JP6625751B2 - 列車保安システム及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、列車保安システム及びその方法に関し、特に、列車保安装置を用いて車軸カウンタのリセット操作を行う列車保安システムに適用して好適なものである。

一般的な鉄道においては、車軸カウンタを用いて列車の位置が検知されている。車軸カウンタは一区間の両端にそれぞれ検出器が設置される検知装置を備える。検知装置は、区間開始点の検出器で、区間開始点を列車の車軸が通過するたびにカウンタを加算する。同様に検知装置は、区間終点の検出器で、区間終点を車軸が通過するたびにカウンタを減算する。カウンタの値が差し引きでゼロになっていれば、その区間に列車は在線せず、次の列車が進入できることを意味している。

列車検知装置の１つとして、例えば特許文献１には、複数区間に列車が存在している（以下、在線という）か否かを確認する発明が開示されている。

特開２０１５−３３９８９号公報

ところで、車軸カウンタは、例えば停電などが起きると、停電が起きた区間の累計の車軸通過数の記録が消えてしまう。また、軌道に起伏がありカウンタの値がゼロとならない場合などがある。これらの場合には手動で車軸カウンタをリセットする必要があり、リセットの際は駅間などの一区間又は複数の区間（以下、特定区間とする）に列車が在線していないことを確認する必要がある。従来の確認方法においては、隣り合う両駅の各駅員が目視で確認し、電話で連絡を取り合い、一方の駅員がリセットを要求し、他方の駅員が承認することでリセットを行っていた。このため、隣り合う駅間が広い場合、夜間又は雨天時などのように視界が悪い場合には、確実に列車が在線していないことを確認することは困難であるという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、隣り合う駅間に列車が在線している際に、車軸カウンタのリセット操作を抑止することで、人為的なミスを防ぎ、安全を確保する列車保安システム及びその方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、列車を安全に運行する列車保安システムにおいて、列車を制御するための地上装置と、走行路の特定区間の両端近傍には少なくとも配置され特定区間に沿って並んで配列し、近傍を通過する列車の方向及び車軸の数を検出する、複数の車軸カウンタと、特定区間の両端近傍には少なくとも配置され特定区間に沿って並んで配列する複数の列車保安装置とを備え、複数の列車保安装置のうち一方の列車保安装置は、複数の車軸カウンタのうち一方の車軸カウンタに基づいて特定区間に進入した車軸の数を取得し、複数の列車保安装置のうち他方の列車保安装置は、複数の車軸カウンタのうち他方の車軸カウンタに基づいて特定区間から進出した車軸の数を取得し、複数の列車保安装置のうち一方の列車保安装置と複数の列車保安装置のうち他方の列車保安装置とが互いに通信を行い、両方の列車保安装置が認識する車軸の数同士が一致し進入した車軸の数と進出した車軸の数が等しいと複数の列車保安装置のうち一方の列車保安装置が認識した場合、複数の列車保安装置のうち一方の列車保安装置は、特定区間の全ての車軸カウンタへリセット信号を送信可能とするようにした。

また本発明においては、列車を安全に運行する列車保安システムにおける列車保安方法であって、列車保安システムは列車を制御するための地上装置と、走行路の特定区間の両端近傍に少なくとも配置され特定区間に沿って並んで配列し、近傍を通過する列車の方向及び車軸の数を検出する、複数の車軸カウンタと、特定区間の両端近傍には少なくとも配置され特定区間に沿って並んで配列する複数の列車保安装置とを有し、複数の列車保安装置のうち一方の列車保安装置が、複数の車軸カウンタのうち一方の車軸カウンタに基づいて特定区間に進入した車軸の数を取得する第１のステップと、複数の列車保安装置のうち他方の列車保安装置が、複数の車軸カウンタのうち他方の車軸カウンタに基づいて特定区間から進出した車軸の数を取得する第２のステップと、複数の列車保安装置のうち一方の列車保安装置と複数の列車保安装置のうち他方の列車保安装置とが通信を行い、両方の列車保安装置が認識する車軸の数同士が一致している場合、複数の列車保安装置のうち一方の列車保安装置が特定区間の全ての車軸カウンタへリセット信号を送信可能とする第３のステップとを備えるようにした。

本発明によれば、隣り合う駅間に列車が在線している際に、車軸カウンタのリセット操作を抑止することで、人為的なミスを防ぎ、安全を確保する列車保安システム及びその方法を実現できる。

本発明の実施の形態による列車保安システムを説明する図である。 本発明の実施の形態による車軸カウンタリセット処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態によるＡ駅及びＢ駅間列車在線確認処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態による各駅が保持する列車在線情報のテーブルである。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態による列車保安システムの構成
図１は、本実施の形態による全体としての列車保安システム１を示す。列車保安システム１は、特定区間（例えばＡ駅及びＢ駅間）の軌道２０上の列車の運行を安全に行うためのシステムである。列車保安システム１は、列車の通過を検知する車軸カウンタ１０と、列車を制御するための地上装置１４と、地上装置１４の指示を確実に守らせるための列車保安装置１５とを備える。

車軸カウンタ１０は、列車の通過を通過する車軸に応じて検知する検知装置１１及び検知した車軸の数によりカウント値を増減させるエバリュエータ１６を備える。検知装置１１及びエバリュエータ１６はケーブル又は通信回線で接続されている。なお、特に特定区間の最初に設置されている検知装置１１をＡ駅進出口検出器１０１とし、Ａ駅Ｂ駅間の最後に設置されている検知装置１１をＢ駅進入口検出器１０２とする。

車軸カウンタ１０は、Ａ駅及びＢ駅間に複数設置されている。図１においては、車軸カウンタ１０を、Ａ駅で管理する車軸カウンタ１０Ａ、Ｂ駅で管理する車軸カウンタ１０Ｂ及び機器室で管理する車軸カウンタ１０Ｅとしている。

車軸カウンタ１０Ａは検知装置１１Ａで検知した車軸の数をカウントしている。エバリュエータ１６Ａは検知装置１１Ａの区域内に進入した車軸の数及び検知装置１１Ａの区域から進出する車軸の数をカウントする。車軸カウンタ１０Ａはエバリュエータ１６Ａ及び検知装置１１Ａを備える。

同様に車軸カウンタ１０Ｂは検知装置１１Ｂで検知した車軸の数をカウントしている。エバリュエータ１６Ｂは検知装置１１Ｂの区域内に進入した車軸の数及び検知装置１１Ｂの区域から進出する車軸の数をカウントする。車軸カウンタ１０Ｂはエバリュエータ１６Ｂ及び検知装置１１Ｂを備える。

同様に車軸カウンタ１０Ｅは検知装置１１Ｅで検知した車軸の数をカウントしている。エバリュエータ１６Ｅは検知装置１１Ｅの区域内に進入した車軸の数及び検知装置１１Ｅの区域から進出する車軸の数をカウントする。車軸カウンタ１０Ｅはエバリュエータ１６Ｅ及び検知装置１１Ｅを備える。

信号装置１４Ａは連動論理部１２Ａに接続され、信号装置１４Ｂは連動論理部１２Ｂに接続され、信号装置１４Ｅは連動制御部１７に接続されている。なお、連動論理部１２Ｂに信号装置１４Ｂ１及び１４Ｂ２が接続されている。

列車保安装置１５は、各駅に設置され、各駅周辺の列車保安装置１５を制御する連動論理部１２と、駅員の操作を受け付けるマンマシンインタフェース部１３と、駅間の機器室に設置され機器室周辺の列車保安装置１５を制御する連動制御部１７とを備える。

図１においては、列車保安装置１５を、Ａ駅に設置される列車保安装置１５Ａ、Ｂ駅に設置される列車保安装置１５Ｂ及び機器室に設置される列車保安装置１５Ｅとしている。列車保安装置１５Ａはマンマシンインタフェース部１３Ａ及び連動論理部１２Ａを備える。同様に列車保安装置１５Ｂはマンマシンインタフェース部１３Ｂ及び連動論理部１２Ｂを備える。列車保安装置１５Ｅは連動制御部１７を備える。連動論理部１２Ａ、１２Ｂ及び連動制御部１７はネットワーク３０を介して接続されている。

（２）本実施の形態による車軸カウンタリセット処理
図２は、連動論理部１２Ａが車軸カウンタ１０のカウント値をリセットする車軸カウンタリセット処理の処理手順の一例を示す。連動論理部１２Ａはこの図２に示す処理手順に従って、Ａ駅及びＢ駅間の全ての車軸カウンタ１０のカウント値をリセットする。

Ａ駅及びＢ駅間のエバリュエータ１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｅのカウント値のリセットが必要となった場合、Ａ駅の駅員は目視でＡ駅及びＢ駅間に列車が在線していないことを確認する。その後、Ａ駅の駅員はマンマシンインタフェース部１３Ａより、車軸カウンタ１０のリセット操作を行い、リセット要求を行う（ＳＰ１０１）。

連動論理部１２Ａがマンマシンインタフェース部１３Ａからのリセット要求を受け付け、ネットワーク３０を介して、連動論理部１２Ｂへリセット要求があったことを伝達する。

連動論理部１２Ｂは、マンマシンインタフェース部１３Ｂへ承認待ちであることを伝達する。連動論理部１２Ｂは、マンマシンインタフェース部１３Ｂを介して、Ｂ駅員の駅員からの承認操作を一定時間待ち、承認が有るか否かを判定する（ＳＰ１０２）。この判定で否定結果を得るとステップＳＰ１０１へ戻る。なお、Ｂ駅の駅員は目視で、Ａ駅Ｂ駅間に列車が在線していないことを確認した後、承認操作を行う。

ステップＳＰ１０２で肯定結果を得ると、連動論理部１２Ｂは連動論理部１２Ａに対して、ネットワーク３０を介して、承認情報を伝達する。承認情報を受けた連動論理部１２Ａは、Ａ駅及びＢ駅間列車在線確認処理を行う（ＳＰ１０３）。

図３は、連動論理部１２Ａにより実行されるＡ駅及びＢ駅間列車在線確認処理の処理手順の一例を示す。連動論理部１２Ａはこの図３に示す処理手順に従って、Ａ駅及びＢ間に列車が在線しているか否かを確認する。

連動論理部１２Ａは、エバリュエータ１６ＡからＡ駅進出口検出器１０１のカウント値である、Ａ駅進出口検出器１０１を通過した車軸の本数（ａ）及び通過方向（ｂ）、を取得する（ＳＰ２０１）。

連動論理部１２Ａは、Ａ駅進出口検出器１０１のカウント値を、ネットワーク３０を介して、連動論理部１２Ｂへ伝達する。

連動論理部１２Ａはカウント値を取得すると、Ａ駅進出口検出器１０１を通過した車軸があるか及び通過方向が進行方向であるか否か（ａ＞０＆ｂ＝進行方向？）を判定する（ＳＰ２０２）。この判定で否定結果を得るとステップＳＰ２０６へ進む。

連動論理部１２Ａは、ステップＳＰ２０２で肯定結果を得ると、Ａ駅及びＢ駅間に列車が在線中であると判定する（ＳＰ２０３）。この判定によって連動論理部１２Ａは図４に示す列車在線情報のテーブルであるＡ駅テーブルＴ１のＡ−Ｂ間欄Ｔ１２の上り行を１（在線）に更新する。

Ａ駅テーブルＴ１は、連動論理部１２Ａが保持しており、Ｂ駅テーブルＴ２は連動論理部１２Ｂが保持している。Ａ駅テーブルＴ１のＡ−Ｂ間欄Ｔ１２とＢ駅テーブルＴ２のＡ−Ｂ間欄Ｔ２１との内容は、同一に保たれるように、ネットワーク３０を介して常に変更内容が反映される。例えば、５００ミリ秒周期で変更があったかを確認し、変更があった場合は両方のテーブルにその変更内容を反映する。

本実施の形態では、Ａ駅からＢ駅へ向かう方向を上り方向とする一方、Ｂ駅からＡ駅へ向かう方向を下り方向としている。また、本実施の形態では、鉄道の軌道を上り列車用と下り列車用にそれぞれ１線ずつ、計２線を敷設している。このため、図４のＡ駅テーブルＴ１及びＢ駅テーブルＴ２は上り行と下り行とを備える。

また、各テーブルは隣接する駅間それぞれの在線情報を保持している。例えば、Ｂ駅テーブルＴ２は、Ｂ駅が一方で隣接するＡ駅との間の、Ａ駅及びＢ駅間の在線情報であるＡ−Ｂ間欄Ｔ２１と、Ｂ駅が他方で隣接するＣ駅との間の、Ｂ駅及びＣ駅間の在線情報であるＢ−Ｃ間欄Ｔ２２とを備える。

Ａ駅は始発の駅であるため、欄Ｔ１１において在線情報を保持しない。終点の駅に関しても始発の駅と同様に１つ分の欄しか保持しない。

連動論理部１２Ａが、Ａ駅テーブルＴ１を更新したのち、連動論理部１２Ｂは、エバリュエータ１６ＢからＢ駅進入口検出器１０２のカウント値であるＢ駅進入口検出器１０２を通過した車軸の本数（ｃ）と通過方向（ｄ）とを取得する（ＳＰ２０４）。

連動論理部１２Ｂは、Ｂ駅進入口検出器１０２のカウント値を取得すると、Ｂ駅進入口検出器１０２のカウント値と、連動論理部１２Ａから伝達されたＡ駅進出口検出器１０１のカウント値との比較を行う。つまり、連動論理部１２Ｂは、Ａ駅進出口検出器１０１を通過した車軸の数とＢ駅進入口検出器１０２を通過した車軸の数が等しいか、及びＡ駅進出口検出器１０１を通過した車軸の進行方向とＢ駅進入口検出器１０２を通過した車軸の進行方向とが等しいか否か（ａ＝ｃ＆ｂ＝ｄ？）を判定する（ＳＰ２０５）。連動論理部１２Ａは、連動論理部１２Ｂから、この判定で否定結果を得たと、列車在線情報のテーブルを介して伝達されると、このＡ駅及びＢ駅間列車在線確認処理を終了する。

連動論理部１２Ｂは、ステップＳＰ２０５で肯定結果を得ると、Ａ駅及び Ｂ駅間に列車が非在線中であると判定する（ＳＰ２０６）。この判定によって連動論理部１２Ｂは図４に示す列車在線情報のテーブルであるＢ駅テーブルＴ２のＡ−Ｂ間欄Ｔ１２の上り行を０（非在線）に更新する。

Ａ駅テーブルＴ１のＡ−Ｂ間欄Ｔ１２とＢ駅テーブルＴ２のＡ−Ｂ間欄Ｔ２１との内容は、同一に保たれるように、ネットワーク３０を介して常に変更内容が反映される。このため、連動論理部１２Ａは、Ａ駅及びＢ駅間に列車が非在線であると認識する。

Ａ駅及びＢ駅間列車在線確認処理により、連動論理部１２Ａが在線又は非在線の情報を取得すると、連動論理部１２Ａは、この情報に基づき列車が非在線か否かの判定を行う（ＳＰ１０４）。この判定で否定結果を得るとステップＳＰ１０１へ戻る。

連動論理部１２Ａは、ステップＳＰ１０４で肯定結果を得ると、Ａ駅及びＢ駅間の全ての車軸カウンタ１０のカウント値をリセットする（ＳＰ１０５）。

具体的には、車軸カウンタ１０Ａには連動論理部１２Ａ経由でリセットを指示し、車軸カウンタ１０Ｂには連動論理部１２Ｂ経由でリセットを指示し、車軸カウンタ１０Ｅには連動制御部１７経由でリセットを指示する。

（３）本実施の形態の効果
車軸カウンタ１０のリセットを行う際に、両駅の駅員同士が両駅間に列車が非在線であることを確認する作業に加え、列車保安システム１も両駅間に列車が非在線であることを確認する。このため、駅間に列車が在線している際に、車軸カウンタのリセット操作を抑止することで、人為的なミスを防ぎ、安全を確保することができる。

（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、Ａ駅、Ｂ駅及び機器室において１つずつ車軸カウンタ１０を管理している場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、Ａ駅やＢ駅や機器室で複数の車軸カウンタ１０を管理してもよいし、機器室は複数でもかまわない。

また上述の実施の形態においては、列車保安装置１５と地上装置が１対１で接続されている場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば列車保安装置１５ＡがＡ駅及びＢ駅間の全ての地上装置１４又は複数の地上装置１４と接続されていてもよい。また、列車保安装置１５Ａは、地上装置１４Ｅや１４Ｂに直接接続されるのではなく、ネットワーク３０や連動制御部１７や連動論理部１２Ｂを介して接続されてもよい。

また上述の実施の形態においては、地上装置１４は信号装置とした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、地上装置１４はバリス及び／又は転轍器でもよく、走行路のＡ駅及びＢ駅間に配置され列車もしくは走行路の情報の取得又は列車もしくは走行路の制御を行う。なお、連動論理部１２Ｂに信号装置１４Ｂ１及び１４Ｂ２が接続されているように、連動論理部１２に複数の地上装置１４が接続されていてもよい。

また上述の実施の形態においては、Ｂ駅の駅員の承認（図２のＳＰ１０２）の後に、列車保安システム１での確認（ＳＰ１０４）を行う場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばこの順番を逆にしてもよい。

また上述の実施の形態においては、Ｂ駅の駅員の承認（図２のＳＰ１０２）を行う場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＢ駅の駅員の承認を省いてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、複線の場合について述べたが、本発明はこれに限らず、単線又は複々線でもよい。

１……列車保安システム、１０……車軸カウンタ、１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｅ……検知装置、１２、１２Ａ、１２Ｂ……連動論理部、１３、１３Ａ、１３Ｂ……マンマシンインタフェース部、１４……地上装置、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｂ１、１４Ｂ２、１４Ｅ……信号装置、１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｅ……列車保安装置、１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｅ……エバリュエータ、１７……連動制御部、２０……軌道、３０……ネットワーク。

Claims (6)

1. 列車を安全に運行する列車保安システムであって、
   走行路の特定区間の両端近傍には少なくとも配置され前記特定区間に沿って並んで配列し、近傍を通過する列車の方向及び車軸の数を検出する、複数の車軸カウンタと、前記特定区間の両端近傍には少なくとも配置され前記特定区間に沿って並んで配列する複数の列車保安装置とを備え、
   複数の前記列車保安装置のうち一方の前記列車保安装置は、複数の前記車軸カウンタのうち一方の前記車軸カウンタに基づいて前記特定区間に進入した前記車軸の数を取得し、複数の前記列車保安装置のうち他方の前記列車保安装置は、複数の前記車軸カウンタのうち他方の前記車軸カウンタに基づいて前記特定区間から進出した前記車軸の数を取得し、
   複数の前記列車保安装置のうち一方の前記列車保安装置と複数の前記列車保安装置のうち他方の前記列車保安装置とが通信を行い、両方の前記列車保安装置が認識する前記車軸の数同士が一致している場合、複数の前記列車保安装置のうち一方の前記列車保安装置は、前記特定区間の全ての前記車軸カウンタへリセット信号を送信可能とする
   ことを特徴とする列車保安システム。
2. 前記列車保安装置は、列車を制御するための地上装置の一部又は全部と通信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の列車保安システム。
3. 前記地上装置は、バリス、転轍器及び／又は信号機であり、
   前記特定区間内に配置され前記列車もしくは前記走行路の情報の取得又は前記列車もしくは前記走行路の制御を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載の列車保安システム。
4. 列車を安全に運行する列車保安システムおける列車保法であって、
   前記列車保安システムは、走行路の特定区間の両端近傍に少なくとも配置され前記特定区間に沿って並んで配列し、近傍を通過する列車の方向及び車軸の数を検出する、複数の車軸カウンタと、前記特定区間の両端近傍には少なくとも配置され前記特定区間に沿って並んで配列する複数の列車保安装置とを有し、
   複数の前記列車保安装置のうち一方の前記列車保安装置が、複数の前記車軸カウンタのうち一方の前記車軸カウンタに基づいて前記特定区間に進入した前記車軸の数を取得する第１のステップと、
   複数の前記列車保安装置のうち他方の前記列車保安装置が、複数の前記車軸カウンタのうち他方の前記車軸カウンタに基づいて前記特定区間から進出した前記車軸の数を取得する第２のステップと、
   複数の前記列車保安装置のうち一方の前記列車保安装置と複数の前記列車保安装置のうち他方の前記列車保安装置とが通信を行い、両方の前記列車保安装置が認識する前記車軸の数同士が一致している場合、複数の前記列車保安装置のうち一方の前記列車保安装置が前記特定区間の全ての前記車軸カウンタへリセット信号を送信可能とする第３のステップと
   を備えることを特徴とする列車保安方法。
5. 複数の前記列車保安装置のうち一方の前記列車保安装置が、一方の前記列車保安装置のマンマシンインタフェース部を介してリセット要求を受け付け、ネットワークを介して、複数の前記列車保安装置のうち他方の前記列車保安装置へ、当該リセット要求があったことを伝達し、
   他方の前記列車保安装置は、他方の前記列車保安装置のマンマシンインタフェース部を介して承認待ちであることを伝達し、承認操作を当該マンマシンインタフェース部を受け付けた場合に承認情報を前記ネットワークを介して一方の前記列車保安装置へ伝達し、
   一方の前記列車保安装置は、前記承認情報を受け付けたが、両方の前記列車保安装置が認識する前記車軸の数同士が一致していない場合、前記特定区間のいずれの前記車軸カウンタにもリセット信号を送信しない、
   ことを特徴とする請求項１に記載の列車保安システム。
6. 一方の前記列車保安装置は、一方の前記車軸カウンタのカウント値を、前記ネットワークを介して、他方の前記列車保安装置へ伝達し、一方の前記車軸カウンタの値に基づいて取得された、前記特定区間に進入した前記車軸の数が０より大きい場合、列車在線情報のテーブルであって一方の前記列車保安装置が管理する一方の前記テーブルのうちの、前記特定区間と、一方の前記車軸カウンタの値に基づいて取得された進入方向とに対応した欄を、在線に変更し、在線を、列車在線情報の前記テーブルであって他方の前記列車保安装置が管理する他方の前記テーブルのうちの前記特定区間と前記特定区間に対する進入方向に対応した欄に反映し、
   他方の前記列車保安装置は、一方の前記列車保安装置からの、一方の前記車軸カウンタのカウント値に基づいて取得された前記車軸の数と進入方向と、他方の前記車軸カウンタのカウント値に基づいて取得された前記車軸の数と進入方向が一致するか判定し、肯定結果の場合に、他方の前記テーブルのうちの、前記特定区間と前記取得された進入方向とに対応した欄を、非在線に変更し、非在線を、一方の前記テーブルのうちの前記特定区間と前記取得した進入方向に対応した欄に反映し、
   一方の前記列車保安装置において、両方の前記列車保安装置が認識する前記車軸の数同士が一致している場合とは、一方の前記テーブルのうちの、前記特定区間と前記取得した進入方向に対応した欄から、非在線の情報を取得したことである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の列車保安システム。

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