JPH0246428B2

JPH0246428B2 -

Info

Publication number: JPH0246428B2
Application number: JP56112140A
Authority: JP
Inventors: Megumi Kondo; Noriaki Hirota; Yoshinori Kawai; Makoto Nomi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-07-20
Filing date: 1981-07-20
Publication date: 1990-10-16
Also published as: JPS5816955A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は軌道上を走行する車輛の進路制御方式
関し、特にデツドロツクの発生を未然に防止でき
るようにした車輛進路制御方式に関するものであ
る。

従来、駅構内あるいは製鉄所構内等の軌道にお
ける車輛の進路制御は、軌道回路、ポイント、信
号機等からの現況情報を入力とする連動装置によ
つて行なわれていた。

例えば第１図に示す如く、列車TR₁とTR₂とが
交差点Ｑの左右からそれぞれ矢印方向に進行する
場合を仮定すると、もし列車TR₁からの制御要求
に応答して信号機S₁が既に青になつていれば、列
車TR₂の進行のために信号機S₂の制御要求が出さ
れても連動装置がこれを不許可にする。また、列
車TR₁が信号機S₁を通過して第２図の位置に来た
場合、信号機S₁は列車通過時点で直ちに赤に変る
が、他方の信号機S₂は列車TR₁がポイントＰを通
過して初めて青に変わる。連動装置はこのように
信号機間あるいは信号機と転てつ器間を連繋動作
させることによつて列車の衝突、脱線を防止する
機能を備えている。

第３図は上述した連動装置を含む従来の車輛進
路制御システムの全体構成図であり、１は操作
盤、２は連動装置、３は軌道回路、４はポイン
ト、５は信号機を示す。軌道回路３は適当に区切
られたレール上の各区間に列車が存在するか否か
を示す信号３Ｓを出力する、また、ポイント４は
レールの分岐点に配置された各ポイントが左右い
ずれの方向を向いているかの信号４Ｓを出力し、
信号機５はレールの要所要所に配置された各信号
機が赤か青かを示す信号５Ｓを出力する。これら
の信号３Ｓ〜５Ｓは、連動装置２を介して、状態
表示信号２Ｓとして操作盤１に与えられる。

操作盤１から或る信号機を青にするための制御
要求１Ｓが出されると、連動装置２は信号３Ｓ〜
５Ｓが示す現況情報に基づいて上記信号機制御要
求の受付け可否を判断する。もし受付け不可なら
要求を拒絶し、受付け可能ならポイント要求C₁
を発して上記信号機に対応するポイントを所定の
方向に転換させる。また上記ポイントとこれに関
連する他の信号機をインターロツクさせ、然る後
に信号要求C₂を介して該当する信号機を青にす
る。連動装置２は上述した軌道回路、ポイント、
信号機からの現況情報の他に、各ポイントがイン
ターロツクされているか否か、各信号機に制御要
求が出されているか否かを示す内部的な状態情報
を管理している。以下、これらの情報を総称して
プロセス現況と呼ぶことにする。

然るに、上述した連動装置を主体とする従来の
進路制御システムによれば、進路の競合による列
車の衝突、脱線の防止は可能であるが、１つの軌
道上で２以上の列車が互いに障害し合つて動きが
とれなくなる所謂「デツドロツク」の発生を未然
に防止することはできない。

例えば第４図に示す如く、列車TR₁とTR₂とが
それぞれ矢印の方向に進もうとしており、今、列
車TR₁からの制御要求に従つて信号機S₂が青にな
つた直後に、列車TR₂から信号機S₁₁の制御要求
が出された場合を仮定する。信号機S₂はR₁を始
点、R₆を終点とする区間の列車進行を制御し、
一方、信号機S₁₁はR₈を始点、R₅を終点とする区
間の列車進行を制御している。この場合、図から
明らかなように、信号機S₂とS₁₁が制御する進路
は互いに交差することもなく、且つ１つのポイン
トを別々の方向に使うこともないため、プロセス
現況から判断する従来の連動装置は、列車TR₂か
らの信号機制御要求を受付け信号機S₁₁を青にす
る。この結果、列車TR₁が場所R₆から折り返し
て場所R₄方向に進もうとした時、他方の列車
TR₂が場所R₅で行手を遮り、両列車共に相手が
障害となつてデツドロツクの状態に陥つてしま
う。この場合、信号機S₂とS₁₁との組合せが常に
デツドロツクをまねくとは限らず、列車TR₁と
TR₂の一方が折り返しをせずに直進すればデツド
ロツクを発生しないという点に注意すべきであ
る。

本発明は上述した従来の車輛進路制御方式の問
題点を解決し、デツドロツクの発生を未然に防止
できるようにした新規な制御方式の提供を目的と
するものである。

この目的を達成するため、本発明では制御領域
内における各車輛毎の予定経路を示したテーブル
を用意し、車輛進行のための信号機制御要求が発
生したとき、該車輛および進路制御中の他の車輛
が次の信号機制御要求で進行する区間の各始点と
終点の位置データを上記テーブルを利用して求
め、これらの位置データ間に所定の関係が存在す
るか否かを判定してから上記制御要求に応答する
ようにしたことを特徴とする。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第５図は本発明を実施するための制御システム
の全体構成図である。第３図で説明した従来のシ
ステムとの相違点は、操作盤１と連動装置２との
間に、メモリ装置１１，１２を備えたデツドロツ
ク判定装置１０が介在している点である。この場
合、操作盤１は中央の指令所であつてもよい。デ
ツドロツク判定装置１０は、操作盤１から信号機
制御要求１S′があつたとき、メモリ１１，１２の
記憶情報を参照してプログラム処理により所定の
デツドロツク発生条件の有無を判定し、判定結果
に応じて表示信号１０Ｓと連動装置２への制御出
力C₀を発生するデータ処理装置によつて構成さ
れる。

メモリ装置１１は、制御領域内における各車輛
毎の予定経路を、例えば第６図に示す如く、通過
する信号機の列として表わした経路テーブルTB
１を記憶する。一方、メモリ１２は、例えば第７
図の如く、各信号機の制御区間の始点２０Ａ、終
点２０Ｂを示す経路−場所変換テーブルTB２を
記憶する。デツドロツク判定装置１０はこれら２
種類のテーブルの他に、制御中の各車輛の現在位
置を知るための例えば第８図の如きレジスタRG
を備えている。

第６図に示すテーブルTB１では、１例として
列車TR₁とTR₂の予定経路がS₂−S₉−S₅、S₁₁−
S₇−S₁₀として記憶されている。この経路は、第
４図に例示した２つの列車TR₁，TR₂がそれぞれ
矢印方向に進行する際に制御要求する信号機の順
序に一致している。また、各信号機を第７図のテ
ーブルTB２で「場所」の列に変換すると、それ
ぞれR₁−R₆−R₅−R₄、R₈−R₅−R₆−R₇となる。
これらの列は第４図の列車通過位置に一致し、こ
の中には両列車の折り返し地点R₅，R₆が含まれ
ている。第８図の現在位置レジスタRGの内容は
予定経路テーブルTB１の横軸に対応しており、
この例では列車TR₁が１番目の信号機S₂を制御中
に、列車TR₂が最初の信号機制御要求を発した状
態を示している。

次に、操作盤１からの制御要求１S′に応答して
デツドロツク判定装置１０が実行するプログラム
について、第９図を参照して説明する。

操作盤１から列車N₀と信号機を指定して制御
要求１S′が発せられると、先ずルーチン40を実行
し、レジスタRGとテーブルTB１を参照して制
御中の各車輛が次回に制御要求を予定している信
号機を検索する。第６図、第８図の例では、現
在、列車TR₁が信号機S₂を制御中であるから、ル
ーチン40によつて検索される信号機はS₉である。
次のルーチン42では、操作盤から指令された車輛
について今回の要求を許可したと仮定して、この
車輛が次回に制御要求する予定の信号機を検索す
る。今、新たな列車TR₂について信号機S₁₁の制
御要求があつたとすれば、ルーチン42によつて検
索される信号機はS₇である。

ルーチン44では、上述した検索ルーチンで検索
された信号機について変換テーブルTB２を参照
し、制御対象となる全車輛の次回の制御予定区間
の各始点と終点を求め、これを遷移行列化する。
遷移行列は一般式Ｉ＝（i_kl）で表わされる２値の
プール行列であり、本発明では始点ｋ、終点ｌの
区間が制御予定区間に該当する場合に項i_klを
“１”とし、制御予定区間に該当しなければi_klを
“０”とする。実施例では信号機S₉の区間R₆〜R₅
とS₇の区間R₅〜R₆が次回の制御予定区間である
から、i_(6,5)とi_(5,6)の項が“１”で他は“０”とな
る。これを図で表わすと、場所R₁〜R₈をそれぞ
れ縦軸と横軸にとつて第１１図のようになる。

次のルーチン46では、デツドロツク発生の有無
を検出するために、上記遷移行列式（）のべき
乗積I^Pを作成する。この演算の結果、いずれかの
対角項（i^P _kk）が“１”になれば、制御予定区間
に閉ループが生じ、デツドロツクの条件が発生し
ていることが判る。すなわち、第１１図の行列で
べき乗積を求めると、第１２図の如くR₅とR₆の
それぞれの対角項が“１”となる。これは、現象
時には第１３図に示すように、場所R₅とR₆がそ
れぞれ信号機S₇，S₉の制御区間の一方に対して始
点、他方に対して終点となり、車輛の進行方向が
閉ループを構成することを意味している。尚、制
御対象となる信号機が３以上の場合、例えば３つ
の場所R_l、R_n、R_oの間に第１４図のように閉ル
ープが形成されてデツドロツクを発生することが
あるが、この場合も遷移行列の対角項（i^P _ll）、
（i^P _nn）、（i^P _oo）が“１”になつたことにより、閉ル
ープの存在を知ることができる。

判定ルーチン48は、ルーチン46の演算結果から
デツドロツクの発生の有無を判定し、もしデツド
ロツクがなければルーチン50に進み、列車TR₂に
関する位置レジスタRG更新してこの列車が信号
機S₁₁を制御中であることを記憶し、連動装置２
に対して信号機S₁₁を青にするための制御指令C₀
を出力する。デツドロツクが発生していればルー
チン52に進み、信号機S₁₁に対する制御要求を許
可できないことを表示する信号１０Ｓを出力す
る。

第１０図は、上述した遷移行列演算のルーチン
44と46の更に詳細な演算手段を示すプログラム・
フローチヤートを示す。このうち、ステツプ60〜
67は遷移行例を設定するルーチン44に該当する
部分であり、ステツプ70〜76は遷移行列の積を演
算するルーチン46に該当する。

遷移行列の設定のためにはＮ行Ｎ列（但し、
Ｎ＝場所の数）のメモリエリアを用意ておく。最
初のステツプ60では行を示す変数ｋを初期値０に
設定する。そのステツプ61で上記変数ｋをインク
リメントすると共に、列を示す変数ｌを初期値０
に設定し、ステツプ62で変数ｌをインクリメント
する。ステツプ63では項i_klが次回の制御予定区間
に該当しているか否か、すなわち場所R_k−R_lが
変換テーブルTB２から検索された次回の制御区
間の１つに該当されているか否かを判定し、もし
該当していればステツプ64に進んでi_klに“１”を
設定し、そうでなければステツプ65に進んでi_klに
“０”を設定する。これが終ると、ステツプ66で
変数ｌがＮに一致したか否かを判定し、不一致な
らステツプ62に戻る。つまり、ステツプ62〜66を
繰り返すことによつて、第１行目の各項に“１”
または“０”の値が設定される。第１行、第Ｎ列
の項に対する値の設定が終るとステツプ67に進
み、行を示す変数ｋがＮに一致したか否かを判定
し、不一致ならステツプ61に戻る。ｋ＝Ｎが成立
してステツプ67を終了した時には、遷移行列の
全ての項に値が設定され、第１１図のマスリクス
が完成される。

遷移行列の積演算のためには、作業用としてＮ
行Ｎ列の２つのメモリエリアＸ，Ｙを用意してお
く。先ずステツプ70で行列の内容を作業エリア
Ｘに設定すると共に、演算回数カウンタCTを初
期値１に設定し、次のステツプ71で作業エリアＸ
の内容をエリアＹに退避させ、カウンタCTの値
をインクリメントする。ステツプ72で２つの行列
とＸの積を求め、演算結果をエリアＸに格納す
ると、エリアＸにはＩ×I^CT-1＝I^CTの値が求まる。
この場合の積は、行列要素x_klについて言うと、
ステツプ72に表示する如く論理積の論理和とな
る。ここでx^CT _klが“１”なら、場所R_kからR_lに至
るCT個の制御予定区間の連鎖が存在することに
なり、Ｘ＝I^CTの対角項x^CT _kk（１≦ｋ≦Ｎ）に１個
でも“１”のものがあればデツドロツク条件が成
立している。従つてステツプ73で上記デツドロツ
ク条件を判定し、条件が成立していればステツプ
76に進み、判定フラツグDLを“１”にして、こ
のルーチンを終了する。デツドロツク条件が成立
していなければ繰り返し回数判定ステツプ74に進
む。遷移行列のべき乗を求める回数は、I^CT（＝
Ｘ）がI^CT-1（＝Ｙ）に等しくなるか、CT＝Ｎ−
１となるまで行なえば充分である。なぜなら、前
者の条件が成立するとI^CT＝I^CT+1＝I^CT+2＝……と
なり、それ以上の演算が無意味となるからであ
る。また、後者の条件は、場所数Ｎ以上の連鎖が
存在し得ないことに由来する。ステツプ74では上
記２つの条件を判定し、条件が成立していなけれ
ばステツプ71に戻り、条件が成立していればステ
ツプ75に進んで判定フラツグDLを“０”にし、
このルーチンを終了する。

以上の如く、各車輛毎の予定経路を信号機の列
で表わした第１テーブルTB１と、上記各信号機
毎の制御区間の始点、終点を示す第２テーブル
TB２を用意し、進路制御中の各車輛の現在位置
を上記第１テーブルと対応できる形式で記憶して
おき、車輛進行のための信号機制御要求が発生し
たとき、この車輛および進路制御中の他の車輛が
次に制御要求を予定する信号機を上記第１テーブ
ルから検索し、これらの信号機に対応する位置デ
ータを上記第２テーブルから検索し、上記位置デ
ータ間に所定の関係が存在するか否かを判定する
ことによつて、デツドロツクを未然に防止するこ
とが可能となる。

上記実施例の変形例として、例えば第１５図の
如く、各車輛毎の予定経路を通過する信号機の始
点、終点に相当する位置データの列で表わしたテ
ーブルTBを用いてもよい。この場合も、進路制
御中の各車輛の現在位置を上記テーブル上の予定
経路と対応できる形式で記憶しておく。即ち、記
憶する車輛の現在位置は、軌道回路で検出される
進行中の車輛の実際の位置ではなく、制御された
信号機の制御区間の終点を示すデータである。例
えば第４図において、場所R₁に位置した列車
TR₁から信号機S₂に対にする制御要求が受付けら
れた場合、TR₁の位置として第１５図のR₆の欄
を指す値“２”を記憶しておく。このようにして
おけば、場所R₈にいる列車TR₂から信号機S₁₁の
制御要求が発生したとき、制御中の列車TR₁が次
の信号機制御要求で進行する区間R₆〜R₅と、列
車TR₂が次回の信号機制御要求で進行する区間
R₆〜R₅とを上記テーブルTBから直接検索でき、
前記の実施例と同様の計算手法によつて、これら
の位置データ間にデツドロツク条件となる所定の
関係が存在するか否かを判定できる。

以上説明したように、本発明の車輛進路制御方
式によれば、従来の連動装置による車輛の衝突、
脱線防止の機能の他に、デツドロツク発生を未然
に防止する機能を加えることができる。デツドロ
ツクの発生は、列車の乗客、乗務員等に直接危害
を及ぼすものではないが、一旦発生すると、これ
を解消するための危険な逆向運転や経路計画の変
更など、正常時には行なわれない複雑な業務を伴
なう。これらは駅員の迅速な判断によつて処理さ
れねばならず、判断の誤りによる連鎖的な危険発
生の可能性がある。従つて、デツドロツクを未然
に防止できる本発明の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は連動装置の動作を説明するた
めの図、第３図は連動装置を主体とする従来の車
輛進路制御システムの構成図、第４図はデツドロ
ツクの発生についての説明図、第５図は本発明を
実行する進路制御システムの１実施例を示す構成
図、第６図、第７図、第８図はそれぞれ本発明に
おいてデツドロツク発生条件を検出するために使
用される第１テーブル、第２テーブル、現在位置
レジスタの構成の１例を示す図、第９図、第１０
図はデツドロツク判定装置において実行されるプ
ログラムのフローチヤート、第１１図、第１２図
は上記プログラムで演算される遷移行列式の補足
説明図、第１３図と第１４図はそれぞれデツドロ
ツク発生条件についての説明図、第１５図は本発
明においてデツドロツク発生条件を検出するため
に使用されるテーブルの変形例を示す図である。第５図において、１は操作盤、２は連動装置、
３は軌道回路、４はポイント、５は信号機、１０
はデツドロツク判定装置、１１は第１テーブルを
記憶するメモリ装置、１２は第２テーブルを記憶
するメモリを示す。

Claims

【特許請求の範囲】１要所に信号機を設置した軌道上を走行する車
輛の進路制御方式において、各車輛毎の予定経路
を示したテーブルと、進路制御中の各車輛の現在
位置を上記予定経路と対応できる形式で記憶する
記憶手段とを備え、車輛進行のための信号機制御
要求を発した車輛および進路制御中の他の車輛が
次の制御要求を発せられる信号機に従つて進行す
る区間の各始点と終点の位置データを上記テーブ
ルを利用して求め、これらの位置データ間に所定
の関係が存在するか否かを判定してから上記制御
要求に応答するようにしたことを特徴とする車輛
の進路制御方式。２前記テーブルは、各車輛毎の予定経路を各車
輛が通過する信号機の各制御区間の始点、終点に
相当する位置データの列を含むことを特徴とする
第１項記載の進路制御方式。３前記テーブルは、通過する信号機の列で表わ
した各車輛毎の予定経路を記憶した第１テーブル
と、上記各信号機毎の制御区間の始点と終点を記
憶した第２テーブルからなることを特徴とする第
１項記載の進路制御方式。４前記応答する処理は、前記テーブルから求め
た位置データの中に、それぞれが始点と終点とに
該当して互いに連鎖関係にある少なくとも２つの
位置データが存在するか否か判定し、存在すると
き、前記信号機制御要求を許可しないように制御
動作する処理からなることを特徴とする第１項記
載の進路制御方式。