JPH04200208A - 自動列車制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、地上信号条件に応じた制限速度以下で列車
を走行させてその安全性を確保する自動列車制御装置（
以下、ＡＴＣ’装置とする）、特に運転効率を上げなが
ら乗心地が良くて滑走を防止できるＡＴＣ装菫に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来のＡＴＣ装置の構成を示すブロック図であ
り、図において（１）は列車車両の車軸やその近辺に取
付けられて列車の実速度を示す出力を発生する速度発電
機、（コ）は列車の先端部に設けられて軌道に流れる信
号電流を検出する受電器、（３）は車上のＡＴＣ装置本
体である。ＡＴＣ装置（３）は、速度発電機（１）の出
力（５）を変換して列車の実速度に相当する所定の速度
信号（６）を発生する速度変換回路（つと、受電器（２
）に誘起されて列車の所望速度に相当する信号（ｆｆ）
を検波、選別、増幅することによって地上信号種別に対
応した所定の信号（チ）を出力する受信部（７）と、こ
の所定の信号（チ）に対応した地上信号で決まる制限速
度信号（／／）を発生するパターン発生回路（１０）と
、所定の速度信号（６）と制限速度信号（／／）を比較
し、実速度が制限速度を越えている場合は、列車を駆動
するカ行回路をしゃ断する指令（／３）および常用最大
のブレーキをかける指令（／ｌＩ）を出す比較回路（／
コ）とを備える。そして速度変換回路（す、パターン発
生回路（１０）および比較回路（／、２）を包括して一
般に速度照査部と呼んでいる。

このように構成された従来のＡＴＣ装電の動作をまず第
９図について簡単に説明する。自動車（イ）を先行列車
（ロ）に追突させないために、地上信号が制御され、実
線の折！ｉ　（Ａ）で示すような制限速度が生じる。従
って通常は実線の曲線（Ｂ）で示す速度軌跡になるよう
に自動車（イ）は運転されるが、万一運転士が減速操作
を怠ったシ、できない事態が発生したときは破線の曲線
ＣＣ’）で示す速度軌跡で常用最大ブレーキが自動的に
作用し、安全が確保される。この場合、同一信号の区間
（）Ｓ）は、列車長、運転間隔、その他路線上の諸条件
でその長さが決められるが、速度軌跡（Ｃ）をたどった
ときでも安全上問題がないように信号変化を検知してか
ら列車を減速させるのに有効なブレーキ力が作用する迄
のＡＴＣ装置の動作遅れ厭ちそれに基く空走距離、さら
には勾配等の路線条件、ブレーキ力のバラツキ停会ての
悪条件を加味して決められている。また速度軌跡（Ｃ）
のための制限速度（図示しない）も区間（ハ）の長さか
ら減速可能な速度差このような保安システムでは次のよ
うな問題点があった。

（ａ）　　安全限界からの余裕があるが、その分運転効
率が低くなる、即ち第９図（Ｂ）に示す運転では、区間
（６）の長さ公営に安全余裕をとっているため、減速時
期が早く、運転時分や運転間隔の短縮に限界があシ、運
転効率も低下している。

（ｂ）　　運転効率を高めるためや車内信号方式の採用
によって第参図（Ｃ）に示す運転も実用されているが、
ＡＴＣ装置出力によるブレーキ作用は常に常用最大ブレ
ーキであシ、力行中や惰行中にも拘らず直ちに常用最大
減速度に相当するブレーキ力が作用するため、乗シ心地
が悪い。

（ｃ）　　上記（ｂ）と同じ要因で、軌道面の条件によ
っては滑走を起こしやすく、車輪を損傷させたシ、また
ブレーキ力の減少によってブレーキ距離が延びてしまう
ことになる。

これらに対して、今まででもいくつかの改良案が提案さ
れてきた、第５図は上記（ａ）の改良案で、安全上杵さ
れるところまで制限速度を上昇させる方式である。図中
（ＡＡ）が新しい制限速度信号変化点（ニ）からの距離
を計算して生じられる。そしてこの制限速度（ＡＡ）は
安全上確保しなければならない点（Ｄ）に最大減速度で
到達できる走行軌跡（Ｅ）がら空走距離を主とした余裕
（Ｆ）をとったものである。なお、余裕（Ｆ）は速度に
よって長さが異なる。この方式でも従来の方式（制限速
度が第５図の（Ａ））に比して（ＡＡ）まで運転領域が
上昇するため運転効率は上がるが、上記（ｂ）および（
ｃ）の問題点は解決できないのは明白である。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので運転効率を上げながら、乗り心地の改善、滑走
防止を実現するＡＴＣ装置を得るここの発明に係るＡＴ
Ｃ装置は、地上信号が下位の値に変化したとき、この下
位の値に対応した第１の制限速度と実速度を比較する第
１の速度照査部と、地上信号の変化前の上位の値に対応
した籠から第１の制限速度へ走行距離に応じて徐々に下
降する第２の制限速度と実速度を比較する第２の速度照
査部を備えたものである。

〔作用〕

この発明は、第１の速度照査部が動作して出力を出すに
至ると、最小のブレーキ力を作用させて列車を緩やかに
減速させると同時に運転士の減速操作をうながし、さら
に第２の速度照査部が動作して出力を出すく至ると、最
大のブレーキ力を作用させるが、ブレーキ力の変化を小
さくしているので、乗シ心地も良く、また追いブレーキ
の形になるので滑走の発生確率も非常に小さくなるよう
にしたものである。

〔実施例〕

以下、この発明の一実１１ＩＡＰｌを図について説明す
ゐ。第１図はこの発明のＡＴＣ装置の構成を示すブロッ
ク図であシ、（１）〜（／ｌＩ）は第３図に示したもの
と同じでめる。そして速度変換回路（す、パターン発生
回路（１０）および比較回路（／コ）に相当する第１の
比較回路（／λＡ）を包括したものが第１の速度照査部
である。この発明のＡＴＣ装置（３Ａ）は、更に、速度
信号（６）を基に所定の信号（ｑ）の信号変化時点から
の走行距離を計算して距離信号（／６）を出力する距離
計算回路（１５）と、所定の信号（９）を基に距離信号
（／４）に応じて徐々に変化する第２の制限速度信号（
７ｇ）を発生する可変パターン発生回路（／り）と、所
定の速度信号（６）と第２の制限速度信号（／ざ）を比
較し、実速度が第２の制限速度を越えている場合は、カ
行回路をしゃ断する指令（／３）と常用最大ブレーキ指
令（ハ０を出す第２の比較回路（／テ）とを備える。

この第２の比較回路（／コ）は機械的には第１の比較回
路（／コＡ）と同一である。なお、距離計算回路（／ｒ
）　、可変パターン発生回路（／７）および第２の比較
回路（／９）を包括したものが第２の速度照査部である
。

ここで第１の比較回路（／コＡ）のブレーキ指令は常用
最小ブレーキ指令（コＯ）にしであるので、高位優先つ
まシ常用最大ブレーキ指令（ハ０の方が常用最小ブレー
キ指令（−〇）に優先するようになっている。

次に、第２図を参照しながら第１図に示したこの発明の
ＡＴＣ装置（３Ａ）の動作を説明する。ＡＴＣ装置（３
Ａ）中の速度変換回路（りは、速度発電機（１）から供
給されて列車の実速度を表わす出力（３）を所定の速贋
信号（６）に変換した後、距離計算回路（／３）および
第２の比較回路（／９）へ供給する。

受信部（７）は、受電器（コ）から供給されて列車の所
望連層を表わす信号すなわち地上信号を検波、選別、増
幅して所定の信号（９）にし死後、パターン発生回路（
１０）、距離計算回路（１５）および可変パターン発生
回路（／７）へ供給する。距離計算回路（八〇は、供給
された所定の速度信号（６）および所定の信号（９）に
基づいて走行距離を計算し、距離信号（／６）を可変パ
ターン発生回路（／り）へ供給する。パターン発生回路
（１０）は、供給された所定の信号（ｑ）に対応する地
上信号で決まる第１の制御速度信号（／／）を第１の比
較回路（／コＡ）へ供給し、上記第１の制限速度信号（
／／）が第２図における第１の制限速度（Ｃ））を決め
る。同様に、可変パターン発生回路（／７）は供給され
た距離信号（／６）および所定の信号（ｑ）から徐々に
変化する第２の制御速度信号（７ｇ）を発生して第２の
比較回路（／９）へ供給し、上記第２の制限速度信号（
／ｌ）が第２図における第２の制御速度（Ｈ）を決める
。第１の比較回路（／２Ａ）は供給された所定の速度信
号（６）と第１の制限速度信号（／／）とを比較し、ま
た第２の比較回路（ハ→は供給された所定の速度信号（
６）と第２の制限速度信号（／ｌ）とを比較する。そし
て、通常の運転で列車が第１の制限速度（Ｇ）と第２の
制限速度（Ｈ）とで囲まれた速度帯へ進入したとき、す
なわち実速度で決まる所定の速度信号（６）が第１の制
限速度信号（／／）よシも大きく第２の制限速度信号（
／Ｓ）よりも小さいときには、第７の比較回路（／コＡ
）のみが作動してカ行しゃ断指令（／３）および常用最
小ブレーキ指令（−〇）を出し、ブレーキ系統を立上げ
かつ速度軌跡（Ｉ）で示すように列車をわずかに減速し
、これによって運転士がブレーキ操作を行えば速度軌跡
（、Ｔ）で示すように円滑な速度が出来る。また、万一
運転士がブレーキ操作を怠って所定の速度信号（６）が
第１の制限速度信号（／／）のみならず第２の制限速度
信号（／ｌ）よシも大きくなったときでも、今度は第２
の比較回路（／ｑ）が作動してカ行しゃ断指令（／３）
および常用最大ブレーキ指令（ハ０を出し、速度軌跡（
Ｋ）で示すように列車を自動的に減速するので安全も確
保できる。しかも、このときは、最小ブレーキ力作用後
の変化であシ、ブレーキ力変化も従来よシは小さく、乗
シ心地を害することなく、また車輪路面上に既にブレー
キ作用が行われている上での変化であることも加えて、
滑走発生の確率は非常に少ないといえる。

このように、第７の速度照査部は、地上信号が下位の随
に変化したとき、この下位の直に対応した第１の制限速
度と実速度を比較し、その動作出力で最小のブレーキを
作用させる。また、第２の速度照査部は、地上信号の変
化前の上位の直に対応した籠から第１の制限速度へ走行
距離に応じて徐々に下降する第２の制限速度と実速度を
比較し、その動作出力で最大のブレーキを作用させるの
である。

また、第２図において第２の制限速度（Ｈ）は、第５図
および第２図での制限速度（ＡＡ）よりさらに上昇させ
ることができる。これは、第１の制限速度（Ｇ）と第２
の制限速度（Ｉ（）で囲まれた領域で既に最小のブレー
キ力が発生しておシ、第２の制限速度（Ｈ）を越えたと
きの空走距離を従来と同じたけとっておく必要がないた
めである。従って、この発明によれば、従来の改曳形以
上に運転効率を高め得るといえる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、第１の速度照査部の
他に第２の速度照査部を設けたので、従来の制限速度と
安全限界との間を有効に運転できて運転効率を上げ、か
つ最小ブレーキから作用させていくことによって乗シ心
地も大巾に改善でき、滑走の発生もほぼ防止できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるＡＴＣ装置の構成を
示すブロック図、第２図は第１図に示したＡＴＣ装置の
動作を説明する図、第３図は従来のＡＴＣ装置の構成を
示すブロック図。第ｙ図および第５図は従来のＡＴＣ装
置の動作を説明する図である。 （１）は速度発電機、（コ）は受電器、（３Ａ）はＡＴ
Ｃ装置、（りと（１０）と（／２Ａ）は第１の速度照査
部を構成する速度変換回路とパターン発生回路と第１の
比較回路、（／ｊ）と（／７）と（／ｑ）は第２の速度
照査部を構成する距離計算回路と可変パターン発生回路
と第２の比較回路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）地上信号条件に応じた制限速度以下で列車を走行
   させてその安全性を確保する自動列車制御装置において
   、地上信号が下位の値に変化したとき、この下位の値に
   対応した第１の制限速度と実速度を比較する第１の速度
   照査部と、上記地上信号の変化前の上位の値に対応した
   値から上記第１の制限速度へ走行距離に応じて徐々に下
   降する第２の制限速度と上記実速度を比較する第２の速
   度照査部とを備え、上記第１の速度照査部の動作出力で
   最小のブレーキを作用させ、上記第２の速度照査部の動
   作出力で最大のブレーキを作用させることを特徴とする
   自動列車制御装置。
2. （２）第１の速度照査部は、速度発電機から供給されて
   列車の実速度を表わす出力を所定の速度信号に変換する
   速度変換回路と、受電器から供給されて列車の所望速度
   を表わす地上信号で決まる第１の制限速度信号を発生す
   るパターン発生回路と、上記所定の速度信号と上記第１
   の制限速度信号を比較して動作時最小のブレーキを作用
   させる第１の比較回路とから成る特許請求の範囲第１項
   記載の自動列車制御装置。
3. （３）第２の速度照査部は、所定の速度信号および地上
   信号から走行距離を計算して距離信号を発生する距離計
   算回路と、上記地上信号および上記距離信号から第２の
   制限速度信号を発生する可変パターン発生回路と、上記
   所定の速度信号と上記第２の制限速度信号を比較して動
   作時最大のブレーキを作用させる第２の比較回路とから
   成る特許請求の範囲第１項または第２項記載の自動列車
   制御装置。