JPH06153327A

JPH06153327A - 列車自動運転システム

Info

Publication number: JPH06153327A
Application number: JP4299777A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Saito; 洋男齊藤; Ikuya Aoyama; 育也青山; Kimito Idemori; 公人出森
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-11-10
Filing date: 1992-11-10
Publication date: 1994-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】鉄道車両における無人運転またはワンマン運
転を行なうのに適した列車自動運転システムを提供す
る。【構成】この発明の列車自動運転システムによれば、
最適運転指令装置から伝送ラインを経由してＡＴＯ装置
に運転指令を伝えることにより、当該指令情報を伝送ラ
インを経由して駆動制御装置に伝達し、力行、回生ブレ
ーキ制御を行ない、この伝送ラインによる情報伝送を、
伝送制御中央装置と各車両ごとの伝送制御端末装置と駆
動制御装置内の伝送情報処理手段とによって制御するよ
うにして、データ伝送システムを利用して列車制御し、
艤装線を格段に少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鉄道車両における無
人運転またはワンマン運転を行なうのに適した列車自動
運転システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の列車運転システムは、図１８、図
１９に示す構成のものが主だったものである。すなわ
ち、マスコン１、ＡＴＯ装置２、マスコン１を使用した
手動運転か、ＡＴＯ装置２を使用した自動運転かを選択
する切替器３、駆動電動機１０を制御する駆動制御装置
４が備えられている。そして、駆動制御装置４は、図１
９に示すように、その基本機能を果たす無接点制御装置
５、駆動電動機１０に対する駆動電力を生成する主回路
インバータ６、ブレーキ制御ユニット（ＢＣＵ）７、こ
のＢＣＵ７の指令によりブレーキを作動させるブレーキ
作用装置８、列車の応荷重を検知する応荷重検知装置９
を備えている。ここで、ＢＣＵ７は、応荷重検知装置９
の入力に基づいて列車の乗車率などを判断し、適切なブ
レーキパターンを選定し、これに基づいてブレーキ作用
装置８がブレーキをかけるようになっている。

【０００３】従来の列車運転システムはまた、モニタ端
末装置１１を備え、無接点制御装置５と直列伝送ライン
で結合されていて、無接点制御装置５から故障情報や動
態情報を収集するようになっている。

【０００４】図１９の編成列車の構成に示すように、モ
ニタ中央装置１２が、情報伝送ライン１３を通じてモニ
タ端末装置１１に接続されている。このモニタ端末装置
１１は、駆動制御装置４に接続されていて、故障情報、
動作情報を得るようにしている。またモニタ中央装置１
２には、表示器１５が接続されていて、マスコン１の情
報、ＡＴＯ装置２の情報など、モニタ中央装置１２に集
められた情報も含めて、編成列車の情報を監視できるよ
うに構成されている。

【０００５】マスコン１、またＡＴＯ装置２の指令は、
制御指令線１４を通じて直接駆動制御装置４に伝達され
る。この制御指令線１４は、従来、２０本以上の電線で
あり、編成列車内を通して艤装配線されている。

【０００６】ＡＴＣ装置１６は速度制御情報をＡＴＯ２
装置に与え、ＡＴＯ装置２はこの制限速度内で走行制御
する。なお、マスコン１を扱う手動運転においても、Ａ
ＴＣ装置１６の速度制限の作用は同じである。

【０００７】駆動制御装置４内の無接点制御装置５は図
２０に示すような構成であり、マスコン１またはＡＴＯ
装置２からのノッチ指令、力行・ブレーキ指令を受ける
運転指令入力部２０、応荷重指令、ブレーキ力指令など
のブレーキ関係の信号、駆動電動機のモータ電流、およ
びフィルタコンデンサ電圧などの主回路インバータのフ
ィードバック信号のようなアナログ信号を受けるアナロ
グ入力部２２、速度センサ出力を受けて周波数変換する
周波数変換部２５、この周波数変換部２５が出力するパ
ルス信号からモータ回転周波数Ｆｒを求めるモータ回転
周波数演算部２６、さらに空転滑走を検知すると共に再
粘着制御を行なう空転滑走検知・再粘着制御部２７を備
えている。

【０００８】また、運転指令入力部２０が受けたノッチ
指令Ｎ、アナログ入力部２２が受けた応荷重指令ＶL 、
モータ回転周波数演算部２６からのモータ回転数信号Ｆ
ｒに基づいて適切な力行トルクを選定し、それと対応す
る力行モータ電流パターンＩMPを出力する力行パターン
発生器２１、ブレーキ時に回生ブレーキモータ電流ＩMB
を算出する回生ブレーキパターン発生器２３、そして力
行・回生ブレーキ切替器２４を備えている。さらに、定
電流制御部２８を備えていて、切替器２４の出力として
のモータ電流基本パターン値ＩCOと、再粘着制御部２７
の出力としての再粘着電流パターンＩSLを加算した値Ｉ
C がモータ電流目標パターン値として入力され、これと
共に、モータ実電流ＩM が入力され、この２つの入力を
演算して、すべり周波数Ｆｓを出力するようになってい
る。

【０００９】そして、このすべり周波数Ｆｓはモータ回
転周波数Ｆｒと加算され、その結果が無接点制御装置５
からのインバータ出力周波数ＦI として主回路インバー
タ６へ与えられ、誘導電動機１０の制御が行なわれる。

【００１０】このような制御を行なうことにより、列車
が（Ａ）駅から（Ｂ）駅へ向かう場合、力行、惰行、回
生ブレーキで走行して停止するまで、図２１に示すよう
な代表的なトルク特性Ｔ、モータ電流ＩM 、インバータ
電圧特性Ｖ、すべり周波数特性ＦS の制御モードで走行
停止制御がなされる。

【００１１】そして、このような制御方式を用いて、従
来は、ＡＴＣ装置１６、ＡＴＯ装置２による図２２に例
示するような運転方法で運転制御がなされていた。そし
て、ＡＴＯ装置２は、従来、次の４つの基本的な制御機
能を有していた。

【００１２】（１）出発制御（２）定速制御（３）減速制御（４）定位置停止制御上記（１）の出発制御は、列車が走行可能な条件、例え
ば、ドア閉条件、運転台の選定条件、前後切替スイッチ
が前位置となっている条件などを満たしているときに出
力されるものであり、いわば、列車走行時の安全条件、
走行準備条件の確認機能である。

【００１３】（２）の定速制御は、ＡＴＣ装置１６の速
度制限に対して一定速度だけ低い値を保ちながら走行す
る制御で、列車の平均速度、表示速度を守るための基本
制御となる。

【００１４】（３）の減速制御は、特に速度制限に対し
て、常にその制限速度を下まわる速度で走行するように
事前にブレーキをかける制御である。そして、この制御
を行なうためには、ＡＴＯ装置２が事前に路線情報を記
憶しておくなどの機能を有することが必要になる。

【００１５】（４）の定位置停止制御は、プラットホー
ムの定まった位置へ停止させる停止制御であり、図２２
における（Ｂ）駅近くの斜線部は定位置停止可能範囲を
表わしており、この定位置停止制御範囲に入っていれ
ば、停止精度を基準内に収めることができる。なお、図
２２においてＰ１，Ｐ２は地上子を表わし、列車を最終
点へ精度よく停止させるための地点信号を与えるもので
ある。

【００１６】次に、ＡＴＣ装置１６の速度制限とＡＴＯ
装置２によるＡＴＯ走行の関係について、図２３に基づ
いて説明すると、列車がＣポイントで速度制限をオーバ
ーすれば、ＡＴＣ装置１６はブレーキ指示を出し、列車
を減速させる。また、Ｄポイントは、ＡＴＣ装置１６の
階段パターンであり、ＡＴＣ速度段に当たって段階的に
ブレーキをかけ、最終の定位置停止制御範囲の中に導か
れていくように制御するようになっている。

【００１７】この図２３において、先行列車が何らかの
トラブルなどで故障し、停止していたとすれば、ＡＴＣ
地上システムにより停止のためのパターンが通常時の減
速停止パターンＡではなく、減速停止パターンＢに切り
替わり、Ａ，Ｂ区間で先行列車な衝突しないように停止
制御する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の列車運転システムでは、次のような問題点があっ
た。

【００１９】まず、マスコン関連、ＡＴＯ出力の力行、
ブレーキ指令関連の艤装配線が多く、特に運転室に多く
の艤装線が集中し、列車そのものの製造に困難を来す問
題点があり、多すぎる配線が他の機器へのノイズ源とも
なる問題点もあった。

【００２０】また、モニタ情報とＡＴＯ自動運転での情
報の結合がなく、先行列車の情報や当日のダイヤ変更な
どに応じられず、多くの場合、ＡＴＯ機能を完全に活用
しきれず、運転士の支援機能にレベルダウンして運用さ
れることが多い問題点があった。さらに、高密度運転に
は十分対応することができない問題点があった。

【００２１】またさらに、主回路インバータとしてのＶ
ＶＶＦインバータに理想的な機能を有する個別制御ＶＶ
ＶＦ駆動装置を採用しても、編成全体として効率を上げ
るような制御ができない問題点があった。

【００２２】加えて、特に主回路システム、駆動制御装
置の走行前の出庫診断が望まれるが、現状のシステムで
は自動診断に対応することができない問題点があった。

【００２３】この発明は、このような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、運転室の艤装線を大幅に減少する
ことができ、モニタ情報、運転指令情報、運転フィード
バック情報、地上システムからの路線情報、保安信号情
報などを結合して先行列車、ダイヤ変動に応じて最適な
制御を行なうことができ、高密度運転が実現でき、個別
インバータ制御装置より構成される駆動制御装置を列車
編成状況に応じて効率よく制御することができ、出庫点
検を自動的に行なうことができる列車自動運転システム
を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
列車自動運転システムは、ＡＴＣ装置、ＡＴＯ装置、最
適運転指令装置、および列車車上無線装置と、これらの
各装置間で情報を伝送するための伝送ラインと、伝送制
御のための、表示器付きの伝送制御中央装置と、各車両
ごとに設置される伝送制御端末装置と、この伝送制御端
末装置と接続して情報伝送を行なう伝送処理機能を内蔵
する、駆動電動機の駆動制御装置とを備え、最適運転指
令装置からＡＴＯ装置に運転指令を伝えることにより、
当該指令情報を伝送制御中央装置から伝送ライン、伝送
制御端末装置を経由して駆動制御装置に伝達し、力行、
回生ブレーキ制御を行なうようにしたものである。

【００２５】請求項２に記載の発明の列車自動運転シス
テムは、請求項１に記載の発明の列車自動運転システム
において、最適運転指令装置が、可搬記憶媒体に記憶さ
れた予定走行路線情報を収集する予定走行路線情報読込
手段と、現在の自列車の走行状態を把握する自列車状態
把握手段と、列車車上無線装置が受け取る地上装置から
送られてきた列車運行情報に基づき、予定走行路線情報
に対する変更部分を把握する変更部分把握手段と、これ
らの各手段からの諸情報に基づき、自列車の現在時点の
最適運転情報を求め、これをＡＴＣ装置、ＡＴＯ装置に
与える総合判断指令手段とを備えたものである。

【００２６】請求項３に記載の発明の列車自動運転シス
テムは、請求項１または２に記載の発明の列車自動運転
システムにおいて、伝送制御中央装置と伝送制御端末装
置との間の伝送系統をフェイルセーフ構成とし、送信側
で指令情報とモニタ情報を重畳して、受信側でこの情報
を再び指令情報とモニタ情報に分離するようにしたもの
である。

【００２７】請求項４に記載の発明の列車自動運転シス
テムは、請求項１乃至３のいずれかに記載の列車自動運
転システムにおいて、駆動制御装置が、最適運転指令装
置からの運転指令の伝送受信処理を行なう伝送情報処理
手段と、この伝送情報処理手段が受信した運転指令情報
に基づいて、駆動電動機を駆動するインバータ装置のゲ
ート信号を生成する無接点制御手段とを備えたものであ
る。

【００２８】請求項５に記載の列車自動運転システム
は、請求項１乃至４のいずれかに記載の列車自動運転シ
ステムにおいて、最適運転指令装置が、列車の加速時、
減速時それぞれに発生する軸重移動現象に対して、軸重
が減少する駆動電動機の駆動制御装置、軸重が増加する
駆動電動機の駆動制御装置それぞれに対して、そのノッ
チ指令を適切なトルクが発生するものに補正し、編成列
車全体での各駆動電動機の負担分担を調整する軸重移動
制御手段を備えたものである。

【００２９】請求項６に記載の列車自動運転システム
は、請求項１乃至５のいずれかに記載の列車自動運転シ
ステムにおいて、最適運転指令装置が、空転発生の駆動
電動機に対する駆動制御装置に対して、ノッチ指令を低
く設定し、再空転を未然に防止する編成列車効率制御手
段を備えたものである。

【００３０】請求項７に記載の列車自動運転システム
は、請求項１乃至６のいずれかに記載の列車自動運転シ
ステムにおいて、最適運転指令装置が、走行抵抗の少な
い走行状態で、全駆動電動機のうち、一部を休止させる
選択駆動制御手段を備えたものである。

【００３１】請求項８に記載の列車自動運転システム
は、請求項１乃至７のいずれかに記載の列車自動運転シ
ステムにおいて、最適運転指令装置が、列車の高速、高
密度運転を必要とするときに、高密度運転指令をＡＴＣ
装置に与える高密度運転指令手段を備え、ＡＴＣ装置
が、高密度運転指令に対応して、高密度運転のためのブ
レーキパターンを発生する高密度ブレーキパターン発生
手段を備えたものである。

【００３２】請求項９に記載の列車自動運転システム
は、請求項１乃至８のいずれかに記載の列車自動運転シ
ステムにおいて、最適運転指令装置が、出庫点検のため
に空ノッチ指令および模擬試験指令を出力する出庫点検
指示手段を備え、駆動制御装置が、出庫点検指示手段の
指令に応答して出庫点検に必要な模擬信号を出力する模
擬信号発生手段と、模擬信号に対して各部の機器からの
制御応答信号を受信して前記伝送制御中央装置の表示器
に表示させる制御指令手段とを備えたものである。

【００３３】請求項１０に記載の列車自動運転システム
は、請求項１乃至９のいずれかに記載の列車自動運転シ
ステムにおいて、駆動制御装置が自装置の受け持つ駆動
系の故障データを収集して記憶し、伝送制御中央装置か
らの伝送要求に応答して記憶データを出力する故障デー
タ記憶手段を備えたものである。

【００３４】

【作用】請求項１に記載の発明の列車自動運転システム
では、最適運転指令装置から伝送ラインを経由してＡＴ
Ｏ装置に運転指令を伝えることにより、当該指令情報を
伝送ラインを経由して駆動制御装置に伝達し、力行、回
生ブレーキ制御を行なう。そして、この伝送ラインによ
る情報伝送を、伝送制御中央装置と各車両ごとの伝送制
御端末装置と駆動制御装置内の伝送情報処理手段とによ
って制御する。こうして、データ伝送システムを利用し
て列車制御し、艤装線を少なくすることができる。

【００３５】請求項２に記載の発明の列車自動運転シス
テムでは、最適運転指令装置における予定走行路線情報
読込手段によって、可搬記憶媒体に記憶された予定走行
路線情報を読み込んで収集し、自列車状態把握手段によ
って、現在の自列車の走行状態を把握し、変更部分把握
手段によって、列車車上無線装置が受け取る地上装置か
ら送られてきた列車運行情報に基づき、予定走行路線情
報に対する変更部分を把握し、これらの各手段からの諸
情報に基づき、総合判断指令手段が自列車の現在時点の
最適運転情報を求め、これをＡＴＣ装置、ＡＴＯ装置に
与えることにより、実路線の諸事情に応じて柔軟な列車
運転制御を行なう。

【００３６】請求項３に記載の発明の列車自動運転シス
テムでは、伝送制御中央装置と伝送制御端末装置との間
の伝送系統をフェイルセーフ構成とすることによって、
信頼度を向上させることができる。

【００３７】請求項４に記載の発明の列車自動運転シス
テムでは、駆動制御装置における伝送情報処理手段によ
って、最適運転指令装置からの運転指令の伝送受信処理
を行ない、無接点制御手段によって、この伝送情報処理
手段が受信した運転指令情報に基づいて、駆動電動機を
駆動するインバータ装置のゲート信号を生成することに
より、最適運転制御が可能となる。

【００３８】請求項５に記載の発明の列車自動運転シス
テムでは、最適運転指令装置における軸重移動制御手段
によって、列車の加速時、減速時それぞれに発生する軸
重移動現象に対して、軸重が減少する駆動電動機の駆動
制御装置、軸重が増加する駆動電動機の駆動制御装置に
対して、それぞれのノッチ指令を適切なトルクが発生す
るものに補正し、編成列車全体での各駆動電動機の負担
分担を調整することができる。

【００３９】請求項６に記載の発明の列車自動運転シス
テムでは、最適運転指令装置における編成列車効率制御
手段によって、空転発生の駆動電動機に対する駆動制御
装置に対して、ノッチ指令を低く設定し、再空転を未然
に防止することができる。

【００４０】請求項７に記載の発明の列車自動運転シス
テムでは、最適運転指令装置における選択駆動制御手段
によって、走行抵抗の少ない走行状態で、全駆動電動機
のうち、一部を休止させることができ、各駆動系の負担
を軽減し、長寿命化が図れる。

【００４１】請求項８に記載の発明の列車自動運転シス
テムでは、最適運転指令装置における高密度運転指令手
段によって、列車の高速、高密度運転を必要とするとき
に、高密度運転指令をＡＴＣ装置に与え、またＡＴＣ装
置における高密度ブレーキパターン発生手段によって、
高密度運転指令に対応して高密度運転のためのブレーキ
パターンを発生することができ、高密度運転ができる。

【００４２】請求項９に記載の発明の列車自動運転シス
テムでは、最適運転指令装置における出庫点検指示手段
によって、出庫点検のために空ノッチ指令および模擬試
験指令を出力し、駆動制御装置における模擬信号発生手
段によって、出庫点検指示手段の指令に応答して出庫点
検に必要な模擬信号を出力し、制御指令手段によって、
模擬信号に対して各部の機器からの制御応答信号を受信
して伝送制御中央装置の表示器に表示させることができ
る。

【００４３】請求項１０に記載の発明の列車自動運転シ
ステムでは、駆動制御装置における故障データ記憶手段
によって、自装置の受け持つ駆動系の故障データを収集
して記憶し、伝送制御中央装置からの伝送要求に応答し
て記憶データを出力することができ、故障管理が容易と
なる。

【００４４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。

【００４５】図１および図２はこの発明の一実施例のシ
ステム構成を示しており、この実施例の列車自動運転シ
ステムは、運転指令ブロック（マスコン１、ＡＴＯ装置
２Ａ、ＡＴＣ装置１６Ａ、最適運転指令装置（ＳＤＣ）
３１、列車無線装置３２）、指令状況伝送ブロック（伝
送制御中央装置３０、伝送制御端末装置３３）、駆動制
御ブロック（駆動制御装置４Ａ、無接点制御装置５Ａ、
伝送情報処理部５５）の３つのブロックから成り立って
いる。

【００４６】ＡＴＣ装置１６ＡはＡＴＯ装置２Ａに対し
て速度制限情報を与えるようになっている。また、伝送
系を制御するための伝送制御中央装置３０には表示器１
５Ａが接続されている。

【００４７】最適運転指令装置（ＳＤＣ）３１は列車無
線装置３２から無線情報を受け、ＡＴＯ装置２Ａ、ＡＴ
Ｃ装置１６Ａ、伝送制御中央装置３０それぞれと相互に
情報の授受を行なうようになっている。

【００４８】上記の伝送制御中央装置３０にはフェイル
セーフのために用意された１，２系統の伝送ライン３
４，３４Ａが接続されており、この伝送ライン３４，３
４Ａは先頭車から後尾車まで通して配線されている。伝
送ライン３４，３４Ａそれぞれには、各車両ごとに伝送
制御端末装置３３が接続されており、この伝送制御端末
装置３３各々には、伝送ライン３４，３４Ａを通じて補
助電源、空調装置などの種々の機器（図示せず）が接続
され、また誘導電動機１０の駆動制御をなす駆動制御装
置４Ａが接続されている。

【００４９】また、図２に詳しく示すように、マスコン
１はＡＴＯ装置２Ａに対して自動・手動モード切替器３
を介して接続され、また伝送制御中央装置３０にも接続
されている。ＡＴＣ装置１６Ａには、ＡＴＣ受電器５１
を通じて地上軌道回路に流れる速度制限信号が入力され
るようになっている。また、速度発電機のようなスピー
ドセンサ（ＳＧ）５２がその速度信号をＡＴＣ装置１６
ＡとＡＴＯ装置２Ａに入力するようになっている。

【００５０】ＡＴＯ装置２Ａには、定位置停止制御を行
なう際に必要となる位置信号を地上子Ｐ１，Ｐ２（図１
４参照）から受け取るためのトランスポンダ受信アンテ
ナ５３が接続されている。

【００５１】最適運転指令装置３１は、列車無線装置３
２、伝送制御中央装置３０、ＡＴＯ装置２Ａ、ＡＴＣ装
置１６Ａから各種の必要情報を収集できるようにこれら
の機器と接続されている。

【００５２】列車無線装置３２にはＬＣＸアンテナ５０
が設けられていて、地上からの列車走行情報を収集でき
るようにしてある。

【００５３】各車両ごとに備えられている伝送制御端末
装置３３には、その車両に設置されている複数の駆動電
動機１０各々の駆動制御装置４Ａが接続されていて、こ
れらが伝送制御端末装置３３と伝送ライン３４，３４Ａ
を通じて伝送制御中央装置３０に情報を伝送し、最適運
転指令装置３１に認識されるようになっている。なお、
実施例の場合には、駆動車（Ｍ車）１両当たり、４台の
駆動電動機１０と駆動制御装置４Ａが設置されている。

【００５４】この最適運転指令装置３１は、図３に示す
ような構成である。可搬記憶媒体としてのＩＣカード４
０は、運転士が当日に列車で走行する路線情報、例え
ば、閉塞数、各閉塞長、路線の勾配、分岐曲線、速度制
限情報、停車駅情報などがメモリされている。そして、
最適運転指令装置３１には、このＩＣカード４０の情報
を読み取り、また書き込むＩＣカードリードライタ４１
と、この読み込んだ情報を受ける予定走行路線情報収集
部４２と、現在走行中の運転制御データ、例えば、速
度、キロ程、ＡＴＣ速度制限、力行・ブレーキ情報、各
種機器の動作情報などを収集する自列車制御情報収集部
４３と、車上の列車無線装置３２を通じて先行列車情
報、当日の遅延、回復を示すダイヤ情報、臨時速度制限
情報、地上の運行管理システムより指令される運転指令
情報などの各種の実走行変動情報を収集する実走行変動
情報収集部４４と、これらの各情報収集部４２，４３，
４４が収集した情報に基づいてＡＴＣ装置１６ＡやＡＴ
Ｏ装置２Ａに対して最適運転指令を与える総合判断指令
部４５を備えている。なお、このＩＣカード４０とその
リーダライタ４１に代えて、フロッピディスクとそのド
ライブのような可搬記憶媒体を利用することもできる。

【００５５】伝送制御中央装置３０と伝送制御端末装置
３３の詳しい構成が図４に示してある。伝送制御中央装
置３０は、１系指令情報処理ボード（ＦＳＣ１）６１、
２系指令情報処理ボード（ＦＳＣ２）６２を備えてい
る。これらの情報処理ボード６１，６２はフェイルセー
フマイクロコンピュータで構成することによって、いつ
でも正しい値を出力するようになっている。すなわち、
対称的な２つのマイクロコンピュータシステムを同一の
プログラム、同一クロックで動作させ、２つの演算結果
を密結合することによって照合し、エラーが発生すれば
直ちにアラームを出力して停止する構成としたものであ
る。

【００５６】また伝送制御中央装置３０は、１系用の送
受信モデム（ＭＤＭ１）６３、２系用の送受信モデム
（ＭＤＭ２）６４を備えていて、これらのモデム６３，
６４と前述の情報処理ボード６１，６２の間は、１系、
２系それぞれに情報の正確さと伝送速度の向上を図るた
めにバスライン６５，６６で相互に結合されている。さ
らに、伝送制御中央装置３０は、情報監視を行なうため
のモニタ情報用処理ボード（ＣＰＵ）６７を備えてい
て、１，２系両方のモデム６３，６４と接続されてお
り、また表示器１５Ａの表示情報を制御するために表示
制御部６８が備えられていて、モニタ情報と指令制御情
報との両方の情報を表示するようになっている。

【００５７】他方、各伝送制御端末装置３３は、伝送制
御中央装置３０と同じく１系，２系それぞれの指令情報
処理ボード６１Ａ，６２Ａを備えており、また１系用送
受信モデム６３Ａ、２系用送受信モデム６４Ａを備えて
おり、これらのモデム６３Ａ，６４Ａと情報処理ボード
６１Ａ，６２Ａの間は、１系、２系それぞれに情報の正
確さと伝送速度の向上を図るためにバスライン６５Ａ，
６６Ａで相互に結合されている。

【００５８】また伝送制御端末装置３３は、１，２系の
いずれかを使用するため選択機能を有する伝送ライン選
択回路７１を備えていて、この伝送ライン選択回路７１
から制御伝送ライン３５を通じて駆動制御装置４Ａの伝
送情報処理部５５と結合される。

【００５９】また伝送制御端末装置３３は、端末用モニ
タ情報処理ボード６７Ａを備えていて、直列伝送入力ボ
ード（ＳＩＯ）６９やアナログディジタル入出力ボード
（ＡＩＯ，ＤＩＯ）７０と結合されている。なお、直列
伝送入力ボード６９は空調装置７２Ａ、補助電源装置７
２Ｂと伝送ラインを通じて情報授受を行ない、アナログ
ディジタル入出力ボード７０は各種機器７２Ａ，７２
Ｂ，…の動作情報のようなディジタル情報や電流、電
圧、温度といったアナログ情報の授受を行なうものであ
る。

【００６０】こうして構成される伝送制御系は、フェイ
ルセーフマイクロコンピュータを多用することによって
情報の誤りを直ちに検出することができ、制御の信頼性
を向上させることができ、また指令伝送ラインを３４，
３４Ａと２系統設け、通常はいずれか１系統を使用し、
他方の系統は待機予備系として使用することによって、
伝送ラインの信頼性も向上させることができ、さらに、
モニタ情報もこの伝送ライン３４，３４Ａを通じて行な
うことにより、艤装線を少なくすることができるといっ
た特徴がある。

【００６１】次に、駆動電動機１０の駆動制御をなす駆
動制御装置４Ａの内部構成要素をなす伝送情報処理部５
５と無接点制御装置５Ａについて、図５に基づいて説明
する。伝送情報処理部５５は、伝送制御端末装置３３に
接続された伝送ライン３５を通じて「ノッチ指令」、
「力行・ブレーキ指令」、「運転開始指令」、「空ノッ
チ試験指令」、「故障情報要求」などの指令を最適運転
指令装置３１より受け取るようになっている。また伝送
情報処理部５５は、無接点制御装置５Ａと接続されてい
て、この無接点制御装置５Ａから「フィルタコンデンサ
電圧ＥC 」、「モータ電流ＩM 」、「モータ電流目標パ
ターン値ＩC 」、「モータ回転数Ｆｒ」、「すべり周波
数Ｆｓ」などのアナログ情報を受け取るようになってい
る。また、「インバータ動作可能」、「インバータ故
障」、「インバータ開放中」、「空転検知」などの状態
信号を無接点制御装置５Ａより受け取り、伝送制御端末
装置３３、伝送ライン３４，３４Ａ、伝送制御中央装置
３０を通じて最適運転指令装置３１へ伝送するようにな
っている。

【００６２】前述のノッチ指令は、従来は、図６（ａ）
に示すように、マスコン１より２⁰，２¹，２²，…と
いうコードが送られてくると、これに対応してノッチ指
令として１〜７Ｎ程度の力行またはブレーキノッチに変
換していたが、本実施例では、図６（ｂ）に示すよう
に、伝送ライン３５を通してノッチ指令が与えられる
と、２⁵，２⁶という細かなノッチに変換することがで
きる。実施例は２⁵の例であり、すなわち、３１ノッチ
まで再分化した指令に変換することができる。図７の場
合は、図６（ｂ）の多段ノッチに対応した力行モータ電
流パターンＩMPと速度特性を示している。なお、無接点
制御装置５Ａは、従来例で示した図２０とほぼ同じ構成
であるので、その説明を省略する。

【００６３】こうして、図５に示した力行パターン発生
部２１Ａでは、図７に示すようにきわめて木目の細かい
トルク制御ができる。同じようにして、回生ブレーキパ
ターン発生器２３Ａも図８のように多段ノッチにするこ
とにより、従来のように同図（ａ）のような６〜７のス
テップに対応した粗い回生ブレーキ電流パターンＩMBに
比して、同図（ｂ）に示すように木目の細かなパターン
ＩM を得ることができる。

【００６４】次に、上記実施例の列車自動運転システム
による列車制御について、以下の５つの場合に分けて説
明する。

【００６５】１．自動運転制御１−１最適運転指令装置による回復運転１−２最適運転指令装置による省エネルギ運転２．編成列車制御２−１軸重移動制御２−２編成効率制御２−３稼働率制御１．自動運転制御１−１最適運転指令装置による回復運転図１４は回復運転走行機能の説明図であり、列車の走行
条件成立、出発制御が行なわれた後、加速制御を経て定
速制御に入る。この状態で、臨時速度制限情報が、図３
に示す列車無線車上装置３２に伝達され、この情報が直
ちに実走行変動情報収集部４４に入力される。そして、
この実走行変動情報は総合判断指令部４５に伝えられ、
総合判断指令部４５よりＡＴＯ装置２Ａに対して、臨時
速度制限の少し手前の減速制御を行なうための地点情報
と、減速度、目標速度などが与えられる。このＡＴＯ装
置２Ａに与えられる指令は、ＡＴＯ装置２Ａから伝送制
御中央装置３０を通じて伝送制御端末装置３３に伝達さ
れる。

【００６６】伝送制御端末装置３３では、図４に示すモ
デム６３Ａ、指令情報処理ボード６１Ａ、伝送ライン選
択回路７０を通じて駆動制御装置４Ａの伝送処理部５５
に伝送され、ここから図２に示す無接点制御装置５Ａ、
ブレーキ制御ユニット７Ａに伝えられ、減速制御に入る
ことになる。

【００６７】図１４に示す臨時速度制限を通過した後、
最適運転指令装置３１の総合判断指令部４５は、予定走
行時分と実走行時分の差から回復運転走行パターンを選
択し、高速で走行させる。この場合、１駅までの区間で
回復ができないようであれば、２駅あるいは３駅までの
区間を走行しながら順次回復するように演算し、指示す
る機能を備えている。

【００６８】１−２最適運転指令装置による省エネル
ギ走行図１５は省エネルギ運転走行の説明図であり、この図に
示す省エネルギ運転走行曲線に従った走行を実施するか
どうかは最適運転指令装置３１内の総合判断指令部４５
の指示による。この場合、総合判断指令部４５は必要な
全情報を得ることができるので、状況判断の上で、図示
する省エネルギ運転指示をＡＴＯ装置２Ａに与えること
により、この指令が最終的に駆動制御装置４Ａに伝達さ
れ、省エネルギ走行を実施する。

【００６９】なお、これらの回復運転や省エネルギ運転
の速度制御はすべてＡＴＯ装置２Ａからのノッチ指令に
より実現される。

【００７０】２．編成列車制御について最適運転指令装置３１、ＡＴＯ装置２Ａ、伝送制御中央
装置３０、伝送制御端末装置３３、駆動制御装置４Ａの
組合せによって構成される自動運転システムにおいて
は、１つの駆動制御装置４Ａが１台の誘導電動機１０を
コントロールする個別制御方式であり、最適運転指令装
置３１が編成全駆動制御装置４Ａの状態を把握できる構
成になっており、これによって、次のような新しい列車
走行制御を実現させることができる。

【００７１】２−１軸重移動制御図９は加速時の軸重移動に関する説明図であり、列車が
加速中は特に先頭車ＭＣの駆動軸Ｍ１，Ｍ３の受ける荷
重が少なく、駆動軸Ｍ２，Ｍ４の受ける荷重が重くなる
傾向にある。３両目の車両Ｍ１においても、駆動軸Ｍ
１，Ｍ３の受ける荷重が少なく、駆動軸Ｍ２，Ｍ４の受
ける荷重が重くなる。そしてこの傾向は、高加速、高減
速を目指した車体重量が軽量化されている列車ほど顕著
となる。これは、車両が浮力を受けるためであり、特に
先頭車ＭＣの駆動軸Ｍ１，Ｍ３には、この軸重移動のた
めに空転が発生しやすくなる。このような軸重移動量
は、車両の種類、走行状況によって大幅に異なるもので
あるが、約５〜１０％の変動が発生し、その分、軸重移
動が発生するのである。

【００７２】そこで、個別制御の駆動制御装置４Ａを有
するこの実施例のシステムでは、図５、図６におけるノ
ッチ指令を各電動機ごとに変更できるので、結果的に、
図１３に示すように各軸のモータトルクやモータ電流を
コントロールできることになる。すなわち、駆動軸Ｍ
１，Ｍ３は力行モータ電流パターンＩMPを低く抑えるた
めにＩ′M ，Ｔ′の値に設定し、駆動軸Ｍ２，Ｍ４は５
〜１０％の軸重増加があるためにＩM ，Ｔの値に設定す
る。こうして、図７に示すように多段制御でのモータ電
流ＩMPを得ることができ、軸重移動量が多くても少なく
ても、空転のない荷重適応運転ができるのである。

【００７３】また、図１０に示す減速時の軸重移動を示
しているが、高減速で停止させる最近の車両では特に、
この軸重移動の傾向が著しく、駆動軸Ｍ１，Ｍ３の軸重
が増加し、駆動軸Ｍ２，Ｍ４の軸重が軽減する傾向とな
るが、これは車両の「つんのめり」現象に起因するもの
であり、これによって生じた駆動軸Ｍ１，Ｍ３の増加分
は図１３の回生時のモータ電流Ｉ′M 、トルクＴ′を選
定することにより、同様に駆動軸Ｍ２，Ｍ４の軸重軽減
分はモータ電流ＩM 、トルクＴを選定することにより荷
重適応運転ができるようになる。

【００７４】２−２編成効率制御図１１は編成効率制御の方法を示してある。特に加速中
の軸重移動時や雨天でレールが濡れ始めた時などに空転
が発生しやすい。図１１において先頭車ＭＣの駆動軸Ｍ
１，Ｍ２、２番目の駆動車Ｍ１の駆動軸Ｍ１において空
転が発生したことを示しているが、この空転は図５の無
接点制御装置５Ａの空転滑走検知回路２７で直ちにＳＬ
信号として伝送情報処理部５５を通して最終的に最適運
転指令装置３１まで伝送される。同時に、空転滑走の再
粘着制御部２７は直ちに再粘着電流パターン（−ＩSL）
を発生させ、モータ電流目標パターンＩCOを減少させ、
再粘着するまでモータ電流ＩM を絞り込む制御を行な
う。

【００７５】しかしながら、これと共に、最適運転指令
装置３１は、空転軸をあらかじめ記憶し、空転しやすい
車軸の誘導電動機１０の力行モータ電流パターンＩMPの
値を事前に絞り込む制御を行なうことによって、フィー
ドフォワード的な予防保全を行ない、無接点制御装置５
Ａ内のフィードバック制御よりも一歩進んだ制御を実現
している。なお、この場合、車軸全体の速度低下を防止
するために、空転していない他の誘導電動機に対して
は、ノッチ指令を上昇させることによってトルク変化分
を補償する。

【００７６】２−３稼働率制御図１２は稼働率制御の方法を示している。列車が長い下
り勾配に入ったり、平坦路線を高速走行している時に
は、必ずしも全駆動制御装置４Ａや誘導電動機１０に通
電しておく必要はなく、積極的に最適運転指令装置３１
より指示して開放指令を出し、一部を休ませることも可
能である。そこで、図１２（ａ）に示すように、駆動軸
Ｍ２，Ｍ４の駆動制御装置４Ａと誘導電動機１０を休止
させ、また図１２（ｂ）に示すように、駆動軸Ｍ１，Ｍ
３の駆動制御装置４Ａと誘導電動機１０を休止させてい
ることを示している。

【００７７】このようにして通電不要の主回路装置を休
止させることにより、そして休止させる装置を交代交代
にして全体としてすべての装置を平均して運転、また休
止させるように制御することにより、装置の寿命を延長
させたり、メンテナンス期間を延長させたりすることが
できるようになる。

【００７８】なお、図１４および図１５には、これらの
２−１の軸重移動制御、２−２の編成効率制御、２−３
の稼働率制御がそれぞれ、走行曲線上のどの位置で行な
われるかを（）で囲んで示してある。そして、これら
の図１４、図１５から分かるように、軸重移動制御は加
減速時、編成効率制御は加速時、移動率制御は高速定速
走行時に行なわれる場合が多い。

【００７９】このようにして、この実施例によれば、（１）自動運転における回復運転（２）自動運転における省エネルギ運転（３）軸重移動制御、編成効率制御および稼働率制御の
３種類の編成効率制御の新しい制御が実現できるのであ
る。

【００８０】なお、この発明は上記の実施例に限定され
ることはなく、次のような態様で実施することもでき
る。

【００８１】＜＜高密度運転機能＞＞図１６はＡＴＣ装
置１６Ａ、ＡＴＯ装置２Ａ、最適運転指令装置３１の相
互の関連を示している。ＡＴＣ装置１６Ａでは、ＡＴＣ
受電器５１が地上軌道回路から受電した制限速度信号を
ＡＴＣ受信部８０に取り込み、条件収集部８１を経由し
て選択部８２に伝える。この選択部８２では、従来から
知られている階段パターン発生部８３と走行する列車の
ブレーキ特性より演算したブレーキパターン発生部８４
のいずれかを選択し、照査部８５において、実速度と選
択されたパターンとの比較照査を行ない、パターン速度＞実速度ならば、ブレーキなしパターン速度＜実速度ならば、ＡＴＣブレーキ作動の基本動作指令を出力する。

【００８２】この実施例において追加されている条件収
集部８１、選択部８２、ブレーキパターン発生部８４の
機能は、次の通りである。以下、図２２の従来の走行パ
ターンと図１４に示すこの発明の実施例の走行パターン
を比較しながら説明する。

【００８３】最適運転指令装置３１から図２２に示す従
来パターンの指示が出されたとすると、選択部８２はこ
の情報を基にして階段パターン発生部８３を選択指定
し、この指示がＡＴＯ装置２Ａに与えられ、図２２のよ
うな階段パターンに合わせてブレーキ制御を行なう。

【００８４】ところが、最適運転指令装置３１が回復運
転あるいは高密度運転の必要性からブレーキパターン発
生部８４を選択する指示を条件収集部８１に対して与え
ると、選択部８２はブレーキパターン発生部８４を選択
し、ＡＴＯ装置２Ａにこのブレーキパターン発生部８４
からブレーキパターンを出力する。そこで、ＡＴＯ装置
２Ａは、与えられるＡＴＣブレーキパターンの下で列車
を走行させることになる。この結果、図１４に示すよう
に、速度制限パターンを停止点により接近するように寄
せることができ、列車を高密度で運転できるようにな
る。すなわち、迅速加速、迅速減速停止の制御を行なう
ことにより、先行列車との距離をより短くして運転で
き、その結果として、高密度自動運転ができるようにな
るのである。

【００８５】＜＜自動出庫点検機能＞＞上記の実施例の
列車自動運転システムは、個別制御の駆動制御装置４Ａ
の情報を伝送制御端末装置３３、伝送ライン３４，３４
Ａ、伝送制御中央装置３０を通じて表示器１５Ａに表示
する構成にしている。そこで、これを利用して、各駆動
制御装置４Ａごとの出庫点検機能および故障記録機能が
実現できる。

【００８６】図１４に示すように、駆動制御装置４Ａの
内部要素である伝送情報処理部５５は、伝送インターフ
ェース・選択部９０、制御指令部９１、模擬信号発生部
９２、故障データ収集部９３より構成されている。

【００８７】通常の列車走行制御はすべて、制御指令部
９１を通して行なわれ、制御応答信号もこの制御指令部
９１に入ることになる。模擬信号発生部９２は、無接点
制御装置５Ａに対して速度信号やアナログ入力信号、空
ノッチ指令などを与える。

【００８８】そこで、この模擬信号発生部９２から模擬
信号を出力させ、図５における力行パターン発生器２１
Ａの出力ＩMP、回生ブレーキパターン発生器２３Ａの出
力ＩMB、モータ回転周波数演算部２６の出力Ｆｒ、空転
滑走検知部２７の出力ＩSLなどの基本機能をアクセス
し、制御指令部９１に入力されてくる制御応答信号を伝
送制御端末装置３３、伝送ライン３４，３４Ａ、伝送制
御中央装置３０を経て最適運転指令装置３１に入力し、
ここでその結果を総合判断し、表示器１５Ａに表示させ
ることにより、列車内の全駆動制御装置４Ａの出庫点検
を自動的に行なわせる。こうして、従来はインバータ動
作可能信号のみをチェックして検査良としていたのが、
誘導電動機１０に通電することなしに、無接点制御装置
５Ａの内部の基本構成要素の機能まで点検することがで
きるようになり、メンテナンスフリー化に大きな効果を
上げることができるようになる。

【００８９】さらに、故障情報の読出機能については、
図１７に示すように、無接点制御装置５Ａ内に新しく故
障記録用メモリ９４を設けることにより、スタート信号
として無接点制御装置５Ａ内部の動作正常信号を用い、
各種のアナログ信号、速度信号、ディジタル信号などを
故障メモリ９４内に記憶させていき、そして、故障信号
によるストップ信号がメモリ９４に加圧されない限り、
情報は次々と記録され、メモリ９４が満杯になったな
ら、最初の番地から更新していき、ストップ信号が加圧
されると、故障メモリ９４は記録をストップするように
している。

【００９０】そこで、故障表示が必要になれば、最適運
転指令装置３１から故障メモリ９４に蓄えられている故
障信号の読出要求があれば、伝送制御端末装置３３を通
じて故障データ収集部９３に指令が与えられ、故障メモ
リ９４の内容を経時データに従って読み出し、これを同
じく伝送制御端末装置３３を通じて伝送制御中央装置３
０に伝送し、表示器１５Ａに表示させることにより、故
障情報の提供を行なうのである。

【００９１】こうして、列車の全駆動制御装置４Ａの故
障データの読出ができる。

【００９２】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明によ
れば、最適運転指令装置から伝送ラインを経由してＡＴ
Ｏ装置に運転指令を伝えることにより、当該指令情報を
伝送ラインを経由して駆動制御装置に伝達し、力行、回
生ブレーキ制御を行ない、この伝送ラインによる情報伝
送を、伝送制御中央装置と各車両ごとの伝送制御端末装
置と駆動制御装置内の伝送情報処理手段とによって制御
するようにしているので、データ伝送システムを利用し
て列車制御することができ、艤装線を格段に少なくする
ことができる。

【００９３】請求項２に記載の発明によれば、最適運転
指令装置における予定走行路線情報読込手段によって、
可搬記憶媒体に記憶された予定走行路線情報を読み込ん
で収集し、自列車状態把握手段によって、現在の自列車
の走行状態を把握し、変更部分把握手段によって、列車
車上無線装置が受け取る地上装置から送られてきた列車
運行情報に基づき、予定走行路線情報に対する変更部分
を把握し、これらの各手段からの諸情報に基づき、総合
判断指令手段が自列車の現在時点の最適運転情報を求
め、これをＡＴＣ装置、ＡＴＯ装置に与えるようにして
いるので、実路線の諸事情に応じて柔軟な列車運転制御
を行なうことができる。

【００９４】請求項３に記載の発明によれば、伝送制御
中央装置と伝送制御端末装置との間の伝送系統をフェイ
ルセーフ構成としているので、伝送系統の信頼度を向上
させることができる。

【００９５】請求項４に記載の発明のよれば、駆動制御
装置における伝送情報処理手段によって、最適運転指令
装置からの運転指令の伝送受信処理を行ない、無接点制
御手段によって、この伝送情報処理手段が受信した運転
指令情報に基づいて、駆動電動機を駆動するインバータ
装置のゲート信号を生成するようにしているので、最適
運転制御が可能となる。

【００９６】請求項５に記載の発明によれば、最適運転
指令装置における軸重移動制御手段によって、列車の加
速時、減速時それぞれに発生する軸重移動現象に対し
て、軸重が減少する駆動電動機の駆動制御装置、軸重が
増加する駆動電動機の駆動制御装置に対して、それぞれ
のノッチ指令を適切なトルクが発生するものに補正する
ようにしているので、編成列車全体での各駆動電動機の
負担分担を調整することができる。

【００９７】請求項６に記載の発明によれば、最適運転
指令装置における編成列車効率制御手段によって、空転
発生の駆動電動機に対する駆動制御装置に対して、ノッ
チ指令を低く設定するようにしているので、再空転を未
然に防止し、空転滑走の発生を抑制することができる。

【００９８】請求項７に記載の発明によれば、最適運転
指令装置における選択駆動制御手段によって、走行抵抗
の少ない走行状態で、全駆動電動機のうち、一部を休止
させるようにしているので、各駆動系の負担を軽減し、
長寿命化が図れる。

【００９９】請求項８に記載の発明によれば、最適運転
指令装置における高密度運転指令手段によって、列車の
高速、高密度運転を必要とするときに、高密度運転指令
をＡＴＣ装置に与え、またＡＴＣ装置における高密度ブ
レーキパターン発生手段によって、高密度運転指令に対
応して高密度運転のためのブレーキパターンを発生する
ようにしているので、高密度運転ができ、特に過密ダイ
ヤでの運行に威力を発揮することができる。

【０１００】請求項９に記載の発明によれば、最適運転
指令装置における出庫点検指示手段によって、出庫点検
のために空ノッチ指令および模擬試験指令を出力し、駆
動制御装置における模擬信号発生手段によって、出庫点
検指示手段の指令に応答して出庫点検に必要な模擬信号
を出力し、制御指令手段によって、模擬信号に対して各
部の機器からの制御応答信号を受信して伝送制御中央装
置の表示器に表示させるようにしているので、実電流を
流すことなく、出庫点検が自動的に行なえる。

【０１０１】請求項１０に記載の発明によれば、駆動制
御装置における故障データ記憶手段によって、自装置の
受け持つ駆動系の故障データを収集して記憶し、伝送制
御中央装置からの伝送要求に応答して記憶データを出力
するようにしているので、故障管理が容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のシステム構成を示すブロ
ック図。

【図２】上記実施例における自動運転制御部分と駆動制
御装置の詳しい内部構成を示すブロック図。

【図３】上記実施例における最適運転指令装置の詳しい
内部構成を示すブロック図。

【図４】上記実施例における伝送制御中央装置と伝送制
御端末装置との詳しい内部構成を示すブロック図。

【図５】上記実施例における駆動制御装置の詳しい内部
構成を示すブロック図。

【図６】上記実施例における伝送情報処理部のノッチ変
換動作を示す説明図。

【図７】上記実施例における無接点制御装置の力行パタ
ーン発生器の動作を示す説明図。

【図８】上記実施例における無接点制御装置の回生ブレ
ーキパターン発生器の動作を示す説明図。

【図９】上記実施例による加速時の軸重移動制御の説明
図。

【図１０】上記実施例による減速時の軸重移動制御の説
明図。

【図１１】上記実施例による編成効率制御の説明図。

【図１２】上記実施例による稼働率制御の説明図。

【図１３】上記実施例における駆動制御装置と誘導電動
機による性能特性図

【図１４】上記実施例による回復運転その他の運転例を
示す説明図。

【図１５】上記実施例による省エネ運転その他の運転例
を示す説明図。

【図１６】この発明の他の実施例のＡＴＣ装置の詳しい
内部構成を示すブロック図。

【図１７】この発明のさらに他の実施例の駆動制御装置
の詳しい内部構成を示すブロック図。

【図１８】従来例のシステム構成を示すブロック図。

【図１９】従来例における駆動制御装置の内部構成を示
すブロック図。

【図２０】従来例における無接点制御装置の内部構成を
示すブロック図。

【図２１】従来例における駆動制御装置と駆動電動機の
性能特性図。

【図２２】従来例におけるＡＴＯ装置による走行曲線を
示すグラフ。

【図２３】従来例におけるＡＴＯ装置による走行曲線を
示すグラフ。

【符号の説明】

１マスコン２ＡＡＴＯ装置４Ａ駆動制御装置５Ａ無接点制御装置６主回路インバータ７Ａブレーキ制御ユニット１０誘導電動機１５Ａ表示器１６ＡＡＴＣ装置２１Ａ力行パターン発生器２２アナログ入力部２３Ａ回生ブレーキパターン発生器２４力行回生切替器２５周波数変換器２６モータ回転周波数演算部２７空転滑走・再粘着制御部２８定電流制御部３０伝送制御中央装置３１最適運転指令装置３２列車無線装置３３伝送制御端末装置３４，３４Ａ伝送ライン４０ＩＣカード４１ＩＣカードリーダライタ４２予定走行路線情報収集部４３自列車制御情報４４実走行変動情報収集部４５総合判断指令部５５伝送情報処理部６１，６１Ａ指令情報処理ボード６２，６２Ａ指令情報処理ボード８０ＡＴＣ受信部８１条件収集部８２選択部８３階段パターン発生部８４ブレーキパターン発生部８５照査部９０伝送インターフェース・選択部９１制御指令部９２模擬信号発生部９３故障データ収集部９４故障メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＡＴＣ装置、ＡＴＯ装置、最適運転指令
装置、および列車車上無線装置と、これらの各装置間で
情報を伝送するための伝送ラインと、伝送制御のため
の、表示器付きの伝送制御中央装置と、各車両ごとに設
置される伝送制御端末装置と、前記伝送制御端末装置と
接続して情報伝送を行なう伝送処理機能を内蔵する、駆
動電動機の駆動制御装置とを備え、前記最適運転指令装置からＡＴＯ装置に運転指令を伝え
ることにより、当該指令情報を前記伝送制御中央装置か
ら伝送ライン、伝送制御端末装置を経由して駆動制御装
置に伝達し、力行、回生ブレーキ制御を行なうようにし
て成る列車自動運転システム。
【請求項２】前記最適運転指令装置が、可搬記憶媒体
に記憶された予定走行路線情報を収集する予定走行路線
情報読込手段と、現在の自列車の走行状態を把握する自
列車状態把握手段と、列車車上無線装置が受け取る地上
装置から送られてきた列車運行情報に基づき、予定走行
路線情報に対する変更部分を把握する変更部分把握手段
と、前記各手段からの諸情報に基づき、自列車の現在時
点の最適運転情報を求め、これをＡＴＣ装置、ＡＴＯ装
置に与える総合判断指令手段とを備えていることを特徴
とする請求項１に記載の列車自動運転システム。
【請求項３】前記伝送制御中央装置と伝送制御端末装
置との間の伝送系統をフェイルセーフ構成とし、送信側
で指令情報とモニタ情報を重畳して、受信側でこの情報
を再び指令情報とモニタ情報に分離することを特徴とす
る請求項１または２に記載の列車自動運転システム。
【請求項４】前記駆動制御装置が、最適運転指令装置
からの運転指令の伝送受信処理を行なう伝送情報処理手
段と、前記伝送情報処理手段が受信した運転指令情報に
基づいて、前記駆動電動機を駆動するインバータ装置の
ゲート信号を生成する無接点制御手段とを備えているこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の列車
自動運転システム。
【請求項５】前記最適運転指令装置が、列車の加速
時、減速時それぞれに発生する軸重移動現象に対して、
軸重が減少する駆動電動機の駆動制御装置、軸重が増加
する駆動電動機の駆動制御装置それぞれに対して、その
ノッチ指令を適切なトルクが発生するものに補正し、編
成列車全体での各駆動電動機の負担分担を調整する軸重
移動制御手段を備えていることを特徴とする請求項１乃
至４のいずれかに記載の列車自動運転システム。
【請求項６】前記最適運転指令装置が、空転発生の駆
動電動機に対する駆動制御装置に対して、ノッチ指令を
低く設定し、再空転を未然に防止する編成列車効率制御
手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のい
ずれかに記載の列車自動運転システム。
【請求項７】前記最適運転指令装置が、走行抵抗の少
ない走行状態で、全駆動電動機のうち、一部を休止させ
る選択駆動制御手段を備えていることを特徴とする請求
項１乃至６のいずれかに記載の列車自動運転システム。
【請求項８】前記最適運転指令装置が、列車の高速、
高密度運転を必要とするときに、高密度運転指令をＡＴ
Ｃ装置に与える高密度運転指令手段を備え、前記ＡＴＣ
装置が、前記高密度運転指令に対応して、高密度運転の
ためのブレーキパターンを発生する高密度ブレーキパタ
ーン発生手段を備えていることを特徴とする請求項１乃
至７のいずれかに記載の列車自動運転システム。
【請求項９】前記最適運転指令装置が、出庫点検のた
めに空ノッチ指令および模擬試験指令を出力する出庫点
検指示手段を備え、前記駆動制御装置が、前記出庫点検
指示手段の指令に応答して、出庫点検に必要な模擬信号
を出力する模擬信号発生手段と、前記模擬信号に対して
各部の機器からの制御応答信号を受信して前記伝送制御
中央装置の表示器に表示させる制御指令手段とを備えて
いることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載
の列車自動運転システム。
【請求項１０】前記駆動制御装置が自装置の受け持つ
駆動系の故障データを収集して記憶し、伝送制御中央装
置からの伝送要求に応答して記憶データを出力する故障
データ記憶手段を備えていることを特徴とする請求項１
乃至９のいずれかに記載の列車自動運転システム。