JP4855049B2

JP4855049B2 - 列車制御装置

Info

Publication number: JP4855049B2
Application number: JP2005317901A
Authority: JP
Inventors: 晃司丸山
Original assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2025-11-01
Also published as: JP2007125910A

Description

この発明は、無絶縁軌道回路を利用して列車検知を行うとともに列車の速度を自動的に制限速度以下に制御する列車制御装置、特に地上装置の小型化とコスト低減化に関するものである。

無絶縁軌道回路を利用して列車検知を行うとともに列車の速度を自動的に制限速度以下に制御する列車制御装置は、図６に示すように、各軌道回路３Ｔ，２Ｔ，１Ｔ，０Ｔの境界に分波器４ａ〜４ｃを介して列車検知用の送信器（以下、ＴＤ送信器という）２１ａ〜２１ｃと受信器（以下、ＴＤ受信器）２２ａ〜２２ｃを接続し、各ＴＤ送信器２１ａ〜２１ｃから軌道回路３Ｔ，２Ｔ，１Ｔに異なる周波数ｆ３，ｆ２，ｆ１の列車検知信号を送信して同一周波数の列車検知信号の回り込みを防止している。そして例えば軌道回路２Ｔの列車進出側の境界に設けたＴＤ送信器２１ｂから送信した周波数ｆ２の列車検知信号を軌道回路２Ｔの列車進入側に接続されたＴＤ受信器２２ａで受信して列車検知リレー２ＴＲを動作させているときは、軌道回路２Ｔに列車無しと判断し、列車１が軌道回路２Ｔに進入して軌道回路２Ｔに送信している列車検知信号をＴＤ受信器２２ａで受信しなくなり、列車検知リレー２ＴＲが復旧すると軌道回路２Ｔに列車１が在線したと判断している。

各軌道回路０Ｔ〜３Ｔの現示決定条件により列車１の速度を自動的に制限速度以下に制御するＡＴＣ装置のＡＴＣ送信器２３は、列車検知信号とは異なる周波数を使用し、列車１が検知された軌道回路にのみ列車進出側の境界から送信し、不要な軌道回路に送信して混信することを防止している。

このように軌道回路０Ｔ〜３Ｔ毎にＴＤ送信器とＴＤ受信器やＡＴＣ送信器を設けるために設備コストがかさみ、この設備コストを低減する列車制御装置が、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。

特許文献１に示された列車制御装置は、互いに隣接する２つの無絶縁軌道回路の列車が進入してくる側の軌道回路（以下、進入側軌道回路という）の列車進入側境界と列車が進出していく側の軌道回路（以下、進出側軌道回路という）の列車進出側境界にＴＤ信号とＡＴＣ信号を受信する受信器を設け、２つの軌道回路の中央の位置にＴＤ送信器とＡＴＣ送信器を設け、ＴＤ送信器から２つの軌道回路にＴＤ信号を送信し、進入側軌道回路で列車を検知したときに、ＡＤ送信器をＡＴＣ送信器に切り換えて２つの軌道回路にＡＴＣ信号を送信して、進入側軌道回路に送信したＡＴＣ信号で列車の速度制御を行い、進出側軌道回路に送信したＡＴＣ信号を列車検知に利用し、列車が進出側軌道回路に進入したことを検知すると２つの軌道回路の中央から送信していたＡＴＣ信号を進出側軌道回路の列車進出側境界から送信するように切り換えて進出側軌道回路に在線している列車にＡＴＣ信号を送信するようにしている。

特許文献２に示された列車制御装置は、複数の軌道回路の列車進出側境界に１つのＴＤ送信器からスキャニング方式でＴＤ信号を送信し、１つのＴＤ送信器で各軌道回路の列車進入側境界からスキャニング方式でＴＤ信号を受信し、ある軌道回路に列車が進入したことを検知するとその軌道回路を除いた他の軌道回路にＴＤ信号のスキャニングを行い、列車を検知した軌道回路の列車進出側境界に各軌道回路との接続が切り換えられるＡＴＣ送信器を接続し、列車進入側境界に各軌道回路との接続が切り換えられるＡＴＣ受信器を接続して列車を検知した軌道回路にＴＤ信号と同じ周波数のＡＴＣ信号を送信して列車の速度を制御し、その軌道回路から列車が進出してＡＴＣ受信器でＡＴＣ信号を受信することにより列車無しを検知するようにしている。
特開平１０−１９４１２３号公報特開平１１−２４５８１７号公報

特許文献１と特許文献２に示された列車制御装置は、列車検知にＴＤ信号とＡＴＣ信号の両方を使用しているため、ＴＤ信号やＡＴＣ信号を切り換えるとともに送信位置も切り換える必要があり、地上装置が複雑になり設置コストが高くなるというという短所がある。

この発明は、このような短所を改善し、簡単な構成で列車検知と列車の速度制御をすることができる列車制御装置を提供することを目的とするものである。

この発明の列車制御装置は、無絶縁の軌道回路に接続された地上装置と、列車に搭載された車上装置とを有し、前記地上装置は、各軌道回路の境界に接続された送信器及び受信器を有し、前記送信器は、基点から遠ざかるにしたがって小さな番号を割り振って軌道回路の配列順を特定する軌道回路識別情報を含むＡＴＣ信号を、軌道回路毎に異なる周波数で生成して各軌道回路の列車進出側の境界から送信し、前記受信器は各軌道回路に送信されたＡＴＣ信号を各軌道回路の列車進入側の境界で受信して各軌道回路に列車が在線するか否を検知し、前記車上装置の受信器は、受信部と受信情報選択部を有し、前記受信部は、列車が在線している軌道回路と前方の軌道回路に送信している複数のＡＴＣ信号を受信し、前記受信情報選択部は、受信部で受信した複数のＡＴＣ信号に含まれる軌道回路識別情報のなかから最も大きい番号を有する軌道回路識別情報により列車が在線している軌道回路に送信されたＡＴＣ信号を選択することを特徴とする。

この発明の他の列車制御装置は、無絶縁の軌道回路に接続された地上装置と、列車に搭載された車上装置とを有し、前記地上装置は、各軌道回路の境界に接続された送信器及び受信器を有し、前記送信器は、軌道回路を特定する軌道回路情報を含むＡＴＣ信号を軌道回路毎に異なる周波数で生成して各軌道回路の列車進出側の境界から送信し、前記受信器は各軌道回路に送信されたＡＴＣ信号を各軌道回路の列車進入側の境界で受信して各軌道回路に列車が在線するか否を検知し、前記車上装置はデータ記憶部と受信器を有し、前記データ記憶部は、各軌道回路を特定する軌道回路情報として基点から遠ざかるにしたがって小さな番号を割り振って軌道回路の配列順を特定して記憶した軌道回路情報テーブルを有し、前記受信器は、受信部と受信情報選択部を有し、前記受信部は、列車が在線している軌道回路と前方の軌道回路に送信している複数のＡＴＣ信号を受信し、前記受信情報選択部は、受信部で受信した複数のＡＴＣ信号に含まれる軌道回路情報のなかから最も大きい番号を有する軌道回路情報により前記データ記憶部の軌道回路情報テーブルを検索して列車が在線している軌道回路に送信されたＡＴＣ信号を選択することを特徴とする。

この発明は、各軌道回路に送信するＡＴＣ信号を列車検知用に使用することにより、地上装置に列車検知用の送信器を設けないで済み、地上装置の小型化を図り、コストを低減することができる。

また、無絶縁の各軌道回路に送信するＡＴＣ信号に軌道回路と軌道回路の配列順を特定する軌道回路識別情報を含ませることにより、列車が進入した軌道回路に送信されているＡＴＣ信号以外にも前方の軌道回路に送信しているＡＴＣ信号を車上装置で受信しても、列車が進入した軌道回路に送信されているＡＴＣ信号を確実に判別して他の軌道回路に送信されているＡＴＣ信号と誤認することを防止することができる。

さらに、各軌道回路に送信するＡＴＣ信号に軌道回路を特定する軌道回路情報を含ませ、この軌道回路情報により車上装置のデータ記憶部の各軌道回路を特定する軌道回路情報が各軌道回路の配列順に記憶して軌道回路情報テーブルを検索することにより、列車が進入した軌道回路に送信されているＡＴＣ信号以外にも前方の軌道回路に送信しているＡＴＣ信号を車上装置で受信しても、列車が進入した軌道回路に送信されているＡＴＣ信号を確実に判別して他の軌道回路に送信されているＡＴＣ信号と誤認することを防止することができるとともに地上から列車に送信する情報量を低減することができる。

図１はこの発明の列車制御装置の構成を示すブロック図である。列車制御装置は、列車１の位置を検知して列車１の速度を自動的に制限速度以下に制御するものであり、地上装置２と列車１に搭載された車上装置３を有する。

地上装置２は、各無絶縁軌道回路３Ｔ〜０Ｔ，ｎＴの境界に分波器４ａ〜４ｄを介して接続された送信器５ａ〜５ｄと受信器６ａ〜６ｄ及び受信器６ａ〜６ｄに接続された列車検知リレー２ＴＲ〜０ＴＲ，ｎＴＲを有する。送信器５ａ〜５ｄは各軌道回路３Ｔ〜０Ｔの現示条件に応じた列車制御情報を入力して、各軌道回路３Ｔ〜０Ｔ，ｎＴの配列順が符号や番号で特定されるように規則的に定められ、例えば番号で特定したとすると、起点から遠ざかるにしたがって小さな番号が割り振られた軌道回路識別情報及び制限速度情報を含むＡＴＣ信号を軌道回路３Ｔ〜０Ｔ毎に異なる周波数ｆ３〜ｆ０で生成して分波器４ａ〜４ｄを介して各軌道回路３Ｔ〜０Ｔの列車進出側の境界から送信する。このＡＴＣ信号は、符号変調、周波数変調、ＡＭ変調、２波の信号組み合わせなど様々な方式で実現できる。受信器６ａ〜６ｄは軌道回路２Ｔ〜０Ｔ，ｎＴに送信されたＡＴＣ信号を各軌道回路２Ｔ〜０Ｔ，ｎＴの列車進入側の境界で受信し、ＡＴＣ信号の受信の有無により列車検知リレー２ＴＲ〜０ＴＲ，ｎＴＲを駆動して軌道回路２Ｔ〜０Ｔ，ｎＴに列車１が在線するか否を検知する。

車上装置３は、図２のブロック図に示すように、受信器７とデータ記憶部８と処理部９と速度検出器１０と速度照査部１１及び速度制御部１２を有する。受信器７は受電器１３を介して軌道回路３Ｔ〜０Ｔ，ｎＴに送信されているＡＴＣ信号を受信するものであり、周波数ｆ０〜ｆｎのＡＴＣ信号を受信するｆ０受信部１４ａ〜ｆｎ受信部１４ｎと受信情報選択部１５を有する。受信情報選択部１５はｆ０受信部１４ａ〜ｆｎ受信部１４ｎで受信した各周波数のＡＴＣ信号に含まれる軌道回路識別情報のなかで最も大きい番号の軌道回路識別情報を有するＡＴＣ信号を選択する。データ記憶部８には各種制御データがあらかじめ格納されている。処理部９は受信情報選択部８で選択したＡＴＣ信号の制限速度情報とデータ記憶部８に記憶した制御データを参照して列車１の速度パターンや固定速度情報を作成する。速度検出部１０は列車１の車軸に設けられた速度発電機１６からの速度情報を入力して列車１の速度を検出する。速度照査部１１は処理部９で作成した速度パターンと速度検出器１０で検出している列車１の速度とを照合して照査する。速度制御部１２は速度照査部１１の照査結果によりブレーキ装置等を制御して列車１の速度が制限速度以下になるように制御する。

この列車制御装置で列車１を検知して列車１の速度を制御するときの動作を図３のフローチャートを参照して説明する。

列車１が例えば軌道回路３Ｔから軌道回路２Ｔに進入すると（ステップＳ１）、送信器５ｂから軌道回路２Ｔに送信されている周波数ｆ２のＡＴＣ信号を受信器６ａで受信しなくなり、軌道回路２Ｔに列車１が進入したことを検知する（ステップＳ２）。軌道回路２Ｔに進入した列車１に搭載した車上装置３の受信器７は軌道回路２Ｔに送信されているＡＴＣ信号を受信する（ステップＳ３）。この受信器７で受信するＡＴＣ信号には、各軌道回路が無絶縁で軌条絶縁が無いことから軌道回路２Ｔに送信された周波数ｆ２のＡＴＣ信号以外にも前方の軌道回路１Ｔ〜ｎＴに送信している周波数ｆ１，ｆ０，ｆｎのＡＴＣ信号もｆ０受信部１４ａ〜ｆｎ受信部１４ｎで受信する。このｆ０受信部１４ａ〜ｆｎ受信部１４ｎで受信した各周波数のＡＴＣ信号を受信情報選択部１５に出力する。受信情報選択部１５は入力した各周波数のＡＴＣ信号を解読して、ＡＴＣ信号に含まれる軌道回路識別情報のなかで最も大きい番号の軌道回路識別情報を有するＡＴＣ信号を選択し、選択したＡＴＣ信号の制限速度情報を処理部９に出力する（ステップＳ４）。これは地上装置２の送信器５ａ〜５ｄで生成するＡＴＣ信号に含まれる軌道回路識別情報は、各軌道回路３Ｔ〜０Ｔ，ｎＴの配置が特定されるように規則的に定められ、例えば番号で表する場合は、起点から遠ざかるにしたがって小さな番号が割り振られているため、列車１が軌道回路２Ｔに進入したときに受信したＡＴＣ信号のなかで軌道回路識別情報が最も大きい番号のＡＴＣ信号が軌道回路２Ｔに送信されたＡＴＣ信号になるからである。

処理部９は入力したＡＴＣ信号の制限速度情報とデータ記憶部８に記憶した制御データを参照して列車１の速度パターンを作成して速度照査部１１に出力する（ステップＳ５）。速度照査部１１は入力した速度パターンと速度検出器１０で検出している列車１の速度とを照合して照査し、照査結果を速度制御部１２に出力する。速度制御部１２は入力した照査結果によりブレーキ装置等を制御して列車１の速度が制限速度以下になるように制御する（ステップＳ６）。

このように送信器５ａ〜５ｄから各軌道回路３Ｔ〜０Ｔに送信するＡＴＣ信号を列車検知用に使用することにより、地上装置２に列車検知用の送信器を設けないで済み、地上装置２の小型化を図り、コストを低減することができる。

また、各軌道回路３Ｔ〜０Ｔに送信するＡＴＣ信号に含まれる軌道回路識別情報を各軌道回路３Ｔ〜０Ｔ，ｎＴの配列順が特定されるように定めることにより、列車１が進入した軌道回路に送信されているＡＴＣ信号以外にも前方の軌道回路に送信しているＡＴＣ信号を車上装置３で受信しても、列車１が進入した軌道回路に送信されているＡＴＣ信号を確実に判別して他の軌道回路に送信されているＡＴＣ信号と誤認することを防止することができる。

前記説明では、列車１が進入した軌道回路に送信されているＡＴＣ信号と他の軌道回路に送信されているＡＴＣ信号を判別するために、地上装置２の送信器５ａ〜５ｄで生成するＡＴＣ信号に含まれる軌道回路識別情報を、各軌道回路３Ｔ〜０Ｔ，ｎＴの配列順が特定されるように定めた場合について説明したが、このＡＴＣ信号を判別するための各軌道回路３Ｔ〜０Ｔ，ｎＴの配列順を示す情報を車上装置３に設けて、列車１が進入した軌道回路に送信されているＡＴＣ信号と他の軌道回路に送信されているＡＴＣ信号を判別するようにしても良い。

この場合、図４のブロック図に示す車上装置３のデータ記憶部８には、各種制御データとともに、図５の模式図に示す軌道回路情報テーブル１７をあらかじめ記憶しておく。この軌道回路情報テーブル１７には、軌道回路３Ｔ〜０Ｔ，ｎＴを特定する軌道回路ＩＤが各軌道回路３Ｔ〜０Ｔ，ｎＴの配列順に規則的に記憶してある。

地上装置２の送信器５ａ〜５ｄは、接続された軌道回路３Ｔ〜０Ｔ，ｎＴを特定する軌道回路ＩＤを含むＡＴＣ信号を軌道回路３Ｔ〜０Ｔ毎に異なる周波数ｆ３〜ｆ０で生成して分波器４ａ〜４ｄを介して各軌道回路３Ｔ〜０Ｔに送信する。列車１が例えば軌道回路３Ｔから軌道回路２Ｔに進入して、軌道回路２Ｔに進入した列車１に搭載した車上装置３の受信器７で軌道回路２Ｔに送信された周波数ｆ２のＡＴＣ信号とともに前方の軌道回路１Ｔ〜ｎＴに送信している周波数ｆ１，ｆ０，ｆｎのＡＴＣ信号も受信すると、受信情報選択部１５は受信した各ＡＴＣ信号を解読して軌道回路ＩＤを抽出し、抽出した各軌道回路ＩＤによりデータ記憶部８に記憶した軌道回路情報テーブル１７を検索し、抽出した各軌道回路ＩＤのなかで軌道回路の配列順が一番先頭にある軌道回路ＩＤを含むＡＴＣ信号を選択し、選択したＡＴＣ信号の制限速度情報を処理部９に出力する。

このようにして地上装置２の送信器５ａ〜５ｄは、軌道回路３Ｔ〜０Ｔを特定する軌道回路ＩＤを含むＡＴＣ信号を送信すれば良いから、地上から列車１に送信する情報量を低減することができる。

前記説明では送信器５ａ〜５ｄからデジタルのＡＴＣ信号を軌道回路３Ｔ〜０Ｔに送信する場合について説明したが、アナログのＡＴＣ信号を送信する場合も同様に適用することができる。

この発明の列車制御装置の構成を示すブロック図である。車上装置の構成を示すブロック図である。列車を検知して速度を制御するときの動作を示すフローチャートである。他の車上装置の構成を示すブロック図である。車上装置に記憶した軌道回路情報テーブルを示す模式図である。従来の列車制御装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１；列車、２；地上装置、３；車上装置、４；分波器、５；送信器、６；受信器、
７；受信器、８；データ記憶部、９；処理部、１０；速度検出器、
１１；速度照査部１２；速度制御部、１３；受電器、１４；受信部、
１５；受信情報選択部、１６；速度発電機、１７；軌道回路情報テーブル。

Claims

無絶縁の軌道回路に接続された地上装置と、列車に搭載された車上装置とを有し、
前記地上装置は、各軌道回路の境界に接続された送信器及び受信器を有し、前記送信器は、基点から遠ざかるにしたがって小さな番号を割り振って軌道回路の配列順を特定する軌道回路識別情報を含むＡＴＣ信号を、軌道回路毎に異なる周波数で生成して各軌道回路の列車進出側の境界から送信し、前記受信器は各軌道回路に送信されたＡＴＣ信号を各軌道回路の列車進入側の境界で受信して各軌道回路に列車が在線するか否を検知し、
前記車上装置の受信器は、受信部と受信情報選択部を有し、前記受信部は、列車が在線している軌道回路と前方の軌道回路に送信している複数のＡＴＣ信号を受信し、前記受信情報選択部は、受信部で受信した複数のＡＴＣ信号に含まれる軌道回路識別情報のなかから最も大きい番号を有する軌道回路識別情報により列車が在線している軌道回路に送信されたＡＴＣ信号を選択することを特徴とする列車制御装置。
無絶縁の軌道回路に接続された地上装置と、列車に搭載された車上装置とを有し、
前記地上装置は、各軌道回路の境界に接続された送信器及び受信器を有し、前記送信器は、軌道回路を特定する軌道回路情報を含むＡＴＣ信号を軌道回路毎に異なる周波数で生成して各軌道回路の列車進出側の境界から送信し、前記受信器は各軌道回路に送信されたＡＴＣ信号を各軌道回路の列車進入側の境界で受信して各軌道回路に列車が在線するか否を検知し、
前記車上装置はデータ記憶部と受信器を有し、
前記データ記憶部は、各軌道回路を特定する軌道回路情報として基点から遠ざかるにしたがって小さな番号を割り振って軌道回路の配列順を特定して記憶した軌道回路情報テーブルを有し、
前記受信器は、受信部と受信情報選択部を有し、前記受信部は、列車が在線している軌道回路と前方の軌道回路に送信している複数のＡＴＣ信号を受信し、前記受信情報選択部は、受信部で受信した複数のＡＴＣ信号に含まれる軌道回路情報のなかから最も大きい番号を有する軌道回路情報により前記データ記憶部の軌道回路情報テーブルを検索して列車が在線している軌道回路に送信されたＡＴＣ信号を選択することを特徴とする列車制御装置。