特許 7598727 進路制御システムおよび進路制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-04

(45)【発行日】2024-12-12

(54)【発明の名称】進路制御システムおよび進路制御装置

(51)【国際特許分類】

   B61L 27/16 20220101AFI20241205BHJP

   B61L 23/16 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

B61L27/16

B61L23/16 E

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020171871

(22)【出願日】2020-10-12

(65)【公開番号】P2022063550

(43)【公開日】2022-04-22

【審査請求日】2023-07-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(73)【特許権者】

【識別番号】000221616

【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】弁理士法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮永 竜樹

(72)【発明者】

【氏名】岡田 光教

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 優

(72)【発明者】

【氏名】興津 佑輔

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 寛之

【審査官】上野 力

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０２０４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０８３６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２４７０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０３６７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２５６５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０８０１５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｌ ２７／００

Ｂ６１Ｌ ２３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

列車上に搭載され、前記列車の位置情報および計測速度情報を常時送信可能な車上装置と、
前記車上装置から送信された前記位置情報および前記計測速度情報に基づいて、前記列車を対象とする信号機の制御の開始位置である制御点を可変とする進路制御装置とを備え、
前記進路制御装置は、
前記列車のダイヤ情報に基づいて競合点の交差順序を決定する交差順序作成処理部と、
前記列車の在線状況に基づいて前記交差順序を変更する交差順序自動変更処理部と、
前記交差順序の見直しが行われた時に、在線列車情報および前記ダイヤ情報に基づいて、自動変更パターン情報を作成する自動変更パターン情報作成処理部とを備え、
前記交差順序自動変更処理部は、前記列車の現在の在線状況と前記自動変更パターン情報との照合を行い、一致する情報がある場合は前記交差順序を見直す進路制御システム。

【請求項2】

前記車上装置と常時通信する地上設備をさらに備え、
前記進路制御装置は、前記位置情報および前記計測速度情報を前記地上設備から取得する請求項１に記載の進路制御システム。

【請求項3】

前記交差順序自動変更処理部は、交差順序１位以外の前記競合点があるかどうか判断し、前記車上装置から送信された前記位置情報および前記計測速度情報に基づいて、前記交差順序を見直す請求項１に記載の進路制御システム。

【請求項4】

前記自動変更パターン情報は、在線位置、進路Ｎｏ、競合点Ｎｏ、競合点位置、本線入換ダイヤ種別、平・土・休ダイヤ種別および列車種別を含む請求項１に記載の進路制御システム。

【請求項5】

列車の位置情報および計測速度情報を常時取得する位置・速度情報取得部と、
前記位置情報および前記計測速度情報に基づいて、前記列車の運行時の信号機の制御の開始位置である制御点を可変とする制御点可変部と、
前記可変とされた前記制御点を通過した前記列車の進路上に交差順序１位以外の競合点が少なくとも１つある場合、前記交差順序１位の列車よりも自列車の方が前記競合点の通過時刻が早い時に前記自列車を交差順序１位に変更する交差順序変更処理部を備え、
自列車が交差順序１位に変更された時の前記自列車および相手の前記列車の過去の在線状況に関するパターン情報を保持し、
前記交差順序変更処理部は、前記自列車および相手の前記列車の現在の在線状況が前記パターン情報にそれぞれ一致している時に前記自列車を交差順序１位に変更する進路制御装置。

【請求項6】

前記制御点可変部は、前記列車の速度と比例関係を満たすように、前記列車の在線位置から前記制御点までの距離を設定する請求項５に記載の進路制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、列車の進路を自動制御可能な進路制御システムおよび進路制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

信号機あるいは分岐器などの設備を制御するための連動装置および自動進路制御装置が設置され、自動進路制御装置が連動装置を介して制御するような駅を連動駅と呼ぶ。自動進路制御装置は在線列車の検知を行い、信号機へ制御指示を出すことでコンピュータによる自動進路制御を実現している。

【0003】

自動進路制御装置は、自駅に進入してきた列車が信号機の制御の開始位置（以下、制御点と呼ぶ）に到達したことを検知し、システムが予め持っている定数分だけ時間が経過した場合に制御を開始する。この時、列車が交差する箇所（以下、競合点と呼ぶ）を通過する順序（以下、交差順序と呼ぶ）をダイヤ情報から作成し、その交差順序を守って信号機を制御することで、ダイヤ通りの列車運行を実現している。また、輸送障害発生時には交差順序がダイヤ通りとならないため、列車運行に支障を来さないように交差順序を自動で変更する機能を有している。

【0004】

列車の在線位置を検出する手法として固定閉塞方式および移動閉塞方式がある。固定閉塞方式は、レールを細かく区切った区間を閉塞区間とし、１閉塞区間には１列車までしか進入できないようにすることで安全性を担保している。

【0005】

固定閉塞方式では、数十キロ～数百キロにも及ぶレールを、細かい路線では数百メートル単位で区切るため、点検等の保守コストが膨大となる。また、各地上設備の接続には物理的なケーブルが必要なため、断線等になった場合、全列車を緊急停止するなどの措置が必要である。

【0006】

移動閉塞方式では、各列車に搭載された車上装置と、地上に設置された地上装置との間で常時無線通信を行い、在線位置や速度などの情報を通信することで、列車の速度に応じた長さの閉塞区間を、列車在線位置を基準に設定する。車上装置と通信する地上装置の保守・点検作業は必要となるが、膨大な数の軌道回路を保守・点検する作業が不要となるため、固定閉塞方式よりも点検等の保守コストを削減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１５－１３４８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、近年の列車間隔の高密度化により、ある列車が進路構成することで、他の列車の進路を支障することがあった。この場合、進路を支障されている列車は、進路を支障している列車が通過するまで待つしかなく、列車停止による旅客の満足度の低下や消費電力の増加等を招いていた。

【0009】

また、旅客サービスの向上に伴い、複数線区を単一の列車が跨って運行する運用が増加している。このような列車の運行により、今までは乗換えが必要であったようなルートも、乗り換えの必要がなくなり、旅客へのサービスとして大きく寄与している。

【0010】

しかし、複数線区を跨る列車の線区で遅延が発生し、当該列車がダイヤ情報上の順序１位であった場合、他の線区の交差順序２位の列車が在線していると、１位の列車が通過するのを待たなくてはいけない。その結果、列車の遅延が他の線区に拡大する。これに対応するために、交差順序１位の列車が大きく遅延していると判断した場合に、列車の交差順序を変更することが考えられる。

【0011】

しかし、固定閉塞方式では列車の正確な在線位置が分からない。このため、システムで保有している定数分だけ列車の進入を待つことで、列車が大きく遅延しているかどうか判断するしかなく、列車の遅延の拡大を防ぐことはできなかった。

【0012】

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、自列車の運行の支障が他列車の運行に支障を来すのを抑制することが可能な進路制御システムおよび進路制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的を達成するため、第１の観点に係る進路制御システムは、列車上に搭載され、前記列車の位置情報および速度情報を送信可能な車上装置と、前記車上装置から送信された前記位置情報および前記速度情報に基づいて、前記列車の運行時の信号機の制御の開始位置である制御点を可変とする進路制御装置とを備える。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、自列車の運行の支障が他列車の運行に支障を来すのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、第１実施形態に係る進路制御システムが適用される列車運行システムの概略構成を示すブロック図である。

【図2】図２（ａ）は、図１の自動進路制御装置の概略構成を示すブロック図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の自動進路制御装置で制御される駅構内の進路構成の一例を示す模式図である。

【図3】図３は、図１の自動進路制御装置で制御される列車の場内進路の一例を示す模式図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る列車の速度と制御点との関係の一例を示す図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る自動進路制御装置の交差順序作成処理を示すフローチャートである。

【図6】図６は、第１実施形態に係る自動進路制御装置の交差順序自動変更処理を示すフローチャートである。

【図7】図７は、第１実施形態に係る自動進路制御装置の移動閉塞方式における交差順序自動変更方法を示す図である。

【図8】図８（ａ）は、第２実施形態に係る自動進路制御装置の概略構成を示すブロック図、図８（ｂ）は、図８（ａ）の自動進路制御装置で制御される駅構内の進路構成の一例を示す模式図である。

【図9】図９は、図８（ａ）の自動進路制御装置で用いられる自動変更パターン情報の内容を示す図である。

【図10】図１０は、第２実施形態に係る自動進路制御装置の自動変更パターン情報作成処理を示すフローチャートである。

【図11】図１１（ａ）は、第２実施形態に係る自動進路制御装置の交差順序自動変更方法を示すブロック図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の自動進路制御装置で制御される駅構内の進路構成の一例を示す模式図である。

【図12】図１２は、第２実施形態に係る自動進路制御装置の交差順序自動変更方法を示すフローチャートである。

【図13】図１３は、図８（ａ）の自動進路制御装置で制御される列車の場内進路の一例を示す模式図である。

【図14】図１４（ａ）は、図１３の列車Ｂ１３０３の在線状況と照合される交差順序変更可能な自動変更パターン情報の具体例を示す図、図１４（ｂ）は、図１３の列車Ａ１３０４の在線状況と照合される交差順序変更可能な自動変更パターン情報の具体例を示す図である。

【図15】図１５（ａ）は、図１３の列車Ｂ１３０３の在線状況と照合される交差順序変更不可能な自動変更パターン情報の具体例を示す図、図１５（ｂ）は、図１３の列車Ａ１３０４の在線状況と照合される交差順序変更不可能な自動変更パターン情報の具体例を示す図である。

【図16】図１６は、第１実施形態および第２実施形態に係る自動進路制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0017】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る進路制御システムが適用される列車運行システムの概略構成を示すブロック図である。
図１において、列車運行システムには、移動閉塞情報受信用地上設備２および線路４が設けられている。線路４上には、列車５が在線される。線路４の周辺には、信号機８および転轍機９が設けられている。進路制御システムには、自動進路制御装置１および移動閉塞用車上装置６が設けられている。自動進路制御装置１は連動装置７を介して信号機８および転轍機９に接続されている。移動閉塞用車上装置６は列車５に搭載されている。自動進路制御装置１と移動閉塞情報受信用地上設備２は、ネットワーク３を介して接続されている。

【0018】

ネットワーク３は、インターネットやデジタル専用線などのＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であってもよいし、イーサネット（登録商標）やＷｉＦｉなどのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であってもよいし、ＷＡＮとＬＡＮが混在していてもよい。ネットワーク３は、有線であってもよいし、無線であってもよいし、有線と無線が混在していてもよい。

【0019】

連動装置７は、駅構内の信号機８および転轍機９を協調して動作させることにより列車運行時の保安機能を実現する。移動閉塞用車上装置６は、列車５の位置情報および速度情報を計測し、移動閉塞情報受信用地上設備２に送信する。移動閉塞情報受信用地上設備２は、無線にて移動閉塞用車上装置６と常時通信することができる。そして、移動閉塞情報受信用地上設備２は、移動閉塞用車上装置６から受信した列車５の位置情報および速度情報をネットワーク３を介して自動進路制御装置１に送信することができる。

【0020】

自動進路制御装置１は、列車５の位置情報および速度情報に基づいて制御点を可変とする。制御点は、ある信号機８の信号に従って運行する列車５がある時に、その列車５を対象とする信号機８の制御の開始位置である。これにより、列車５の在線位置や速度に応じて信号機８を制御するタイミングを決定することができ、制御点が予めシステムの定数で固定されている場合に比べて、列車５の進路予約時間を短くすることができる。このため、支障されている列車は支障している列車が通過するまでの待ち時間を短くすることができ、列車運行の効率性を向上させることができる。

【0021】

また、自動進路制御装置１は列車５の在線状況に基づいて、競合点を通過する列車５の交差順序を変更することができる。これにより、ある線区を走行している列車５の遅延時間に基づいて交差順序を変更するかどうかを判断することができる。このため、複数線区を単一の列車が跨って運行する場合においても、ある線区の遅延が他線区の遅延に拡大するのを防止することが可能となり、より安全・安定な旅客の輸送を実現することが可能となる。

【0022】

以下、図１の自動進路制御装置１について、駅構内の模式図を参照しながらより詳細に説明する。

【0023】

図２（ａ）は、図１の自動進路制御装置の概略構成を示すブロック図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の自動進路制御装置で制御される駅構内の進路構成の一例を示す模式図である。
図２（ａ）において、自動進路制御装置１Ａには、在線列車情報１１、ダイヤ情報１２および駅別定数１３が保持されている。また、自動進路制御装置１Ａには、順序判断部１４、位置・速度情報取得部１７、制御点可変部１８および進路制御部２０が設けられている。順序判断部１４には、交差順序作成処理部１５および交差順序自動変更処理部１６が設けられている。

【0024】

在線列車情報１１には、ＳＡ駅内に在線する列車の情報を設定することができる。ダイヤ情報１２には、各駅の番線ごとに列車の到着時刻および出発時刻を設定することができる。駅別定数１３には、駅構内での列車の運行に関するシステム定数を設定することができる。システム定数は、例えば、列車が制御点を通過してから信号機を青に切り替えるまでの経過時間や、駅の進入口から競合点までの距離である。

【0025】

位置・速度情報取得部１７は、列車の位置情報および速度情報を取得する。制御点可変部１８は、列車の位置情報および速度情報に基づいて制御点を可変とする。順序判断部１４は、列車の競合点の交差順序を判断する。交差順序作成処理部１５は、列車のダイヤ情報１２に基づいて競合点の交差順序を決定する。交差順序自動変更処理部１６は、列車の在線状況に基づいて交差順序を変更する。進路制御部２０は、列車が制御点に到達したことを検知した時に、交差順序に従って信号機及び転轍機を制御する。

【0026】

一方、図２（ｂ）において、例えば、ＳＡ駅には１番線Ｌ１と２番線Ｌ２があるものとする。１番線Ｌ１には線路Ｒ１が接続され、２番線Ｌ２には線路Ｒ２が接続されている。線路Ｒ１は下り線、線路Ｒ２は上り線とする。線路Ｒ１、Ｒ２間には列車が相互に乗り入れ可能なように切換線路Ｒ３が設けられている。線路Ｒ１には信号機Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ６が設けられ、線路Ｒ２には信号機Ｐ４、Ｐ５が設けられている。ＳＡ駅に進入し、進出する列車は、これらの信号機Ｐ１～Ｐ６の表示に従って運行する。

【0027】

制御点Ｓ１、Ｓ２まで列車が到達すると、自動進路制御装置１Ａが各条件を判断し、信号機Ｐ１～Ｐ６へ制御指示を出力する。また、自動進路制御装置１Ａは、ダイヤ通りの列車運行を実現するため、競合点Ｋ１の交差順序を決定する。ここで、順序判断部１４は、在線列車情報１１およびダイヤ情報１２に基づいて交差順序を管理し、進路制御部２０がＳＡ駅の各所を制御する信号を提供する。この時、交差順序作成処理部１５は、在線列車情報１１およびダイヤ情報１２に基づいて競合点Ｋ１の交差順序を作成する。交差順序自動変更処理部１６は在線列車情報１１に基づいて、ＳＡ駅内の在線列車の状態を取得し、交差順序を６位まで決定し、交差順序の自動変更の要または不要を判断する。進路制御部２０は、順序判断部１４で決定した列車の交差順序に基づいて、信号機Ｐ１～Ｐ６を自動制御し、列車の運行制御を行う。

【0028】

図３は、図１の自動進路制御装置で制御される列車の場内進路の一例を示す模式図である。
図３において、列車Ｔ１、Ｔ２がＳＡ駅に進入してきたものとする。列車Ｔ１は線路Ｒ１に在線しており、２番線Ｌ２に到着後、折り返し運転を行い、線路Ｒ２を走行して、ＳＡ駅を進出するものとする。列車Ｔ２は２番線Ｌ２に到着後、線路Ｒ２を走行し、ＳＡ駅を進出するものとする。この時、自動進路制御装置１は、移動閉塞情報受信用地上設備２から列車Ｔ１、Ｔ２の速度情報および在線位置情報を受信する。そして、自動進路制御装置１は、列車Ｔ１、Ｔ２の速度情報および在線位置情報に基づいて、制御点Ｓ１、Ｓ２を任意の位置に決定する。

【0029】

ここで、図２（a）の制御点可変部１８は、各列車Ｔ１、Ｔ２の速度Ｖ１、Ｖ２に基づいて、各列車Ｔ１、Ｔ２の制御点Ｓ１、Ｓ２から信号機Ｐ１，Ｐ２までの距離Ｌ１、Ｌ２を設定することができる。また、交差順序自動変更処理部１６は、可変とされた各制御点Ｓ１、Ｓ２を通過した各列車Ｔ１、Ｔ２の競合点の通過時刻に基づいて、各列車Ｔ１、Ｔ２の交差順序を制御することができる。

【0030】

図４は、第１実施形態に係る列車の速度と制御点との関係の一例を示す図である。
図４において、列車の制御点から信号機までの距離は、列車の速度と比例関係を満たすように設定することができる。これにより、列車の速度と比例した距離に制御点を配置することができ、列車ごとに柔軟な信号機を制御することが可能となる。

【0031】

図５は、第１実施形態に係る自動進路制御装置の交差順序作成処理を示すフローチャートである。
図５の５０１において、図２（ａ）の交差順序作成処理部１５は、駅の競合点数分だけ処理をループし、それぞれの交差順序を６位まで作成する。駅の競合点数分だけループしてない場合、５０２において、対象の競合点が場内進路上の競合点か、出発進路上の競合点か判断を行う。

【0032】

場内進路上の競合点である場合、５０３でダイヤ情報１２の到着時刻を参照し、５０４で到着時刻が早い順に６位までの登録を行う。出発進路上の場合は、５０５でダイヤ情報１２の出発時刻を参照し、５０６で出発時刻が早い順に６位までの登録を行う。以上のようにして、ＳＡ駅内の全競合点における交差順序の作成を行う。
そして駅の競合点数分だけループした場合、処理を終了する。

【0033】

なお、上述した実施形態では、交差順序を６位まで登録した場合について示したが、交差順序はＮ（Ｎは２以上の整数）位まで登録するようにしてもよい。

【0034】

図６は、第１実施形態に係る自動進路制御装置の交差順序自動変更処理を示すフローチャートである。
図６の６０１において、図２（ａ）の交差順序自動変更処理部１６は、制御点を通過し、信号機が制御対象となる列車の進路上に、交差順序１位以外の競合点があるかどうか判断する。

【0035】

交差順序が全て１位である場合は、交差順序自動変更の必要がないため、交差順序自動変更処理を終了する。交差順序が１位以外の競合点が少なくとも１つある場合は、６０２にて移動閉塞情報受信用地上設備２から列車情報を取得する。この列車情報は、列車の位置情報および速度情報を含むことができる。

【0036】

次に、６０３において、列車の在線位置から競合点までの距離および列車の速度に基づいて、自列車と交差順序１位列車が対象の競合点を通過するまでの時間を計算する。

【0037】

次に、６０４において、自列車の方が競合点を通過する時間が早いか判断する。早い場合には、６０５で自列車を交差順序１位とする自動変更を行う。同じまたは遅い場合には、６０６で交差順序１位列車が一定時間経過後に競合点を通過したか判断する。交差順序１位列車が一定時間経過後に競合点を通過してない場合、自列車を交差順序１位とする自動変更を行う。

【0038】

以上の処理により、交差順序１位列車が遅延している場合は、自列車の交差順序を１位に変更することができる。このため、自列車は、遅延している交差順序１位列車の列車を待つことなく、列車運行が可能となる。また、自列車の交差順序を１位に変更することにより、交差順序１位列車が遅延している場合においても、自列車は一定の時間停車する必要がなくなる。このため、複数線区を単一の列車が跨って運行する場合においても、自線区の列車の遅延が他の線区に拡大するのを抑制することができる。

【0039】

図７は、第１実施形態に係る自動進路制御装置の移動閉塞方式における交差順序自動変更方法を示す図である。

【0040】

図７において、例えば、ＳＢ駅には１番線Ｌ１と２番線Ｌ２があるものとする。１番線Ｌ１には線路Ｒ４が接続され、２番線Ｌ２には線路Ｒ５が接続されている。線路Ｒ４は下り線、線路Ｒ５は上り線とする。線路Ｒ４、Ｒ５には、列車Ａ、Ｂが交差する競合点Ｋ１が設けられている。

【0041】

そして、ＳＢ駅のある日の１０：００から１０：３０までの列車運行ダイヤと交差順序に基づいて、列車Ａ、Ｂが運行されるものとする。この時、列車Ａが１０：００前に線路Ｒ４からＳＢ駅に進入し、１番線Ｌ１に停車後、下り方向に進出するものとする。

【0042】

次に、列車Ｂが線路Ｒ５からＳＢ駅に進入し、２番線Ｌ２に停車後、上り方向に進出するものとする。この時、競合点Ｋ１の交差順序ＫＪ１は１位：列車Ａ、２位：列車Ｂの順となる。

【0043】

ここで、列車Ａが輸送障害により遅延しているものとする。その結果、交差順序２位の列車Ｂが列車Ａよりも先にＳＢ駅に進入するが、列車Ｂは交差順序１位ではないため信号機を制御することができない。

【0044】

この時、図１の自動進路制御装置１は、移動閉塞情報受信用地上設備２から列車Ａ及び列車Ｂの在線位置および速度情報を取得することができる。

【0045】

ｖ１、ｖ２はそれぞれ列車Ａ、Ｂの速度、ｒ１、ｒ２はＳＢ駅の進入口から各列車Ａ、Ｂの在線位置までの距離を表す。また、ｓ１、ｓ２はＳＢ駅の進入口から競合点Ｋ１までの距離を表す。距離ｓ１、ｓ２は、システム内に定数として定義される。

【0046】

この時、図２の交差順序自動変更処理部１６は、各列車Ａ、Ｂの速度ｖ１、ｖ２および距離ｓ１、ｓ２、ｒ１、ｒ２に基づいて、各列車Ａ、列車Ｂが競合点Ｋ１に到達する時刻ｔ１、ｔ２を算出する。時刻ｔ１、ｔ２は以下の式で与えることができる。
ｔ１＝（ｓ１－ｒ１）／ｖ１
ｔ２＝（ｓ２－ｒ２）／ｖ２

【0047】

交差順序自動変更処理部１６は、時刻ｔ１、ｔ２の比較結果に基づいて、交差順序ＫＪ１の自動変更判断を行う。交差順序自動変更処理部１６は、ｔ１＞ｔ２ならば交差順序ＫＪ１の自動変更を行う。

【0048】

以上の処理により、ｔ１＞ｔ２ならば、交差順序ＫＪ１は１位：列車Ｂ、２位：列車Ａに変更される。このため、列車Ｂは、遅延している列車Ａを待つことなく競合点Ｋ１を通過することができ、列車Ｂの運行が可能となる。また、列車Ａが遅延している場合、システム定数により列車Ｂは一定の時間停車する必要があったが、列車Ｂの交差順序を１位に変更することで、列車Ｂは停車する必要もなくなる。このため、複数線区を列車Ｂが跨って運行する場合においても、列車Ａの遅延が他の線区に拡大するのを抑制することができる。

【0049】

以上、列車の位置情報および速度情報に基づいて制御点Ｓ１、Ｓ２を可変とし、列車の在線状況に基づいて競合点の交差順序を変更する方法について説明した。
この方法は、列車が番線を出発するような状況には対応できない。列車が番線に到着してから出発に用いる信号機を制御し、実際に出発するまでは列車速度が０となるからである。この場合、競合点に到達するまでの時間は計算上無限大となる。
以下、列車速度が０になるような状況においても、競合点の交差順序を変更可能な方法について説明する。

【0050】

（第２実施形態）
図８（ａ）は、第２実施形態に係る自動進路制御装置の概略構成を示すブロック図、図８（ｂ）は、図８（ａ）の自動進路制御装置で制御される駅構内の進路構成の一例を示す模式図である。
図８（ａ）において、自動進路制御装置１Ｂには、図２（ａ）の自動進路制御装置１Ａに自動変更パターン情報作成処理部３０が追加されている。また、自動進路制御装置１Ｂは、自動変更パターン情報３１を保持する。

【0051】

交差順序作成処理部１５は列車の交差順序を作成し、交差順序自動変更処理部１６は列車の遅延等の状況によって交差順序の自動変更を行う。交差順序自動変更処理部１６は、交差順序の自動変更時に自動変更パターン情報作成処理部３０を起動する。自動変更パターン情報作成処理部３０は、在線列車情報１１およびダイヤ情報１２から、交差順序の自動変更時の各列車の在線状況に関するパターン情報を抽出し、自動変更パターン情報３１としてデータベースに格納する。

【0052】

図９は、図８（ａ）の自動進路制御装置で用いられる自動変更パターン情報の内容を示す図である。
図９において、自動変更パターン情報には、在線列車情報４０およびダイヤ情報５０が設定される。在線列車情報４０は在線列車情報１１から抽出することができる。ダイヤ情報５０はダイヤ情報１２から抽出することができる。

【0053】

在線列車情報４０には、在線位置４１、進路Ｎｏ４２、競合点Ｎｏ４３および競合点位置４４が設定される。在線位置４１は、交差順序自動変更時の列車在線位置を示す。進路Ｎｏ４２は、自動変更を行った進路を一意に示す番号である。競合点Ｎｏ４３は、自動変更を行った競合点を一意に示す番号である。競合点位置４４は、対象の競合点が場内進路・出発・入区・出区進路のいずれであるかを示す。

【0054】

ダイヤ情報５０には、本線・入換ダイヤ種別５１、平・土・休ダイヤ種別５２および列車種別５３が設定される。本線・入換ダイヤ種別５１は、自動変更を実施した列車が本線列車か入換列車かを示す。平・土・休ダイヤ種別５２は、自動変更を実施した列車のダイヤが平日・土曜・休日ダイヤのいずれであるかを示す。列車種別５３は、特急・急行・普通・回送など列車それぞれに定義されている種別を示す。

【0055】

図１０は、第２実施形態に係る自動進路制御装置の自動変更パターン情報作成処理を示すフローチャートである。
図１０の１００１において、図８（ａ）の自動変更パターン情報作成処理部３０は、交差順序の自動変更が行われたかどうかを判断する。自動変更が行われていない場合は、自動変更パターン情報作成処理を終了する。

【0056】

自動変更が行われた場合、１００２において、自動変更パターン情報作成処理部３０は、在線列車情報１１およびダイヤ情報１２から、自動変更を行った列車の在線状況に関する情報を取得する。

【0057】

次に、１００３において、自動変更パターン情報作成処理部３０は、取得した在線状況に関する情報と既に登録されている自動変更パターン情報と照合を行い、自動変更を行った列車の在線状況に関する情報と同一の自動変更パターン情報が既に登録されているかどうか判断する。この時、図９の各情報が全て同じ場合に、自動変更を行った列車の在線状況に関する情報と、既に登録されている自動変更パターン情報が同一であるとみなすことができる。同一の情報が既に登録されている場合には、その情報の登録を行わず、自動変更パターン情報作成処理を終了する。同一の情報が登録されていない場合には、１００４において、自動変更パターン情報作成処理部３０は、自動変更パターン情報の登録を行う。

【0058】

図１１（ａ）は、第２実施形態に係る自動進路制御装置の交差順序自動変更方法を示すブロック図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の自動進路制御装置で制御される駅構内の進路構成の一例を示す模式図である。
図１１（ａ）において、交差順序自動変更処理部１６は、例えば、列車が番線を出発するような状況において、自動変更パターン情報３１から列車の情報を取得し、交差順序の自動変更可否の判断を行う。

【0059】

図１２は、第２実施形態に係る自動進路制御装置の交差順序自動変更方法を示すフローチャートである。
図１２の１２０１において、図１１（a）の交差順序自動変更処理部１６は、駅の番線に到着し、信号機を制御しようとしている列車の進路上に交差順序１位以外の競合点があるかどうか判断する。

【0060】

交差順序が全て１位である場合は、交差順序自動変更の必要がないため、交差順序自動変更処理を終了する。交差順序が１位以外の競合点が少なくとも１つある場合は、交差順序自動変更処理部１６は、１２０２にて自動変更パターン情報３１を取得する。

【0061】

次に、交差順序自動変更処理部１６は、１２０３において、駅の番線に到着し、信号機を制御しようとしている列車の在線状況に関する情報と、既に登録されている自動変更パターン情報３１を照合し、これらの情報が同一かどうか判断する。

【0062】

これらの情報が異なる場合、交差順序自動変更処理部１６は、１２０４にて図６の自動変更処理を実施する。これらの情報が同一である場合は、自動変更可能と判断し、１２０５にて自列車を交差順序１位に変更する。

【0063】

図１３は、図８（ａ）の自動進路制御装置で制御される列車の場内進路の一例を示す模式図である。
図１３において、ＳＢ駅には、信号機Ｐ１が設けられているものとする。そして、列車Ｂ１３０３は、平日に２番線Ｌ２に到着後、信号機Ｐ１を制御しようとしているものとする。この時、競合点Ｋ１において交差順序ＫＪ１の１位が列車Ａ１３０４であり、列車Ａ１３０４が遅れているため、信号機Ｐ１を制御できない状況にあるものとする。列車Ａ１３０４の列車種別は普通、列車Ｂ１３０３の列車種別は急行であるものとする。

【0064】

図１４（ａ）は、図１３の列車Ｂ１３０３の在線状況と照合される交差順序変更可能な自動変更パターン情報の具体例を示す図、図１４（ｂ）は、図１３の列車Ａ１３０４の在線状況と照合される交差順序変更可能な自動変更パターン情報の具体例を示す図である。
図１１（ａ）において、自動進路制御装置１Ｂには、図１４（ａ）および図１４（ｂ）の自動変更パターン情報１３０１、１３０２が登録されているものとする。

【0065】

自動変更パターン情報１３０１において、図９、在線位置４１として駅中間、進路Ｎｏ４２としてＲ５、競合点Ｎｏ４３としてＫ１、競合点位置４４として場内、本線・入換ダイヤ種別５１として本線、平・土・休ダイヤ種別５２として平日、列車種別５３として急行という情報が登録されている。自動変更パターン情報１３０２において、在線位置４１として駅中間、進路Ｎｏ４２としてＲ４、競合点Ｎｏ４３としてＫ１、競合点位置４４として場内、本線・入換ダイヤ種別５１として本線、平・土・休ダイヤ種別５２として平日、列車種別５３として普通という情報が登録されている。

【0066】

そして、交差順序自動変更処理部１６は、列車Ｂ１３０３の在線状況に関する情報を自動変更パターン情報１３０１と照合し、列車Ａ１３０４の在線状況に関する情報を自動変更パターン情報１３０２と照合する。この時、列車Ｂ１３０３の在線状況に関する情報は自動変更パターン情報１３０１と一致し、列車Ａ１３０４の在線状況に関する情報は自動変更パターン情報１３０２と一致する。このため、交差順序自動変更処理部１６は交差順序ＫＪ１を自動変更し、列車Ｂ１３０３の交差順序を１位に設定する。これにより、列車Ｂ１３０３が停車し、列車速度が０である場合においても、列車Ｂ１３０３の交差順序を２位から１位に自動変更することができ、信号機Ｐ１が制御可能となる。

【0067】

図１５（ａ）は、図１３の列車Ｂ１３０３の在線状況と照合される交差順序変更不可能な自動変更パターン情報の具体例を示す図、図１５（ｂ）は、図１３の列車Ａ１３０４の在線状況と照合される交差順序変更不可能な自動変更パターン情報の具体例を示す図である。
図１１（ａ）において、自動進路制御装置１Ｂには、図１４（ａ）および図１４（ｂ）の自動変更パターン情報１３０１、１３０２に変えて図１５（ａ）および図１５（ｂ）の自動変更パターン情報１４０１、１４０２が登録されているものとする。

【0068】

自動変更パターン情報１４０１において、図９、在線位置４１として駅中間、進路Ｎｏ４２としてＲ５、競合点Ｎｏ４３としてＫ１、競合点位置４４として場内、本線・入換ダイヤ種別５１として本線、平・土・休ダイヤ種別５２として平日、列車種別５３として普通という情報が登録されている。自動変更パターン情報１４０２において、在線位置４１として駅中間、進路Ｎｏ４２としてＲ４、競合点Ｎｏ４３としてＫ１、競合点位置４４として場内、本線・入換ダイヤ種別５１として本線、平・土・休ダイヤ種別５２として平日、列車種別５３として普通という情報が登録されている。

【0069】

そして、交差順序自動変更処理部１６は、列車Ｂ１３０３の在線状況に関する情報を自動変更パターン情報１４０１と照合し、列車Ａ１３０４の在線状況に関する情報を自動変更パターン情報１４０２と照合する。ここで、列車Ａ１３０４の列車種別は普通、列車Ｂ１３０３の列車種別は急行である。このため、列車Ａ１３０４の在線状況に関する情報は自動変更パターン情報１４０２と一致するが、列車Ｂ１３０３の在線状況に関する情報は自動変更パターン情報１４０１と一致しない。このため、交差順序自動変更処理部１６は交差順序ＫＪ１を自動変更せず、図６の交差順序自動変更処理に移行する。

【0070】

以上のようにして、自動変更パターン情報を蓄積・学習することにより、移動閉塞方式での列車の速度情報を用いた自動変更対応が不可能である場合においても、システム定数だけ時間経過を待つ必要がなくなり、列車の運行を効率化することができる。

【0071】

図１６は、第１実施形態および第２実施形態に係る自動進路制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
図１６において、自動進路制御装置１Ａには、プロセッサ２０１、通信制御デバイス２０２、通信インターフェース２０３、主記憶デバイス２０４および外部記憶デバイス２０５が設けられている。プロセッサ２０１、通信制御デバイス２０２、通信インターフェース２０３、主記憶デバイス２０４および外部記憶デバイス２０５は、内部バス２０６を介して相互に接続されている。

【0072】

また、自動進路制御装置１Ａのヒューマンインターフェースとして、入力デバイス２０７および出力デバイス２０８が設けられている。入力デバイス２０７および出力デバイス２０８は、内部バス２０６に接続されている。

【0073】

プロセッサ２０１は、自動進路制御装置１Ａ全体の動作制御を司るハードウェアである。主記憶デバイス２０４は、例えば、半導体メモリから構成され、各種プログラムや制御データを一時的に保持する。主記憶デバイス２０４には、位置・速度情報取得部１７、制御点可変部１８、交差順序作成処理部１５、交差順序自動変更処理部１６、進路制御部２０および自動変更パターン情報作成処理部３０を実現するためのプログラムを保持することができる。

【0074】

外部記憶デバイス２０５は、大容量の記憶容量を有する記憶デバイスであり、例えば、ハードディスク装置やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）である。外部記憶デバイス２０５は、各種プログラムの実行ファイルの他、在線列車情報１１、ダイヤ情報１２、駅別定数１３および自動変更パターン情報３１を保持することができる。主記憶デバイス２０４および外部記憶デバイス２０５は、プロセッサ２０１からアクセス可能である。

【0075】

通信制御デバイス２０２は、移動閉塞情報受信用地上設備２との通信を制御する機能を有するハードウェアである。通信制御デバイス２０２は、通信インターフェース２０３を介してネットワーク４００に接続される。入力デバイス２０７は、システム管理者が各種操作入力を行うためのキーボードやマウスなどを含むことができる。出力デバイス２０８は各種情報を表示するための液晶ディスプレイなどを含むことができる。

【符号の説明】

【0076】

１…自動進路制御装置、２…移動閉塞情報受信用地上設備、３…ネットワーク、４…線路、５…列車、６…移動閉塞用車上装置、７…連動装置、８…信号機、９…転轍機、１１…在線列車情報、１２…ダイヤ情報、１３…駅別定数、１４…順序判断部、１５…交差順序作成処理部、１６…交差順序自動変更処理部、１７…位置・速度情報取得部、１８…制御点可変部、２０…進路制御部、３０…自動変更パターン情報作成処理部、３１…自動変更パターン情報。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】