JP6568830B2 - 信号保安システム - Google Patents

Description

本発明は、列車を安全運行のための信号保安システムに関し、特に、鉄道、モノレール、ＬＲＴ（Ｌｉｇｈｔ Ｒａｉｌ Ｔｒａｎｓｉｔ）、ＡＧＴ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｔｒａｉｎ）、車等の列車を安全に運行させる際の信号保安に関する信号保安システムに適用して好適なものである。

従来より鉄道では、連動装置が保安の中核として、信号保安システムが構築されている。この信号保安システムは、列車が存在している位置（以下「在線位置」という）を検知する軌道回路装置と、転てつ機の転換及び鎖錠を実施する転てつ機制御装置と、信号灯等を点灯させて列車の進行許可もしくは不許可を列車の運転士に伝達する信号機装置と、を連動させて、衝突もしくは脱線する危険のある進路への列車の進入を許可しないように制御している。

近年、このような信号保安システムでは、複数の区間のうちある区間に存在する列車に搭載された車上装置と、転てつ機を制御する転てつ機制御装置との間で、複数の区間のうちの少なくとも一部の区間を複数のブロックに分割したブロック毎の占有権、転てつ機の状態、及び、転てつ機への動作指示を記した保安電文１を巡回させることで当該区間の保安を確保している（特許文献１参照）。

従来から、鉄道では、上述のように転てつ機を転換する場合には、単動、２動などと呼ばれる方法を採用している。単動とは、１本の転てつてこで転換される可動部が一組の場合の転てつ機の転換方法である。一方、２動とは、１本の転てつてこで転換される可動部が二組の場合の転てつ機の転換方法である。同様に、三組、四組…の場合は、それぞれ３動、４動…と呼ばれている。近年、使用される電気転てつ機では、複数の電気転てつ機を電気的に接続して１つの転てつ機制御装置から同時に２つ以上の転てつ機を制御できる。この場合も同時に制御する転てつ機の台数に合わせて、単動、２動、３動、４動…と呼ぶ。特に多用されるのは２動の転てつ機である。２動の転てつ機は、２つの本線を渡る線路に設置されることが多い。この場合、２つの本線で列車がすれ違う運行をする場合、２動の転てつ機の両方を定位方向に転換する。２つの本線で列車の入れ換えを行う場合、２動の転てつ機を反位方向に転換する。この２動以上の電気転てつ機は、物理的には各転換点に１つの電気転てつ機が設置されるが、制御機構は１つであるため、制御上では１つの転てつ機として扱われる。

特開２００６−２３２１０６号公報

上述した従来の信号保安システムでは、１つの列車が、転換する転てつ機を含む全てのブロックの占有権を有する必要がある。各列車は、ブロック占有権を有するブロック上のみの走行を許されるため、２つの列車が２つの本線をすれ違いで走行する場合、２つの本線に渡って設置された２動の転てつ機が一方の列車で占有される。このため、走行しない本線のブロックの占有権も確保されてしまい、他方の列車は、前記ブロックを走行できず、全体として運行に支障をきたしてしまう。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、転てつ機の各転換点を同時に作動させても安全性が高く、かつ、安価な信号保安システムを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため、本発明においては、複数の列車が走行しうる各走行路と前記各走行路同士を接続する分岐走行路とが、前記複数の列車の進行方向を切り替え可能な各転換点において接続されており、前記各転換点の切換制御を巡回される電文に基づいて実施する信号保安システムにおいて、前記複数の列車のうち一の列車に搭載されており前記一の列車が所望の走行経路を走行するために必要な各転換点の転換指示を含めた電文を巡回させる一の車上装置と、前記複数の列車のうち少なくとも１つの他の列車に搭載されており前記他の列車が所望の走行経路を走行するために必要な各転換点の転換指示を含めた電文を巡回させる他の車上装置と、前記一の車上装置または前記他の車上装置から前記電文を受領したことを契機として、前記電文に含まれる転換指示に沿って各転換点の転換指示を同時に実施する一方、前記各転換点の転換指示を実行したことを前記電文に含めて巡回させる多動転てつ機と、を備え、前記電文には、前記転換指示として、前記多動転てつ機に対してほぼ同時に前記各転換点の転換指示を与えうる制御主体の数分の転てつ機方向指示欄が設けられており、前記多動転てつ機は、前記制御主体の数分の転てつ機方向指示欄のうち前記一の車上装置によって指示された一の転換指示と、前記制御主体数分の転てつ機方向指示欄のうち前記他の車上装置によって指示された他の転換指示とが一致していることを照査した場合には実際に前記各転換点の転換制御を実施する一方、前記一の転換指示と前記他の転換指示とが一致しない場合には前記各転換点の転換制御の実施を保留することを特徴とする。

本発明によれば、転てつ機の各転換点を同時に作動させても安全性が高く、かつ、安価な信号保安システムを提供することができる。

本実施の形態による信号保安システムの装置構成の概略を示すシステム構成図である。 図１に示す車上装置の構成例を示す図である。 図１に示す走行路を仮想的に複数のブロックに分けた場合の一例を示す図である。 保安電文のデータ構成例を示す図である。 列車が本線を入れ換える場合の走行経路の一例を示す図である。 列車が本線を入れ換える場合において保安電文が更新される様子の一例を示す図である。 ２つの列車が本線ですれ違う場合の走行経路の一例を示す図である。 ２つの列車が本線ですれ違う場合において保安電文が更新される様子の一例を示す図である。 転てつ機方向指示処理の一例を示すフローチャートである。 車上装置が、これを搭載する列車の走行経路上に存在していない転てつ機を制御する様子の一例を示す図である。 車上装置が、これを搭載する列車の走行経路上に存在していない転てつ機を制御する際に障害物が存在する場合の一例を示す図である。 保安電文の一部のデータ構成例を示す図である。 車上装置が、これを搭載する列車の走行経路上に存在していない転てつ機を制御する際に障害物が存在する場合の一例を示す図である。

以下、図面について、本発明の一実施の形態について詳述する。
（１）本実施の形態による信号保安システムの構成
図１は、本実施の形態による信号保安システムの概略構成の一例を示す。この信号保安システムは、車上装置１１，１３、転てつ機４１（４１ａ，４１ｂ）、及び転てつ機制御装置２１を備えている。

本実施の形態では、転換点４１ａ，４１ｂを制御する２動の転てつ機４１を例示するが、例えば３動又は４動などのように３動以上の転てつ機を用いる場合にも同様の考えが適用することができる。このように転換点を複数有する転てつ機４１は、２動の転てつ機などと呼ばれている。

この信号保安システムでは、複数の区間に亘って列車１０及び列車１２が走行している。列車１０には車上装置１１が搭載されている一方、列車１２には車上装置１３が搭載されている。その区間内には、転てつ機４１（４１ａ，４１ｂ）、その転てつ機４１を制御する転てつ機制御装置２１、及び、２動の転てつ機４１の転換点４１ａ，４１ｂが存在している。転てつ機４１（４１ａ、４１ｂ）は、同時に、物理的に同一方向に制御されうる機構を備えている。例えば、転てつ機４１ａが定位方向（例えば図示の直進方向）に転換したときには、転てつ機４１ｂも定位方向（例えば図示の直進方向）に転換する。

車上装置１１，１３及び転てつ機制御装置２１は、予め決められた区間の情報をデータベースを用いて管理している。車上装置１１，１３及び転てつ機制御装置２１は、それぞれ、信号保安システムにおいて用いる電文として、詳細は後述する保安電文１を送受信する機能を有する。

信号保安システムでは、転てつ機制御装置２１、及び、複数の区間のうち予め決められた区間内に存在する列車に搭載された車上装置１１，１３（以下、「車上装置等」と呼ぶ）が後述の保安電文１を送受信する。

図２は、車上装置１１，１３の機能構成の一例を示す。車上装置１３は、車上装置１１とほぼ同様な構成及び機能を有するため、以下、主として車上装置１１を例示して説明する。

車上装置１１は、電文送受信部１０１、演算部１０２、及びデータベース１０３を有する。電文送受信部１０１は、演算部１０２の制御によって、無線によって、車上装置１１以外の装置、例えば、転てつ機制御装置２１若しくは図示しない他の転てつ機制御装置、又は他の車上装置１３との間で保安電文１を受信したり送信する。

演算部１０２は、車上装置１１全体の動作を制御する中央演算処理装置である。演算部１０２は、上述したように電文送受信部１０１を制御する他にも、データベース１０３との間でデータの登録、検索、更新及び削除を行う機能を有する。演算部１０２は、後述する２動以上の転てつ機に対する転てつ機方向指示処理を実行する（後述する図９に相当）。

データベース１０３は、例えば、少なくとも１つのテーブルを用いてデータを表形式で管理している。上述のようにデータベース１０３のテーブルのデータは、演算部１０２によって登録、検索、更新及び削除のいずれかが随時行われる。データベース１０３には、その一部のテーブルにおいて、各転てつ機４１の転換点４１ａ，４１ｂの数に関する情報が格納されている。

車上装置１１は以上のような構成であり、次にその動作について簡単に説明する。車上装置１１は、転てつ機制御装置２１のみならず、他の車上装置１３からも保安電文１を受信する。

他の転てつ機制御装置から伝送される保安電文１は、電文送受信部１０１によって受信されると、演算部１０２において処理される。演算部１０２は、データベース１０３において管理されているデータに基づき、詳細は後述するが、各転てつ機４１（４１ａ，４１ｂ）に関して保安電文１の転てつ機方向指示欄及び転てつ機方向状態欄の参照要否を判別し、後述する転てつ機方向指示処理を実行する。処理後の保安電文１は、電文送受信部１０１を介して、再度、他の車上装置１３及び図示しない他の転てつ機制御装置に送信される。

図３は、走行路を仮想的に複数のブロックに分けた場合の一例を示す。図示の例では、列車が走行する走行路全体を複数の区間に分割する。次に、１つの区間を１列車のみが占有を許される単位に分割する。本実施の形態では、これら分割された各区間を「ブロック」と呼ぶものとする。図３では、図示の走行路を６つのブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ６に分割している。

これらブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ６には、転てつ機４１ａ，４１ｂが設けられているブロックＢＬＫ２，ＢＬＫ５が存在する一方、転てつ機４１ａ，４１ｂが設けられていないブロックＢＬＫ１，ＢＬＫ３，ＢＬＫ４，ＢＬＫ６が存在している。

図４は、保安電文１のデータ構成例を示す。保安電文１は、このメンバーリストに従って車上装置１１，１３等の間で送受信され、車上装置１１，１３などによって内容が参照される。保安電文１は、その項目として、識別欄５１、通信制御欄５２、ブロック占有権欄５３、転てつ機方向指示欄５４、転てつ機方向状態欄５５、及びメンバーリスト５６を有する。

識別欄５１には、各区間を互いに識別可能な番号が格納されている。保安電文１を受信した車上装置１１，１３等は、保安電文１の識別欄５１を参照することにより、この保安電文１を送受信すべき区間を識別することができる。

通信制御欄５２は、送信先及び送信元の情報が記載される項目であり、例えば、送信元の装置等を示す識別情報と、送信先の装置等を示す識別情報とを格納する。車上装置１１，１３等は、保安電文１の通信制御欄５２を参照することにより、この保安電文１の送信元及び送信先を把握することができる。

ブロック占有権欄５３は、個々のブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ６に列車の占有権を設定するための項目である。ブロック占有権欄５３には、ブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ６の占有権を有する列車の識別情報が記入される。ブロック占有権とは、列車１０，１２が各ブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ６に進入するために必ず確保しなければならない権利である。このブロック占有権は、各ブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ６に対して１つだけ存在し、他の列車による記入がない場合に限り、自列車の識別情報を記入することによって、当該時列車が特定のブロックについてブロック占有権を確保することができる。

ブロック占有権欄５３において図示中段には、各ブロックの識別情報（図示の「１」、「２」などに相当）が表されている。ブロック占有権欄５３における識別情報、例えば「１」、「２」などは、それぞれ、例えば、図３に示すブロックＢＬＫ１、ＢＬＫ２などに相当する。このブロック占有権欄５３において下段には、各ブロックの占有権を有する列車の識別情報が表されている。例えば図示の場合、ブロックＢＬＫ１に列車１０が設定されている。

以上のように保安電文１において、各ブロック内に存在する列車に対応する情報を対応付けることによって、ブロック単位で列車の排他制御が可能となる。

転てつ機方向指示欄５４には、車上装置１１，１３によって、転てつ機４１の方向を転換すべき旨の転換指示を行う際に情報が書き込まれる。転てつ機４１は、保安電文１の転てつ機方向指示欄５４に書き込まれた転換指示に従って、転てつ機制御装置２１によって転換点４１ａ，４１ｂの方向が各々制御される。このように保安電文１が転てつ機４１に対する転換指示を含むことによって、これを受け取りうる車上装置１１，１３は、当該転てつ機４１の方向を制御することが可能となる。図示のように２動の転てつ機４１を含む場合、転てつ機方向指示欄５４は各転換点４１ａ，４１ｂ用の２つの欄を有する。図４の場合、２動の転てつ機４１は、２動の転換点４１ａ，４１ｂを有する。

転てつ機方向状態欄５５には、転てつ機制御装置２１によって、転てつ機方向状態情報が記入される。列車１０，１２は、受信した保安電文１の転てつ機方向状態欄５５を確認することによって、転てつ機４１の転換点４１ａ，４１ｂの開通方向を認識することができる。

このように保安電文１が転てつ機方向状態情報を含むことによって、列車１０，１２は、保安電文１を受け取った時に転てつ機４１の方向を確認することが可能となる。図４に示す例の場合、転てつ機制御装置２１では、２動の転てつ機４１の転換点４１ａ，４１ｂを同時に制御するため、転てつ機方向状態欄５５が１つ用意されている。もちろん、転換点４１ａ，４１ｂごとに制御に要する時間に差がある場合などは、各転換点４１ａ，４１ｂの欄を保持するようにしてもよい。列車１０，１３は、走行するブロックに含まれる転てつ機４１の状態を照査して、ブロックＢＬＫの進入可否を判断する。

メンバーリスト情報５６には、保安電文１を送受信するメンバーリスト情報が記載される。このメンバーリスト情報は、車上装置１１，１３等が保安電文１を送受信する順番を示したメンバーリストを表している。

メンバーリスト５６には、保安電文１を巡回させる車上装置１１，１３を搭載した列車と転てつ機制御の識別情報が送受信する順に記入される。送受信するメンバーは、区間内に既に進入している全列車と、区間内に進入しようとしている全列車と、区間内の全転てつ機制御装置２１である。

このように保安電文１自身が、保安電文１を送受信する車上装置１１，１３などのメンバーの順番を含むリストを保有し管理していることによって、各メンバーは、保安電文１を受け取った時に保安電文１を送受信するメンバーの順番を確認することが可能となる。

本実施形態による信号保安システムの構成例は以上であり、次に列車１０が実際に本線の入れ替えを行う様子の一例について説明する。

図５は、列車１０が転換点４１ａ，４１ｂにて本線を入れ換える場合の走行経路ａを示す図である。列車１０は、２動の転てつ機４１の転換点４１ａ及び転換点４１ｂを通過して、図示上段の本線から図示下段の本線に入れ換えて走行する。

このとき、列車１０は、走行路上を直進する代わりに、転換点４１ａで本線を入れ替えるとともに転換点４１ｂで本線を入れ替えることにより走行経路ａを走行するために、保安電文１を用いて転てつ機制御装置２１に対して、２動の転てつ機４１を反位方向に転換すべき旨の転換指示を与える。その結果、当該指示を受けた転てつ機制御装置２１は、転換点４１ａを反位方向に、転換点４１ｂも同様に反位方向に転換する。

図６（Ａ）〜図６（Ｆ）は、それぞれ、図５において列車１０が本線の入れ換えを行う場合における保安電文１の更新内容の一例を示す。図示の例では、保安電文１における一部として、例えば、転てつ機方向指示欄５４及び転てつ機方向状態欄５５のみを示し、その他の欄を省略している。

図６（Ａ）のステップＳ１において示す保安電文１の内容は、列車１０が、走行経路ａとして図５上段の本線を走行しており、転てつ機制御装置２１に対して転てつ機４１の転換指示を行う前の状態を示している。

図６（Ｂ）のステップＳ２において示す保安電文１の内容は、列車１０が、走行経路ａを走行するために、転てつ機制御装置２１に対して転てつ機４１の転換指示を行ったときの状態を示している。

図６（Ｃ）のステップＳ３において示す保安電文１の内容は、上述したステップＳ２の保安電文１が巡回され、転てつ機制御装置２１に伝達された後の状態を示している。転てつ機制御装置２１は、転てつ機４１の制御を開始したので、転てつ機方向状態欄５５の２動の転てつ機４１における転換点４１ａ及び転換点４１ｂの状態は同時に「転換中」となっている。

図６（Ｄ）のステップＳ４において示す保安電文１の内容は、上述したステップＳ２の保安電文１が巡回され、転てつ機制御装置２１が２動の転てつ機４１の転換点４１ａ及び転換点４１ｂの両転換及び両鎖錠が完了した後を示している。

このような図６（Ｄ）のステップＳ４において示す保安電文１の内容は、列車１０，１２に巡回されて、これを受け取った列車１０は、２動の転てつ機４１の転換点４１ａ及び転換点４１ｂの転てつ機方向状態欄５５の鎖錠された方向が転てつ機方向指示の方向と一致することを照査して転換点４１ａを含むブロックＢＬＫ２と転換点４１ｂを含むブロックＢＬＫ５に進入可能と判断し、走行経路ａに沿って走行する。

図６（Ｅ）のステップＳ５において示す保安電文１の内容は、列車１０が図３のブロックＢＬＫ２を通過した後の状態を示している。列車１０は、転換点４１ａを含むブロックＢＬＫ２から退出した後、搭載された車上装置１１によって保安電文１において転換点４１ａに対する方向指示を削除し、このように削除した旨の保安電文１を巡回させる。続けて列車１０は、ブロックＢＬＫ５に進入する。

図６（Ｆ）のステップＳ６において示す保安電文１の内容は、列車１０がブロックＢＬＫ５を通過後の状態を示す。列車１０に搭載された車上装置１１は、列車１０が転換点４１ｂを含むブロックＢＬＫ５から退出した後、搭載された車上装置１１によって保安電文１において転換点４１ｂに対する方向指示を削除し、このように削除した保安電文１を巡回させる。

図７は、２つの列車１０，１２が本線で互いにすれ違う場合の走行経路ｂ，ｃの一例を示す。列車１０は、転換点４１ａを通過して、上段の本線を走行経路ｂに沿って走行する。一方、列車１２は、転換点４１ｂを通過して、下段の本線を走行経路ｃに沿って走行する。

このとき、列車１０に搭載された車上装置１１は、列車１０を走行経路ｂに沿って走行させるために、巡回させる保安電文１を用いて転てつ機制御装置２１に対して、２動の転てつ機４１の転換点４１ａを定位方向（例えば直進方向）に転換するように転換指示を行う。

一方、列車１２に搭載された車上装置１３は、列車１２を走行経路ｃに沿って走行させるために、巡回させる保安電文１を用いて転てつ機制御装置２１に対して、２動の転てつ機４１の転換点４１ｂを定位方向（例えば直進方向）に転換するように転換指示を行わせるための保安電文１を巡回させる。

図８（Ａ）〜図８（Ｇ）は、それぞれ、図７において、列車１０と列車１２とが本線で互いにすれ違う場合の保安電文１の更新内容の一例を示す。図示の例では、保安電文１の一部として、例えば、転てつ機方向指示欄５４及び転てつ機方向状態欄５５のみを示し、その他の欄を省略している。

図８（Ａ）のステップＳ１において示す保安電文１の内容は、列車１０が図７の上段の本線を走行しており、まだ、この列車１０が転てつ機制御装置２１へ転てつ機４１に対して転換指示を行う前の状態を示している。この状態では、列車１２も転てつ機４１に対して転換指示を行う前の状態にある。

図８（Ｂ）のステップＳ２において示す保安電文１の内容は、列車１０が走行経路ｂを走行するために、転てつ機方向指示欄５４のうち転換点４１ａを「定位」に設定し、転てつ機制御装置２１に対して転てつ機４１の転換指示を行ったときの状態を示す。

図８（Ｃ）のステップＳ３において示す保安電文１の内容は、上述したステップＳ２の保安電文１が巡回され、転てつ機制御装置２１に伝達された後の状態である。転換点４１ａと転換点４１ｂとは２動の転てつ機４１によって転換されるため、転てつ機制御装置２１は、転てつ機４１を制御することにより、結果として転換点４１ａ及び転換点４１ｂを同時に転換することなる。この転てつ機制御装置２１が転てつ機４１の制御を開始したので、転てつ機方向状態欄５５の転換点４１ａ及び転換点４１ｂの状態は共に「転換中」となる。

図８（Ｄ）のステップＳ４において示す保安電文１の内容は、ステップＳ３の保安電文１が巡回され、転てつ機制御装置２１が２動の転てつ機４１の転換点４１ａ及び転換点４１ｂの両転換及び両鎖錠が完了した後の状態を示している。ステップＳ４において示す保安電文１によれば、この保安電文１が列車１０に巡回されると、この列車１０は、転換点４１ａの転てつ機方向状態欄５５の鎖錠された方向が転てつ機方向指示の方向と一致することを照査して転換点４１ａを含むブロックＢＬＫ２に進入可能と判断し、図７の走行経路ｂに沿って走行する。

図８（Ｅ）のステップＳ５において示す保安電文１の内容は、列車１２が走行経路ｃを走行するために、転てつ機制御装置２１に対して転てつ機４１の転換指示を行ったときの状態を示している。このとき、列車１２に搭載された車上装置１３は、それぞれ、２動の転てつ機４１の転換点４１ａの方向指示内容を確認する。

列車１２の車上装置１３は、既に（列車１０の車上装置１１によって）設定されている転換点４１ａの方向指示内容と、車上装置１３による転換点４１ｂの指示内容が一致する場合、転換点４１ｂの方向指示欄に定位方向（例えば直進方向）の転換指示を設定する。一方、車上装置１３は、仮に両者が不一致の場合、２動の転てつ機４１の転換点４１ａと転換点４１ｂとは異なる方向への同時転換は不可能であるため、転換点４１ｂへの方向指示を設定しない。つまり、列車１２は、転換点４１ｂを含むブロックＢＬＫ５への進入が許可されない。

図８（Ｆ）のステップＳ６において示す保安電文１の内容は、列車１０がブロックＢＬＫ２を通過後の状態を示す。列車１０に搭載された車上装置１１は、列車１０が転換点４１ａを含むブロックＢＬＫ２を退出した後、転換点４１ａに対する方向指示を削除し、このように削除した保安電文１を巡回させる。

図８（Ｇ）のステップＳ７において示す保安電文１の内容は、列車１２がブロックＢＬＫ５を通過後の状態を示す。列車１２に搭載された車上装置１３は、列車１２が転換点４１ｂを含むブロックＢＬＫ５を進出した後、転換点４１ｂに対する方向指示を削除する。

図９は、転てつ機方向指示処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、列車１０を例示し、その車上装置１１が処理を実行することを例示する。なお、既述のように車上装置１３は、車上装置１１とほぼ同様な構成及び機能を有するため、以下に示す処理を同様に行うことができる。

ステップＳ１０１では、列車１０の車上装置１１が、転換指示の対象である転てつ機４１が複数の制御主体を有するか否かを判定する。ここでいう「転てつ機４１を制御しうる制御主体が複数存在する」とは、車上装置１１及び車上装置１３のように転てつ機４１を制御する可能性がある主体が複数存在し、ここで主体として例示した車上装置１１以外にも、例えば車上装置１３が存在していることを意味する。

例えば、転てつ機４１のように複数の転換点４１ａ，４１ｂを有し、それぞれの転換点４１ａ，４１ｂが異なるブロックＢＬＫ２，ＢＬＫ５に属している場合には、それぞれのブロックＢＬＫ２，ＢＬＫ５の占有権を確保した車上装置１１，１３から指示を受け付ける必要があるため、複数の制御主体が存在することになる。

その一方、図示しないが、例えば指示対象の転てつ機４１が単動の場合には、制御主体は転てつ機４１の属するブロックの占有権を確保した車上装置からのみ指示を受け付ければ良いため、制御主体は１つとなる。その場合、列車１０の車上装置１１は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４をスキップし、次にステップＳ１０５を実行する。転換指示の対象となる転てつ機が２動以上の場合、車上装置１１はステップＳ１０３へ進んで実行する。

ステップＳ１０３では、列車１０の車上装置１１が、既に他の制御主体からの指示があるかどうかを判定する。他の制御主体からの転換指示が無い場合、車上装置１１が、ステップＳ１０４をスキップし、指示設定処理（ステップＳ１０５）を実行する。一方、他の制御主体からの転換指示がある場合、車上装置１１は、ステップＳ１０４に進んで実行する。

ステップＳ１０４では、車上装置１１が、当該転てつ機４１に指示する方向と、既にある他の制御主体からの指示方向とを比較する処理である。両者が同一方向である場合、車上装置１１は、指示設定処理（ステップＳ１０５）へ進んでこれを実行する。両者が異なる方向である場合、車上装置１１は、走行経路の設定を保留し、本処理を終了する。

ステップＳ１０５では、車上装置１１が、保安電文１の転てつ機方向指示欄５４に転換指示を設定する。車上装置１１は、このような転換指示を書き込んだ後、ステップＳ１０６へ進んでこれを実行する。

ステップＳ１０６では、車上装置１１が保安電文送信処理を実行する。車上装置１１は、上述したステップＳ１０５において、転てつ機指示方向を設定した保安電文１を、上述したメンバーリストの次のメンバー（車上装置１３など）へ送信する。保安電文１の送信が終了後、車上装置１１は、保安電文受信処理（ステップＳ１０７）へ進んでこれを実行する。

ステップＳ１０７では、車上装置１１が保安電文受信処理を実行する。この保安電文受信処理では、車上装置１１が、巡回している保安電文１を受信する。

ステップＳ１０８は、車上装置１１が、ステップＳ１０７において受信された保安電文１の転てつ機方向状態を照査する。指示対象の転てつ機４１に関してステップＳ１０５において設定した方向と、保安電文１の転てつ機方向状態欄５５の方向とが同一方向の場合、車上装置１１が、指示方向への転換完了を認識し、本処理を終了する。車上装置１１は、転換中、または、方向が異なる場合、ステップＳ１０７の保安電文受信処理へ進む。

以上説明したように、上記実施の形態における信号保安システムでは、保安電文１には、上述した転換指示として、多動の転てつ機４１に対してほぼ同時に各転換点４１ａ，４１ｂの転換指示を与えうる制御主体の数分の転てつ機方向指示欄５４が設けられており、多動の転てつ機４１は、制御主体の数分の転てつ機方向指示欄５４のうち一の車上装置１１によって指示された一の転換指示と、制御主体数分の転てつ機方向指示欄５４のうち他の車上装置１３によって指示された他の転換指示とが一致していることを照査した場合には実際に各転換点４１ａ，４１ｂの転換制御を実施する一方、上記一の転換指示と上記他の転換指示とが一致しない場合には各転換点４１ａ，４１ｂの転換制御の実施を保留する。

このような構成によれば、転てつ機の各転換点を同時に作動させても安全性が高く、かつ、安価な信号保安システムを実現することができる。

また本実施の形態では、複数の列車１０，１２が走行しうる各走行路及び分岐走行路は、所定の区間ごとに仮想的に複数のブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ６に分けて管理されている。これら複数の列車１０，１２に搭載されている一の車上装置１１及び他の車上装置１３は、それぞれ、複数のブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ６のうち各転換点４１ａ，４１ｂが所属する一部のブロックＢＬＫ２，ＢＬＫ５の占有権を確保したことを条件として当該一部ブロックＢＬＫ２，ＢＬＫ５に対応する一部の走行路の走行が許可される。制御主体の数分の転てつ機方向指示欄５４は、これら一の車上装置１１及び他の車上装置１３のうち一のブロックＢＬＫ２，ＢＬＫ５の占有権を確保したいずれか特定の車上装置によって各転換点４１ａ，４１ｂの転換指示が書き込まれるようにしている。

このような構成よれば、一のブロックＢＬＫ２，ＢＬＫ５の占有権を確保可能な特定の車上装置が１台だけであるため、この特定の車上装置を搭載する列車は、一のブロックＢＬＫ２，ＢＬＫ５においてその他の車上装置を搭載する他の列車と衝突するおそれがなくなる。

（２）第２の実施の形態
第２の実施の形態による信号保安システムは、第１の実施の形態による信号保安システムとほぼ同様の構成であるとともにほぼ同様の動作を行うため、同様の構成及び動作については同一の符号を用いるとともにその説明を省略し、以下、第１の実施の形態とは異なる点を中心として説明する。

第２の実施の形態では、第１の実施の形態とは異なり、車上装置１５，１７が列車の走行経路上に存在しない転てつ機（図示の転てつ機４３に相当）を制御する一例を表している。

図１０及び図１１は、それぞれ、車上装置１５，１７が、列車１４，１６の走行経路ｂ，ｃ上に存在していない転てつ機４３を制御する場合の一例を示す。なお、車上装置１５，１７は、第１実施の形態における車上装置１１，１３に相当しており、列車１４，１６は、第１の実施の形態における列車１０，１２に相当している。車上装置１５が列車の走行経路ｂ，ｃ上に無い転てつ機４３を制御しなければならない場合とは、例えば、図１０に示すようにブロックＢＬＫ６４と、ブロックＢＬＫ６２，ＢＬＫ６６との間に列車接触限界Ｚが存在する状況においてすれ違い走行を行う場合である。

この列車接触限界Ｚは、図１１に示す走行経路ｅを走行している列車１６が既にブロックＢＬＫ６４を抜けていたとしても、走行経路ｄを走行する列車１４と接触してしまう可能性があることを示している。なお、この列車１６には、既述の車上装置１１とほぼ同様な構成及び動作である車上装置１７が搭載されている。

このような列車の接触を防ぐために、転てつ機４４が反位（例えば進行方向が変わる方向）に転換されている場合には走行経路ｄを設定できないようにし、走行経路ｄを設定する際には転てつ機４４を定位（例えば直進方向）に転換しておくことが求められる。

このような場合も、第１の実施の形態で示した複数の転換点４１ａ，４１ｂを有する転てつ機４１へ転換方向を指示する方法と同様に、保安電文１において当該転てつ機の転てつ機方向指示欄５４には、当該転てつ機の属するブロックの占有権を確保した車上装置（例えば車上装置１５）が指示する欄と、列車接触限界Ｚによって予め転換しておかなければならない走行経路を設定する際に車上装置１１が指示する欄を用意しておく。

図１０の単動転てつ機４４の場合、図１２に示すように転てつ機方向指示欄５４としては、ブロックＢＬＫ６６の占有権を確保した車上装置（例えば車上装置１５）が指示する欄（図示の「ブロック６６」に相当）と、走行経路ｄを設定する際に車上装置１５が指示する欄の２つの欄（図示の「走行経路ｄ」に相当）が用意されている。

次に、列車１６が走行経路ｅを走行し、その後に列車１４が走行経路ｄを走行する場合、保安電文１は以下のように更新される。まず、列車１６の車上装置１７が走行経路ｅを設定するため、保安電文１において転てつ機４４の転てつ機方向指示欄５４のブロックＢＬＫ６６の占有権を確保した車上装置１５が指示する欄に「反位」を書き込む。ここでいう「反位」は、例えば図示の直進ではないもう一方の方向（列車１４が転換点４２で右斜め前に進む方向）を示している。

この保安電文１を受け取った転てつ機制御装置２１は、転てつ機４４を反位に転換し、転換及び鎖錠が完了した後、保安電文１の転てつ機方向状態欄５５に「反位鎖錠」を書き込み、このように更新後の保安電文１を巡回させる。その後、この保安電文１を受け取った列車１６の車上装置１７は、転てつ機４３が反位に鎖錠されたことを認識することができる。

この時、列車１４が走行経路ｄを走行するためには、転てつ機４３を定位に転換しなければならないが、この列車１４の車上装置１５は、転てつ機４３の転てつ機方向指示欄５４のブロックＢＬＫ６６の占有権を確保した車上装置１７が指示する欄に「反位」が記入されているため、走行経路ｄを設定する際に車上装置１７が指示する欄に、それとは異なる「定位」の指示を書き込まない。これは、第１実施形態における転てつ機方向指示処理（図９参照）と同様である。

従って、列車１４の車上装置１５による走行経路ｄの設定は、列車１６がブロックＢＬＫ６６を抜け、列車１６の車上装置１７による転てつ機４４への「反位」指示が削除された後とならざるを得ないため、列車１４，１６同士の接触を防ぐことができる。

一方、図１３に示すように、既述の車上装置１１と同様の構成及び動作である車上装置１９を搭載する列車１８が走行経路ｆを直進走行している時に、列車１４が走行経路ｄを走行しようとする場合がある。これは、説明するまでもなく列車１４，１８同士が接触しようがないため、列車接触限界Ｚに関係無く安全である。

この場合、列車１８の車上装置１９は、保安電文１において転てつ機４４の転てつ機方向指示欄５４のブロックＢＬＫ６６の占有権を確保した車上装置が指示する欄に「定位」を記入しているが、列車１４の車上装置１５も、転てつ機４４の転てつ機方向指示欄５４のブロックＢＬＫ６６の占有権を確保した車上装置が指示する欄に同じ「定位」の指示を記入することができる。これも、第１の実施の形態における転てつ機方向指示処理（図９参照）と同様である。

従って、列車１４の車上装置１５による走行経路ｄの設定は、走行経路ｆを走行している列車１８の影響を受けずに設定することができることになる。

以上のように本実施の形態では、図１１に示すように、複数の列車１４，１６が走行しうる各走行路とこの各走行路に接続された各分岐走行路とが、これら複数の列車１４，１６の進行方向を切り替え可能な各転てつ機４２，４４（上記各転換点４１，４１ｂに相当）において接続されている一方、当該各転てつ機４２，４４とは逆側の各分岐走行路同士が特定の転てつ機４３で接続されて、かつ、特定の転てつ機４３から特定の走行路がさらに延びているという条件において、多動の転てつ機４２，４３，４４が次のように制御される。

転てつ機４２，４３，４４は、複数の列車１４，１６のうち一の列車１６が特定の転てつ機４３を通過した後も、当該一の列車２６が次の転てつ機４４を通過するまで特定の転てつ機４３に複数の列車１４，１６のうちの他の列車１４が進入しないように作成された電文によって各転てつ機４２，４３，４４の転換制御がなされる。

このように、第２の実施の形態による本信号保安システムによれば、走行経路ｄを設定する上で、列車１４，１６同士の安全のために経路上に無い転てつ機４４を制御しなければならない場合に当該転てつ機４４を適切に制御することができ、その際、安全上問題の無い列車間に不必要な支障を生じさせることもない。

以上の実施の形態では、区間内に２台の列車が存在する場合で説明したが、当然、列車が２台以上存在してもよい。また、上述した実施の形態では、６個のブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ６に分割したが、７個以上のブロックにより細かく分割してもよい。上述した実施の形態では、全てのブロック占有権、転てつ機方向指示欄５４、転てつ機方向状態欄５５などを１つの保安電文１で管理するとしたが、管理する内容が重複しないようにすれば、複数の保安電文１で管理してもよいことはいうまでもない。

（３）その他の実施形態
上記実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。

本実施の形態では、各列車の占有範囲や予約範囲をブロック単位で表したが、当然、ある基準点からの相対位置で表してもよいし、緯度経度等の絶対位置で表してもよい。その際、保安電文１にはある基準点からの相対位置や緯度経度等の絶対位置で表された各列車の占有範囲が記入される。

本発明は、鉄道、モノレール、ＬＲＴ（Ｌｉｇｈｔ Ｒａｉｌ Ｔｒａｎｓｉｔ）、ＡＧＴ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｔｒａｉｎ）、車等の列車を安全に運行させる信号保安システムに広く適用することができる。

１……保安電文、１０，１２，１４，１６，１８……列車、１１，１３，１７，１９……車上装置，１３，２１，２２……転てつ機制御装置、４１，４４……転てつ機、４１ａ，４１ｂ……転てつ機の転換点、５１……識別欄、５２……通信制御欄、５３……ブロック占有権欄、５４……転てつ機方向指示欄、５５……転てつ機方向状態欄、５６……メンバーリスト欄、１０１……転てつ機制御装置の電文送受信部、１０２……転てつ機制御装置の演算部、１０３……転てつ機制御装置のデータベース。

Claims (3)

1. 複数の列車が走行しうる各走行路と前記各走行路同士を接続する分岐走行路とが、前記複数の列車の進行方向を切り替え可能な各転換点において接続されており、前記各転換点の切換制御を巡回される電文に基づいて実施する信号保安システムにおいて、
   前記複数の列車のうち一の列車に搭載されており前記一の列車が所望の走行経路を走行するために必要な各転換点の転換指示を含めた電文を巡回させる一の車上装置と、
   前記複数の列車のうち少なくとも１つの他の列車に搭載されており前記他の列車が所望の走行経路を走行するために必要な各転換点の転換指示を含めた電文を巡回させる他の車上装置と、
   前記一の車上装置または前記他の車上装置から前記電文を受領したことを契機として、前記電文に含まれる転換指示に沿って各転換点の転換指示を同時に実施する一方、前記各転換点の転換指示を実行したことを前記電文に含めて巡回させる多動転てつ機と、
   を備え、
   前記電文には、
   前記転換指示として、前記多動転てつ機に対してほぼ同時に前記各転換点の転換指示を与えうる制御主体の数分の転てつ機方向指示欄が設けられており、
   前記多動転てつ機は、
   前記制御主体の数分の転てつ機方向指示欄のうち前記一の車上装置によって指示された一の転換指示と、前記制御主体の数分の転てつ機方向指示欄のうち前記他の車上装置によって指示された他の転換指示とが一致していることを照査した場合には実際に前記各転換点の転換制御を実施する一方、前記一の転換指示と前記他の転換指示とが一致しない場合には前記各転換点の転換制御の実施を保留する
   ことを特徴とする信号保安システム。
2. 前記複数の列車が走行しうる前記各走行路及び前記分岐走行路は、所定の区間ごとに仮想的に複数のブロックに分けて管理されており、
   前記一の車上装置及び前記他の車上装置は、それぞれ、前記複数のブロックのうち前記各転換点が所属する一部のブロックの占有権を確保したことを条件として前記一部ブロックに対応する一部の走行路の走行が許可され、
   前記制御主体の数分の転てつ機方向指示欄は、前記一の車上装置及び前記他の車上装置のうち前記一のブロックの占有権を確保した車上装置によって前記各転換点の転換指示が書き込まれることを特徴とする請求項１に記載の信号保安システム。
3. 複数の列車が走行しうる各走行路と前記各走行路に接続された各分岐走行路とが、前記複数の列車の進行方向を切り替え可能な各転換点において接続されている一方、前記各転換点とは逆側の前記各分岐走行路同士が特定の転換点で接続されて、かつ、前記特定の転換点から特定の走行路がさらに延びており、
   前記多動転てつ機は、
   前記複数の列車のうち一の列車が前記特定の転換点を通過した後も、前記一の列車が次の転換点を通過するまで前記特定の転換点に前記複数の列車のうちの他の列車が進入しないように作成された前記電文によって前記各転換点の転換制御がなされる
   ことを特徴とする請求項１に記載の信号保安システム。

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