(57)【要約】【課題】  走行中の車両において車輪径データを精度よく自動的に補正することができ、高い稼働率で車両運用を行うことができる列車制御システム及び列車制御方法を提案する。【解決手段】  列車制御システム１において、車上制御装置１１は、新たな地上子１３ｂの通過に伴って新たな位置情報５４ｂを取得した場合に、新たな位置情報５４ｂによって移動距離の算出における基準位置（位置情報５４ａ）を更新することによって、以後に自身が算出する在線位置を補正する在線位置補正を行い、当該在線位置補正に関する補正情報を地上制御装置３０に送信し、地上制御装置３０は、車上制御装置１１による在線位置補正の結果に基づいて、自身が管理する車両１０の車輪径データを補正し、該補正後の車輪径データを当該車両１０の車上制御装置１１に送信する。【選択図】図１
2020055485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車両の車輪径データを管理する地上制御装置と、
車両の進路近傍に設置されて各自の位置情報を送信する地上子の通過時に、車上子を介して前記地上子から前記位置情報を取得し、前記取得した位置情報から特定される基準位置に、車輪回転数及び前記地上制御装置から送信される自車両の前記車輪径データを用いて算出した移動距離を加算することによって、在線位置を算出する車上制御装置と、
を備え、
前記車上制御装置は、新たな前記地上子の通過に伴って新たな前記位置情報を取得した場合に、該新たな位置情報によって前記基準位置を更新することによって、以後に自身が算出する前記在線位置を補正する在線位置補正を行い、当該在線位置補正に関する補正情報を前記地上制御装置に送信し、
前記地上制御装置は、前記車上制御装置による前記在線位置補正の結果に基づいて、自身が管理する前記車両の車輪径データを補正し、該補正後の車輪径データを当該車両の前記車上制御装置に送信する
ことを特徴とする列車制御システム。
【請求項２】
前記地上制御装置は、複数の前記地上子の位置情報及び地上子間距離を管理し、
前記地上制御装置は、同一の前記車両において複数の前記地上子の通過時に前記在線位置補正が行われた場合に、当該同一の車両の前記車上制御装置から受信した前記補正情報と自身が管理する前記地上子間距離とに基づいて、当該同一の車両の車輪径データを補正し、該補正後の車輪径データを当該同一の車両の前記車上制御装置に送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項３】
前記地上制御装置は、複数の前記地上子の位置情報及び地上子間距離を管理し、
前記地上制御装置は、複数の前記車両において同一の前記地上子の通過時に前記在線位置補正が行われた場合に、各前記車両から受信した当該同一の地上子の通過時における前記補正情報に基づいて、自身が管理する当該同一の地上子の前記位置情報を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項４】
前記在線位置補正に関する前記補正情報には、少なくとも、前記車上制御装置が前記地上子から取得した前記位置情報、前記車上制御装置が前記移動距離の算出に用いた前記車輪回転数、前記車上制御装置が算出した前記在線位置、及び、当該在線位置補正における前記基準位置の更新量を示す位置補正量が含まれる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか１項に記載の列車制御システム。
【請求項５】
前記地上制御装置は、自身が管理する前記車両の車輪径データを補正した場合に、当該補正の内容、及び当該補正の対象となった前記車両を特定可能な情報を表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項６】
車両の運行を制御する列車制御システムによる列車制御方法であって、
前記列車制御システムは、
複数の車両の車輪径データを管理する地上制御装置と、
車両の進路近傍に設置されて各自の位置情報を送信する地上子の通過時に、車上子を介して前記地上子から前記位置情報を取得し、前記取得した位置情報から特定される基準位置に、車輪回転数及び前記地上制御装置から送信される自車両の前記車輪径データを用いて算出した移動距離を加算することによって、在線位置を算出する車上制御装置と、
を有し、
前記車上制御装置が、新たな前記地上子の通過に伴って新たな前記位置情報を取得した場合に、該新たな位置情報によって前記基準位置を更新することによって、以後に自身が算出する前記在線位置を補正する在線位置補正を行い、当該在線位置補正に関する補正情報を前記地上制御装置に送信する在線位置補正ステップと、
前記地上制御装置が、前記在線位置補正ステップにおける前記在線位置補正の結果に基づいて、自身が管理する前記車両の車輪径データを補正し、該補正後の車輪径データを当該車両の前記車上制御装置に送信する車輪径データ補正ステップと、
を備えることを特徴とする列車制御方法。
【請求項７】
前記地上制御装置は、複数の前記地上子の位置情報及び地上子間距離を管理し、
前記車輪径データ補正ステップにおいて、前記地上制御装置は、同一の前記車両において複数の前記地上子の通過時に前記在線位置補正が行われた場合に、当該同一の車両の前記車上制御装置から受信した前記補正情報と自身が管理する前記地上子間距離とに基づいて、当該同一の車両の車輪径データを補正し、該補正後の車輪径データを当該同一の車両の前記車上制御装置に送信する
ことを特徴とする請求項６に記載の列車制御方法。
【請求項８】
前記地上制御装置は、複数の前記地上子の位置情報及び地上子間距離を管理し、
前記車輪径データ補正ステップにおいて、前記地上制御装置は、複数の前記車両において同一の前記地上子の通過時に前記在線位置補正が行われた場合に、各前記車両から受信した当該同一の地上子の通過時における前記補正情報に基づいて、自身が管理する当該同一の地上子の前記位置情報を補正する
ことを特徴とする請求項６に記載の列車制御方法。
【請求項９】
前記在線位置補正に関する前記補正情報には、少なくとも、前記車上制御装置が前記地上子から取得した前記位置情報、前記車上制御装置が前記移動距離の算出に用いた前記車輪回転数、前記車上制御装置が算出した前記在線位置、及び、当該在線位置補正における前記基準位置の更新量を示す位置補正量が含まれる
ことを特徴とする請求項６から請求項８のうちの何れか１項に記載の列車制御方法。
【請求項１０】
前記地上制御装置が、前記車輪径データ補正ステップにおいて前記地上制御装置が管理する前記車両の車輪径データを補正した場合に、当該補正の内容、及び当該補正の対象となった前記車両を特定可能な情報を表示する表示ステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項６に記載の列車制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御システム及び列車制御方法に関し、鉄道車両の信号保安を行う列車制御システム及び列車制御方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車制御システムでは、鉄道車両の信号保安のために、無線通信を媒体とした複数の車上制御装置からの位置報告を基に、地上制御装置が走行中の各列車が安全に走行可能なエリアを確定し、無線通信を媒体として複数の車上制御装置に対して走行の許可／不許可を指示し、衝突を自動的に防止するシステムが構築されてきた。例えば特許文献１には、無線通信を用いて車上装置と地上装置とを接続し、地上装置から車上装置に対して列車制御を行う列車制御システムが開示されている。
【０００３】
また、上記のような列車制御システムでは、車上制御装置から地上制御装置に対する在線位置報告によって、列車の在線位置を特定する方式が広く普及している。例えば特許文献２には、列車に搭載され、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星を利用して列車位置の座標を測位する測位手段を用いて、列車の走行線路を区分する線路ブロックに対する列車の在線位置を特定する列車位置算出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０１０４７７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４４７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、鉄道車両の信号保安を行う列車制御システムでは、車上制御装置が自車両の在線位置を特定し、特定した在線位置を地上制御装置に報告することによって、地上制御装置は、各車上制御装置からの在線位置報告に基づいて、各列車が安全に走行可能なエリアを判断することができる。したがって、車上制御装置が移動距離の算出に用いる車輪径のデータは、信号保安において安全を担保するために重要なパラメータであり、正確性が求められる。
【０００６】
ここで、従来の列車制御システムでは、車輪径は、定期的な保守点検で保守員が車両ごとに測定した車輪径データを、車上制御装置と保守点検の測定結果を蓄積する車両保守情報データベースとの両方に登録することによって管理され、保守点検で測定されるごとに車輪径データが更新されてきた。なお、車両保守情報データベースは、車上制御装置や地上制御装置から独立したシステムであって、自由に相互のデータ交換を行うことはできないことが一般的であった。
【０００７】
しかし、上記のような従来の列車制御システムの場合、車両の走行によって車輪が摩耗することから、実際の車輪径と車上制御装置に登録された車輪径データとが一致しなくなる問題がある。その結果、車上制御装置が正確な在線位置を特定できず、地上制御装置が車上制御装置からの在線位置報告に基づいて各列車の安全な走行可能エリアを判断する場合に、十分な安全性を担保できないおそれがあった。
【０００８】
このような問題に対して、車輪径データの精度を保つために、例えば車両点検による車輪径の測定周期を細分化することが考えられるが、その場合は、保守員の確保が難しくなる他、車両点検によって車両の稼働率が低下する等の問題があり、細分化には限界があった。また、車両点検のたびに測定した車輪径データを車上制御装置に再登録する必要があることから、車両の稼働率が更に低下してしまう。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、走行中の車両において車輪径データを精度よく自動的に補正することができ、高い稼働率で車両運用を行うことができる列車制御システム及び列車制御方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため本発明においては、複数の車両の車輪径データを管理する地上制御装置と、車両の進路近傍に設置されて各自の位置情報を送信する地上子の通過時に、車上子を介して前記地上子から前記位置情報を取得し、前記取得した位置情報から特定される基準位置に、車輪回転数及び前記地上制御装置から送信される自車両の前記車輪径データを用いて算出した移動距離を加算することによって、在線位置を算出する車上制御装置と、を備えた列車制御システムが提供される。この列車制御システムにおいては、前記車上制御装置が、新たな前記地上子の通過に伴って新たな前記位置情報を取得した場合に、該新たな位置情報によって前記基準位置を更新することによって、以後に自身が算出する前記在線位置を補正する在線位置補正を行い、当該在線位置補正に関する補正情報を前記地上制御装置に送信し、前記地上制御装置が、前記車上制御装置による前記在線位置補正の結果に基づいて、自身が管理する前記車両の車輪径データを補正し、該補正後の車輪径データを当該車両の前記車上制御装置に送信することを特徴とする。
【００１１】
また、かかる課題を解決するため本発明においては、車両の運行を制御する列車制御システムによる以下の列車制御方法が提供される。ここで、前記列車制御システムは、複数の車両の車輪径データを管理する地上制御装置と、車両の進路近傍に設置されて各自の位置情報を送信する地上子の通過時に、車上子を介して前記地上子から前記位置情報を取得し、前記取得した位置情報から特定される基準位置に、車輪回転数及び前記地上制御装置から送信される自車両の前記車輪径データを用いて算出した移動距離を加算することによって、在線位置を算出する車上制御装置と、を備えて構成される。そして、この列車制御方法は、前記車上制御装置が、新たな前記地上子の通過に伴って新たな前記位置情報を取得した場合に、該新たな位置情報によって前記基準位置を更新することによって、以後に自身が算出する前記在線位置を補正する在線位置補正を行い、当該在線位置補正に関する補正情報を前記地上制御装置に送信する在線位置補正ステップと、前記地上制御装置が、前記在線位置補正ステップにおける前記在線位置補正の結果に基づいて、自身が管理する前記車両の車輪径データを補正し、該補正後の車輪径データを当該車両の前記車上制御装置に送信する車輪径データ補正ステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、走行中の車両において車輪径データを精度よく自動的に補正することができ、高い稼働率で車両運用を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る列車制御システムの構成例を示す図である。
【図２】車輪径情報ＤＢで管理される車輪径情報の一例を説明するための図である。
【図３】地上子位置情報ＤＢで管理される地上子位置情報の一例を説明するための図である。
【図４】位置補正処理の処理手順例を示すフローチャートである。
【図５】地上制御装置による処理動作を説明するブロック図である。
【図６】車輪径・地上子位置補正処理の処理手順例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態で説明する実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更及び修正が可能である。
【００１５】
（１）列車制御システムの構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る列車制御システムの構成例を示す図である。図１に示した列車制御システム１は、軌道上を走行する車両１０を安全に運行させるための信号保安システムであって、車両１０に搭載された車上制御装置１１と、車両１０に設置されて車上制御装置１１に接続する車上子１２と、車両１０の進路（線路）の近傍に設置された地上子１３（個別には、地上子１３ａ，１３ｂ）と、車両１０の保守点検で測定された情報を蓄積する車両保守情報データベース（ＤＢ）２０と、地上に設置され、車上制御装置１１及び車両保守情報ＤＢ２０との間で通信可能な地上制御装置３０と、を備えて構成される。
【００１６】
なお、本実施の形態に係る列車制御システム１は、車両点検等を行う点検保守部門で管理される車両保守情報ＤＢ２０を除外し、車両運行時の信号保安等を行う運行保安部門で管理される構成（地上制御装置３０及び車上制御装置１１等）に限定した構成とすることもできる。このように構成する場合は、後述する地上制御装置３０の車輪径情報データベース３１において、車両点検で測定された車輪径の測定結果が車両ＩＤに紐づけられて予め登録されていればよい。
【００１７】
（１−１）車両保守情報ＤＢ
車両保守情報ＤＢ２０は、車両点検による測定情報を蓄積するデータベースであって、地上制御装置３０とは独立した構成とされる。車両点検は車輪径の測定を含む各種の点検項目を有し、定期的または不定期に保守員によって実行される。また、上記の「独立した構成」とは、物理的に別々の構成という意味だけでなく、異なる部門（点検保守部門と運行保安部門）によって管理されるという意味も有する。そして本実施の形態は、車両保守情報ＤＢ２０にアクセス可能な担当者（例えば保守員）と、地上制御装置３０の各ＤＢにアクセス可能な担当者（例えば運行管理者）とが異なっていても実施可能である。
【００１８】
そして図１に示したように、車両保守情報ＤＢ２０には、車両点検時に保守員によって測定された車輪径の測定結果（車輪径測定結果５１）が登録され、これは測定対象の車両１０の車両ＩＤに紐付けて管理される。
【００１９】
（１−２）地上制御装置
地上制御装置３０は、車輪径情報データベース（ＤＢ）３１、地上子位置情報データベース（ＤＢ）３２、及び補正演算部３３（図５参照）を備えた制御装置である。
【００２０】
車輪径情報ＤＢ３１は、車両保守情報ＤＢ２０に登録された車両点検の測定情報のうちから、車両ＩＤごとの車輪径５２を受信し、車輪径情報３１０として蓄積・管理する。
【００２１】
図２は、車輪径情報ＤＢで管理される車輪径情報の一例を説明するための図である。車輪径情報３１０は、各車両１０の車輪径を車両ＩＤに紐付けて管理するデータであって、図２に例示したように、車両ＩＤ３１１及び車輪径データ３１２を備えて構成される。車両ＩＤ３１１は、車両１０を特定可能な識別子であり、車輪径データ３１２は、車両ＩＤ３１１で特定される車両１０における車輪径の測定値である。
【００２２】
地上子位置情報ＤＢ３２は、地上子１３の位置に関する情報から構成される地上子位置情報３２０を蓄積・管理する。
【００２３】
図３は、地上子位置情報ＤＢで管理される地上子位置情報の一例を説明するための図である。地上子位置情報３２０は、地上子１３の各設置位置及び地上子１３同士の間隔を地上子ＩＤに紐付けて管理するデータであって、図３に例示したように、地上子ＩＤ３２１、地上子位置（キロ程）３２２、及び地上子間距離３２３を備えて構成される。地上子ＩＤ３２１は、地上子１３を特定可能な識別子であり、図３の場合は、線路近傍の設置順に記載されているとする。地上子位置３２２は、地上子１３の位置を特定可能な位置情報であり、例えば、所定の始点からのキロ程が記載される。地上子間距離３２３は、隣接する地上子１３との距離を示す情報であり、図３の場合は、「地上子Ａ」を基準として、それぞれ隣接する地上子間の距離が記載されている。例えば「地上子Ｂ」の地上子間距離３２３は、「地上子Ａ」と「地上子Ｂ」のキロ程の差分（ｂ−ａ）から算出される。但し、図３では地上子位置３２２の単位が［ｋｍ］であるのに対し、地上子間距離３２３の単位が［ｍ］なので、単位調整のために「地上子Ｂ」の地上子間距離３２３は「（ｂ−ａ）×１０００」とされている。
【００２４】
地上制御装置３０は、車上制御装置１１に対して、車上制御装置１１が搭載された車両１０の車輪径情報５３を通知する機能を有する。車輪径情報５３は、車輪径情報ＤＢ３１に管理される車輪径情報３１０から対象車両の車両ＩＤ３１１をキーとして抽出される。
【００２５】
また、地上制御装置３０は、車上制御装置１１から走行車両情報５５を受信する機能を有する。走行車両情報５５は、車上制御装置１１の説明で詳しく述べる。
【００２６】
さらに、地上制御装置３０は、走行車両情報５５と地上子位置情報ＤＢ３２に記憶された地上子位置情報３２０（特に地上子間距離３２３）とに基づいて、車両１０の車輪径を算出し、車輪径情報ＤＢ３１で管理される車輪径情報３１０を更新する機能を有する。また、地上制御装置３０は、走行車両情報５５に基づいて、地上子位置情報ＤＢ３２に記憶された地上子位置情報３２０の地上子位置３２２を更新する機能を有する。
【００２７】
これら地上制御装置３０の機能については、図５及び図６を参照しながら後述する車輪径・地上子位置補正処理において詳しく説明する。
【００２８】
（１−３）車上制御装置
地上子１３ａ，１３ｂはそれぞれ、車上制御装置１１を搭載した車両１０が進む進路（線路）の近傍に設置され、自身の位置情報５４（個別には位置情報５４ａ，５４ｂ）を記憶している。地上子１３は、車両１０（車上制御装置１１，車上子１２）が通過するときに、自身が記憶する位置情報５４を、車上子１２を介して車上制御装置１１に通知する機能を有する。
【００２９】
車上制御装置１１は、車両１０に搭載された制御装置であって、車上子１２及び地上制御装置３０と通信可能である。車上制御装置１１は、自車両の車輪径データを記憶・管理せず、制御対象の全車両１０の車輪径データを車両ＩＤ３１１に紐付けて一元管理する地上制御装置３０（車輪径情報ＤＢ３１）から、自車両１０の車輪径データ（車輪径情報５３）を提供される。そして車両１０の走行中に、車上制御装置１１は、車輪径情報５３と自車両１０の車輪回転数とに基づいて、自身（以後、車両１０と置き換え可能）の移動距離及び在線位置を算出する機能を有する。
【００３０】
また、車上制御装置１１は、車両１０の走行時に地上子１３ａを通過した際に、車上子１２を介して地上子１３ａと通信を行い、地上子１３ａが記憶する位置情報５４ａを取得する。同様に、地上子１３ｂを通過した際には、車上子１２を介して地上子１３ｂと通信を行い、地上子１３ｂが記憶する位置情報５４ｂを取得する。
【００３１】
さらに、車上制御装置１１は、地上子１３から位置情報５４を取得した場合には、自身が算出していた在線位置を、新たに取得した位置情報５４に置き換え（補正する）、当該補正に関する情報を含む走行車両情報５５を地上制御装置３０に通知する機能を有する。なお、在線位置の補正（以後、在線位置補正と称する）では、車上制御装置１１が算出していた在線位置と位置情報５４との差分が位置補正量として算出される。また、在線位置補正に伴って、以後に車上制御装置１１が算出する移動距離の基準位置は、新たに取得した位置情報５４に更新される。そして、地上制御装置３０に送信される走行車両情報５５には、具体的には、車両１０の「車両ＩＤ」、「車輪回転数」、地上子１３から取得した「位置情報５４」、車上制御装置１１が算出していた「在線位置」、及び在線位置補正の「位置補正量」等が含まれる。
【００３２】
このように、本実施の形態に係る列車制御システム１において、車上制御装置１１は、車輪径データを記憶・管理せず、制御対象の全車両１０の車輪径データを車両ＩＤ３１１に紐付けて一元管理する地上制御装置３０（車輪径情報ＤＢ３１）から、自車両１０の車輪径データを提供される。そして、車上制御装置１１は、提供された車輪径データを用いて、基準とする地上子１３からの移動距離、及び在線位置を算出する。さらに、地上子区間を超えたときには、地上子１３から新たに取得する位置情報５４によって移動距離の基準位置を更新する。
【００３３】
これら車上制御装置１１の機能については、図４を参照しながら後述する在線位置補正処理において詳しく説明する。
【００３４】
（２）列車制御システムによる処理
以下に、本実施の形態に係る列車制御システム１による処理として、車上制御装置１１によって実行される在線位置補正処理と、地上制御装置３０によって実行される車輪径・地上子位置補正処理とを順に説明する。
【００３５】
（２−１）車上制御装置による処理
図４は、在線位置補正処理の処理手順例を示すフローチャートである。図４に示す在線位置補正処理は、車上制御装置１１によって実行される処理であって、車上制御装置１１は、車両１０の走行中に自身の移動距離及び在線位置を算出し、各地上子１３（地上子１３ａ，１３ｂ）を通過した際には、移動距離の基準位置を更新することによって在線位置を補正する（在線位置補正）。
【００３６】
図４によればまず、車上制御装置１１は、地上制御装置３０から、車上制御装置１１が搭載された車両１０に関する車輪径情報５３を受信し、一時的に記憶する（ステップＳ１０１）。
【００３７】
より具体的には、ステップＳ１０１では、車輪径情報ＤＢ３１に格納された車輪径情報３１０のうちから、車上制御装置１１が搭載された車両１０の車両ＩＤ３１１に紐付けられた車輪径データ３１２が車輪径情報５３として送信され、車上制御装置１１はこの車輪径データを一時的に記憶する。なお、車上制御装置１１は、車輪径情報５３を受信するごとに一時的に記憶している車輪径データを更新する。したがって、車上制御装置１１は、車輪径情報５３を受信しない場合は、前回記憶した車輪径データを更新しない。
【００３８】
次に、車上制御装置１１は、車両１０の車輪回転数をカウントする（ステップＳ１０２）。
【００３９】
次いで、車上制御装置１１は、自身の移動距離及び在線位置を算出する（ステップＳ１０３）。
【００４０】
ここで、ステップＳ１０３における算出方法の一例について、車上制御装置１１が地上子１３ａから地上子１３ｂの間を走行している場合を例に挙げて説明する。
【００４１】
まず、車上制御装置１１は、自身と接続された車上子１２が地上子１３ａを通過した際に、地上子１３ａと通信して位置情報５４ａを受信する。これ以降、次の地上子１３ｂから位置情報５４ｂを受信するまでの間は、車上制御装置１１は、位置情報５４ａを基準とし、自身（車両１０や車上子１２に置き換えてもよい）の移動距離を以下の式１を用いて算出する。
【数１】
2020055485.tif 000003
【００４２】
次に、車上制御装置１１は、自身（車両１０や車上子１２に置き換えてもよい）の在線位置を以下の式２を用いて算出する。
【数２】
2020055485.tif 000004
以上の演算により、車上制御装置１１は、自身の移動距離及び在線位置を算出することができ、この算出結果を所定の記憶手段に記憶させる。車上制御装置１１は、この在線位置を現在位置として用いることによって、車両１０を制御する。
【００４３】
図４の説明に戻る。ステップＳ１０３で移動距離及び在線位置を算出した後、車上制御装置１１は、地上子１３からの位置情報５４（例えば地上子１３ｂからの位置情報５４ｂ）の受信の有無を判定する（ステップＳ１０４）。地上子１３からの位置情報５４の受信があった場合は（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、ステップＳ１０５に進み、地上子１３からの位置情報５４の受信がなかった場合は（ステップＳ１０４のＮＯ）、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ１０５では、車上制御装置１１は、移動距離の基準位置を、地上子１３から新たに取得した位置情報５４で特定される位置に更新することによって在線位置補正を行うとともに、この在線位置補正における位置補正量を算出する。
【００４５】
ここで、ステップＳ１０５における在線位置補正の方法及び位置補正量の算出方法の一例について、ステップＳ１０４で地上子１３ｂから位置情報５４ｂを受信した場合を例に挙げて説明する。
【００４６】
まず、車上制御装置１１は、ステップＳ１０３で算出した在線位置とステップＳ１０４で受信した地上子１３ｂの位置情報５４ｂとを用いて、以下の式３によって位置補正量を算出する。
【数３】
2020055485.tif 000005
【００４７】
次に、車上制御装置１１は、車上制御装置１１で記憶している在線位置を位置情報５４ｂに置き換える（更新する）。この置き換えによって、現在の在線位置は、地上子１３ｂが持つ位置情報５４ｂで特定される位置に一致される。この結果、それまで地上子１３ａが持つ位置情報５４ａを基準位置として式１及び式２を用いて算出されていた在線位置に誤差が生じていたとしても、正確な在線位置に補正することができる。この誤差の補正量が、式３を用いて算出される位置補正量である。
【００４８】
そして、これ以降、次の地上子１３から位置情報５４を取得するまでの間は、ステップＳ１０３で算出する在線位置は、位置情報５４ｂで特定される位置が基準位置となる。すなわち、式２の「位置情報５４ａ」を「位置情報５４ｂ」に置き換えた上で、式１及び式２を用いて在線位置が算出される。
【００４９】
図４の説明に戻る。ステップＳ１０５で位置補正量を算出した後、車上制御装置１１は、地上制御装置に対して、走行車両情報５５を送信する（ステップＳ１０６）。具体的には、ステップＳ１０６では、車両１０の車両ＩＤ、ステップＳ１０１で受信した位置情報５４ａ，５４ｂ、ステップＳ１０２でカウントした車両１０の車輪回転数、ステップＳ１０３で算出した在線位置、及びステップＳ１０５で算出した位置補正量が、走行車両情報５５として送信される。
【００５０】
次に、車上制御装置１１は、車両１０の車輪回転数のカウンタを初期化する（ステップＳ１０７）。したがって、これ以降にステップＳ１０２の処理が行われる場合、車輪回転数は「０」からカウントされる。
【００５１】
次いで、車上制御装置１１は、車上制御装置１１に対する在線位置補正処理の停止要求の有無を判断する（ステップＳ１０８）。停止要求があった場合は（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、在線位置補正処理を終了する。一方、停止要求がなかった場合は（ステップＳ１０８のＮＯ）、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。在線位置補正処理の停止要求は、例えば、車両１０が終点に到着して運行を終了する場合等に、地上制御装置３０や車上制御装置１１の操作者の操作によって入力される。
【００５２】
以上、図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０８に示した処理が行われることにより、車上制御装置１１は、自身（車両１０）の在線位置を算出しながら、地上子１３を通過して位置情報５４を受信するごとに、その基準位置を更新し、在線位置を補正することができる。そして、このような在線位置補正に関する情報（走行車両情報５５）を地上制御装置３０に送信することができる。
【００５３】
また、本実施の形態に係る列車制御システム１では、車上制御装置１１による在線位置補正に関する情報（例えば、走行車両情報５５に含まれる各種情報の内容等）を、車上制御装置１１の所定の表示装置（不図示）、あるいは地上制御装置３０の所定の表示装置（不図示）において、車両ＩＤ３１１と紐づけて表示させるようにしてもよい。このような表示を行うことによって、車上制御装置１１または地上制御装置３０の操作者や管理者は、在線位置補正の実施状況を容易に認識することができるため、追加の対策の要否等を速やかに検討することができ、保安効果を高めることができる。
【００５４】
（２−２）地上制御装置による処理
図５は、地上制御装置による処理動作を説明するブロック図である。図５に示した地上制御装置３０は、車輪径情報３１０を管理する車輪径情報ＤＢ３１、地上子位置情報３２０を管理する地上子位置情報ＤＢ３２、及び、車上制御装置１１から送信される走行車両情報５５に基づいて両ＤＢに管理されている情報を補正する補正演算部３３を備えて構成される。
【００５５】
図５に示したように、地上制御装置３０は、車輪径情報ＤＢ３１で管理された車両ＩＤごとの車輪径情報３１０を参照し、該当する車両ＩＤ３１１の車輪径データ３１２を、車輪径情報５３として車上制御装置１１に送信する（後述する図６のステップＳ２０２）。
【００５６】
また、地上制御装置３０は、車上制御装置１１から送信される走行車両情報５５を受信する（後述する図６のステップＳ２０３）。前述したように、走行車両情報５５には、車両１０の車両ＩＤ、車上制御装置１１が受信した地上子１３の位置情報５４、車両１０の車輪回転数、車上制御装置１１が算出した在線位置、及び車上制御装置１１による在線位置補正の補正量（位置補正量）が含まれる。
【００５７】
また、地上制御装置３０は、地上子位置情報ＤＢ３２から地上子間距離３２３を取得し、補正演算部３３で車輪径を算出して記憶する（後述する図６のステップＳ２０５）。そして、同一の車両１０が複数回の在線位置補正を行った場合には、補正演算部３３が当該車両１０の車輪径の補正値（車輪径補正値５６）を算出し、車輪径情報ＤＢ３１を更新する（後述する図６のステップＳ２０７）。また、複数の車両１０が同一の地上子１３で在線位置補正を行った場合には、補正演算部３３が、当該地上子１３の位置情報の補正値（地上子補正位置５７）を算出し、地上子位置情報ＤＢ３２を更新する（後述する図６のステップＳ２０９）。
【００５８】
以上のような地上制御装置３０による処理（車輪径・地上子位置補正処理）について、以下に詳しく説明する。
【００５９】
図６は、車輪径・地上子位置補正処理の処理手順例を示すフローチャートである。図６に示す車輪径・地上子位置補正処理は、地上制御装置３０によって実行される処理であって、自身が管理する情報（車輪径情報３１０，地上子位置情報３２０）と、車上制御装置１１から送信される走行車両情報５５とに基づいて、車輪径データ３１２や地上子位置３２２を補正する（車輪径補正，地上子位置補正）。
【００６０】
図６によればまず、地上制御装置３０は、車輪径情報ＤＢ３１に格納された車輪径情報３１０から、処理の対象とする車両１０の車両ＩＤ３１１が紐付けられた車輪径データ３１２を読み出す（ステップＳ２０１）。
【００６１】
次に、地上制御装置３０は、車上制御装置１１に対して、ステップＳ２０１で読み出した車輪径データ３１２（車輪径情報５３）を送信する（ステップＳ２０２）。
【００６２】
その後、地上制御装置３０は、図４のステップＳ１０６に示した処理によって車上制御装置１１から走行車両情報５５を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。走行車両情報５５を受信した場合は（ステップＳ２０３のＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進み、走行車両情報５５を受信していない場合は（ステップＳ２０３のＮＯ）、ステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。
【００６３】
ステップＳ２０４では、地上制御装置３０は、受信した走行車両情報５５に含まれる各種情報（車両１０の車両ＩＤ、位置情報５４ａ，５４ｂ、車両１０の車輪回転数、在線位置，位置補正量）を一時的に記憶する。
【００６４】
次いで、地上制御装置３０は、地上子位置情報ＤＢ３２に格納された地上子位置情報３２０から地上子間距離３２３を読み出す（ステップＳ２０５）。なお、ステップＳ２０５の処理は、当該処理によって読み出される地上子間距離３２３を利用する処理の実行時、具体的には、後述するステップＳ２０７やＳ２０９の実行時に行われてもよい。
【００６５】
次に、地上制御装置３０は、ステップＳ２０４で記憶した走行車両情報５５の各種情報を参照して、同一の車両ＩＤ３１１において複数の地上子１３の通過時に在線位置補正が行われたか否かを判断する（ステップＳ２０６）。在線位置補正が行われたか否かは、走行車両情報５５に含まれる位置補正量が「０」であるか否かによって判断できる。なお、位置補正量の判断基準には、誤差の想定範囲等の所見から所定の幅を設けてもよい。また、地上子１３についての「複数」の判断基準は、過去の実績や所見に基づいて任意の数を設定可能である。
【００６６】
ステップＳ２０６において複数の地上子１３の通過時に在線位置補正が行われたと判断した場合には（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、当該車両ＩＤ３１１で指定される車両１０の車輪径（すなわち、車輪径情報３１０において当該車両ＩＤ３１１が紐付けられた車輪径データ３１２）が正確ではないと考えられる。したがってこの場合は、ステップＳ２０７に進み、補正演算部３３が上記車輪径の補正演算を行う。一方、複数の地上子１３の通過時に在線位置補正が行われなかったと判断した場合には（ステップＳ２０６のＮＯ）、ステップＳ２０７の処理を行わずにステップＳ２０８に進む。
【００６７】
ステップＳ２０７において、補正演算部３３は、当該車両ＩＤ３１１で指定される車両１０の車輪径について、ステップＳ２０４で記憶した走行車両情報５５とステップＳ２０５で読み出した地上子間距離３２３とに基づいて車輪径の補正演算を行い、算出された車輪径（補正後の車輪径、車輪径補正値５６）によって車輪径情報ＤＢ３１を更新する。
【００６８】
具体的には例えば、補正演算部３３は、以下の式４〜式６によって補正後の車輪径を算出する。
【数４】
2020055485.tif 000006
そして、補正演算部３３は、上記の演算によって算出された補正後の車輪径を車輪径補正値５６として車輪径情報ＤＢ３１に送信し、車輪径情報ＤＢ３１で管理されている車輪径情報３１０における当該車両ＩＤ３１１が紐付けられた車輪径データ３１２を車輪径補正値５６に更新する。したがって、これ以降にステップＳ２０１の処理が行われる場合は、当該車両ＩＤ３１１の車輪径として、更新後の車輪径データ３１２（すなわち車輪径補正値５６）が読み出される。
【００６９】
次に、ステップＳ２０８では、ステップＳ２０４で記憶した走行車両情報５５の各種情報を参照して、複数の車両ＩＤ３１１において同一の地上子１３の通過時に在線位置補正が行われたか否かを判断する。ステップＳ２０６で説明したのと同様に、在線位置補正が行われたか否かは、走行車両情報５５に含まれる位置補正量が「０」であるか否かによって判断できるが、位置補正量の判断基準には、誤差の想定範囲等の所見から所定の幅を設けてもよい。また、車両ＩＤ３１１についての「複数」の判断基準は、過去の実績や所見に基づいて任意の数を設定可能である。
【００７０】
ステップＳ２０８において複数の車両ＩＤ３１１による同一の地上子１３の通過時に在線位置補正が行われたと判断した場合には（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、当該同一の地上子１３が持つ位置情報５４が正確ではない（例えば、地上子１３の設置場所が位置情報５４からずれている）と考えられる。したがってこの場合は、ステップＳ２０９に進み、補正演算部３３が上記地上子１３の位置情報の補正演算を行う。一方、複数の車両ＩＤ３１１による同一の地上子１３の通過時に在線位置補正が行われなかったと判断した場合には（ステップＳ２０８のＮＯ）、ステップＳ２０９の処理を行わずにステップＳ２１０に進む。
【００７１】
ステップＳ２０９において、補正演算部３３は、ステップＳ２０８で判断対象となった地上子１３の位置情報５４（例えば、地上子１３ｂの位置情報５４ｂとする）について、ステップＳ２０４で記憶した走行車両情報５５に基づいて位置情報の補正演算を行い、算出された位置情報（本例では地上子位置情報５４ｂ’と表記する）によって、地上子位置情報ＤＢ３２を更新する。
【００７２】
具体的には例えば、補正演算部３３は、以下の式７によって補正後の位置情報（地上子位置情報５４ｂ’）を算出する。
【数５】
2020055485.tif 000007
そして補正演算部３３は、上記の演算によって算出された補正後の位置情報を地上子補正位置５７として地上子位置情報ＤＢ３２に送信し、地上子位置情報ＤＢ３２で管理されている地上子位置情報３２０における当該地上子ＩＤ３２１に紐付けられた地上子位置３２２を地上子補正位置５７に更新する。なお、地上子位置３２２の更新に伴って、地上子位置情報３２０における地上子間距離３２３も再計算して更新（補正）される。したがって、これ以降にステップＳ２０５の処理が行われる場合は、地上子補正位置５７による補正後の地上子間距離３２３が読み出される。
【００７３】
次に、ステップＳ２１０において、地上制御装置３０は、地上制御装置３０に対する車輪径・地上子位置補正処理の停止要求の有無を判断する。停止要求があった場合は（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、車輪径・地上子位置補正処理を終了する。一方、停止要求がなかった場合は（ステップＳ２１０のＮＯ）、ステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。車輪径・地上子位置補正処理の停止要求は、例えば、地上制御装置３０が管理する複数の車両１０の運行時間が全て終了した場合等に、地上制御装置３０の操作者の操作によって入力される。
【００７４】
以上、図６のステップＳ２０１〜Ｓ２１０に示した処理が行われることにより、地上制御装置３０は、車上制御装置１１で行われた在線位置補正処理による補正結果に基づいて、補正が生じた原因として、車両１０の車輪径が正確ではないか、あるいは、地上子１３の位置情報５４が正確ではないかを判断し、当該判断に応じて車輪径または地上子位置の補正を行うことができる。そして、算出した補正値によって各ＤＢ（車輪径情報ＤＢ３１，地上子位置情報ＤＢ３２）の情報を自動更新することで、その後、走行中の車両１０の車上制御装置１１に、最新の車輪径データ（車輪径情報５３）を提供することができる。
【００７５】
また、本実施の形態に係る列車制御システム１では、地上制御装置３０による車輪径や地上子位置の補正に関する情報（例えば、車輪径や地上子位置の補正量等）を、地上制御装置３０の所定の表示装置（不図示）において、補正の対象となった車両ＩＤ３１１や地上子ＩＤと紐づけて表示させるようにしてもよい。このような表示を行うことによって、地上制御装置３０の操作者や管理者は、車輪径や地上子位置の補正実施状況を容易に認識することができるため、追加の対策の要否等を速やかに検討することができ、保安効果を高めることができる。具体的には例えば、車輪径の補正量が大きい場合には、保守点検の実施を依頼するか検討したり、地上子位置の補正が行われた場合には、当該地上子の設置状況を確認する指示を出すか検討したりすることができる。また、車輪径の補正が行われた場合には、地上制御装置３０の所定の表示装置（不図示）にも当該補正に関する情報を表示させるようにしてもよい。
【００７６】
（３）まとめ
以上に説明してきたように、本実施の形態に係る列車制御システム１によれば、車上制御装置１１は、車両１０の走行時に、車輪の回転数と、地上制御装置３０から提供された車輪径データ（車輪径情報５３）とを用いて、直近に通過した地上子１３ａから取得した位置情報５４ａを基準とする移動距離及び在線位置を自身で算出するともに、車両１０の進行に伴って新たな地上子１３ｂの通過時に新たな位置情報５４ｂを取得した場合には、移動距離の基準を位置情報５４ｂに更新することによって、地上子区間ごとに在線位置を補正することができる。この結果、仮に、地上制御装置３０から提供された車輪径情報５３と実際の車輪径との間に差異があって、車上制御装置１１が算出する在線位置にずれが生じたとしても、地上子区間を超えるごとにその基準位置が地上子１３の位置情報５４で特定される位置に更新されることによって、ずれの拡大を防止できる。
【００７７】
さらに、車上制御装置１１は、地上子区間を超えるごとに、在線位置補正による補正量（位置補正量）を算出し、在線位置補正に関する各種情報からなる走行車両情報５５を地上制御装置３０に送信するため、地上制御装置３０は、複数の車両１０の車上制御装置１１から地上子区間ごとに送信される走行車両情報５５に基づいて、自身が管理している車輪径データや地上子位置を補正する車輪径・地上子位置補正処理を実行することができる。
【００７８】
詳しくは、車輪径・地上子位置補正処理において、地上制御装置３０は、同一の車両１０が複数回の在線位置補正を行っていた場合には、当該車両１０の車輪径補正値５６を算出し、車輪径情報ＤＢ３１が管理する車輪径情報３１０を更新する。このような処理が行われることによって、車両１０の走行による摩耗等によって車輪径が登録されたデータから変化していった場合でも、実際の走行実績に基づく車輪径に補正することができ、車輪径データの精度を高めることができる。特に、この車輪径の補正は、車両１０の走行中に実行することができるため、車両点検による再測定・再登録を待つことなく、自動で最新の車輪径を管理できるという点に大きな特徴を有する。したがって、車輪径データの精度を高めるために車両点検による車輪径の測定周期を細分化する等の対策が必要なくなり、保守員の確保や車両１０の稼働率低下といった問題を解決することができる。また、上記した車輪径の補正は、点検保守部門が管理する車両保守情報ＤＢ２０を用いることなく、運行保安部門が管理する構成（地上制御装置３０及び車上制御装置１１等）で完結するため、データの登録や利用を速やかに行うことができるという利点もある。
【００７９】
また、上記処理によって更新された車輪径データは、その後の列車制御において車輪径情報５３として車上制御装置１１に提供されるため、車上制御装置１１の側でも、常に最新の車輪径を用いて移動距離や在線位置の算出ができることになり、これらの算出結果の精度を高める効果が得られる。
【００８０】
また、車輪径・地上子位置補正処理において、地上制御装置３０は、複数の車両１０が同一の地上子１３を通過する際に在線位置補正を行っていた場合には、当該地上子１３の位置情報について地上子補正位置５７を算出し、地上子位置情報ＤＢ３２が管理する地上子位置情報３２０を更新する。このような処理が行われることによって、線路環境の変化やトラブル等によって地上子１３の設置位置が位置情報５４からずれてしまった場合でも、実際の地上子位置と推定される位置情報に補正することができる。その結果、地上子１３の位置情報のずれによって複数の車両１０において移動距離や在線位置、あるいは車輪径が誤って算出されてしまうことを防止することができる。また、当該地上子１３の設置に問題が生じている可能性を早急に認識できることから、保安上の効果も得られる。
【００８１】
かくして、本実施の形態に係る列車制御システム１によれば、車上制御装置１１で車輪径データを管理する必要がないように構成されるとともに、走行中の車両１０において車輪径データを精度よく自動的に補正することができ、高い稼働率で車両運用を行うことができる。
【符号の説明】
【００８２】
１      列車制御システム
１０    車両
１１    車上制御装置
１２    車上子
１３（１３ａ，１３ｂ）  地上子
２０    車両保守情報データベース（ＤＢ）
３０    地上制御装置
３１    車輪径情報データベース（ＤＢ）
３２    地上子位置情報データベース（ＤＢ）
３３    補正演算部
５１    車輪径測定結果
５２    車両ＩＤごとの車輪径
５３    車輪径情報
５４（５４ａ，５４ｂ）  位置情報
５５    走行車両情報
５６    車輪径補正値
５７    地上子補正位置
３１０  車輪径情報
３１１  車両ＩＤ
３１２  車輪径データ
３２０  地上子位置情報
３２１  地上子ＩＤ
３２２  地上子位置
３２３  地上子間距離
【図１】
2020055485.tif 000008
【図２】
2020055485.tif 000009
【図３】
2020055485.tif 000010
【図４】
2020055485.tif 000011
【図５】
2020055485.tif 000012
【図６】
2020055485.tif 000013