(57)【要約】【課題】在線している列車が無線通信していなくても、軌道回路を用いずに低コストにその列車の在線を把握する。【解決手段】列車在線監視システム１は、各列車Ｔ１〜Ｔ５の車上に設けられた車上子と、地上子２と、列車在線保持装置３とを有する。地上子２は、管轄区間Ｓの各境界に設置される。列車在線保持装置３は、管轄区間Ｓに在線する列車の編成数を保持する。車上子は、ＡＴＳ−Ｐで用いられる車上子である。地上子２は、ＡＴＳ−Ｐで用いられる地上子である。地上子２は、隣接する管轄区間Ｓとの間で列車が移動したことを検知する。列車在線保持装置３は、隣接する管轄区間Ｓとの間で列車が移動したことを地上子２が検知した時、保持している編成数を更新する。これにより、在線している列車が無線通信していなくても、軌道回路を用いずに列車の在線を把握することができる。車上子は、列車を個別に識別する情報を送信する必要がない。【選択図】図１
2020037297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路線が所定の管轄区間に区切られており、それらの管轄区間における列車の在線状況を監視する列車在線監視システムであって、
各列車の車上に設けられた車上子と、
前記管轄区間の各境界に設置された地上子と、
前記管轄区間に在線する列車の編成数を保持する列車在線保持装置とを備え、
前記車上子は、自動列車停止装置（ＡＴＳ−Ｐ）で用いられる車上子であり、
前記地上子は、自動列車停止装置（ＡＴＳ−Ｐ）で用いられる地上子であり、隣接する管轄区間との間で列車が移動したことを検知し、
前記列車在線保持装置は、隣接する管轄区間との間で列車が移動したことを前記地上子が検知した時、保持している前記編成数を更新することを特徴とする列車在線監視システム。
【請求項２】
前記車上子は、自列車を組成する編成数を含む電文を送信し、
前記地上子は、その上を前記車上子が通過する時に、その車上子が送信した電文を受信し、
前記列車在線保持装置は、前記地上子が受信した電文中の編成数を用いて、保持している前記編成数を更新することを特徴とする請求項１に記載の列車在線監視システム。
【請求項３】
前記車上子は、自列車の進行方向の情報を含む電文を送信し、
前記地上子は、その上を前記車上子が通過する時に、前記車上子が送信した電文を受信し、
前記列車在線保持装置は、前記地上子が受信した電文中の進行方向の情報を用いて、保持している前記編成数を更新することを特徴とする請求項１に記載の列車在線監視システム。
【請求項４】
前記車上子は、自列車を組成する編成数と、自列車の進行方向の情報とを含む電文を送信し、
前記地上子は、その上を前記車上子が通過する時に、前記車上子が送信した電文を受信し、
前記列車在線保持装置は、前記地上子が受信した電文中の編成数及び進行方向の情報を用いて、保持している前記編成数を更新することを特徴とする請求項１に記載の列車在線監視システム。
【請求項５】
前記管轄区間ごとに配置されて、管轄区間に在線する列車を把握して列車の運行を司る拠点装置と接続され、
前記拠点装置が停止後に起動される時、前記列車在線保持装置は、その拠点装置が把握する列車の編成数と、その列車在線保持装置が保持している編成数とを照合し、一致すれば、管轄区間に在線する列車をその拠点装置がもれなく把握していると判定し、その拠点装置に列車の制御開始を許可し、一致しなければ、管轄区間に在線する列車をその拠点装置がもれなく把握していないと判定し、その拠点装置に列車の制御開始を許可しないことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の列車在線監視システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の列車在線監視システムと接続され、前記管轄区間ごとに配置されて、管轄区間に在線する列車を把握して列車の運行を司る拠点装置であって、
該拠点装置は、停止後に起動される時、その拠点装置が把握する列車の編成数と、前記列車在線保持装置が保持している編成数とを照合し、一致すれば、管轄区間に在線する列車をもれなく把握していると判定し、一致しなければ、管轄区間に在線する列車をもれなく把握していないと判定することを特徴とする拠点装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車の在線状況を監視する列車在線監視システム、及びその列車在線監視システムを利用する拠点装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統的な鉄道では、軌道回路を用いて列車が検知される。軌道回路とは、列車又は車両を検知するために、レールを用いる電気回路である（非特許文献１の番号７００１参照）。
【０００３】
比較的新しいシステムとして、無線式列車制御システムが知られている（非特許文献２参照）。無線式列車制御システムは、列車を安全に運行するためのシステムであり、無線を利用して地上と車上との間で安全にかかわる制御情報を交信する。軌道回路を用いる伝統的な列車検知と異なり、無線式列車制御システムは、停車場間において、軌道回路を用いずに列車の在線を把握する。
【０００４】
無線式列車制御システムは、指令所装置、データ通信装置、地上装置、及び車上制御装置を有する（非特許文献２の３．８〜３．１１参照）。指令装置は、指令所に設置する装置である。データ通信装置は、地上及び車上に設置する無線伝送を含む通信装置である。地上装置は、指令所装置及びデータ通信装置を除く、地上に設置する装置である。車上制御装置は、データ通信装置を除く、列車に搭載している装置である。地上装置と車上制御装置との間は、データ通信装置による無線通信が行われる。
【０００５】
無線式列車制御システムにおいて、前方列車は、自列車の位置を検出し、検出した位置の情報を無線通信によって地上装置に送信する。地上装置は、前方列車の位置情報から後方列車が安全に走行できる区間を算定し、無線通信によって後方列車に送信する。後方列車の車上制御装置は、受信した情報に基づいて、自列車のブレーキを自動で作動させ、前方列車との衝突を防ぐ。したがって、無線式列車制御システムでは、地上装置が制御対象の全列車をもれなく把握している必要があり、地上装置を構成する複数の拠点装置が、無線通信を用いて在線する列車を把握している。拠点装置は、路線を一定区間毎に区切って配置され、その各区間における列車の在線状況を把握して安全な運行を司る装置である。
【０００６】
無線式列車制御システムの拠点装置は、故障等により動作が停止することが想定される。拠点装置が停止中、その拠点装置は在線列車を認識しない。拠点装置の故障等が解消して、拠点装置が再び起動される時（立ち上げ時）、無線通信異常が生じて無線通信しない列車が停車場間に在線する場合、無線式列車制御システムは軌道回路を用いないので、無線通信していない在線列車を把握することができない。
【０００７】
無線式列車制御システムにおいて、列車識別情報検知装置を地上に設けた列車管理システムが知られている（特許文献１参照）。列車識別情報検知装置は、列車から送信される列車識別情報を検知する。この列車管理システムは、拠点装置が停止中も、列車識別情報検知装置によって在線列車を認識する（特許文献１の図１参照）。
【０００８】
しかしながら、このような列車管理システムの考え方で、地上と車上間で情報を送受信する新たな装置やデバイスを開発するには、相当コストが必要で、線路沿線に設置する既存装置や営業列車に与える影響調査等で相当の時間を要する。
【０００９】
ところで、従来から、地上と車上との間で電文の送受信機能を有する自動列車停止装置（ＡＴＳ−Ｐ）がある（例えば、特許文献２参照）。ＡＴＳ−Ｐは、車上子と地上子（トランスポンダ）を有し、地上子からの電文を車上子が受信する。ＡＴＳ−Ｐは、車上子から地上子に電文を送信する機能も有する。そこで、本願の発明者は、このようなＡＴＳ−Ｐにおける既存の車上子及び地上子を利用して、在線列車を把握するための列車識別情報を列車から地上に送信することを検討した。しかし、ＡＴＳ−Ｐに用いられる既存の車上子及び地上子は、電文長（伝送できる情報量）の制限のため、列車識別情報を電文に含めることができない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１５５１７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３５１４７号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｅ３０１３：２００１  「鉄道信号保安用語」
【非特許文献２】ＪＩＳ  Ｅ３８０１−１：２００９  「無線式列車制御システム」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題を解決するものであり、在線している列車が無線通信していなくても、軌道回路を用いずに低コストにその列車の在線を把握する列車在線監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の列車在線監視システムは、路線が所定の管轄区間に区切られており、それらの管轄区間における列車の在線状況を監視するシステムであって、各列車の車上に設けられた車上子と、前記管轄区間の各境界に設置された地上子と、前記管轄区間に在線する列車の編成数を保持する列車在線保持装置とを備え、前記車上子は、自動列車停止装置（ＡＴＳ−Ｐ）で用いられる車上子であり、前記地上子は、自動列車停止装置（ＡＴＳ−Ｐ）で用いられる地上子であり、隣接する管轄区間との間で列車が移動したことを検知し、前記列車在線保持装置は、隣接する管轄区間との間で列車が移動したことを前記地上子が検知した時、保持している前記編成数を更新することを特徴とする。
【００１４】
この列車在線監視システムにおいて、前記車上子は、自列車を組成する編成数を含む電文を送信し、前記地上子は、その上を前記車上子が通過する時に、その車上子が送信した電文を受信し、前記列車在線保持装置は、前記地上子が受信した電文中の編成数を用いて、保持している前記編成数を更新することが好ましい。
【００１５】
この列車在線監視システムにおいて、前記車上子は、自列車の進行方向の情報を含む電文を送信し、前記地上子は、その上を前記車上子が通過する時に、前記車上子が送信した電文を受信し、前記列車在線保持装置は、前記地上子が受信した電文中の進行方向の情報を用いて、保持している前記編成数を更新することが好ましい。
【００１６】
この列車在線監視システムにおいて、前記車上子は、自列車を組成する編成数と、自列車の進行方向の情報とを含む電文を送信し、前記地上子は、その上を前記車上子が通過する時に、前記車上子が送信した電文を受信し、前記列車在線保持装置は、前記地上子が受信した電文中の編成数及び進行方向の情報を用いて、保持している前記編成数を更新することが好ましい。
【００１７】
この列車在線監視システムにおいて、前記管轄区間ごとに配置されて、管轄区間に在線する列車を把握して列車の運行を司る拠点装置と接続され、前記拠点装置が停止後に起動される時、前記列車在線保持装置は、その拠点装置が把握する列車の編成数と、その列車在線保持装置が保持している編成数とを照合し、一致すれば、管轄区間に在線する列車をその拠点装置がもれなく把握していると判定し、その拠点装置に列車の制御開始を許可し、一致しなければ、管轄区間に在線する列車をその拠点装置がもれなく把握していないと判定し、その拠点装置に列車の制御開始を許可しないことが好ましい。
【００１８】
本発明の拠点装置は、前記列車在線監視システムと接続され、前記管轄区間ごとに配置されて、管轄区間に在線する列車を把握して列車の運行を司る拠点装置であって、該拠点装置は、停止後に起動される時、その拠点装置が把握する列車の編成数と、前記列車在線保持装置が保持している編成数とを照合し、一致すれば、管轄区間に在線する列車をもれなく把握していると判定し、一致しなければ、管轄区間に在線する列車をもれなく把握していないと判定することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の列車在線監視システムによれば、車上子及び地上子を用いて隣接する管轄区間との間で列車が移動したことを検知することにより、在線している列車が無線通信していなくても、軌道回路を用いずに列車の在線を把握することができる。また、その車上子及び地上子は、列車を識別する情報を送受信する必要が無いので、自動列車停止装置（ＡＴＳ−Ｐ）で用いられる車上子及び地上子を用いることができ、列車在線監視システムが低コストとなる。また、拠点装置が停止後に起動される時、管轄区間に在線する列車をその拠点装置がもれなく把握しているか否かが判定されることにより、拠点装置は、安全に列車の制御を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る列車在線監視システム及び拠点装置の構成を示す図。
【図２】同システムにおける車上子、地上子、及び電文フォーマットを示す図。
【図３】同システムの列車在線保持装置が有する在線管理テーブルを示す図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は併結列車に対応する列車在線監視システムの動作を時系列順に説明する線路略図。
【図５】複線運転における列車在線監視システムの動作を説明する線路略図。
【図６】（ａ）（ｂ）は単線運転における列車在線監視システムの動作を説明する線路略図。
【図７】単線運転及び併結列車に対応する列車在線監視システムの構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る列車在線監視システムを図１乃至図３を参照して説明する。図１に示すように、路線が所定の管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに区切られている。なお、管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃを総称して管轄区間Ｓと記載する。管轄区間Ｓの数は、限定されない。この路線は、無線式列車制御システムが用いられている。列車在線監視システム１は、管轄区間Ｓにおける列車の在線状況を監視するシステムである。この列車在線監視システム１は、各列車Ｔ１〜Ｔ５の車上に設けられた車上子と、地上子２と、列車在線保持装置３とを有する。地上子２は、管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃの各境界に設置される。列車在線保持装置３は、管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに在線する列車の編成数を保持する装置である。
【００２２】
列車在線保持装置３は、拠点装置４ａ、４ｂ、４ｃと接続されている。拠点装置４ａ、４ｂ、４ｃは、それぞれ、各管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃごとに配置されて、管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに在線する列車を把握して列車の運行を司る装置である。なお、拠点装置４ａ、４ｂ、４ｃを総称して拠点装置４と記載する。
【００２３】
列車在線監視システム１において、車上子は、自動列車停止装置（ＡＴＳ−Ｐ）で用いられる車上子である。列車にＡＴＳ−Ｐの装置が搭載されている場合、列車在線監視システム１の車上子は、その既存のＡＴＳ−Ｐの車上子と共用される。列車に新たに列車在線監視システム１の車上子を搭載する場合には、列車在線監視システム１の車上子は、既存のＡＴＳ−Ｐで用いられる仕様の車上子が搭載される。
【００２４】
列車在線監視システム１において、地上子２は、自動列車停止装置（ＡＴＳ−Ｐ）で用いられる地上子である。
【００２５】
地上子２は、隣接する管轄区間Ｓとの間で列車が移動したことを検知する。列車在線保持装置３は、隣接する管轄区間Ｓとの間で列車が移動したことを地上子２が検知した時、保持している編成数を更新する。
【００２６】
拠点装置４が停止後に起動される時、列車在線保持装置３は、その拠点装置４が把握する列車の編成数と、列車在線保持装置３が保持している編成数とを照合し、一致すれば、管轄区間Ｓに在線する列車をその拠点装置４がもれなく把握していると判定し、その拠点装置４に列車の制御開始を許可し、一致しなければ、管轄区間Ｓに在線する列車をその拠点装置４がもれなく把握していないと判定し、その拠点装置４に列車の制御開始を許可しない。
【００２７】
列車在線監視システム１及び拠点装置４についてさらに詳述する。列車在線監視システム１及び拠点装置４は、共に無線式列車制御システムに属する。
【００２８】
地上子２が管轄区間Ｓの各境界に設置されるので、隣接する管轄区間Ｓとの間で列車が移動する時、図２に示すように、列車Ｔに設けられた車上子５は、地上子２の上を通過する。この時、ＡＴＳ−Ｐで用いられる地上子２は、ＡＴＳ−Ｐで用いられる車上子５と電気的に結合し（電磁気による相互作用）、列車Ｔを検知する。
【００２９】
列車在線保持装置３は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ等を有し、メモリに保存されたプログラムをＣＰＵが実行することによって動作する。図３に示すように、この列車在線保持装置３は、メモリに、在線管理テーブル３１を有する。在線管理テーブル３１は、各管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに在線する列車の編成数をデータとして保持している。
【００３０】
拠点装置４は、動作中には、各管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに在線する列車の編成数を無線通信によって把握する。拠点装置４は、停止中には、各管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに在線する列車の編成数を把握しない。拠点装置４は、停止後に起動（再起動）される時、各管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに在線する列車の編成数を再び無線通信によって把握する。その時、もし、管轄区間Ｓに無線通信していない列車が在線していると、拠点装置４は、その列車を把握することができない。このため、列車在線監視システム１を用いることによって、拠点装置４が起動時に管轄区間Ｓに在線する列車をもれなく把握しているか否かを判定する。
【００３１】
例えば、管轄区間Ｓａに列車Ｔ１、管轄区間Ｓｂに列車Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、管轄区間Ｓｃに列車Ｔ５が在線しているとする（図１参照）。拠点装置４ｂは、停止している。列車在線監視システム１の列車在線保持装置３は、管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに在線する編成数を保持している。在線管理テーブル３１において、管轄区間Ｓａ（区間１）の編成数は１、管轄区間Ｓｂ（区間２）の編成数は３、管轄区間Ｓｃ（区間３）の編成数は１である（図３参照）。
【００３２】
次に、列車Ｔ２が、管轄区間Ｓｂから、隣接する管轄区間Ｓａに移動する（図１参照）。管轄区間Ｓｂと管轄区間Ｓａの境界に設置された地上子２は、列車が移動したことを検知する。その時、列車在線保持装置３は、保持している編成数を更新し、管轄区間Ｓｂに在線する編成数を１減らし、管轄区間Ｓａに在線する編成数を１増やす。在線管理テーブル３１において、管轄区間Ｓａ（区間１）の編成数は１＋１＝２、管轄区間Ｓｂ（区間２）の編成数は３−１＝２、管轄区間Ｓｃ（区間３）の編成数は１となる。
【００３３】
次に、拠点装置４ｂは、起動される時、管轄区間Ｓｂに在線している編成数を無線通信を用いて把握する。列車Ｔ３、Ｔ４が無線通信していれば、拠点装置４ｂは、管轄区間Ｓｂに在線している編成数を２編成と把握する。そして、列車在線保持装置３は、拠点装置４ｂが把握する列車の編成数と、列車在線保持装置３が保持している編成数とを照合し、一致するので、管轄区間Ｓｂに在線する列車を拠点装置４ｂがもれなく把握していると判定し、拠点装置４ｂに列車の制御開始を許可する。もし、一致しなければ、管轄区間Ｓｂに在線する列車を拠点装置４ｂがもれなく把握していないと判定し、拠点装置４ｂに列車の制御開始を許可しない。
【００３４】
本実施形態の変形例として、列車在線保持装置３が編成数の照合を行う代わりに、拠点装置４がその照合を行うようにシステムを構成してもよい。つまり、拠点装置４は、停止後に起動される時、その拠点装置４が把握する列車の編成数と、列車在線保持装置３が保持している編成数とを照合し、一致すれば、管轄区間Ｓに在線する列車をもれなく把握していると判定し、一致しなければ、管轄区間Ｓに在線する列車をもれなく把握していないと判定してもよい。管轄区間Ｓに在線する列車をもれなく把握しているとの判定は、拠点装置４による列車の制御開始の条件である。
【００３５】
以上、第１の実施形態に係る列車在線監視システム１によれば、車上子５及び地上子２を用いて隣接する管轄区間Ｓとの間で列車が移動したことを検知することにより、在線している列車が無線通信していなくても、軌道回路を用いずに列車の在線を把握することができる。また、その車上子５及び地上子２は、列車を識別する情報を送受信する必要が無いので、自動列車停止装置（ＡＴＳ−Ｐ）で用いられる車上子及び地上子を用いることができ、列車在線監視システム１が低コストとなる。
【００３６】
また、拠点装置４が停止後に起動される時、管轄区間Ｓに在線する列車をその拠点装置４がもれなく把握しているか否かが判定されることにより、拠点装置４は、安全に列車の制御を開始することができる。
【００３７】
この第１の実施形態は、列車の進行方向が決まっていて、かつ、列車の分割や併結がない場合に用いられる。
【００３８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る列車在線監視システム１を図１乃至図４を参照して説明する。本実施形態の列車在線監視システム１は、第１の実施形態と同様の構成を有し（図１、図３参照）、さらに、車上子から地上子に電文を送信することによって、列車の分割や併結に対応する点が異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。以下の説明において、第１の実施形態と同等の箇所の詳細な説明は省略する。
【００３９】
本実施形態では、車上子５は、自列車を組成する編成数６ｄを含む電文６を送信する（図２参照）。地上子２は、その上を車上子５が通過する時に、車上子５が送信した電文６を受信する。
【００４０】
列車在線保持装置３は、地上子２が受信した電文中６の編成数６ｄを用いて、保持している編成数を更新する。
【００４１】
本実施形態の列車在線監視システム１についてさらに詳述する。車上子５は、ＡＴＳ−Ｐで用いられる車上子であり、地上子２は、ＡＴＳ−Ｐで用いられる地上子（トランスポンダ）であるので、車上子５及び地上子２は、電文６の送受信機能を有する。車上子５及び地上子２が送受信できる電文６の情報量（ビット数）は、ＡＴＳ−Ｐで用いられる情報量の他に余裕を有する。列車在線監視システム１の車上子５及び地上子２は、その情報量の余裕を用いて編成数６ｄを送受信する。地上子２は、その上を車上子５が通過する時に、車上子５と電気的に結合し、車上子５が送信した電文６を受信する。本実施形態では、車上子５が送信する編成数６ｄの情報量は、３ビットである。１列車を組成する編成数６ｄは、最大７編成を想定しており、３ビットで表すことができる。編成数６ｄは、各編成を個別に識別をする識別情報よりも、少ない情報量となる。
【００４２】
上記のように構成された列車在線監視システムの動作を図４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図４（ａ）に示すように、例えば、管轄区間Ｓｃに列車Ｔ６が在線しているとする。列車は、通常、複数の車両を連結して組成された編成として運転される。列車Ｔ６は、併結列車であり、３編成が併結されて運転されている。その各編成は、複数両又は１両の車両で組成されている。併結列車は、運転において、編成の中間で分割されることはなく、編成単位で分割又は併結される。拠点装置４ｂは、停止している。列車在線監視システム１の列車在線保持装置３は、管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに在線する編成数を保持している。管轄区間Ｓａの編成数は０、管轄区間Ｓｂの編成数は０、管轄区間Ｓｃの編成数は３である。
【００４３】
次に、図４（ｂ）に示すように、列車Ｔ６が、管轄区間Ｓｃから、隣接する管轄区間Ｓｂに移動する。列車Ｔ６の車上子５は、自列車を組成する編成数（３編成）を含む電文６を送信する。管轄区間Ｓｃと管轄区間Ｓｂの境界に設置された地上子２は、その上を列車Ｔ６の車上子５が通過する時に、車上子５が送信した電文６を受信する。列車在線保持装置３は、地上子２が受信した電文６中の編成数６ｄを用いて、保持している編成数を更新し、管轄区間Ｓｃに在線する編成数を３減らし、管轄区間Ｓｂに在線する編成数を３増やす。列車在線保持装置３の在線管理テーブル３１において、管轄区間Ｓｃの編成数は０、管轄区間Ｓｂの編成数は３となる。
【００４４】
次に、図４（ｃ）に示すように、管轄区間Ｓｂにおいて、３編成が併結された列車Ｔ６が、１編成の列車Ｔ７と、２編成が併結された列車Ｔ８とに分割される。
【００４５】
次に、図４（ｄ）に示すように、列車Ｔ７が、管轄区間Ｓｂから、隣接する管轄区間Ｓａに移動する。列車Ｔ７の車上子５は、自列車を組成する編成数（１編成）を含む電文６を送信する。管轄区間Ｓｂと管轄区間Ｓａの境界に設置された地上子２は、その上を列車Ｔ７の車上子５が通過する時に、車上子５が送信した電文６を受信する。列車在線保持装置３は、地上子２が受信した電文６中の編成数６ｄを用いて、保持している編成数を更新し、管轄区間Ｓｂに在線する編成数を１減らし、管轄区間Ｓａに在線する編成数を１増やす。列車在線保持装置３の在線管理テーブル３１において、管轄区間Ｓｃの編成数は０、管轄区間Ｓｂの編成数は２、管轄区間Ｓａの編成数は１となる。管轄区間Ｓｂを列車Ｔ７が進出したが、その管轄区間Ｓｂに依然として列車Ｔ８が在線していることを列車在線保持装置３は把握している。
【００４６】
次に、拠点装置４ｂは、起動される時、管轄区間Ｓｂに在線している編成数を無線通信を用いて把握する。列車Ｔ８が無線通信していれば、拠点装置４ｂは、管轄区間Ｓｂに在線している編成数を２編成と把握する。そして、列車在線保持装置３は、拠点装置４ｂが把握する列車の編成数と、列車在線保持装置３が保持している編成数とを照合し、一致するので、管轄区間Ｓｂに在線する列車を拠点装置４ｂがもれなく把握していると判定し、拠点装置４ｂに列車の制御開始を許可する。もし、一致しなければ、管轄区間Ｓｂに在線する列車を拠点装置４ｂがもれなく把握していないと判定し、拠点装置４ｂに列車の制御開始を許可しない。
【００４７】
以上、第２の実施形態に係る列車在線監視システム１によれば、車上子５は、自列車を組成する編成数を含む電文６を送信し、列車在線保持装置３は、地上子２が受信した電文６中の編成数６ｄを用いて、保持している編成数を更新するので、列車が分割又は併結しても、軌道回路を用いずに列車の在線を把握することができる。また、その車上子及び地上子２は、列車を識別する情報を送受信する必要が無いので、送受信する情報量が少なくて済み、ＡＴＳ−Ｐで用いられる車上子及び地上子を用いることができ、列車在線監視システム１が低コストとなる。
【００４８】
また、拠点装置４が停止後に起動される時、管轄区間Ｓに在線する列車をその拠点装置４がもれなく把握しているか否かが判定されることにより、拠点装置４は、安全に列車の制御を開始することができる。
【００４９】
この第２の実施形態は、列車の進行方向が決まっていて、かつ、列車の分割や併結があり得る場合に用いられる。
【００５０】
列車の進行方向について図５及び図６を参照して説明する。図５は、複線区間における線路の配線例を示す。路線は、所定の管轄区間に区切られる。複線運転では、上り運転と下り運転で別の線路を使用するので、上り線と下り線がそれぞれ管轄区間に区切られる。下り列車Ｔ９は、下り線を走行する。その進行方向は、図５の右から左方向である。上り列車Ｔ１０は、上り線を走行する。その進行方向は、図５の左から右方向である。すなわち、複線運転では、列車の進行方向が決まっている。
【００５１】
例えば、第１の実施形態において、下り列車Ｔ９が、下り線の管轄区間ＳｂＤから、隣接する管轄区間ＳａＤに移動する。下り線の管轄区間ＳｂＤと管轄区間ＳａＤの境界に設置された地上子２は、列車が移動したことを検知する。その時、列車在線保持装置３は、保持している編成数を更新し、下り線の管轄区間ＳｂＤに在線する編成数を１減らし、下り線の管轄区間ＳａＤに在線する編成数を１増やす。同様に、上り列車Ｔ１０が、上り線の管轄区間ＳａＵから、隣接する管轄区間ＳｂＵに移動する。上り線の管轄区間ＳｂＵと管轄区間ＳａＵの境界に設置された地上子２は、列車が移動したことを検知する。その時、列車在線保持装置３は、保持している編成数を更新し、上り線の管轄区間ＳａＵに在線する編成数を１減らし、上り線の管轄区間ＳｂＵに在線する編成数を１増やす。このように、列車の進行方向が決まっていれば、地上子２が列車の移動を検知した時、その列車が管轄区間Ｓに進入したか、管轄区間Ｓから進出したかが決まっているので、列車在線保持装置３は、保持している編成数を正しく更新することができる（図５参照）。
【００５２】
第２の実施形態においても、同様であり、列車の進行方向が決まっていれば、地上子の上を列車の車上子５が通過する時、その列車が管轄区間Ｓに進入したか、管轄区間Ｓから進出したかが決まっているので、列車在線保持装置３は、保持している編成数を正しく更新することができる（図４参照）。
【００５３】
図６（ａ）（ｂ）は、単線区間における線路の配線例を示す。単線運転では、上り運転と下り運転で同じ線路を使用する。図６（ａ）に示すように、下り列車Ｔ１１は、単線を走行する。その進行方向は、図６（ａ）の右から左方向である。図６（ｂ）に示すように、上り列車Ｔ１２は、同じ線路を走行する。その進行方向は、図６（ｂ）の左から右方向である。すなわち、単線運転では、列車の進行方向が決まっていない。このため、列車在線保持装置３は、保持している編成数を正しく更新するためには、地上子２が列車の移動を検知した時、その列車の進行方向の情報が必要である。
【００５４】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る列車在線監視システム１を図１乃至図３、及び図６を参照して説明する。本実施形態の列車在線監視システム１は、第１の実施形態と同様の構成を有し（図１、図３参照）、さらに、車上子から地上子に電文を送信することによって、単線運転に対応する点が異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。以下の説明において、第１の実施形態と同等の箇所の詳細な説明は省略する。
【００５５】
本実施形態では、車上子５は、進行方向の情報６ｃを含む電文６を送信する（図２参照）。地上子２は、その上を車上子５が通過する時に、車上子５が送信した電文６を受信する。
【００５６】
列車在線保持装置３は、地上子２が受信した電文中６の進行方向の情報６ｃを用いて、保持している編成数を更新する。
【００５７】
本実施形態の列車在線監視システム１についてさらに詳述する。車上子５は、ＡＴＳ−Ｐで用いられる車上子であり、地上子２は、ＡＴＳ−Ｐで用いられる地上子（トランスポンダ）であるので、車上子５及び地上子２は、電文６の送受信機能を有する。車上子５及び地上子２が送受信できる電文の情報量（ビット数）は、ＡＴＳ−Ｐで用いられる情報量の他に余裕を有する。列車在線監視システム１の車上子５及び地上子２は、その情報量の余裕を用いて進行方向の情報を送受信する。地上子２は、その上を車上子５が通過する時に、車上子５と電気的に結合し、車上子５が送信した電文６を受信する。本実施形態では、車上子５が送信する進行方向の情報量は、２ビットである。
【００５８】
上記のように構成された列車在線監視システムの動作を図６（ａ）（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）に示すように、例えば、管轄区間Ｓｂに列車Ｔ１１が在線しているとする。拠点装置４ｂは、停止している。列車在線監視システム１の列車在線保持装置３は、管轄区間Ｓａ、Ｓｂ等に在線する編成数を保持している。
【００５９】
次に、列車Ｔ１１が、管轄区間Ｓｂから隣接する管轄区間Ｓａに移動する。列車Ｔ１１の車上子５は、自列車の進行方向の情報（下り）を含む電文６を送信する。管轄区間Ｓｂと管轄区間Ｓａの境界に設置された地上子２は、その上を列車Ｔ６の車上子５が通過する時に、車上子５が送信した電文６を受信する。列車在線保持装置３は、地上子２が受信した電文６中の進行方向の情報６ｃを用いて、保持している編成数を更新し、管轄区間Ｓｂに在線する編成数を１減らし、管轄区間Ｓａに在線する編成数を１増やす。
【００６０】
図６（ｂ）に示すように、例えば、管轄区間Ｓａに列車Ｔ１２が在線しているとする。拠点装置４ｂは、停止している。列車在線監視システム１の列車在線保持装置３は、管轄区間Ｓａ、Ｓｂ等に在線する編成数を保持している。
【００６１】
次に、列車Ｔ１２が、管轄区間Ｓａから隣接する管轄区間Ｓｂに移動する。列車Ｔ１２の車上子５は、自列車の進行方向の情報（上り）を含む電文６を送信する。管轄区間Ｓｂと管轄区間Ｓａの境界に設置された地上子２は、その上を列車Ｔ６の車上子５が通過する時に、車上子５が送信した電文６を受信する。列車在線保持装置３は、地上子２が受信した電文６中の進行方向の情報６ｃを用いて、保持している編成数を更新し、管轄区間Ｓａに在線する編成数を１減らし、管轄区間Ｓｂに在線する編成数を１増やす。
【００６２】
拠点装置４ｂは、起動される時、管轄区間Ｓｂに在線している編成数を無線通信を用いて把握する。そして、列車在線保持装置３は、拠点装置４ｂが把握する列車の編成数と、列車在線保持装置３が保持している編成数とを照合し、一致すれば、管轄区間Ｓｂに在線する列車を拠点装置４ｂがもれなく把握していると判定し、拠点装置４ｂに列車の制御開始を許可する。一致しなければ、管轄区間Ｓｂに在線する列車を拠点装置４ｂがもれなく把握していないと判定し、拠点装置４ｂに列車の制御開始を許可しない。
【００６３】
以上、第３の実施形態に係る列車在線監視システム１によれば、車上子５は、自列車の進行方向の情報を含む電文６を送信し、列車在線保持装置３は、地上子２が受信した電文６中の進行方向の情報６ｃを用いて、保持している編成数を更新するので、単線運転においても、軌道回路を用いずに列車の在線を把握することができる。また、その車上子及び地上子２は、送受信する情報量が少なくて済み、ＡＴＳ−Ｐで用いられる車上子及び地上子を用いることができ、列車在線監視システム１が低コストとなる。
【００６４】
また、拠点装置４が停止後に起動される時、管轄区間Ｓに在線する列車をその拠点装置４がもれなく把握しているか否かが判定されることにより、拠点装置４は、安全に列車の制御を開始することができる。
【００６５】
この第３の実施形態は、列車の進行方向が決まっておらず、かつ、列車の分割や併結がない場合に用いられる。
【００６６】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る列車在線監視システム１を図２及び図７を参照して説明する。本実施形態の列車在線監視システム１は、第２及び第３の実施形態の技術的特徴を併せ持つことによって、単線運転及び列車の分割や併結に対応する。本実施形態において、第２、第３の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。以下の説明において、第２、第３の実施形態と同等の箇所の詳細な説明は省略する。
【００６７】
本実施形態では、車上子５は、自列車を組成する編成数６ｄと、自列車の進行方向の情報６ｃを含む電文６を送信する（図２参照）。図７に示すように、地上子２は、その上を車上子５が通過する時に、車上子５が送信した電文６を受信する。
【００６８】
列車在線保持装置３は、地上子２が受信した電文中６の編成数６ｄ及び進行方向の情報６ｃを用いて、保持している編成数を更新する。
【００６９】
本実施形態の列車在線監視システム１についてさらに詳述する。本実施形態では、車上子５が送信する電文６の伝送フォーマットは、全体が４８ビットであり、ＡＴＳ−Ｐの共通情報６ａが２０ビット、進行方向の情報６ｃが２ビット、編成数６ｄが３ビット、その他の情報６ｂが１２ビット、予備６ｅが２３ビットである（図２参照）。このように、列車在線監視システム１の車上子５及び地上子２は、進行方向の情報６ｃが２ビット、編成数６ｄが３ビットと、送受信する情報量が少なくて済み、ＡＴＳ−Ｐで用いられる車上子及び地上子を用いることができる。なお、もし、列車Ｔ１３〜Ｔ１７の各編成を識別する情報を送受信しようとすると、送受信する情報量が多くなり、複数編成を併結した列車に対応できないことがある。
【００７０】
例えば、管轄区間Ｓａに列車Ｔ１３、管轄区間Ｓｂに列車Ｔ１４、Ｔ１５、Ｔ１６、管轄区間Ｓｃに列車Ｔ１７が在線しているとする。列車Ｔ１３の進行方向は上りであり、列車Ｔ１４〜Ｔ１７の進行方向は下りである。列車Ｔ１４は、列車Ｔ１５から分割された列車である。拠点装置４ｂは、停止している。列車在線監視システム１の列車在線保持装置３は、管轄区間Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに在線する編成数を保持している。管轄区間Ｓａの編成数は２、管轄区間Ｓｂの編成数は３、管轄区間Ｓｃの編成数は１である。
【００７１】
次に、列車Ｔ１４が、管轄区間Ｓｂから、隣接する管轄区間Ｓａに移動する。列車Ｔ１４の車上子５は、自列車を組成する編成数（１編成）及び進行方向の情報（下り）含む電文６を送信する。管轄区間Ｓｂと管轄区間Ｓａの境界に設置された地上子２は、その上を列車Ｔ１４の車上子５が通過する時に、車上子５が送信した電文６を受信する。列車在線保持装置３は、地上子２が受信した電文６中の編成数６ｄ及び進行方向の情報６ｃを用いて、保持している編成数を更新し、管轄区間Ｓｂに在線する編成数を１減らし、管轄区間Ｓａに在線する編成数を１増やす。列車在線保持装置３の在線管理テーブル３１において、管轄区間Ｓｂの編成数は２、管轄区間Ｓａの編成数は３となる。
【００７２】
拠点装置４ｂは、起動される時、管轄区間Ｓｂに在線している編成数を無線通信を用いて把握する。そして、列車在線保持装置３は、拠点装置４ｂが把握する列車の編成数と、列車在線保持装置３が保持している編成数とを照合し、一致すれば、管轄区間Ｓｂに在線する列車を拠点装置４ｂがもれなく把握していると判定し、拠点装置４ｂに列車の制御開始を許可する。一致しなければ、管轄区間Ｓｂに在線する列車を拠点装置４ｂがもれなく把握していないと判定し、拠点装置４ｂに列車の制御開始を許可しない。
【００７３】
この第４の実施形態は、列車の進行方向が決まっておらず、列車の分割や併結があり得る場合に用いられる。第４の実施形態の列車在線監視システム１を列車の進行方向が決まっている場合や、列車の分割や併結がない場合に用いてもよい。
【００７４】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、第２〜第４の実施形態において、変形例として、列車在線保持装置３が編成数の照合を行う代わりに、拠点装置４ｂがその照合を行うようにシステムを構成してもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１  列車在線監視システム
２  地上子
３  列車在線保持装置
４、４ａ、４ｂ、４ｃ  拠点装置
５  車上子
６  電文
６ｃ  進行方向の情報
６ｄ  編成数
Ｓ、Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、ＳａＤ、ＳａＵ、ＳｂＤ、ＳｂＵ  管轄区間
【図１】
2020037297.tif 000003
【図２】
2020037297.tif 000004
【図３】
2020037297.tif 000005
【図４】
2020037297.tif 000006
【図５】
2020037297.tif 000007
【図６】
2020037297.tif 000008
【図７】
2020037297.tif 000009