(57)【要約】【課題】従来の信号保安システムでは、保安電文を送受信できる保安エリアを広げるとコストが掛かり、また、列車や転てつ器の保安情報の入手が保安電文を一巡する時間の分だけ遅れ、保安電文の巡回経路内に通信品質の確保が難しい経路が含まれると、保安情報の入手が遅れる問題点があった。【解決手段】予め決められた保安エリアに存在する列車や沿線機器の間でブロック占有権や転てつ器状態などの保安情報を含む保安電文を巡回させて列車の進路を排他制御する信号保安システムにおいて、近くの列車や沿線機器へ優先的に保安電文を送信するための宛先決定ルールを設けておき、近くの機器同士で保安電文を次々と伝送して、毎伝送の通信品質を確保し、列車の通信能力向上や中継局設置のコストを省いて遠くの機器まで保安電文を行き渡らせることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められた区間内を走行する列車の保安が前記予め決められた区間内に存在する列車や沿線機器を巡回する電文に基づいて確保される信号保安システムにおいて、前記電文を巡回させる経路の優先度を予め定めた優先経路表と、前記優先経路表に従って前記電文の宛先を決定する宛先決定手段と、を有することを特徴とする信号保安システム。
【請求項２】
請求項１に記載の信号保安システムにおいて、前記列車や沿線機器が、前記電文を巡回させる経路の優先度を予め定めた優先経路表と、前記優先経路表に従って前記電文の宛先を決定する宛先決定手段と、を有することを特徴とする信号保安システム。
【請求項３】
請求項１に記載の信号保安システムにおいて、前記電文が、巡回させられる経路の優先度を予め定めた優先経路表を有し、前記列車や沿線機器が、前記優先経路表に従って前記電文の宛先を決定する宛先決定手段を有することを特徴とする信号保安システム。
【請求項４】
請求項１に記載の信号保安システムにおいて、前記優先経路表が、期待される通信品質が高い経路を優先するように定められることを特徴とする信号保安システム。
【請求項５】
請求項２に記載の信号保安システムにおいて、前記列車が予め決められた進行経路を有し、前記優先経路表が、前記進行経路を逆行する経路を優先するように定められることを特徴とする信号保安システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかの請求項に記載の信号保安システムにおいて、前記電文が、前記区間内が複数分割されたブロック1つ1つに列車の占有権が設定可能なブロック占有権情報を有し、前記優先経路表が、前記ブロックの単位で経路の優先度を決めるように定められることを特徴とする信号保安システム。
【請求項７】
請求項６に記載の信号保安システムにおいて、前記優先経路表が、隣接したブロック間を最優先の経路とするように定められることを特徴とする信号保安システム。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかの請求項に記載の信号保安システムにおいて、前記電文が、前記列車や沿線機器の配置に依らない巡回経路を定める常用経路表を有し、前記列車や沿線機器が、前記常用経路表に従って前記電文の宛先を決める常用宛先決定手段と、前記常用宛先決定手段が決めた宛先の列車や沿線機器との通信品質を検出する通信品質検出手段と、前記通信品質検出手段が検出した通信品質を予め定めた水準と比較した結果に基づき前記宛先決定手段と前記常用宛先決定手段のうち一方を選択する宛先選択手段と、を有することを特徴とする信号保安システム。
【請求項９】
請求項８に記載の信号保安システムにおいて、前記常用経路表が、前記列車や沿線機器を一度ずつ通って一巡する経路を定めることを特徴とする信号保安システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道、モノレール、ＬＲＴ(Light  Rail  Transit)、ＡＧＴ(Automated  Guided  Train)、車等の車両を運行する際の信号保安に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道では、従来から連動装置が保安の核として、列車の在線位置を検知する軌道回路装置と、転てつ器の転換と鎖錠を行う転てつ器装置と、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列車の進入を許可しない保安システムを構築してきた。
【０００３】
近年、特許文献１に開示のように、ある区間に存在する列車や転てつ器の間で、区間を複数分割したブロック毎の占有権や、転てつ器の状態や、転てつ器への動作指示を記した保安電文を巡回させることでエリアの保安を確保する信号保安システムが考案されている。
【特許文献１】特開２００６−２３２１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
より広いエリアで列車や沿線設備の保安情報を共有できれば、先にある転てつ器の状態や他の列車の動きを把握した上できめ細かく進路を制御でき、運行効率や保安度を向上できる。また、巡回する保安情報が最新に保たれるほど、高精度に進路を制御でき、運行効率や保安度を向上できる。
【０００５】
特許文献１の信号保安システムでは、保安エリアが保安電文を送受信できるエリアに限定される。保安装置の通信能力の向上や中継装置の設置によりエリアを広げられるが、その分コストがかかる。また、直面した要求進路に関わる列車や転てつ器の保安情報であっても、入手が保安電文を一巡する時間の分だけ遅れる可能性がある。また、保安電文の巡回経路に通信品質の確保が難しい経路が含まれ、その確保に要する時間だけ保安情報の入手が遅れる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の信号保安システムは、第一に、予め決められた区間内を走行する列車の保安が前記予め決められた区間内に存在する列車や沿線機器を巡回する電文に基づいて確保される信号保安システムにおいて、前記電文を巡回させる経路の優先度を予め定めた優先経路表と、前記優先経路表に従って前記電文の宛先を決定する宛先決定手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
第二に、第一の信号保安システムにおいて、前記列車や沿線機器が、前記電文を巡回させる経路の優先度を予め定めた優先経路表と、前記優先経路表に従って前記電文の宛先を決定する宛先決定手段と、を有することを特徴とする。
第三に、第一の信号保安システムにおいて、前記電文が、巡回させられる経路の優先度を予め定めた優先経路表を有し、前記列車や沿線機器が、前記優先経路表に従って前記電文の宛先を決定する宛先決定手段を有することを特徴とする。
【０００８】
第四に、第一の信号保安システムにおいて、前記列車が予め決められた進行経路を有し、前記優先経路表が、前記進行経路を逆行する経路を優先するように定められることを特徴とする。
第五に、第二の信号保安システムにおいて、前記列車が予め決められた進行経路を有し、前記優先経路表が、前記進行経路を逆行する経路を優先するように定められることを特徴とする。
第六に、第一乃至第五のいずれかの信号保安システムにおいて、前記電文が、前記区間内が複数分割されたブロック１つ１つに列車の占有権が設定可能なブロック占有権情報を有し、前記優先経路表が、前記ブロックの単位で経路の優先度を決めるように定められることを特徴とする。
第七に、第六の信号保安システムにおいて、前記優先経路表が、隣接したブロック間を最優先の経路とするように定められることを特徴とする。
【０００９】
第八に、第一乃至第七のいずれかの信号保安システムにおいて、前記電文が、前記列車や沿線機器の配置に依らない巡回経路を定める常用経路表を有し、前記列車や沿線機器が、前記常用経路表に従って前記電文の宛先を決める常用宛先決定手段と、前記常用宛先決定手段が決めた宛先の列車や沿線機器との通信品質を検出する通信品質検出手段と、前記通信品質検出手段が検出した通信品質を予め定めた水準と比較した結果に基づき前記宛先決定手段と前記常用宛先決定手段のうち一方を選択する宛先選択手段と、を有することを特徴とする。
第九に、第八の信号保安システムにおいて、前記常用経路表が、前記列車や沿線機器を一度ずつ通って一巡する経路を定めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、安価で高性能な信号保安システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の一実施形態である信号保安システムの構成を図１に示す。本実施形態の信号保安システムは、列車１に設置する列車保安装置１０と、転てつ器２に設置または接続された転てつ器保安装置２０と、その列車保安装置と転てつ器保安装置間を巡回させる電文である保安電文３とから構成される。列車１は図１に記載の通り、路線内において複数台存在する。
【００１３】
本発明の信号保安システムは、保安電文２を巡回させる経路の優先度を予め定めた優先経路表と、優先経路表に従って保安電文２の宛先を決定する宛先決定手段とを有しており、例えば、図１に示すように、保安電文２が優先経路表を有し、列車１の列車保安装置１０、あるいは、転てつ器２の転てつ器保安装置２０が宛先決定手段を有している。
【００１４】
本実施形態では、図２に示すように、列車が走行する路線全体を、予め決められた複数のエリア（区間）に分割する。次に、１つのエリアを１列車のみが占有を許される単位に分割し、この分割された区間をブロックと呼ぶ。図２では、エリア２を１１のブロックに分割している。そのとき図に示した通り、各ブロック内には転てつ器が存在するブロックと存在しないブロックがある。第三に、本実施形態の信号保安システムが列車に対して走行を許可する単位を決める。この単位を進路と呼ぶ。この進路はブロックで構成される。
【００１５】
図３はエリア２の列車の進路を示した図である。本実施形態では、進路１Ｒ、２Ｒ、３Ｒ、４Ｌ、５Ｌが存在している。ここで４Ｌという進路は、ブロック１１、進路４Ｌの開通方向が反位の転てつ器３を持つブロック１０、進路４Ｌの開通方向が反位の転てつ器２を持つブロック５、進路４Ｌの開通方向が反位の転てつ器１を持つブロック４、ブロック１の５つのブロックから構成される。ブロック１１、１０、５、４、１の全てのブロックの占有権が１つの列車によって確保されており、各ブロック上の転てつ器の方向が全て進路４Ｌの開通方向を向いている状態を確認できた場合に、その列車に対して進路４Ｌの進行許可を与える。なお、定位・反位は、転てつ器の方向を表す用語である。定位は定常の開通方向、反位は定位の逆方向の状態を言う。
【００１６】
本実施形態では、１つのエリア内の全てのブロックの占有権と全ての転てつ器に対する方向指示と全ての転てつ器の方向状態とを１つの保安電文３で管理し、その保安電文３をエリア内に既に進入している全列車と、エリア内に進入しようとしている全列車と、エリア内の全転てつ器間で巡回させる。もちろん、管理する内容が重複しないようにすれば、複数の保安電文で管理してもよい。尚、エリア内に進入しようとしている列車は、エリア内の列車に進入通知を送信し、その事を伝える。
【００１７】
次に、保安電文の一実施形態について図４を用いて説明する。本実施の形態では、保安電文３が、図４に示すように、エリア識別情報が記されるエリア識別欄３６、送信先及び送信元の情報が記される通信制御欄３１、ブロック占有権情報が記されるブロック占有権欄３２、転てつ器方向指示情報が記される転てつ器方向指示欄３３、転てつ器方向状態情報が記される転てつ器方向状態欄３４、保安電文の巡回順序を優先的に特定するために利用する番号が記される通信制御番号欄３７で構成される。
【００１８】
エリア識別欄３６には、保安電文が管理するエリアの識別情報が記入される。通信制御欄３１には、保安電文の送信先及び送信元の通信制御情報が記入される。ブロック占有権欄３２には、ブロックの占有権を持つ列車の識別情報が記入される。ブロック占有権とは、列車がブロックに進入するためには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１ブロックに対して１つだけ存在し、他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、ブロック占有権を確保することができる。
【００１９】
転てつ器方向指示欄３３には、転てつ器の所属するブロック占有権を持つ列車によって、転てつ器の方向を指示するための指示情報が記入される。転てつ器は、この指示に従って転てつ器の方向を制御する。転てつ器方向状態欄３４には、転てつ器によって、転てつ器の方向状態情報が記入される。列車は、この方向状態欄を確認することによって、転てつ器の開通方向を認識する。通信制御番号欄３７には、保安電文の次の送信先を優先的に特定するための番号が記入され、列車や転てつ器により更新される。これについては、以降の巡回順序の決め方の所で説明する。
【００２０】
以上のような保安電文をエリア内で巡回することで、各列車が要求する進路のブロック占有権、転てつ器状態を確認し、可能であれば電文を更新してブロックの占有や転てつ器の転換を行い、進行許可を取得できる。これにより、進路の排他制御を実現し、エリアを保安できる。
【００２１】
保安電文３の巡回順序の決め方を以下で説明する。列車と転てつ器は、図６に示すブロックリスト４を予め記憶している。ブロックリスト４は、リストの中のＮｏ．が連続する２つのブロックがいずれも、エリア２の線区の中で隣接して存在しているように作成されている。且つ、全てのブロックがリストの中に現れるように作成されている。ここで、リストのＮｏ．２８の次順はＮｏ．１とする．すなわちＮｏ．１〜Ｎｏ．２８に沿ってＮｏ．１に戻る一連のブロック列は、エリア２の全てのブロックを重複を許して一巡する。
【００２２】
このようなブロックリストは、例えばあるブロックを起点に一筆書きで全ての線区を撫ぞった時に通るブロックの順番を写せば作成できる。尚、エリア１やエリア３からの列車の入出を管理するため、ブロック２に隣接するエリア１のブロック（エリア１（２）と記述）をはじめ、エリア１（７）、エリア３（１１）、エリア３（６）もメンバに加えている。先の保安電文３のフォーマットの中の通信制御番号欄３７には、このブロックリスト４のＮｏ欄の番号が記入される。
【００２３】
列車と転てつ器は、図７に示す転てつ器リスト５を予め記憶している。転てつ器リスト５の転てつ器欄には転てつ器の識別子が、ブロック欄には各転てつ器の存在するブロックが記されている。転てつ器は移動しないため、転てつ器５を参照すれば、ある転てつ器がどのブロックに存在するか、或いは、あるブロックにどの転てつ器が存在するかを特定できる。
【００２４】
図８は列車や転てつ器が保安電文３の宛先決定を行う処理フローである。処理６１では、保安電文３の通信制御番号欄３７に記された番号をインデックスｉにセットする。その後、処理６２に移る。処理６２では、インデックスｉを用いてブロックリスト４のＮｏ欄を参照し、対応するブロックＤを特定する。その後、処理６３に移る。
【００２５】
処理６３では、転てつ器リスト５を参照し、ブロックＤに転てつ器があればその識別子を記憶して処理６６へ移り、なければ処理６４に移る。但し、ブロックＤがエリア２外であるか、自身が転てつ器であるか、または自身がブロックＤを占有する列車であれば、処理６４への移行を優先する。
【００２６】
処理６４では、ブロックＤに列車があればその識別子を記憶して処理６６に移り、なければ処理６５に移る。但し、ブロックＤの列車が自分自身であれば、処理６５への移行を優先する。ブロックＤにある列車は、例えばＧＰＳを用いた位置検出手段で特定できる。以降、特に説明が無ければ，位置検出手段はＧＰＳを用いた方法を前提にする。
【００２７】
処理６５では、インデックスｉを１つ増やす。この時、ｉの値がブロックリスト４のＮｏ欄の最大値を越えた時は、値を１にする。その後、処理６２に戻る。処理６６では、通信制御番号欄３７にインデックスｉの値を記入する。その後、処理６７に移る。
【００２８】
処理６７では、通信制御欄３１の送信先に、処理６３で記憶した転てつ器の識別子または処理６４で記憶した列車の識別子を記入する。その後、処理フローを終了する。
以上は保安電文３の宛先決定を行うための処理であり、ブロック占有権や転てつ器方向指示や転てつ器方向状態や送信元などは、もちろんこれとは別に、必要に応じて処理する。その後、列車や転てつ器は、保安電文３を上記で決めた宛先へと送信する。
【００２９】
本実施例において保安電文３が巡回される様子を示す。一例として、図５のように、ブロック３に列車Ａが、ブロック１１に列車Ｂが、ブロック５に列車Ｄが存在しており、エリア１からブロック２へ列車Ｃが進入しようとしている場合を挙げる。便宜上、列車Ａが転てつ器１から保安電文３を受信した所から説明を始める。保安電文３の通信制御番号欄３７には優先経路であるブロック６が記入されている。
【００３０】
列車Ａは、図８の処理６１でインデックスｉに６をセットし、処理６２でブロック３を特定する。処理６３でブロック３に転てつ器が存在しないことを確認し、処理６４へ移る。処理６４ではブロック３を占有する列車の識別子が自身の識別子と一致するので、優先的に処理６５へ移る。処理６５でインデックスｉを１増やして７にし、次に処理６２でブロック２を特定する。処理６３でブロック２に転てつ器が存在しないこと、処理６４でブロック２に列車が存在しないことを確認し、処理６５でインデックスｉを８にし、再び処理６２に戻る。処理６２では、エリア１（２）を特定する。
【００３１】
エリア１（２）はエリア２外であるため処理６３から処理６４へ移り、処理６４で列車Ｃからのブロック２への進入要求の受信を確認する。その後、列車Ｃの識別子を記憶して処理６６へ移る。処理６６で、通信制御番号欄３７にインデックスｉの値である８を記入し、処理６７で送信先を先で記憶した列車Ｃの識別子にセットする。以上のようにして、列車Ａは列車Ｃへ保安電文３を送信する。
【００３２】
次に、列車Ｃは、同様の処理により、列車Ａに保安電文３を送信する。この時の通信制御番号欄３７の値は１０である。次に、列車Ａは、同様の処理により、転てつ器１に保安電文３を送信する。この時の通信制御番号欄３７の値は１１である。以降、保安電文３が巡回する機器の順番と、巡回の各時点での通信制御番号欄３７の値を図９の巡回順序表７に示す。保安電文３は、巡回順序表７の巡回Ｎｏ欄の番号の順に沿って巡回される。巡回Ｎｏ．１２からは巡回Ｎｏ．１へ戻る。
【００３３】
本実施例の方法によれば、保安電文は毎回、線区に沿って直近に存在する列車や転てつ器との間で送受信される。列車が移動して機器の配置が変わっても、このルールは変わらない。これにより、通信品質を比較的確保し辛い遠方の機器同士で保安電文を送受信する機会を減らし、通信品質が比較的確保し易い近くの列車や転てつ器を中継する形で保安電文を巡回できる。特に、列車や転てつ器が高密度に存在する線区では遠方まで保安電文を巡回でき、保安エリアを広げられる。
【００３４】
尚、本実施例において、保安電文が一巡し終わるまでに２度以上保安電文を受信した列車や転てつ器では、処理を保安電文の転送に徹するようにしても良い。これにより、保安電文の一巡にかかる時間が短縮され、列車や転てつ器は高頻度に保安情報を更新でき、保安度を向上できる。この際、保安電文を一巡までに２度以上受信したかどうかは、例えば保安電文に巡回回数を記録する欄を設け、各列車や転てつ器が最近に保安電文を送信した時の巡回回数を記憶し、保安電文を受信した時に両者を照合すれば判定できる。このとき両者が一致すれば２度以上目の受信である。
【実施例２】
【００３５】
第二の実施例は、第一の実施例と同様のエリア及びブロック構成である。保安電文３のフォーマットと、列車や転てつ器が保安電文３の宛先決定の方法が異なる。本実施例の保安電文３のフォーマットを図１０に示す。保安電文３は、第一の実施例と同じ内容のエリア識別欄３６、通信制御欄３１、ブロック占有権欄３２、転てつ器方向指示欄３３及び転てつ器方向状態欄３４に加え、新規に追加したメンバーリスト３５、転送先欄３８から構成される。
【００３６】
メンバーリスト３５は、保安電文３が巡回される順番に列車や転てつ器の識別子を並べて構成される。例えば列車Ｂ→転てつ器１→転てつ器２→転てつ器３の順で保安電文３を巡回するとき、メンバーリスト３５は、１番：列車Ｂ、２番：転てつ器１、３番：転てつ器２、４番：転てつ器３と記される。新たに列車Ａがエリアに進入する時、列車Ａからの進入要求を受信した機器が、保安電文３を受信したタイミングでメンバーリスト３５に列車Ａを追加する。追加する位置は特に限定しない。例えば末尾に５番：列車Ａのように追加する。列車や転てつ器は、受信した保安電文３のメンバーリスト３５を参照し、宛先を自身の次のメンバーに設定する。この際、リストの末尾の次順に先頭を参照することで、保安電文３を巡回させられる。
【００３７】
転送先欄３８は、保安電文３の転送先の列車や転てつ器の識別子を記入する欄である。転送先の指示が無い空欄状態と、列車や転てつ器の識別子が記入された記入済み状態の２つの状態を有する。用法については後述する。
【００３８】
本実施例の列車や転てつ器は、図１１に示した通信品質表８を共有する。この表は、ブロック間の通信品質を事前に調査し、記録したものである。表中の印（レ）の有るブロック同士は、距離や遮蔽物などの影響で、直接電文を伝送した時に事前に定めた水準の通信品質を確保できないことが分かっている。したがって、例えばブロック１１の列車からブロック２の列車へ電文を伝送する際は、一旦中継を入れるのが望ましい。
【００３９】
本実施例の列車や転てつ器が保安電文３の宛先決定を行う処理フローを図１２に示す。初めに処理９６を行う。処理９６では、転送先欄３８を参照し、空欄であれば処理９１へ、記入済みであれば処理９７へ移る。処理９７では、転送先欄３８に記入された識別子を宛先Ｄに設定した後、転送先欄を空欄にする。その後、処理９２に移る。
【００４０】
処理９１ではメンバーリスト３５を参照し、自身の次のメンバーを宛先Ｄに設定する。その後、処理９２に移る。処理９２では、自身が存在するブロックＳと宛先Ｄが存在するブロックＢを特定する。その後、処理９３へ移る。ブロックの特定には、例えばＧＰＳによる位置検出手段を利用できる。また対象が転てつ器であれば、転てつ器リストを参照しても良い。
【００４１】
処理９３では、処理９２で特定したブロックＳとブロックＢの間の通信品質を通信品質表８で調べ、通信品質が良好であれば処理フローを終了し、良好でなければ処理９５へ移る。処理９５では、転送先欄３８に宛先Ｄを記入する。その後、処理９４へ移る。処理９４では、ブロックリスト４から自身の存在するブロックを１つ見付け、第一の実施例と同様の手順により、近接する列車や転てつ器を特定し、その識別子で宛先Ｄを更新する。その後、処理フローを終了する。
【００４２】
本実施例において保安電文３が巡回される様子を、図１３の状況を例に説明する。この例では、ブロック２に列車Ａが、ブロック１１に列車Ｂが存在する。メンバーリストは1番：列車Ａ、２番：転てつ器１、３番：転てつ器２、４番：転てつ器３、５番：列車Ｂとする。転送先欄３８は空欄である。便宜上、列車Ａが保安電文３を保有した時点から説明を開始する。
【００４３】
列車Ａは、初めに処理９６で転送先欄３８が空欄であることを確認して処理９１へ移る。処理９１で保安電文３のメンバーリスト３５を参照し、自身の次のメンバーである転てつ器１を宛先Ｄに設定する。次に、処理９２で列車位置検出手段により自身がブロック２に存在することと、転てつ器リスト５から転てつ器１がブロック４に存在することを特定する。第三に、処理９３で通信品質表８を参照し、ブロック２とブロック４の間の通信品質を調べる。両ブロック間の通信品質は良好であるので、宛先Ｄは転てつ器１のままでよい。以上により、列車Ａは、保安電文を転てつ器１へ送信する。
【００４４】
次に保安電文３を受信した転てつ器１は、同様にして転てつ器２へ保安電文３を送信する。その後、転てつ器２も同様にして転てつ器３へ保安電文３を送信する。また、転てつ器３は、列車Ｂへ保安電文３を送信する。
【００４５】
列車Ｂは、初めに処理９６で転送先欄３８が空欄であることを確認して処理９１へ移る。処理９１で保安電文３のメンバーリスト３５を参照し、自身の次のメンバーである列車Ａを宛先Ｄに設定する。次に、処理９２で列車位置検出手段により自身がブロック１１に存在することと、列車Ａがブロック２に存在することを特定する。第三に、処理９３で通信品質表８を参照し、ブロック１１とブロック２の間の通信品質を調べる。これらのブロック間の通信品質は予め定めた水準に達していないので、処理９５で宛先Ｄに設定されている列車Ａの識別子を優先的に保安電文３の転送先欄３８に記入する。
【００４６】
その後、処理９４でブロックリスト４を参照し、宛先Ｄを設定し直す。まず、ブロックリスト４のブロック欄を自身の存在するブロック１１で検索し、最初にＮｏ．１１のエントリを見付ける。次に、列車位置検出手段で検出した他の列車位置を参照しながら、Ｎｏ．１１の次順以降のエントリのブロック欄に記されたブロックのうち他の列車や転てつ器が存在する最初のブロックを探す。これにはＮｏ．１７のエントリのブロック１０が該当する。その後、ブロック１０に存在する転てつ器３の識別子で宛先Ｄを更新する。以上により、列車Ｂは、保安電文３を転てつ器３へ送信する。
【００４７】
列車Ｂから保安電文３を受信した転てつ器３は、処理９６で転送先欄３８が記入済みであることを見付けて処理９７へ移り、転送先欄３８に記入された列車Ａの識別子を宛先Ｄに設定し、転送先欄３８を空欄にする。こうして転てつ器３は保安電文３を列車Ａに転送する。
【００４８】
本実施例によれば、通常従うべき巡回経路を示したメンバーリストの中で通信品質を確保できない経路が現れた時、直近の列車や転てつ器を中継させる形でうまく保安電文３を巡回できる。特に、メンバーリストの中に重複する列車や転てつ器がない場合、伝送品質を確保し、且つできるだけ素早く保安電文を巡回できる。
【００４９】
尚、本実施例では通信品質表８を予め定めた情報で構成されるとしたが、例えば保安電文を巡回する中で通信品質が良くないと判断したり、逆に良好と判断されることがあればそれを記録する等、随時更新しても良い。また、列車の運行ダイヤを参照して得た保安エリアの列車配置の予測情報を通信品質表に反映しても良い。これにより、保安エリアの通信状況の変化に応じたより良い巡回経路を選択できる。
【実施例３】
【００５０】
第三の実施例は、第一の実施例に対してブロックリスト４の内容が異なる。本実施例のブロックリスト４の内容を図１４に示す。ブロックリストのＮｏ．１〜Ｎｏ．７は、進路１Ｒ及び進路３Ｒに対応してブロック２からブロック６へ向かう方向が列車の進行方向であることを考慮し、これらのブロックを進行方向とは逆順に並べて作成されている。ブロックリストのＮｏ．８〜Ｎｏ．１４は、進路５Ｌ及び進路６Ｌに対応してブロック１１からブロック７へ向かう方向が列車の進行方向であることを考慮し、これらのブロックを進行方向とは逆順に並べて作成されている。最後に、まだ現れていないブロック１をＮｏ．１５とした。
【００５１】
保安電文３を受信した列車及び転てつ器の処理フローは第一の実施例の図８と同様である。本実施例において保安電文が巡回される様子を示す。図５と同様の状況を例とする。図１５の巡回順序表９に、巡回順序と通信制御番号欄３７の値を示す。便宜上、列車Ａが保安電文を有する状態をＮｏ．１とした。進路１Ｒ及び進路３Ｒを構成するブロック２〜ブロック６の上では、巡回Ｎｏ．５〜Ｎｏ．２に示される通り、保安電文は転てつ器２→列車Ｄ→転てつ器１→列車Ａ→列車Ｃの順に巡回される。この順は、同一ブロック内の転てつ器と列車の順序の区別を除けば、列車の進行方向の逆順に一致する。同様に、進路５Ｌ及び進路６Ｌを構成するブロック１１〜ブロック７の上では、Ｎｏ．３とＮｏ．４に示される通り、保安電文は列車の進行方向とは逆順の転てつ器３→列車Ｂの順に巡回される。
【００５２】
列車が進路を確保できるかどうかは、進行方向前方のブロックに存在する転てつ器や列車の状態に依る。本実施例によれば、保安電文は進行方向前方から後方の順に優先的に巡回される。この結果、各列車は最新の保安情報（転てつ器の状態情報やブロックの占有・解放の情報）を取得でき、精度の高い進路制御が可能となる。
【実施例４】
【００５３】
第四の実施例は、第一の実施例において、保安対象のエリアの形状が異なる。これに伴い、ブロックリスト４の内容も異なる。また、保安電文３のフォーマットが異なる。保安対象のエリアの形状を図１６に示す。環状の線区全てが一つの保安エリアである。環状線区は８つのブロック（ブロック１〜ブロック８）に分割される。各ブロックは同時に一つの列車のみが占有可能である。列車は図の通り環状の線区を時計回りに進行する。以下、ブロック１〜ブロック８の各々に列車Ａ〜列車Ｈがそれぞれ存在する高密度運用時を例に考える。
【００５４】
各列車が有するブロックリスト４を図１７に示す。ブロックリスト４は、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８の順に、８つのブロックを進行方向と逆順に並べて構成されている。この方法によれば、本実施例のような環状線区では、ブロックリスト内の連続する全ての２ブロックを、実際の線区内で進行方向と逆順に並んで隣接するブロックに優先して対応付けられる。
【００５５】
本実施例の保安電文３のフォーマットを図２５に示す。図４に示した保安電文３と同じ内容のエリア識別欄３６、通信制御欄３１、ブロック占有権欄３２、通信制御番号欄３９で構成される。本実施例では保安エリアに転てつ器が存在しない場合を考えるため、転てつ器に関する情報は保安電文３には含まれない。また、図７の転てつ器リスト５に当たる情報も不要である。
【００５６】
本実施例において保安電文３が巡回する様子を図１８の巡回順序表１１に示す。便宜上、巡回Ｎｏ．１を列車Ａが保安電文３を保有する時点とする。巡回順序は列車Ａ→列車Ｈ→列車Ｇ→列車Ｆ→列車Ｅ→列車Ｄ→列車Ｃ→列車Ｂである。
【００５７】
本実施例によれば、保安電文が毎回隣り合うブロック同士で送受信され、且ついつも列車の進行方向と逆方向に巡回される。この結果、保安電文の伝送の通信品質を確保しつつ、且つ各列車が進行方向前方の最新の保安情報を取得できる。
【実施例５】
【００５８】
第五の実施例は、保安エリアが第四の実施例と同様で、保安電文３のフォーマットと、列車が保安電文３の宛先を決める方法が異なる。本実施例の保安電文３のフォーマットを図１９に示す。保安電文３は、第二の実施例の保安電文３と同様の内容のエリア識別欄３６、通信制御欄３１、ブロック占有権欄３２、メンバーリスト３５と、新規に追加した方向情報欄３９で構成される。
【００５９】
方向情報欄３９には順方向または逆方向のいずれかを示す方向情報が記入される。方向情報は、メンバーリスト３５を順／逆どちらの方向に走査するかを表している。本実施例の列車が保安電文３の宛先決定を行う処理フローを図２０に示す。初めに処理１２１を実行する。
【００６０】
処理１２１では、方向情報欄３９に記された方向情報に従ってメンバーリスト３５を走査し、自身の次のメンバーＤを特定する。その後、処理１２２に移る。処理１２２では、自身の存在するブロックＳを起点とし、方向情報の方向に沿ってメンバーＤが存在するブロックＢに至るまでの経路上のブロック数Ｘを検出する。次に処理１２３へ移る。ここで、ブロックＳやブロックＢは、例えばＧＰＳによる位置検出手段で特定できる。或いは別の列車位置検出手段の情報に依っても良い。ブロックＳとブロックＢが決まれば、ブロック数Ｘは線区に沿ってブロック数を数えることで容易に算出できる。尚、便宜上、ブロックＳとブロックＢもブロック数Ｘの数に入れる。
【００６１】
処理１２３では、ブロックＳを起点とし、方向情報の反対の方向に沿ってブロックＢに至るまでの経路上のブロック数Ｙを検出する。これは処理１２２と同様にできる。その後、処理１２４に移る。処理１２４では、ブロック数Ｘとブロック数Ｙを比較し、ブロック数Ｘの方が大きければ処理１２５へ、小さければ処理１２７へ移る。処理１２５では、方向情報欄３９を順／逆を入れ替えた方向情報で更新する。その後、処理１２６に移る。処理１２６では、方向情報欄３９に記された方向情報に従ってメンバーリストを走査し、自身の次のメンバーＥを特定し、メンバーＥを宛先に設定する。その後、処理フローを終了する。処理１２７では、メンバーＤを宛先に設定する。その後、処理フローを終了する。
【００６２】
本実施例において保安電文３を巡回する様子を以下に示す。図２１のように、ブロック１に列車Ａが、ブロック２に列車Ｂが、ブロック４に列車Ｄが存在する状態を例とする。メンバーリスト３５が列車Ｄ→列車Ｂ→列車Ａという巡回順序を示し、方向情報欄３９の値が順方向を示し、列車Ｂが保安電文３を保有している状態から開始する。
【００６３】
保安電文３が巡回される様子を図２２の巡回順序表１３に示す。保安電文３は巡回Ｎｏの順番に沿って伝送される。各エントリは、保安電文３を保有する機器欄の列車が次の宛先を決定した時点における情報を示している。具体的には、保安電文３を保有する機器と、方向情報欄３９の示す方向と、図２０の処理１２１で特定した次のメンバーＤと、処理１２２で検出したブロック数Ｘと、処理１２３で検出したブロック数Ｙを示している。
【００６４】
巡回Ｎｏ．１では、列車Ｂが、処理１２１でメンバーリスト３５を順方向に走査し、次のメンバーＤとして列車Ａを特定する。次に処理１２２で列車Ｂが存在するブロックＳとしてブロック２を、列車Ａが存在するブロックＢとしてブロック１を特定し、両ブロック間のブロック数Ｘが２で、ブロック数Ｙが８であることを検出する。次に処理１２４でブロック数Ｘとブロック数Ｙを比較する。Ｘ≦Ｙであるため、処理１２７で宛先を優先的に列車Ａとする。
【００６５】
巡回Ｎｏ．２では、列車Ａが、処理１２１でメンバーリスト３５を順方向に走査し、次のメンバーＤとして列車Ｄを特定する。次に処理１２２で列車Ａが存在するブロックＳとしてブロック１を、列車Ｄが存在するブロックＢとしてブロック４を特定し、両ブロック間のブロック数Ｘが６で、ブロック数Ｙが４であることを検出する。次に処理１２４でブロック数Ｘとブロック数Ｙを比較する。Ｘ≦Ｙではないため、処理１２５で保安電文の方向情報欄の値を順方向から逆方向へ反転させる。その後、処理１２６で、メンバーリスト３５を逆方向に走査し、次のメンバーＥとして列車Ｂを特定し、宛先を列車Ｂとする。
【００６６】
以降、同様にして、巡回Ｎｏ．３では列車Ｂから列車Ｄへ保安電文３を送り、巡回Ｎｏ．４では列車Ｄが方向情報を反転させ、列車Ｂへ保安電文３を送る。巡回Ｎｏ．５は巡回Ｎｏ．１と同じ状態である。このようにして保安電文３が一巡する。
【００６７】
本実施例によれば、列車が単一の環状線区に比較的低い密度で並ぶ時、線区に沿って遠く離れた比較的通信品質を確保し辛い列車へ保安電文を直接送信するのを避け、比較的通信品質を確保し易い近接する列車を利用して保安電文を巡回できる。
【実施例６】
【００６８】
第六の実施例は、保安エリアが第五の実施例と異なる。本実施例の保安エリアの形状を図２３に示す。エリアは、列車の進行方向に沿ってブロック７、ブロック８、ブロック１、ブロック２、ブロック３、ブロック４、ブロック５、ブロック６の順に８つのブロックが直線的に並んで構成されている。これは、図２１の環状線区をブロック６とブロック７で切り離したものと見なせる。すなわち、環状線区を反時計回りに沿ってブロック６からブロック７へ至る経路上のブロック数が無限大、時計回りに沿ってブロック７からブロック６へ至る経路上のブロック数が無限大とみなす。この仮定の下で、第五の実施例と同様の処理を行う。
【００６９】
本実施例において保安電文が巡回される様子を、図２４の巡回順序表１４に示す。各欄の内容は巡回順序表１３と同様である。エリアの両端に位置する列車Ａ及び列車Ｄでブロック数Ｙが無限大になり、方向情報が反転される。この結果、第五の実施例と同様の順序で保安電文が巡回される。
【００７０】
本実施例によれば、列車が単一の直線線区に並ぶ時、線区に沿って遠く離れた比較的通信品質を確保し辛い列車へ保安電文を直接送信するのを避け、比較的通信品質を確保し易い近接する列車を利用して保安電文を巡回できる。
【実施例７】
【００７１】
第七の実施例は、第一の実施例において、ブロックリスト４が列車や転てつ器各々ではなく保安電文３で管理される。本実施例の保安電文３のフォーマットを図２６に示す。図４に示した第一の実施例の保安電文３の内容に加え、ブロックリスト欄３１０が新たに追加されている。
【００７２】
ブロックリスト欄３１０は、Ｎｏ及びブロックを組にしたエントリの列で、図７のブロックリスト４の内容に対応する。各列車や転てつ器は、保安電文３を受信した時、ブロックリスト欄３１０を参照することで、第一の実施例と同様に保安電文３を巡回できる。
【００７３】
本実施例によれば、ブロックリスト４が保安エリアのただ一箇所で管理される。このため、ブロックリストを変更して保安電文の巡回順序を変えたい時、変更が容易である。
尚、図７に示した転てつ器リスト５や、図１１に示した通信品質表８のように、保安エリアに唯一つ決まる保安用の情報は、同じく保安電文３に記載して管理できる。こうすることで、保安エリア内の列車や転てつ器がこの情報を共有でき、また万一情報の内容に変更が生じたときでも更新が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は本発明の信号保安システムの一実施形態を示す図である。
【図２】図２は本発明の第一の実施形態におけるエリアの範囲とブロックの区間を示す図である。
【図３】図３は本発明の第一の実施形態における進路上の各ブロックと転てつ器の方向とを示す図である。
【図４】図４は本発明の第一の実施形態における保安電文の構成を示す図である。
【図５】図５は本発明の第一の実施形態における列車及び転てつ器の配置の一例を示す図である。
【図６】図６は本発明の第一の実施形態における保安電文の巡回順序を決めるためのブロックリストを示す図である。
【図７】図７は本発明の第一の実施形態における転てつ器とブロックの対応を示す転てつ器リストを示す図である。
【図８】図８は本発明の第一の実施形態における列車や転てつ器が保安電文の宛先を決めるための処理フローを示す図である。
【図９】図９は本発明の第一の実施形態における保安電文の巡回順序の一例を示す図である。
【図１０】図１０は本発明の第二の実施形態における保安電文の構成を示す図である。
【図１１】図１１は本発明の第二の実施形態におけるブロック間の通信品質を示す図である。
【図１２】図１２は本発明の第二の実施形態における列車や転てつ器が保安電文の宛先を決めるための処理フローを示す図である。
【図１３】図１３は本発明の第二の実施形態における列車及び転てつ器の配置の一例を示す図である。
【図１４】図１４は本発明の第三の実施形態における保安電文の巡回順序を決めるためのブロックリストを示す図である。
【図１５】図１５は本発明の第三の実施形態における保安電文の巡回順序の一例を示す図である。
【図１６】図１６は本発明の第四の実施形態における保安エリアとブロック区間と列車の配置の一例を示す図である。
【図１７】図１７は本発明の第四の実施形態における保安電文の巡回順序を決めるためのブロックリストを示す図である。
【図１８】図１８は本発明の第四の実施形態における保安電文の巡回順序の一例を示す図である。
【図１９】図１９は本発明の第五の実施形態における保安電文の構成を示す図である。
【図２０】図２０は本発明の第五の実施形態における列車が保安電文の宛先を決めるための処理フローを示す図である。
【図２１】図２１は本発明の第五の実施形態における保安エリアとブロック区間と列車の配置の一例を示す図である。
【図２２】図２２は本発明の第五の実施形態における保安電文の巡回順序の一例を示す図である。
【図２３】図２３は本発明の第六の実施形態における保安エリアとブロック区間と列車の配置の一例を示す図である。
【図２４】図２４は本発明の第六の実施形態における保安電文の巡回順序の一例を示す図である。
【図２５】図２５は本発明の第四の実施形態における保安電文の構成を示す図である。
【図２６】図２６は本発明の第七の実施形態における保安電文の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１    列車
２    転てつ器
３    保安電文
４    ブロックリスト
５    転てつ器リスト
７    巡回順序表
８    通信品質表
９    巡回順序表
１０    列車保安装置
１１    巡回順序表
１３    巡回順序表
１４    巡回順序表
２０    転てつ器保安装置
３１    通信制御欄
３２    ブロック占有権欄
３３    転てつ器方向指示欄
３４    転てつ器方向状態欄
３５    メンバーリスト
３６    エリア識別欄
３７    通信制御番号欄
３８    転送先欄
３９    方向情報欄
６１〜６７    列車や転てつ器が保安電文の宛先決定を行う処理
９１〜９６    列車や転てつ器が保安電文の宛先決定を行う処理
１２１〜１２７    列車が保安電文の宛先決定を行う処理
３１０    ブロックリスト欄
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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