(57)【要約】【課題】軌道回路装置において、落下幅の小さい軌道回路装置においても、安全性を犠牲にせず、稼働率を高める軌道回路装置を提供すること。【解決手段】受信レベルが落下判定レベル以下の場合、軌道回路の落下と判定し、扛上判定レベル以上の場合、軌道回路の扛上と判定する軌道回路装置において、無絶縁軌道回路において当該軌道回路、及び隣接軌道回路の列車在線状況を考慮した制御レベル候補値を算出し、前周期の制御レベル及び制御レベルの上限／下限値との関係から次周期の制御レベルを決定する際に、制御レベル候補値が一定の範囲内にある場合、制御レベル候補値をそのまま用いず、補正した値を次周期の制御レベルとすることで、落下幅の小さい軌道回路装置においても安全性と稼働率の両方を確保する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無絶縁の軌道回路に列車が在線するか否かを検知する信号を送信し、当該送信した信号を、当該軌道回路を介して受信する送受信装置と、前記受信信号の受信レベルを判定し、当該受信レベルが落下判定レベル以下の場合、前記軌道回路の落下と判定し、扛上判定レベル以上の場合、前記軌道回路の扛上と判定する制御装置と、を有する軌道回路装置において、
前記軌道回路、及び当該軌道回路に隣接する隣接軌道回路の列車在線状況を考慮して、前記軌道回路の受信レベルを当該軌道回路の制御レベル候補値として収集し、当該制御レベル候補値に基づき、前記列車非在線時の受信レベルの推定値である制御レベルを決定するレベル学習部と、前記受信レベルの変動に追従して、前記制御レベルを可変制御し、当該制御レベルに基づいて前記落下判定レベルと前記扛上判定レベルを決定する判定レベル決定手段と、を備え、
前記判定レベル決定手段は、制御レベルを決定する場合に、前記制御レベル候補値が、一定の範囲内にあるとき、補正した制御レベル候補値を用いて、次周期の制御レベルとすることを特徴とする軌道回路装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軌道回路装置において、前記一定の範囲は、前記制御レベルの下限値−下側学習開始レベルよりも上側にあり、前記制御レベルの初期値より下側の範囲内であることを特徴とする軌道回路装置。
【請求項３】
請求項１に記載の軌道回路装置において、前記制御レベル候補値を決定する時に、前周期の制御レベル候補値と次周期の制御レベル候補値との差が規定範囲外の場合は、前記次周期の制御レベル候補値を前記前周期の制御レベル候補値に対し規定範囲の値に補正することを特徴とする軌道回路装置。
【請求項４】
請求項１に記載の軌道回路装置において、前記レベル学習部は、
レベル学習周期の範囲において、前記軌道回路と隣接軌道回路が全て扛上しているときに、前記制御レベルの制御レベル候補値の収集を開始し、一定時間の当該軌道回路の受信レベルの平均値を制御レベル候補値とし、
前記判定レベル決定手段は、
前記制御レベル候補値を一つも収集できず、その状態が一定時間継続したときは、前記制御レベルが、当該制御レベルの初期値＞制御レベルの場合に限り、前記制御レベルを初期値に変更し、
前記制御レベルが、当該制御レベルの初期値≦制御レベルの場合は、前記制御レベルを変更しないようにし、
これにより、列車在線時の急激な乾燥遷移による前記列車の在線認識の消失を防ぐことを特徴とする軌道回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軌道回路装置に関する。例えば、鉄道において、線路上の特定区間に列車が存在するかどうかを検知し、在線／非在線を判定する機能を有する軌道回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００８−５６１６０号公報（特許文献１）がある。この公報には、課題として「無絶縁軌道回路において、急激な受信レベルの変動、現在の定常の受信レベルを制御レベルと出来ない状況や過密運行時においてもレベル学習を行って制御レベルを決定し、無絶縁軌道回路における安全性を確保する」ことが挙げられ、その解決手段として「受信レベルが落下判定レベル以下であれば軌道回路の落下と判定し、扛上判定レベル以上であれば軌道回路の扛上と判定する軌道回路において、無絶縁軌道回路において当該軌道回路、及び隣接軌道回路の列車在線状況を考慮した制御レベル候補値を３種類収集し、優先順位の高い制御レベル候補値を制御レベルとする」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５６１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
軌道回路装置には、有絶縁軌道回路方式と無絶縁軌道回路方式がある。
有絶縁軌道回路方式では、レール上の二箇所の絶縁間を一つの軌道回路と見なし、各軌道回路の両端に送信装置及び受信装置を接続し、当該送信装置から送信される列車検知信号を、当該軌道回路を介して当該受信装置で受信し、その受信レベルから当該軌道回路の在線／非在線を判定している。
【０００５】
図１は、有絶縁軌道回路における、軌道回路２の受信レベル１６を示し、列車１０が軌道回路１から、軌道回路２、軌道回路３への進行に対応して軌道回路２の受信レベル１６が変化する様子を示す特性図である。
【０００６】
同図において、横軸は列車１０の在線位置を示し、縦軸は軌道回路２の受信レベルを示している。
また、図中の軌道回路１、２、３上の複数の縦線１８は、絶縁を意味し、軌道回路２の境界となっている。
また、図中の一点鎖線１４は、落下判定レベルを示し、受信レベル１６がこの落下判定レベル１４を下回ったときに、軌道回路２の落下、すなわち列車１０がレール（以下、線路と言う）区間の軌道回路２上に存在していること、つまり列車在線と判定する。
【０００７】
ここで、列車非在線時の受信レベル１６の推定値を制御レベルと呼び、その制御レベルから、在線／非在線を判定する落下判定レベル１４／扛上判定レベルを決定する。制御レベル及び扛上判定レベルについては後述する。
【０００８】
有絶縁軌道回路方式では、実際の列車１０が軌道回路２の線路区間に入ると、同区間での受信レベル１６が図示の如く急激に、かつ落下判定レベル１４以下に大幅に低下する。
従って、このときの受信レベル１６の低下を検知することにより、軌道回路２に列車在線と判定することができる。
なお、この時、軌道回路２の前後の軌道回路１、３の線路区間では、天候による変動を除けば受信レベル１６の変動はほぼ無く、落下判定レベル１４以上で安定したレベルを維持する。
【０００９】
一方、無絶縁軌道回路方式は、線路上に絶縁（図１の１８）を設けず、送信装置と受信装置の接続箇所の間（軌道回路境界１５、１５間）を一つの軌道回路と見なし、有絶縁軌道回路方式と同様に受信レベル１６の変化から在線／非在線を判定する。
隣接軌道回路との間に絶縁が無いため、列車１０が、軌道回路１の領域にあって、軌道回路２に進入し始める前から、受信レベル１６がなだらかに変動し、列車１０と軌道回路境界１５との間に境界ズレと呼ばれる現象が生じる。
【００１０】
次に、この境界ズレについて述べる。
図２は、無絶縁軌道回路における、軌道回路の受信レベル１６を示し、列車１０の進行に伴う軌道回路２の受信レベル１６の変化を示す特性図である。
図中の軌道回路の部分の丸印部分１５は、無絶縁軌道回路の軌道回路境界である。
【００１１】
同図において、列車１０が軌道回路１の線路区間から軌道回路２の線路区間側に進行すると、軌道回路２の線路区間に列車１０が進入する前から軌道回路２の受信レベル１６は低下し始め、軌道回路１と軌道回路２の境界よりも手前で、軌道回路２に列車在線と判定される。
【００１２】
このように、列車１０の在線を検知したときの実際の列車位置と、軌道回路２との境界位置がずれること、つまり軌道回路１の線路区間の列車１０の先端部と軌道回路２の軌道回路境界１５との位置ずれを境界ズレと言う。
【００１３】
列車１０の制御を正しく実施する為には、上述した境界ズレにより、軌道回路境界１５よりも遠ざかった位置においても、軌道回路２と軌道回路３の境界の送信装置から送信される列車制御信号を、列車１０で十分大きなレベルで受信する必要がある。
【００１４】
しかし、列車１０と送信装置との距離が遠くなると、一般には、送信装置からの信号のレベルは低くなる。従って、列車１０で受信する例えば、自動列車制御信号（以下、ＡＴＣ信号と言う）のレベルが小さすぎると、列車安全運行上、列車１０を緊急停止させる等の措置を取らなければならない。これは列車運行上の稼働率の低下を招くことになる。
【００１５】
例えば、降雨等の悪天候時などは、二本の線路間で水を介して信号が流れ、乾燥時に比べて受信レベル１６が低下する。この受信レベル１６の低下により、悪天候時の境界ズレは乾燥時に比べて大きくなる。
【００１６】
図３は、無絶縁軌道回路における、列車進行に伴う悪天候時の受信レベル１６ａ及び乾燥時の受信レベル１６ｂの変化を示している。列車１０の進行方向は図２と同様である。
【００１７】
同図において、落下判定レベル１４が乾燥時の受信レベル１６ｂから算出した値の時、天候により悪天候時の受信レベル１６ａまでレベル低下が発生した場合に列車が走行してくると、乾燥時の受信レベル１６ｂより、さらに手前で悪天候時の受信レベル１６ａが落下判定レベル１４を下回り、軌道回路２に在線と判定される。
【００１８】
また、悪天候時は列車制御信号のレベルも列車検知信号と同様低くなる為、距離が遠くなることと合わせて、列車１０でＡＴＣ信号を十分大きなレベルで受信することが、より困難になる。
【００１９】
上記問題を是正し、稼働率を高める方法として、レベル学習を用いた制御レベルの決定方法が用いられている。
【００２０】
例えば、特許文献１には、天候の変化に伴い時々刻々と変化する受信レベルに追従して、制御レベルを変化させる列車検知方法を採用した軌道回路装置が記載されている。
【００２１】
このレベル学習による制御レベル決定方式では、乾燥時からのわずかな天候悪化でも、制御レベルを低い側へと追従させて境界ズレが延びないようにする。
【００２２】
天候による受信レベルの変化に追従して、制御レベルを前周期の制御レベルよりも下げることは、稼働率を高めることに繋がる。その反面、軌道回路が落下判定されにくくなるという点で、不安全側に近づく行為と言える。
【００２３】
その不安全側事象とは、悪天候時にレベル学習により制御レベルが下げられた状態で列車が在線し、そのまま在線継続し続けたときに急激な乾燥が生じると、制御レベルは変わらずに受信レベルだけが上昇し、列車が在線しているにも関わらず非在線と判定されることである。
【００２４】
特許文献１で示すレベル学習では、前記不安全側事象に対応する為、「レベル学習下限値は、下方向へのレベル学習後、次のレベル学習迄の間に軌道回路が前提範囲内の乾燥遷移した場合に、列車在線にも係わらず軌道回路扛上判定とならない値となるように考慮する。また、レベル学習下限値は、軌道回路の種別（絶縁の有無、転てつ機の有無、漏れコンダクタンスや信号周波数の大小）、軌道回路長、及び短絡感度を考慮して決定される。」という制約を設けている。
【００２５】
軌道回路に列車在線したときの受信レベルの変動度合い（落下幅）が小さな軌道回路装置においては、前記制約に当てはめると、下方向へのレベル学習を行わない事で、前記不安全側事象を回避する事となる。
【００２６】
一方、下方向へのレベル学習を行わないということは、境界ズレが大きくなり、ＡＴＣ信号を十分大きなレベルで受信することが、より困難になり、稼働率が下がってしまうという課題があることが分かった。
【００２７】
そこで、本発明は、落下幅の小さい軌道回路装置においても、安全性を犠牲にせず、稼働率を高めることができる軌道回路装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題を解決するために、本発明は、軌道回路装置において、制御レベル決定時に、制御レベル候補値が一定の範囲内にある場合には、制御レベル候補値を補正した値を次周期の制御レベルとする判定レベル決定手段を有する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、落下幅の小さい軌道回路においても稼働率および安全性の両立が図れる軌道回路装置を提供することができる。
【００３０】
例えば、制御レベルの初期値から、境界ズレを許容できる変動範囲を正確に規定することにより、境界ズレが稼働率に影響しない範囲では安全性が高まり、また稼働率に影響するほど大きな境界ズレが生じた場合には、安全性を確保できる範囲内で必要最低限制御レベルを下げて境界ズレを小さくすることにより、安全性を損なうことなく高い稼働率を持つ軌道回路装置を提供することができる。
上述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施態様の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】有絶縁軌道回路の受信レベル変化を説明する特性図である。
【図２】無絶縁軌道回路の受信レベル変化を説明する特性図である。
【図３】無絶縁軌道回路の悪天候時の受信レベル変化を説明する特性図である。
【図４】本発明の軌道回路装置のシステム構成を示す構成図である。
【図５】図４に示した軌道回路装置による列車検知信号の検知の様子を説明する構成図である。
【図６】列車在線／非在線時の受信レベルの時間的変化を説明する特性図である。
【図７】複数の制御レベル候補値１、２，３，…，ｍの収集の例を説明する図である。
【図８】制御レベル候補値Ｂを決定する方法を概念的に示す概要図である。
【図９】制御レベル決定方法を説明する概要図である。
【図１０】図４の判定レベル決定手段の一構成例を示すブロック図である。
【図１１】制御レベル候補値Ａを決定する処理を説明するフローチャートである。
【図１２】図１１の制御レベル候補値Ａと前周期の制御レベル候補値Ｂとの関係から制御レベル候補値Ｂを決定する処理を説明するフローチャートである。
【図１３】図１１の制御レベル候補値Ｂから、次周期の制御レベルを決定する処理を説明するフローチャートである。
【図１４】当該軌道回路及び隣接軌道回路に列車が在線を継続した場合の処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、実施例を、図面を用いて説明する。
本発明の軌道回路装置は、例えば、無絶縁の軌道回路に列車が在線するか否かを検知する信号を送信し、当該送信した信号を、当該軌道回路を介して受信する送受信装置と、前記受信信号の受信レベルを判定し、当該受信レベルが落下判定レベル以下の場合、前記軌道回路の落下と判定し、扛上判定レベル以上の場合、前記軌道回路の扛上と判定する制御装置と、を有する軌道回路装置において、
前記軌道回路、及び当該軌道回路に隣接する隣接軌道回路の列車在線状況を考慮して、前記軌道回路の受信レベルを当該軌道回路の制御レベル候補値として収集し、当該制御レベル候補値に基づき、前記列車非在線時の受信レベルの推定値である制御レベルを決定するレベル学習部と、前記受信レベルの変動に追従して、前記制御レベルを可変制御し、当該制御レベルに基づいて前記落下判定レベルと前記扛上判定レベルを決定する判定レベル決定手段と、を備え、
前記制御レベルを決定する場合に、前記制御レベル候補値が、一定の範囲内にあるとき、補正した制御レベル候補値を用いて、次周期の制御レベルとすることを特徴とする。
【００３３】
前記軌道回路装置において、前記一定の範囲は、前記制御レベルの下限値−下側学習開始レベルよりも上側にあり、前記制御レベルの初期値より下側の範囲内であることを特徴とする。
【００３４】
前記軌道回路装置において、前記制御レベルを決定する時に、前周期の制御レベル候補値と次周期の制御レベル候補値との差が規定範囲外の場合は、前記次周期の制御レベルを前記前周期の制御レベル候補値に対し規定範囲の値に補正することを特徴とする。
【００３５】
前記軌道回路装置において、前記レベル学習部は、
レベル学習周期の範囲において、前記軌道回路と隣接軌道回路が全て扛上しているときに、前記制御レベルの制御レベル候補値の収集を開始し、一定時間の当該軌道回路の受信レベルの平均値を制御レベル候補値とし、
前記判定レベル決定手段は、
前記制御レベル候補値を一つも収集できず、その状態が一定時間継続したときは、前記制御レベルが、当該制御レベルの初期値＞制御レベルの場合に限り、前記制御レベルを初期値に変更し、
前記制御レベルが、当該制御レベルの初期値≦制御レベルの場合は、前記制御レベルを変更しないようにし、
これにより、列車在線時の急激な乾燥遷移による前記列車の在線認識の消失を防ぐことを特徴とする。
以下、その具体例について詳述する。
【実施例】
【００３６】
図４は、本実施例に係る軌道回路装置のシステム構成の例である。
同図において、軌道上を走行する列車１０の在線位置を検出するためにｎ個の軌道回路（１，２，…，ｎ）が設けられる。
【００３７】
ｎ個の軌道回路（１，２，…，ｎ）の各軌道回路間は、絶縁体で分離されていない無絶縁軌道回路であって、各軌道回路に他の軌道回路からの信号が流れ込む。
【００３８】
軌道回路１の両端には、軌道回路１に対して列車検知信号（以下、ＴＤ信号と言う）を送受信する送受信装置１１が接続する。軌道回路（２，…，ｎ）の各々にも、同様に両端に送受信装置が接続する。
【００３９】
図４では、軌道回路２の軌道回路１側に接続された送受信装置１１から、軌道回路ｎの他側に接続された送受信装置１ｎまでを示している。
【００４０】
送受信装置１１は、変調部２１、送信部３１、受信部４１、復調部５１、及び受信レベル算出部６１、を有する。また、送受信装置（１２，…，１ｎ）も、送受信装置１１と同じである。そして、各送受信装置（１１，１２，…，１ｎ）はネットワーク１７０を介して地上制御装置１００に接続する。
【００４１】
そして、これらの送受信装置は、軌道回路に対してＴＤ信号を送信し、また軌道回路からのＴＤ信号を受信し、列車１０が線路上に存在する否かを検知する列車検知装置を構成する。
【００４２】
地上装置１００は、在線管理部１１０、受信レベル判定部１２０、在線検知結果判定部１３０、列車在線判定部１４０、信号制御部１５０、レベル学習部１８０、判定レベル決定手段１９０、表示部１６０、を有する。
【００４３】
在線管理部１１０は、列車１０の在線を管理する。受信レベル判定部１２０は、送受信装置（１１，１２，…１ｎ）で受信したＴＤ信号の受信レベルに基づいて、軌道回路の扛上／落下を判定する。
【００４４】
在線検知結果判定部１３０は、受信レベル判定部１２０の判定結果を受け、列車１０の在線／非在線の可能性を判定する。列車在線判定部１４０は、列車１０の在線／非在線を判定する。
【００４５】
信号制御部１５０は、列車在線判定部１４０による列車１０の在線／非在線の判定結果によって列車１０の制御を行う。
【００４６】
レベル学習部１８０は、列車１０の在線／非在線の判定結果及びＴＤ信号の受信レベルから制御レベル（列車非在線時の受信レベルの推定値）を決定する。制御レベルは、受信レベルを補正し、当該補正受信レベルを制御レベル候補値とする。判定レベル決定手段１９０は、制御レベルから落下判定レベルと扛上判定レベルを決定する。
表示部１６０は、列車の在線／非在線の判定結果を表示する。
【００４７】
また、在線管理部１１０は、電文信号作成部１１１、及び在線検知結果情報記憶部１１２、を有する。
【００４８】
電文信号作成部１１１は、送受信装置（１１，１２，…，１ｎ）ごとに異なる電文信号を作成する。電文信号としては、例えばＡＴＣ信号やＴＤ信号などである。在線検知結果情報記憶部１１２は、列車在線判定結果を記憶する。
【００４９】
図１０は、レベル学習部１８０の判定レベル決定手段１９０の一構成例を示す構成図である。
【００５０】
同図において、判定レベル決定手段１９０は、制御レベル決定手段１９１、落下判定レベル／扛上判定レベル決定手段１９２、を有する。
【００５１】
制御レベル決定手段１９１は、列車在線判定部１４０の列車１０の在線／非在線の判定結果、及び受信レベル判定部１２０の受信レベルを受けて、制御レベルを決定する。落下判定レベル／扛上判定レベル決定手段１９２は、制御レベル決定手段１９１の制御レベルを受け、列車１０の在線／非在線を判定する落下判定レベル／扛上判定レベルを決定する。
【００５２】
次に、送受信装置の構成について詳述する。
送受信装置（１１，１２，…，１ｎ）は、送信装置もしくは受信装置のどちらを使用するかにより、使用する部位が異なる。
【００５３】
送受信装置１１において信号を送信する場合は、電文信号作成部１１１の電文信号をＭＳＫ（Minimum Shift Keying）変調する変調部２１、及び電文信号をＴＤ信号として軌道回路１に送出する送信部３１を使用する。また、送受信装置１１において信号を受信する場合は、軌道回路１からＴＤ信号を受信する受信部４１、軌道回路1から受信したＴＤ信号を復調する復調部５１、及び軌道回路1から受信したＴＤ信号の受信レベルを算出する受信レベル算出部６１が使用する。
【００５４】
次に、上記構成の軌道回路装置における列車在線の検知処理を含む動作について、図５及び図６を用いて説明する。
【００５５】
地上制御装置１００は、列車在線の検知処理を行うために、在線管理部１１０の電文信号作成部１１１で電文信号Ｓｄｓを作成し、当該電文信号Ｓｄｓを、ネットワーク１７０を介して送受信装置１１に送信する。
【００５６】
送受信装置１１は、地上制御装置１００から送信した電文信号Ｓｄｓを受信し、変調部２１で所定周波数により変調し、当該変調電文信号ＳａをＴＤ信号として送信部３１から軌道回路１に送信する。但し、軌道回路は無絶縁の為、軌道回路１と逆方向にも信号を送信する。
【００５７】
送受信装置１１の送信部３１と送受信装置１１の受信部４１は軌道回路１により繋がっている。従って、軌道回路１に送信した変調電文信号Ｓａは、ＴＤ信号として軌道回路１を介して軌道回路伝送によって送受信装置１１の受信部４１に伝送される。
【００５８】
送受信装置１１は、その受信部４１で軌道回路１から変調された電文信号ＳａをＴＤ信号として受信し、復調部５１で電文信号Ｓａを復調する。また、受信した電文信号Ｓａ（ＴＤ信号）の受信レベルを受信レベル算出部６１で算出する。
さらに、送受信装置１１は、復調部５１の復調信号Ｓｄｒと受信レベル算出部６１の受信レベルをネットワーク１７０を介して地上制御装置１００に送信する。
【００５９】
地上制御装置１００は、送受信装置１１からの復調信号Ｓｄｒと電文信号Ｓａ（ＴＤ信号）の受信レベル１６を受け取って、受信レベル判定部１２０において、受信レベル１６が落下判定レベル１４以下か、または扛上判定レベル１９以上かの判定を行う（図６参照）。
【００６０】
落下判定レベル１４及び扛上判定レベル１９は、後述する制御レベル１７に基づいて算出する。制御レベル１７は、ＴＤ信号の受信レベル１６の状況に応じて決定する。詳述は後述する。
【００６１】
図６は、列車の在線／非在線時の受信レベル１６の時間的変化を示している。軌道回路、例えば軌道回路１の線路区間に列車１０が在線する場合は、列車１０の車軸によって軌道が短絡されるので、送受信装置１１から軌道回路1に送出されたＴＤ信号を送受信装置１１で受信する際に、図示の如く、その受信レベル１６が下がり、落下判定レベル１４以下となる。列車１０が非在線の場合は、送受信装置１１での受信レベル１６は下がらず、扛上判定レベル１９以上となる。
【００６２】
なお、図６は、制御レベル１７に対して、落下判定レベル１４は、例えば１０ｄＢ下に設定し、扛上判定レベル１９は、例えば８ｄＢ下に設定する一例を示している。
【００６３】
落下判定レベル１４と扛上判定レベル１９は、制御レベル１７を元に、判定レベル決定手段１９０で決定する。レベル学習は、レベル学習部１８０で制御レベルを決定する手法である。
本例（図４及び図５）では、判定レベル決定手段１９０は、レベル学習部１８０内に設置されているが、レベル学習部１８０とは、別に判定レベル決定手段１９０を構成することも可能である。
【００６４】
次に、本実施例におけるレベル学習について、まず、図７、図８及び図９を用いて説明する。
レベル学習は、図４に示すレベル学習部１８０にて行われる。そして、レベル学習は、レベル学習部１８０において、制御レベル１７を正確に決定する為に、無絶縁軌道回路における当該軌道回路、及び隣接軌道回路に列車１０が非在線であることを条件に、当該軌道回路の制御レベル候補値を1つ収集する。この制御レベル候補値の収集は複数であってもよい。
【００６５】
隣接軌道回路１、当該軌道回路２及び隣接軌道回路３には、それぞれ送受信装置１１、送受信装置１２から送信信号（列車検知信号）を送出し、送受信装置１１、送受信装置１２により、各軌道回路からの受信信号（列車検知信号）を出力する。
【００６６】
これらの受信信号が地上制御装置１００の受信レベル判定部１２０に入力され、当該受信レベル判定部１２０にて各軌道回路が全て扛上と判定されたときに、当該軌道回路２の列車検知信号レベル（受信レベル算出部６１で算出の受信レベル）が受信レベル判定部１２０から在線検知結果判定部１３０、列車在線判定部１４０を介してレベル学習部１８０に出力される。
【００６７】
レベル学習部１８０は、この軌道回路２の列車検知信号の受信レベル１６を当該軌道回路２の制御レベル候補値として収集する。
【００６８】
図７は、当該軌道回路の受信レベル１６、及び隣接軌道回路の受信レベル１６−１、１６−２の変化の様子を示す図であって、ある特定のレベル学習周期７１の範囲において、複数の制御レベル候補値を収集する例を説明する図である。
【００６９】
同図に示すように、あるレベル学習周期７１の範囲において、当該軌道回路と隣接軌道回路が全て扛上しているときを前提条件に、制御レベル候補値１の収集を開始（図７の△印点）し、一定時間経過後（▲印点）の当該軌道回路の受信レベル１６の平均値を制御レベル候補値１とする。以後、同様に一定時間の当該軌道回路の受信レベル１６の平均値を制御レベル候補値２、３、・・・、ｍとし、レベル学習タイミングｔ２を迎えるまで候補値の収集を継続する。
【００７０】
制御レベル候補値ｍを収集中に、当該軌道回路または隣接軌道回路のいずれかが落下するか、レベル学習タイミングｔ２を迎えた場合は、制御レベル候補値ｍの収集を中止する。
【００７１】
レベル学習周期７１の範囲中に制御レベル候補値１のみを取得した場合、制御レベル候補値１を、例えば、制御レベル候補値Ａとする。また、制御レベル候補値を複数取得した場合には、複数の制御レベル候補値１，２，…，ｍの中で最大のものを、制御レベル候補値Ａとする。
【００７２】
レベル学習タイミングｔ２を迎えたときに、制御レベル候補値Ａがある場合は、前レベル学習周期の制御レベル候補値Ｂとの関係から、制御レベル候補値Ｂを決定する。
【００７３】
次に、制御レベル候補値Ｂと、下側学習開始レベル１７３及び制御レベル１７の上限／下限値１７２、１７４との関係から、次周期の制御レベルを決定する。
【００７４】
下側学習開始レベル１７３とは、制御レベル候補値Ｂが制御レベルの初期値１７１よりも一定量小さいとき、レベル学習による追従を開始するレベルである（図９参照）。
【００７５】
図１１は、制御レベル候補値Ａを決定する処理を説明するフローチャートである。
【００７６】
同図において、ステップＳ１１１にて、当該軌道回路及び隣接軌道回路に列車が在線しているかを判断し、非在線の場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１１２に、在線の場合（Ｎｏ）にはステップＳ１１３に、処理を移行する。
【００７７】
ステップＳ１１２にて、列車検知信号レベル（受信レベル）の収集を開始し、一定時間の平均値を制御レベル候補値１、２、３、…、ｍとする。ステップＳ１１３にて、列車検知信号レベル（受信レベル）の収集を中止し、一定時間の平均値を破棄する。
ステップＳ１１４にて、レベル学習タイミングとなった場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１５にて、制御レベル候補値Ａを取得する。
【００７８】
ステップＳ１１６にて、前周期の制御レベル候補値Ｂとの関係から制御レベル候補値Ｂを決定する処理を行う。
【００７９】
ステップ１１７にて、制御レベル候補値Ｂから次周期の制御レベルを決定する処理を行う。
ステップＳ１１６及びステップＳ１１７の詳細処理については後述する。
【００８０】
図８は、制御レベル候補値Ａから、制御レベル候補値Ｂを決定する方法を示している。同図の左側は制御レベル候補値Ａの変動範囲を示し、右側はそれぞれの範囲に対応した制御レベル候補値Ｂの変動範囲を示してある。またこの例では、前レベル学習周期の制御レベル候補値Ａからの変動可能幅を、−２ｄＢ〜＋２ｄＢと設定している。
【００８１】
制御レベルＡが前周期の制御レベル候補値Ｂ＋２ｄＢよりも大きい範囲Iのときは、前周期の制御レベル候補値Ｂ＋２ｄＢを制御レベル候補値Ｂとする。
前周期の制御レベル候補値Ｂ−２ｄＢ以上かつ、前周期の制御レベル候補値Ｂ＋２ｄＢ以下の範囲IIのときは、制御レベル候補値Ａを制御レベル候補値Ｂとする。また、前周期の制御レベル候補値Ｂ−２ｄＢよりも小さい範囲IIIのときは、前周期の制御レベル候補値Ｂ−２ｄＢを制御レベル候補値Ｂとする。
【００８２】
これにより、天候変動以外の一過性のレベル変動に対する、制御レベルの誤追従を防止し、稼働率および安全性の両立を図る。
【００８３】
図１２は、図１１のステップＳ１１６における制御レベル候補値Ａから制御レベル候補値Ｂを決定する処理を説明するフローチャートである。
【００８４】
同図において、ステップＳ１２１の判定にて、制御レベル候補値Ａ＞前周期の制御レベル候補値Ｂ＋２ｄＢ（範囲I）であれば、ステップＳ１２３にて、前周期のレベル候補Ｂ＋２ｄＢを制御レベル候補Ｂに決定する。
【００８５】
また、ステップＳ１２１の判定にて、制御レベル候補値Ａ＞前周期の制御レベル候補値Ｂ＋２ｄＢ（範囲I）で無かった場合、ステップＳ１２２の判定にて、制御レベル候補値Ａ＜前周期の制御レベル候補値Ｂ−２ｄＢ（範囲III）であれば、ステップＳ１２４にて、前周期のレベル候補Ｂ＋２ｄＢを制御レベル候補Ｂに決定する。
【００８６】
また、ステップ１２２にて、制御レベル候補値Ａ＜前周期の制御レベル候補値Ｂ−２ｄＢ（範囲III）で無かった場合、制御レベル候補値Ａは（範囲II）に有ると判断し、ステップＳ１２５にて、制御レベル候補値Ａを制御レベル候補Ｂに決定する。
【００８７】
図９は、制御レベル候補値Ｂから、次周期の制御レベルを決定する方法を示している。同図の左側は制御レベル候補値Ｂの変動範囲であり、右側はそれぞれの範囲に対応した次周期の制御レベルの変動範囲である。
【００８８】
本例では、下側へのレベル学習については、制御レベルの初期値１７１から２ｄＢだけ制御レベル候補値Ｂが小さくなったときに、制御レベルの下側への追従を開始するものとしている。また、下側学習開始レベル１７３は、境界ズレを許容できる変動範囲とイコールである。
【００８９】
同図において、制御レベル候補値Ｂが制御レベル上限値１７２よりも大きい範囲（規定範囲外（１））のときは、制御レベル上限値１７２を次周期の制御レベル（（１）の制御レベル）とする。
【００９０】
制御レベル１７の初期値１７１より大きく、制御レベル上限値１７２以下の範囲（２）のときは、制御レベル候補値Ｂを次周期の制御レベルとする。
【００９１】
下側学習開始レベル１７３より大きく、制御レベル１７の初期値１７１以下の範囲（一定の範囲内（３））のときは、制御レベルの初期値１７１を次周期の制御レベルとする（（３）の制御レベル）。
【００９２】
本処理により、稼働率に影響を与えない範囲で境界ズレが大きくなる事を許容し、安全性を確保している。
【００９３】
制御レベル下限値−２ｄＢの１７４より大きく、下側学習開始レベル１７３以下の範囲（４）のときは、制御レベル候補値Ｂ＋２ｄＢを次周期の制御レベルとする。
境界ズレが許容できなくなった為、本処理により、制御レベルを必要最低限だけ下げる事で、稼働率に影響を与えない範囲で境界ズレを確保しながら、安全性を確保している。
【００９４】
また、制御レベル下限値−２ｄＢの１７４以下の範囲（規定範囲外（５））のときは、制御レベル下限値を、次周期の制御レベルとする（（５）の制御レベル）。
【００９５】
図１３は、図１１のステップＳ１１７における制御レベル候補値Ｂから次周期の制御レベルを決定する処理を説明するフローチャートである。
【００９６】
同図において、ステップＳ１３１にて、制御レベル候補値Ｂ＞制御レベル上限値（範囲（１））か判定し、条件成立していれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１３２にて、制御レベル上限値を次周期の制御レベルに決定する。
【００９７】
また、ステップＳ１３１にて条件不成立（Ｎｏ）であった場合、ステップＳ１３３にて、制御レベル候補値Ｂ＞制御レベルの初期値、かつ制御レベル候補値Ｂ≦制御レベル上限値（範囲（２））か判定し、条件成立していれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１３４にて、制御レベル候補値Ｂを次周期の制御レベルに決定する。
【００９８】
ステップＳ１３３にて条件不成立（Ｎｏ）であった場合、ステップＳ１３５にて、制御レベル候補値Ｂ＞下側学習開始レベル、かつ制御レベル候補値Ｂ≦制御レベルの初期値（範囲（３））か判定し、条件成立していれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１３６にて、制御レベルの初期値を次周期の制御レベルに決定する。
【００９９】
ステップＳ１３５にて条件不成立（Ｎｏ）であった場合、ステップＳ１３７にて、制御レベル候補値Ｂ＞制御レベル下限値−２ｄＢ、かつ制御レベル候補値Ｂ≦下側学習開始レベル（範囲（４））か判定し、条件成立していれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１３８にて、制御レベル候補値Ｂ＋２ｄＢを次周期の制御レベルに決定する。
【０１００】
ステップＳ１３７にて条件不成立（Ｎｏ）であった場合、制御レベルＢ≦制御レベル下限値−２ｄＢ（範囲（５））であると判断し、ステップＳ１３９にて、制御レベル下限値を次周期の制御レベルに決定する。
【０１０１】
制御レベル候補値を一つも収集できず、その状態が一定時間継続したときは、制御レベルの初期値＞制御レベルの場合に限り、制御レベル１７を初期値１７１（図９参照）に変更する。
【０１０２】
制御レベルの初期値≦制御レベルの場合は、制御レベルを変更しない。これにより列車在線時の急激な乾燥遷移による軌道回路の扛上、すなわち列車在線認識の消失を防ぎ、安全性を確保する。
【０１０３】
図１４は、当該軌道回路及び隣接軌道回路に列車が在線を継続した場合の処理を説明するフローチャートである。
【０１０４】
同図において、ステップＳ１４１にて、当該軌道回路及び隣接軌道回路に列車が在線しているかを判断し、在線の場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１４２に、非在線の場合（Ｎｏ）にはステップＳ１４３に、処理を移行する。
【０１０５】
ステップＳ１４２にて、当該軌道回路及び隣接軌道回路に列車在線が一定時間継続しているかを確認し、一定時間継続している場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１４４に、一定時間継続していない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１４５に、処理を以降する。
【０１０６】
ステップＳ１４４にて、制御レベルと当該制御レベルの初期値を判定し、制御レベルの初期値＞制御レベルの場合には、ステップＳ１４６にて、制御レベルを初期値に変更（補正）する。
【０１０７】
また、ステップＳ１４４にて、制御レベルの初期値≦制御レベルの場合には、ステップＳ１４７にて、制御レベルを変更しない。
【０１０８】
ステップＳ１４５にて、当該軌道回路及び隣接軌道回路に列車在線が一定時間継続しているかの監視時間を更新する。
【０１０９】
ステップＳ１４３にて、当該軌道回路及び隣接軌道回路に列車在線が一定時間継続しているかの監視時間を初期値に戻す。
【０１１０】
落下判定レベル１４（図１〜図３参照）と扛上判定レベル１９（図６参照）は、決定した制御レベルに基づいて定める。例えば、図６に示す如く、落下判定レベル１４と扛上判定レベル１９は、それぞれ制御レベル１７から一定値小さくした値（１０ｄＢ、８ｄＢ）とする。
【０１１１】
制御レベル１７と落下判定レベル１４との差は、軌道回路の各点を規定短絡感度で短絡したときの受信レベル１６の落下幅よりも小さく設定する。また、境界ズレによる稼働率の低下を防ぐため、許容できない境界ズレ位置を短絡したときの受信レベル１６の落下幅よりも小さく設定する。
【０１１２】
扛上判定レベル１９は、ＭＳＫ変調の誤差による受信レベル１６の変動で、落下判定直後に扛上判定されることの無いように、落下判定レベル１４よりも高く設定する。例えば扛上判定レベル＝落下判定レベル＋１．５ｄＢ等とする。
【０１１３】
また、下限学習開始レベル１７３は、境界ズレの大きさが稼働率に影響を与えない範囲で、落下判定レベル１４と悪天候時受信レベル１６ａから決定する。
【０１１４】
レベル学習下限値／上限値は、規定短絡感度で短絡したときの落下幅と落下判定レベル１４、扛上判定レベル１９、下限学習開始レベル１７３から定める。
【０１１５】
すなわち、レベル学習下限値は、下限学習開始レベル１７３による補正を行い、下方向へのレベル学習した後、次のレベル学習までの間に軌道回路が前提範囲内の乾燥遷移をした場合に、列車在線にも拘わらず軌道回路扛上判定とならないよう、決定する。
【０１１６】
また、レベル学習上限値は、上方向へのレベル学習後、次のレベル学習までの間に軌道回路が前提範囲内の漏れ遷移した場合に、列車非在線にも拘わらず軌道回路落下とならないよう、落下判定レベル１４と落下幅から決定する。
【０１１７】
以上の処理で制御レベル１７を決定し、落下判定レベル１４と扛上判定レベル１９を用いて列車１０の在線／非在線を正確に判定することで、列車運行の安全性を保証しつつ、高い稼働率を確保できる。
【０１１８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記憶媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１〜ｎ      軌道回路
１〜ｍ      制御レベル候補値
１０        列車
１１〜１ｎ  送受信装置
２１        変調部
３１        送信部
４１        受信部
５１        復調部
６１        受信レベル算出部
１００      地上制御装置
１１０      在線管理部
１１１      電文信号作成部
１１２      在線検知結果情報記憶部
１２０      受信レベル判定部
１３０      在線検知結果判定部
１４０      列車在線判定部
１５０      信号制御部
１６０      表示部
１７０      ネットワーク
１８０      レベル学習部
１９０      判定レベル決定手段
【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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