(57)【要約】【課題】無線式列車制御システムにおいて、無線通信に起因するデッドロックを回避する手法を提供すること、である。【解決手段】タイムスロット管理装置２０は、無線基地局３０の空きスロットが１つの場合に、当該無線基地局３０の通信ゾーン４０（対象ゾーン）に進入予定の候補列車６０について、当該無線基地局３０の最後のタイムスロットの割り当てが可能か否かを判定する。具体的には、「対象ゾーンに在線する列車であって、候補列車に対してゾーン間を逆向きに通行する進路を確保可能な列車が存在する」という第１の条件を満たすかを判定し、満たすならば“可能”と判定する。第１の条件を満たさないならば、続いて、「対象ゾーンに在線する列車に候補列車と進路が競合する列車が存在し、且つ、その列車順序は当該候補列車が上位であること」である第２の条件を満たすかを判定し、満たすならば“可能”と判定し、満たさないならば“不可能”と判定する。【選択図】図１
2019199192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局毎に定められた所定の上限数までの通信権を、当該無線基地局と通信を行う列車に割り当てることで、当該無線基地局と、当該無線基地局の通信ゾーン内の列車との間の多重化無線通信を実現する無線式列車制御システムにおける前記通信権の割り当て制御装置であって、
進入予定の通信ゾーンが、未割り当ての通信権が１つの無線基地局（以下「対象基地局」という）の通信ゾーン（以下「対象ゾーン」という）である列車（以下「候補列車」という）を検出する検出手段と、
前記候補列車が前記対象ゾーンに進入したとしても前記対象ゾーンを進出可能な列車が存在する場合に、前記対象基地局の通信権を前記候補列車に割り当て可能と判定する割り当て可否判定手段と、
を備えた割り当て制御装置。
【請求項２】
前記割り当て可否判定手段は、
前記候補列車の在線している通信ゾーンに向けて前記対象ゾーンを進出する列車が存在する場合に、前記対象基地局の通信権を前記候補列車に割り当て可能と判定する第１の判定手段、
を有する、
請求項１に記載の割り当て制御装置。
【請求項３】
前記割り当て可否判定手段は、
前記対象ゾーンにおいて前記候補列車との間で進路競合が生じる列車が存在するかを判定し、存在する場合に、前記候補列車が上位のときに限り、前記対象基地局の通信権を前記候補列車に割り当て可能と判定する第２の判定手段、
を有する、
請求項１又は２に記載の割り当て制御装置。
【請求項４】
前記検出手段は、列車の位置情報に基づいて、新たに進入予定の通信ゾーンが前記対象ゾーンである前記候補列車を検出する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の割り当て制御装置。
【請求項５】
新たに進入予定の通信ゾーンがある列車から、当該進入予定の通信ゾーンに係る通信権のリクエスト信号を取得するリクエスト信号取得手段、
を更に備え、
前記検出手段は、前記リクエスト信号の送信元の列車が前記候補列車か否かを判定することで前記候補列車を検出する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の割り当て制御装置。
【請求項６】
前記多重化無線通信は、時分割多重の無線通信であり、
前記通信権は、タイムスロットである、
請求項１〜５の何れか一項に記載の割り当て制御装置。
【請求項７】
前記検出手段は、進入予定の通信ゾーン内に渡り線があり、未割り当ての通信権が１つの無線基地局の通信ゾーンを前記対象ゾーンとして検出する、
請求項１〜６の何れか一項に記載の割り当て制御装置。
【請求項８】
無線基地局毎に定められた所定の上限数までの通信権を、当該無線基地局と通信を行う列車に割り当てることで、当該無線基地局と、当該無線基地局の通信ゾーン内の列車との間の多重化無線通信を実現する無線式列車制御システムにおける前記通信権の割り当て制御方法であって、
進入予定の通信ゾーンが、未割り当ての通信権が１つの無線基地局（以下「対象基地局」という）の通信ゾーン（以下「対象ゾーン」という）である列車（以下「候補列車」という）を検出することと、
前記候補列車が前記対象ゾーンに進入したとしても前記対象ゾーンを進出可能な列車が存在する場合に、前記対象基地局の通信権を前記候補列車に割り当て可能と判定することと、
を含む割り当て制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線式列車制御システムにおいて無線基地局との通信権を列車に割り当てる割り当て制御装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道では、無線通信を用いた無線式列車制御システムの開発が進められている。無線式列車制御システムでは、軌道に沿って設置された無線基地局を介して地上装置と列車に搭載された車上装置との間で無線通信を行うことで、列車が制御される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−５８７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線式列車制御システムでは、同じ通信ゾーン内に存在する各列車にタイムスロットを割り当てることで、１つの無線基地局が当該無線基地局の通信ゾーン内の複数の列車を並列的に制御する時分割通信を行っている。１つの無線基地局に割り当て可能なタイムスロットには上限があるため、列車は、次に進入予定の通信ゾーンの無線基地局に空いたタイムスロットが無い場合には、当該通信ゾーンに進入することができず、その手前で停止することになる。
【０００５】
しかし、この手前に停止した列車と、この列車の進行方向とは逆方向に進行する列車とが、互いの走行位置の関係によって互いがこれ以上進めない、いわゆる“デッドロック”の状態となる可能性がある。デッドロックが生じると、全てのタイムスロットの割り当てを解除し、再度、タイムスロットの割り当てを行うか、列車順序そのものを変更する手配が必要となるため、列車運行に大きな影響を及ぼす。
【０００６】
無線式列車制御システムでは、列車ダイヤに従った正常運行においてはデッドロックが生じないよう、無線基地局の設置位置や通信ゾーン等が設計されるため、論理的には、正常運行ではデッドロックは生じない。デッドロックが生じ易いのは、例えば、短い区間に多数の列車が在線するダイヤ乱れのような状況である。
【０００７】
デッドロックが「生じ易い」状況か否かは知見的・経験的にある程度推測することは可能と思われるが、あくまで「生じ易い」状況であるか否かであり、デッドロックに至る直前までは確実に「生じる」状況であると断定することは困難である。すなわち、列車運行中の不断の監視下において、線区のどこかでデッドロックが将来的に発生する状況に陥ってしまっていないかを完全に予測するためには、線区全体の全ての列車について考えられる全ての走行位置や走行速度を予測し、その組み合わせを総当たりに列挙してデッドロックの発生有無を判定する必要があり、しかも列車の走行位置や走行速度は時々刻々と変化するため、その演算量は甚大である。線区のどこかでデッドロックが将来的に発生する状況に陥ってしまっていないかを完全に予測する問題はいわゆるＮＰ困難の問題に属し、現実的には不可能と考えられる。しかし、現実問題として、デッドロックが発生する可能性はあるため、これを回避するための何らかの対策を講じておくことは必要である。
【０００８】
なお、無線式列車制御システムにて用いる無線通信として、時分割通信ではなく、１つの無線基地局に複数種類の周波数を割り当てる周波数分割通信を用いる無線通信を利用することもできるが、この場合においてもデッドロックは同様に生じる問題である。すなわち、時分割通信であればタイムスロットが通信権であり、周波数分割通信であれば周波数が通信権であるため、通信権の割り当ての問題として同じ問題と言える。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、無線式列車制御システムにおいて、無線通信に起因するデッドロックを回避する手法を提供すること、である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための第１の発明は、
無線基地局毎に定められた所定の上限数までの通信権（例えば、実施形態の「タイムスロット」）を、当該無線基地局と通信を行う列車に割り当てることで、当該無線基地局と、当該無線基地局の通信ゾーン内の列車との間の多重化無線通信（例えば、実施形態の「時分割無線通信」）を実現する無線式列車制御システムにおける前記通信権の割り当て制御装置（例えば、タイムスロット管理装置２０）であって、
進入予定の通信ゾーンが、未割り当ての通信権が１つの無線基地局（以下「対象基地局」という）の通信ゾーン（以下「対象ゾーン」という）である列車（以下「候補列車」という）を検出する検出手段（例えば、図６の検出部２１０）と、
前記候補列車が前記対象ゾーンに進入したとしても前記対象ゾーンを進出可能な列車が存在する場合に、前記対象基地局の通信権を前記候補列車に割り当て可能と判定する割り当て可否判定手段（例えば、図６の割り当て可否判定部２２０）と、
を備えた割り当て制御装置である。
【００１１】
他の発明として、
無線基地局毎に定められた所定の上限数までの通信権を、当該無線基地局と通信を行う列車に割り当てることで、当該無線基地局と、当該無線基地局の通信ゾーン内の列車との間の多重化無線通信を実現する無線式列車制御システムにおける前記通信権の割り当て制御方法であって、
進入予定の通信ゾーンが、未割り当ての通信権が１つの無線基地局（対象基地局）の通信ゾーン（対象ゾーン）である列車（候補列車）を検出することと、
前記候補列車が前記対象ゾーンに進入したとしても前記対象ゾーンを進出可能な列車が存在する場合に、前記対象基地局の通信権を前記候補列車に割り当て可能と判定することと、
を含む割り当て制御方法を構成しても良い。
【００１２】
第１の発明等によれば、無線式列車制御システムにおいて、候補列車が進入予定の通信ゾーンが、未割り当ての通信権が１つの対象ゾーンの場合に、候補列車が対象ゾーンに進入したとしても対象ゾーンを進出可能な列車が存在するならば、当該候補列車に対象ゾーンの通信権の割り当てを可能とする。この手法によって、無線通信に起因するデッドロックを回避することが可能となる。つまり、候補列車が対象ゾーンに進入しても、対象ゾーンから進出可能な列車が存在するので、少なくとも、候補列車の進入によって直ちにデッドロックが生じることを回避できる。候補列車が対象ゾーンに進入した場合に、対象ゾーンを進出可能な列車が存在するか否かの演算量は、線区のどこかでデッドロックが将来的に発生する状況に陥ってしまっていないかを完全に予測する演算量に比べて遙かに少ない。そのため、現実的な回避手法の１つと言える。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明の割り当て制御装置であって、
前記割り当て可否判定手段は、
前記候補列車の在線している通信ゾーンに向けて前記対象ゾーンを進出する列車が存在する場合に、前記対象基地局の通信権を前記候補列車に割り当て可能と判定する第１の判定手段（例えば、図６の第１の判定部２２２）、
を有する、
割り当て制御装置である。
【００１４】
第２の発明によれば、候補列車の在線している通信ゾーンに向けて対象ゾーンを進出する列車が存在する場合に、候補列車に対象ゾーンの通信権を割り当て可能と判定することができる。つまり、候補列車が対象ゾーンに進入した場合に、候補列車と入れ替わりで対象ゾーンから進出して候補列車が在線していた通信ゾーンに進入する列車が存在する場合には、候補列車の進入が原因でデッドロックが生じることはないと判定することができる。故に、この場合にはデッドロックを回避しているとして、候補列車に通信権を割り当てることができる。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明の割り当て制御装置であって、
前記割り当て可否判定手段は、
前記対象ゾーンにおいて前記候補列車との間で進路競合が生じる列車が存在するかを判定し、存在する場合に、前記候補列車が上位のときに限り、前記対象基地局の通信権を前記候補列車に割り当て可能と判定する第２の判定手段（例えば、図６の第２の判定部２２４）、
を有する、
割り当て制御装置である。
【００１６】
第３の発明によれば、候補列車と進路競合が生じる列車が存在し、且つ、当該列車に対して候補列車が上位であるときに、候補列車に対象ゾーンの通信権の割り当てが可能と判定する。つまり、候補列車が対象ゾーンに進入することで、候補列車と進路競合する列車が進路を確保することが可能な場合には、候補列車の進入が原因でデッドロックが生じることはないと判定することができる。故に、この場合にはデッドロックを回避しているとして、候補列車に通信権を割り当てることができる。
【００１７】
第４の発明は、第１〜第３の何れかの発明の割り当て制御装置であって、
前記検出手段は、列車の位置情報に基づいて、新たに進入予定の通信ゾーンが前記対象ゾーンである前記候補列車を検出する、
割り当て制御装置である。
【００１８】
第４の発明によれば、列車の位置情報に基づいて候補列車を検出することができる。
【００１９】
第５の発明は、第１〜第３の何れかの発明の割り当て制御装置であって、
新たに進入予定の通信ゾーンがある列車から、当該進入予定の通信ゾーンに係る通信権のリクエスト信号を取得するリクエスト信号取得手段、
を更に備え、
前記検出手段は、前記リクエスト信号の送信元の列車が前記候補列車か否かを判定することで前記候補列車を検出する、
割り当て制御装置である。
【００２０】
第５の発明によれば、列車から取得したリクエスト信号によって候補列車を検出することができる。
【００２１】
第６の発明は、第１〜第５の何れかの発明の割り当て制御装置であって、
前記多重化無線通信は、時分割多重の無線通信であり、
前記通信権は、タイムスロットである、
割り当て制御装置である。
【００２２】
第６の発明によれば、多重化無線通信として、タイムスロットを通信権として列車に割り当てる時分割多重の無線通信を用いる無線式列車制御システムにおいて、上述の各発明の効果を得ることができる。
【００２３】
第７の発明は、第１〜第６の何れかの発明の割り当て制御装置であって、
前記検出手段は、進入予定の通信ゾーン内に渡り線があり、未割り当ての通信権が１つの無線基地局の通信ゾーンを前記対象ゾーンとして検出する、
割り当て制御装置である。
【００２４】
第７の発明によれば、進入予定の通信ゾーン内に渡り線があり、未割り当ての通信権が１つの無線基地局の通信ゾーンが対象ゾーンとして検出される。通信ゾーン内に渡り線がある場合には、ない場合に比べてデッドロックが生じる可能性が高いため、第７の発明はデッドロックを回避できるか否かの判定に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】無線式列車制御システムの概略構成図。
【図２】デッドロックの一例。
【図３】デッドロックの一例。
【図４】タイムスロットの割り当て可否の判定の説明図。
【図５】タイムスロットの割り当て可否の判定の説明図。
【図６】タイムスロット管理装置の機能構成図。
【図７】進路情報の一例。
【図８】在線情報の一例。
【図９】無線基地局情報の一例。
【図１０】スロット割り当て情報の一例。
【図１１】列車順序情報の一例。
【図１２】タイムスロット管理処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一要素には同一符号を付す。
【００２７】
［概要］
図１は、本実施形態の無線式列車制御システム１の概略構成図である。図１に示すように、無線式列車制御システム１は、列車制御装置１０と、列車制御装置１０と通信ネットワークＮを介して通信接続された複数の無線基地局３０と、線路Ｒを走行する列車５０に搭載されて無線基地局３０との間で無線通信を行う車上装置６０と、を備え、無線通信を使用して列車５０を制御するシステムである。
【００２８】
車上装置６０は、自列車５０の列車ＩＤや走行位置、走行速度を含む車上情報を、随時、無線基地局３０を介して列車制御装置１０へ送信する。走行位置及び走行速度は、例えば、速度発電機が検出する車軸の回転数の計数値をもとに算出する。走行位置は、例えばキロ程で表現される。
【００２９】
列車制御装置１０は、各列車５０の車上装置６０から受信した車上情報をもとに、各列車５０を制御するための制御情報を生成し、無線基地局３０を介して各列車５０の車上装置６０へ送信する。車上装置６０は、受信した制御情報に従った自列車５０の速度制御を行う。
【００３０】
無線基地局３０は、１つのタイムスロットに１台の列車を割り当てる時分割多重方式によって、通信ゾーン４０内の列車５０の車上装置６０との無線通信を行っている。通信ゾーン４０は、無線基地局３０の通信可能範囲に含まれるように定められる。線路Ｒを走行する全ての列車５０と列車制御装置１０とが常に通信を行えるように、無線基地局３０は、通信ゾーン４０が連続して線路Ｒを含むように線路Ｒに沿って設置される。車上装置６０は、自列車５０が在線する通信ゾーン４０の無線基地局３０を介して、列車制御装置１０と通信を行うことになる。なお、図１では分かり易く示すために隣接する通信ゾーン４０が境界を挟んで重ならないように図示しているが、実際は、隣接する通信ゾーン４０は一部が重なるように各通信ゾーン４０が設定され、無線基地局３０が配置される。
【００３１】
列車５０が通信ゾーン４０の境界を跨いで新たな通信ゾーン４０に進入する際には、当該列車５０に新たな通信ゾーン４０に係る無線基地局３０のタイムスロットを割り当てるハンドオーバー処理が行われる。例えば、無線基地局３０αの通信ゾーン４０α内に位置して無線基地局３０αのタイムスロットが割り当てられている列車５０が、無線基地局３０βの通信ゾーン４０βに進入する際には、現在在線している通信ゾーン４０α内の通信ゾーン４０β側に定められたハンドオーバー準備点３２βに到達すると、新たに、無線基地局３０βのタイムスロットが列車５０に割り当てられる。そして、列車５０が、通信ゾーン４０α，４０βの境界を通過して通信ゾーン４０βに進入した後、通信ゾーン４０β内の通信ゾーン４０α側に定められた割り当て解除点３４αに到達すると、無線基地局３０αのタイムスロットの割り当てが解除される。これがハンドオーバー処理である。
【００３２】
しかし、１つの無線基地局３０について列車５０を割り当て可能なタイムスロットの数には上限があるため、１つの無線基地局３０の通信ゾーン４０内にタイムスロットの上限数を超える列車５０を在線させることはできない。そのため、無線基地局３０に空いたタイムスロットが無い場合には、列車５０は当該無線基地局３０の通信ゾーン４０への進入が許可されず、その手前で停止することになる。
【００３３】
このような各列車５０へのタイムスロットの割り当ては、列車制御装置１０が備えるタイムスロット管理装置２０によって管理される。タイムスロット管理装置２０は、車上装置６０から受信した車上情報から得られる各列車５０の走行位置に基づき、各列車５０の通信ゾーン４０への接近や進出を判断して、各無線基地局３０に定められたタイムスロットの上限数を超えないように、タイムスロットの割り当てや解除を含むハンドオーバー処理を制御し、各列車５０へのタイムスロットの割り当てを管理する。
【００３４】
列車制御装置１０は、列車５０へのタイムスロットの割り当てを管理するタイムスロット管理装置２０のほか、車上装置６０から受信した車上情報をもとに、各列車５０の走行位置や走行速度を含む在線情報を管理する在線管理装置、在線情報３１６にもとづき、列車ダイヤに従って各列車５０の進路を設定する進路制御装置、進路制御装置によって設定された進路に従って、転てつ器や信号機等の地上設備を制御する連動装置、といった各種装置（或いは各種装置に相当する機能とも言える）を備えている。
【００３５】
列車５０は、進路が確保され、且つ、当該進路を含む通信ゾーン４０のタイムスロットが割り当てられることで、当該進路に沿って走行することが可能となる。ここで、進路の“確保”とは、列車制御装置１０が備える連動装置によって当該進路上の全ての転てつ器の転換・鎖錠などが完了し、進路が開通したことを意味する。進路制御装置によって“設定”された進路は、あくまでも走行予定の進路であり、他の列車との進路競合などによって“確保”が不可能な状態もあり得る。“確保”は一種の鎖錠ということもできる。
【００３６】
［特徴］
１つの無線基地局３０について割り当て可能なタイムスロットの数には上限があることから、列車５０が次の通信ゾーン４０に進入できずにそれ以上進めない、いわゆる“デッドロック”の状態が生じることがある。本実施形態は、このデッドロックの回避を特徴としている。
【００３７】
図２，図３は、“デッドロック”の一例である。図２，図３は、何れも、線路Ｒにおける列車５０の配置を模式的に示した平面図であり、通信ゾーン４０（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，・・・）を矩形形状に簡略化して示している。また、１つの無線基地局３０が割り当て可能なタイムスロットの上限数を“４”としている。つまり、１つの通信ゾーン４０に在線可能な列車５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，・・・）の上限数は“４台”である。また、一部の列車５０については、その進路として、“確保”可能な進路を矢印つきの実線で示し、“設定”はされたが“確保”が不可能な進路を矢印つきの点線で示している。
【００３８】
図２は、デッドロックの一例である。連続する２つの通信ゾーン４０Ａ，４０Ｂそれぞれに、タイムスロットの上限数に等しい４台の列車５０が在線しており、デッドロックが生じている。通信ゾーン４０Ａには、上り線に４台の列車５０ａ〜５０ｄが在線し、通信ゾーン４０Ｂには、下り線に４台の列車５０ｅ〜５０ｈが在線している。つまり、通信ゾーン４０Ａ，４０Ｂの全てのタイムスロットが割り当て済みである。
【００３９】
通信ゾーン４０Ａの列車５０ｄは、次の通信ゾーン４０Ｂまでの進路５２ｄが確保可能である。進路５２ｄが確保され、且つ、通信ゾーン４０Ｂのタイムスロットが割り当てられたならば、この進路５２ｄに従って通信ゾーン４０Ｂに進入可能であるが、通信ゾーン４０Ｂには空いたタイムスロットがないために進入できない。そのため、列車５０ｄの後続列車である列車５０ａ〜５０ｃも、通信ゾーン４０Ａから進出できない。
【００４０】
同様に、通信ゾーン４０Ｂの列車５０ｈは、次の通信ゾーン４０Ａまでの進路５２ｈが確保可能である。進路５２ｈが確保され、且つ、通信ゾーン４０Ａのタイムスロットが割り当てられたならば、この進路５２ｈに従って通信ゾーン４０Ａに進入可能であるが、通信ゾーン４０Ａには空いたタイムスロットがないために進入できない。そのため、列車５０ｈの後続列車である列車５０ｅ〜５０ｇも、通信ゾーン４０Ａから進出できない。つまり、全ての列車５０ａ〜５０ｈが、現在の通信ゾーン４０から進出できず、これ以上進めないデッドロックの状態となっている。
【００４１】
図３は、渡り線を含む複線区間におけるデッドロックの一例である。連続する４つの通信ゾーン４０Ｃ〜４０Ｆのうち通信ゾーン４０Ｄ，４０Ｅに、渡り線が含まれている。また、２つの通信ゾーン４０Ｄ，４０Ｅそれぞれに、タイムスロットの上限数に等しい４台の列車５０が在線しており、“デッドロック”が生じている。
【００４２】
通信ゾーン４０Ｃには、上り線に１台の列車５０ｉが在線している。通信ゾーン４０Ｄには、上り線に２台の列車５０ｊ，５０ｋが在線し、下り線に２台の列車５０ｑ，５０ｒが在線している。通信ゾーン４０Ｅには、上り線に２台の列車５０ｌ，５０ｍが在線し、下り線に２台の列車５０ｏ，５０ｐが在線している。通信ゾーン４０Ｆには、下り線に１台の列車５０ｎが在線している。つまり、通信ゾーン４０Ｄ，４０Ｅは、全てのタイムスロットが割り当て済みであり、通信ゾーン４０Ｃ，４０Ｆには、未割り当てのタイムスロットがある。
【００４３】
通信ゾーン４０Ｃの列車５０ｉは、次の通信ゾーン４０Ｄまでの進路５２ｉが確保可能であり、進路５２ｉが確保され、且つ、通信ゾーン４０Ｄのタイムスロットが割り当てられたならば、通信ゾーン４０Ｄに進入可能であるが、通信ゾーン４０Ｄには空いたタイムスロットがないために進入できない。
【００４４】
同様に、通信ゾーン４０Ｄの列車５０ｋは、次の通信ゾーン４０Ｅまでの進路５２ｋが確保可能であり、進路５２ｋが確保され、且つ、通信ゾーン４０Ｅのタイムスロットが割り当てられたならば、通信ゾーン４０Ｅに進入可能であるが、通信ゾーン４０Ｅには空いたタイムスロットがないために進入できない。そのため、列車５０ｋの後続列車である列車５０ｊも、通信ゾーン４０Ｄから進出できない。
【００４５】
通信ゾーン４０Ｅの列車５０ｍは、渡り線を通って上り線から下り線に折り返すような進路５２ｍが設定されているが、この進路５２ｍは列車５０ｎの進路５２ｎと競合しており、且つ、列車５０ｎに対して列車順序が下位であるため、進路５２ｍの確保が不可能であり、これ以上進めない。
【００４６】
ここで、進路が競合する二本の列車間の“列車順序”は、当該二本の列車それぞれの進路に共通する線路部分（分岐点を含む）を使用する順序のことであり、先に使用する列車が“上位”となる。線路部分の使用順序は、後述する列車順序情報３２０（図６参照）のように予め定められており、これを参照することで、列車順序を判断することができる。
【００４７】
通信ゾーン４０Ｆの列車５０ｎは、次の通信ゾーン４０Ｅまでの進路５２ｎが確保可能であり、進路５２ｎが確保され、且つ、通信ゾーン４０Ｅのタイムスロットが割り当てられたならば、通信ゾーン４０Ｅに進入可能であるが、通信ゾーン４０Ｅには空いたタイムスロットがないために進入できない。
【００４８】
通信ゾーン４０Ｅの列車５０ｐは、次の通信ゾーン４０Ｄまでの進路５２ｐが確保可能であり、進路５２ｐが確保され、且つ、通信ゾーン４０Ｄのタイムスロットが割り当てられたならば、通信ゾーン４０Ｄに進入可能であるが、通信ゾーン４０Ｄには空いたタイムスロットがないために進入できない。そのため、列車５０ｐの後続列車である列車５０ｏも、通信ゾーン４０Ｅから進出できない。
【００４９】
通信ゾーン４０Ｄの列車５０ｒは、渡り線を通って通信ゾーン４０Ｄを進出する進路５２ｒが設定されているが、この進路５２ｒは列車５０ｉの進路５２ｉと競合しており、且つ、列車５０ｉに対して列車順序が下位であるため、進路５２ｒの確保が不可能であり、これ以上進めない。そのため、列車５０ｒの後続列車である列車５０ｑも、通信ゾーン４０Ｄから進出できない。
【００５０】
つまり、全ての列車５０ｉ〜５０ｒが、現在の通信ゾーン４０から進出できず、これ以上進めないデッドロックの状態となっている。
【００５１】
本実施形態では、このようなデッドロックを回避するために、タイムスロットを割り当てる列車の決定を次のように行う。具体的には、ある無線基地局３０について、未割り当てのタイムスロットが１つである場合に、当該タイムスロットに割り当てる候補として検出した列車（以下、「候補列車」という）のうち、次の割り当て条件を満たす候補列車に、当該タイムスロットを割り当て可能と判定する。
【００５２】
候補列車は、当該無線基地局の通信ゾーン（以下、「対象ゾーン」という）に進入する進路が確保可能な列車とする。
【００５３】
割り当て条件は、候補列車が対象ゾーンに進入したとしても、当該対象ゾーンから進出可能な列車が存在するという条件であり、２段階の条件となっている。割り当て条件として、先ず、候補列車が第１の条件を満たすかを判定し、第１の条件を満たす候補列車に、対象ゾーンのタイムスロットを割り当て可能とする。何れの候補列車も第１の条件を満たさないならば、続いて、第２の条件を満たすかを判定し、第２の条件を満たす候補列車に、対象ゾーンのタイムスロットを割り当て可能とする。
【００５４】
第１の条件は、「対象ゾーンに在線する列車であって、候補列車に対してゾーン間を逆向きに通行する進路を確保可能な列車が存在すること」である。第２の条件は、「対象ゾーンに在線する列車に候補列車と進路が競合する列車が存在し、且つ、その列車順序は当該候補列車が上位であること」である。
【００５５】
図４，図５は、割り当て条件を説明する図である。図４は、第１の条件を説明する図である。図４は、図３の“デッドロック”が発生する直前の状況、つまり、列車５０ｏが、確保可能な進路５２ｏが確保され次第通信ゾーン４０Ｅに進入するという進入直前であり、その手前の通信ゾーン４０Ｆに在線している状況を示している。列車５０ｏが通信ゾーン４０Ｅに進入する直前であり、通信ゾーン４０Ｅには１つのタイムスロットが空いている状況である。この通信ゾーン４０Ｅを対象ゾーンとして、最後のタイムスロットに割り当てる列車５０を、上述の割り当て条件に従って決定する。
【００５６】
先ず、対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｅにタイムスロットを割り当てる候補列車として、列車５０ｋ，５０ｏが検出される。ここで、候補列車の条件となる進路が“確保可能”とは、他の列車の位置やタイムスロットの割り当てから確保が可能な確保直前の状況にあることの他、既に進路が確保されていることを含んでもよいため、以下ではこの定義に従って説明する。
【００５７】
検出した候補列車５０ｋ，５０ｏそれぞれについて、第１の条件を満たすかが判定される。第１の条件における候補列車に対してゾーン間を“逆向き”に通行するとは、候補列車は、現在の通信ゾーンを進出して対象ゾーンに進入するように移動するが、このゾーン間の移動に対して“逆向き”、つまり、対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｅを進出して当該候補列車の現在の通信ゾーンに進入するように移動することを意味する。
【００５８】
また、列車がある通信ゾーンに“通行する”進路と述べる場合の“通行する”は、当該通信ゾーンに“完全に進入する”意味であり、当該通信ゾーンへの進入に伴うハンドオーバー処理が完了するまで移動する場合を意味する。ハンドオーバー処理では、列車に対して、ハンドオーバー準備点への到達によって次の通信ゾーンのタイムスロットが割り当てられ、次の通信ゾーンに進入し始めて、次の通信ゾーンに進入仕切った（＝進出側の通信ゾーンを進出した）後、進出した通信ゾーンの割り当て解除点への到達によって、進出した当該通信ゾーンのタイムスロットの割り当てが解除される。つまり、列車がある通信ゾーンに“通行する”進路とは、当該通信ゾーン内に定められた当該列車の現時点の通信ゾーンの割り当て解除点までを少なくとも含む進路を意味する。
【００５９】
図４では、候補列車５０ｋにとっては、現在の通信ゾーン４０Ｄから対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｅに通行する進路５２ｋが確保可能であるため、“逆向き”とは、対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｅから通信ゾーン４０Ｄへ通行する列車のこととなる。この“逆向き”に通行する進路が確保可能な列車５０として、進路５２ｐが確保可能な列車５０ｐが存在する。
【００６０】
一方、候補列車５０ｏについては、現在の通信ゾーン４０Ｆから、対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｅに通行する進路５２ｏが確保可能であるため、“逆向き”とは、対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｅから通信ゾーン４０Ｆへ通行する列車のこととなる。しかし、通信ゾーン４０Ｅには、通信ゾーン４０Ｆに通行する進路が確保可能な列車５０は存在しない。
【００６１】
この結果、候補列車５０ｋは第１の条件を満たすが、候補列車５０ｏは第１の条件を満たさない。従って、図４の例では、列車５０ｋに、対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｅの最後のタイムスロットが割り当て可能と判定される。
【００６２】
続いて、図５は、第２の条件を説明する図である。図５は、図４の状況から、通信ゾーン４０Ｅのタイムスロットが割り当てられた列車５０ｋが、通信ゾーン４０Ｅに進入した後の状況を示している。通信ゾーン４０Ｅの最後のタイムスロットが列車５０ｋに割り当てられたことで、通信ゾーン４０Ｅのタイムスロットは全て割り当て済みとなる。そして、列車５０ｋが通信ゾーン４０Ｄから進出したことで、通信ゾーン４０Ｄのタイムスロットの空きが「１」となる。この通信ゾーン４０Ｄを対象ゾーンとして、最後のタイムスロットに割り当てる列車５０を、上述の割り当て条件に従って決定する。
【００６３】
すなわち、対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｄの最後のタイムスロットを割り当てる候補列車として、列車５０ｉ，５０ｐが検出される。そして、候補列車５０ｉ，５０ｐそれぞれについて、第１の条件を満たすかが判定される。
【００６４】
候補列車５０ｉについては、通信ゾーン４０Ｃから対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｄへの進路５２ｉが確保可能であるが、この逆向きの移動である、通信ゾーン４０Ｄから通信ゾーンＣへ通行する進路を確保可能な列車５０は、通信ゾーン４０Ｄに存在しない。なお、列車５０ｒの進路５２ｒは、列車５０ｉの進路５２ｉと競合しており、且つ、列車５０ｉに対して列車順序が下位であることから、確保不可能である。
【００６５】
また、候補列車５０ｐについては、通信ゾーン４０Ｅから対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｄへの進路５２ｐが確保可能であるが、この逆向きの移動である、通信ゾーン４０Ｄから通信ゾーン４０Ｅに通行する進路を確保可能な列車５０は、通信ゾーン４０Ｄに存在しない。なお、列車５０ｊは、先行列車５０ｋの存在によって、次の通信ゾーン４０Ｅ内に定められる通信ゾーン４０Ｄの割り当て解除点までの進路を確保できないため、通信ゾーン４０Ｅに通行する進路が確保不可能である。つまり、候補列車５０ｉ，５０ｐの何れも第１の条件を満たさない。
【００６６】
続いて、候補列車５０ｉ，５０ｐそれぞれについて、第２の条件を満たすかが判定される。候補列車５０ｐの進路５２ｐと、対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｄにおいて競合する列車５０は存在しない。候補列車５０ｉの進路５２ｉは、対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｄにおいて、列車５０ｒの進路５２ｒと競合する。競合部分についての列車順序は、候補列車５０ｉが上位であり、列車５０ｒが下位である。結果、候補列車５０ｐは第２の条件を満たさないが、候補列車５０ｉは第２の条件を満たす。従って、図５では、列車５０ｉに、対象ゾーンである通信ゾーン４０Ｄの最後のタイムスロットが割り当て可能と判定される。
【００６７】
［機能構成］
図６は、タイムスロット管理装置２０の機能構成を示すブロック図である。図６によれば、タイムスロット管理装置２０は、操作入力部１０２と、表示部１０４と、音出力部１０６と、通信部１０８と、処理部２００と、記憶部３００とを備えて構成され、一種のコンピュータとして実現される。
【００６８】
操作入力部１０２は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の入力装置で実現され、なされた操作入力に応じた操作信号を処理部２００に出力する。表示部１０４は、例えば液晶ディスプレイやタッチパネル等の表示装置で実現され、処理部２００からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部１０６は、例えばスピーカ等の音声出力装置で実現され、処理部２００からの音信号に基づく各種音声出力を行う。通信部１０８は、例えば無線通信モジュールやルータ、モデム、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等で実現される通信装置であり、通信ネットワークＮに接続して外部装置とのデータ通信を行う。
【００６９】
処理部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算装置や演算回路で実現されるプロセッサーであり、記憶部３００に記憶されたプログラムやデータ、操作入力部１０２や通信部１０８からの入力データ等に基づいて、タイムスロット管理装置２０の全体制御を行う。また、処理部２００は、機能的な処理ブロックとして、検出部２１０と、割り当て可否判定部２２０と、割り当て実施部２３０と、割り当て解除部２４０と、を有する。処理部２００が有するこれらの各機能部は、処理部２００がプログラムを実行することでソフトウェア的に実現することも、専用の演算回路で実現することも可能である。本実施形態では、前者のソフトウェア的に実現することとして説明する。
【００７０】
検出部２１０は、新たに無線基地局３０のタイムスロットを割り当てる候補とする列車５０（候補列車）を検出する。具体的には、次に進入予定の通信ゾーンの無線基地局に定められたハンドオーバー準備点に達した列車を、候補列車として検出する。列車５０は設定された進路に沿って走行するが、この進路については進路情報３１８として記憶されている。また、通信ゾーンの配置やハンドオーバー準備点については、無線基地局情報３１４として記憶されている。従って、進路情報３１８及び無線基地局情報３１４から、列車５０の次に進入予定の通信ゾーンを判断することができる。また、列車５０の走行位置は、在線情報３１６として記憶されており、在線情報３１６から、列車５０がハンドオーバー準備点に到達したことを判断できる。
【００７１】
進路情報３１８は、列車制御装置１０が備える進路制御装置から取得される情報である。進路情報３１８は、図７に一例を示すように、列車５０それぞれについて、列車ＩＤと、設定進路と、進路確保状況とを対応付けて格納している。進路確保状況には、少なくとも進路が確保済みであるか、確保可能であるか、確保不可能であるか、の状況を識別可能に格納されている。進路情報３１８は、随時、最新の情報に更新されている。
【００７２】
在線情報３１６は、列車制御装置１０が備える在線管理装置から取得される情報である。在線情報３１６は、図８に一例を示すように、列車５０それぞれについて、列車ＩＤと、走行位置と、走行速度とを対応付けて格納している。在線情報３１６は、随時、最新の情報に更新されている。
【００７３】
図９は、無線基地局情報３１４の一例である。図９によれば、無線基地局情報３１４は、無線基地局３０毎に、識別番号である基地局ＩＤと、設置位置と、スロット上限数と、通信ゾーン情報と、を対応付けて格納している。設置位置は、例えば、緯度経度、或いは、設置位置に最も近い線路上の位置のキロ程で表現される。スロット上限数は、当該無線基地局に割り当て可能なタイムスロットの上限数である。通信ゾーン情報は、当該無線基基地局の通信ゾーンについての情報であり、識別番号であるゾーンＩＤと、ゾーン範囲と、ハンドオーバー準備点と、割り当て解除点と、を含む。ゾーン範囲は、上り・下り方向に隣接する通信ゾーンのゾーンＩＤおよびその通信ゾーンとの境界位置を格納する。この境界位置は、例えばキロ程で表現される。ハンドオーバー準備点は、当該無線基地局３０のタイムスロットの割り当てを行う位置であり、通信ゾーン外であって、当該通信ゾーンの境界位置から線路に沿って所定距離だけ離れた位置に定められる。割り当て解除点は、当該無線基地局３０のタイムスロットの割り当てを解除する位置であり、通信ゾーン外であって、当該通信ゾーンの境界位置から線路に沿って所定距離だけ離れた位置に定められる。
【００７４】
割り当て可否判定部２２０は、第１の判定部２２２と、第２の判定部２２４とを有し、検出部２１０が検出した候補列車に、タイムスロットを割り当てるか否かを判定する。具体的には、スロット割り当て情報３２２を参照して、候補列車が進入予定の通信ゾーン（対象ゾーン）の無線基地局（対象基地局）について、未割り当てのタイムスロットの数（空きスロット数）を判断する。
【００７５】
図１０は、スロット割り当て情報３２２の一例である。図１０によれば、スロット割り当て情報３２２は、無線基地局３０それぞれの基地局ＩＤに、当該無線基地局３０に定められた上限数のタイムスロットそれぞれのスロットＮｏ．と、割り当て可能列車ＩＤと、割り当て済み列車ＩＤと、を対応付けて格納している。割り当て可能列車ＩＤは、割り当て可否判定部２２０によって、該当するタイムスロットの割り当てを“可能”と判定された列車の列車ＩＤである。割り当て実施部２３０によって、該当するタイムスロットを割り当てられた列車の列車ＩＤである。
【００７６】
本実施形態では、割り当て可否判定部２２０によりタイムスロットの割り当てが可能か否かが判定された後、可能と判定された場合に、割り当て実施部２３０によってタイムスロットが割り当てられるので、スロット割り当て情報３２２において、割り当て可能列車ＩＤが設定されていないタイムスロットが、未割り当てのタイムスロット（空きスロット）となる。
【００７７】
割り当て可否判定部２２０は、対象基地局の空きスロット数が「２」以上ならば、候補列車に対象基地局のタイムスロットの割り当てが“可能”と判定する。空きスロット数が「０」ならば、候補列車に基地局ゾーンのタイムスロットの割り当てが“不可能”と判定する。
【００７８】
空きスロット数が「１」ならば、第１の判定部２２２及び第２の判定部２２４によって、候補列車に対象基地局のタイムスロットの割り当てが可能か否か（可否）を判定する。
【００７９】
第１の判定部２２２は、候補列車について第１の条件を満たすかを判定する。第１の条件は、対象ゾーンに在線する列車であって、候補列車に対してゾーン間を逆向きに通行する進路を確保可能な列車が存在すること、である。つまり、候補列車の在線している通信ゾーンに向けて、対象ゾーンを進出する列車が存在するかを判定する。候補列車が第１の条件を満たすならば、候補列車に対象基地局のタイムスロットの割り当てが“可能”と判定する。ある候補列車が第１の条件を満たさないならば、その候補列車以外に、対象ゾーンについて進入予定の列車（他の候補列車）が存在するかを判断する。他の候補列車が存在するならば当該他の候補列車について第１の条件を満たすかを判定する。他の候補列車が第１の条件を満たすならば、第１の条件を満たさないと判定した候補列車については、次に判定する第２の条件を満たすか否かに関わらず、対象基地局のタイムスロットの割り当てが“不可能”と判定する。
【００８０】
第２の判定部２２４は、第１の判定部２２２によって、候補列車、及び、他の候補列車の全てが、第１の条件を満たさないと判定された場合に、候補列車について第２の条件を満たすかを判定する。第２の条件は、対象ゾーンに在線する列車に候補列車と進路が競合する列車が存在し、且つ、その列車順序は候補列車が上位であること、である。
【００８１】
競合する進路の列車順序については、列車順序情報３２０を参照して判断する。列車順序情報３２０は、列車制御装置１０が備える進路制御装置から取得される情報である。列車順序情報３２０は、図１１に一例を示すように、転てつ器といった地上設備それぞれについて、設備ＩＤに対応付けて、当該地上設備を使用予定の列車の列車ＩＤについて使用順に列挙して格納している。
【００８２】
候補列車が第２の条件を満たすならば、候補列車に、対象基地局のタイムスロットの割り当てが“可能”と判定する。また、候補列車が第２の条件を満たさないならば、候補列車に、対象基地局のタイムスロットの割り当てが“不可能”と判定する。
【００８３】
割り当て実施部２３０は、割り当て可否判定部２２０によって割り当てが“可能”と判定された候補列車に、対象基地局のタイムスロットを割り当てる。
【００８４】
割り当て解除部２４０は、無線基地局３０に定められた割り当て解除点に到達した列車に対して、当該無線基地局３０のタイムスロットの割り当てを解除する。
【００８５】
記憶部３００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のＩＣ（Integrated Circuit）メモリやハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部２００がタイムスロット管理装置２０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部２００の作業領域として用いられ、処理部２００が実行した演算結果や、操作入力部１０２や通信部１０８からの入力データ等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部３００には、タイムスロット管理プログラム３０２と、線路の配置に関する線形情報３１０と、ダイヤ情報３１２と、無線基地局情報３１４と、在線情報３１６と、進路情報３１８と、列車順序情報３２０と、スロット割り当て情報３２２と、が記憶される。
【００８６】
［処理の流れ］
図１２は、タイムスロット管理処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、処理部２００がタイムスロット管理プログラム３０２に従って実行する処理であり、線区の全ての無線基地局３０それぞれを対象として並列的に実行される処理である。
【００８７】
検出部２１０は、在線情報３１６に基づいて各列車５０の走行位置を監視しており、対象の無線基地局３０（対象基地局）に定められたハンドオーバー準備点に到達した列車５０を、対象基地局のタイムスロットを割り当てる候補列車として検出する。候補列車を検出すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、割り当て可否判定部２２０が、検出した候補列車に対象基地局のタイムスロットを割り当てることか可能か否かを判定する。
【００８８】
すなわち、割り当て可否判定部２２０は、スロット割り当て情報３２２を参照して、対象ゾーンの空きスロット数を確認する（ステップＳ３）。空きスロット数が「２」以上ならば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、候補列車へのタイムスロットの割り当てを“可能”と判定する（ステップＳ１７）。また、空きスロット数が「０」ならば（ステップＳ５：ＮＯ〜Ｓ７：ＮＯ）、候補列車へのタイムスロットの割り当てを“不可能”と判定する（ステップＳ１９）。
【００８９】
空きスロット数が「１」ならば（ステップＳ５：ＮＯ〜Ｓ７：ＹＥＳ）、第１の判定部２２２が、候補列車が第１の条件を満たすかを判定する。第１の条件を満たすならば（ステップＳ９：ＹＥＳ）、候補列車へのタイムスロットの割り当てを“可能”と判定する（ステップＳ１７）。第１の条件を満たさないならば（ステップＳ９：ＮＯ）、対象ゾーンに対する他の候補列車を検出する（ステップＳ１１）。そして、検出した他の候補列車について第１の条件を満たすかを判定し、他の候補列車が第１の条件を満たすならば（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、候補列車へのタイムスロットの割り当てを“不可能”と判定する（ステップＳ１９）。
【００９０】
他の候補列車が第１の条件を満たさないならば（ステップＳ１３：ＮＯ）、続いて、第２の判定部２２４が、候補列車が第２の条件を満たすかを判定する。第２の条件を満たすならば（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、候補列車へのタイムスロットの割り当てを“可能”と判定する（ステップＳ１７）。第２の条件を満たさないならば（ステップＳ１５：ＮＯ）、候補列車へのタイムスロットの割り当てを“不可能”と判定する（ステップＳ１９）。
【００９１】
割り当てを“可能”と判定したならば（ステップＳ１７）、続いて、割り当て実施部２３０が、候補列車に対象基地局のタイムスロットを割り当てる（ステップＳ２３）。
【００９２】
また、割り当て解除部２４０が、対象基地局に定められた割り当て解除点に到達した列車５０を検出したならば（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、当該列車に割り当てている対象基地局のタイムスロットの割り当てを解除する（ステップＳ２５）。以上の処理を行うと、ステップＳ１に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００９３】
［作用効果］
このように、本実施形態によれば、無線基地局３０の空きスロット数が１つの場合に、当該無線基地局３０（対象基地局）の通信ゾーン４０（対象ゾーン）に進入予定の列車５０（候補列車）に最後のタイムスロットを割り当てることが可能か否かを、候補列車が対象ゾーンに進入した場合に、対象ゾーンを進出可能な列車が存在するか否かに基づいて判定する。つまり、候補列車が対象ゾーンに進入しても、対象ゾーンから進出可能な列車が存在するので、少なくとも、候補列車の進入によって直ちにデッドロックが生じることを回避できる。候補列車が対象ゾーンに進入した場合に、対象ゾーンを進出可能な列車が存在するか否かの演算量は、線区のどこかでデッドロックが将来的に発生する状況に陥ってしまっていないかを完全に予測する演算量に比べて遙かに少ない。そのため、本実施形態の手法は、現実的な回避手法の１つと言える。
【００９４】
具体的な判定方法としては、先ず、候補列車について第１の条件を満たすかを判定し、満たすならば“可能”と判定する。第１の条件を満たさないならば、続いて、候補列車について第２の条件を満たすかを判定し、満たすならば“可能”と判定し、満たさないならば“不可能”と判定する。
【００９５】
第１の条件は、候補列車の在線している通信ゾーンに向けて対象ゾーンを進出する列車が存在すること、である。第１の条件を満たす場合、候補列車が対象ゾーンに進入した場合に、候補列車と入れ替わりで対象ゾーンから進出して候補列車が在線していた通信ゾーンに進入する列車が存在する場合には、候補列車の進入が原因でデッドロックが生じることはないと判定することができる。故に、この場合にはデッドロックを回避しているとして、候補列車に通信権を割り当てることができる。
【００９６】
また、第２の条件は、対象ゾーンに進路競合する列車が存在し、且つ、当該列車に対して候補列車が上位である、ことである。第２の条件を満たす場合、候補列車が対象ゾーンに進入することで、候補列車と進路競合する列車が進路を確保することが可能な場合には、候補列車の進入が原因でデッドロックが生じることはないと判定することができる。故に、この場合にはデッドロックを回避しているとして、候補列車に通信権を割り当てることができる。
【００９７】
無線式列車制御システムでは、列車ダイヤに従った正常運行においてはデッドロックが生じないよう、無線基地局３０の設置位置や通信ゾーン等が設計されるため、論理的には、正常運行ではデッドロックは生じない。デッドロックが生じるのは、主に、ダイヤ乱れ時であり、特に、短い区間に列車が集中し、無線基地局のタイムスロットに空きがない状況で発生し易い。このため、無線基地局３０の空きスロットが１つである場合に、タイムスロットを割り当てたとしても直ちにデッドロックが生じないような列車に、最後の１つのタイムスロットを割り当てるようにしている。
【００９８】
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００９９】
（Ａ）通信権
上述の実施形態では、無線式列車制御システム１は、無線基地局３０と列車５０（車上装置６０）との間の無線通信として、タイムスロットを通信権として列車５０に割り当てる時分割通信を行うことしたが、時分割通信ではなく、定められた複数種類の周波数を通信権として列車に割り当てる周波数分割通信を行うことにしても良い。
【０１００】
（Ｂ）候補列車の検出
また、上述の実施形態では、タイムスロット管理装置２０が、在線情報３１６を参照して各列車５０の走行位置を監視し、ハンドオーバー準備点に達した列車５０を候補列車として検出するようにしたが、列車５０（車上装置６０）からのリクエスト信号に基づいて候補列車を検出するようにしても良い。具体的には、車上装置６０が、随時、自列車５０の走行位置を検出することとし、自列車５０の走行位置がハンドオーバー準備点に到達すると、列車制御装置１０に、次に進入予定の通信ゾーンのタイムスロットの割り当てを要求するリクエスト信号を送信する。タイムスロット管理装置２０は、このリクエスト信号の送信元の列車５０を、候補列車として検出する。
【符号の説明】
【０１０１】
１…無線式列車制御システム
１０…列車制御装置
２０…タイムスロット管理装置
２００…処理部
２１０…検出部
２２０…割り当て可否判定部
２２２…第１の判定部
２２４…第２の判定部
２３０…割り当て実施部
３４０…割り当て解除部
３００…記憶部
３０２…タイムスロット管理プログラム
３１０…線形情報
３１２…ダイヤ情報
３１４…無線基地局情報
３１６…在線情報
３１８…進路情報
３２０…列車順序情報
３２２…スロット割り当て情報
３０…無線基地局
４０…通信ゾーン
５０…列車
６０…車上装置
Ｎ…通信ネットワーク
Ｒ…線路
【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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