(57)【要約】【課題】地上装置の削減と、列車の安全な走行を両立することができる鉄道車両および鉄道車両制御システムを提供する。【解決手段】自車両の速度および位置を検出する速度位置検出手段と、自車両と先行車両および後続車両との間でそれぞれの位置情報を無線通信により送受信する車上無線通信手段と、自車両の速度制御を行う車上制御手段と、を備える。車上制御手段は、車上無線通信手段を介して先行車両から受信した位置情報に基づいて停止限界位置を算出するとともに、自車両の位置、車上無線通信手段を介して後続車両から受信した位置情報、および無線通信の有効距離とに基づいて後続列車から無線通信の有効位置までの距離を算出し、この算出した距離だけ自車両から下流側の位置と停止限界位置とのうちの自車両に近い位置を基準として、速度位置検出手段が検出した自車両の速度および位置に応じた速度制御を行う。【選択図】図２
2015033177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の速度および位置を検出する速度位置検出手段と、
自車両と先行車両および後続車両との間でそれぞれの位置情報を無線通信により送受信する車上無線通信手段と、
自車両の速度制御を行う車上制御手段と、
を備え、
前記車上制御手段は、
前記車上無線通信手段を介して前記先行車両から受信した位置情報に基づいて停止限界位置を算出するとともに、自車両の位置、前記車上無線通信手段を介して前記後続車両から受信した位置情報、および無線通信の有効距離とに基づいて後続列車から無線通信の有効位置までの距離を算出し、この算出した距離だけ自車両から下流側の位置と停止限界位置とのうちの自車両に近い位置を基準として、前記速度位置検出手段が検出した自車両の速度および位置に応じた速度制御を行う、
鉄道車両。
【請求項２】
前記車上制御手段は、前記車上無線通信手段が前記先行車両または前記後続車両からその位置情報を受信できない場合、最後に受信したその位置情報を元に前記速度制御を行う請求項１に記載の鉄道車両。
【請求項３】
前記車上無線通信手段は、構内装置から構内に在線する鉄道車両を識別する情報を含む構内在線情報を受信し、
前記車上制御手段は、前記車上無線通信手段が受信した前記構内在線情報に基づいて前記先行車両と前記後続車両とを判断する、
請求項１に記載の鉄道車両。
【請求項４】
前記車上制御手段は、
自車両が走行する路線の下流側直近の他車両が、同路線上の棒線部に在線する場合は、該他車両を先行車両とし、該他車両が、同路線上の線路の分岐部を有するいずれかの構内に在線する場合は、該他車両が在線する線路の分岐部を有する構内に在線する全車両を自車両に対する先行車両と見なし、
自車両が走行する路線の上流側直近の他車両が、同路線上の棒線部に在線する場合は、該他車両を後続車両とし、該他車両が、同路線上の上流側の線路の分岐部を有するいずれかの構内に在線する場合は、該他車両が在線する線路の分岐部を有する構内に在線する全車両を自車両に対する後続車両と見なすことで、
前記先行車両と前記後続車両とを判断する、
請求項３に記載の鉄道車両。
【請求項５】
前記車上制御手段は、自車両が前記路線上の線路の分岐部を有するいずれかの構内に在線する場合に、同構内に在線するいずれかの他車両が自車両の位置情報を正常に受信していないことを検出した場合、または、前記車上無線通信手段が前記構内に在線するいずれかの車両からその位置情報を受信できない場合は、自車両を停止させる、
請求項３に記載の鉄道車両。
【請求項６】
前記車上制御手段は、
前記車上無線通信手段が前記構内装置から前記構内在線情報を受信できない場合でかつ自車両が前記構内に在線中の場合は、自車両を停止させ、その他の場合は、前記構内を進入禁止として制御する、
請求項３に記載の鉄道車両。
【請求項７】
駅構内装置と複数の鉄道車両からなる鉄道車両制御システムにおいて、
前記駅構内装置は、
線路の分岐部を有する構内と該構内に繋がる棒線部との境界付近に設置され、前記鉄道車両の識別情報を検出する識別情報検出手段、
前記識別情報検出手段で検出した識別情報に基づいて、最後に前記構内に進入した鉄道車両と、最後に前記構内を進出した鉄道車両と、前記構内に在線する鉄道車両とを特定し、これらの鉄道車両を識別できる構内在線情報を作成する構内在線車両監視手段、および、
前記鉄道車両に構内在線車両情報を無線通信により送信する構内無線通信手段、
を有し、
前記鉄道車両は、
自車両の速度および位置を検出する速度位置検出手段と、
自車両と先行車両および後続車両との間でそれぞれの位置情報を無線通信により送受信する車上無線通信手段と、
自車両の速度制御を行う車上制御手段と、を有し、
前記車上制御手段は、
前記車上無線通信手段を介して前記先行車両から受信した位置情報に基づいて停止限界位置を算出するとともに、自車両の位置、前記車上無線通信手段を介して前記後続車両から受信した位置情報、および無線通信の有効距離とに基づいて後続列車から無線通信の有効位置までの距離を算出し、この算出した距離だけ自車両から下流側の位置と停止限界位置とのうちの自車両に近い位置を基準として、前記速度位置検出手段が検出した自車両の速度および位置に応じた速度制御を行う、
ことを特徴とする鉄道車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、鉄道車両および鉄道車両制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信を利用した列車制御システムが実用化されている。この列車制御システムは、地上−車上間の情報伝達の手段として、軌道回路の代わりに無線通信を利用することにより、従来の列車制御システムに比べ地上設備を削減することができるものとなっている。それでも、全列車の追跡と停止限界位置の算出を地上側で行うため、運行管理装置、複数の地上制御装置、これらをつなぐ地上ネットワークなどの設備は、従来と同様に必要である。一方、列車間等の無線通信を利用して、地上設備を必要最小限とし、車上側の制御のみでも安全な走行を可能とする車上情報集約型の列車制御システムなども提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４５２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、列車間の無線通信を利用した列車制御システムでは、無線機の異常や通信障害が発生すると、自列車との無線通信が行える距離に存在する先行列車との通信が行えなくなるという課題がある。また、線路の分岐部を有する駅構内などで列車順序が入れ替わるような場合にも対応できる必要がある。このため、列車間の無線通信を利用することにより地上設備を削減しても、安定した走行を実現することができる列車制御システム（鉄道車両制御システム）が求められた。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、地上装置の削減と、列車の安定な走行を両立することができる鉄道車両および鉄道車両制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の鉄道車両は、自車両の速度および位置を検出する速度位置検出手段と、自車両と先行車両および後続車両との間でそれぞれの位置情報を無線通信により送受信する車上無線通信手段と、自車両の速度制御を行う車上制御手段と、を備える。車上制御手段は、車上無線通信手段を介して先行車両から受信した位置情報に基づいて停止限界位置を算出するとともに、自車両の位置、車上無線通信手段を介して後続車両から受信した位置情報、および無線通信の有効距離とに基づいて後続列車から無線通信の有効位置までの距離を算出し、この算出した距離だけ自車両から下流側の位置と停止限界位置とのうちの自車両に近い位置を基準として、速度位置検出手段が検出した自車両の速度および位置に応じた速度制御を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態の列車制御システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、同列車制御システムにおける列車および駅装置の内部構成を示す図である。
【図３−１】図３−１は、実施形態の車上制御装置による速度制御を説明する図である。
【図３−２】図３−２は、実施形態の車上制御装置による速度制御を説明する図である。
【図４−１】図４−１は、自列車と先行列車との関係を説明する図である。
【図４−２】図４−２は、図４−１の状態における駅構内在線列車情報の一例を示す図である。
【図４−３】図４−３は、自列車と先行列車との関係を説明する図である。
【図４−４】図４−４は、図４−３の状態における駅構内在線列車情報の一例を示す図である。
【図５−１】図５−１は、自列車と後続列車との関係を説明する図である。
【図５−２】図５−２は、図５−１の状態における駅構内在線列車情報の一例を示す図である。
【図５−３】図５−３は、自列車と後続列車との関係を説明する図である。
【図５−４】図５−４は、図５−３の状態における駅構内在線列車情報の一例を示す図である。
【図６】図６は、どの列車が先行列車かを車上制御装置が判断する際の処理フローを示す図である。
【図７】図７は、どの列車が後続列車かを車上制御装置が判断する際の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、一実施形態の列車制御システムについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の列車制御システムの構成を示す図である。また、図２は、同列車制御システムにおける列車および駅装置の内部構成を示す図である。なお、本実施形態の列車制御システムでは、線路の分岐部を有する駅構内を例としている。
【０００９】
本実施形態の列車制御システムは、予め決められた路線の線路５０上を走行する列車１０、線路５０の分岐部を有する部分に設置された駅装置２０および列車識別情報検出装置３０から構成される。
【００１０】
列車１０は、１または複数の鉄道車両から編成され、当該列車１０の速度と位置を検出する速度位置検出装置１１と、他列車との間でそれぞれの列車位置情報等の電文を送受信する車上無線通信装置１２およびアンテナ１３と、列車の速度制御を行う車上制御装置１４と、路線の線形情報（勾配、カーブ、駅、制限速度等の情報を含む）、車両性能情報が記憶された記憶装置１５とを搭載している。なお、列車位置情報は、例えば、編成ＩＤと列車１０の先端および後端の位置（キロ程等）からなり、駅構内に在線している場合は、在線する番線の情報等を含む。また、他列車から受信した列車位置情報は、車上制御装置１４に備わるメモリ等の記憶手段（図示せず）または記憶装置１５に一時記憶し、他列車との無線通信が途絶えた場合には、最後に受信した他列車の列車位置情報を保持するようにしている。
【００１１】
速度位置検出装置１１は、車軸に設置された速度発電機（ＴＧ：tachogenerator）１６や、車上子１７および線路５０に設置された位置補正用地上子４０や、ＧＰＳなどを利用して、当該列車１０の速度と位置を検出する。車上制御装置１４は、速度位置検出装置１１で検出した自列車の速度および位置と、先行列車および後続列車との位置関係（詳細は後述）と、記憶装置１５から読みだした路線の線形情報および車両性能情報とに基づいて、列車１０の速度制御を行うための制御指令を算出し、主電動機を制御する主制御器やブレーキ装置に出力する。またこの車上制御装置１４には、安全を確保するため、自装置の異常を検出した場合は非常ブレーキ指令を出力する仕組みが設けられている。
【００１２】
このほか、列車１０には、列車１０を走行させるための装置として、運転士が操作する主幹制御器や、自動列車運転装置（ＡＴＯ：Automatic  Train  Operation）、主電動機、主制御器、ブレーキ装置などが搭載されているが（いずれも図示せず）、これらについては通常の列車と同様なので、ここではその説明を省略する。
【００１３】
駅装置２０は、駅構内在線列車監視装置２１と駅無線通信装置２２を有しており、更に、線路５０の分岐部を有する駅構内とその外部との境界付近に設置される列車識別情報検出装置３０と伝送路を介してつながっている。駅構内在線列車監視装置２１は、列車識別情報検出装置３０が列車識別情報検出用車上子１８から受信した編成ＩＤなどの列車識別情報を伝送路を介して受け取ると、受け取った列車識別情報に基づいて、最後に駅構内に進入した列車１０と、最後に駅構内を進出した列車１０と、駅構内に在線する列車１０とをそれぞれ特定する。また、駅構内在線列車監視装置２１は、特定した各列車１０の編成ＩＤなどの列車識別情報を含む駅構内在線列車情報を作成する。作成した駅構内在線列車情報は、駅無線通信装置２２およびアンテナ２３を介して列車１０に送信される。列車識別情報検出装置３０としては、例えば、車上制御装置１４から列車識別情報検出用車上子１８を介して編成ＩＤを読み取るＩＤ検知装置などが利用できる。最後に駅構内に進入した列車１０、および、最後に駅構内を進出した列車１０は、それぞれ、方面別（上り／下り、またはＡ線／Ｂ線など）に特定する。ただし、逆線走行はないものとする。
【００１４】
この列車制御システムでは、上記のように列車１０と駅装置２０に無線通信の機能をもたせている。特に、列車１０に無線通信の機能を持たせることで、自列車と先行または後続する列車１０との間で、その無線通信の有効距離の範囲内にて無線通信可能となっている。また、列車１０と駅装置２０との間も、同じ無線通信の有効距離の範囲内にて無線通信可能となっている。なお、本実施形態において無線通信の有効距離は、種々の条件で電波環境が変わることから、例えば、既定の確率で確実に電文が届く距離の８０％の距離とする。
【００１５】
次に、本実施形態の列車制御システムの基本的な動作について説明する。なお、以下に説明する動作ないし処理は、事前に決められた制御周期で繰り返し実行される。また、本実施形態において各列車１０は、同一路線を走行するものとし、線路の分岐部がない駅構内は、分岐部を有する駅構内の上流側および下流側における路線の棒線部と同様に扱うものとする。
【００１６】
分岐部を有する駅構内の上流側および下流側における路線の棒線部では、列車順序は入れ替わらないので、列車１０は自身（＝自列車）のすぐ前方（進行方向）に在線する列車１０（＝先行列車）と無線通信を維持すれば、自列車の走行に支障となる列車１０を見落とすことはない。よって、自列車と先行列車間の無線通信が維持できている場合、各列車１０の車上制御装置１４は、従来のように、先行列車に対して定まる停止限界位置を過走しないように速度制御を行う（図３−１）。しかし先行列車が自列車から無線通信の有効距離よりも離れてしまうと、列車１０は先行列車との無線通信を維持できなくなるので、この速度制御に加え、後続列車から受信した列車位置情報と、速度位置検出装置１１で検出した自列車の速度と位置に基づいて、自列車と後続列車との距離が無線通信の有効距離以下となるように自列車の速度制御を行う。
【００１７】
具体的には、図３−２に示すように、車上制御装置１４は、自列車の在線位置と後続列車の在線位置とから後続列車までの列車間距離を求め、この求めた列車間距離と無線通信の有効距離を比較することで、後続列車から無線通信の有効距離までの距離差、即ち後続列車の上流側に存在する有効な無線距離位置までの距離差Δを求める。そして、車上制御装置１４は、求めた距離差Δだけ前方の位置Ａと先行列車に対して定まる停止限界位置Ｂとを比較し、自列車に近い方の位置（図３−２の例ではＡ）を速度制御に用いる停止限界位置として、速度制御を行う。なお、停止限界位置に対する速度制御は、従来と同様に行う。このように制御することにより、各列車１０は、その先行列車との無線通信を維持しながら走行できるので、先行列車を見落としてしまうことを防止できる。
【００１８】
なお、列車１０が車上無線通信装置１２の故障や電波障害等により後続列車からの列車位置情報を正常に受信できなくなった場合は、最後に正常に受信した後続列車の列車位置情報で示される位置より上流側（進行方向とは逆側）に後続列車が在線することはないので、次のように速度制御を行う。すなわち、列車１０の車上制御装置１４は、上記基本的な動作における後続列車に対応した部分において、最後に正常に受信した後続列車の列車位置情報で示される位置から無線通信の有効距離だけ下流側の位置までに停止できる速度を超えないように列車１０の速度制御を行う。このように制御することにより、列車１０とその後続列車との距離が無線通信の有効距離以上になることはなく、車上無線通信装置１２の故障や電波障害等が解消されれば、無線通信を回復することができる。
【００１９】
一方、列車１０は、その先行列車からの列車位置情報を正常に受信できない場合は、最後に正常に受信した先行列車の列車位置情報で示される位置より上流側に先行列車が在線することはないので、次のように速度制御を行う。すなわち、列車１０の車上制御装置１４は、上記基本的な動作における先行列車に対応した部分において、最後に正常に受信した先行列車の列車位置情報で示される位置に基づいて停止限界位置を算出し、算出した停止限界位置を過走しないように、列車１０の速度制御を行う。このように制御することにより、安全な走行を確保できる。
【００２０】
続いて、線路５０の分岐部を有する駅構内とその上流および下流における、自列車と、先行列車と、後続列車との関係について説明する。
【００２１】
図４−１に示すように各列車１０が棒線部にのみ在線している場合では、直近に先行している列車１０が自列車の先行列車となる。同図の例では、同図に示す列車１０のうち、列車２が列車３の先行列車となり、列車１が列車２の先行列車となる。一方、図４−３に示すように、分岐部を有する駅構内に１または複数の列車１０が在線している場合は、分岐部を有する駅構内に在線している全列車１０をひとまとまりとして扱い、同図の例では、図に示す列車１０のうち、列車２および列車３を列車４の先行列車と見なし、列車１が列車２および列車３の先行列車となる。なお、図４−１および図４−３の状態のときの駅構内在線列車情報はそれぞれ、図４−２および図４−４のようになる。
【００２２】
後続列車も同様の考え方で、図５−１に示すように各列車１０が棒線部にのみ在線している場合では、直近に後続している列車が自列車の後続列車となる。同図の例では、図に示す列車１０のうち、列車３が列車２の後続列車となり、列車２が列車１の後続列車となる。一方、図５−３に示すように、分岐部を有する駅構内に１または複数の列車１０が在線している場合は、分岐部を有する駅構内に在線している全列車１０をひとまとまりとして扱い、同図の例では、図に示す列車１０のうち、列車２および列車３を列車１の後続列車と見なし、列車４が列車２および列車３の後続列車となる。なお、図５−１および図５−３の状態のときの駅構内在線列車情報はそれぞれ、図５−２および図５−４のようになる。
【００２３】
なお、図４−２，図４−４，図５−２，図５−４に例示した駅構内在線列車情報は、番線毎の在線する列車１０のＩＤ（図の例では、在線列車ＩＤ（１），在線列車ＩＤ（２），在線列車ＩＤ（３）の項目に、駅構内に在線する列車１０の列車識別情報が設定される）と、最後に進出した列車１０のＩＤ（図の例では進出列車ＩＤ）と、最後に進入してきた列車１０のＩＤ（図の例では進入列車ＩＤ）と、在線列車数を含んでいる。また、最後に進出した列車１０および最後に進入した列車１０に関しては、図４−２，図４−４，図５−２，図５−４に示していないが、前述のように方面別に特定する。
【００２４】
ここで、どの列車１０が先行列車かを車上制御装置１４が判断する際の処理フローを図６に示し説明する。この判断には、上述のように駅装置２０から受信した駅構内在線列車情報を利用する。なお、以下において、自列車が棒線部に在線しているかいないかの判断は、自列車の在線位置と記憶装置１５に記憶されている路線の線形情報とを基に行うことができる。
【００２５】
（１）車上制御装置１４は、自列車が棒線部に在線している場合（すなわち線路の分岐部を有する駅構内に在線していない場合）（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、自列車の在線位置の下流側で最も近い駅構内Ｓの駅構内在線列車情報を、車上−地上間の無線通信により駅構内Ｓの駅装置２０から取得する（ステップＳ１０２）。
【００２６】
次いで、車上制御装置１４は、上記駅構内在線列車情報から現在の先行列車が駅構内Ｓより上流側に在線していると判断すると（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、先行列車判断の変更なしとする（ステップＳ１０４）。
【００２７】
一方、車上制御装置１４は、現在の先行列車が、駅構内Ｓより上流側に在線せず（ステップＳ１０３でＮｏ）、駅構内Ｓにいずれかの列車１０が在線していると判断すると（ステップＳ１１０でＹｅｓ）、駅構内Ｓに在線する全列車１０を先行列車と判断する（ステップＳ１１１）。すなわち、ここで駅構内Ｓに在線する全列車１０を自列車の先行列車と見なす。
【００２８】
（２）車上制御装置１４は、自列車が棒線部に在線していない場合（すなわち線路の分岐部を有する駅構内に在線している場合）（ステップＳ１０１でＮｏ）、在線中の駅構内Ｓの駅装置２０から駅構内在線列車情報を、車上−地上間の無線通信により駅構内Ｓの駅装置２０から取得する（ステップＳ１０５）。
【００２９】
次いで、車上制御装置１４は、駅構内Ｓを最後に進出した列車Ｒを、この駅構内在線列車情報から抽出する（ステップＳ１０６）。
【００３０】
次いで、車上制御装置１４は、下流側の次の駅構内を判断の対象とするためＳ＝Ｓ＋１として（ステップＳ１０７）、列車Ｒが駅構内Ｓ（＝自列車が現在在線している駅構内の次の下流の駅構内）より上流側に在線しているか判断し、ここで駅構内Ｓより上流側に在線していると判断される場合は（ステップＳ１０８でＹｅｓ）、列車Ｒを先行列車と判断する（ステップＳ１０９）。
【００３１】
一方、車上制御装置１４は、列車Ｒが駅構内Ｓ（＝自列車が現在在線している駅構内の次の下流の駅構内）より上流側に在線していないと判断すると（ステップＳ１０８でＮｏ）、駅構内Ｓ（＝自列車が現在在線している駅構内の次の下流の駅構内）に列車１０が在線しているか判断し、駅構内Ｓに列車１０が在線していると判断される場合は（ステップＳ１１０でＹｅｓ）、駅構内Ｓに在線する全列車１０を先行列車と判断する（ステップＳ１１１）。
【００３２】
他方、車上制御装置１４は、駅構内Ｓ（＝自列車が現在在線している駅構内の次の下流の駅構内）に列車１０が在線していないと判断される場合は（ステップＳ１１０でＮｏ）、ステップＳ１０６に戻り、駅構内Ｓ（＝自列車が現在在線している駅構内の次の下流の駅構内）を最後に進出した列車Ｒを、この駅構内Ｓの駅構内在線列車情報から抽出する（ステップＳ１０６）。そして、その次の駅構内を判断の対象とするためＳ＝Ｓ＋１として（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８以降の処理を実施して、さらに下流の駅構内Ｓを対象に先行列車を探索していく。
【００３３】
続いて、どの列車１０が後続列車かを車上制御装置１４が判断する際の処理フローを図７に示し説明する。なお、この判断についても、駅装置２０から受信した駅構内在線列車情報を利用する。
【００３４】
（１）車上制御装置１４は、自列車が棒線部に在線している場合（すなわち線路の分岐部を有する駅構内に在線していない場合）（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、自列車の在線位置の上流側で最も近い駅構内Ｓの駅構内在線列車情報を、車上−地上間の無線通信により駅構内Ｓの駅装置２０から取得する（ステップＳ２０２）。
【００３５】
次いで、車上制御装置１４は、上記駅構内在線列車情報から駅構内Ｓを最後に進出した列車Ｒを抽出する（ステップＳ２０３）。
【００３６】
次いで、車上制御装置１４は、駅構内Ｓを最後に進出した列車Ｒが自列車であり（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、駅構内Ｓにいずれかの列車１０が在線していると判断される場合は（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、駅構内Ｓに在線している全列車１０を後続列車と判断する（ステップＳ２０６）。すなわち、ここで駅構内Ｓに在線する全列車１０を自列車の後続列車と見なす。
【００３７】
一方、車上制御装置１４は、駅構内Ｓを最後に進出した列車Ｒが自列車ではなく（ステップＳ２０４でＮｏ）、前制御周期において駅構内Ｓを最後に進出した列車Ｒが自列車（すなわち、列車Ｒ＝自列車）であると判断される場合は（ステップＳ２０７でＹｅｓ）、ステップＳ２０３で抽出した列車Ｒを後続列車と判断し（ステップＳ２０８）、そうでない場合は（ステップＳ２０７でＮｏ）、後続列車判断の変更なしとする（ステップＳ２０９）。
【００３８】
（２）車上制御装置１４は、自列車が棒線部に在線していない場合（すなわち線路の分岐部を有する駅構内に在線している場合）（ステップＳ２０１でＮｏ）、在線中の駅構内Ｓの駅構内在線列車情報を、車上−地上間の無線通信により駅構内Ｓの駅装置２０から取得する（ステップＳ２１０）。
【００３９】
次いで、車上制御装置１４は、駅構内Ｓに最後に進入した列車Ｒを、この駅構内在線列車情報から抽出する（ステップＳ２１１）。
【００４０】
そして、車上制御装置１４は、駅構内Ｓに最後に進入した列車Ｒが自列車でないと判断すると（ステップＳ２１２でＮｏ）、列車間の無線通信により列車Ｒから受信した列車Ｒの後続列車を自列車の後続列車と判断する（ステップＳ２１３）。
【００４１】
一方、車上制御装置１４は、駅構内Ｓに最後に進入した列車Ｒが自列車であると判断すると（ステップＳ２１２でＹｅｓ）、上流側の駅構内を判断の対象とするためＳ＝Ｓ−１として（ステップＳ２１４）、ステップＳ２０３以降の処理を実施して、さらに上流の駅構内Ｓを対象に後続列車を探索していく。
【００４２】
以上のようにして、自列車に対する先行列車および後続列車が特定される。なお、この特定は、無線通信の有効距離の範囲内にて行うことができる。
【００４３】
次に、上記自列車と先行列車と後続列車との関係において、車上制御装置１４の動作をさらに詳細に説明する。
【００４４】
（自列車が線路５０の分岐部を有する駅構内の上流側の棒線部に在線している場合）
線路５０の分岐部を有する駅構内では、列車順序が入れ替わる可能性がある。そのため、自列車が棒線部に在線しているときに、先行列車が駅構内に進入した場合は（このとき駅構内に進入した先行列車の列車識別情報等の情報は、駅装置２０により駅構内に在線する列車１０として駅構内在線列車情報に含められる）、自列車は駅装置２０から受信した駅構内在線列車情報から駅構内に在線する列車１０の列車識別情報をすべて抽出し、抽出した列車識別情報に対応するすべての列車１０を先行列車と見なす。そして、これらの先行列車から列車位置情報を受信する。なお、先行列車が駅構内に進入したとき、自列車は、この先行列車と無線通信の有効距離の範囲内にあるので、駅装置２０や駅構内に在線する他の列車１０とも無線通信可能である。これらの先行列車のうち、列車位置情報を正常に受信できないものがあれば、最後に正常に受信した列車位置情報をその列車１０の列車位置情報とする。そして、車上制御装置１４は、見なし先行列車のうち、自列車に最も近い見なし先行列車の位置を、先行列車の位置と見なして速度制御を行う。
【００４５】
上記のようにして先行列車として見なした駅構内の見なし先行列車のうち１編成が棒線部へ進出した場合は、この棒線部へ進出した列車１０は見なし先行列車より先を走行する列車となるので、先行列車と見なす対象から除外する。なお、駅構内に最後に残った先行列車が棒線部に進出する前後は、先行列車は再び１編成のみとなっている。なお、先行列車の駅構内への進入や駅構内の見なし先行列車の駅構内からの進出は、駅装置２０から取得される駅構内在線列車情報を利用して検知される。
【００４６】
（自列車が線路５０の分岐部を有する駅構内に進入した場合）
その後自列車が駅構内に進入すると、また列車順序が入れ替わる可能性があるので、まず、駅構内から下流側直近の列車１０が棒線部に在線する場合はこの列車１０を先行列車とし、下流側直近の列車１０が下流側の線路の分岐部を有するいずれかの駅構内に在線している場合はその駅構内に在線する全列車を先行列車と見なして、それまで先行列車と見なしていた駅構内の見なし先行列車を先行列車と見なす対象から除外する。そして、上記駅構内から下流側の直近に在線する先行列車および当該駅構内に在線する全列車１０から列車位置情報を受信し、受信した列車位置情報を停止限界位置の算出に用いる。すなわち、駅装置２０から受信した駅構内在線列車情報に基づいて駅構内に在線する列車１０の列車識別情報等（上り／下り等の情報を含む）をすべて抽出し、抽出した列車識別情報に対応する列車１０と先行列車とから受信した列車位置情報を路線の線形情報に基づいてマッピングし、自列車の在線する番線上で支障となる列車１０の列車位置情報を元に停止限界位置を算出する。なお、列車位置情報を正常に受信できないものがあれば、最後に受信した列車位置情報を、その列車１０の列車位置情報とする。
【００４７】
一方、列車位置情報が正常に受信されなかった列車１０の側では、返送された情報により、または、返送された情報を受信できないことにより自列車の異常を検出し、他列車が保持している列車位置情報（＝最後に正常に送信できた列車位置情報）との在線位置のずれを最小とするため自列車を停止させる（停止していた場合はそのまま停止したままとする）。
【００４８】
返送された情報により異常を検知するには、例えば、各列車１０が、列車位置情報を正常に受信できた列車１０の編成ＩＤを送信電文に含めるようにする。この場合、返送された情報に自列車の編成ＩＤがなければ、その列車１０は自列車の列車位置情報を正常に受信していないことになる。あるいは、各列車１０が正常に受信した電文に含められた送信時刻または通番を更新して、受信した編成ＩＤとともに返送するようにする。この場合、自列車の編成ＩＤに対応した送信時刻または通番が更新されていなければ、その列車１０は自列車の列車位置情報を正常に受信していないことになる。なお、正常に受信できなかった列車１０の方も、自分の位置情報を正常に受信してもらえたとの情報が得られないため、当該列車１０の車上制御装置１４は、結局当該列車１０を停止する制御を行う。
【００４９】
このように、自列車が駅構内に進入し在線する場合に、駅構内に在線する他の列車１０のいずれかまたは先行列車が、自列車の列車位置情報を正常に受信していないことを検出した場合、または、駅構内に在線する他の列車１０のいずれかまたは先行列車から列車位置情報を受信できない場合は、自列車を停止させることにより、駅構内での安全を確保することができる。
【００５０】
自列車が線路５０の分岐部を有する駅構内に進入後、在線しているときに、後続列車が駅構内に進入してきた場合は、この後続列車の後続列車を自列車の後続列車とし、前述の自列車が駅構内に進入した場合の処理（制御）を実施する。なお、駅構内に進入してきた後続列車の後続列車の列車識別情報等は、駅構内に進入してきた後続列車の後続列車から取得することができる。
【００５１】
一方、自列車が駅構内に在線しているときに、駅構内の列車１０のうち１編成が棒線部へ進出した場合は、この棒線部へ進出した列車１０は、駅構内から下流側の直近に在線し、駅構内に在線している各列車１０より先を走行する列車１０となるので、これを先行列車とする。
【００５２】
（自列車が線路５０の分岐部を有する駅構内から進出した場合）
自列車が駅構内から進出した場合、自列車は駅装置２０から受信した駅構内在線列車情報から駅構内に在線する列車１０の列車識別情報をすべて抽出し、抽出した列車識別情報に対応するすべての列車１０を後続列車と見なす。そして、これらの見なし後続列車から列車位置情報を受信する。これらの見なし後続列車のうち、列車位置情報を正常に受信できないものがあれば、最後に正常に受信した列車位置情報をその列車１０の列車位置情報とする。そして、車上制御装置１４は、見なし後続列車のうち、自列車から最も離れている見なし後続列車の位置を、後続列車の位置と見なして速度制御（前述の基本的な動作）を行う。
【００５３】
（自列車が線路５０の分岐部を有する駅構内の下流側の棒線部に在線している場合）
自列車が線路５０の分岐部を有する駅構内の下流側の棒線部に在線し、当該駅構内に在線する列車１０を見なし後続列車としているときに、当該駅構内に対し上流側に在線していた列車１０が当該駅構内に進入してきた場合、自列車は、駅装置２０から再度受信した駅構内在線列車情報から当該駅構内に在線する列車１０の列車識別情報をすべて抽出し、抽出した列車識別情報に対応する列車１０（当該駅構内にあらたに進入してきた列車１０を含む）をすべて後続列車と見なす。これらの後続列車のうち、列車位置情報を正常に受信できないものがあれば、最後に正常に受信した列車位置情報をその列車１０の列車位置情報とする。そして、車上制御装置１４は、見なし後続列車のうち、自列車から最も離れている見なし後続列車の位置を、後続列車の位置と見なして速度制御（前述の基本的な動作）を行う。
【００５４】
上記状態から、駅構内の後続列車のうち１編成が棒線部へ進出した場合は、この列車１０のみを後続列車とし、駅構内に残っている列車１０はすべて後続列車と見なす対象から外す。その後、自列車および後続列車がともに棒線部に在線している間は自列車と後続列車の関係が維持される。このとき車上制御装置１４は、前述の基本的な動作を実施する。
【００５５】
なお、駅構内における進路制御については、従来のように連動装置を置いて、駅装置２０が各列車１０から列車位置情報を受信して連動装置に渡すことにより行い、連動装置の算出した信号情報を駅装置２０が各列車１０に送信するようにしてもよいし、特開２０１０−２１３３８３号公報に開示されている方法を用いて進路制御を行ってもよい。
【００５６】
ところで、駅装置２０が故障したり、通信障害などで、駅装置２０の送信した駅構内在線列車情報が列車１０に届かないときは、駅構内に在線する列車１０、最後に駅構内に進入した列車１０、最後に駅構内から進出した列車１０を車上制御装置１４が誤って判断し、先行列車や同じ駅構内にいる列車１０を見落とす恐れがある。そこで、本実施形態では、駅装置２０から駅構内在線列車情報を受信できなかったときに自列車がその駅構内に在線中だった場合は、自列車を停止させ、それ以外の部分に在線中だった場合はその駅構内を進入禁止と判断して速度制御を行うようにする。このように制御することにより、駅装置２０が故障したり、通信障害などが発生した場合でも、列車１０の安全な走行を確保することができる。
【００５７】
以上に説明したように、本実施形態の列車制御システムでは、線路の分岐部を有する駅構内などで列車順序が入れ替わるような場合でも、列車１０の走行に何の支障も生じない。また、線路５０の分岐部を有する駅構内などとその外部との境界付近に簡単な地上設備を設置するだけで、地上ネットワークを構築したり無線通信を中継したりしなくても、列車１０の安全走行を実現することができる。また、駅装置２０は鉄道敷設時に必ず設置するので、鉄道敷設時に駅の設備とまとめて設置することでコスト削減と工期短縮に貢献することができ、駅と他の駅との中間に設備を置く場合に比べて地上設備のメンテナンス負荷を軽減することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。その新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。その実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  列車
１１  速度位置検出装置
１２  車上無線通信装置
１３、２３  アンテナ
１４  車上制御装置
１５  記憶装置
１６  ＴＧ（tachogenerator）
１７  車上子
１８  列車識別情報検出用車上子
２０  駅装置
２１  駅構内在線列車監視装置
２２  駅無線通信装置
３０  列車識別情報検出装置
５０  線路
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図４−４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図６】
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【図７】
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