(57)【要約】【課題】列車の運行管理において、制御対象の列車が増加した場合や、運行ダイヤにトラブルが発生した際に早急にダイヤの復旧をする場合などに、列車と管理設備間の制御信号の多重化をすることで対処し、管理設備の増加を抑える。【解決手段】この発明に係る列車運行管理システムは、信号種別、基地局番号及び信号送信時間を送信する通信装置を有する基地局５と、レール４もしくは架線３で構成される通信媒体と、基地局５から通信媒体を介して送信される信号を受信後に、列車番号、列車速度及び信号送信までの処理時間を受信信号に付与して送信する通信装置２を有する列車１と、を備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号種別、基地局番号及び信号送信時間を送信する通信装置を有する基地局と、
レールもしくは架線で構成される通信媒体と、
前記基地局から前記通信媒体を介して送信される信号を受信後に、列車番号、列車速度及び信号送信までの処理時間を受信信号に付与して送信する通信装置を有する列車と、
を備えたことを特徴とする列車運行管理システム。
【請求項２】
前記基地局は、信号種別、基地局番号、列車番号、信号送信時間、列車速度及び信号送信までの処理時間が含まれる前記列車から送信される信号と信号受信時間から、前記基地局から前記列車までの距離を算出する装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の列車運行管理システム。
【請求項３】
前記基地局の通信装置はは一定間隔で信号種別、基地局番号、信号送信時間を２回送信し、前記列車の通信装置は前記基地局送信の信号を受信後に列車番号及び速度を付与して送信し、前記基地局は前記列車から２回送信される信号から列車の進行方向を算出する装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の列車運行管理システム。
【請求項４】
前記基地局の通信装置は、運行表の範囲外の速度で走行している列車を検出した場合、信号種別、基地局番号、列車番号及び運行速度を含む信号を送信し、前記信号を受信した前記列車は、動力装置により受信した運行速度になるように速度を変更し、前記列車の通信装置より、信号種別、基地局番号、列車番号及び列車速度を含む信号を前記基地局に通知することを特徴とする請求項１記載の列車運行管理システム。
【請求項５】
前記基地局の通信装置は、予定運行速度より遅く走行している列車がある場合は、後続の列車に対し、信号種別、列車番号及び変更後の運行速度を含む信号を送信して減速指示し、該当する列車は、動力装置により指示された速度になるように列車速度を変更し、前記列車の通信装置より、信号種別、基地局番号、列車番号及び列車速度を含む信号を送信して速度変更を前記基地局に通知することを特徴とする請求項４記載の列車運行管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、運行に必要な情報の通信媒体として架線もしくはレールを利用する列車運行管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
列車運行管理に必要な情報として、列車位置等（以下、管理情報）があるが、無線基地局はそれら管理情報を車上無線装置と無線通信で、列車が無線基地局上を通過する際に取得していた。
【０００３】
また、レール等を使った有線通信装置でも各区間を閉ループ構造にして列車の進入を把握するなどの運行管理をしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−１５０９３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の列車運行管理システムは、以上のように構成されているので、管理情報の通信を無線で行う場合は、列車と基地局が通信できる場所に無線通信装置を設置する必要があり、管理条件によっては、無線通信装置の数を増加させるなど敷設コストが膨大になっていた。
【０００６】
また、閉ループ構造を使った有線通信での運行管理も、列車が進入した際に閉ループの一部が短絡することで列車位置の検出をするなどのため詳細な運行管理ができなかった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、列車と基地局の間の通信を有線通信で行い、管理に必要な装置費用を低減した列車運行管理システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る列車運行管理システムは、信号種別、基地局番号及び信号送信時間を送信する通信装置を有する基地局と、レールもしくは架線で構成される通信媒体と、基地局から通信媒体を介して送信される信号を受信後に、列車番号、列車速度及び信号送信までの処理時間を受信信号に付与して送信する通信装置を有する列車と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１を示す図で、列車運行管理システムの全体構成を示す図である。図１に示すように、実施の形態１の列車運行管理システムは、架線３もしくはレール４を通信媒体とした有線で通信を行うシステムである。そして、列車運行管理システムは、列車１に搭載され、架線３もしくはレール４を通信媒体として基地局５と通信できる通信装置２で構成されている。
【００１０】
通信媒体として、架線３、レール４の複数が使用可能であるため、制御内容毎に通信内容を変える、冗長構成として通信の信頼性を高めることが可能である。
【００１１】
信号の送受信を同一の通信媒体で行っており、管理対象の列車が増加した場合などでも周知の周波数多重方式などの通信情報の多重化をすることで柔軟に対応ができる。
【００１２】
基地局５と列車１の距離を把握するため、基地局５から信号種別、基地局番号及び信号送信時間を含む、基地局から列車へ送信される信号７がレール４に送信される。それを受信した列車１は、受信した信号に、列車番号、列車速度及び信号送信までの処理時間を付与して、列車から基地局へ送信される信号８を送信する。送受信信号の伝達範囲６は、図１に太線で示されている。
【００１３】
列車から基地局へ送信される信号８を受信した基地局５では、受信時間と受信信号を基に、基地局５と列車１との距離を算出する。
【００１４】
図２は送受信される信号内容を示している。ここで示している信号は、異なる管理システムに対応できるようにデータ量を変えることができる。また、基地局と列車で送受信される信号内容９における、その他情報Ｇには、列車位置把握の他、ホームの映像情報等、列車運行管理に必要な信号を載せることができる。管理内容が変わる場合でも、送信信号の情報内容に予備空間があるため、送信信号を変えることで運行管理システムの変更に対して柔軟に対応できる。
【００１５】
上記信号の送受信で、基地局５と列車１との距離は把握できるが、位置が把握できない。そのため、基地局５から一定間隔で信号種別、基地局番号及び信号送信時間を含む、基地局から列車へ送信される信号７を２回送信して、列車１から返信される列車番号及び列車速度を付与した、列車から基地局へ送信される信号８を基に列車１の位置を把握する。この２回の信号送信タイミングは、距離測定の前後どちらで行ってもよい。
【００１６】
図３は基地局が列車の位置を把握する際の制御内容を示した図である。図３に示すように、基地局５では、信号送信時間Ｅと信号受信時間Ｆから列車１の応答時間がわかる。
【００１７】
例えば、基地局５に向かってくる列車１ａからの応答時間は、列車位置確認時の１回目の応答時間１０ａと列車位置確認時の２回目の応答時間１１ａでは、列車位置確認時の２回目の応答時間１１ａが小さい値となり基地局５との位置が分かる。
【００１８】
基地局５から離れていく列車１ｂからの応答時間は、列車位置確認時の１回目の応答時間１０ｂと列車位置確認時の２回目の応答時間１１ｂでは、列車位置確認時の２回目の応答時間１１ｂが大きい値となり基地局５との位置が分かる。
【００１９】
上記応答時間の大小から、列車１の位置を把握することが可能となる。２回の信号送信の間に列車１が基地局５を通過する場合は、位置情報の誤差が生じるが、送信間隔を短くするなどして誤差の発生を抑えることが可能である。
【００２０】
また、列車１が止まっている場合は、応答時間が同じになり２回の信号受信時の列車の位置は、基地局５を中心として等距離にあるようにみえるが、列車１からは列車速度も送信されているので、誤認識を防ぐことができる。
【００２１】
複数の制御信号を使うことで列車位置の特定等が可能なため、信号処理−信号送受信−関連装置の制御といった同一の処理を行う通信装置を基地局５と列車１に具備すれば、複数の列車運行管理が可能となる。
【００２２】
実施の形態２．
図４は実施の形態２を示す図で、運行予定に乱れが生じた際の制御内容を示した図である。運行表の範囲外の速度で走行している列車１ｃを検出した基地局５は、信号種別、基地局番号、列車番号及び運行速度を含む、基地局から列車へ送信される信号７を送信する。なお、運行速度は図２の基地局と列車で送受信される信号内容９中の、その他情報Ｇに載っている。
【００２３】
上記信号を受信した列車は、信号種別と列車番号から自列車が該当していると分かり（図４では列車１ｃ）、受信した運行速度になるよう速度変更をする。列車１ｃからは、信号種別、基地局番号、列車番号及び列車速度を含む信号８ｃを送信し、速度変更を基地局５に通知する。
【００２４】
また基地局５は、予定運行速度より遅く走行している列車がある場合は、後続の列車（図４では、１ｄ）に対し、信号種別、列車番号及び変更後の運行速度を含む、基地局から列車へ送信される信号７を送信し減速指示をする。該当する列車は、指示された速度になるように列車速度を変更する。列車１ｄからは、信号種別、基地局番号、列車番号及び列車速度を含む信号８ｄを送信し、速度変更を基地局５に通知する。
【００２５】
複数の制御信号を使うことで列車速度の調整等が可能なため、信号処理−信号送受信−関連装置の制御といった同一の処理を行う通信装置を基地局５と列車１に具備すれば、複数の列車運行管理が可能となる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明に係る列車運行管理システムは、基地の通信装置が、レールもしくは架線で構成される通信媒体を介して、信号種別、基地局番号及び信号送信時間を送信し、列車の通信装置がこの信号を受信後に、列車番号、列車速度及び信号送信までの処理時間を受信信号に付与して送信するので、管理に必要な装置費用を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１を示す図で、列車運行管理システムの全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、通信で扱われる通信内容を示す図である。
【図３】実施の形態１を示す図で、基地局が列車の位置を把握する際の制御内容を示した図である。
【図４】実施の形態２を示す図で、運行予定に乱れが生じた際の制御内容を示した図である。
【符号の説明】
１  列車、２  通信装置、３  架線、４  レール、５  基地局、６  送受信信号の伝達範囲、７  基地局から列車へ送信される信号、８  列車から基地局へ送信される信号、９  基地局と列車で送受信される信号内容、１０ａ，１０ｂ  列車位置確認時の１回目の応答時間、１１ａ，１１ｂ  列車位置確認時の２回目の応答時間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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