(57)【要約】【課題】  トンネル内で保守作業員端末を携帯する保守作業員の位置を把握し、保守作業員への最適な列車接近の警報を発することができ、トンネル内での保守作業の安全性を高めることができる列車接近警告方法および列車接近警告システムを提供する。【解決手段】  保守作業員端末１０６と、複数の無線ＬＡＮアクセスポイント１０５と、中央システム１０４とを備え、中央システム１０４は、トンネル１２内に接近する列車１０から列車位置情報を取得し、列車１０の位置を特定する手段と、無線ＬＡＮアクセスポイント１０５への保守作業員端末１０６のアクセス情報に基づいて、保守作業員端末１０６の位置情報を特定する手段と、列車１０が保守作業員１１まで到達するまでの到達時間を算出する手段と、到達時間の情報に基づいて、保守作業員端末１０６に列車接近の警告情報を送信する手段とを有する。【選択図】  図１
2005162041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内に、前記トンネル内の作業員が携帯する携帯端末からアクセスされる複数のアクセスポイントを設置し、前記トンネル内に接近する列車から列車位置情報を取得し、前記列車の位置を特定し、前記アクセスポイントへの前記携帯端末のアクセス情報に基づいて、前記携帯端末の位置情報を特定し、前記列車の位置および前記携帯端末の位置の情報に基づいて、前記列車が前記作業員まで到達するまでの到達時間を算出し、前記到達時間に基づいて、前記携帯端末に列車接近の警告情報を送信することを特徴とする列車接近警告方法。
【請求項２】
トンネル内の作業員が携帯する携帯端末と、
前記トンネル内に設置され、前記携帯端末からアクセスされる複数のアクセスポイントと、
前記複数のアクセスポイントが接続された制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記トンネル内に接近する列車から列車位置情報を取得し、前記列車の位置を特定する手段と、
前記アクセスポイントへの前記携帯端末のアクセス情報に基づいて、前記携帯端末の位置情報を特定する手段と、
前記列車の位置および前記携帯端末の位置の情報に基づいて、前記列車が前記作業員まで到達するまでの到達時間を算出する手段と、
前記到達時間の情報に基づいて、前記携帯端末に列車接近の警告情報を送信する手段とを有することを特徴とする列車接近警告システム。
【請求項３】
請求項２記載の列車接近警告システムにおいて、
前記制御装置は、
前記列車が遅延または停止し、前記列車の到達時間を算出できないとき、前記携帯端末にエラー情報を送信する手段を有することを特徴とする列車接近警告システム。
【請求項４】
請求項２または３記載の列車接近警告システムにおいて、
前記列車接近の警告情報は、複数の列車接近段階に応じて、複数回送信されることを特徴とする列車接近警告システム。
【請求項５】
請求項２、３または４記載の列車接近警告システムにおいて、
前記列車位置情報は、前記列車に搭載されたＧＰＳ受信機による位置情報であることを特徴とする列車接近警告システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトンネル内での線路などの保守作業を行う保守作業員への列車接近を警告する列車接近警告方法および列車接近警告システムに関し、特に、列車の接近に従って保守作業員へ作業停止、退避警告を促す技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル内での保守作業員への列車接近の警告方法としては、センサなどにより、列車がある特定の位置を通過したら、トンネル内の保守作業員に対して警報を発するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２８７６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１のものでは、列車がある特定の位置を通過したら警報を発すことは可能であったが、トンネル内の保守作業員の位置を特定することはできず、長いトンネル内などでは、保守作業員と列車との距離を正確には把握することはできず、列車の接近に応じた最適な警報を発することができないという問題があった。また、保守作業員とのデータのやりとりもトンネル内ではできないという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、トンネル内で無線ＬＡＮを用いることで、トンネル内で保守作業員端末を携帯する保守作業員の位置を把握し、保守作業員への最適な列車接近の警報を発することができ、トンネル内での保守作業の安全性を高めることができる列車接近警告方法および列車接近警告システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による列車接近警告方法は、トンネル内に、トンネル内の作業員が携帯する携帯端末からアクセスされる複数のアクセスポイントを設置し、トンネル内に接近する列車から列車位置情報を取得し、列車の位置を特定し、アクセスポイントへの携帯端末のアクセス情報に基づいて、携帯端末の位置情報を特定し、列車の位置および携帯端末の位置の情報に基づいて、列車が作業員まで到達するまでの到達時間を算出し、到達時間に基づいて、携帯端末に列車接近の警告情報を送信するものである。
【０００６】
また、本発明による列車接近警告システムは、トンネル内の作業員が携帯する携帯端末と、トンネル内に設置され、携帯端末からアクセスされる複数のアクセスポイントと、複数のアクセスポイントが接続された制御装置とを備え、制御装置は、トンネル内に接近する列車から列車位置情報を取得し、列車の位置を特定する手段と、アクセスポイントへの携帯端末のアクセス情報に基づいて、携帯端末の位置情報を特定する手段と、列車の位置および携帯端末の位置の情報に基づいて、列車が作業員まで到達するまでの到達時間を算出する手段と、到達時間の情報に基づいて、携帯端末に列車接近の警告情報を送信する手段とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、保守作業員の携帯する保守作業員端末への最適な列車接近の警報を発することができ、トンネル内での保守作業の安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
まず、図１により本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの全体構成について説明する。図１は本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの全体構成を示す構成図である。
【００１０】
図１において、列車接近警告システムは、列車１０に備え付けられＧＰＳ衛星１０１からの電波を受信し位置情報を取得するＧＰＳ受信機１０２、列車１０の車載アンテナ１０３、制御装置である中央システム１０４、トンネル１２内に数１００メートル間隔で設置された無線ＬＡＮアクセスポイント１０５、無線ＬＡＮ機能を内蔵したトンネル１２内の保守作業員１１が携帯する、例えばタブレットタイプの保守作業員端末１０６、中央システム１０４と無線ＬＡＮアクセスポイント１０５を接続するＬＡＮ１０７から構成されている。
【００１１】
なお、図１においては、無線ＬＡＮアクセスポイント１０５は４台しか示されていないが、数百メートル間隔で無線ＬＡＮアクセスポイント１０５を設置するため、実際にはこれ以上のアクセスポイントが設置されていることは云うまでもない。また、無線ＬＡＮアクセスポイント１０５の設置間隔を数百メートル間隔としたのは、無線ＬＡＮアクセスポイント１０５から電波が届く範囲が数百メートルほどだからであるが、無線ＬＡＮアクセスポイント１０５を数百メートル間隔よりも狭い間隔で設置するようにしてもよい。
【００１２】
ＧＰＳ受信機１０２は、ＧＰＳ衛星１０１から送られてくる電波を受信し、列車１０の位置情報（緯度・経度）を得ることができる。この列車１０の位置情報（緯度・経度）は車載アンテナ１０３より中央システム１０４へ送信される。
【００１３】
保守作業員１１が携帯する保守作業員端末１０６は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０５を経由して中央システム１０４とのデータ通信ができ、アクセスしている無線ＬＡＮアクセスポイント１０５により、中央システム１０４側で、保守作業員１１が携帯する保守作業員端末１０６の位置を特定することができる。
【００１４】
中央システム１０４は、トンネル１２内に接近する列車１０から列車位置情報を取得し、列車１０の位置を特定する手段と、無線ＬＡＮアクセスポイント１０５への保守作業員端末１０６のアクセス情報に基づいて、保守作業員端末１０６の位置情報を特定する手段と、列車１０の位置および保守作業員端末１０６の位置の情報に基づいて、列車１０が保守作業員１１まで到達するまでの到達時間を算出する手段と、到達時間の情報に基づいて、保守作業員端末１０６に列車接近の警告情報を送信する手段と、列車１０が遅延または停止し、列車１０の到達時間を算出できないとき、保守作業員端末１０６にエラー情報を送信する手段を有し、列車１０から送信された列車１０の位置情報と無線ＬＡＮアクセスポイント１０５からの情報に基づいて、列車１０の位置と保守作業員端末１０６を携帯する保守作業員１１の位置のキロ程を算出し、列車１０が保守作業員１１の位置まで到達するまでの時間に基づいて、列車接近警告情報やエラー情報を送信する。
【００１５】
次に、図２〜図７により本発明の一実施の形態の列車接近警告システムで使用される情報について説明する。図２は線路情報となる線路上のポイントを説明するための説明図、図３は列車の車載アンテナから送信される列車位置情報の一例を示す図、図４は中央システムの持つ線路情報の一例を示す図、図５は中央システムの持つ無線ＬＡＮアクセスポイントの位置情報の一例を示す図、図６は中央システムの持つ列車速度情報の一例を示す図、図７は中央システムの演算結果の一例を示す図である。
【００１６】
図２において、線路１１０上には、予め複数のポイント１１１が設けられ、それぞれのポイント１１１の情報として、予め測定された緯度・経度・キロ程が設定されている。また、列車１０のＧＰＳ受信機１０２で得られた位置情報（緯度・経度）１１２は、ＧＰＳの測定誤差などにより、図２に示すように、線路１１０上の位置とはならないため、位置情報（緯度・経度）１１２に最も近い線路１１０上のポイント１１１を、列車１０の位置情報となるポイント１１３としている。
【００１７】
図３において、列車１０の車載アンテナ１０３から送信される列車位置情報は、ＧＰＳ衛星１０１からの電波を列車１０内のＧＰＳ受信機１０２で受けたことによって得られた列車位置情報３０１である。この情報は緯度・経度で示されており、車載アンテナ１０３より中央システム１０４へ送信されるものである。
【００１８】
図４において、中央システム１０４が予め持っている線路情報は、線路１１０上のポイント１１１ごとのポイント位置情報（緯度・経度）３０２とキロ程３０３の情報である。これらの情報は線路１１０上に測定車を走らせるなどして取得可能な情報である。
【００１９】
図５において、中央システム１０４の持つ無線ＬＡＮアクセスポイント１０５の位置情報は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０５ごとのキロ程３０４の情報であり、トンネル内において、保守作業員端末１０６を携帯する保守作業員１１の位置情報となる。
【００２０】
図６において、中央システム１０４の持つ列車速度情報は、列車１０ごとの区間最高速度３０５とその区間３０６の情報である。
【００２１】
図７において、中央システム１０４の演算結果は、図３〜図６の情報を基に中央システム１０４で演算して得られた情報である。列車１０と保守作業員１１との距離３０７，３０８，３０９は、列車１０の位置情報となるポイントのキロ程３０３の情報から保守作業員１１の位置となるキロ程３０４の情報を減算したものである。また、列車１０と保守作業員１１との距離３０７，３０８，３０９から、列車１０と保守作業員１１との間の区間最高速度３０５の情報を除算したものが、列車の到達時間３１０，３１１，３１２である。
【００２２】
次に、上記図２〜図７に示した各情報により保守作業員への列車接近警告情報を送信する動作について説明する。
【００２３】
まず、ＧＰＳ衛星１０１から送られてくる電波を列車内のＧＰＳ受信機１０２で受信することで、図２に示すような列車１０の位置情報１１２が得られ、その位置情報は、図３に示すような列車１０の位置情報（緯度・経度）３０１となる。この列車１０の位置情報３０１は車載アンテナ１０３より中央システム１０４へ送信される。
【００２４】
中央システム１０４には、図２に示すような予め測定車などによって測定した線路上のポイント１１１に対して、図４に示すようなそれぞれの位置情報をポイント位置情報３０２として持たせておく。中央システム１０４では、列車１０の位置情報１１２が線路上のどのポイント１１１から一番近いのかを判定し、線路１１０上の列車１０のポイント１１３を算出する。この一連の流れにより、図３，図４に示す情報から、列車１０の位置をキロ程で示すことができる。
【００２５】
また、保守作業員１１は作業位置が確定すると、保守作業員端末１０６から中央システム１０４へ向けて、どの保守作業員１１からの情報かを特定する情報（例えば、保守作業員名などの情報）を無線ＬＡＮアクセスポイント１０５を経由して送信する。
【００２６】
中央システム１０４には、図５に示すような、予め無線ＬＡＮアクセスポイント１０５が線路上のどの位置にあるのかのキロ程データを持たせておく。中央システム１０４では、保守作業員１１からの情報がどの無線ＬＡＮアクセスポイント１０５から送られてきたものなのかを判定し、図５に示すような無線ＬＡＮアクセスポイント１０５のキロ程データと照らし合わせて保守作業員１１の位置をキロ程で算出する。以上のようにして決められた列車の位置を特定するポイント１１３と保守作業員位置情報とのキロ程減算により、両者の距離を算出する。
【００２７】
その距離から、図６に示すような、予め中央システム１０４に持たせた列車の区間最高速度３０５を除算することにより、図７に示すような列車１０が保守作業員１１の位置まで到達するまでの時間を算出する。ここで、区間最高速度３０５の情報を用いているため、算出された列車１０が保守作業員１１の位置まで到達するまでの時間の情報よりも、前に列車１０が到達することはない。
【００２８】
そして、図７に示すような列車１０の到達時間の情報により、列車到達までの時間が迫ると、中央システム１０４より保守作業員端末１０６へ向けて列車接近警告情報を送信する。
【００２９】
次に、図８により中央システム１０４内のデータ処理の流れについて説明する。図８は中央システム内のデータ処理の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
まず、列車１０内でＧＰＳ衛星１０１からの電波を列車１０に備え付けられたＧＰＳ受信機１０２で受信し、列車位置情報３０１を取得し（ステップＳ４０１）、列車１０内の車載アンテナ１０３より列車位置情報３０１を中央システム１０４へ向けて送信する（ステップＳ４０２）。
【００３１】
そして、中央システム１０４側で、列車１０から送信された列車位置情報３０１を受信し（ステップＳ４０３）、受信した列車位置情報３０１とポイント位置情報３０２を突き合わせ、直線距離で最も近い線路１１０上のポイントを特定し、列車１０の線路１１０上の位置を確定し（ステップＳ４０４）、確定した線路１１０上のポイントに対応するキロ程３０３を参照し、列車１０の位置をキロ程で示す（ステップＳ４０５）。
【００３２】
また、保守作業員１１が携帯する保守作業員端末１０６より保守作業員１１を特定する情報（例えば保守作業員名などの情報）を無線ＬＡＮアクセスポイント１０５経由で中央システム１０４へ向けて送信する（ステップＳ４０６）。
【００３３】
そして、中央システム１０４側で、保守作業員１１が携帯する保守作業員端末１０６から送られてきた情報がどの無線ＬＡＮアクセスポイント１０５からのものかを特定し（ステップＳ４０７）、キロ程３０４の情報と突き合わせて、ステップＳ４０７で特定された無線ＬＡＮアクセスポイント１０５のキロ程を算出し、保守作業員１１が携帯する保守作業員端末１０６の位置を決定する（ステップＳ４０８）。
【００３４】
そして、｜（保守作業員１１が携帯する保守作業員端末１０６がアクセスした無線ＬＡＮアクセスポイント１０５のキロ程３０４−列車のキロ程３０３）｜の演算より、保守作業員１１と列車１０の間の距離３０７，３０８，３０９をキロ程で算出する（ステップＳ４０９）。
【００３５】
そして、保守作業員１１と列車１０の間の距離３０７，３０８，３０９のキロ程の情報を区間最高速度３０５で割ることにより、保守作業員１１の位置まで列車１０が到達するまでの時間３１０，３１１，３１２を算出する（ステップＳ４１０）。
【００３６】
以上の処理をリアルタイムで行うことにより、図７に示すような列車１０がトンネル１２内の保守作業員１１まで到達するまでの時間３１０，３１１，３１２を常に更新するようになっている。
【００３７】
次に、図９により保守作業員１１の位置を特定し、列車１０の接近に伴い警告を保守作業員１１に通知するまでの処理について説明する。図９は保守作業員の位置を特定し、列車の接近に伴い警告を保守作業員に通知するまでの処理の流れを示すフローチャートである。
【００３８】
まず、保守作業員１１が持っている保守作業員端末１０６より、作業場所にて保守作業員１１を特定する情報を送信する（ステップＳ２０１）。中央システム１０４では、保守作業員端末１０６から送られてきた情報がどの無線ＬＡＮアクセスポイント１０５を経由してきたものかを判定し、図５に示すようなアクセスポイント位置情報（キロ程）と突き合わせ、保守作業員端末１０６の位置を特定して、保守作業員１１の作業している位置を特定する（ステップＳ２０２）。
【００３９】
そして、保守作業員１１の位置情報と中央システム１０４が持っている列車１０の位置情報のキロ程情報より、保守作業員１１−列車１０間の距離を算出し（ステップＳ２０３）、図６に示すような中央システム１０４が持っている列車の区間最高速度情報と、ステップＳ２０３で算出した保守作業員１１−列車１０間の距離から、距離／速度の演算により保守作業員１１が作業している場所に列車１０が到達するまでの時間を算出する（ステップＳ２０４）。
【００４０】
そして、システムエラーや、列車１０の遅延などが起こり、列車１０が停止するなどして、列車到達までの時間が算出できないかを判断し（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０５で列車到達までの時間が算出できないと判断されると、中央システム１０４より保守作業員端末１０６へ向けてエラー情報を送信する（ステップＳ２０６）。そして、保守作業員端末１０６はエラー情報を受信すると、バイブレーションおよび画面で「システムエラー・退避してください」と表示し、保守作業員１１に退避を促す（ステップＳ２０７）。
【００４１】
ステップＳ２０５で列車到達までの時間が算出できると判断されると、ステップＳ２０４で算出された列車到達時間が、列車到達まで後２０分となったかを判断し（ステップＳ２０８）、後２０分になるまでステップＳ２０８を繰り返す。
【００４２】
ステップＳ２０８で、列車到達まで後２０分となったと判断されると、中央システム１０４より保守作業員端末１０６へ向けて、それに対応した列車接近情報を送信する（ステップＳ２０９）。そして、保守作業員端末１０６が列車接近情報を受信すると、バイブレーションおよび画面で「作業停止命令」と表示し、作業の停止を促す（ステップＳ２１０）。
【００４３】
そして、ステップＳ２０４で算出された列車到達時間が、列車到達まで後１５分となったかを判断し（ステップＳ２１１）、後１５分になるまでステップＳ２１１を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ２１１で、列車到達まで後１５分となったと判断されると、中央システム１０４より保守作業員端末１０６へ向けて、それに対応した列車接近情報を送信する（ステップＳ２１２）。そして、保守作業員端末１０６が列車接近情報を受信すると、バイブレーションおよび画面で「退避命令」と表示し、保守作業員の退避を促す（ステップＳ２１３）。
【００４５】
そして、ステップＳ２０４で算出された列車到達時間が、列車到達まで後１０分となったかを判断し（ステップＳ２１４）、後１０分になるまでステップＳ２１４を繰り返す。
【００４６】
ステップＳ２１４で、列車到達まで後１０分となったと判断されると、中央システム１０４より保守作業員端末１０６へ向けて、それに対応した列車接近情報を送信する（ステップＳ２１５）。そして、保守作業員端末１０６が列車接近情報を受信すると、バイブレーション、警告音および画面で「列車接近最終警告」と表示し、保守作業員退避の最終警告を発する（ステップＳ２１６）。以上で処理は完了である。
【００４７】
なお、ステップＳ２０８、ステップＳ２１１、ステップＳ２１４の列車到達までの時間の条件は、保守作業の業務内容に合わせてシステムで変更可能であり、このフローチャートで示した条件は一例に過ぎない。また、３回に警告を分けたのは、列車１０の接近段階によって警告の強さを分けることで、保守作業員１１へ危機意識を持たせるためということと、作業停止→避難→避難完了と細かい避難指示を与えることができるというメリットがあるためである。また、警告の回数は３回に限らず、列車１０の種類などにより、増減させるようにしてもよい。
【００４８】
以上のように、本実施の形態では、トンネル１２内に設置された複数の無線ＬＡＮアクセスポイント１０５により、トンネル１２内での保守作業員端末１０６を携帯する保守作業員１１の位置を特定し、保守作業員１１と列車１０のキロ程の情報により、列車１０の到達時刻を算出し、その到達時刻の情報により、段階的な列車接近警告を発するようにしたので、保守作業員１１への最適な列車接近の警報を発することができ、トンネル１２内での保守作業の安全性を高めることが可能となる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、図６に示すような区間最高速度を用いて、列車１０の到達時刻を算出しているが、もし、列車１０のリアルタイムの速度を測定し、この区間最高速度を超えた速度が測定された場合には、その列車１０に対する区間最高速度は、測定した速度を用いるようにしてもよく、または区間最高速度を用いないで、測定した列車１０の区間内における最高速度を区間最高速度としてもよい。
【００５０】
また、本実施の形態では、列車１０の位置をＧＰＳ衛星１０１からの電波を受信するＧＰＳ受信機１０２により取得しているが、列車１０の位置をＧＰＳ受信機１０２以外の計測器やセンサなどにより取得するようにしてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、保守作業員１１の携帯する保守作業員端末１０６からの情報がどの無線ＬＡＮアクセスポイント１０５から送られてきたものなのかを判定しているが、保守作業員端末１０６が２つの無線ＬＡＮアクセスポイント１０５に対して、アクセス可能な場合には、２つの無線ＬＡＮアクセスポイント１０５からの情報により、その中間の位置を保守作業員１１の位置として把握するようにしてもよい。
【００５２】
また、本実施の形態では、無線ＬＡＮを用いて、トンネル１２内での保守作業員端末１０６を携帯する保守作業員１１の位置を特定しているが、本発明はこれに限らず、無線により、保守作業員端末１０６とアクセスポイントとの間で通信を行うことができるものであれば、他の通信方法を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの全体構成を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの線路情報となる線路上のポイントを説明するための説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの列車の車載アンテナから送信される列車位置情報の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの中央システムの持つ線路情報の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの中央システムの持つ無線ＬＡＮアクセスポイントの位置情報の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの中央システムの持つ列車速度情報の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの中央システムの演算結果の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの中央システム内のデータ処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施の形態の列車接近警告システムの保守作業員の位置を特定し、列車の接近に伴い警告を保守作業員に通知するまでの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０…列車、１１…保守作業員、１２…トンネル、１０１…ＧＰＳ衛星、１０２…ＧＰＳ受信機、１０３…車載アンテナ、１０４…中央システム、１０５…無線ＬＡＮアクセスポイント、１０６…保守作業員端末、１０７…ＬＡＮ、１１０…線路、１１１，１１３…線路上のポイント、１１２…位置情報、３０１…列車位置情報、３０２…ポイント位置情報、３０３，３０４…キロ程、３０５…区間最高速度、３０６…区間、３０７，３０８，３０９…列車との距離、３１０，３１１，３１２…列車の到達時間。
【図１】
2005162041.tif 000003
【図２】
2005162041.tif 000004
【図３】
2005162041.tif 000005
【図４】
2005162041.tif 000006
【図５】
2005162041.tif 000007
【図６】
2005162041.tif 000008
【図７】
2005162041.tif 000009
【図８】
2005162041.tif 000010
【図９】
2005162041.tif 000011