(57)【要約】【課題】列車に走行を継続することができない何らかの障害が発生したときに、その列車のメモリに記憶されている動作状態情報（ステータス，Ｉ／Ｏ情報）を中央装置に送信し、速やかに復旧が図れるようにする。【解決手段】列車に搭載されたその列車を制御する車上装置と、地上の所定位置に設けられ、その車上装置と通信回線を介して接続されている各列車を統括的に制御する地上装置と、各列車の運行状態を監視する中央装置とからなる列車運行状態監視システムであって、列車の動作状態情報を記憶するその列車に設けられた動作状態情報記憶手段（メモリ）と、列車に何らかの障害が発生したときに、その動作状態情報記憶手段に記憶されている障害発生時の動作状態情報を中央装置に送信する送信制御手段とを有することを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軌道を走行する列車に搭載されたその列車を制御する車上装置と、地上の所定位置に設けられ、その所定の軌道を走行する各列車の車上装置と通信回線を介して接続されているとともに、それら各列車を制御する地上装置と、その地上装置と通信回線を介して接続され、それら各列車の運行状態を監視する中央装置とを含んで構成される列車運行状態監視システムであって、
前記列車の動作状態や入出力状態等の所定の動作状態情報を記憶するその列車の車上装置に設けられた動作状態情報記憶手段と、
前記列車に何らかの障害が発生したときに、その列車の動作状態情報記憶手段に記憶されている障害発生時の動作状態情報を前記中央装置に送信する送信制御手段と、
を有することを特徴とする列車運行状態監視システム。
【請求項２】
前記請求項１に記載の列車運行状態監視システムにおいて、前記所定の軌道を走行する列車の列車位置は、その列車の車上装置に接続されている車上無線機及び地上の所定位置に設けられている沿線無線機間の無線伝播時間に基づいて検知されるものであることを特徴とする列車運行状態監視システム。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の列車運行状態監視システムにおいて、前記送信制御手段は、前記列車に何らかの障害が発生したときに、前記中央装置からのコマンドによりその列車の動作状態情報記憶手段に記憶されている所定の動作状態情報をその中央装置に送信するものであることを特徴とする列車運行状態監視システム。
【請求項４】
前記請求項１から３のいずれかに記載の列車運行状態監視システムにおいて、前記列車の動作状態情報記憶手段から前記中央装置への動作状態情報の送信は、前記通信回線における通信の優先度を高めて行われることを特徴とする列車運行状態監視システム。
【請求項５】
前記請求項１から４のいずれかに記載の列車運行状態監視システムにおいて、前記列車は、無人運転されるものであることを特徴とする列車運行状態監視システム。
【請求項６】
前記請求項１から５のいずれかに記載の列車運行状態監視システムにおいて、前記中央装置は、前記車上装置に向けて、その中央装置がその車上装置から受信した動作状態情報に対応した所定の復旧情報を送信するものであることを特徴とする列車運行状態監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は列車運行状態監視システムに係り、特に、列車の運行状態を監視する中央指令所等の所定の中央において、列車制御中、何らかの障害が発生したときに速やかにその原因を解析できるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の列車運行状態監視システムとしては、列車の運転台の車両モニタ情報を中央指令所等の所定の中央に送信し、その中央において監視できるようにしたものが知られている。すなわち、この従来の列車運行状態監視システムは、運転士が送信ボタンを押下すると、所定の軌道を走行する列車の運転台に備えられたモニタ装置に表示された車両の運行状態や主要機器の動作状態等の車両モニタ情報をその列車の運行状態を監視する中央指令所等の所定の中央に送信できるように構成されている。また、列車に走行を継続できない何らかの障害が発生し、何らかの応急処置が必要な場合、運転士の送信ボタンの押下が行われなくとも、車両モニタ情報を中央指令所に送信できるようにすることも提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記提案に係る列車運行状態監視システムは、列車が中央指令所から情報送信要求を受けると、その要求に応じて車両の運転台に備えられているモニタ装置に表示された車両モニタ情報を中央指令所に送信できるように構成されている。このため、従来のような運転士の送信ボタンの押下がなくても、中央指令所は任意のタイミングで車両モニタ情報を把握することができる特長を有している。
【０００４】
また、列車に搭載された車上無線機及び地上の所定位置に設けられた地上無線機（沿線無線機）間の無線伝播時間に基づいて列車位置を検知して列車制御を行う無線測距式の列車制御装置が知られている（特許文献２参照）。この無線測距式の列車制御装置は、軌道を形成するレールに列車検知信号を供給したり、あるいはその軌道に沿ってループコイルを布設する等の地上側の設備が不要になる等の特長を有しているとともに、高精度に列車位置が検知できる特長を有している（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１８５７７号公報
【特許文献２】特表平７−５０７７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記無線測距式の列車制御装置は、列車に搭載された車上装置と地上装置との間が通信ネットワークで接続されていて、地上側で的確に列車位置を把握することができるので、この無線測距式の列車制御装置を用いて列車の無人運転システムを構築することが考えられている。この列車の無人運転システムにおいては、列車制御中、列車に何らかの障害が発生したとき、その列車の運行状態を監視する中央装置において速やかに、かつ詳細にその原因を解析できるようにすることが不可欠である。
【０００６】
中央装置において、車上で発生した障害原因を把握する装置としては、上述の特許文献１に示されるように、中央指令所において任意のタイミングで車両モニタ情報を把握する列車運行状態監視システムを利用することが考えられる。しかし、この列車運行状態監視システムは、列車の運転台に備えられたモニタ装置に表示された車両の運行状態や主要機器の動作状態等の車両モニタ情報を中央指令所において把握できるだけであるので、列車の制御中、例えば、入出力情報（Ｉ／Ｏ情報）の異常に係る障害が発生したときに、運転台に表示されるモニタ情報だけでは障害を復旧するための情報としては不十分であり、このため、保守要員が必要とするような情報を的確に、かつ速やかに収集できるようにすることが望まれていた。
【０００７】
そこで、本発明は、無線測距式列車位置検知装置を利用して無人運転が行われているときに、列車の走行を継続できないような障害が発生した場合、列車の運行状態を監視する中央装置において速やかに、かつ詳細にその原因を解析でき、速やかな復旧処理に資することのできる列車運行状態情報を収集できる列車運行状態監視システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る列車運行状態監視システムは、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、所定の軌道を走行する列車に搭載されたその列車を制御する車上装置と、地上の所定位置に設けられ、その所定の軌道を走行する各列車の車上装置と通信回線を介して接続されているとともに、それら各列車を統括的に制御する地上装置と、その地上装置と通信回線を介して接続され、それら各列車の運行状態を監視する中央装置とを含んで構成される列車運行状態監視システムであって、前記列車の動作状態や入出力状態等の所定の動作状態情報を記憶するその列車の車上装置に設けられた動作状態情報記憶手段と、前記列車に何らかの障害が発生したときに、その列車の動作状態情報記憶手段に記憶されている障害発生時の動作状態情報を前記中央装置に送信する送信制御手段とを有することを特徴としている。
本発明の請求項２に記載の列車運行状態監視システムは、所定の軌道を走行する列車の列車位置の検知は、その列車の車上装置に接続されている車上無線機及び地上の所定位置に設けられている沿線無線機間の無線伝播時間に基づいて行われるものであることを特徴としている。
本発明の請求項３に記載の列車運行状態監視システムは、送信制御手段は列車に何らかの障害が発生したときに、中央装置からのコマンドによりその列車の動作状態情報記憶手段に記憶されている所定の動作状態情報をその中央装置に送信するものであることを特徴としている。
本発明の請求項４に記載の列車運行状態監視システムは、列車の動作状態情報記憶手段から中央装置への動作状態情報の送信は、通信回線における通信の優先度を高めて行われることを特徴としている。
本発明の請求項５に記載の列車運行状態監視システムは、列車は無人運転されるものであることを特徴としている。
本発明の請求項６に記載の列車運行状態監視システムは、中央装置は車上装置に向けて、その中央装置がその車上装置から受信した動作状態情報に対応した所定の復旧情報を送信するものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に係る列車運行状態監視システムは、列車の動作状態や入出力状態等の所定の動作状態情報を記憶するその列車の車上装置に設けられた動作状態情報記憶手段と、列車に何らかの障害が発生したときに、その列車の車上装置に設けられている動作状態情報記憶手段に記憶されているその障害発生時の動作状態情報を中央装置に送信する送信制御手段とを有するので、中央装置側では、すなわち地上側では、列車（車上）側に発生した障害の原因を速やかに把握することができ、速やかに復旧を図ることができる。
本発明の請求項２に記載の列車運行状態監視システムは、所定の軌道を走行する列車の列車位置検知は、その列車に搭載された車上装置に接続されている車上無線機及び地上の所定位置に設けられている沿線無線機間の無線伝播時間に基づいて行われるものであるから、無線測距式の列車制御に容易に適用することができる。
本発明の請求項３に記載の列車運行状態監視システムは、送信制御手段は、列車に何らかの障害が発生したときに、中央装置からのコマンドによりその列車の動作状態情報記憶手段に記憶されている所定の動作状態情報をその中央装置に送信するものであるから、車上側は、地上側からの要求に対して速やかに応えることができる。
本発明の請求項４に記載の列車運行状態監視システムは、列車の動作状態情報記憶手段から中央装置への動作状態情報の送信は、通信回線（通信ネットワーク）における通信の優先度を高めて行われるので、通信回線の通信容量を大きくすること無く、障害発生に対処することができる。
本発明の請求項５に記載の列車運行状態監視システムは、列車は無人運転されるものであるから、無人運転される列車であっても、障害発生に容易に対処することができる。
本発明の請求項６に記載の列車運行状態監視システムは、中央装置は車上装置に向けて、その中央装置がその車上装置から受信した動作状態情報に対応した所定の復旧情報を送信するので、速やかな復旧を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る列車運行状態監視システムの概略構成図であり、図中、Ｔは列車イの走行する軌道であって、鉄車輪を有する列車の場合は、レールによって構成されている。この列車イは、後述する中央装置の管理・制御の下、運転士が乗車せずに無人で軌道Ｔを走行するように構成されている。なお、本発明で列車というときは、電車や気動車等の各種車両をも含んでいる。
【００１１】
図１中、１は、列車イに搭載された車上装置である。この車上装置１は、車上無線機２を接続していて、この車上無線機２は、軌道Ｔに沿い、かつ所定の間隔を保って地上に設置されている複数の沿線無線機３，３…との間で無線通信ができるように構成されている。すなわち、これら沿線無線機３，３…は、軌道Ｔを走行する列車イが、常時、いずれかの沿線無線機３と通信ができるように配置されている。そして、列車イには、その列車イに搭載された車上無線機２及び地上に設けられた沿線無線機３間の無線の伝播時間に基づいて列車位置を検知する、周知の無線測距式列車位置検知装置と同様の無線測距式列車位置検知装置が設備されている。なお、図１中、１'は列車イに搭載された車上装置であり、また、２'は車上無線機であって、これら機器は、列車イが矢印で示される方向（図１では、左側から右側に走行する方向）と反対方向に走行するときに駆動される機器を示しているが、ここでは、列車イが矢印で示される方向に走行するものとして説明する。
【００１２】
沿線無線機３，３…は、互いに無線通信ができるように構成されているとともに、それら沿線無線機３，３…のうちの所定の沿線無線機３（図示の例では、最も左側に位置する沿線無線機３）が地上の所定位置に設置されている地上装置４に有線によって接続されている。この地上装置４は、複数の沿線無線機３，３…の上位装置に相当していて、これら沿線無線機３，３…を管理・制御できるように構成されている。また、この地上装置４には、沿線無線機３の機能をも持たせることができるとともに、この地上装置４に隣接して沿線無線機３を設置することもできる。
【００１３】
図１中、５は、中央装置であって、鉄道会社の本社やその鉄道会社の列車の運行を統括的に管理・制御する中央指令所等の所定の中央に設置されている。そして、この中央装置５は、上記地上装置４の上位装置に相当していて、その地上装置４と有線により接続されている。図示の例では、図面を簡略化するために、中央装置５には一個の地上装置４しか接続されていないが、一個の地上装置４は、全部の沿線無線機３，３…のうちの複数の沿線無線機３，３…を分担して管理・制御しているので、実際は複数の地上装置４が中央装置５に接続されている。なお、地上装置４と中央装置５との接続は、無線とすることもできる。
【００１４】
上述した車上無線機２を接続した車上装置１、沿線無線機３，３…を接続した地上装置４及び中央装置５は、車上無線機２，２…及び沿線無線機３，３…が形成する通信ネットワークに接続されている。したがって、中央装置５は、その通信ネットワークを介して車上装置１に対して所定の列車制御信号を送信することができ、また、その車上装置１から所定の情報を入手できるように構成されている。すなわち、この中央装置５は、無線測距式列車位置検知装置で検知された列車位置情報を用いて列車イを無人で自動運転を行うように構成されている。
なお、列車位置情報の信頼性を高めるために、列車イの所定の車輪の車軸にその車軸の回転に伴ってパルス状の出力信号を出力する速度発電機を接続し、その速度発電機式列車位置検知装置で検知された列車位置情報をも用いるようにすることもできる。このように速度発電機式列車位置検知装置で検知された列車位置情報をも用いるようにすると、なんらかの原因で無線測距式列車位置検知装置で列車位置情報が得られないときであっても、列車位置を、常時、把握することができる特長がある。
【００１５】
図２は、上述した車上無線機２を接続した車上装置１及び地上装置４を接続した中央装置５の電気的構成を示すブロック図であって、車上装置１から説明すると、車上装置１には、車上無線機２を介して地上側（地上装置４，中央装置５）と通信を行うための通信制御ユニット１０を有している。そして、この車上装置１には、本発明の動作状態情報記憶手段にも相当しているメモリ１１に記憶されているシステムプログラムデータ及びワーキングデータを用いて列車制御用の所定の演算処理を行う中央処理部（ＣＰＵ）１２を有している。また、この車上装置１は、ＣＰＵ１２の演算処理結果により速度制御や制動制御等の所定の列車制御を行う列車制御ユニット１３を有している。
【００１６】
中央装置５には、無線沿線機３，３…及び地上装置４を介して車上側（車上無線機２，車上装置１）と通信を行うための通信制御ユニット２０を有している。そして、この中央装置５には、メモリ２１に記憶されているシステムプログラムデータ及びワーキングデータを用いて列車制御用の所定の演算処理を行う中央処理部（ＣＰＵ）２２を有している。また、この中央装置５には、表示画面やテンキー等を備えて構成される操作ユニット２３が接続されていて、その操作ユニット２３を介して車上装置１に所定の列車制御信号を送出し、あるいは、列車イの現在位置や列車イの列車運行状態情報を表示画面に表示できるように構成されている。
【００１７】
以下、上記構成からなる列車運行状態監視制御動作を図３（ａ），（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。先ず、車上側の制御動作を示す図３（ａ）を用いて説明すると、今、列車イが走行を開始したとする（ステップ１００肯定。以下、ステップを「Ｓ」とする。）。列車イに搭載されている車上装置１では、列車イの走行が開始されると、その走行の運行状態情報であるステータス情報、入力情報及び出力情報であるＩ／Ｏ情報等の列車イの走行に必要な所定の情報（本発明では、この情報を動作状態情報としている。）をメモリ１１に記憶している（Ｓ１０２）。
【００１８】
列車イの走行中、例えば、地上側（地上装置４）から所定のデータ受信に障害が発生して列車イの走行ができなくなったとする（Ｓ１０４肯定）。この場合、列車イには非常制動が働いて列車イの走行が停止される（Ｓ１０６）。この列車イの走行停止は、後述するように地上側（地上装置４及び中央装置５）においても検知される。
【００１９】
車上装置１では、地上側からメモリ１１に記憶している動作状態情報の送信コマンドを受信すると（Ｓ１０８肯定）、車上装置１は、障害が発生して列車イの走行ができなくなった時点前後のメモリ１１に記憶されている動作状態情報が通信ネットワークを介して地上側（中央装置５）に送信される（Ｓ１１０）。地上側では、後述するように、車上側から受信された動作状態情報を基に障害発生の原因が究明され、その原因究明の結果、地上側からの所定の復旧信号で復旧可能であれば、地上側からその復旧信号が送信されるので、車上装置１はその復旧信号を受信することとなる（Ｓ１１２肯定）。地上側から受信した復旧信号で復旧処理が成功すると（Ｓ１１４、Ｓ１１６肯定）、列車イの走行が再開され、その運転再開に伴って再びメモリ１１に動作状態情報の記憶が行われる（Ｓ１２０否定）。
【００２０】
次に、地上側の制御動作を示す図３（ｂ）を用いて説明する。地上装置４では、列車イの運転が継続されている間、その列車イに搭載されている車上装置１に対して、所定の列車制御信号を送信するとともに、その列車イの列車位置等を監視している（Ｓ２００）。この監視中、列車イの運転に何らかの異常が発生すると、当然にその異常発生も検知され、中央装置５へ通知される（Ｓ２０２肯定。図３（ａ）のＳ１０４参照）。
【００２１】
地上装置４は、列車イの運転に何らかの異常が発生したことを検知すると、通信ネットワークのトラフィックを制御して、それまでの列車制御モードから車上から動作状態情報を取り込むための動作状態情報取込モードに切り換えて車上装置１のメモリ１１に記憶されている動作状態情報を中央装置５に送信するための要求が行われる（Ｓ２０４、Ｓ２０６）。このようなトラフィックの制御が行われるために、列車制御時に使用していた大きな通信容量を動作状態情報の取り込みに利用でき、したがって、動作状態情報の取り込みのために通信ネットワークの通信容量を大きくする必要がない。
【００２２】
中央装置５では、車上側から動作状態情報が得られると、その動作状態情報に基づいて異常発生の原因究明・解析が行われる（Ｓ２０８肯定、Ｓ２１０）。その原因究明の結果、地上側からの所定の復旧信号で復旧可能であれば、地上側（中央装置５）からその復旧信号が送信される（Ｓ２１２肯定、Ｓ２１４。図３（ａ）のＳ１１２参照）。車上装置１はその受信した復旧信号を用いて復旧処理が行われ、復旧処理が成功すると（Ｓ２１６肯定。図３（ａ）のＳ１１４参照）、列車イの走行が再開される（Ｓ２１８）。以後、地上装置４では、列車イに搭載されている車上装置１に対して、所定の列車制御信号が送信されるとともに、その列車イの列車位置等の監視が中央装置５とともに再開される。他方、地上側からの所定の復旧信号で復旧不可能と判定されたとき、又は復旧信号を用いて復旧処理が不調のときは（Ｓ２１２否定）、列車イに保守要員が派遣されて復旧処理が行われる。
【００２３】
なお、上述の例では、列車イは、運転士の乗車しない無人運転としたが、運転士が乗車するようにしてもよい。この場合は、地上側で究明・解析された異常発生の原因が運転士に報知され、その原因が運転士によって復旧可能であれば、復旧方法が運転士に報知され、運転士による復旧処理が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る列車運行状態監視システムの概略構成図である。
【図２】本発明に係る列車運行状態監視システムのブロック図である。
【図３】列車運行状態監視制御動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
Ｔ    軌道（レール）
イ    列車
１    車上装置
２    車上無線機
３    沿線無線機
４    地上装置
５    中央装置
１０    通信制御ユニット
１１    メモリ
１２    ＣＰＵ
１３    列車制御ユニット
２０    通信制御ユニット
２１    メモリ
２２    ＣＰＵ
２３    操作ユニット
【図１】
2007326485.tif 000003
【図２】
2007326485.tif 000004
【図３】
2007326485.tif 000005