JP2008100624A - 列車制御ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルが切断された場合においても、閉そく信号機等の列車を制御するための制御装置の制御を可能とし、支障なく列車の運行が出来ることを可能とする列車制御ネットワークシステムを提供する。
【解決手段】列車の運行のための制御情報を受信し、該制御情報に基づいて接続する現場機器を制御する駅中間小型端末装置と、駅中間小型端末装置から受信する情報に基づいて制御情報を生成し駅中間小型端末装置へ送信する駅中間制御装置と、が通信網により接続される。通信網は、線路に対して一方の側で線路に沿って駅中間制御装置から駅中間小型端末装置へ配線される第１の通信網と、線路に対して一方の側から他方の側へ線路を横断して駅中間制御装置から配線され、線路に対して他方の側で線路に沿って配線され、線路を他方の側から一方の側へ横断して配線され、一方の側で線路に沿って駅中間小型端末装置へ配線される第２の通信網とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、列車制御装置に関わり、特に、通信網を用いた列車制御ネットワークシステムの稼働率を向上させる技術に関する。

従来の駅中間信号システムは、軌道回路条件に基づく自動信号方式となっており、各閉そくにおいて、閉そく信号機は独立して駅中間信号設備ごとに制御されている。
この従来の駅中間信号システムは、例えば、図１２に示すように、現示を表示するための閉そく信号機４、軌道回路２、ＡＴＳ−Ｐ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｉｎ Ｓｔｏｐ ｄｅｖｉｃｅ Ｐ型）またはＡＴＳ−Ｓ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｉｎ Ｓｔｏｐ ｄｅｖｉｃｅ Ｓ型）などの自動列車停止装置に関連する地上子３を、それぞれの駅中間信号設備８が有しており、それぞれの駅中間信号設備８は独立して、軌道回路２、地上子３からの情報に基づいて、閉そく信号機４や地上子３の制御を実行している。

このような従来の駅中間信号システムでは、列車が閉そく区間に進入すると、当該軌道回路２が落下し、その軌道回路２が落下することを駅中間信号設備８が検出する。列車が閉そく区間に進入したことを検出した駅中間信号設備８は、閉そく信号機４の現示を制御することにより、列車の制御を実行する。これらの制御は各閉そくで駅中間信号設備８が独立して実行している。
なお、ここで、軌道回路２の動作に記される、落下とは列車の進入により２本の線路が短絡された状態のことである。一方、扛上とは、列車の進出により線路が短絡状態から絶縁状態に変化したことを示す。

また、駅中間信号設備８は、ＡＴＳ−Ｐなどの自動列車停止装置については、地上子３からの情報に基づいて、各閉そく毎に、自動列車停止ための制御を実行している。この自動列車停止ための制御は、駅中間信号設備８において、閉そく信号機４の制御とは別に、制御されている。

また、閉そく信号機４、軌道回路２および地上子３の機能は、それぞれの機能が駅中間信号設備８ごとに分離されており、それぞれの機能の情報を、ある駅中間信号設備８から他の駅中間信号設備８へ、受渡しが必要な場合は、別にリレーなどを設けて、それぞれの機能についての情報の受渡しを行う。
そのため、従来の駅中間信号システムでは、例えば、機器室にある制御装置から駅中間信号設備８などの現場機器まで一本ずつケーブルを接続し、一本のケーブルにおいての電圧の印加により制御を行っているため、膨大な本数のケーブルが必要となる。

更に、例えば、ある駅中間信号設備８と他の駅中間信号設備８との間の情報の伝達においては、従来の駅中間信号システムでは、制御装置から現場機器まで一本ずつケーブルを接続して、電圧制御を行っているため、膨大な本数のケーブルが必要となる。
またケーブル接続方法として、一本ずつケーブルを接続しているため、接続のための作業時間が掛かり、更に、接続の施工ミスを誘発する原因ともなっていた。

なお、このようなケーブルについての問題を解決する方法の１つとして、特許文献１に記載されている方式が知られている。特許文献１においては、信号装置と信号装置を制御する遠隔制御装置との間で信号灯の点灯または滅灯の指示する信号を伝送することにより、信号の伝送路は複数の信号灯について個別に設けることなく共有化することができるため、導線の本数を削除することができる。
特開２００４−８２８５４号公報

しかしながら、鉄道信号装置を制御するネットワークに用いられるケーブルは、軌道沿線に敷設されるのが一般的であり、このケーブルが切断されると、閉そく信号機や自動列車停止装置の制御ができなくなり、列車の運行に支障が生じるという問題がある。
また、駅中間信号設備８が停電や故障により停止した場合に、閉そく信号機や自動列車停止装置の制御ができなくなり、列車の運行に支障が生じるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ケーブルが切断された場合においても、閉そく信号機等の列車を制御するための現場機器の制御を可能とし、支障なく列車の運行が出来ることを可能とする列車制御ネットワークシステムを提供することにある。
また、本発明は、駅中間信号設備８の停電や故障においても、その稼働率を高くすることにより、支障なく列車の運行が出来ることを可能とする列車制御ネットワークシステムを提供することにある。

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、
列車の運行のための制御情報を受信し、該制御情報に基づいて接続する現場機器を制御する駅中間小型端末装置と、前記駅中間小型端末装置から受信する前記列車の位置または自動列車停止の情報に基づいて前記制御情報を生成し前記駅中間小型端末装置へ送信する駅中間制御装置と、が通信網により接続される列車制御ネットワークシステムであり、前記通信網が、線路に対して一方の側で前記線路に沿って前記駅中間制御装置から前記駅中間小型端末装置へ配線される第１の通信網と、前記線路に対して前記一方の側から他方の側へ前記線路を横断して前記駅中間制御装置から配線され、前記線路に対して前記他方の側で前記線路に沿って配線され、前記線路を前記他方の側から前記一方の側へ横断して配線され、前記一方の側で前記線路に沿って前記駅中間小型端末装置へ配線される第２の通信網と、を有する、ことを特徴とする列車制御ネットワークシステムである。

請求項２に記載の発明は、列車の運行のための制御情報を受信し、該制御情報に基づいて接続する現場機器を制御する駅中間小型端末装置と、前記駅中間小型端末装置から受信する前記列車の位置または自動列車停止の情報に基づいて前記制御情報を生成し前記駅中間小型端末装置へ送信する駅中間制御装置と、が通信網により接続される列車制御ネットワークシステムであり、前記通信網が、線路に対して一方の側で前記線路に沿って前記駅中間制御装置から配線され、前記線路に対して前記一方の側から他方の側へ前記線路を横断して配線され、前記他方の側で前記線路に沿って前記駅中間小型端末装置へ配線される第１の通信網と、前記線路に対して前記一方の側から前記他方の側へ前記線路を横断して前記駅中間制御装置から配線され、前記線路に対して他方の側で前記線路に沿って前記駅中間小型端末装置へ配線される第２の通信網と、を有する、ことを特徴とする列車制御ネットワークシステムである。

請求項３に記載の発明は、前記駅中間小型端末装置が、前記第１の通信網と接続し前記駅中間制御装置と送受信することにより前記現場機器を制御する第１の制御系手段と、前記第２の通信網と接続し前記駅中間制御装置と送受信することにより前記現場機器を制御する第２の制御系手段と、を有し、前記駅中間制御装置が、前記第１の通信網または前記第２の通信網の不通を検出し、または、前記第１の制御系手段または前記第２の制御系手段の故障を検出し、前記検出した不通または故障に基づいて、前記第１の制御系手段または前記第２の制御系手段のうちいずれか一方が前記現場機器を制御することを示す切替信号を前記通信網を介して前記駅中間小型端末装置に送信し、前記駅中間小型端末装置が、前記駅中間制御装置から受信した切替信号に基づいて、前記第１の制御手段または前記第２の制御手段のいずれか一方で前記現場機器を制御する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の列車制御ネットワークシステムである。

請求項４に記載の発明は、前記駅中間小型端末装置が、前記駅中間小型端末装置に供給される電源を監視し、前記電源の停電を検出した場合には、前記電源が停電であることを示す停電検知信号を前記駅中間制御装置へ前記通信網を介して送信する電源監視手段、を有することを特徴とする請求項１から請求項３に記載の列車制御ネットワークシステムである。

請求項５に記載の発明は、前記駅中間小型端末装置が、メンテナンス時に押す保守スイッチ手段と、前記保守スイッチが押されることにより、前記駅中間小型端末装置がメンテナンス中であることを示す保守信号を前記駅中間制御装置へ前記通信網を介して送信する保守手段と、を有し、前記駅中間制御装置が、前記保守信号を受信した場合には、前記保守信号を送信した前記駅中間小型端末装置がメンテナンス中の状態として検出する、ことを特徴とする請求項１から請求項４に記載の列車制御ネットワークシステムである。

請求項６に記載の発明は、前記駅中間小型端末装置が、伝送される第１の電源を前記駅中間小型端末装置に供給する主電源手段と、伝送される第２の電源を前記駅中間小型端末装置に供給する補助電源手段と、前記主電源手段と前記補助電源手段とを切り替える電源切替手段と、を有しており、前記電源切替手段が、前記補助電源手段を監視し、前記補助電源の停電を検出した場合には、前記補助電源が停電したことを示す補助電源停電検知信号を前記駅中間制御装置に前記通信網を介して送信する、ことを特徴とする請求項１から請求項５に記載の列車制御ネットワークシステムである。

この発明によれば、列車制御ネットワークシステムにおいて、駅中間小型端末装置と駅中間制御装置とが２重の通信網により接続されるようになったため、ケーブルが切断された場合においても、閉そく信号機や自動列車停止装置の制御ができ、支障なく列車の運行が出来るという効果を奏する。
また、本発明によれば、駅中間信号設備の停電や故障においても、その原因を特定できるようにしたため、保守員による修理が可能となり、その稼働率を高くすることにより、支障なく列車の運行が出来ることを可能とする列車制御ネットワークシステムを提供されるという効果を奏する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。まず、図１を用いて、本発明が適応される一例としての列車制御ネットワークシステムについて説明する。
図１に示すように、駅と駅との間は、複数の閉そく区間に区分けされており、各閉そく毎に、その区間の駅中間信号設備１（以下、端末１とする）が設置されている。端末１には、その閉そく区間において、軌道回路２と、複数の地上子３と、閉そく信号機４とが接続されている。また、端末１は、ネットワーク６を介して、制御装置５に接続される。
また、制御装置５は、駅と駅との間における複数の端末１と、ネットワーク６を介して接続されている。制御装置５は、例えば、図２に示すように、駅の機器室に設置される。
なお、図２は、図１の列車制御ネットワークシステムの概要を詳細に示した図であり、同図において図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。

図１および図２に示すネットワーク６は、例えば、光ファイバーケーブルによる通信網である。図２に示すように、ネットワーク６は２重となっている。ネットワーク６については、後に詳細に説明する。

図１の説明に戻り、各端末１と制御装置５とには、ネットワーク６において一意に識別するためのＩＰアドレスなどの識別番号が付けられている。
また、各端末１の識別番号と、駅と駅との間における列車の位置情報と、が関係付けられており、例えば、端末位置情報テーブルとして端末１または制御装置５に予め記憶されていてもよい。なお、ここでいう駅と駅との間における列車の位置情報とは、それぞれの閉そく区間を識別する情報である。例えば、それぞれの閉そく区間を１Ｔ、２Ｔ・・・ｎＴ（ただし、ここでｎは自然数である）などの閉そく区間を識別する識別情報により識別する。なお、この場合、各閉そくの並び方の情報（以降、閉そく区間順序情報とする）を制御装置５が予め記憶するようにしてもよい。
また、各端末１に関連する複数の地上子３も、地上子３ごとに識別可能な識別番号を有しており、地上子３の識別番号と位置に関する位置情報とが関連付けてられており、例えば、地上子位置情報テーブルとして端末１または制御装置５に予め記憶されていてもよい。

本実施形態による列車制御ネットワークシステムでは、各閉そく区間における軌道回路２と、閉そく信号機４と、自動列車停止に関する地上子３と、の情報は端末１に集約され、複数の端末１の情報は、ネットワーク６を介して、全て制御装置５に集約される。
例えば、端末１は、列車が閉そく区間に存在するか否かを示す位置の情報（以降、位置情報とする）を閉そく信号機４から検出し、検出した位置情報を制御装置５にネットワーク６を介して送信する。
また、例えば、端末１は、列車のブレーキ性能について通常のブレーキ性能を有する列車であるのかブレーキ性能が高いブレーキを有する列車であるのか、または、列車の現在の速度などの、列車の自動列車停止に関する情報（以降、自動列車停止情報）を列車から地上子３を介して受信し、受信した自動列車停止情報を制御装置５へネットワーク６を介して送信する。

制御装置５は、各閉そくの端末１からの情報を集約し、集約した情報に基づいて、各端末１の制御のための制御情報を生成し、生成した各端末の制御情報を同報制御情報とし、ネットワーク６を介して、同報制御情報をブロードキャストにより各端末１に送信する。
例えば、制御装置５は、各端末１から受信した位置情報に基づいて、列車を制御するための閉そく信号機４の現示を制御するための制御情報を各端末１毎に生成する。
また、制御装置５は、各端末１から受信した自動列車停止情報に基づいて、列車を制御するための自動列車停止の情報である自動列車停止制御情報を、各端末１毎に生成する。
制御装置５は、生成した端末毎の制御情報と自動列車停止制御情報とをまとめて、同報制御情報として、ネットワーク６上の端末１へブロードキャストで送信する。

端末１は、制御装置５から同報制御情報を受信し、受信した同報制御情報から自身の識別情報に基づいて、端末１用の制御情報を抽出し、抽出した制御情報に基づいて、端末１に接続する地上子３と閉そく信号機４とを制御する。
例えば、端末１は、受信した同報制御情報から抽出した制御情報に基づいて、閉そく信号機４の現示を変更するなどの列車を制御するための処理を実行する。
また、例えば、端末１は、受信した同報制御情報から抽出した自動列車停止制御情報に基づいて、地上子３を介して、自動列車停止のための制御情報を列車に送信することにより、列車を制御するための処理を実行する。
なお、各端末１と制御装置５とにおいて、各端末１と制御装置５との間の送信や受信、また、ブロードキャストされた同報制御情報から自身の端末１用の制御情報を抽出するなどの処理は、ＩＰアドレスなどの識別番号に基づいて、その処理が実行される。

次に、図３を用いて、端末１と制御装置５との構成を説明する。なお、同図において図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
端末１は、軌道回路制御部１２と、地上子制御部１３と、閉そく信号機制御部１４と、端末側制御部１５と、端末側送受信部１６と、を有する。

軌道回路制御部１２は、軌道回路２より、列車の位置情報を受信し、受信した位置情報を端末側制御部１５へ送信する。軌道回路２は、列車の位置情報を、例えば、軌道回路の落下により、列車が軌道回路上に存在するか否かを検知することにより、列車の位置情報を検出する。
例えば、軌道回路制御部１２は、列車が存在する軌道回路を検出し、検出した軌道回路に対応する閉そく区間を識別する１Ｔなどの情報を、列車の位置情報として検出する。

地上子制御部１３は、列車からの自動列車停止に関する情報（以降、自動列車停止情報とする）を地上子３から受信し、受信した自動列車停止情報を端末側制御部１５へ送信する。自動列車停止情報とは、例えば、列車のブレーキ性能に関する情報であり、ブレーキ性能が通常の性能であるものか、または通常よりも高い性能のものであるのか、を識別すするための、ブレーキ性能を識別する情報である。自動列車停止情報には、更に、列車の速度に関する情報や、位置に関する情報などが含まれていてもよい。

端末側制御部１５は、軌道回路制御部１２からの位置情報を受信し、受信した位置情報に基づいて位置端末情報を生成し、生成した位置端末情報を、端末側送受信部１６およびネットワーク６を介して制御装置５へ送信する。
また、端末側制御部１５は、地上子制御部１３からの自動列車停止情報を受信し、受信した自動列車停止情報に基づいて自動列車停止端末情報を生成し、生成した自動列車停止端末情報を、端末側送受信部１６およびネットワーク６を介して制御装置５へ送信する。
ここで、自動列車停止端末情報とは、例えば、受信した自動列車停止情報を制御装置５へネットワーク６を介して送信するために、受信した自動列車停止情報に、送信先の制御装置５の識別情報、送信元の端末側制御部１５である端末１の識別情報、および、ネットワーク６を介した通信のために必要な情報を追加したものである。
なお、端末側制御部１５は、関連する端末１の識別番号と制御装置５の識別番号の情報とを予め記憶しており、関連する端末１の識別番号と制御装置５の識別番号とに基づき、位置端末情報または自動列車停止端末情報を生成し制御装置５へ送信する。

また、端末側制御部１５は、送信した端末情報に対する制御情報を制御装置５からネットワーク６および端末側送受信部１６を介して受信し、受信した制御情報に基づいて、自動列車停止の制御に関する情報（以下、自動列車停止制御情報）を、地上子制御部１３を介して地上子３へ送信し、また、受信した制御情報に基づいて、閉そく信号機制御部１４を介して閉そく信号機４を制御する。
ここで、送信した端末情報に対する制御情報とは、例えば、閉そく信号機４を停止現示にする情報や、ＡＴＳ−Ｐにおいて、列車の速度を上げる指示の情報や下げる情報である。

また、端末側制御部１５は、受信した制御情報に基づいて制御処理を実行した後、制御が完了したことを示す応答情報を、端末側送受信部１６とネットワーク６とを介して制御装置５へ送信する。
ここで、端末側制御部１５が実行する受信した制御情報に基づいた制御処理とは、例えば、閉そく信号機４を停止現示にする情報に基づいて、閉そく信号機４を停止現示にする処理を実行することである。また、端末側制御部１５が実行する受信した制御情報に基づいた制御処理とは、例えば、ＡＴＳ−Ｐにおいて、列車の速度を上げる指示の情報や下げる情報に基づいて、地上子３を介して列車に、列車の速度を上げる指示の情報や下げる情報を送信する処理を実行することである。

端末側送受信部１６は、端末側制御部１５の生成した位置端末情報または自動列車停止端末情報を、ネットワーク６を介して制御装置５へ送信する。また、端末側送受信部１６は、制御装置５からの同報制御情報を、ネットワーク６を介して受信し、受信した同報制御情報を端末側制御部１５へ送信する。
なお、後述するように、端末側送受信部１６が制御装置５から受信する同報制御情報には、複数の端末についての制御情報が含まれている。そのため、端末側送受信部１６は、受信した同報制御情報の中から、自端末に関する制御情報のみを抽出する機能と、抽出した制御情報を端末側制御部１５へ送信する機能を有する。

次に、図３の制御装置５に示すように、制御装置５は、制御装置側送受信部５１と、制御装置側制御部５２と、を有する。
制御装置側送受信部５１は、ネットワーク６を介して、端末１から位置端末情報または自動列車停止端末情報を受信し、受信した位置端末情報または自動列車停止端末情報を制御装置側制御部５２へ送信する。
また、制御装置側送受信部５１は、制御装置側制御部５２から同報制御情報を受信し、受信した同報制御情報を、ネットワーク６を介してネットワーク６上の各端末１へブロードキャストにより送信する。

制御装置側制御部５２は、制御装置側送受信部５１から受信した位置端末情報または自動列車停止端末情報に基づき、端末１に関連する閉そく信号機４または地上子３を制御するための情報である制御情報を端末１毎に生成し、生成した端末１毎の制御情報を１つにまとめて同報制御情報を生成し、生成した同報制御情報を、制御装置側送受信部５１とネットワーク６とを介して、ブロードキャストにより各端末１へ送信する。
つまり、制御装置側制御部５２がブロードキャストする同報制御情報には、第１から第ｎ（ここで、ｎは自然数である）の端末１のための制御情報が含まれる。なお、ここで、ネットワーク６には、第１から第ｎの端末１が存在するとする。
なお、制御装置側制御部５２が生成する端末１毎の制御情報には、端末１に関連する閉そく信号機４を制御するための閉そく信号機制御情報と、端末１に関連する地上子３を制御するための自動列車停止制御情報とが含まれる。

図３を用いて説明したように、本実施形態による列車制御ネットワークシステムでは、各閉そくにおける軌道回路２と、閉そく信号機４と、自動列車停止に関する地上子３と、の情報と制御は端末１に集約され、複数の端末１の情報と制御は全て制御装置５に集約される。
制御装置５は、各閉そくの端末１からの情報を集約し、集約した情報に基づいて、各端末１の制御のための制御情報を生成し、生成した制御情報を同報制御情報としてブロードキャストにより各端末１に送信する。

なお、実施形態においては、制御装置５（つまり、制御装置側制御部５２）は、制御情報を予め決められた一定の時間で周期的に送信する。制御装置５は、例えば、２００ｍｓ毎に同報制御情報をブロードキャストにより端末１へ送信する。
なお、実施の形態においては、各端末１はユニキャストにより位置端末情報または自動列車停止端末情報を制御装置５へ送信する。この送信は、予め決められた一定の時間で周期的に送信するようにしてもよいし、位置端末情報または自動列車停止端末情報に変化があった場合のみに送信してもよい。

また、制御装置５（または、制御装置側制御部５２）は、各端末１から受信した直近の位置端末情報または自動列車停止端末情報を記憶するようにしておき、記憶した情報に基づいて制御情報を生成するようにしてもよい。
また、制御装置５（または、制御装置側制御部５２）は、後述するように、各端末１の故障情報を受信しまたは設定され、受信しまたは設定された故障情報に基づいて制御情報を生成するようにしてもよい。

また、制御装置５（または、制御装置側制御部５２）は、端末１から受信した位置端末情報または自動列車停止端末情報から、端末１の識別番号を抽出し、抽出した端末１の識別番号に基づいて、端末位置情報テーブルから位置情報を抽出し、抽出した位置情報に基づいて制御情報を生成してもよい。また、制御装置５は、抽出した位置情報が閉そく区間の識別情報である場合、更に、閉そく区間順序情報に基づいて制御情報を生成してもよい。
なお制御情報とは、列車を運行させるために、端末１が閉そく信号機４の現示を点等させるための情報や、端末１が自動列車停止装置３を介して列車Ａに送信するための情報である。

図１から図３を用いて説明した列車制御ネットワークシステムによれば、鉄道システムにおける各端末１と制御装置５との間が、ネットワークにより接続されるため、駅機器室に設置される制御装置５で、駅中間の信号設備（端末１）の情報が集約されて制御されるようになるため、鉄道システムにおける各装置間の機能連携を高めた制御が出来るという効果を奏する。
また、この列車制御ネットワークシステムによれば、鉄道システムにおける各端末１間と制御装置５との間が、ネットワークにより接続されるため、鉄道システムにおいて、ケーブルの本数が削減でき、またケーブルの接続方法が簡易となる効果を奏する。

なお、実施の形態においては、制御装置５から各端末１への、同報制御情報は、一定時間置きに、例えば、２００ｍｓ毎に、ブロードキャストされる。
また、同報制御情報を受信した端末１は、受信した同報制御情報に応答する応答信号を制御装置５へ送信する。
後述において説明するように、各端末１は、一定時間置きに制御装置５からの同報制御情報を受信することにより、制御装置５とのネットワーク６を介した接続が正常であることを検出することが可能となる。
また、制御装置５では、送信した同報制御情報に応答する応答信号を各端末１から受信することにより、各端末１が正常に稼動していること、また、各端末１が停止したこと、また、制御装置５との間のネットワーク６が正常に接続されていることを検出することが可能となる。

次に、図４を用いて、本発明によるネットワーク６を２重化した列車制御ネットワークシステムの一例について説明する。
まず、上りと下りとの２本の線路が並行にある場合について説明する。上りの線路を上り線路Ｌ２とし、下りの線路を下り線路Ｌ１とする。以下、説明のために、上り線路Ｌ２と下り線路Ｌ１とは、図４の紙面において左右方向に伸びる線路とし、紙面左方向を下り方向とし、紙面右方向を上り方向として説明する。

制御装置５は、下り線路Ｌ１側（一方の側）のＰ３の位置に設置されている。
制御装置５のある位置Ｐ３から下り方向に、下り線路Ｌ１に沿って、下り線路Ｌ１側の端末１である、端末１Ｔ１、端末１Ｔ２、端末１Ｔ３、端末１Ｔ４が順に設置されている。
また、上り線路Ｌ２に沿って、制御装置５のある位置Ｐ３より下り方向に、上り線路Ｌ２に沿って、上り線路Ｌ２側の端末１である、端末１Ｔ８、端末１Ｔ７、端末１Ｔ６、端末１Ｔ５が順に設置されている。

制御装置５と各端末１とを接続するネットワーク６は、２重化された光ファイバーケーブルであり、光ファイバーケーブルの一方を光回線１系とし、他方を光回線２系とする。
光回線１系は、制御装置５から、下り方向に、下り線路Ｌ１に沿って、下り線路Ｌ１側の端末１である、端末１Ｔ１、端末１Ｔ２、端末１Ｔ３、端末１Ｔ４と順に接続するように配線される。
次に、光回線１系は、端末１Ｔ４から更に配線され、端末１Ｔ４および端末１Ｔ５より下り方向であり、下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２とを横断する位置（以降、線路横断箇所とする）である位置Ｐ２において、下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２とを横断するように配線される。
次に、光回線１系は、線路横断箇所Ｐ２から更に配線され、上り方向に、上り線路Ｌ２に沿って、上り線路Ｌ２側の端末１である、端末１Ｔ５、端末１Ｔ６、端末１Ｔ７、端末１Ｔ８と順に接続されるように配線される。

一方、光回線２系は、制御装置５から、制御装置５より下り方向であり端末１Ｔ８より上り方向であり、下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２とを横断する線路横断箇所Ｐ１において、下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２とを横断するように配線される。
次に、光回線２系は、線路横断箇所Ｐ１から更に配線され、下り方向に、上り線路Ｌ２に沿って、上り線路Ｌ２側の端末１である、端末１Ｔ８、端末１Ｔ７、端末１Ｔ６、端末１Ｔ５と順に接続されるように配線される。
次に、光回線２系は、端末１Ｔ５から更に配線され、端末１Ｔ５および端末１Ｔ４の更に下り方向であり、下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２とを横断する線路横断箇所Ｐ２において、下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２とを横断するように配線される。
次に、光回線２系は、線路横断箇所Ｐ２から更に配線され、上り方向に、上り線路Ｌ１に沿って、下り線路Ｌ１側の端末１である、端末１Ｔ４、端末１Ｔ３、端末１Ｔ２、端末１Ｔ１と順に接続されるように配線される。

ここで、光回線２系が下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２とを横断する位置である線路横断箇所Ｐ２は、光回線１系が下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２とを横断する位置である線路横断箇所Ｐ２と同じ場所である。

なお、光回線１系と光回線２系とは、それぞれ、下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２とに沿って配線されるとき、下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２とにより挟まれる領域である線路領域の外方である外側に、線路または線路領域に沿って配線される。
また、光回線１系と光回線２系とは、例えば、線路に沿って設置されているトラフの中を配線される。また、光回線１系と光回線２系とは、線路を通過する線路横断箇所Ｐ１とＰ２においては、例えば、枕木の下に配線される。

また、線路横断箇所Ｐ１とＰ２とは、例えば、駅と駅との間の境界付近に設置される。
これは、例えば、第１の制御装置５が第１の駅に設置され、第１の制御装置５に接続される端末１とネットワーク６とが第１の駅と第２の駅との間に設置される。また、第２の制御装置５が第２の駅に設置され、第２の制御装置５に接続される端末１とネットワーク６とが第２の駅と第３の駅との間に設置される。
このように、制御装置５と端末１とが、駅と駅との間の区間で配置されるため、ネットワーク６も、駅と駅との間の区間で区分けされるのが好ましい。なお、制御装置５と端末１とネットワーク６との配置は、駅と駅との間の区間に限定されるわけではなく、駅と駅との間が長い場合などは、駅と駅との間の区間より短い区間で配置されてもよい。

以上の、図４を用いて説明したネットワーク６を２重化した列車制御ネットワークシステムにおいて、１箇所において断線が発生した場合について、図５を用いて説明する。同図において図４の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
下り線路Ｌ１側の端末１Ｔ３とＴ４との間の位置で、光回線１系と光回線２系との両方が断線したとする。
この場合においても、端末１Ｔ１、Ｔ２およびＴ３は、光回線１系により制御端末５に接続される。また、端末１Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７およびＴ８は、光回線２系により制御端末５と接続される。
従って、制御装置５と各端末１とが接続する列車制御ネットワークシステムは支障なく動作可能となる。

また、制御装置５においては、光回線１系により、端末１Ｔ１、Ｔ２およびＴ３との通信が可能であり、光回線２系により、端末１Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７およびＴ８との通信が可能であることより、ネットワーク６が端末１Ｔ３とＴ４との間の位置で、光回線１系と光回線２系の両方が断線したと検出することも可能である。

以上図４と図５を用いて説明したように、線路沿線に敷設するネットワーク６である光ケーブルは、別ルートで２本を敷くことで、片方のケーブルで障害が起きた際に、もう片方の光ケーブルにより情報伝送を実行することにより、制御装置５と端末１との間の接続を維持できるため、閉そく信号機４などを継続的に稼動させることが可能となる。
つまり、列車制御ネットワークシステムにおいては、制御装置５から鉄道沿線の上下線（Ｌ１とＬ２）に、ネットワーク６である光ケーブルを敷設し、鉄道沿線に設置される各端末１には、上りおよび下りそれぞれから分岐させながら敷設した光ケーブルを１本ずつ、分岐させながら光回線１系及び光回線２系に接続する（図４）。

このように光回線１系と２系とによるネットワーク６を、制御装置５と端末１との間で配線したことにより、どこかの１箇所で、光回線１系と２系との両方が断線した場合においても、制御装置５と端末１との間との間は光回線１系と２系とのいずれか一方により接続されているので、列車制御ネットワークシステムにおける、閉そく信号機４や自動列車停止装置などの現場機器の制御を継続することが可能となる。

また図４に示したネットワーク６の配線方法では、ネットワーク６が線路（Ｌ１とＬ２）を横断する箇所を、線路横断箇所Ｐ１とＰ２との２箇所にし、横断する箇所の数を最小限にしている。そのため、ネットワーク６は、制御装置５の近傍（線路横断箇所Ｐ１）および最遠端（線路横断箇所Ｐ２）の２箇所以外では、線路を横断しないという利点もある。
例えば、ネットワーク６の配線工事をする場合、線路を横断する箇所が少ないことより、線路を通過する列車の進行を妨げることなく、ネットワーク６の配線工事をすることが可能となる。なお、列車の進行を止めてネットワーク６の配線工事をする必要がある箇所は、線路上においては、線路横断箇所Ｐ１と線路横断箇所Ｐ２との２箇所のみである。

図４と図５では、上りと下りとの２本の線路が並行にある場合について説明したが、次に、図６と図７を用いて、線路が単線の場合について説明する。
線路が単線の場合、例えば、端末１は線路の片側にのみ設置する。
図６では、制御装置５と端末１とが線路の同じ一方の側にある場合について説明し、図７では、制御装置５が線路の一方の側にあり、端末１が線路の他方の側にある場合について説明する。なお、図６と図７において、図４または図５の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。

なお、説明のために、線路について一方の側であり、制御装置５が設置されている側を、領域Ｑ１とし、また、線路について一方の側であり、制御装置５が設置されていない側を、領域Ｑ２として説明する。
また領域Ｑ１と領域Ｑ２とは、それぞれ、線路領域を含まない。なお、単線の場合に用いる線路領域とは、例えば、下り線路Ｌ１または上り線路Ｌ２などの線路を構成する２本のレールで挟まれる領域である。

まず図６においては、図４と比較して、線路は下り線路Ｌ１のみであり、端末１は、領域Ｑ１のみにあり、端末１は、端末１Ｔ１、端末１Ｔ２、端末１Ｔ３、端末１Ｔ４のみである。領域Ｑ２には、端末１はない。
光回線１系は、制御装置５から図４と同様に配線され、制御装置５から、端末１Ｔ１、端末１Ｔ２、端末１Ｔ３、端末１Ｔ４と順に接続される。なお、この場合、光回線１系は、端末１Ｔ４までの配線で終端してもよい。
一方、光回線２系は、図４と同様に配線される。

つまり、図６においては、各端末１は、線路に対して一方の側（領域Ｑ１）で線路に沿って駅中間制御装置（制御装置５）から駅中間小型端末装置（端末１）へ配線される第１の通信網（光回線１系）と、線路に対して一方の側（領域Ｑ１）から他方の側（領域Ｑ２）へ線路を（線路横断箇所Ｐ１で）横断して駅中間制御装置（制御装置５）から配線され、線路に対して他方の側（領域Ｑ２）で線路に沿って配線され、線路を他方の側（領域Ｑ２）から一方の側（領域Ｑ１）へ（線路横断箇所Ｐ２で）横断して配線され、一方の側（領域Ｑ１）で線路に沿って駅中間小型端末装置（端末１）へ配線される第２の通信網（光回線２系）との、２つの光回線で接続される。

次に、図７においては、図４と比較して、線路は下り線路Ｌ１のみであり、端末１は、領域Ｑ２のみにあり、端末１は、端末１Ｔ５、端末１Ｔ６、端末１Ｔ７、端末１Ｔ８のみである。領域Ｑ１には、端末１はない。
光回線２系は、制御装置５から図４と同様に配線され、制御装置５から、端末１Ｔ８、端末１Ｔ７、端末１Ｔ６、端末１Ｔ５と順に接続される。なお、この場合、光回線２系は、端末１Ｔ５までの配線で終端してもよい。
一方、光回線１系は、図４と同様に配線される。

つまり、図７においては、各端末１は、線路に対して一方の側（領域Ｑ１）で線路に沿って駅中間制御装置（制御装置５）から配線され、線路に対して一方の側（領域Ｑ１）から他方の側（領域Ｑ２）へ線路を（線路横断箇所Ｐ２で）横断して配線され、他方の側（領域Ｑ２）で線路に沿って駅中間小型端末装置（端末１）へ配線される第１の通信網（光回線１系）と、線路に対して一方の側（領域Ｑ１）から他方の側領域Ｑ２）へ線路を（線路横断箇所Ｐ１で）横断して駅中間制御装置（制御装置５）から配線され、線路に対して他方の側（領域Ｑ２）で線路に沿って駅中間小型端末装置（端末１）へ配線される第２の通信網（光回線２系）との、２つの光回線で接続される。

図６と図７とに示したように、線路が単線の場合においても、各端末１は、制御装置５と、光回線１系と光回線２系との両方の回線で接続しているので、たとえ光回線１系または光回線２系のいずれか一方が断線した場合においても、各端末１と制御装置５との間の接続は維持される。

なお、図６と図７においては、線路が単線の場合であり、領域Ｑ１または領域Ｑ２のいずれか一方のみに端末１がある場合を説明しているが、図６と図７の場合を組み合わせることにより、図４または図５のような、領域Ｑ１および領域Ｑ２の両方に端末１がある場合の光回線１系と光回線２系とによるネットワーク６の配線方法になる。

なお、図４に示す下り線路Ｌ１と上り線路Ｌ２との上下線のセットが、複数ある場合には、例えば、上下線のそれぞれのセットに対して、図４と同様に配線する。
なお、図４から図７において、上り線路または下り線路を用いて説明してきてが、本発明によるネットワーク６の配線方法は、上り線路でも下り線路でも、関係なく適応可能である。

次に、稼働率を高めるための端末１の一例としての構成を図８に示す。
端末１は、図８に示すように、１系と２系の構成を有しており、端末１の１系には光回線１系が接続され、端末１の２系には光回線２系が接続される。
端末１の１系と２系においては、いずれか一方の系が現場機器の制御処理を実行しており、他方の系は一方の系が故障した場合、または、一方の系と接続する光回線が断線した場合に、一方の系に替わって、現場機器の制御処理を実行する。

端末１の１系の構成は、ＰＯＮ伝送部５０１Ａ、中間ＦＣ論理部５０２Ａ、色灯信号機制御部５０３Ａ、中継信号機制御部５０４Ａ、ＡＴＳ−Ｓ制御部５０５Ａ、ＡＴＳ−Ｐ制御部５０６Ａ、軌道回路受信部５０７Ａ、軌道回路送信部５０８Ａ、汎用入出力制御部５０９Ａ、電源部５１０Ａを有する。

端末１の１系においては、光回線１系５２１Ａは端末１のＰＯＮ伝送部５０１Ａに接続され、端末１と制御装置５との間の情報の送受信は、制御情報はＰＯＮ伝送部５０１Ａにて実行される。
中間ＦＣ論理部５０２Ａは、ＰＯＮ伝送部５０１Ａで受信した制御情報に基づいて、端末１の制御部である色灯信号機制御部５０３Ａ、中継信号機制御部５０４Ａ、ＡＴＳ−Ｓ制御部５０５Ａ、ＡＴＳ−Ｐ制御部５０６Ａ、軌道回路受信部５０７Ａ、軌道回路送信部５０８Ａ、汎用入出力制御部５０９Ａを制御する。

端末１の１系においては、色灯信号機５４３が色灯信号機制御部５０３Ａにより制御され、中継信号機５４４が中継信号機制御部５０４Ａにより制御され、ＡＴＳ−Ｓ地上子５４５がＡＴＳ−Ｓ制御部５０５Ａにより制御され、ＡＴＳ−Ｐ地上子５４６がＡＴＳ−Ｐ制御部５０６Ａにより制御され、軌道回路受信レール端部５４７が軌道回路受信部５０７Ａにより制御され、軌道回路送信レール端部５４８が軌道回路送信部５０８Ａにより制御され、汎用入出力５４９が汎用入出力制御部５０９Ａにより制御される。

また、中間ＦＣ論理部５０２Ａは、端末１の現場機器である色灯信号機制御部５０３Ａ、中継信号機制御部５０４Ａ、ＡＴＳ−Ｓ制御部５０５Ａ、ＡＴＳ−Ｐ制御部５０６Ａ、軌道回路受信部５０７Ａ、軌道回路送信部５０８Ａ、汎用入出力制御部５０９Ａからの情報を、ＰＯＮ伝送部５０１Ａとネットワーク６である光回線１系５２１Ａを介して、制御装置５へ送信する。

また、端末１の２系の構成は、１系の構成と同様に、ＰＯＮ伝送部５０１Ｂ、中間ＦＣ論理部５０２Ｂ、色灯信号機制御部５０３Ｂ、ＡＴＳ−Ｓ制御部５０５Ｂ、ＡＴＳ−Ｐ制御部５０６Ｂ、軌道回路受信部５０７Ｂ、軌道回路送信部５０８Ｂ、汎用入出力制御部５０９Ｂ、電源部５１０Ｂを有する。
端末１の２系においては、光回線２系５２１Ｂが端末１のＰＯＮ伝送部５０１Ｂに接続される。
端末１の１系と２系とで、その構成と動作は、同じである。

また、中間ＦＣ論理部５０２Ａと中間ＦＣ論理部５０２Ｂとが系間ＩＦ５５０にて接続されており、中間ＦＣ論理部５０２Ａと中間ＦＣ論理部５０２Ｂとの間で、いずれの系が制御処理を実行するかの情報を、系間ＩＦ５５０を介して、互いに送受信することにより、端末１の１系と２系とのいずれの系が現場機器を制御するかを切り替えることが可能である。

次に、端末１の１系と２系との間の切り替えについて例を用いて説明する。
ここでは説明のために、ネットワーク６の光回線１系も光回線２系も正常であり、端末１の１系も２系も正常であり、端末１の１系が現場機器の制御を実行しているものとして説明する。説明のために、以上の状態を正常な状態とする。
なお、以降の説明においては、端末１の１系を、１系とし、端末１の２系を、２系として説明する。

１系が現場機器の制御を実行している場合、１系は、光回線１系５２１Ａにより制御装置５と送受信し、現場機器を制御する。
この時、２系は、光回線１系５２１Ｂにより制御装置５と送受信しているが、現場機器は制御していない。

（切替例１）
まず、正常な状態において、光回線１系５２１Ａが断線し、制御装置５と１系が不通になった場合に、端末１における現場機器の制御を、系１から系２に切り替える例について説明する。
制御装置５は、端末１の１系との接続が不通になったことを検出し、１系から２系へ切り替える１系２系切替信号を、光回線１系５２１Ａおよび光回線２系５２１Ｂにより端末１へ送信する。
光回線１系５２１Ａが断線し制御装置５と１系が不通になっているため、端末１は、光回線２系５２１Ｂを介して２系でのみ１系２系切替信号を受信する。

１系２系切替信号を受信した２系は、１系へ、系間ＩＦ５５０を介して、受信した１系２系切替信号を送信する。系間ＩＦ５５０を介して１系２系切替信号を受信した１系は、現場機器の制御処理を中断する。
また、１系２系切替信号を受信した２系は、以降、現場機器を制御する。

以上のようにして、端末１においては、光回線１系に接続する１系と、光回線２系に接続する２系があることにより、光回線１系または光回線２系のいずれか一方が断線し、端末１の１系または２系のいずれか一方と制御装置５との間が不通となった場合においても、端末１は、他方の光回線と他方の系により制御装置５と通信することにより、現場機器を制御することが可能となる。

なお、上記制御装置５と１系が不通になった場合に、端末１における現場機器の制御を、系１から系２に切り替える例の説明においては、制御機器５が、端末１の１系との接続が不通になったことを検出したが、これに限られるものではなく、端末１で、制御機器５と端末１の１系との接続が不通になったことを検出するようにしてもよい。
例えば、１系の中間ＦＣ論理部５０２Ａが、制御装置５からブロードキャストにより送信される信号と信号との間の時間を監視しており、前記監視する時間が予め決められた一定の時間以上になったことを検出した場合、制御装置５と１系とが不通になったことを検出し、系間ＩＦ５５０と２系の中間ＦＣ論理部５０２ＢとＰＯＮ伝送部５０１Ｂと光回線２系３２１Ｂとを介して制御装置５へ、制御装置５と１系とが不通になったことを示す１系不通信号を送信する。
次に、制御装置５は、端末１から１系不通信号を受信することにより、制御装置５と端末１の１系との接続が不通になったことを検出するようにしてもよい。

（切替例２）
次に、正常な状態において、１系が故障した場合について説明する。
故障の場合、その故障した箇所や原因により、様々な場合があるが、１系の数例の故障の場合について説明する。
まず、故障の第１例として、１系のＰＯＮ伝送部５０１Ａが故障した場合について説明する。この場合、１系と制御装置５とが不通となるため、先に説明した、光回線１系５２１Ａが断線し、制御装置５と１系が不通になった場合と同様な処理により、系１から系２へ、制御機器の制御処理が切り替わる。

（切替例３）
次に、故障の第２例として、１系の色灯信号機制御部５０３Ａなどの１系の制御部が故障した場合について説明する。例えば、中間ＦＣ論理部５０２Ａは、１系の制御部の故障を検出する１系故障検出手段を有しており、１系故障検出手段が１系の制御部を監視しており、その故障を検出するものとする。

ここで、１系の制御部が故障した場合には、中間ＦＣ論理部５０２Ａの１系故障検出手段が１系の制御部の故障を検出し、１系の制御部が故障したことを示す１系制御部故障信号を、ＰＯＮ伝送部５０１Ａと光回線１系５２１Ａを介して制御装置５へ送信する。
または、中間ＦＣ論理部５０２Ａの１系故障検出手段が、１系の制御部の故障を検出し、１系の制御部が故障したことを示す１系制御部故障信号を、系間ＩＦ５５０とＰＯＮ伝送部５０１Ｂと光回線２系５２１Ｂとを介して制御装置５へ送信してもよい。

１系制御部故障信号を受信した制御装置５は、１系２系切替信号を、光回線１系５２１Ａと光回線２系５２１Ｂとにより、端末１へ送信する。
制御装置５から１系２系切替信号を受信した１系は、現場機器を制御することを中段する。制御装置５から１系２系切替信号を受信した２系は、その後、光回線２系５２１Ｂにより制御装置５と通信することにより、現場機器を制御する。

なお、制御装置５から１系２系切替信号を受信した１系は、系間ＩＦ５０５を介して、１系２系切替信号を２系へ送信してもよい。また、制御装置５から１系２系切替信号を受信した２系は、系間ＩＦ５０５を介して、１系２系切替信号を１系へ送信してもよい。

以上のように、端末１の１系または２系のいずれか一方が故障した場合においても、他方の系により、制御装置５と通信し、端末１は現場機器を制御することが可能となる。

なお、図１または図２と、図８との各構成の対応においては、色灯信号機５４３と中継信号機５４４とが閉そく信号機４に対応し、ＡＴＳ−Ｓ地上子５４５とＡＴＳ−Ｐ地上子５４６とが地上子３に対応し、軌道回路受信レール端部５４７と軌道回路送信レール端部５４８とが軌道回路２に対応し、光回線１系５２１Ａと光回線２系５２１Ｂがネットワーク６に対応する。
また、汎用入出力５４９は、駅にある諸設備を制御するための制御部である。
また上記に説明した１系ネットワーク接続部と２系ネットワーク接続部とは、それぞれ、ＰＯＮ伝送部５０１ＡとＰＯＮ伝送部５０１Ｂとに相当する。

また、図３と図８との端末１の各構成の対応においては、図３の端末１と図８の端末１の１系とは、軌道回路制御部１２と軌道回路受信部５０７Ａおよび軌道回路送信部５０８Ａとが、地上子制御部１３とＡＴＳ−Ｓ制御部５０５ＡおよびＡＴＳ−Ｐ制御部５０６Ａとが、閉そく信号機制御部１４と色灯信号機制御部５０３Ａおよび中継信号機制御部５０４Ａとが、端末側制御部１５と中間ＦＣ論理部５０２Ａとが、端末側送受信部１６とＰＯＮ伝送部５０１Ａとが、それぞれ対応する。
また、図３の端末１と図８の端末１の２系との対応も、図３の端末１と図８の端末１の１系との対応と同様である。

なお、図１または図２における軌道回路２については、軌道回路送信レール端部５４８が軌道回路送信部５０８Ａにより電圧を印加されるように制御されることにより、軌道回路２が動作し、軌道回路受信レール端部５４７の電圧を軌道回路受信部５０７Ａが監視することにより、軌道回路受信部５０７Ａが軌道回路２の落下を検出する。
これは２系においても、同様である。

以上のように、端末１では、１系ネットワーク接続部と２系ネットワーク接続部とのネットワーク処理部と、閉そく信号機４、地上子３および軌道回路２などの現場機器を制御する制御部とが、それぞれ１系と２系との２重になっている。
端末１が、ネットワーク処理部と制御部とにおいて、それぞれ１系と２系とを有しているため、いずれか一方の系が故障した場合においても、他方の系で、制御装置５との通信の処理と、列車を制御するための現場機器の制御の処理を実行することが可能となる。
そのため、端末１の稼働率を高めることが可能となり、列車の運行を止める可能性が低くなる。

なお、制御装置５は、光回線１系および光回線２系それぞれと接続する制御装置側１系ネットワーク接続部と制御装置側２系ネットワーク接続部とを有する。
これにより、端末１と制御装置５とネットワーク６とは、端末１の１系と、制御装置６の制御装置側１系ネットワーク接続部とが、ネットワーク６の光回線１系により接続され、端末１の２系と、制御装置６の制御装置側２系ネットワーク接続部とが、ネットワーク６の光回線２系により接続される。
つまり、制御装置５と端間１とネットワーク６とは、２つの通信系により、それぞれが接続されている。

なお、制御装置５は、ネットワーク６の断線または端末１との故障などのよる不通を検知でき、不通になった場合には、不通となっていない方である、通信系を用いて、端末１との間の通信を維持する。
なお、制御装置５と端末１とが、２つの通信系のうち、どちらの通信系により接続されるかは、端末１毎に任意に決定される。例えば、ネットワーク６の断線や、端末１の故障により決定される。
なお、制御装置５と端末１とは、互いに、２つの通信系により同じ情報を送信するようにし、２つの通信系により受信した情報の内容が一致することを検出するようにしてもよい。

（端末１の停電検知機能）
次に、列車制御ネットワークシステムの稼働率を下げる要因として、端末１について、次のような問題がある。
まず、端末１が停止（または動作不能）になった場合に、その原因が停電によるものか、端末１の故障によるものかが判断できないという問題がある。
例えば、停電の場合は復電すれば端末１は自動的に機能を回復するため、保守員の出動は必要ない。しかしながら、端末１が故障により停止した場合、保守員は出動し、緊急に端末１の復旧作業を実行しなければならない。
そのため、端末１が停止した場合、端末１の停止の原因が、停電によるものか否かを早急に検出する必要がある。

このような問題を解決するために、端末１に、電源を監視する電源監視機装置１００を設置する。電源監視装置１００は、端末１への電源の入力が無くなったことを監視しており、電源監視装置１００は端末１への電源の入力が無くなったこと、または、電源の電圧が低下したこと、を検出した場合、電源監視装置１００が速やかに（例えば３０ｍｓｅｃ以内に）制御装置５または監視装置に停電検知信号を、ネットワーク６を介して送信する（図９参照）。

例えば、電源監視装置１００は、通常時の電源の電圧の割合を１００％として、電源の電圧の閾値の割合が８０％と予め定められており、監視する電源の電圧が予め定められた閾値である８０％以下になったことを検出した場合に、停電検知信号を送信する。
なお、電源監視機装置１００および端末１の動作は、例えば、電源電圧が５０％までは通常通りに動作可能であり、電源監視装置１００が実行する電源の監視の処理や停電検知信号の送信の処理、また端末１で実行される処理は、電源電圧が８０％以下となってから５０％以下になるまでの間は、通常通りに動作可能である。
従って、上記に説明した停電検知信号の送信は、例えば、上記電源電圧が８０％以下となってから５０％以下になるまでの間の、電源監視機装置１００および端末１が、通常通りに動作可能である期間の内に、実行される。

ここで、監視装置とは、ネットワーク６を介して、端末１または制御装置５と接続され、端末１または制御装置５の状態を監視し、監視した状態を出力手段に表示する装置である。なお、監視装置は、端末１または制御装置５と、ネットワーク６とは異なるネットワークにより接続されてもよい。

制御装置５または監視装置は、停電検知信号を端末１から受信している場合に、端末１が機能を停止したことを検出した場合、端末１は停電により機能を停止していることを検出することができる。
また、制御装置５または監視装置は、停電検知信号を端末１から受信していない場合に、端末１が機能を停止した場合、端末１が停電以外の故障により機能を停止していることを検出することができる。
以上のように、制御装置５または監視装置は、電源監視機装置からの停電検知信号により、故障による端末１の機能停止と、停電による端末１の機能停止とが区別して検出可能となる。

以上のように端末１に電源監視機装置を設置し、電源監視機装置が電源を監視し、電源断の場合には、電源監視機装置が制御装置５または監視装置に停電検知信号を送信することにより、制御装置５または監視装置では、端末１の本当の故障による停止と、停電による電源断による停止とを区別して検出可能となる。
また、端末１と、制御装置５または監視装置との間は、２重化されたネットワーク６により接続されているにより、停電検知信号を端末１から制御装置５または監視装置へ確実に送信することが可能である。

（端末１の保守スイッチ機能）
また、列車制御ネットワークシステムの稼働率を下げる要因として、端末１について、次のような問題がある。
例えば、端末１に接続する閉そく信号機４の電球交換や、軌道回路２の調整、自動列車停止装置３などの現場機器の保守・メンテナンスを行うと、制御装置５または遠隔監視装置からは、端末１は故障として認識される。また、メンテナンス中の端末１からは、大量の故障検知情報が制御装置５または遠隔監視装置に送信されることもありうる。
そのため、制御装置５または監視装置からは、メンテナンス中の端末１から送信される故障表示の情報が、本当の故障によるものか、メンテナンスによるものかを識別できない、という問題がある。

このような問題を解決するために、端末１に、保守スイッチ１０４を有する保守装置１０２を設置する。端末１に接続する現場機器などを人がメンテナンスする場合には、メンテナンスを行う保守員が、メンテナンスの前に、保守装置１０２の保守スイッチ１０４を押す。保守装置１０２は、保守スイッチ１０４が押されたことを検出し、保守信号を制御装置５にネットワーク６を介して送信する（図１０参照）。
制御装置５は、端末１からの保守信号を受信することにより、保守信号を送信した端末１がメンテナンス中であることを検出し、端末１を通常状態からメンテナンス中状態とする。例えば、制御装置５は、その後、端末１から受信する情報を、端末１がメンテナンス中状態であるため、例えば、全て破棄する。
例えば、制御装置５は、保守信号を受信することにより、メンテナンス中の端末１のＩＰアドレスなどの識別番号を記憶しておき、記憶した識別番号によりフィルタリング処理を実行することにより、メンテナンス中状態である端末１から受信する情報を全て破棄する。

また、保守装置１０２には、図示しない保守解除スイッチがある。例えば、保守員による端末１のメンテナンスが終了後、保守員が端末１の保守解除スイッチを押すことにより、端末１から制御装置５または監視装置へ、メンテナンス終了の保守信号解除信号を送信する。制御装置５または監視装置は、端末１から保守信号解除信号を受信することにより、端末１をメンテナンス中状態から通常の状態とする。その後、制御装置５または監視装置は、端末１から受信する情報を、通常どおり処理する。

以上のように、端末１に保守装置１０２を設置し、メンテナンスなどの保守作業の際には、保守員が事前に保守装置の保守スイッチ１０４を押すことにより、保守装置１０２が制御装置５または監視装置に保守信号を送信することにより、制御装置５または監視装置では、端末１が保守状態であるか否かを検出することが可能となり、端末１から送信される情報を破棄することが可能となる。
また、端末１と、制御装置５または監視装置との間は、２重化されたネットワーク６により接続されているにより、保守信号を端末１から制御装置５または監視装置へ確実に送信することが可能である。

（信号電力１号もしくは２号停電時の検知センサ、停電検知信号の送信機能）
また、列車制御ネットワークシステムの稼働率を下げる要因として、端末１について、次のような電源に関する問題がある。
端末１への電源が２系統あり、その電源を１号と２号とする。説明のために、１号を常用に用いる電源（主電源）とし、２号を１号が停電した場合の停電時に用いる電源（補助電源）とする。
なお、１号と２号は、例えば図１１に示すように、それぞれ柱上トランスと電源切替機１０６を介して端末１へ送電される電源である。
端末１は、今、１号から電源供給を受けており、１号が停電時には、２号へ電源を電源切替機１０６が切り替える。この場合、電源切替機１０６が、端末１への電源を、電源１号から２号へ切り替えた場合、既に２号が停電しているとすると、端末１は完全に電源が断たれた状態（電源全断）となり、端末１は動作不可能な状態となる、という問題がある。

このような問題について、端末１に、２号との電源を監視する２号電源監視装置１０８を電源切替機１０６に設置する。２号電源監視装置１０８は、２号の電源を、常にまたは一定時間毎に監視しており、２号の電源が停止した場合には、制御装置５または監視装置に、端末１とネットワーク６とを介して、２号の電源が停止したことを示す情報である２号電源停止信号を送信する（図１１参照）。
２号電源停止信号を端末１から受信した制御装置５または監視装置は、端末１の２号が停止したことを出力手段に表示する。次に、出力手段を見た保守員は、端末１の２号を修理する。
以上により、端末１のための、停電用の電源（２号）の停電が判り、保守員が速やかに２号の修理を完了できれば、たとえ１号の停電が生じた場合においても、端末１が電源全断になることを回避できる。

なお、端末１には、２号電源監視装置１０８と接続する２号電源監視装置送信部１１０を有するようにし、２号電源監視装置送信部１１０は、２号電源監視装置１０８から２号電源が停電したことを検出した信号を受信し、ネットワーク６を介して、制御装置５または監視装置に停電検知信号を送信するようにしてもよい。

なお、電源監視機装置１００、保守装置１０２、２号電源監視装置送信部１１０は、端末１が有する通信機能部とネットワーク６とを介して、制御装置５または監視装置へ信号を送信する。

また、端末１と、制御装置５または監視装置との間は、２重化されたネットワーク６により接続されているにより、２号電源停止信号を端末１から制御装置５または監視装置へ確実に送信することが可能である。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明は、列車制御ネットワークシステムに用いて好適である。

この発明が適応される一実施形態による列車制御ネットワークシステムの概略図である。 この発明が適応される一実施形態による列車制御ネットワークシステムの詳細な概略図である。 この発明が適応される端末と制御装置の構成を示す構成図である。 この発明の一実施形態によるネットワークの配線を説明する説明図である。 図４の配線において断線が生じた場合を説明する説明図である。 この発明の一実施形態による単線の場合その１におけるネットワークの配線を説明する説明図である。 この発明の一実施形態による単線の場合その２におけるネットワークの配線を説明する説明図である。 端末の構成を説明する構成図である。 電源断の場合の動作を説明する説明図である。 保守の場合の動作を説明する説明図である。 ２号停電断の場合の動作を説明する説明図である。 従来の駅中間信号設備による列車制御ネットワークシステムの構成図である。

符号の説明

１ 端末
２ 軌道回路
３ 地上子
４ 閉そく信号機
５ 制御装置
６ ネットワーク

Claims (6)

1. 列車の運行のための制御情報を受信し、該制御情報に基づいて接続する現場機器を制御する駅中間小型端末装置と、前記駅中間小型端末装置から受信する前記列車の位置または自動列車停止の情報に基づいて前記制御情報を生成し前記駅中間小型端末装置へ送信する駅中間制御装置と、が通信網により接続される列車制御ネットワークシステムであり、
   前記通信網が、
   線路に対して一方の側で前記線路に沿って前記駅中間制御装置から前記駅中間小型端末装置へ配線される第１の通信網と、
   前記線路に対して前記一方の側から他方の側へ前記線路を横断して前記駅中間制御装置から配線され、前記線路に対して前記他方の側で前記線路に沿って配線され、前記線路を前記他方の側から前記一方の側へ横断して配線され、前記一方の側で前記線路に沿って前記駅中間小型端末装置へ配線される第２の通信網と、
   を有する、ことを特徴とする列車制御ネットワークシステム。
2. 列車の運行のための制御情報を受信し、該制御情報に基づいて接続する現場機器を制御する駅中間小型端末装置と、前記駅中間小型端末装置から受信する前記列車の位置または自動列車停止の情報に基づいて前記制御情報を生成し前記駅中間小型端末装置へ送信する駅中間制御装置と、が通信網により接続される列車制御ネットワークシステムであり、
   前記通信網が、
   線路に対して一方の側で前記線路に沿って前記駅中間制御装置から配線され、前記線路に対して前記一方の側から他方の側へ前記線路を横断して配線され、前記他方の側で前記線路に沿って前記駅中間小型端末装置へ配線される第１の通信網と、
   前記線路に対して前記一方の側から前記他方の側へ前記線路を横断して前記駅中間制御装置から配線され、前記線路に対して他方の側で前記線路に沿って前記駅中間小型端末装置へ配線される第２の通信網と、
   を有する、ことを特徴とする列車制御ネットワークシステム。
3. 前記駅中間小型端末装置が、
   前記第１の通信網と接続し前記駅中間制御装置と送受信することにより前記現場機器を制御する第１の制御系手段と、
   前記第２の通信網と接続し前記駅中間制御装置と送受信することにより前記現場機器を制御する第２の制御系手段と、
   を有し、
   前記駅中間制御装置が、
   前記第１の通信網または前記第２の通信網の不通を検出し、または、前記第１の制御系手段または前記第２の制御系手段の故障を検出し、前記検出した不通または故障に基づいて、前記第１の制御系手段または前記第２の制御系手段のうちいずれか一方が前記現場機器を制御することを示す切替信号を前記通信網を介して前記駅中間小型端末装置に送信し、
   前記駅中間小型端末装置が、
   前記駅中間制御装置から受信した切替信号に基づいて、前記第１の制御手段または前記第２の制御手段のいずれか一方で前記現場機器を制御する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の列車制御ネットワークシステム。
4. 前記駅中間小型端末装置が、
   前記駅中間小型端末装置に供給される電源を監視し、前記電源の停電を検出した場合には、前記電源が停電であることを示す停電検知信号を前記駅中間制御装置へ前記通信網を介して送信する電源監視手段、
   を有することを特徴とする請求項１から請求項３に記載の列車制御ネットワークシステム。
5. 前記駅中間小型端末装置が、
   メンテナンス時に押す保守スイッチ手段と、
   前記保守スイッチが押されることにより、前記駅中間小型端末装置がメンテナンス中であることを示す保守信号を前記駅中間制御装置へ前記通信網を介して送信する保守手段と、
   を有し、
   前記駅中間制御装置が、
   前記保守信号を受信した場合には、前記保守信号を送信した前記駅中間小型端末装置がメンテナンス中の状態として検出する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４に記載の列車制御ネットワークシステム。
6. 前記駅中間小型端末装置が、
   伝送される第１の電源を前記駅中間小型端末装置に供給する主電源手段と、
   伝送される第２の電源を前記駅中間小型端末装置に供給する補助電源手段と、
   前記主電源手段と前記補助電源手段とを切り替える電源切替手段と、
   を有しており、
   前記電源切替手段が、
   前記補助電源手段を監視し、前記補助電源の停電を検出した場合には、前記補助電源が停電したことを示す補助電源停電検知信号を前記駅中間制御装置に前記通信網を介して送信する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５に記載の列車制御ネットワークシステム。

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