JP2013139205A - 列車保安情報伝送システムおよび列車保安情報伝送方法 - Google Patents

列車保安情報伝送システムおよび列車保安情報伝送方法 Download PDF

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Abstract

【課題】作業員等が列車等に移動しなくとも保安情報を取得することができる列車保安情報伝送システムおよび列車保安情報伝送方法を得る。
【解決手段】列車保安装置10と、列車情報管理装置7と、車上側無線装置8と、地上側無線装置21と、を備え、列車情報管理装置7は、地上側の情報端末23から伝送された要求信号23aを受信したときに、列車内の所定のメモリに記録された保安情報5aを読み出して、読み出された保安情報5aを列車情報として伝送フレームにセットし、車上側無線装置8へ出力する。
【選択図】図1

Description

本発明は、自動列車停止(ATS:Automatic Train Stop)装置などの列車保安装置に記録される列車保安情報(以下「保安情報」)を地上側の端末装置へ送信可能に構成された列車保安情報伝送システムおよび列車保安情報伝送方法に関する。
列車保安装置は、列車の安全運行を確保するために、列車が停止信号を無視あるいは誤認して進行を続けた場合でも列車速度を制御するように構成され、例えば、車上子を介して受信した所定の電文に基づいて速度照査パターンを生成し、その速度照査パターンに速度情報を照査することによって、列車速度が速度照査パターンを超過した時にブレーキ指令を出力して列車を停止させるものである。
下記特許文献1に記される従来技術は、列車の安全な運行を維持するために必要な情報である保安情報を記録し、例えば、列車保安装置で生成された速度照査パターンと列車実速度とを対応付けて記録するように構成されている。なお、保安情報としては、一般的に速度照査パターンや列車実速度の他にも、例えば、制限速度情報、キロ程情報、列車保安装置の動作状況など含まれる。このように、保安情報を列車に搭載された記録ユニットに記録することによって、例えばブレーキ指令が出力された時刻がログとして記録されるため、ブレーキ指令の発生要因などを調査することが可能となる。
特開平06−105403号公報
しかしながら、上記特許文献1に代表される従来技術は、保安情報を記録することはできるものの、この保安情報は作業員等が直接列車等に移動して取得する必要があった。すなわち、車上に記録された保安情報を活用するためには、列車を保安情報の読み出しが可能な場所(車庫など)に移動させるか、作業員が列車まで移動して記録ユニットから保安情報を読み出すなどの作業が必要であり、作業員等が列車等に移動しなければ保安情報を読み出すことが困難である。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業員等が列車等に移動しなくとも保安情報を取得することができる列車保安情報伝送システムおよび列車保安情報伝送方法を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、地上側からの列車保安信号に基づいて列車の運行上の保安を図る列車保安装置と、列車搭載機器の制御および監視を行って列車情報を管理する列車情報管理装置と、前記列車情報管理装置から出力された列車情報を所定の伝送フレームにセットして地上側に伝送する車上側無線装置と、前記車上側無線装置からの伝送フレームを受信する地上側無線装置と、を備え、前記列車情報管理装置は、地上側情報端末から伝送された要求信号を受信したときに、列車内の所定のメモリに記録された列車保安情報を読み出して、読み出された列車保安情報を前記列車情報として前記伝送フレームにセットし、前記車上側無線装置へ出力することを特徴とする。
この発明によれば、作業員等が列車等に移動しなくとも保安情報を取得することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる列車保安情報伝送システムの構成を示す図である。 図2は、列車情報管理装置と情報端末との間で送受信される情報の一例を示す図である。 図3は、本発明の実施の形態2にかかる列車保安情報伝送システムの構成を示す図である。 図4は、図3に示される無線方式通知部の構成を示す図である。
以下に、本発明にかかる列車保安情報伝送システムおよび列車保安情報伝送方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる列車保安情報伝送システムの構成を示す図であり、図1には、列車編成を構成する先頭車両100と、列車に対して遠隔地に存在する地上施設200とが示されている。図2は、列車情報管理装置と情報端末との間で送受信される情報の一例を示す図である。
列車保安情報伝送システムは、車上システムと地上システムとから成り、列車の先頭車両100には、一例として、速度発電機1、ブレーキ制御装置2、列車情報管理装置7、車上側無線装置8、列車保安装置10、および車上子6が搭載されている。なお、図1に示される先頭車両100には、車両搭載機器として5種類の機器が例示されているが、実際の編成には、更に多種および多数の車両搭載機器が搭載されていることは言うまでもない。これらの機器は、先頭車両100内に配設された車上ネットワーク伝送路(図示せず)によって互いに接続されている。このように、車上システムは、主たる構成として、速度発電機1、ブレーキ制御装置2、列車保安装置10、列車情報管理装置7、車上側無線装置8、および車上子6を有して構成されている。
列車保安装置10は、主たる構成として、車上子6、車上子情報受信部4、速度制御部3、および記録部5を有して構成されている。列車保安装置10は、例えばATS装置などの保安装置である。車上子6は、ATSの方式により様々な種類があるが、実施の形態1では、トランスポンダ方式の周波数帯域に対応した車上子であると仮定する。
車上子6は、トランスポンダ式地上子(図示せず)からの列車保安信号(例えばトランスポンダ電文)を受信して車上子情報受信部4(以下単に「受信部4」と称する)へ送信する。このトランスポンダ電文には、現示状態を表わす情報として、例えば、地点情報、制限速度、勾配情報などが含まれている。
受信部4は、車上子6からのトランスポンダ電文を受信した場合、これらの情報を受信部4へ出力する。なお、受信部4には、列車種別、列車編成番号、運行番号などが含まれた制御用電文をトランスポンダ式の地上子に対して送信する機能や、高減速性能車情報などを変周式地上子へ送信する機能を有しているものも存在する。そのため、受信部4は、「送受信部」と称することもできるが、実施の形態1では、説明を簡単化するため「受信部」と称呼する。
速度制御部3は、受信部4からの情報に基づいて速度照査パターンを生成し、生成された速度照査パターンと速度発電機1からの列車速度に関する情報(速度情報1a)とを比較する。そして、速度情報1aが速度照査パターンを超過した場合、速度制御部3は、ブレーキ制御装置2に対してブレーキ指令3aを送信する。
記録部5には列車保安情報(保安情報5a)が記録される。保安情報5aは、例えば、速度情報1a、速度照査パターン、列車保安装置10の動作状態情報、制限速度情報、キロ程情報などである。記録部5には、これらの情報が発生した時刻、例えばブレーキ指令3aが出力された時刻や車上子6からの電文が速度制御部3に送信された時刻などが、情報の内容と対応付けて記録されている。
列車情報管理装置7は、列車の制御システムやサービス機器(図示せず)の制御や状態監視を行い、これらの制御情報や監視情報を列車情報7aとして管理している。具体的に説明すると、列車情報管理装置7は、列車の各車両に搭載された空調装置やブレーキなどの機器を監視制御する装置であり、一般的には中間車両(図示せず)に設置され車両搭機器の状態に関する状態データを列車情報7aとして収集する装置(端末装置)と、編成端車両に設置され端末装置で収集された列車情報7aなどを監視制御する装置(中央装置)とで構成されている。このように構成された列車情報管理装置7は、中央装置と端末装置との間、および端末装置と端末装置との間で列車情報7aの伝送を行うことにより列車情報7aを共有し、車両搭載機器の監視制御を行う。
収集された列車情報7aは、所定の伝送方式に従って編集される。この伝送方式とは、各機器情報の並べ方などデータ送受信時の車両情報の書式を一般的に表している。なお、列車情報管理装置7には、車両搭機器の監視を行うモニタ装置や、監視の他に車両搭機器の制御も行う管理装置などいくつかの種類があるが、以下の説明ではこれらの装置を列車情報管理装置7と統一して称呼する。
図2において、列車情報管理装置7は、例えば地上施設200から要求信号23aを受信したとき、記録部5から保安情報5aを読み出し、読み出された保安情報5aを列車情報7aとして、所定の伝送方式の伝送フレームにセットする。要求信号23aは、記録部5から保安情報5aを読み出すことを要求する指令であり、例えば地上施設200内の情報端末23から任意のタイミング(作業員が操作したときなど)で出力され、あるいは、情報端末23から所定周期(例えば数十秒に1回など)で自動的に出力されるものである。
列車情報管理装置7は、要求信号23aを受信したとき、記録部5から保安情報5aを読み出すと共に、要求信号23aに応答する形で、伝送フレームの送信先として情報管理装置22および情報端末23のアドレスを付与し、または伝送フレームの送信先として情報管理装置22のアドレスおよび情報端末23のアドレスの何れかを付与する。この宛先アドレスが付与された伝送フレームは、車上側無線装置8および地上側無線装置21を介して情報端末23へ送信される。なお、列車情報管理装置7における伝送フレームには、宛先アドレスの他にも、プリアンブル、データ送信元、およびエラー検出用のFCSなどが含まれる。
次に、地上システムに関して説明する。地上システムは、主に、列車に対して遠隔地に存在する地上施設200内に設けられたシステムである。図1に示される地上施設200には、一例として、地上側無線装置21、情報管理装置22、および情報端末23が設けられている。これらの機器は、地上施設200内に配設されたネットワーク伝送路(図示せず)によって互いに接続されている。なお、地上施設200としては、その線区もしくは地区における列車の運行を集中的に取扱う指令室、またはその列車のメンテナンスを取扱う工場もしくは車両基地等の検修現場などが考えられるが、駅または派出所等の運転現場であっても構わない。
地上側無線装置21は、車上側無線装置8と対を成すものであり、車上側無線装置8との間で相互に情報を送受信する。車上側無線装置8および地上側無線装置21は、車上側の列車情報管理装置7と地上側の情報管理装置22との間で情報を無線で伝送可能な通信手段であればその方法は問わず、携帯電話のインフラを用いた通信手段や、ミリ波を用いた通信手段でもよい。
車上側無線装置8から地上側無線装置21に送信された列車情報7aに関する伝送フレームは、情報管理装置22へ送信される。情報管理装置22では、この伝送フレームの中から列車情報7a(すなわち保安情報5a)が抽出される。そして、この保安情報5aは、情報端末23に対して出力される。
情報端末23は、列車運行に必要な情報を表示するものであり、情報端末23には、情報管理装置22で抽出された保安情報5aが表示および記録される。情報端末23が保安情報5aを記録されることによって、地上施設200の作業員が任意のタイミングで保安情報5aを確認することが可能となる。
このように、実施の形態1にかかる列車保安情報伝送システムは、記録部5に記録された保安情報5aを無線によって地上施設200へ送信するように構成されているため、時間や列車在線位置に拘わらず、列車保安装置に記録された保安情報5aを即時に作業員へ提供することが可能である。
以下動作を説明する。車上子6が地上子を通過してトランスポンダ電文を受信した場合、この電文は、受信部4を介して速度制御部3に送信される。速度制御部3では、受信部4からの情報に基づいて速度照査パターンが生成され、速度発電機1からの速度情報1aが速度照査パターンを超過した場合、ブレーキ指令3aが出力される。速度制御部3に入力されたトランスポンダ電文、速度制御部3で演算された速度照査パターン、速度制御部3から出力されたブレーキ指令3aなどは、保安情報5aとして記録部5に記録される(記録ステップ)。列車情報管理装置7では、情報端末23からの要求信号23aを受信したタイミングで保安情報5aが読み出される(情報読出しステップ)。読み出された保安情報5aは、伝送フレームにセットされて車上側無線装置8へ送信される(送信ステップ)。この伝送フレームは、車上側無線装置8および地上側無線装置21を介して情報管理装置22に受信されて保安情報5aが抽出される(保安情報出力ステップ)。そして、情報端末23にはこの保安情報5aの内容が表示される(表示ステップ)。
なお、実施の形態1にかかる列車保安情報伝送システムは、列車情報管理装置7が地上施設200からの要求信号23aを受信したときに保安情報5aを読み出して地上施設200へ送信するように構成されているが、列車保安情報伝送システムの態様はこれに限定されるものではない。例えば、列車情報管理装置7が、要求信号23aの有無に関わらず所定周期(例えば数秒に1回など)毎に保安情報5aを読み出して情報端末23へ送信するように構成してもよい。具体的に説明すると、列車の走行位置によっては車上側無線装置8と地上側無線装置21との間における通信が困難な場合もあり、この場合、列車情報管理装置7が要求信号23aを受信できない場合もある。特に、ブレーキ指令3aが出力されて最新の保安情報5aが記録部5に記録されたにも拘わらず、地理的要因などによって地上との通信が困難な場合、ブレーキ指令3aに関する保安情報5aが地上側へ送信されるタイミングが遅れることとなる。すなわち、要求信号23aが受信できない状況下においては、保安情報5aの読み出しが行われないため、地上との通信が回復した場合でも要求信号23aを受信した後でなければ、保安情報5aを地上側に送信することができない。
これに対して、列車情報管理装置7が、要求信号23aの有無に関わらず所定周期(例えば数秒に1回など)毎に保安情報5aを読み出して地上側に送信するように構成されている場合、要求信号23aに応じて保安情報5aを伝送する場合に比べて、車上側無線装置8と地上側無線装置21との間における伝送負荷や車両内伝送路の伝送負荷が大きくなるものの、地上との通信が回復した後、即座に保安情報5aを地上側に送信することができる。従って、情報端末23には保安情報5aが即座に表示されるため、例えばブレーキ指令3aの発生要因の調査などを速やかに行うことが可能となる。なお、このように構成された列車情報管理装置7では、伝送フレームのデータ送信先として例えばブロードキャストアドレスが付与される。ブロードキャストアドレスが付与されることによって、要求信号23aの送信元が分からなくとも保安情報5aを情報端末23へ送信することができるからである。
なお、上記説明では、列車保安装置10内の記録部5に保安情報5aを記録して、列車情報管理装置7は、この記録部5から保安情報5aから読み出すように構成した実施例に関して説明しているが、保安情報5aの記録先は、列車保安装置10内の記録部5に限定されるものではなく、列車保安装置10以外の場所、例えば列車情報管理装置7の内部のメモリに記録するようにしてもよい。
以上に説明したように、実施の形態1にかかる列車保安情報伝送システムは、地上側からの列車保安信号に基づいて列車の運行上の保安を図る列車保安装置10と、列車搭載機器の制御および監視を行って列車情報を管理する列車情報管理装置7と、列車情報管理装置7から出力された列車情報を所定の伝送フレームにセットして地上側に伝送する車上側無線装置8と、車上側無線装置8からの伝送フレームを受信する地上側無線装置21と、を備え、列車情報管理装置7は、地上側の情報端末23から伝送された要求信号23aを受信したときに、列車内の所定のメモリに記録された列車保安情報5aを読み出して、読み出された列車保安情報5aを列車情報として伝送フレームにセットし、車上側無線装置8へ出力するようにしたので、作業員が列車に直接移動しなくとも、列車に記録された保安情報5aを取得することが可能である。
また実施の形態1にかかる列車保安情報伝送システムは、地上側からの列車保安信号に基づいて列車の運行上の保安を図る列車保安装置10と、列車搭載機器の制御および監視を行って列車情報を管理する列車情報管理装置7と、列車情報管理装置7から出力された列車情報を所定の伝送フレームにセットして地上側に伝送する車上側無線装置8と、車上側無線装置8からの伝送フレームを受信する地上側無線装置21と、を備え、列車情報管理装置7は、所定周期毎に、列車内の所定のメモリに記録された列車保安情報5aを読み出して、読み出された列車保安情報5aを列車情報として伝送フレームにセットし、車上側無線装置8へ出力するようにしたので、地理的要因などによって地上との通信が困難な場合でも、地上との通信が回復したとき、列車に記録された保安情報5aを取得することが可能である。
実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2にかかる列車保安情報伝送システムの構成を示す図であり、実施の形態1との相違点は、先頭車両110に無線方式通知部30が設けられている点である。以下、実施の形態1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
実施の形態2に先頭車両110には、速度発電機1、ブレーキ制御装置2、列車保安装置10、列車情報管理装置7、無線方式通知部30、および車上側無線装置8が搭載されている。
図4は、図3に示される無線方式通知部30の構成を示す図である。無線方式通知部30は、主たる構成として、無線方式判別部31、無線方式情報データベース(DB)32を有して構成されている。無線方式情報データベース32には、列車走行地点において地上側無線装置21と通信可能な無線方式に関する情報がキロ程情報と対応付けて記録されている。
以下動作を説明する。車上子6が地上子を通過してトランスポンダ電文を受信した場合、この電文は、受信部4を介して速度制御部3に送信される。速度制御部3では、受信部4からの情報に基づいて速度照査パターンが生成され、速度発電機1からの速度情報1aが速度照査パターンを超過した場合、ブレーキ指令3aが出力される。速度制御部3に入力されたトランスポンダ電文、速度制御部3で演算された速度照査パターン、速度制御部3から出力されたブレーキ指令3aなどは、保安情報5aとして記録部5に記録される(記録ステップ)。ここで、先頭車両110では、列車のキロ程に関する情報が管理されており、無線方式判別部31は、例えば列車情報管理装置7で管理されるキロ程情報7bを受信した際、キロ程情報7bに対応した無線方式情報31aを無線方式情報データベース32から読み出して車上側無線装置8へ通知する(無線方式通知ステップ)。車上側無線装置8では、無線方式判別部31からの無線方式情報31aに対応した無線方式が選択される(選択ステップ)。列車情報管理装置7では情報端末23からの要求信号23aを受信したタイミングで保安情報5aが読み出される(情報読出しステップ)。読み出された保安情報5aは、伝送フレームにセットされ、この伝送フレームが無線方式情報31aに対応した無線方式で送信され(送信ステップ)。
この動作によって、車上側無線装置8と地上側無線装置21との通信が可能とるため、実施の形態1と同様に、列車情報管理装置7では所定の伝送フレームに保安情報5aがセットされ、この伝送フレームは、無線方式情報31aに対応した無線方式で地上施設200へ送信される。そして、情報管理装置22で受信された伝送フレームは、保安情報5aが抽出され、この保安情報5aの内容は、情報端末23に表示される。
なお、実施の形態2にかかる無線方式通知部30では、列車情報管理装置7で生成されたキロ程情報7bが用いられているが、列車で管理されるキロ程に関する情報を用いることができれば列車情報管理装置7のキロ程情報7bに限定されるものではなく、例えば、速度制御部3が速度情報1aに基づいて算出した距離情報(図示せず)をキロ程情報7bの代わりとして用いてもよい。
また、実施の形態2にかかる列車情報管理装置7は、実施の形態1と同様に、要求信号23aの有無に関わらず所定周期(例えば数秒に1回など)毎に保安情報5aを読み出して地上側に送信するように構成してもよい。このように構成すれば、実施の形態1と同様に、地上との通信が回復した後、即座に保安情報5aを地上側に送信することができる。
以上に説明したように、実施の形態2にかかる列車保安情報伝送システムは、列車の走行中の地点において地上側無線装置21と通信可能な無線方式に関する情報がキロ程情報7bと対応付けて記録され、列車で管理されるキロ程情報7bに対応した無線方式情報31aを読み出して、車上側無線装置8へ通知する無線方式通知部30を備え、車上側無線装置8は、無線方式通知部30からの無線方式情報31aに対応した無線方式で伝送フレームを送信するようにしたので、自列車の現在位置において、車上側無線装置8内の所定の無線方式(例えばミリ波通信)は地理的要因によって通信が困難であっても、他の通信方式は通信可能な場合もあるため、この使用可能な無線方式によって、より確実に保安情報5aに関する伝送フレームを地上側無線装置21へ送信することが可能である。
なお、実施の形態1、2にかかる列車保安情報伝送システムは、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略するなど、変更して構成することも可能であることは無論である。
以上のように、本発明は、列車保安情報伝送システムおよび列車保安情報伝送方法に適用可能であり、特に、作業員等が列車等に移動しなくとも保安情報を取得することができる発明として有用である。
1 速度発電機
2 ブレーキ制御装置
3 速度制御部
4 車上子情報受信部
5 記録部
5a 保安情報(列車保安情報)
6 車上子
7 列車情報管理装置
7a 列車情報
7b キロ程情報
8 車上側無線装置
21 地上側無線装置
22 情報管理装置
23 情報端末
23a 要求信号
30 無線方式通知部
31 無線方式判別部
31a 無線方式情報
32 無線方式情報データベース
33 切替器
100、110 先頭車両
200 地上施設

Claims (6)

  1. 地上側からの列車保安信号に基づいて列車の運行上の保安を図る列車保安装置と、
    列車搭載機器の制御および監視を行って列車情報を管理する列車情報管理装置と、
    前記列車情報管理装置から出力された列車情報を所定の伝送フレームにセットして地上側に伝送する車上側無線装置と、
    前記車上側無線装置からの伝送フレームを受信する地上側無線装置と、
    を備え、
    前記列車情報管理装置は、地上側情報端末から伝送された要求信号を受信したときに、列車内の所定のメモリに記録された列車保安情報を読み出して、読み出された列車保安情報を前記列車情報として前記伝送フレームにセットし、前記車上側無線装置へ出力することを特徴とする列車保安情報伝送システム。
  2. 地上側からの列車保安信号に基づいて列車の運行上の保安を図る列車保安装置と、
    列車搭載機器の制御および監視を行って列車情報を管理する列車情報管理装置と、
    前記列車情報管理装置から出力された列車情報を所定の伝送フレームにセットして地上側に伝送する車上側無線装置と、
    前記車上側無線装置からの伝送フレームを受信する地上側無線装置と、
    を備え、
    前記列車情報管理装置は、所定周期毎に、列車内の所定のメモリに記録された列車保安情報を読み出して、読み出された列車保安情報を前記列車情報として前記伝送フレームにセットし、前記車上側無線装置へ出力することを特徴とする列車保安情報伝送システム。
  3. 前記列車の走行中の地点において前記地上側無線装置と通信可能な無線方式に関する情報がキロ程情報と対応付けて記録され、前記列車で管理されるキロ程情報に対応した無線方式情報を読み出して前記車上側無線装置へ通知する無線方式通知部を備え、
    前記車上側無線装置は、前記無線方式通知部からの無線方式情報に対応した無線方式で前記伝送フレームを送信することを特徴とする請求項1または2に記載の列車保安情報伝送システム。
  4. 列車保安装置で扱われる列車保安情報を列車内の所定のメモリに記録する記録ステップと、
    地上側の情報端末から送信された要求信号を受信したときに、列車内の所定のメモリに記録された列車保安情報を読み出す情報読出しステップと、
    列車情報管理装置で読み出された列車保安情報を所定の伝送フレームにセットし車上側無線装置を介して地上側に送信する送信ステップと、
    列車から送信された前記伝送フレームを地上側の地上側無線装置で受信する受信ステップと、
    この伝送フレームに含まれる列車保安情報を抽出して前記情報端末へ出力する列車保安情報出力ステップと、
    この列車保安情報を表示する表示ステップと、
    を含むことを特徴とする列車保安情報伝送方法。
  5. 列車保安装置で扱われる列車保安情報を列車内の所定のメモリに記録する記録ステップと、
    所定周期毎に、列車内の所定のメモリに記録された列車保安情報を読み出す情報読出しステップと、
    列車情報管理装置で読み出された列車保安情報を所定の伝送フレームにセットし車上側無線装置を介して地上側に送信する送信ステップと、
    列車から送信された前記伝送フレームを地上側の地上側無線装置で受信する受信ステップと、
    この伝送フレームに含まれる列車保安情報を抽出して所定の情報端末へ出力する列車保安情報出力ステップと、
    この列車保安情報を表示する表示ステップと、
    を含むことを特徴とする列車保安情報伝送方法。
  6. 前記情報読出しステップの前には、
    前記列車で管理されるキロ程情報と前記列車の走行中の地点において前記地上側無線装置と通信可能な無線方式に関する情報とが対応付けて記録されているデータベースから、前記キロ程情報に対応した無線方式情報を読み出して、車上側無線装置へ通知する無線方式通知ステップと、
    前記無線方式情報に対応した無線方式を選択する選択ステップと、
    が含まれ、
    前記送信ステップには、
    前記伝送フレームが前記無線方式情報に対応した無線方式で送信されるステップが含まれることを特徴とする請求項4または5に記載の列車保安情報伝送方法。
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