JP2015071390A - 電子連動システム - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を確保しつつ、設置や保守に係るコストを削減可能な連動の技術の実現。【解決手段】電子連動システム１は、連動主装置１０と現場端末２０それぞれとの間は低頻度の通信を行う疎伝送の通信回線Ｎ１で接続し、現場端末２０と現場機器４０との間や、現場端末２０同士は、高頻度の通信を行う密伝送の通信回線Ｎ２で接続して構成されている。連動主装置１０は、進路構成に係る処理を行うが現場機器４０の状態の継続的な常時監視は行わず、現場端末２０が現場機器４０の状態の監視を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、電子連動システムに関する。

鉄道において、駅などの停車場構内の運転保安設備である信号機や転てつ機、軌道回路等の現場機器を連鎖関係をもって動作させる装置として電子連動装置がある。この電子連動装置には、１つの駅（停車場）構内を対象とする方式の他、複数駅を対象とする集中連動方式がある（集中連動方式の例として特許文献１参照）。何れの方式であっても、電子連動装置のうち連動主装置は、現場機器の状態監視から現場機器の状態遷移指示（動作指示）まで、連鎖関係の全ての機能を担い、電子連動装置と現場機器との間のインターフェース機能は、電子端末装置が担う。電子端末装置は現場機器を任意にグループ分け（１台の現場機器毎のグループとする場合もある）したグループ毎に設けられるため、連動主装置と電子端末装置とは１対Ｎの関係となり、互いを通信接続する必要がある。電子連動装置には、列車運転の安全性と高速性とが求められるため、連動主装置と各電子端末装置との間の伝送路は、例えば光ＬＡＮ等の比較的高速な専用線によって実現されるのが一般的であった。

特開２０００−１９８４４０号公報

しかし、光ＬＡＮ等の比較的高速な専用線は、設置コストや保守コストが高いという問題がある。例えば、大規模な駅の電子連動装置のためには、多数の電子端末装置が必要となる。また、電子端末装置を現場機器近くに設置する場合には、連動主装置と電子端末装置間が長距離となるため、コストが増大し、より大きな問題となる。また、集中連動方式の場合には、これらの問題が更に大きくなる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安全性を確保しつつ、設置や保守に係るコストを削減可能な連動の技術の実現である。

上記課題を解決するための第１の発明は、
主装置（例えば、図１の連動主装置１０）と、少なくとも転てつ器を含む現場機器を前記主装置からの状態遷移指示に基づいて状態遷移させる、路線を区画した区画範囲毎に設けた複数の現場端末（例えば、図１の現場端末２０）とを具備する電子連動システム（例えば、図１の電子連動システム１）であって、
前記主装置は、
列車の進路に関わる区画範囲を判定する範囲判定手段（例えば、図９の現場機器割り当てテーブル３３０）と、
前記判定された区画範囲を担当する前記現場端末に、前記列車の進路構成に要する現場機器に係る状態遷移指示を送信することと、当該現場端末から当該現場機器の動作状態を取得することとを行って進路を構成する進路構成制御手段（例えば、図６の進路構成部２１０）と、
を備え、
前記現場端末は、
前記主装置から受信した前記状態遷移指示に基づいて前記現場機器を状態遷移させる状態遷移制御手段（例えば、図１０の現場機器状態遷移部５２０）と、
前記現場機器の動作状態を監視する監視手段（例えば、図１０の現場機器状態監視部５１０）と、
を備え、
前記現場端末と前記現場機器との間の通信を比較的に高頻度の通信として前記監視手段の監視の継続性を担保し、且つ、前記主装置による前記現場機器の動作状態の常時監視を不要としたことにより前記主装置と前記現場端末との間の通信を比較的に低頻度の通信として実現した電子連動システムである。

この第１の発明の主装置と現場端末との関係は、一見すると、背景技術として上述した従来の電子連動装置と電子端末装置との関係に近似するように思えるかもしれない。しかし、第１の発明は、主装置と、複数の現場端末とを具備する電子連動システムであって、主装置は、進路構成に係る処理を行うが現場機器の状態の常時監視は行わず、現場端末が現場機器の状態を監視する。そのため、本発明では、現場端末と現場機器との間の通信を比較的に高頻度の通信とし、主装置と現場端末との間の通信を比較的に低頻度の通信とした電子連動システムを実現することができる。つまり、主装置と現場端末それぞれとの間の通信を比較的高速な専用線とせずとも、鉄道に必須の安全性を確保しつつ、電子連動システムの構築や保守に要するコストの削減を図ることができる。

また、第２の発明は、第１の発明の電子連動システムであって、
前記現場端末は、担当する区画範囲に含まれる各閉そく区間の列車在線の有無を把握する在線把握手段（例えば、図１０の在線監視部５１６）を更に備え、
前記主装置は、
前記在線把握手段により把握された列車在線の有無を示す最新の在線情報を前記現場端末から取得する在線情報取得手段（例えば、図６の進路構成部２１０及び進路取消部２２０）と、
前記列車の進行に係る閉そく区間と前記在線情報とに基づいて、各閉そく区間を鎖錠及び解錠する進路鎖錠を行う進路鎖錠手段（例えば、図６の進路構成部２１０及び進路取消部２２０）と、
を更に備え、
前記進路構成制御手段は、前記進路鎖錠手段による鎖錠状態を用いて前記対象列車の進路構成の可否を判定し、可能と判定した場合に前記状態遷移指示を送信する、
電子連動システムである。

この第２の発明によれば、現場端末は、担当する区画範囲に含まれる各閉そく区間の列車在線の有無を把握する。そして、主装置は、現場端末から取得した各閉そく区間の列車在線の有無を示す在線情報を取得し、これに基づいて、各閉そく区間を鎖錠及び解錠する進路鎖錠を行うとともに、この鎖錠状態を用いて対象列車の進路構成の可否を判定し、可能と判定した場合、現場端末へ現場機器の状態遷移指示を送信する。

また、第３の発明は、第２の発明の電子連動システムであって、
前記現場端末は、前記在線把握手段により把握された列車在線の有無に基づいて転てつ器のてっ査鎖錠及び／又は表示鎖錠を行う転てつ器鎖錠手段（例えば、図１０の表示・てっ査鎖錠監視部５４０）を更に備え、
前記状態遷移制御手段は、前記主装置から受信した前記状態遷移指示に基づく転てつ器の状態遷移制御を、前記転てつ器鎖錠手段による鎖錠状態が解錠の場合に実行する、
電子連動システムである。

この第３の発明によれば、現場端末は、把握した各閉そく区間の列車在線の有無に基づいて、転てつ機のてっ査鎖錠及び／又は表示鎖錠を行うとともに、主装置から受信した状態遷移指示に基づく転てつ機の状態遷移制御を、鎖錠状態が解錠の場合に実行する。

また、第４の発明は、第１〜第３の何れかの発明の電子連動システムであって、
前記現場機器には信号機が含まれ、
前記進路構成制御手段は、信号機の現示を進行現示に遷移させるための指示を前記状態遷移指示として送信する手段を有し、
前記現場端末は、前記監視手段の監視結果を用いて信号機の現示を停止現示に遷移させる停止現示遷移制御手段（例えば、図１０の信号表示遷移部５２４）を更に備えた、
電子連動システムである。

この第４の発明によれば、現場端末は、現場機器として信号機の状態を監視し、主装置からの状態遷移指示に応じて信号機の現示を進行現示に遷移させるとともに、この監視結果を用いて信号機の現示を停止現示に遷移させる。

電子連動システムの概略構成図。 電子連動システムの具体的な設置例１。 電子連動システムの具体的な設置例２。 電子連動システムの具体的な設置例３。 電子連動システムにおける制御シーケンス。 連動主装置の機能構成図。 転てつ機鎖錠状態データのデータ構成例。 軌道回路鎖錠状態データのデータ構成例。 現場機器割り当てテーブルのデータ構成例。 現場端末の機能構成図。 転てつ機転換状態データのデータ構成例。 信号現示データのデータ構成例。 在線データのデータ構成例。 転てつ機転換可否データのデータ構成例。

［システム構成］
図１は、本実施形態における電子連動システム１の構成図である。図１に示すように、本実施形態の電子連動システム１は、連動主装置１０と、信号機や転てつ機、軌道回路を含む現場機器４０を制御する１又は複数の現場端末２０とを備えて構成される。現場端末２０は、路線を区画した区画範囲毎に所掌する範囲が定められており、各区画範囲を担当する現場端末２０がそれぞれ用意される。連動主装置１０は、例えば信号機器室に設置されるが、現場端末２０は、現場機器４０の近くに設置することができる。また、連動主装置１０、及び、現場端末２０それぞれとの間は、通信回線Ｎ１（第１の伝送路）を介して接続され、現場端末２０と現場機器４０との間、及び、現場端末２０同士は、通信回線Ｎ２（第２の伝送路）を介して接続されている。

通信回線Ｎ１は、比較的に通信頻度が低い「疎伝送」の通信を実現する。本実施形態では、「疎伝送」とは、通信接続を確立しているが通信周期が「５〜１０ｓ」程度の定周期伝送を意味することとするが、必要な場合にのみ通信接続して通信を行う随時伝送であってもよい。また、通信速度を「密伝送」に比較して低速としてもよい。この通信回線Ｎ１は、例えば、ツイストペアケーブルによる有線通信や、携帯電話網や無線ＬＡＮなどの無線通信回線によって構成される。

一方、通信回線Ｎ２は、通信回線Ｎ１に比較して通信頻度が高い「密伝送」の通信を実現する。本実施形態では、「密伝送」とは、通信周期が「数１００ｍｓ」程度の定周期通信を意味することとする。また、通信速度を疎伝送に比較して高速とすると好適である。この通信回線Ｎ２は、例えば光ケーブル等で構成される専用ＬＡＮや電気実配線などによって構成される。

連動主装置１０は、ＣＴＣ装置といった上位装置３０からの進路制御要求に応じて、現場端末２０を介して現場機器４０を制御することで、要求された進路の構成（設定）、及び、取り消し（復位）を行う。

現場端末２０は、連動主装置１０からの指示に従って現場端末２０を制御する。［背景技術］欄で説明したように、従来の電子端末装置は、連動主装置と現場機器間のインターフェース機能としての役割であったため、現場機器の動作状態の監視（継続的な常時監視の意。以下同じ。）や動作状態を遷移させる指示は全て連動主装置の役割であった。しかし、本実施形態の連動主装置１０は現場機器４０の動作状態の継続的な常時監視は行わず、現場端末２０が現場機器４０の動作状態を監視した上、その動作状態に応じて、連動主装置１０とは通信を行わずに、所掌する区画範囲内での現場機器４０のローカルな連動の機能を担う。詳細に後述する。

［連動機能］
電子連動システム１における連動機能は、その機能特性に応じて、連動主装置１０、及び、現場端末２０それぞれに分担して実装されている。

連動主装置１０には、列車走行に応じて制御状態を変化させるための機能が実装されている。具体的には、１）上位装置３０からの進路制御要求の受け付け、２）てっ査鎖錠を除く転てつ機制御、３）進路開通照査、４）接近鎖錠、５）進路鎖錠、６）進行現示までの信号制御、といった機能が実装されている。

一方、現場端末２０には、所掌する区画範囲内の現場機器４０に関する状態監視の機能と、所掌する区画範囲内の現場機器４０の状態のみ、或いは、所掌する区画範囲内の現場機器４０の状態に加えて、他の現場端末２０から受信した近傍の区画範囲の現場機器４０の状態を用いて実現可能な連動の機能（以下適宜「区画範囲内のローカルな連動」という）とが実装されている。具体的には、７）列車在線検知と軌道追跡機能、８）進行現示後の信号制御、９）てっ査鎖錠、１０）進路内方通過検知、１１）表示鎖錠、といった機能が実装されている。

また、概要的に説明すると、連動主装置１０は、各区画範囲の現場端末２０に、現場機器４０が、所望の連鎖関係に係る動作状態になるように指示を出す。そして、現場端末２０から、現場機器４０が所望の動作状態に遷移したことが通知されるまで待ち、当該通知を持って、次の指示を出す。

他方、現場端末２０は、連動主装置１０からの指示に従って現場機器４０の動作を制御するが、現場機器４０の動作状態の監視は、現場端末２０が司る。また、現場端末２０は所掌する区画範囲内のローカルな連動の機能を担うため、当該機能によって現場機器４０の動作状態を遷移させることもある。そのため、現場機器４０の状態によっては、現場機器４０を、連動主装置１０からの指示に対応する動作状態に即時に遷移させることができない場合がある。その場合には、遷移させることが可能となってから、当該現場機器４０の動作状態を遷移させ、動作制御完了の通知を、連動主装置１０へ送信することとなる。

［設置形態］
電子連動システム１の具体的な構築例を説明する。図２〜４は、それぞれ、電子連動システム１の構築例として、３つの形態１〜３を示している。

（形態１）
図２に示す形態（形態１）では、電子連動システム１は、１つの駅を対象として構築され、それぞれ１台の連動主装置１０、及び、現場端末２０で構成される。この形態１では、現場端末２０は、対象駅全体を区画範囲として所掌し、当該駅に設置されている全ての現場機器４０を対象に、その動作状態の監視、及び、所掌する区画範囲内のローカルな連動の機能を実行する。

（形態２）
図３に示す形態（形態２）では、電子連動システム１は、１つの駅を対象として構築されるが、１台の連動主装置１０と、複数台（図３では、２台）の現場端末２０とで構成される。この形態２では、複数台の現場機器４０それぞれが、所掌する区画範囲を分けて、対象駅に設置されている全ての現場機器４０を分担して制御する。そして、連動主装置１０は、それぞれの現場端末２０を介して現場機器４０を制御する。

また、現場端末２０は、所掌する区間範囲内の現場機器４０の動作状態の取得および監視を行うとともに、他の現場端末２０が所掌する区間範囲内の現場機器４０の動作状態を現場端末２０間で相互に授受する。そのため、各現場端末２０が、対象駅に設置されている全ての現場機器４０の動作状態を取得する。そして、現場端末２０は、所掌する区間範囲内のローカルな連動機能（上述した７）〜１１）の機能）を実行する。すなわち、図３の形態では、実質的に各現場端末２０が、図２の現場端末２０と同様の役割を分轄して担う。

（形態３）
図４に示す形態（形態３）では、電子連動システム１は、複数駅を対象として構築され、１台の連動主装置１０と、対象駅それぞれに設置された複数台の現場端末２０とを備えて構成される。いわゆる集中連動方式に相当する形態である。この形態３では、現場端末２０それぞれは、対象駅全体が区画範囲となり、対象駅に設置されている全ての現場端末２０を対象に、その動作状態の監視、及び、所掌する区画範囲内のローカルな連動の機能を実行する。

このように、電子連動システム１の構築形態として様々な形態が考えられるが、以下では、一例として、電子連動システム１は、１つの駅を対象とし、それぞれ１台の連動主装置１０、及び、現場端末２０で構成される形態（形態１：図２参照）であるとして説明する。

［制御シーケンス］
図５は、電子連動システム１における制御シーケンスである。制御シーケンスには、主に４つの「場面（Ａ）〜（Ｄ）」がある。

（Ａ）進路設定
上位装置３０からの進路構成要求に応じて、進路の設定を行う。具体的には、連動主装置１０は、上位装置３０からの進路構成要求を受け付けると、要求された進路の設定が可能であるか、すなわち、進路にかかる全ての転てつ機、及び、軌道回路が解錠されているかを判断する。進路設定が可能ならば、連動主装置１０は、現場端末２０を介して、該当する転てつ機の転換状態を制御する。すなわち、連動主装置１０は、所掌する区画範囲に該当する転てつ機を含む現場端末２０に対して、該当する転てつ機の所定方向への転換を指示する。すると、現場端末２０は、連動主装置１０からの指示に従って転てつ機を転換させる転換動作の制御を行う。転換動作が完了した場合、転てつ機からは開通表示が現場端末２０に入力されるため、現場端末２０は、転換動作が完了した旨を連動主装置１０に返信する。

次いで、連動主装置１０は、現場端末２０から在線情報を取得し、進路上に列車がいないことを確認する進路照査を行って、接近鎖錠及び進路鎖錠を行う。また、現場端末２０を介して、転てつ機の鎖錠を指示する。すると、現場端末２０は、連動主装置１０からの指示に従って転てつ機を鎖錠させる制御を行う。鎖錠動作が完了した場合、転てつ機からは鎖錠表示が現場端末２０に入力されるため、現場端末２０は鎖錠動作が完了した旨を連動主装置１０に返信する。転てつ機の転換及び鎖錠が完了すると、連動主装置１０は、現場端末２０を介して、該当する信号機を青表示（進行現示）とする。

（Ｂ）信号制御条件監視
上述の（Ａ）進路設定において設定された進路の信号制御条件の継続監視を行う。具体的には、現場端末２０は、随時、軌道回路による列車の検知信号や転てつ機の転換状態を照査し、信号制御条件が不成立となると、該当する信号機を赤信号（停止現示）とする。信号制御条件の不成立としては、例えば、進路内方への列車の進入の検知が相当する。この（Ｂ）信号制御条件監視は、現場端末２０が所掌する区画範囲の情報のみ、或いは、所掌する区画範囲の情報に加えて、他の現場端末２０から受信した近傍の区画範囲の情報に基づいて実行され、連動主装置１０と現場端末２０との間の通信は、特に行われない。

（Ｃ）進路取り消し（復位）
上位装置３０からの進路取消要求に応じて、進路の取り消しを行う。具体的には、連動主装置１０は、上位装置３０からの進路取消要求を受け付けると、現場端末２０を介して、該当する信号機を赤信号（停止現示）とする。次いで、現場端末２０に対して、接近区間や進路の在線状態を要求する。すると、現場端末２０は、所掌する区画範囲において、進路内方や進路鎖錠区分の通過を検知したタイミングや、接近区間や進路内方軌道の在線状態が変化したタイミングで、随時、その変化を含む最新の在線情報を連動主装置１０に送信する。そして、連動主装置１０は、現場端末２０からの在線情報に応じて、接近鎖錠及び進路鎖錠を解錠する。その後、転てつ機を解錠し、現場端末２０に、解錠した転てつ機が転換可能となったことを通知する。

（Ｄ）鎖錠監視
上述の（Ｂ）信号制御条件監視以外において、てっ査鎖錠、及び、表示鎖錠の継続監視を行う。具体的には、現場端末２０は、随時、所掌する区画範囲において、軌道回路による列車の検知信号や信号機の表示を監視し、例えば、列車の進入や信号機の進行現示を検知すると、該当する転てつ機を転換禁止とするてっ査鎖錠及び表示鎖錠を行う。この（Ｄ）鎖錠監視は、所掌する区画範囲の情報のみ、或いは、所掌する区画範囲の情報に加えて、他の現場端末２０から受信した近傍の区画範囲の情報に基づいて実行され、連動主装置１０と現場端末２０との間の通信は、特に行われない。

このように、電子連動システム１では、（Ａ）進路構成、及び、（Ｃ）進路取消については、連動主装置１０が主体となって行い、（Ｂ）信号制御条件監視、及び、（Ｄ）鎖錠監視については、現場端末２０が主体となって行っている。

（Ｂ）信号制御条件監視、及び、（Ｄ）鎖錠監視は、鉄道の安全性に係わるため、現場機器４０の状態を継続的に監視し、現場機器４０の状態変化を速やかに検知するとともに、状態変化に応じて速やかに現場機器４０を状態遷移させる必要が有る。このため、現場機器４０と密伝送な通信回線Ｎ２で接続された現場端末２０が、連動主装置１０との通信を必要とせずに主体的に行うことで、安全性を担保している。

一方、（Ａ）進路構成、及び、（Ｃ）進路取り消しは、安全性確保の観点からいえば、処理の高速性は必須ではない。このため、連動主装置１０と現場端末２０とを接続する通信回線Ｎ１は、疎伝送とすることができる。

［機能構成］
（Ａ）連動主装置１０
図６は、連動主装置１０の機能構成図である。図６によれば、連動主装置１０は、操作部１１０と、表示部１２０と、第１通信部１３０と、第３通信部１４０と、処理部２００と、記憶部３００とを備えて構成される一種のコンピュータである。

操作部１１０は、例えばボタンスイッチやキーボード、タッチパネル等の入力装置で実現され、電子連動システム１の管理者の操作に応じた操作信号を処理部２００に出力する。表示部１２０は、例えばＬＣＤ等の表示装置で実現され、処理部２００からの表示信号に従った各種表示を行う。

第１通信部１３０は、通信回線Ｎ１に接続し、制御対象の現場端末２０や、他の現場端末２０とのデータ通信を行う。第３通信部１４０は、外部装置（主に、上位装置３０）とのデータ通信を行う。

処理部２００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部３００に記憶されているプログラムやデータ、第１通信部１３０や第３通信部１４０を介して外部装置（主に、上位装置３０や現場端末２０）から受信したデータ等に基づいて、連動主装置１０の全体制御を行う。また、処理部２００は、進路構成部２１０と、進路取消部２２０とを有する。

進路構成部２１０は、上位装置３０からの進路設定要求に応じて進路の構成を行う。つまり、図５における（Ａ）進路構成に関する処理を行う。すなわち、連鎖条件を定めた連動表や結線データ等を含む連動データ３２０を参照して、要求された進路に関係する現場機器４０（信号機や転てつ機、軌道回路）を判断する。次いで、転てつ機鎖錠状態データ３４０、及び、軌道回路鎖錠状態データ３５０を参照して、要求された進路の設定が可能か、すなわち、要求された進路に関する全ての転てつ機、及び、軌道回路が解錠されている（鎖錠されていない）かを判断する。設定不可能ならば、設定可能となるまで待機する。

設定可能ならば、現場端末２０に対して、該当する転てつ機の所定方向への転換を指示する。そして、進路構成部２１０は、現場端末２０から受信した開通表示や在線情報に基づく進路開通照査を行って、該当する信号機を鎖錠（接近鎖錠）し、また、閉そく区間を鎖錠（進路鎖錠）する。そして、転てつ機を鎖錠した後、現場端末２０に対して、該当する信号機の青表示（進行現示）への遷移を指示する。進路構成部２１０によって構成された進路についてのデータは、構成進路データ３６０として記憶される。

ここで、転てつ機鎖錠状態データ３４０は、転てつ機の鎖錠状態を格納したデータであり、図７にその一例を示す。図７に示すように、転てつ機鎖錠状態データ３４０は、転てつ機３４１それぞれについて、鎖錠されているか否かを示す鎖錠状態３４２と、鎖錠されている場合にはその開通方向３４３とを対応付けて格納している。

また、軌道回路鎖錠状態データ３５０は、軌道回路の鎖錠状態を格納したデータであり、図８にその一例を示す。図８に示すように、軌道回路鎖錠状態データ３５０は、軌道回路３５１それぞれについて、鎖錠されているか否かを示す鎖錠状態３５２を対応付けて格納している。

また、転てつ機の転換・鎖錠指示は、現場機器割り当てテーブル３３０を参照して、当該転てつ機を制御対象とする現場端末２０に対して行う。図９は、現場機器割り当てテーブル３３０のデータ構成の一例を示す図である。図９によれば、現場機器割り当てテーブル３３０は、各駅３３１を制御対象とする現場端末３３２それぞれに、制御対象とする転てつ機、信号機、及び、軌道回路を含む現場機器３３３を対応付けて格納している。現場端末３３２それぞれが所掌する区画範囲を格納しているとも言える。１つの駅全体を１台の現場端末２０が所掌する場合には、１つの駅３３１に対して１台の現場端末３３２が対応づけて格納されることとなる。

進路取消部２２０は、上位装置３０からの進路取消要求に応じて、進路の取り消し（復位）を行う。つまり、図５の（Ｃ）進路取り消し、に関する処理を行う。すなわち、構成進路データ３６０を参照し、取り消す進路に関する現場機器４０を判断する。次いで、現場端末２０に対して、該当する信号機の赤信号（停止）への遷移を指示する。続いて、現場端末２０から取得した在線情報に基づいて、信号機の鎖錠（接近鎖錠）、及び、軌道回路の鎖錠（進路鎖錠）を解錠する。その後、転てつ機を解錠し、転換可能とする。

記憶部３００は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部２００が連動主装置１０を統合的に制御するためのシステムプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部２００の作業領域として用いられ、処理部２００が実行した演算結果や、第１通信部１３０や第３通信部１４０からの受信データ等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部３００には、連動主制御プログラム３１０と、連動データ３２０と、現場機器割り当てテーブル３３０と、転てつ機鎖錠状態データ３４０と、軌道回路鎖錠状態データ３５０と、構成進路データ３６０とが記憶される。

図１０は、現場端末２０の機能構成図である。図１０によれば、現場端末２０は、操作部４１０と、表示部４２０と、第１通信部４３０と、第２通信部４４０と、処理部５００と、記憶部６００とを備えて構成される一種のコンピュータである。

操作部４１０は、例えばボタンスイッチやキーボード、タッチパネル等の入力装置で実現され、電子連動システム１の管理者の操作に応じた操作信号を処理部５００に出力する。表示部４２０は、例えばＬＣＤ等の表示装置で実現され、処理部５００からの表示信号に従った各種表示を行う。

第１通信部４３０は、通信回線Ｎ１に接続し、連動主装置１０との間でデータ通信を行う。第２通信部４４０は、通信回線Ｎ２に接続し、制御対象の現場機器４０や、他の現場端末２０との間でデータ通信を行う。

処理部５００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部６００に記憶されているプログラムやデータ、第１通信部４３０や第２通信部４４０を介して外部装置（主に、連動主装置１０や現場機器４０）から受信したデータ等に基づいて、現場端末２０の全体制御を行う。また、処理部５００は、現場機器状態監視部５１０と、現場機器状態遷移部５２０と、信号制御条件監視部５３０と、表示・てっ査鎖錠監視部５４０とを有する。

現場機器状態監視部５１０は、転てつ機状態監視部５１２と、信号機状態監視部５１４と、在線監視部５１６とを有し、制御対象の現場機器４０の状態を監視する。

転てつ機状態監視部５１２は、随時、現場機器４０の１つである転てつ機と通信を行うことで、転てつ機の現在の状態を、転てつ機転換状態データ６２０として記憶・更新する。

図１１は、転てつ機転換状態データ６２０のデータ構成例である。図１１に示すように、転てつ機転換状態データ６２０は、制御対象の転てつ機６２１それぞれについて、転換方向を含む鎖錠、解錠、或いは、転換中を示す現在の転換状態６２２を対応付けて格納している。

信号機状態監視部５１４は、現場機器４０の１つである信号機と通信を行うことで、信号機の現在の状態を、信号現示データ６３０として記憶・更新する。図１２は、信号現示データ６３０のデータ構成例である。図１２に示すように、信号現示データ６３０は、制御対象の信号機６３１それぞれについて、赤（停止）や青（進行）などといった現在の現示６３２を対応付けて格納している。

在線監視部５１６は、現場機器４０の１つである軌道回路と通信を行うことで、列車の在線を軌道回路単位で監視（把握）する。すなわち、随時、軌道回路からの検知信号を受信し、軌道回路それぞれの現在の列車の在線有無を判断し、在線データ６４０として記憶・更新する。

図１３は、在線データ６４０のデータ構成の一例を示す図である。図１３に示すように、在線データ６４０は、制御対象の軌道回路６４１それぞれに、検知信号に基づく在線有無６４２を対応付けて格納している。

現場機器状態遷移部５２０は、転てつ機遷移部５２２と、信号表示遷移部５２４とを有し、連動主装置１０からの指示に従って、現場機器４０の状態を遷移させる。

転てつ機遷移部５２２は、連動主装置１０からの指示に従って、転てつ機を解錠・転換・鎖錠する。このとき、転てつ機の解錠・転換・鎖錠といった状態遷移は、当該転てつ機が転換可能である場合にのみ行い、転換不可能である場合には、転換可能となるまで待機する。

転てつ機の転換可能／不可能は、転てつ機転換可否データ６６０として記憶されている。図１４は、転てつ機転換可否データ６６０のデータ構成例である。図１４に示すように、転てつ機転換可否データ６６０は、制御対象の転てつ機６６１それぞれについて、転換可能／不可能を示す転換可否６６２を対応付けて格納している。

信号表示遷移部５２４は、連動主装置１０からの指示に従って、信号機の現示を表示する。

信号制御条件監視部５３０は、進路構成部２１０によって構成された進路の信号制御条件の成立を監視する。つまり、図５の（Ｂ）信号制御条件監視、に関する処理を行う。すなわち、常時、転てつ機転換状態データ６２０や信号現示データ６３０、在線データ６４０を参照して、信号制御条件が成立しているか否かを判断し、信号制御条件が不成立となると、該当する信号機を停止現示とする。ここで、監視すべき信号制御条件は、連動主装置１０から受信し、信号制御条件データ６５０として記憶されている。

表示・てっ査鎖錠監視部５４０は、表示鎖錠、及び、てっ査鎖錠を行う。つまり、図５の（Ｄ）鎖錠監視、に関する処理を行う。すなわち、常時、転てつ機転換状態データ６２０や信号現示データ６３０、在線データ６４０を参照して、表示鎖錠条件やてっ査鎖錠条件が成立しているか否かを判断し、不成立となると、該当する転てつ機を転換不可として転てつ機転換可否データ６６０を更新し、不成立が解除された場合（不成立から成立に戻った場合）には元の状態（不成立となる直前の状態）に更新する。

記憶部６００は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部５００が現場端末２０を統合的に制御するためのシステムプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部５００の作業領域として用いられ、処理部５００が実行した演算結果や、第１通信部４３０や第２通信部４４０からの受信データ等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部６００には、現場制御プログラム６１０と、転てつ機転換状態データ６２０と、信号現示データ６３０と、在線データ６４０と、転てつ機転換可否データ６６０と、信号制御条件データ６５０とが記憶される。

［作用効果］
このように、本実施形態の電子連動システム１は、連動主装置１０と現場端末２０それぞれとの間は低頻度の通信を行う疎伝送の通信回線Ｎ１で接続し、現場端末２０と現場機器４０との間や現場端末２０同士は、高頻度の通信を行う密伝送の通信回線Ｎ２で接続して構成されている。連動主装置１０は、進路構成に係る処理を行うが現場機器４０の状態の継続的な常時監視は行わず、現場端末２０が現場機器４０の状態の監視を行う。また、現場端末２０は、所掌する区画範囲内のローカルな連動の機能を、連動主装置１０と通信せずに実行する。これにより、連動主装置１０と現場端末２０それぞれとの間の通信を比較的高速な専用線にせずとも、鉄道に必須の安全性を確保しつつ、電子連動システム１の構築や保守に要するコストの削減を図ることができる。

なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 電子連動システム
１０ 連動主装置
１１０ 操作部、１２０ 表示部、１３０ 第１通信部、１４０ 第３通信部
２００ 処理部
２１０ 進路構成部、２２０ 進路取消部
３００ 記憶部
３１０ 連動主制御プログラム、３２０ 連動データ
３３０ 現場機器割り当てテーブル、３４０ 転てつ機鎖錠状態データ
３５０ 軌道回路鎖錠状態データ、３６０ 構成進路データ
２０ 現場端末
４１０ 操作部、４２０ 表示部、４３０ 第１通信部、４４０ 第２通信部
５００ 処理部
５１０ 現場機器状態監視部
５１２ 転てつ機状態監視部、５１４ 信号機状態監視部、５１６ 在線監視部
５２０ 現場機器状態遷移部
５２２ 転てつ機遷移部、５２４ 信号表示遷移部
５３０ 信号制御条件監視部、５４０ 表示・てっ査鎖錠監視部
６００ 記憶部
６１０ 現場制御プログラム
６２０ 転てつ機転換状態データ、６３０ 信号現示データ
６４０ 在線データ、６５０ 信号制御条件データ
６６０ 転てつ機転換可否データ
３０ 上位装置、４０ 現場機器

Claims (4)

1. 主装置と、少なくとも転てつ器を含む現場機器を前記主装置からの状態遷移指示に基づいて状態遷移させる、路線を区画した区画範囲毎に設けた複数の現場端末とを具備する電子連動システムであって、
   前記主装置は、
   列車の進路に関わる区画範囲を判定する範囲判定手段と、
   前記判定された区画範囲を担当する前記現場端末に、前記列車の進路構成に要する現場機器に係る状態遷移指示を送信することと、当該現場端末から当該現場機器の動作状態を取得することとを行って進路を構成する進路構成制御手段と、
   を備え、
   前記現場端末は、
   前記主装置から受信した前記状態遷移指示に基づいて前記現場機器を状態遷移させる状態遷移制御手段と、
   前記現場機器の動作状態を監視する監視手段と、
   を備え、
   前記現場端末と前記現場機器との間の通信を比較的に高頻度の通信として前記監視手段の監視の継続性を担保し、且つ、前記主装置による前記現場機器の動作状態の常時監視を不要としたことにより前記主装置と前記現場端末との間の通信を比較的に低頻度の通信として実現した電子連動システム。
2. 前記現場端末は、担当する区画範囲に含まれる各閉そく区間の列車在線の有無を把握する在線把握手段を更に備え、
   前記主装置は、
   前記在線把握手段により把握された列車在線の有無を示す最新の在線情報を前記現場端末から取得する在線情報取得手段と、
   前記列車の進行に係る閉そく区間と前記在線情報とに基づいて、各閉そく区間を鎖錠及び解錠する進路鎖錠を行う進路鎖錠手段と、
   を更に備え、
   前記進路構成制御手段は、前記進路鎖錠手段による鎖錠状態を用いて前記対象列車の進路構成の可否を判定し、可能と判定した場合に前記状態遷移指示を送信する、
   請求項１に記載の電子連動システム。
3. 前記現場端末は、前記在線把握手段により把握された列車在線の有無に基づいて転てつ器のてっ査鎖錠及び／又は表示鎖錠を行う転てつ器鎖錠手段を更に備え、
   前記状態遷移制御手段は、前記主装置から受信した前記状態遷移指示に基づく転てつ器の状態遷移制御を、前記転てつ器鎖錠手段による鎖錠状態が解錠の場合に実行する、
   請求項２に記載の電子連動システム。
4. 前記現場機器には信号機が含まれ、
   前記進路構成制御手段は、信号機の現示を進行現示に遷移させるための指示を前記状態遷移指示として送信する手段を有し、
   前記現場端末は、前記監視手段の監視結果を用いて信号機の現示を停止現示に遷移させる停止現示遷移制御手段を更に備えた、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の電子連動システム。

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