JP2017136871A - 地上制御装置及び地上側システム - Google Patents

Abstract

【課題】新しい鉄道用の無線通信システムを実現するための技術を提供すること。【解決手段】線路Ｒ上で電波の届かない不達位置が生じないように通信エリアを一部重複させて線路Ｒに沿って複数の地上無線機１０が配置されている。地上制御装置２０は、線路Ｒを区切った区間それぞれの設定範囲とタイムスロットとを対応付けて記憶しているとともに、地上無線機１０それぞれの配置位置を記憶する。地上制御装置２０は、列車５０の列車位置に基づいて、最寄りの地上無線機１０と、列車５０が位置する区間とを判定する。そして、列車５０に最寄りの地上無線機１０に、列車５０が位置する区間に応じたタイムスロットで、列車５０への列車制御情報を送信させる。【選択図】図５

Description

本発明は、車上装置と無線通信を行う複数の地上無線機と通信接続された地上制御装置等に関する。

移動体である列車に搭載された車上装置と、線路に沿って配置された複数の地上無線機（基地局とも呼ばれる）とによって構成される鉄道用の無線通信システムの通信方式として、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）が知られている。ＴＤＭＡを用いた鉄道用の無線通信システムとは、通信フレームを複数のタイムスロットに分割し、タイムスロットそれぞれに列車を割り当てることで、１台の地上無線機が複数の列車と通信することができる方式である（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−３９１２９号公報

しかしながら、ＴＤＭＡを用いた従来方式の鉄道用の無線通信システム（以下「従来方式」という。）は、各地上無線機の設置位置及び通信エリアを基軸においた設計思想であったため、種々の技術的な問題があった。例えば、その１つが、ハンドオーバー処理が複雑であることである。具体的には、列車が新たな地上無線機の通信エリアへ進入する際には、その進入前に、新たな地上無線機のタイムスロットの空き状況を確認して当該列車に割り当てるタイムスロットを決定するといったネゴシエーションを行う必要があった。

また、ＴＤＭＡは原理的に１つの地上無線機が同じ周波数を使用する。このため、従来方式では、隣接する地上無線機同士の混信を避けるために周波数を異ならせていた。列車が新たな地上無線機の通信エリアへ進入する際には、車上装置が、利用する周波数を、新たな地上無線機の周波数に変更する必要があり、ハンドオーバー処理を複雑化する要因となっていた。また、多くの周波数を使用することで使用帯域が増大するといった問題や、空きスロットの割り当て制御を行うための地上無線機や車上装置との間のやりとりに通信帯域を消費するといった問題もあった。

また、従来のＴＤＭＡ方式では、連続した通信を複数のスロットに分割して使用するため、通信効率を上げるためには、１台の地上無線機が通信を行う列車本数が多くなる。このため、１台の地上無線機がカバーする通信エリアは広くならざるを得なかった。しかし、通信エリアが広くなることによって様々な問題が生じ得た。

例えば、地上無線機の故障を想定すると、近傍の地上無線機が故障した地上無線機の通信エリアをカバーして対処する必要があるため、地上無線機１台当たりの通信エリアをより一層広くする必要がある。しかし、対処した地上無線機の通信エリアを広げることで、通信エリア自体は対処できるが、タイムスロットの数は変わらないため、在線密度の低下を招くという問題が生じ得た。

また、従来方式には、通信システムのメンテナンスにおいても種々の問題があった。例えば、地上無線機の設置後に、電波強度が弱い箇所が見つかった等によって、新たな地上無線機を追加する場合には、混信を避けるような周波数の再割り当てを行う必要が生じ得た。また、仮に混信が発生した箇所が見つかった場合には、各地上無線機の割り当て周波数を再調整する必要があったが、１台当たりの地上無線機の通信エリアが広く、電波強度が強いと、電波到達可能範囲の重なりを考慮した再設計が必要となり、局所的な周波数の再割り当てにとどまらず、大々的な再割り当てを余儀なくされる場合が起こり得た。

このように、従来方式には、各地上無線機の設置位置及び通信エリアを基軸においた設計思想であることに伴う種々の課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みて考案されたものであり、その目的とするところは、従来方式とは異なる新しい鉄道用の無線通信システムを実現するための技術を提供することである。

上記課題を解決するための第１の発明は、
線路に沿って配置された複数の地上無線機のうちの何れかの前記地上無線機を介して、各列車から列車位置情報を取得することと、前記列車位置情報に基づく各列車の列車制御情報を生成して対応する列車に送信させることとを実行する地上制御装置であって、
前記線路を区切った区間それぞれに関連付けて、少なくとも連続するＮ個（Ｎ≧２）の前記区間で異なるように設定された前記地上無線機による無線通信をする際のタイムスロットを記憶する記憶手段と、
前記地上無線機の配置位置を記憶する無線機位置記憶手段と、
連続するＮ個の前記区間内に、Ｎ本を超える列車が在線しないように前記列車制御情報を生成する生成手段と、
前記列車へ前記列車制御情報を送信させる前記地上無線機を、前記無線機位置記憶手段の記憶内容を参照して当該列車の前記列車位置情報に基づいて選択する無線機選択手段と、
前記列車が在線する前記区間を含む連続するＮ個の前記区間に関連付けられたＮ個のタイムスロットの中から、当該列車へ前記列車制御情報を送信させるタイムスロットを選択するスロット選択手段と、
前記無線機選択手段により選択された地上無線機に、前記スロット選択手段により選択されたタイムスロットで前記列車制御情報を送信させる送信制御手段と、
を備えた地上制御装置である。

この第１の発明によれば、地上制御装置には、線路を区切った区間それぞれに、地上無線機による無線通信をする際のタイムスロットが関連付けて記憶されるとともに、地上無線機の配置位置が記憶される。そして、連続するＮ個の区間内にＮ本を超える列車が在線しないように生成した列車制御情報を、列車位置に基づいて選択した地上無線機に、列車が在線する区間を含む連続するＮ個の区間に関連付けられたＮ個のタイムスロットの中から選択したタイムスロットで送信させる。このため、従来方式のような、地上無線機の設置位置及び通信エリアを基軸においた設計思想とは異なる、全く新しい鉄道用の無線通信システムを実現することができる。また、無線が干渉しない距離において同一タイミングのタイムスロットを再利用できるよう、タイムスロットの個数Ｎを適切に定めることで、無線通信周期を一定時間以内に収めつつ、列車制御可能な範囲について制限の無いシステムを実現することが可能となる。

第２の発明として、第１の発明の地上制御装置であって、
前記Ｎは「２」である、
地上制御装置を構成しても良い。

この第２の発明によれば、連続する２つの区間内に２本を超える列車が存在しないように列車を制御することができる。

第３の発明として、第２の発明の地上制御装置であって、
前記スロット選択手段は、
連続する２つの前記区間内に１本の列車が在線している場合には、当該列車が在線している区間に関連付けられたタイムスロットを当該列車に選択し、
連続する２つの前記区間内に２本の列車が在線している場合には、進行方向前方の列車から順に、当該２つの区間に関連付けられたタイムスロットを進行方向順に選択する、
地上制御装置を構成しても良い。

この第３の発明によれば、１つの区間に２本の列車の在線が可能となるとともに、この２本の列車それぞれに列車制御情報を送信させるタイムスロットを異ならせることができる。すなわち、連続する２つの区間内に２本を超える列車が在線しないように制御しているため、当該連続する２つの区間それぞれに関連付けられている２つのタイムスロットを、在線する列車それぞれについて選択することができる。

第４の発明として、第２又は第３の発明の地上制御装置であって、
後行列車の追突を防止するために対象列車の後方に保護位置を設定する保護位置設定部であって、１）当該対象列車と当該対象列車の先行列車とが連続しない異なる前記区間に在線している場合には、当該対象列車の所定距離後方の位置に前記保護位置を設定し、２）当該対象列車と当該対象列車の先行列車とが連続する異なる前記区間に在線している場合には、当該対象列車が在線している区間の始端位置に前記保護位置を設定し、３）当該対象列車と当該対象列車の先行列車とが同一の前記区間に在線している場合には、当該対象列車が在線している区間の後方隣接区間の始端位置に前記保護位置を設定する、保護位置設定部、
を更に備え、
前記生成手段は、当該列車の先行列車に設定された前記保護位置に基づいて、当該列車の進行限界位置を定めて当該列車の列車制御情報を生成する、
地上制御装置を構成しても良い。

この第４の発明によれば、対象列車の保護位置が、対象列車と先行列車が連続する異なる区間に在線している場合には、対象列車の在線区間の始端位置に設定され、同一の区間に在線している場合には、対象列車の在線区間の後方隣接区間の始端位置に設定される。これにより、連続する２つの区間内に対象列車と先行列車との２本の列車が在線している場合に、当該２つの区間に対象列車の後続列車が進入しないように制御することができる。

第５の発明として、
線路に沿って配置された複数の地上無線機と、
第１〜第４の何れかの発明の地上制御装置と、
が通信接続されて構成された地上側システムを構成しても良い。

この第５の発明によれば、第１〜第４の何れかの発明の効果を有する地上側システムを実現できる。

地上側システムの適用例。 地上無線機の配置の説明図。 区間へのタイムスロットの割り当ての一例。 区間へのタイムスロットの割り当ての説明図。 列車の走行に伴う送信に用いられる地上無線機の変化の説明図。 地上側無線機と車上装置との間の通信手順の説明図。 列車の進行限界位置の説明図。 列車制御装置の機能構成図。 区間設定テーブルのデータ構成例。 保護位置設定データのデータ構成例。 無線制御装置の機能構成図。 地上無線機データのデータ構成例。 列車・スロット割当データのデータ構成例。 区間・スロット対応テーブルのデータ構成例。 地上無線機の機能構成図。 送信情報データのデータ構成例。 列車制御装置における処理のフローチャート。 無線制御装置における処理のフローチャート。 地上無線機及び車上装置における処理のフローチャート。 区間の設定変更の説明図。 区間と地上無線機及びタイムスロットとの組み合わせの説明図。

［システム構成］
図１は、本実施形態の地上側システム１の適用例である。地上側システム１は、線路Ｒを走行する列車５０に搭載される車上装置６０と無線通信を行うためのシステムであり、複数の地上無線機１０と、地上制御装置２０とを備えて構成される。地上制御装置２０は、列車制御装置３０と、無線制御装置４０とを有する。

地上無線機１０は、車上装置６０と何れかの地上無線機１０との間で無線通信が常時可能なように、線路Ｒに沿って配置されている。すなわち、図２に示すように、線路Ｒ上で電波が届かない不達位置が生じないように、地上無線機１０は、通信エリア１２を一部重複させて配置されている。また、地上無線機１０は、有線回線Ｃによって、無線制御装置４０との間で情報の入出力が可能に通信接続されている。そして、地上無線機１０は、無線制御装置４０から入力された送信情報７０を車上装置６０へ向けて送信するとともに、車上装置６０から受信した返信情報８０を無線制御装置４０へ出力する。

列車制御装置３０は、列車５０の走行を制御する。すなわち、無線制御装置４０から入力される返信情報８０に含まれる列車５０の位置情報をもとに、線路Ｒ上の全ての列車の位置情報である在線情報３２６を更新して在線管理を行う。また、在線情報３２６をもとに各列車に対する列車制御情報を生成し、生成した列車制御情報を含む送信情報７０を無線制御装置４０に出力する。

無線制御装置４０は、車上装置６０との無線通信を制御する。すなわち、地上無線機１０から入力される返信情報８０を、列車制御装置３０へ出力する。また、列車制御装置３０から入力された列車制御情報を含む返信情報８０を、地上無線機１０に出力して送信させる。

車上装置６０は、地上無線機１０から受信した送信情報７０に含まれる列車制御情報に基づく自列車５０の走行制御を行うとともに、送信情報７０の受信に応答して、自列車の走行位置情報を含む返信情報８０を地上無線機１０に向けて送信する。

［制御原理］
（Ａ）地上無線機１０
本実施形態では、全ての地上無線機１０は、同じ送信周波数で送信情報７０を送信することとし、各地上無線機１０の通信干渉は、タイムスロットの割り当てで回避する。なお、上り方の地上無線機１０の送信周波数と下り方の地上無線機１０の送信周波数とを異ならせるなど、適宜、系統別などで別の送信周波数を用いることとしてもよいのは勿論である。通信干渉を回避するためのタイムスロットの制御技術が本実施形態の特徴の１つである。以下、具体的に説明する。

地上側システム１は、地上無線機１０を中継して車上装置６０と無線制御装置４０との間の通信を行っているが、このとき中継に用いる地上無線機１０は、列車５０の位置に最も近い最寄りの地上無線機１０とする。なお、最寄りの地上無線機１０とするのではなく、山間部やトンネルといった通信環境を考慮し、列車５０の位置における通信品質が最も良い（例えば、電波強度の最も強い）地上無線機１０を中継に用いることとしても良い。すなわち、列車５０からの距離や受信環境などに基づく所定の選択条件に基づき、列車制御情報を含む送信情報７０を車上装置６０へ送信する地上無線機１０を選択して中継に用いればよい。

そして、地上無線機１０が、列車５０に向けて送信情報７０を送信するタイミングは、当該列車５０の位置に応じて決まる。具体的には、図３に示すように、線路Ｒを区切った仮想的な区間が設定されており、これらの区間それぞれにタイムスロットが割り当てられる。

区間へのタイムスロットの割り当ては、近隣の地上無線機１０間での通信干渉を防ぐため、「一方の区間Ｘ内に位置する列車５０（図４の列車５０−１）に最も近いとして選択され得る地上無線機１０（図４の地上無線機１０−０，１０−１）の干渉範囲１４が、他方の区間Ｙ内に位置する列車５０（図４の列車５０−２）に最も近いとして選択され得る地上無線機１０（図４の地上無線機１０−２，１０−３）の通信エリア１２（図４の通信エリア１２−２，１２−３）と重複しない当該２つの区間Ｘ，Ｙに、同一のタイムスロットを割り当て可能とする」ように定められる。この場合の一例を図４に示す。区間Ｘ内に列車５０−１が存在する場合、この列車５０−１の最寄りの地上無線機１０として選択される可能性があるのは地上無線機１０−０，１０−１である。一方、区間Ｙ内に列車５０−２が存在する場合に、この列車５０−２の最寄りの地上無線機１０として選択される可能性のあるのは地上無線機１０−２，１０−３である。区間Ｘに係る地上無線機１０−０，１０−１にとっての通信の干渉範囲１４と、区間Ｙに係る地上無線機１０−２，１０−３の通信エリア１２−２，１２−３とが重複しなければ、区間Ｘ，Ｙには同一のタイムスロットが割り当て可能である。

タイムスロットは、地上無線機１０ではなく、あくまで区間に対応付けられる。地上無線機１０は、列車５０に向けた送信情報７０を、当該列車５０が存在する区間（以下、適宜「在線区間」という）に対応付けられているタイムスロットで送信する。図４の例では、列車５０−１に最寄りの地上無線機１０−１が、列車５０−１に向けて、列車５０−１の在線区間Ｘに対応付けられたタイムスロットで、送信情報７０を送信する。列車５０−２に最寄りの地上無線機１０−２が、列車５０−２に向けて、列車５０−２の在線区間Ｙに対応付けられたタイムスロットで、送信情報７０を送信する。

図５は、列車の走行に伴う、送信情報７０を送信する地上無線機１０、及び、タイムスロットの変化を説明する図である。図５においては、先ず、列車５０が位置Ｌ１に位置しているときは、列車５０に最も近い地上無線機１０−３が、列車５０の在線区間Ａに対応付けられているタイムスロットａで、送信情報７０を送信する。次いで、列車５０が区間Ａ内を位置Ｌ２まで走行すると、列車５０に最も近い地上無線機１０が変化し、新たな地上無線機１０−４が、同じタイムスロットａで、送信情報７０を送信する。

列車５０が更に走行し、区間Ａを進出して次の区間Ｂに進入した位置Ｌ３においては、最も近い地上無線機１０は変わらないが、在線区間が変化することで、地上無線機１０−４は、列車５０の新たな在線区間Ｂに対応付けられているタイムスロットｂで、送信情報７０を送信する。列車５０が区間Ｂ内を位置Ｌ４まで走行すると、列車５０に最も近い地上無線機１０が変化し、新たな地上無線機１０−５が、同じタイムスロットｂで、送信情報７０を送信する。

図６は、地上側システム１と車上装置６０との間の送受信手順の概要図である。先ず、列車制御装置３０が、在線情報３２６をもとに、対象となる列車５０に対する列車制御情報を生成し（１）、当該列車５０の位置情報とともに、無線制御装置４０へ出力する。すると、無線制御装置４０が、列車制御装置３０から入力された列車制御情報を含む送信情報７０を生成する（２）。また、この列車制御情報とともに入力された列車５０の位置情報から在線位置に最も近い地上無線機１０を、送信情報７０の送信に用いる地上無線機１０として選択する（３）。図６の例では地上無線機１０−８が選択される。また、列車５０の在線区間Ｂに対応付けられているタイムスロットを、送信情報７０の送信タイミングとして決定する（４）。そして、無線制御装置４０は、生成した送信情報７０を、選択した地上無線機１０−８へ出力し、決定したタイムスロットで送信するように指示する（５）。すると、この地上無線機１０−８は、無線制御装置４０から入力された送信情報７０を、指示されたタイムスロットで送信する（６）。車上装置６０は、通常、送信情報７０の受信待機状態となっており、地上無線機１０−８から送信情報７０が送信されてくると、即座に受信することができる。送信情報７０を受信すると、車上装置６０は、その受信に応答するように、自列車の走行位置情報を含む返信情報８０を発信する（７）。発信された返信情報８０は、列車５０の近傍の地上無線機１０−８，１０−９にて受信され、この地上無線機１０−８，１０−９から、無線制御装置４０を介して列車制御装置３０へ出力される（８）。そして、列車制御装置３０は、入力された返信情報８０に含まれる走行位置情報をもとに、在線情報３２６を更新する（９）。

このように地上側システム１を構成することで、車上装置６０は、走行中、同一の搬送周波数で送信されてくる送信情報７０の受信を待機する状態にあればよく、送信情報７０を受信した場合には、それに応答して返信情報８０を発信すればよい。ＴＤＭＡを利用した従来の鉄道用無線通信システムのような、走行区間の進出・進入に伴う車上装置６０のハンドオーバー処理は不要となる。

（Ｂ）列車制御及びタイムスロットの割り当て
また、地上側システム１では、連続する２つの区間（区間数Ｎ＝２）内に２台を超える（３台以上）の列車が存在しないような列車制御を行っており、１つの区間に最大２台の列車５０の在線が可能である。列車制御では、列車５０が進行可能な限界位置（進行限界位置）を定め、この進行限界位置を含む列車制御情報を、送信情報７０として、当該列車５０の車上装置６０へ送信する。送信情報７０を受信した車上装置６０は、この列車制御情報に基づき、進行限界位置までに列車を停止させるように速度制御を行う。

列車５０の進行限界位置は、先行列車との位置関係に応じて定められる。図７は、列車５０の進行限界位置を説明する図である。図７に示すように、線路Ｒには、少なくとも区間Ａ〜Ｅが設定され、区間Ａ〜Ｅそれぞれには、異なるタイムスロットａ〜ｅが対応付けられている。アルファベット大文字の区間に、アルファベット小文字のタイムスロットが対応付けられているとして説明する。列車５０の後方に、後続列車の衝突を防止する後ろ側保護位置を定める。そして、対象列車の進行限界位置は、対象列車の先行列車の後ろ側保護位置に位置決めされる。

図７（１）は、対象列車５０−３と先行列車５０−４とが連続しない異なる区間に在線する場合である。すなわち、区間Ｂに対象列車５０−３が在線し、この区間Ｂと連続しない異なる区間Ｄに先行列車５０−４が在線している。この場合、先行列車５０−４の後ろ側保護位置は、当該列車の安全を確保できる所定距離Ｄだけ後方（外方）の位置に定める。この先行列車５０−４の後ろ側保護位置を、対象列車５０−３の進行限界位置として定める。また、対象列車５０−３の後ろ側保護位置は、対象列車５０−３から所定距離Ｄだけ後方の位置に定める。そして、先行列車５０−４には、在線区間Ｄに対応付けられているタイムスロットｄを割り当て、対象列車５０−３には、在線区間Ｂに対応付けられているタイムスロットｂを割り当て、各列車５０に割り当てたタイムスロットで、対応する送信情報７０が送信される。

図７（２）は、対象列車と先行列車とが連続する異なる区間に在線する場合である。すなわち、区間Ｃに対象列車５０−３が在線し、この区間Ｃと連続する異なる区間Ｄに先行列車５０−４が在線している。つまり、連続する区間Ｃ，Ｄ内に２台の列車が在線している。この場合、先行列車５０−４の後ろ側保護位置は、先行列車５０−４から所定距離Ｄだけ後方の位置に定め、この先行列車５０−４の後ろ側保護位置を、対象列車５０−３の進行限界位置として定める。つまり、対象列車５０−３は、先行列車５０−４の在線区間Ｄに進入可能となっている。また、対象列車５０−３の後ろ側保護位置は、在線区間Ｃの始端位置（進入側の境界位置）に定める。これにより、区間Ｂから区間Ｃへの後続列車の進入を防止し、連続する２つの区間Ｃ，Ｄ内に３台以上の列車が在線しないようにすることができる。

そして、連続する区間Ｃ，Ｄ内に在線する先行列車５０−４及び対象列車５０−３それぞれに、区間Ｃ，Ｄそれぞれに対応付けられているタイムスロットｃ，ｄを、進行方向順に割り当てる。つまり、前方の先行列車５０−４にはタイムスロットｄを割り当て、後方の対象列車５０−３にはタイムスロットｃを割り当てる。

図７（３）は、対象列車と先行列車とが同一区間に在線する場合である。すなわち、区間Ｄに、対象列車５０−３と先行列車５０−４とが在線しており、連続する区間Ｃ，Ｄ内に２台の列車が在線している。この場合、先行列車５０−４の後ろ側保護位置は、先行列車５０−４から所定距離Ｄだけ後方の位置に定め、この先行列車５０−４の後ろ側保護位置を、対象列車５０−３の進行限界位置として定める。また、対象列車５０−３の後ろ側保護位置は、対象列車５０−３の在線区間Ｄの後方隣接区間Ｃの始端位置に定める。これにより、区間Ｂから区間Ｃへの後続列車の進入を防止し、連続する２つの区間Ｃ，Ｄ内に３台以上の列車が在線しないようにすることができる。

そして、連続する区間Ｃ，Ｄ内に在線する先行列車５０−４及び対象列車５０−３それぞれに、区間Ｃ，Ｄそれぞれに対応付けられているタイムスロットｃ，ｄを、進行方向順に割り当てる。つまり、前方の先行列車５０−４にはタイムスロットｄを割り当て、後方の対象列車５０−３にはタイムスロットｃを割り当てる。

［機能構成］
（Ａ）列車制御装置３０
図８は、列車制御装置３０の機能構成図である。図８によれば、列車制御装置３０は、処理部３１０と、記憶部３２０との他、不図示の操作部、表示部、通信部等を有して構成され、一種のコンピュータシステムといえる構成を備える。

処理部３１０は、例えばＣＰＵ等の演算装置を有して構成され、記憶部３２０に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、列車制御装置３０の全体制御を行う。また、処理部３１０は、記憶部３２０に記憶された列車制御プログラム３２２に従って各種の演算処理を実行することで、列車位置管理部３１２、保護位置設定部３１４、及び、列車制御情報生成部３１６として機能する。なお、これらの各機能部を、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）といった専用の演算回路で実現する構成としてもよい。

列車位置管理部３１２は、線路Ｒ上の各列車５０の走行位置を管理する。すなわち、無線制御装置４０を介して車上装置６０から取得した返信情報８０に含まれる列車５０の走行位置情報をもとに、該当する列車５０の走行位置を更新して、各列車５０の位置の情報である在線情報３２６を更新する。

保護位置設定部３１４は、各列車５０の進行限界位置、及び、後ろ側保護位置を設定する。具体的には、対象の列車５０の先行列車に設定された後ろ側保護位置を、対象の列車５０の進行限界位置とする。また、対象の列車５０の後ろ側保護位置は、対象の列車５０の在線区間、対象の列車５０の先行列車の在線区間等に応じて設定する。すなわち、対象の列車５０の在線区間と先行列車の在線区間とが同一の場合には、在線区間の後方隣接区間の始端位置（進入側の境界位置）を後ろ側保護位置とする。また、対象の列車５０の在線区間の前方区間に先行列車が在線している場合には、在線区間の始端位置（進入側の境界位置）を後ろ側保護位置とする。また、先行列車が、２区間以上前方の区間に在線している場合には、対象の列車５０の後端から所定距離Ｄだけ後方の位置を後ろ側保護位置とする。

列車５０の在線区間は、在線情報３２６及び区間設定テーブル３２４を参照して判断することができる。また、区間の境界位置は、区間設定テーブル３２４から取得できる。設定した各列車５０の進行限界位置、及び、後ろ側保護位置は、保護位置設定データ３２８として記憶される。

図９は、区間設定テーブル３２４のデータ構成の一例を示す図である。図９によれば、区間設定テーブル３２４は、区間３２４ａそれぞれに、設定範囲３２４ｂを対応付けて格納している。

図１０は、保護位置設定データ３２８のデータ構成の一例を示す図である。図１０によれば、保護位置設定データ３２８は、列車それぞれの識別情報である列車ＩＤ３２８ａそれぞれに、進行限界位置３２８ｂと、後ろ側保護位置３２８ｃとを対応付けて格納している。

列車制御情報生成部３１６は、列車５０に対する列車制御情報として、保護位置設定部３１４によって設定された当該列車５０の進行限界位置を含む列車制御情報を生成する。列車制御情報には、その他の情報として、送信対象の列車５０の在線区間の上限速度情報（例えばブレーキ照査速度）や、その内方区間の上限速度情報を含めることとしてもよい。

記憶部３２０は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部３１０が列車制御装置３０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部３１０の作業領域として用いられ、処理部３１０が実行した演算結果を一時的に格納する。記憶部３２０には、列車制御プログラム３２２と、区間設定テーブル３２４と、在線情報３２６と、保護位置設定データ３２８と、が記憶される。

（Ｂ）無線制御装置４０
図１１は、無線制御装置４０の機能構成図である。図１１によれば、無線制御装置４０は、有線通信部４０２と、時計部４０４と、処理部４１０と、記憶部４３０との他、不図示の操作部や表示部などを有して構成され、一種のコンピュータシステムといえる構成を備える。

有線通信部４０２は、有線回線Ｃを介して、地上無線機１０との有線通信を行う。時計部４０４は、水晶発振器等を有する発振回路の他、標準電波やＧＰＳ信号等の絶対時刻信号を受信する回路等を含んで構成され、絶対的な現在時刻を計時するとともに、指定タイミングからの経過時間を計時する。時計部４０４が計時する現在時刻は、タイムスロットの管理に使用される。なお、各地上無線機１０が把握するタイムスロットの時刻同期が取れるのであれば（例えば、各地上無線機１０の時計部１０６（図１５参照）同士で時刻同期が取れるのであれば）、無線制御装置４０の時計部４０４は、絶対時刻を計時できる必要はない。

処理部４１０は、例えばＣＰＵ等の演算装置を有して構成され、記憶部４２０に記憶されたプログラムやデータ、有線通信部４０２を介した受信データ等に基づいて、無線制御装置４０の全体制御を行う。また、処理部４１０は、記憶部４２０に記憶された無線制御プログラム４３２に従って各種の演算処理を実行することで、送信情報生成部４１２、在線区間判定部４１４、送信無線機選択部４１６、スロット割当部４１８、出力制御部４２０として機能する。なお、これらの各機能部を、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）といった専用の演算回路で実現する構成としてもよい。

ここで、無線制御装置４０が制御対象として所掌する線路Ｒに定めた各区間については、区間設定テーブル４３４に定義されて記憶部４２０に記憶されているとともに、配置されている地上無線機１０の各種情報については、地上無線機テーブル４３６として記憶部４３０に記憶されている。

区間設定テーブル４３４は、列車制御装置３０が記憶する区間設定テーブル３２４と同一のデータである、

図１２は、地上無線機テーブル４３６のデータ構成の一例を示す図である。図１２によれば、地上無線機テーブル４３６は、地上無線機４３６ａそれぞれに、配置位置４３６ｂと、通信エリア４３６ｃと、を対応付けて格納している。配置位置４３６ｂは、キロ程で表現されることとする。通信エリア４３６ｃは、対応する地上無線機４３６ａの通信圏を示す情報であり、電波伝搬環境やアンテナ指向性等を考慮の上、適宜設定することができ、対応する地上無線機４３６ａからの直線距離が格納される。実際の通信エリア１２の範囲は、配置位置４３６ｂを中心とし、通信エリア４３６ｃに格納された距離を半径とする範囲として判別される。

在線区間判定部４１４は、区間設定テーブル４３４をもとに、各列車５０の在線区間を判定する。すなわち、区間設定テーブル４３４において（図９参照）、各区間３２４ａの設定範囲３２４ｂのうち、各列車５０の走行位置が含まれる区間を、当該列車５０の在線区間として判定する。

送信無線機選択部４１６は、地上無線機テーブル４３６をもとに、列車５０の走行位置に最も近い地上無線機１０を、当該列車５０に対する送信情報７０の送信に用いる地上無線機１０として選択する。換言すると、地上側の位置（範囲）毎に、地上無線機１０を定めておき、列車５０の走行位置に応じて、列車５０が通信相手とする地上無線機１０を選択する、ということもできる。

スロット割当部４１８は、列車５０に割り当てるタイムスロットを判定する。具体的には、列車・スロット割当データ４４０を参照して、在線区間判定部４１４によって判定された対象の列車５０の在線区間のタイムスロットに、他の列車が割り当てられているかを判断する。割り当てられていなければ、区間・スロット対応テーブル４３８を参照して、列車５０の在線区間に対応付けられているタイムスロットを判定する。割り当てられているならば、区間・スロット対応テーブル４３８を参照して、在線区間の後方隣接区間に対応付けられているタイムスロットを判定する。

列車・スロット割当データ４４０は、列車に対するタイムスロットの割当についてのデータである。図１３に、列車・スロット割当データ４４０のデータ構成の一例を示す。図１３によれば、列車・スロット割当データ４４０は、対応区間４４０ａおよび当該対応区間４４０ａに対応付けられている対応タイムスロット４４０ｂに対して割り当てられている列車４４０ｃを格納している。タイムスロットは、離れた位置の区間で共通利用される可能性があるため、対応タイムスロット４４０ｂだけでは一意に特定できないため、対応区間４４０ａおよび対応タイムスロット４４０ｂの組み合わせでもってユニークな対応関係としており、この対応関係自体は、区間・スロット対応テーブル４３８で定義されている。

区間・スロット対応テーブル４３８は、区間とタイムスロットの対応付けを定めたデータテーブルである。図１４に、区間・スロット対応テーブル４３８のデータ構成の一例を示す。図１４によれば、区間・スロット対応テーブル４３８は、区間４３８ａそれぞれに割り当てられたタイムスロット４３８ｂを格納している。

出力制御部４２０は、送信情報生成部４１２によって生成された送信情報７０を、スロット割当部４１８によって判定されたタイムスロットを示す情報とともに、送信無線機選択部４１６によって選択された地上無線機１０へ出力することで、当該地上無線機１０に、当該タイムスロットで、当該送信情報７０を送信させるように制御する。

記憶部４３０は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部４１０が無線制御装置４０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部４１０の作業領域として用いられ、処理部４１０が実行した演算結果を一時的に格納する。記憶部４３０には、無線制御プログラム４３２と、区間設定テーブル４３４と、地上無線機テーブル４３６と、区間・スロット対応テーブル４３８と、列車・スロット割当データ４４０と、タイムスロット設定データ４４２と、が記憶される。

タイムスロット設定データ４４２は、タイムスロットを規定したデータであり、タイムスロットの数や時間的な長さ、各タイムスロットの開始タイミングの情報等を含んでいる。

（Ｃ）地上無線機１０
図１５は、地上無線機１０の機能構成図である。図１５によれば、地上無線機１０は、無線通信部１０２と、有線通信部１０４と、時計部１０６と、処理部１１０と、記憶部１２０と、を有して構成される。

有線通信部１０４は、有線回線を介して、無線制御装置４０との間で有線通信を行う。
無線通信部１０２は、車上装置６０と無線通信を行う。具体的には、有線通信部１０４を介して無線制御装置４０から、送信情報７０と、送信するタイムスロットの指示情報とを入力した場合に、地上無線機１０は、指示されたタイムスロットで送信情報７０を送信するように無線通信部１０２を制御する。また、送信情報７０を送信していない間は、地上無線機１０は、無線通信部１０２を介して、車上装置６０からの返答情報８０の受信を待機する。そして、返答情報８０を受信した場合には、有線通信部１０４を介して当該返答情報８０を無線制御装置４０へ出力する。

時計部１０６は、水晶発振器等を有する発振回路の他、標準電波やＧＰＳ信号等の絶対時刻信号を受信する回路等を含んで構成され、絶対的な現在時刻を計時するとともに、指定タイミングからの経過時間を計時する。時計部１０６が計時する現在時刻は、タイムスロットの管理に使用される。なお、各地上無線機１０が把握するタイムスロットの時刻同期が取れるのであれば（例えば、各地上無線機１０の時計部１０６同士で時刻同期が取れるのであれば）、時計部１０６は、絶対時刻を計時できなくともよい。例えば、無線制御装置４０が、各地上無線機１０に時刻情報を同報送信し、これを受信した地上無線機１０が、受信した時刻情報に基づき、同期した時刻を時計部１０６で計時する構成を採用してもよい。

処理部１１０は、例えばＣＰＵ等の演算装置を有して構成され、記憶部１２０に記憶されたプログラムやデータ、無線通信部１０２や有線通信部１０４を介した受信データ等に基づいて、地上無線機１０の全体制御を行う。また、処理部１１０は、記憶部１２０に記憶された無線機制御プログラム１２２に従って各種の演算処理を実行することで、送信情報更新部１１２、送信制御部１１４、出力制御部１１６、として機能する。なお、これらの各機能部を、ＡＳＩＣやＦＰＧＡといった専用の演算回路で実現する構成としてもよい。

送信情報更新部１１２は、無線制御装置４０から送信情報７０と、タイムスロットの指示情報とが入力されると、当該入力されたタイムスロットに対応付けるように送信情報７０を送信情報データ１２６に記憶させる。

図１６は、送信情報データ１２６のデータ構成の一例を示す図である。図１６によれば、送信情報データ１２６は、タイムスロット１２６ａと、送信情報１２６ｂとを対応付けて格納している。送信情報７０が無いタイムスロットについては、「空データ」が対応付けられる。

送信制御部１１４は、送信情報データ１２６に送信情報７０が格納されている場合に、その送信情報７０を、対応付けられたタイムスロットで無線通信部１０２に送信させる。例えば、図１６においては、送信情報Ａをタイムスロットｂで無線通信部１０２から無線送信させる。

また、送信制御部１１４は、送信情報７０の送信に当たり、送信情報データ１２６から当該送信情報７０を読み出した場合には、送信情報データ１２６に格納されていた当該送信情報７０のデータを消去する。そして、読み出した送信情報７０を送信する。送信情報データ１２６から、送信情報７０のデータが消去されるが、無線制御装置４０から、再度送信情報７０が入力された場合には、送信情報更新部１１２が、入力された送信情報７０を送信情報データ１２６に再度記憶させるため、問題とはならない。

出力制御部１１６は、無線通信部１０２を介して車上装置６０から返信情報８０を受信した場合に、受信した返信情報８０を、無線制御装置４０へ出力する。

記憶部１２０は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部１１０が地上無線機１０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部１１０の作業領域として用いられ、処理部１１０が実行した演算結果を一時的に格納する。また、記憶部１２０には、無線機制御プログラム１２２と、タイムスロット設定データ１２４と、送信情報データ１２６とが記憶される。

［処理の流れ］
図１７〜図１９は、地上側システム１における処理の流れを説明するフローチャートである。図１７は、列車制御装置３０における処理を示し、図１８は、無線制御装置４０における処理を示し、図１９は、地上無線機１０、及び、車上装置６０のそれぞれにおける処理の流れを示している。列車制御装置３０は列車制御プログラム３２２を実行し、無線制御装置４０は無線制御プログラム４３２を実行し、地上無線機１０は無線機制御プログラム１２２を実行している状態にある。

（Ａ）列車制御装置
先ず、列車制御装置３０では、図１７によれば、線路Ｒ上の全ての列車それぞれを、走行方向の先頭列車から順に対象としたループＡの繰り返し処理を行う。繰り返し処理において、処理の対象としている列車を「対象列車」として以下説明する。ループＡの処理としては、保護位置設定部３１４が、先行列車の後ろ側保護位置を、対象列車の進行限界位置として設定する（ステップＡ１）。続いて、対象列車の後ろ側保護位置を設定する。すなわち、先行列車が、対象列車の在線区間に在線しているならば（ステップＡ３：ＹＥＳ）、対象列車の在線区間の後方隣接区間の始端位置（進入側境界位置）を、後ろ側保護位置とする（ステップＡ５）。また、先行列車が、対象列車の在線区間の前方区間に在線しているならば（ステップＡ３：ＮＯ〜Ａ７：ＹＥＳ）、在線区間の始端位置（進入側境界位置）を、後ろ側保護位置とする（ステップＡ９）。また、先行列車が、２つ以上先の前方区間に在線しているならば（ステップＡ７：ＮＯ）、対象列車の後端から所定距離Ｄだけ後方の位置を、後ろ側保護位置とする（ステップＡ１１）。次いで、列車制御情報生成部３１６が、進行限界位置を含む対象列車に対する列車制御情報を生成し（ステップＡ１３）、対象列車の位置情報とともに、無線制御装置４０へ出力する（ステップＡ１５）。ループＡの処理はこのように行われる。

（Ｂ）無線制御装置４０
また、無線制御装置４０では、図１８によれば、列車制御装置３０から列車制御情報が入力されると（ステップＤ１：ＹＥＳ）、この列車制御情報を含む送信情報７０を生成する（ステップＤ３）。また、列車制御情報とともに入力された列車５０の位置情報をもとに、送信無線機選択部４１６が、列車５０の走行位置に最も近い地上無線機１０を選択する（ステップＤ５）。また、在線区間判定部４１４が、列車５０の位置情報をもとに、在線区間を判定する（ステップＤ７）。

そして、スロット割当部４１８が、列車５０に割り当てるタイムスロットを判定する。すなわち、在線区間に対応付けられているタイムスロットに他の列車が割り当てられているならば（ステップＤ９：ＹＥＳ）、在線区間の後方隣接区間に対応付けられているタイムスロットを、列車５０に割り当てると判定する（ステップＤ１１）。割り当てられていないならば（ステップＤ９：ＮＯ）、在線区間に対応付けられているタイムスロットを、列車５０に割り当てると判定する（ステップＣ１３）。その後、出力制御部４２０が、生成された送信情報７０と、割り当てられたタイムスロットとを対応付けて、選択された地上無線機１０へ出力する（ステップＤ１５）。

（Ｃ）地上無線機１０及び車上装置６０
一方、地上無線機１０では、図１９に示すように、無線制御装置４０から送信情報７０が入力されたならば（ステップＢ１：ＹＥＳ）、送信情報更新部１１２が、入力された送信情報７０を、対応付けられているタイムスロットで送信する新たな送信情報７０として、送信情報データ１２６に記憶させる（ステップＢ３）。また、時計部１０６の計時時刻を参照して、何れかのタイムスロットの送信タイミングが到来したかを判定する。そして、タイムスロット（送信タイミング）が到来したならば（ステップＢ５：ＹＥＳ）、送信制御部１１４が、送信情報データ１２６を参照して、当該タイムスロットに対応付けられている送信情報が空データであるか否かによって、送信の実行要否を判断する（ステップＢ７）。空データでないならば、実行要と判断し（ステップＢ９：ＹＥＳ）、当該タイムスロットに対応付けられている送信情報７０を無線通信部１０２から送信させる（ステップＢ１１）。

他方、車上装置６０では、地上無線機１０から送信情報７０を受信したならば（ステップＣ１：ＹＥＳ）、自列車の走行位置情報を含む返信情報８０を生成して送信する（ステップＣ３）。

すると、地上無線機１０では、車上装置６０から返信情報８０を受信したならば（ステップＢ１３：ＹＥＳ）、出力制御部１１６が、受信した返信情報８０を無線制御装置４０へ出力する（ステップＢ１５）。

そして、無線制御装置４０では、図１８に示すように、地上無線機１０から返信情報８０が入力されると（ステップＤ１７：ＹＥＳ）、この返信情報８０を、列車制御装置３０へ出力する（ステップＤ１９）。そして、列車制御装置３０では、図１７に示すように、無線制御装置４０から返信情報が入力されると（ステップＡ１７：ＹＥＳ）、列車位置管理部３１２が、この返信情報８０に含まれる列車の走行位置情報をもとに、在線情報３２６を更新する（ステップＡ１９）。

［作用効果］
このように、本実施形態の地上側システム１によれば、列車５０の走行位置に応じたタイミングで送信情報７０が送信されるという、全く新しい鉄道用の無線通信システムを実現することができる。すなわち、地上制御装置２０には、線路Ｒを区切った区間それぞれの設定範囲と当該範囲で無線通信をする際のタイムスロットとが関連付けて記憶されるとともに、地上無線機１０の配置位置が記憶されている。そして、地上制御装置２０は、列車５０に最も近い地上無線機１０から、当該列車５０の在線区間に関連付けられているタイムスロットで、当該列車５０に向けた送信情報７０を送信させる。つまり、列車の走行位置に応じてタイムスロットが決まるため、地上無線機１０毎の各列車へのタイムスロットの割り当てや、新たな通信エリアへの列車の進入・進出の検出、搬送周波数の切り替えといったハンドオーバーを実現するための処理が不要となる。

また、地上側システム１では、１つの区間に２本の列車の在線が可能となるとともに、この２本の列車それぞれに列車制御情報を送信させるタイムスロットを異ならせることができる。すなわち、後続列車が衝突しないように対象列車の後方に定める後ろ側保護位置を、対象列車と先行列車が連続する異なる区間に在線している場合には、対象列車の在線区間の始端位置に定め、同一の区間に在線している場合には、対象列車の在線区間の後方隣接区間の始端位置に定めることで、連続する２つの区間内に２本を超える列車が在線しないような列車制御を行う。そして、連続する２つの区間それぞれに関連付けられている２つのタイムスロットを、当該２つの区間内に在線する２本の列車それぞれに割り当てる。

［変形例］
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なのは勿論である。

（Ａ）区間の設定変更
例えば、区間を任意に設定変更可能としても良い。図２０は、区間の設定変更の一例として、ある区間を２つの区間に分ける場合を説明する図である。図２０（１）に示すように、３つの区間Ａ，Ｂ，Ｃが設定されている。そして、図２０（２）は、図２０（１）における区間Ｂを２つの区間Ｂ１，Ｂ２に分割して、区間の数を増加させた場合である。区間の設定変更に応じて、各区間のタイムスロットの割り当てを再度行う必要がある。各区間のタイムスロットの再割り当ては、地上無線機１０間の干渉を防ぐため、上述の実施形態と同様に行う（図４参照）。地上無線機１０間の通信干渉は、タイムスロットに着目すればよく、通信周波数を考慮する必要はない。そのため、変更のない区間に対するタイムスロットは従前の割り当てのまま変更する必要がない。図２０（２）では、区間Ａ，Ｃそれぞれに割り当てられているタイムスロットａ，ｅはそのままとすることができる。タイムスロットの割り当てを変更する必要があるのは、新たな区間Ｂ１，Ｂ２のみであり、図２０（２）の例では、新たなタイムスロットｃ，ｈを割り当てられている。

このように、区間を設定変更することで、列車の運行密度を変更することができる。すなわち、図２０に示すように、区間の数を増やすことで、物理的（空間的）に同一の範囲において列車運行密度を高めることができる。図２０（１）では、区間Ｂには１つの列車５０−６のみが位置することができるが、図２０（２）に示すように、区間Ｂを分割した区間Ｂ１，Ｂ２それぞれに列車５０が位置することができるため、物理的（空間的）に同一の元の区間Ｂの範囲に２つの列車が位置可能となる。逆に、区間の数を減らすことで列車運行密度を低下させることができる。

（Ｂ）区間とタイムスロットとの組み合わせを複数用意
また、区間とタイムスロットとの組み合わせ（設定情報）を予め複数用意しておき、選択した組み合わせに従って、送信情報７０を送信するタイムスロットを選択することとしても良い。

図２１は、区間とタイムスロットとの組み合わせを説明する図である。図２１に示すように、無線制御装置４０は、区間の設定範囲や数、各区間へのタイムスロットの割り当てを異なるように定めた複数の組み合わせ情報３４０（３４０−１，３４０−２，３４０−３，…）を記憶しておく。そして、無線制御装置４０は、例えば、時間帯や曜日に応じて、記憶しているこれらの組み合わせ情報３４０のうちから選択した組み合わせ情報３４０に従って、送信情報７０を送信するタイムスロットを選択する。地上無線機１０側は、これらの組み合わせ情報３４０を知る必要が無い。

（Ｃ）地上無線機１０の選択
無線制御装置４０が、列車５０の在線位置に基づいて、当該列車５０に対する送信情報７０の送信に用いる地上無線機１０を選択する際に、当該列車５０の走行速度を考慮することとしても良い。すなわち、列車５０の車上装置６０は、自列車の走行速度を返信情報８０に含めて送信することで、列車制御装置３０では、各列車の走行速度を把握することができる。列車制御装置３０は、列車制御情報とともに列車５０の位置及び速度を無線制御装置４０に出力し、無線制御装置４０は、列車５０の位置及び速度から、地上無線機１０から送信情報７０が送信される時点の当該列車５０の予測位置を算出し、この予測位置に基づいて地上無線機１０を選択、例えば予測位置に最も近い地上無線機１０を選択する。

（Ｄ）連続する区間数Ｎ
上述した実施形態では、連続する区間数が「２（Ｎ＝２）」の場合について説明したが、「３以上（Ｎ≧３）」の場合についても同様に適用可能である。すなわち、少なくとも連続するＮ個（Ｎ≧２）の区間で異なるようにタイムスロットを設定しておき、連続するＮ個の区間内にＮ本を超える列車が在線しないように列車制御情報を生成する。そして、列車が在線する区間を含む連続するＮ個の区間に関連付けられたＮ個のタイムスロットの中から、当該列車へ列車制御情報を送信させるタイムスロットを選択して、地上無線機に当該タイムスロットで列車制御情報を送信させる。

（Ｅ）地上無線機１０による送信情報７０の送信周波数
上述の実施形態では、地上無線機１０は、同じ送信周波数で送信情報７０を送信することとしたが、送信周波数を違えることとしてもよいことは勿論である。例えば、上り方の地上無線機１０と、下り方の地上無線機１０とを別々に設置・構成することとして、上り方と下り方とで、異なる送信周波数を用いることとしてもよい。

１ 地上側システム
１０ 地上無線機
１０２ 無線通信部、１０４ 有線通信部、１０６ 時計部
１１０ 処理部
１１２ 送信情報更新部、１１４ 送信制御部
１１６ 出力制御部
１２０ 記憶部
１２２ 無線機制御プログラム、１２４ タイムスロット設定データ
１２６ 送信情報データ
２０ 地上制御装置
３０ 列車制御装置
３１０ 処理部
３１２ 列車位置管理部、３１４ 保護位置設定部
３１６ 列車制御情報生成部
３２０ 記憶部
３２２列車制御プログラム、３２４ 区間設定テーブル
３２６ 在線情報、３２８ 保護位置設定データ
４０ 無線制御装置
４０２ 有線通信部、４０４ 時計部
４１０ 処理部
４１２ 送信情報生成部、４１４ 在線区間判定部
４１６ 送信無線機選択部、４１８ スロット割当部、４２０ 出力制御部
４３０ 記憶部
４３２ 無線制御プログラム、４３４ 区間設定テーブル
４３６ 地上無線機テーブル、４３８ 区間・スロット対応テーブル
４４０ 列車・スロット割当データ、４４２ タイムスロット設定データ
５０ 列車、６０ 車上装置
７０ 送信情報、８０ 返信情報
Ｒ 線路

Claims (5)

1. 線路に沿って配置された複数の地上無線機のうちの何れかの前記地上無線機を介して、各列車から列車位置情報を取得することと、前記列車位置情報に基づく各列車の列車制御情報を生成して対応する列車に送信させることとを実行する地上制御装置であって、
   前記線路を区切った区間それぞれに関連付けて、少なくとも連続するＮ個（Ｎ≧２）の前記区間で異なるように設定された前記地上無線機による無線通信をする際のタイムスロットを記憶する記憶手段と、
   前記地上無線機の配置位置を記憶する無線機位置記憶手段と、
   連続するＮ個の前記区間内に、Ｎ本を超える列車が在線しないように前記列車制御情報を生成する生成手段と、
   前記列車へ前記列車制御情報を送信させる前記地上無線機を、前記無線機位置記憶手段の記憶内容を参照して当該列車の前記列車位置情報に基づいて選択する無線機選択手段と、
   前記列車が在線する前記区間を含む連続するＮ個の前記区間に関連付けられたＮ個のタイムスロットの中から、当該列車へ前記列車制御情報を送信させるタイムスロットを選択するスロット選択手段と、
   前記無線機選択手段により選択された地上無線機に、前記スロット選択手段により選択されたタイムスロットで前記列車制御情報を送信させる送信制御手段と、
   を備えた地上制御装置。
2. 前記Ｎは「２」である、
   請求項１に記載の地上制御装置。
3. 前記スロット選択手段は、
   連続する２つの前記区間内に１本の列車が在線している場合には、当該列車が在線している区間に関連付けられたタイムスロットを当該列車に選択し、
   連続する２つの前記区間内に２本の列車が在線している場合には、進行方向前方の列車から順に、当該２つの区間に関連付けられたタイムスロットを進行方向順に選択する、
   請求項２に記載の地上制御装置。
4. 後行列車の追突を防止するために対象列車の後方に保護位置を設定する保護位置設定部であって、１）当該対象列車と当該対象列車の先行列車とが連続しない異なる前記区間に在線している場合には、当該対象列車の所定距離後方の位置に前記保護位置を設定し、２）当該対象列車と当該対象列車の先行列車とが連続する異なる前記区間に在線している場合には、当該対象列車が在線している区間の始端位置に前記保護位置を設定し、３）当該対象列車と当該対象列車の先行列車とが同一の前記区間に在線している場合には、当該対象列車が在線している区間の後方隣接区間の始端位置に前記保護位置を設定する、保護位置設定部、
   を更に備え、
   前記生成手段は、当該列車の先行列車に設定された前記保護位置に基づいて、当該列車の進行限界位置を定めて当該列車の列車制御情報を生成する、
   請求項２又は３に記載の地上制御装置。
5. 線路に沿って配置された複数の地上無線機と、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の地上制御装置と、
   が通信接続されて構成された地上側システム。

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