JP3424910B2 - 列車の移動先地上側無線伝送装置の判定方法および移動体通信システム - Google Patents
列車の移動先地上側無線伝送装置の判定方法および移動体通信システムInfo
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Description
ートを移動する移動体に用いられる移動体通信システム
における移動局の移動先基地局判定技術に関し、特に、
鉄道保安システムにおける無線列車信号システムにおい
て、通信中の列車が移動するときに、次に通信すべき移
動先の地上側無線伝送装置の判定技術に関する。
の移動局と通信を行うことができないため、複数の基地
局を設置して、移動局と通信することになる。したがっ
て、移動局の移動に伴い、移動局が通信先の基地局を切
り替えるハンドオーバと呼ばれる動作が必要となる。
しては、例えば、特開平9−307943号公報記載の
技術がある。この技術によれば、移動局の電波の強さを
移動予測手段により隣接基地局等で検出し、移動局の移
動先基地局を予測する。予測により移動先と判断された
基地局は、移動局と当該移動局の通信相手である基地局
との通信路に割込みをし、会議通話の状態にして移動局
のハンドオーバ予約を行う。移動局は、通信相手である
基地局からの電波が弱くなったことを検知すると、予測
により移動先と判断された基地局(通信路に割込みをし
た基地局)に通信先を切り替えることによってハンドオ
ーバを完了する。
体通信におけるハンドオーバは、移動局の電波の強さを
隣接基地局等で検出することで、移動局の移動先基地局
を予測している。また、移動局は、通信相手である基地
局からの電波が弱くなったことを検知することで、予測
により移動先と判断された基地局に、通信相手を切り替
えるようにしている。
響を受けやすく、場合によっては、移動局の移動先の予
測を誤ることがある。移動局の移動先の予測を誤ると、
予約が正常に行えないため、ハンドオーバにより通信が
途絶したり、あるいは、正しい基地局に通信を切り替え
ようとして、無線基地局の変更が頻発し、通信品質の劣
化を招く可能性がある。
ーバを、鉄道保安システムにおける無線列車信号システ
ムに適用した場合、通信の途絶や通信品質の劣化は、列
車の位置情報の更新の障害や列車への制御情報の伝達の
障害を招く。
あり、本発明の目的は、予め定められたルートを移動す
る移動局の移動先の基地局を正確に判定することにあ
る。より詳細には、鉄道保安システムにおける無線列車
信号システムにおいて、列車側無線伝送装置を搭載した
列車の移動先の地上側無線伝送装置を正確に判定するこ
とで、移動先の地上側無線伝送装置に確実に予約を行う
ことができるようにすることにある。
に本発明は、予め定められたルートを移動する移動体に
搭載された移動局の移動先の基地局判定方法であって、
移動体の現在位置と当該移動体が移動する前記予め定め
られたルートより、当該移動体に搭載された移動局が次
に通信を行うべき基地局を判定することを特徴とする。
移動体が移動する予め定められたルートより、移動局が
次に通信を行うべき基地局を判定するので、移動先の基
地局をより正確に判定することが可能となる。したがっ
て、移動先の基地局に確実に予約を行うことができるの
で、移動先の予測誤りよるハンドオーバ動作での通信の
途絶や通信品質の劣化を低減することができる。
システムに適用した本発明は、列車側無線伝送装置から
送信された当該列車側無線伝送装置を搭載する列車の現
在位置を、地上に設置された複数の地上側無線伝送装置
のうち当該列車側無線伝送装置と通信中の前記地上側無
線伝送装置により受信し、受信した前記列車の現在位置
と、他の列車の現在位置と、前記列車の前方の進路の開
通状態とに基づいて、前記列車に対して走行が許可され
る線路上の最遠点である走行許可位置を算出し、算出し
た走行許可位置を前記列車側無線伝送装置と通信中の前
記地上側無線伝送装置を介して、前記列車側無線伝送装
置に送信する列車信号システムにおいて用いられる列車
側無線伝送装置の移動先の地上側無線伝送装置判定方法
であって、前記列車の走行許可位置より、前記列車に搭
載された前記列車側無線伝送装置が次に通信を行うべき
地上側無線伝送装置を判定することを特徴とする。
信相手となる前記地上側無線伝送装置を変更する線路上
の位置であるハンドオーバ点を、通信エリアが隣接する
前記地上側無線伝送装置間で予め定めておき、前記列車
の走行許可位置が、前記列車に搭載された前記列車側無
線伝送装置と通信中の前記地上側無線伝送装置および通
信エリアが当該地上側無線伝送装置と隣接する前記地上
側無線伝送装置の間に設定されたハンドオーバ点よりも
前記列車の現在位置から離れた位置(当該ハンドオーバ
点上を含むようにしてもよい)にある場合に、前記列車
の走行許可位置を通信エリアに含む前記地上側無線伝送
装置を、前記列車に搭載された前記列車側無線伝送装置
が次に通信を行うべき地上側無線伝送装置と判定する。
ムに本発明を適用した場合、列車側無線伝送装置が次に
通信を行うべき地上側無線伝送装置は、鉄道保安情報と
して算出される当該列車側無線伝送装置を搭載した列車
の走行許可位置と、列車側無線伝送装置が通信相手とな
る地上側無線伝送装置を変更する線路上の位置であるハ
ンドオーバ点とを比較することで判定される。このた
め、移動先の地上側無線伝送装置をより正確に判定する
ことが可能となる。したがって、移動先の地上側無線伝
送装置に確実に予約を行うことができるので、移動先の
予測誤りよるハンドオーバ動作での通信の途絶や通信品
質の劣化を低減することができる。
て説明する。
鉄道保安システムにおける列車信号システム全体の概略
構成図である。
列車信号システムは、線路上を走行する列車103に搭
載された列車側無線伝送装置111および自車位置算出
装置112と、列車側無線伝送装置111と無線通信を
行えるように、互いに通信エリア(制御範囲)を異にし
て設置された地上側無線伝送装置102a〜102c
(以下、単に地上側無線伝送装置102とも称する)
と、地上側無線伝送装置102a〜102c各々を制御
する地上制御装置101a〜101c(以下、単に地上
制御装置101とも称する)と、通信網を介して地上制
御装置101と接続された、転てつ器の向きや進路の開
通状況(信号機の状態)などの情報を収集する駅連動装
置109と、を備えて構成される。
送装置102および地上制御装置101を示している
が、当然のことながらこの数に限定されるものではな
い。
ず、自車位置算出装置112は、列車103の速度を測
定して駅からの移動距離を算出する等の方法により、列
車103の現在位置を算出し、列車103の現在位置を
表す情報である位置情報107を作成する。そして、作
成した位置情報107を列車側無線伝送装置111に渡
す。これを受けて、列車側無線伝送装置111は、受け
取った位置情報107を通信相手である地上側無線伝送
装置102(図1に示す例では102a)に送信する。
無線伝送装置102は、当該位置情報107を、当該地
上側無線伝送装置102を制御する地上制御装置101
(図1に示す例では101a)に渡す。
御装置101は、当該位置情報107から列車103の
識別情報と現在位置とを認識し、当該列車103に対す
る走行許可位置104を決定する。ここで、走行許可位
置とは、列車に対して走行が許可される線路上の最遠
点、すなわち、列車が他の列車に衝突したり、脱線した
りすることなく、安全に走行できる線路上の限界点であ
る。走行許可位置は、鉄道保安システムにおいて、列車
の自動制御のために従来より用いられているものである
が、その決定方法について簡単に説明する。
側無線伝送装置102から受け取った位置情報より認識
した列車の現在位置と、他の地上制御装置101から受
け取った列車の現在位置と、これ等の列車が走行する線
路の線形データと、駅連動装置109から受け取った進
路の開通状況や転てつ器の向きなどの情報を記憶してお
り、これらの情報を用いて、制御下にある地上側無線伝
送装置102から受け取った位置情報より認識した列車
について、当該列車の前方の線路状態を調べ、未開通の
進路端や先行する列車など列車の走行の支障となるもの
が見つかるまで検索する。分岐がある場合には、転てつ
器の向きから分岐先のどちらを検索するか決定する。検
索の結果、見つかった支障の位置を走行許可位置とす
る。
る地上側無線伝送装置102から受け取った位置情報1
07より認識した列車103の走行許可位置104を決
定すると、当該記走行許可位置104を含み、列車10
3の走行を制御するための情報である制御情報106を
生成し、これを制御下にある地上側無線伝送装置102
に渡す。
無線伝送装置102は、当該制御情報106を、列車1
03に搭載された列車側無線伝送装置111に送信す
る。
進路の開通状況や転てつ器の向きなどの情報を参照して
決定される。このため、走行許可位置104は、列車1
03が走行する予定の方向を示すことになる。そこで、
本実施形態では、地上制御装置101において、走行許
可位置104に基づいて、列車103に搭載された列車
側無線伝送装置111が次に通信を行うべき地上側無線
伝送装置102、すなわち、移動先の地上側無線伝送装
置102を判定するようにしている。
する地上側無線伝送装置102間で予め定められた、列
車側無線伝送装置111が通信相手となる地上側無線伝
送装置102を変更する線路上の位置であるハンドオー
バ点105a〜105cを記憶しており、列車103の
走行許可位置104が、当該列車103に搭載された列
車側無線伝送装置111と通信中の地上側無線伝送装置
102および通信エリアが当該地上側無線伝送装置10
2と隣接する地上側無線伝送装置102の間に設定され
たハンドオーバ点上、あるいは当該ハンドオーバ点より
も列車103の現在位置から離れた位置にあるか否かを
調べる。図1に示す例では、地上制御装置101aにお
いて、列車103の走行許可位置104がハンドオーバ
点105b上、あるいはハンドオーバ点105bよりも
列車103の現在位置から離れた位置にあるか否かが調
べられる。
ハンドオーバ点上、あるいは上記のハンドオーバ点より
も列車103の現在位置から離れた位置にある場合、列
車103は上記のハンドオーバ点を超えて走行するもの
と予測できるので、列車103の走行許可位置104を
通信エリアに含む地上側無線伝送装置102を、列車1
03に搭載された列車側無線伝送装置111が次に通信
を行うべき地上側無線伝送装置102と判定する。図1
に示す例では、地上側無線伝送装置102bが、列車1
03に搭載された列車側無線伝送装置111が次に通信
を行うべき地上側無線伝送装置102と判定される。
に搭載された列車側無線伝送装置111が次に通信を行
うべきものと判定された地上側無線伝送装置102を制
御する地上側制御装置101に対して、列車側無線伝送
装置111と通信を行うための無線チャンネルの予約要
求108を送信する。図1に示す例では、地上制御装置
101aが、地上制御装置101bに対して、列車側無
線伝送装置111と通信を行うための無線チャンネルの
予約要求108を送信している。
ネルの予約を要求した地上制御装置101から予約がと
れた旨の通知を受け取ると、予約がとれた無線チャンネ
ルの情報を、制御下にある地上側無線伝送装置101を
介して、列車側無線伝送装置111に送信する。これを
受けて、列車側無線伝送装置111は、列車103が次
に通信を行うべきものと判定された地上側無線伝送装置
102の通信エリアに達すると、予約がとれた無線チャ
ンネルを用いて当該地上側無線伝送装置102に通信を
行う。図1に示す例では、自車位置算出装置112で算
出された列車103の現在位置がハンドオーバ点105
bを越えたときに、列車側無線伝送装置111は、通信
相手を地上側無線伝送装置102aから地上側無線伝送
装置102bに切り替える。
伝送装置111から新たに送られてきた列車103の現
在位置に基づいて決定した列車103の走行許可位置
が、当該列車103に搭載された列車側無線伝送装置1
11と通信中の地上側無線伝送装置102および無線チ
ャンネルの予約を行った地上側無線伝送装置102の間
に設定されたハンドオーバ点よりも、列車103の現在
位置に近い位置に移動した場合、無線チャンネルの予約
を行った地上側無線伝送装置102を制御する地上側制
御装置101に対して当該予約の取り消し要求113を
送信するとともに、その旨を制御下にある地上側無線伝
送装置101を介して、列車側無線伝送装置111に送
信する。
システムにおいて列車の自動制御のために用いている走
行許可位置を参照することで、列車103の移動先の地
上側無線伝送装置102を正確に判定し、無線チャネル
の予約を行うことが可能となる。また、走行許可位置が
移動して予定が変更になった場合には、予約の要求を取
り消すことも可能となる。
システムのうち主要な構成である地上制御装置101に
ついて詳細に説明する。なお、その他の構成は、従来よ
り鉄道保安システムにおける無線列車信号システムにお
いて用いられているものと同様であるので、その詳細な
説明を省略する。
概略ブロック図である。
地上側無線伝送装置通信部201と、駅連動装置通信部
209と、地上制御装置間通信部207と、列車追跡部
202と、走行許可位置算出部203と、制御情報作成
部208と、ハンドオーバ点記憶媒体205と、移動先
判定部204と、予約要求部206と、を備えて構成さ
れる。
下にある地上側無線伝送装置102から位置情報107
を受信し、列車追跡部202に渡す。また、後述する制
御情報作成部208で作成された制御情報106や地上
制御装置間通信部101で受信した無線チャンネルの予
約要求や当該予約の取り消し要求を、制御下にある地上
側無線伝送装置102に渡す。
無線伝送装置102と通信を行っている列車側無線伝送
装置111を搭載する各列車の現在位置をデータベース
として有しており、地上側無線伝送装置通信部201か
ら位置情報を受け取ると、当該情報から列車の識別情報
と現在位置を認識し、データベース上の当該列車の現在
位置を更新する。
況、転てつ器の向きなどの情報をデータベースとして有
しており、一定周期、例えば1秒周期で、駅連動装置1
09と通信を行い、進路の開通状況、転てつ器の向きな
どの情報を受信して、データベースを更新する。
制御装置101の制御下にある地上側無線伝送装置10
2と通信中の列車側無線伝送装置111を搭載した各列
車の現在位置をデータベースとして有しており、一定周
期、たとえば1秒周期で、他の地上制御装置101と通
信を行い、前記各列車の現在位置を取得してデータベー
スを更新する。また、地上制御装置間通信部207は、
後述する予約要求部206で作成された無線チャンネル
の予約要求や予約取り消し要求を他の地上制御装置10
1へ送信したり、他の地上制御装置101から送られて
きた無線チャンネルの予約要求や予約取り消し要求を受
信したりする。
データを有しており、当該線形データと、列車追跡部2
02のデータベース上にある各列車の現在位置と、地上
制御装置間通信部207のデータベース上にある各列車
の現在位置と、駅連動装置通信部209のデータベース
上にある進路の開通状況や転てつ器の向きなどの情報を
用い、上述した要領で、列車追跡部202のデータベー
ス上にある各列車の走行許可位置を決定する。
出部203で決定された走行許可位置が決定された列車
各々について、当該列車の走行許可位置を含み、当該列
車の走行を制御するための情報である制御情報106を
生成する。
ンドオーバ点記憶媒体205を備える地上制御装置10
1に制御される地上側無線伝送装置102およびこれと
通信エリアが隣接する地上側無線伝送装置102の間で
予め定められた、列車側無線伝送装置111が通信相手
となる地上側無線伝送装置102を変更する線路上の位
置であるハンドオーバ点105a〜105cと、ハンド
オーバ点105a〜105cの先にある地上側無線伝送
装置102、すなわち、ハンドオーバ点105a〜10
5cを介して、当該ハンドオーバ点記憶媒体205を備
える地上制御装置101に制御される地上側無線伝送装
置102と隣接する地上側無線伝送装置102の通信エ
リア(制御範囲)とを互いに対応付けて記憶している。
部203で決定された列車の走行許可位置およびハンド
オーバ点記憶媒体205に記憶されたハンドオーバ点を
参照して、列車側無線伝送装置111の移動先の地上側
無線伝送装置102を判定する。
で移動先と判定された地上側無線伝送装置102に対す
る無線チャンネルの予約要求を作成する。また、走行許
可位置が移動し、移動先判定部204で、一度、移動先
と判定された地上側無線伝送装置102が、移動先から
外された場合、地上側無線伝送装置102に対して行っ
た無線チャンネルの予約の取り消し要求を作成する。ま
た、予約要求部206は、地上制御装置間通信部207
で受信した無線チャンネルの予約要求や無線チャンネル
予約取り消し要求を地上側無線伝送装置通信部201に
渡す。
作について説明する。図3は、図2に示す地上制御装置
101の動作を説明するためのフロー図である。
は、制御下の地上側無線伝送装置102から列車103
の位置情報107を受信すると、これを列車追跡部20
2に渡す。列車追跡部202は、位置情報107から列
車103の識別情報と現在位置とを認識し、データベー
ス上の当該列車103の現在位置を更新する(ステップ
301)。
追跡部202のデータベースに記憶された各列車の現在
位置と、地上制御装置間通信部207のデータベースに
記憶された各列車の現在位置と、駅連動装置通信部20
9のデータベースに記憶された進路の開通状況や転てつ
器の向きなどの情報を取得する。そして、取得した各情
報と、走行許可位置算出部203が予め記憶している線
路の線形データとを用いて、ステップ301で現在位置
を更新した列車103の走行許可位置を決定する(ステ
ップ302)。
103の現在位置より前方(進行方向)の線路状態を調
べ、未開通の進路端や先行する列車など、列車103の
走行の支障となるものが見つかるまで検索する。分岐が
ある場合には、転てつ器の向きから分岐先のどちらを検
索するか決定する。検索の結果、見つかった支障の位置
を列車103の走行許可位置104とする。
バ点記憶媒体205に記憶されたハンドオーバ点105
a〜105cを読み出し、各々、ステップ302で決定
した列車103の走行許可位置104との位置関係を調
べる(ステップ303)。
バ点記憶媒体205に記憶されたハンドオーバ点105
a〜105c各々について、ステップ303で調べた列
車103の走行許可位置104との位置関係より、列車
103の前方(進行方向)にあって、かつ、列車103
の走行許可位置104上、あるいは、列車103の走行
許可位置104よりも列車103の現在地側にあるハン
ドオーバ点が存在するか否かを調べる。言い換えれば、
列車103の走行許可位置104が、ハンドオーバ点
上、あるいはハンドオーバ点を越えて列車103の現在
位置よりも離れた位置関係にあるハンドオーバ点が存在
するか否かを調べる(ステップ304)。
が存在する場合は、地上制御装置101が制御する地上
側無線伝送装置102と当該ハンドオーバ点を挟んで隣
接する地上側無線伝送装置102に対して、列車103
のための無線チャンネルの予約が行われているか否かを
調べ(ステップ305)、行われていない場合は、前記
隣接する地上側無線伝送装置102を制御する地上制御
装置101の識別情報と、列車103の識別情報とを予
約要求部206に渡して、無線チャンネルの予約要求の
作成を指示する。
ーバ点が存在しない場合は、列車103のための無線チ
ャンネルの予約が行われているか否かを調べ(ステップ
308)、行われている場合は、当該予約が行われてい
る地上側無線伝送装置102を制御する地上制御装置1
01の識別情報と、列車103の識別情報とを予約要求
部206に渡して、無線チャンネルの予約取り消し要求
の作成を指示する。
204から無線チャンネルの予約要求の作成指示を受け
取った場合、移動先判定部204から受け取った識別情
報により特定される地上制御装置101に対して、列車
103のための無線チャンネルの予約要求108を作成
する(ステップ306)。地上制御装置間通信部207
は、予約要求部206から無線チャンネルの予約要求1
08を受け取ると、これを対象となる地上制御装置10
1へ送信する(ステップ307)。
ャンネルの予約要求108を受信した地上制御装置10
1は、地上側無線伝送装置通信部201を介して制御下
にある地上側無線伝送装置102の無線チャンネルの空
き状況を調べ、空きがある場合は、その無線チャンネル
を列車103に搭載された列車側無線伝送装置111と
通信を行うためのチャンネルに割り当て、その旨を当該
予約要求を送信した地上側制御装置101に通知する。
204から無線チャンネルの予約取り消し要求の作成指
示を受け取った場合、移動先判定部204から受け取っ
た識別情報により特定される地上制御装置101に対し
て、列車103のための無線チャンネルの予約取り消し
要求113を作成する(ステップ309)。地上制御装
置間通信部207は、予約要求部206から無線チャン
ネルの予約取り消し要求113を受け取ると、これを対
象となる地上制御装置101へ送信する(ステップ31
0)。
ャンネルの予約取り消し要求113を受信した地上制御
装置101は、地上側無線伝送装置通信部201を介し
て制御下にある地上側無線伝送装置102の無線チャン
ネル予約状況を調べ、列車103に搭載された列車側無
線伝送装置111と通信を行うために割り当てられた無
線チャンネルを解放する。
3の走行許可位置104を含み、列車103を制御する
ための情報である制御情報106を作成し、地上側無線
伝送装置通信部201に渡す(ステップ311)。ここ
で、列車103のための無線チャンネルの予約が行われ
ている場合は、その無線チャンネルの情報も含めて制御
情報106を作成する。また、列車103のための無線
チャンネルの予約取り消しが行われている場合は、その
旨の情報も含めて制御情報106を作成する。
は、制御情報作成部208から受け取った列車103の
制御情報106を、制御下にある地上側無線伝送装置1
02に送信する(ステップ312)。これを受けて、地
上側無線伝送装置102は、制御情報106を列車10
3に搭載された列車側無線伝送装置111に送信する。
ップ303および304での処理を更に詳細に説明す
る。図4は、図3に示すフローのステップ303、30
4での処理を説明するためのフロー図である。
に搭載された列車側伝送装置111が通信している地上
側無線伝送装置102、すなわち、当該移動先判定部2
04を備えた地上側制御装置101が制御する地上側無
線伝送装置102の通信エリア(制御範囲)を、ハンド
オーバ点記憶媒体205から取り出す(ステップ40
1)。
ップ303で決定した列車103の走行許可位置104
が、ステップ401で取り出した通信エリア内であるか
通信エリア外であるかを否かを調べ(ステップ40
2)、通信エリア内である場合は、列車103の走行許
可位置104がハンドオーバ点を越えていないものと判
断し(ステップ403)、図3のステップ308〜31
0を実行した後(ステップ411)、図3のステップ3
11へ移行する。ただし、ステップ402において、通
信エリアの境界は通信エリア外と判断する。
303で決定した列車103の走行許可位置104が、
ステップ401で取り出した通信エリア外であると判断
した場合、移動先判定部204は、ハンドオーバ点記憶
媒体205に記憶されているハンドオーバ点105a〜
105cの情報のうち、先頭に格納されているハンドオ
ーバ点の情報を検索する(ステップ404)。
ハンドオーバ点の先にある地上側無線伝送装置の通信エ
リアの情報を取り出し(ステップ405)、図3のステ
ップ303で決定した列車103の走行許可位置104
が、前記取り出した通信エリア内であるか通信エリア外
であるかを調べる(ステップ406)。通信エリア内で
ある場合は、列車103の走行許可位置104が前記読
み出したハンドオーバ点を越えているものと判断し(ス
テップ407)、図3のステップ305〜307を実行
した後(ステップ412)、図3のステップ311へ移
行する。ただし、ステップ406において、通信エリア
の境界は通信エリア内と判断する。
303で決定した列車103の走行許可位置104が、
ステップ405で取り出した通信エリア外であると判断
した場合、移動先判定部204は、ハンドオーバ点記憶
媒体205に記憶されているハンドオーバ点105a〜
105cの情報のうち、未だ参照していない情報がある
か否かを調べ(ステップ408)、ある場合はその情報
を検索して(ステップ410)、ステップ405に戻
る。一方、ない場合は、列車の103の走行許可位置1
04が、列車103に搭載された列車側無線伝送装置1
11が通信している地上側無線伝送装置102の通信エ
リア外であるにもかかわらず、ハンドオーバ点記憶媒体
205に記憶されているハンドオーバ点105a〜10
5cのいずれも越えていないことになる。この場合、列
車103の走行許可位置104、あるいはハンドオーバ
点記憶媒体205の記憶されているデータに誤りがある
と判定して、エラーを出力する(ステップ409)。
装置101へ送信する無線チャンネルの予約要求/予約
取り消し要求のフォーマットについて説明する。
送信される無線チャンネルの予約要求108のフォーマ
ット例を説明するための図である。
の地上制御装置101の識別情報(ID)と、送信元の
地上制御装置101の識別情報(ID)と、無線チャネ
ルの予約対象となる列車側無線伝送装置111の識別情
報(ID)と、予約要求か予約取り消し要求かの種別を
示す情報からなる。上述したように、予約要求部206
は、移動先判定部204から、宛先の地上側無線伝送装
置102の識別情報と、列車の識別情報と、予約要求か
予約取り消し要求かの種別を受け取り、これ等の情報に
基づいて予約要求108あるいは予約取り消し要求11
3を作成する。
御装置101が、予約要求108を送信した地上制御装
置101に対して、予約した無線チャンネルを通知する
場合のフォーマットも、図5に示すものと同様の構成と
することができる。この場合、種別の情報に予約した無
線チャンネルの情報を含めればよい。
る線路の線形データ、および、ハンドオーバ点記憶媒体
205が記憶するハンドオーバ点の情報について説明す
る。
よび各地上側無線伝送装置102の通信エリア(制御範
囲)との関係を模式的に示した図である。ここでは、地
上制御装置101aの走行許可位置算出部203が保持
する線路の線形データ、およびハンドオーバ点記憶媒体
205が記憶するハンドオーバ点と各地上側無線伝送装
置102の通信エリアとの関係に注目して示している。
る線路の線形データについて説明する。地上制御装置1
01aの走行許可位置算出部203は、地上制御装置1
01aが制御する地上側無線伝送装置102aの通信エ
リアおよび地上側無線伝送装置102aに隣接する地上
側無線伝送装置102b、102c各々の通信エリアに
少なくとも属する線路について、当該線路の形状や、当
該線路に設置された転てつ器、信号機などを線形データ
として記憶している。図6に示す例によれば、上り線
(線区1)と下り線(線区2)のそれぞれについて、線
形データを記憶することになる。上述したように、走行
許可位置算出部203は、列車追跡部202のデータベ
ースに記憶された各列車の現在位置、地上制御装置間通
信部207のデータベースに記憶された各列車の現在位
置、および、駅連動装置通信部209のデータベースに
記憶された進路の開通状況や転てつ器の向きを、記憶し
ている線形データにより特定される線路上に展開し、走
行許可位置を求めようとしている列車の現在位置より前
方(進行方向)の線路状態を調べ、未開通の進路端や先
行する列車など、当該列車の走行の支障となるものが見
つかるまで検索することで、当該列車の走行許可位置を
決定する。
憶するハンドオーバ点の情報について説明する。上述し
たように、地上制御装置101aのハンドオーバ点記憶
媒体205は、線路上であって、地上制御装置101a
が制御する地上側無線伝送装置102aの通信エリアお
よび地上側無線伝送装置102aに隣接する地上側無線
伝送装置の通信エリアの境界に設定されたハンドオーバ
点と、当該ハンドオーバ点の先にある地上側無線伝送装
置、すなわち、当該ハンドオーバ点を介して地上側無線
伝送装置102aと隣接する地上側無線伝送装置の通信
エリアとを、互いに対応付けて記憶している。
ンドオーバ点記憶媒体205のデータ構造の一例を説明
するための図である。
205には、各ハンドオーバ点毎に、当該ハンドオーバ
点の位置と当該ハンドオーバ点の先にある地上側無線伝
送装置102の識別情報(ID)とが組になって記憶さ
れるテーブル114と、各地上側無線伝送装置毎に、当
該地上側無線伝送装置の制御範囲(通信エリア)と当該
地上側無線伝送装置に接続されている地上制御装置の識
別情報(ID)とが組になって記憶されているテーブル
115とを有する。ここで、制御範囲は、例えば、線区
ごとの始端キロ程と終端キロ程で表すなどの方法が考え
られる。
動先判定部204は、テーブル114からハンドオーバ
点の情報を読み出し、読み出した情報に含まれる地上側
無線伝送装置の制御範囲をテーブル115から読み出し
て、走行許可位置算出部203が決定した列車の走行許
可位置が、前記読み出した制御範囲の内にあるか否かを
調べるという処理を、テーブル114に記憶されたハン
ドオーバ点に対して順番に行うことで、移動先の地上側
無線伝送装置を判定する。
た。
がハンドオーバ点上、あるいは当該ハンドオーバ点を超
えた位置にあるか否かを調べることにより、当該列車に
搭載された列車側無線伝送装置が次に通信すべき移動先
の地上側無線伝送装置を正確に判定することができる。
このため、無線チャネルの予約を効率よく行うことが可
能となり、ハンドオーバ動作による通信の途絶や通信品
質の劣化を防ぐことができる。
の開通状況や転てつ機の向きも考慮して算出されるた
め、列車の進行方向にしか算出されない。例えば、図1
に示すように、列車103が分岐の先に進む場合、走行
許可位置104は、列車103が向かう分岐先にしか算
出されない。したがって、走行許可位置104を参照す
ることにより、列車103が分岐先のどちらに向かって
走行するのか正確に判定することができる。また、列車
103がハンドオーバ点105b近くまで接近した後、
ハンドオーバ点105bを超えることなく逆方向に折り
返す場合には、ハンドオーバ点105bを超える進路は
開通しないため、走行許可位置104がハンドオーバ点
105bを超える位置に算出されることはない。このた
め、無駄な無線チャネルの予約を行うことがなく、無線
チャネルの利用効率を上げることが可能となる。
るものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能
である。
すように、地上制御装置101を1つの装置で構成して
いるが、図8に示すように、2つの装置で構成するよう
にしてもよい。すなわち、保安用地上制御装置801に
おいて、駅連動装置109から進路の開通状況や転てつ
器の向きなどの情報を取り込み、列車103の走行の安
全を保証する走行許可位置を決定して制御情報106を
作成し、情報用地上制御装置802において、制御下に
ある地上側無線伝送装置102との通信や、他の地上制
御装置101との通信や、列車103に搭載された列車
側無線伝送装置111が次に通信を行うべき地上側無線
伝送装置102の判定などを行わせるようにしてもよ
い。
的に応じて2つの装置に分けることにより、各装置の負
荷を軽減し、システム全体の信頼性を向上させることが
できる。特に、走行許可位置の決定は、列車の走行の安
全を確保する上で重要であるため、高い信頼性が要求さ
れる。そこで、図8に示すように、地上制御装置101
を、保安用地上制御装置801および情報用地上制御装
置802の2つに分け、保安用地上制御装置801を運
用系と準用系に多重化することで、信頼性を向上させる
ことができる。なお、図8に示す地上制御装置101を
構成する各ブロックについて、図2に示すものと同じ符
号を付しているものは、同様の機能を有する。
走行許可位置算出部203が算出した走行許可位置を直
接参照することができない。そこで、移動先判定部20
4aは、制御情報作成部208が作成した制御情報10
6を地上側無線伝送装置通信部201を介して、制御下
にある地上側無線伝送装置102に送信する際に、制御
情報106の内容を参照して走行許可位置を取り出す。
走行許可位置を取り出した後の動作は、基本的に上記の
実施形態と同様であるので、その説明を省略する。但
し、取り出した走行許可位置により無線チャンネルの予
約の必要性が生じ、無線チャンネルの予約を行った場
合、移動先判定部204aは、他の地上制御装置101
から受け取った、予約した無線チャンネルの情報を、制
御情報106に含めて地上側無線伝送装置通信部201
に渡す。また、取り出した走行許可位置により無線チャ
ンネルの予約取り消しの必要性が生じた場合は、その旨
を制御情報106に含めて地上側無線伝送装置通信部2
01に渡す。
動装置109から進路の開通情報などを取り込んで走行
許可位置を決定する保安用地上制御装置801と、列車
の移動先の地上側無線伝送装置102を判定する情報用
地上制御装置802とに分けて構成した場合、進路の開
通状況や転てつ器の向きなどの情報を用いて、列車の移
動先の地上側無線伝送装置102を判定しようとする
と、これらの情報を情報用地上制御装置802に伝送す
るためのプロトコルが必要となる。しかしながら、本実
施形態では、列車の移動先の地上側無線伝送装置102
を判定するために、保安用地上制御装置801から要求
される情報は、制御情報106に含まれる走行許可位置
のみである。このため、保安用地上制御装置801から
情報用地上制御装置802に対して、列車の移動先の地
上側無線伝送装置102を判定するのに必要な情報を伝
送するための通信プロトコルを別途用意することなく、
地上制御装置101を構成することが可能となる。
送装置111が次に通信すべき移動先の地上側無線伝送
装置102の判定を地上制御装置101で行っている
が、本発明はこれに限定されるものではない。たとえ
ば、図9に示すように、列車側無線伝送装置111が次
に通信すべき移動先の地上側無線伝送装置102の判定
を、当該列車側無線伝送装置111と通信中の地上側無
線伝送装置102にて行うようにしてもよい。
b、ハンドオーバ点記憶媒体205、および予約要求部
206を、図2に示す地上制御装置101と異なり、地
上側無線伝送装置102に備えるようにしている。な
お、図9に示す地上制御装置101、地上側無線伝送装
置102を構成する各ブロックについて、図2に示すも
のと同じ符号を付しているものは、同様の機能を有す
る。
当該移動先判定部204bを備える地上側無線伝送装置
102へ、当該地上側無線伝送装置102を制御する地
上制御装置101から送信された制御情報106に含ま
れている走行許可位置104を参照することにより、上
記の実施形態と同様に、列車の移動先となる地上側無線
伝送装置102を判定する。そして、判定結果を予約要
求部206に渡す。
がい、無線チャンネルの予約要求あるいは予約の取り消
し要求を作成し、通信網を介して地上側無線伝送装置1
02間の通信を行う地上側無線伝送装置間通信部901
により、無線チャネルの予約要求あるいは予約取り消し
要求の送信先である地上側無線伝送装置102に送信す
る。そして、地上側無線伝送装置間通信部901を介し
て、予約要求あるいは予約取り消し要求の送信先の地上
側無線伝送装置102からの返答を受信する。
部206が無線チャンネルの予約を行った場合、予約先
の地上側無線伝送装置102から受け取った予約した無
線チャンネルの情報を、制御情報106に含めて無線制
御装置902に渡す。また、無線チャンネルの予約を取
り消した場合は、その旨を制御情報106に含めて無線
制御装置902に渡す。
線伝送装置111から受け取った位置情報107を地上
制御装置101へ送信する。また、移動先判定部204
bから受け取った制御情報106を当該列車側無線伝送
装置111に送信する。
処理を地上側無線伝送装置102のみで行うことが可能
となる。その結果、地上制御装置101が列車の走行の
制御のみを行い、地上側無線伝送装置102が当該列車
との通信の制御のみを行うというように、装置ごとの働
きを明確に区別することが可能となり、負荷を分散し、
システムの構成をより単純にすることが可能となる。
における列車信号システムに適用した場合について説明
したが、本発明は、移動局が予め定められたルートを移
動する移動体、例えば路線バスに搭載された移動体通信
システムに広く適用可能である。この場合、走行許可位
置の代わりに、路線バスの現在位置と、予め定められた
路線に基づいて、路線バスに搭載された移動局(車両側
無線伝送装置)が次に通信すべき移動先の基地局(地上
側無線伝送装置)を判定するようにしてもよい。また、
交通情報より取得される渋滞状況などに基づいて、路線
バスが、前記判定された次に通信すべき移動先の基地局
の通信エリアに到達する時間、すなわち、ハンドオーバ
点に到達する時間を予測し、その予測結果にしたがい、
次に通信すべき移動先の基地局への無線チャンネルの予
約を行うか否かを判定するようにしてもよい。
前記の構成により、移動局が次に通信を行うべき基地局
を正確に判定することができるので、移動先の基地局に
確実に予約を行うことができ、このため、移動先の予測
誤りよるハンドオーバ動作での通信の途絶や通信品質の
劣化を低減することができる。
テムにおける列車信号システム全体の概略構成図であ
る。
図である。
るためのフロー図である。
の処理を説明するためのフロー図である。
線チャンネルの予約要求108のフォーマット例を説明
するための図である。
無線伝送装置102の通信エリア(制御範囲)との関係
を模式的に示した図である。
憶媒体205のデータ構造の一例を説明するための図で
ある。
装置101の概略ブロック図である。
装置101および地上側無線伝送装置102の概略ブロ
ック図である。
Claims (8)
- 【請求項1】列車側無線伝送装置から送信された当該列
車側無線伝送装置を搭載する列車の現在位置を、地上に
設置された複数の地上側無線伝送装置のうち当該列車側
無線伝送装置と通信中の前記地上側無線伝送装置により
受信し、受信した前記列車の現在位置と、他の列車の現
在位置と、前記列車の前方の進路の開通状態とに基づい
て、前記列車に対して走行が許可される線路上の最遠点
である走行許可位置を算出し、算出した走行許可位置を
前記列車側無線伝送装置と通信中の前記地上側無線伝送
装置を介して、前記列車側無線伝送装置に送信する列車
信号システムにおいて用いられる列車の移動先地上側無
線伝送装置の判定方法であって、 前記列車の走行許可位置より、前記列車に搭載された前
記列車側無線伝送装置が次に通信を行うべき地上側無線
伝送装置を判定することを特徴とする列車の移動先地上
側無線伝送装置の判定方法。 - 【請求項2】請求項1記載の列車の移動先地上側無線伝
送装置の判定方法であって、 前記列車側無線伝送装置が通信相手となる前記地上側無
線伝送装置を変更する線路上の位置であるハンドオーバ
点を、通信エリアが隣接する前記地上側無線伝送装置間
で予め定めておき、前記列車の走行許可位置が、前記列
車に搭載された前記列車側無線伝送装置と通信中の前記
地上側無線伝送装置および通信エリアが当該地上側無線
伝送装置と隣接する前記地上側無線伝送装置の間に設定
されたハンドオーバ点よりも前記列車の現在位置から離
れた位置にある場合に、前記列車の走行許可位置を通信
エリアに含む前記地上側無線伝送装置を、前記列車に搭
載された前記列車側無線伝送装置が次に通信を行うべき
地上側無線伝送装置と判定することを特徴とする列車の
移動先地上側無線伝送装置の判定方法。 - 【請求項3】請求項2記載の列車の移動先地上側無線伝
送装置の判定方法であって、 前記列車が搭載した前記列車側無線伝送装置が次に通信
を行うべきと判定された前記地上側無線伝送装置に対し
て、前記列車側無線伝送装置と通信を行うための無線チ
ャンネルの予約を行うことを特徴とする列車の移動先地
上側無線伝送装置の判定方法。 - 【請求項4】請求項3記載の列車の移動先地上側無線伝
送装置の判定方法であって、 次に通信を行うべき地上側無線伝送装置に無線チャンネ
ルの予約が行われている前記列車側無線伝送装置を搭載
する列車に対して、新たに算出した当該列車の走行許可
位置が、前記列車側無線伝送装置と通信中の前記地上側
無線伝送装置および当該無線チャンネルの予約を行った
前記地上側無線伝送装置の間に設定されたハンドオーバ
点よりも、当該列車の現在位置に近い位置に移動した場
合に、当該無線チャンネルの予約を行った前記地上側無
線伝送装置に対して当該無線チャンネルの予約を取り消
すことを特徴とする列車の移動先地上側無線伝送装置の
判定方法。 - 【請求項5】列車側無線伝送装置から送信された当該列
車側無線伝送装置を搭載する列車の現在位置を、地上に
設置された複数の地上側無線伝送装置のうち当該列車側
無線伝送装置と通信中の前記地上側無線伝送装置により
受信し、受信した前記列車の現在位置と、他の列車の現
在位置と、前記列車の前方の進路の開通状態とに基づい
て、前記列車に対して走行が許可される線路上の最遠点
である走行許可位置を算出し、算出した走行許可位置を
前記列車側無線伝送装置と通信中の前記地上側無線伝送
装置を介して、前記列車側無線伝送装置に送信する移動
体通信システムであって、 算出された列車の走行許可位置より、当該列車に搭載さ
れた前記列車側無線伝送装置が次に通信を行うべき地上
側無線伝送装置を判定する移動先判定手段を備えること
を特徴とする移動体通信システム。 - 【請求項6】請求項5記載の移動体通信システムであっ
て、 前記移動先判定手段は、通信エリアが隣接する前記地上
側無線伝送装置間で予め定められた、前記列車側無線伝
送装置が通信相手となる前記地上側無線伝送装置を変更
する線路上の位置であるハンドオーバ点を記憶する記憶
手段を有し、 算出された列車の走行許可位置が、前記記憶手段に記憶
されたハンドオーバ点のうち、当該列車に搭載された前
記列車側無線伝送装置と通信中の前記地上側無線伝送装
置および通信エリアが当該地上側無線伝送装置と隣接す
る前記地上側無線伝送装置の間に設定されたハンドオー
バ点よりも当該列車の現在位置から離れた位置にある場
合に、当該列車の走行許可位置を通信エリアに含む前記
地上側無線伝送装置を、当該列車に搭載された前記列車
側無線伝送装置が次に通信を行うべき地上側無線伝送装
置と判定することを特徴とする移動体通信システム。 - 【請求項7】請求項5または6記載の移動体通信システ
ムであって、 前記移動先判定手段は、前記列車に搭載された前記列車
側無線伝送装置が次に通信を行うべきと判定された前記
地上側無線伝送装置に対して、前記列車側無線伝送装置
と通信を行うための無線チャンネルの予約を行うことを
特徴とする移動体通信システム。 - 【請求項8】請求項7記載の移動体通信システムであっ
て、 前記移動先判定手段は、次に通信を行うべき前記地上側
無線伝送装置に無線チャンネルの予約が行われている前
記列車側無線伝送装置を搭載する列車に対して、新たに
算出された当該列車の走行許可位置が、前記列車側無線
伝送装置と通信中の前記地上側無線伝送装置および当該
無線チャンネルの予約を行った前記地上側無線伝送装置
の間に設定されたハンドオーバ点よりも、当該列車の現
在位置に近い位置に移動した場合に、当該無線チャンネ
ルの予約を行った前記地上側無線伝送装置に対して当該
無線チャンネルの予約を取り消すことを特徴とする移動
体通信システム。
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