JP4232015B2 - Train approach warning system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車運行時間帯において、作業員が鉄道線路に接近した位置にいるか否かGPS情報から判断し、接近した位置に居る場合には列車接近の警報を無駄なく行うことができるようにした列車接近警報システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、列車の運行時間帯において、鉄道線路内での作業を行う作業員及び鉄道線路に近接した位置で作業を行う作業員に対しては、列車見張り員を立てて列車が接近してきたことを知らせ、退避動作を行わせて列車との接触事故を防止するようにしている。ところが、列車見張り員による場合は、目視によるものであるため、失念などにより、列車接近の情報が遅れることがあり、作業員を重大な危険に陥らせる虞があった。
【0003】
そのため、従来においては、線路脇の地上に列車を検知するデバイスを仮設又は固定設置し、列車の接近を検知した時点で発光、警報音等により作業員に列車の接近を知らせるようにしている。ところが、この場合には、地上での設置工事、仮設工事及びその復旧工事等が必要であり、使用範囲が限られるという欠点があった。
また従来では線路に設けた信号発信装置からの警報信号を、作業現場で作業員が無線で受信して列車接近情報を取得するようにしたものもあるが、この場合は必要な情報以外の余分な電波(上り側および、下り側に隣接する信号発信装置が共に警報信号を発した場合の両方の電波)をも受信し、列車接近警報の鳴動時間が必要以上に長くなるという欠点があった。
【0004】
更に、従来においては、特許文献1に示すように、保守作業員の携帯端末へ列車運行管理室のホストコンピュータから必要な列車情報を送信し、保守作業員の携帯端末の画面にビジュアルに列車の接近情報を表示又は警告するようにした技術がある。この先願技術は、先ず、線路で保守作業を行っている作業員が閉塞区間の設定番号を携帯端末でホストコンピュータに送信することで、保守作業員の居る位置を特定するようにしている。そして、列車ダイヤ図を元にしてホストコンピュータに逐次入力されてくる列車の運行状況から保守作業員の居る位置に接近している列車の有無を検索し、保守作業員の携帯端末へ送信し、列車が接近した場合は警告音を発するようにしている。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−272855号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献1の技術にあっては、保守作業員の位置の特定は、保守作業員自らが携帯端末へ手入力した閉塞区間番号で行っている。保守作業員の手入力であるため、入力ミス等の発生する虞があることは否定できず、保守作業員の列車接触事故を完全に防止できる対策とはなっていなかった。なお、この事に鑑み特許文献1の技術では、保守作業員の手入力に加えて、GPSを利用した位置情報を併用して両者を比較することで、閉塞区間番号の入力ミスを防止するようにしているが、保守作業員の手入力自体を前提とするものであり、二つの位置情報の処理プログラム及び入力ミスがあった場合にこれを是正のためのプログラムが必要となる等の問題があった。
【0007】
また特許文献1の技術におけるGPSの利用は、保守作業員の手入力ミスをバックアップするために補助的に利用するものであり、このGPSの位置情報が電子マップ上の線路に具体的に反映されるものではなく、列車接近情報処理の自動化が実現できないでいた。
【0008】
更に、特許文献1の技術にあっては、保守作業員の居る位置の特定を、線路ごとに区画設定されている閉塞区間を単位として行っている。この閉塞区間は、線路状況によってその長さが異なり、数百メートル〜数キロメートルの広範囲にわたっている。そのため、当該閉塞区間の始端側で保守作業を行っている場合と、終端側で保守作業を行っている場合とでは、列車の接近に対する退避行動を取るべきタイミングが異なるにも拘らず、一律に退避行動及びその復旧行動が行われており、列車接近を退避する一連の動作に無駄な待ち時間が非常に多くなり、効率の悪く、保守作業を完了するまでの時間が長くなるという欠点があった。このことは、保守作業員を列車接触事故が発生する虞のある環境下に長く滞在させることになり、好ましいものではない。
【0009】
本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、閉塞区間を更に細分化した電子マップ上の線路上にGPS情報を反映させて列車接近の警報を最適に発することのできる列車接近警報システムを提供せんとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項1の手段は、列車の運行状況を制御するCTCから列車の位置する閉塞区間情報を抽出する列車位置抽出装置と、GPSからの電波を受信して作業員の現在位置を検出する測位用携帯端末と、列車接近の警報を作業員に発信する警報用携帯端末と、線路の位置座標に関する情報及び線路における各閉塞区間を複数に細分化した作業員位置エリアに関する情報を保有する中央制御装置とから成り、該中央制御装置は、測位用携帯端末からのGPS情報により検出した作業員位置から線路までの距離が一定範囲内であるときに、作業員位置に最も近い作業員位置エリアを選択し、当該作業員位置エリアから前記列車位置抽出装置から得た列車の位置する閉塞区間までの距離が所定の範囲内になったときに作業員の警報用携帯端末へ列車接近の警報を発信することを特徴とする列車接近警報システムである。
【0011】
この発明では、線路上の一閉塞区間を複数に細分化している。そして、この細分化した区間に、GPS情報から作業員の居る位置を反映させて特定している。これにより、作業員が一閉塞区間の始端側にいるときには、当該閉塞区間の一つ前の閉塞区間へ列車が進入したときに、列車接近警報を発しても保守作業員の退避動作を行うことができ、特許文献1の技術の場合に比較して待ち時間が少なくなる。また作業員が当該閉塞区間の終端側にいるときには、当該閉塞区間の二つ前の閉塞区間へ列車が進入したときに、列車接近の警報を発するようにすれば、保守作業員は十分に退避動作を取ることが可能である。
【0012】
また本発明は、GPSからの電波を受信して作業員の位置を電子マップ上にプロットし、該作業員のプロット点から線路までの距離が一定範囲内であれば作業員が線路に接近した位置に居ると判断して列車が接近した場合には警報を発するようにしている。
【0013】
すなわち、GPSから得た保守作業員の位置が、電子マップ上の線路から一定の距離範囲内であれば、列車が接近すると危険であると判断し、列車接近の警報を発するようにしている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。図1乃至図6は本発明の一実施の形態に係るものであり、図1は列車接近警報システム全体の構成を示すブロック図、図2は作業員の位置特定方法を説明するための図面、図3は列車の位置情報を得るための構成を示す図面、図4は列車制御装置の情報の一部を出力した図面、図5は列車接近警報の判定要領を説明するための図面、図6は列車接近警報の判定のための列車制御装置からの情報の一部を出力した図面である。
【0015】
図1に示す如く、この実施の形態にあっては、線路1上の保守点検等を行う作業員2がGPS受信装置を備えた携帯端末3を保持しており、GPS4からの位置情報を電話基地局5を介して列車6の運行状況を管理する中央制御装置7へ送信するようにしている。また列車6の位置情報は、CTC(中央列車制御装置)の現場装置8から中央装置9へ送られ運行管理情報として蓄積される。そして、その中から該当する列車の位置情報を抽出装置10で抽出し、これを中央制御装置7へ送信するようにしている。中央制御装置7は、前記作業員の携帯端末3からのGPS位置情報と抽出装置10からの列車位置情報とを電子マップ上で照合し、作業員2が居る位置へ接近する列車6がある場合に、作業員の携帯端末3へ警報を発信するようにしている。以下に、作業員2の位置を特定する方法と、列車6の位置を判定する方法と、これらの位置情報から警報を発信する場合の判断要領とを説明する。
【0016】
作業員2の位置の特定は、先ず、図2に示すように、鉄道線路の一閉塞区間を更に複数の区間に細分化し、それぞれの区間の区分点(位置座標)を鉄道線路上のキロ程で表示するようにしている。そして、作業員の携帯端末3からのGPS4による位置情報を、電子マップ上にプロットし、このプロットした点から円を描いて所定の距離範囲内に線路1があるか否かを判定する。円が線路1と交差した場合は、作業員2は線路1から所定の距離範囲内に居ると判断し、列車6が接近して来た場合には、警報を発するようにする。作業員2が線路1から所定の距離範囲外にある場合は、列車が接近しても警報を発する必要のない安全な位置に居ると判断する。
【0017】
次に、作業員2が線路1から所定の距離範囲内に居ると判断された場合は、線路上の一閉塞区間を複数に細分化した区分点どうしを結んだ直線に対してGPS4からの位置情報に基づいてプロットした点(作業員の居る位置)から垂線を下ろし、前記区分点どうしを結んだ直線と交差した点を線路上のキロ程に換算し、電子マップ上の作業員の位置とする。前記プロットした点から下ろした垂線と、区分点どうしを結んだ直線とが交差する点は一カ所のみであり、前記垂線が他の区分点どうしを結んだ直線と交差することはない。しかも、各区分点どうしのキロ程は予め演算によって求められている。従って、ある隣位の区分点のキロ程の区間内に、作業員の居るキロ程が存在することになり、電子データとしての作業員の位置が特定されることになる。
【0018】
列車6の位置判定方法は、図3に示す通りである。すなわち、線路1上の信号機11で区分された一つの閉塞区間へ列車6が進入すると、当該閉塞区間の軌道回路が短絡し、信号機11が青色表示から赤色表示に切り換えられる。列車6の進入による軌道回路の短絡信号の立ち上がりをCTC現場装置8が取得することにより、列車6が当該閉塞区間内に進入して来たことを知ることができる。この列車位置情報は、CTC中央装置9及び情報抽出装置10を介して制御装置7へ送られる。これにより、列車6の位置情報が電子データとして特定される。
【0019】
図4は、列車6がある閉塞区間へ進入して来たときに得られる軌道回路の短絡信号の情報の一部を示すものである。同図において、「受信日時」は、軌道回路からの短絡信号を受信した時刻(数秒ごとに自動更新される)であり、「列車番号」は予め各列車に付与された該当列車番号である。列車番号は、CTC中央装置9と接続する運行管理システム(PRC、SRC装置)等に入力された運行ダイヤ図等から取得することができる。「線別」は、1が上り線、2が下り線である。また「駅番号」は、予め各駅ごとに任意に割り当てられた番号である。「軌道回路番号」は、線路の閉塞区間ごとに予め設定された番号であり、ある列車番号の列車がある閉塞区間へ進入して当該閉塞区間を短絡させているときの当該閉塞区間に付与された番号である。これらの情報は、数秒単位の一定周期ごとに更新され、該当する線区(例えば、JR宝塚線区、湖西線区、嵯峨野線区、奈良線区など)ごとに、当該線区内の軌道回路を短絡させている列車の全ての情報がCTC現場装置8からCTC中央装置9へ出力される。
【0020】
次に、このようにして得られた作業員2の位置情報と、列車6の位置情報とに基づいて列車接近警報を発する場合の情報処理方法を図5を参照して説明する。同図に示すように、上り線及び下り線ともに、信号機11ごとに閉塞区間が区分されており、更に各閉塞区間のそれぞれが任意の複数に細分化され、「作業員位置エリア」として連続した番号が付与されている。
【0021】
今、仮に作業員2が保有する携帯端末3によってGPSから得られる位置情報が、作業員位置エリア「16」のA位置であると特定されたとする。この作業員位置Aにおいて、進行してくる列車6の接近に際し、作業員2がその退避動作を取り得る距離として予め設定された「列車見通し距離」は、閉塞区間CT,DTの二区間である。従って、制御装置7は列車6が閉塞区間DTへ進入してきたときの立ち上がり信号(閉塞区間DTの開始位置の軌道回路が短絡したときの信号)を受信したときに、電話局5の通信回線を利用して現場の作業員2が有する携帯端末3へ警報を発信し、その端末画面にこれを表示させ、警報音を発生させる。端末画面には、その他に上り線及び下り線の線別や列車までの距離、接近中等の必要な付属する情報を同時に表示するようにすれば便利である。
【0022】
一方、作業員2が保有する携帯端末3によってGPSから得られる位置情報が、作業員位置エリア「20」のB位置であると特定されたとする。この場合の作業員位置Bにおいて、進行してくる列車6の接近に際し、作業員2がその退避動作を取り得る距離として予め設定された「列車見通し距離」は、閉塞区間CT,DT,ETの三区間である。従って、作業員2がB位置に居るときは、制御装置7は列車6が閉塞区間ETへ進入してきたときの立ち上がり信号(閉塞区間ETの開始位置の軌道回路が短絡したときの信号)を受信したときに、電話局5の通信回線を利用して現場の作業員2が有する携帯端末3へ警報を発信し、その端末画面にこれを表示させ、警報音を発生させればよい。
【0023】
このように本実施の形態における列車接近警報システムは、一つの閉塞区間を複数に細区分し、作業員が細区分したどの位置によるかによって、最も適正な「列車見通し距離」が適用される。従って、前記A位置とB位置とに作業員が居る場合では、A位置の「列車の見通し距離」がCT,DTであり、B位置のそれはCT,DT,ETである。これに対して、特許文献1に記載された技術では、一つの閉塞区間を単位として作業員の居る位置が判断されるため、A位置の場合も、B位置の場合も同一の位置に居ると判断され、衝突回避のために適用される「列車の見通し距離」は、A位置,B位置の双方ともに、CT,DT,ETの三つの区間が適用されることになる。その結果、A位置に作業員が居る場合は、ETの閉塞区間に列車が進入してDTの閉塞区間へ移行するまでの間の時間だけ余分に待ち時間が長くなり、その分だけ保守作業時間が不要に遅れるという欠点があった。
【0024】
図6は、上述のようにして列車接近の警報を発する中央装置7の具体的な処理を行うためのデータベースの一例を示すものである。同図において、「エリアCD」とは、細区分した区分に付与されたコード番号であり、「キロ程1」と「キロ程2」は、該当するエリアの細区分点の始端と終端の線路上のキロ程を示すものである。また「X1座標」、「Y1座標」は、「キロ程1」に対応する点のGPSにおける緯度経度座標であり、同様に「X2座標」、「Y2座標」は、「キロ程2」に対応する点のGPSにおける緯度経度座標である。更に、「上り接近軌道回路リスト」とは、該当する作業員位置エリアコードに作業員が居る場合の上り列車が接近してきたときに警報を発信するタイミングをリストアップしたものであり、四桁の数字の前二桁は駅番号、後二桁は軌道回路番号を示すものである。このように、一つの閉塞区間を複数に細区分したエリアのどの位置に作業員が居るかによって警報を発信するタイミングを変えることにより、安全で且つより適切な警報の発信が可能となり、保守作業の著しい効率アップ並びに作業員の負担軽減が可能である。
【0025】
ところで、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例えば、作業員2が有する携帯端末3は、GPS情報を中央装置7へ出力するための測位用携帯端末と、中央装置7からの警報を受信するための警報用携帯端末との分離した二つの専用端末であってもよく、またこれらの機能が一つにまとまった単一の専用端末であってもよい。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にあっては、列車位置抽出装置からの列車の位置情報と、携帯端末からの作業員の位置情報とから列車接近の有無を判断する中央制御装置とを有し、該中央制御装置は、一閉塞区間内を複数に細分化した区間(作業員位置エリア)に作業員の位置情報を割り当て、該作業員位置エリアから列車の位置する閉塞区間が所定の範囲内になったときに作業員の携帯端末へ列車接近の警報を発信するようにしている。これにより、作業員が同じ閉塞区間内に居る場合であっても、当該閉塞区間を更に細分化した作業員位置エリアのどこに居るかによって、列車接近の警報を発信する「列車見通し距離」を適切に変更することができる。そのため、衝突回避のための不要な待ち時間がなくなり、保守作業の効率化並びに作業員の負担軽減を図ることが可能である。
【0027】
また本発明にあっては、GPSからの電波を受信して作業員の位置を電子マップ上にプロットし、該作業員のプロット点から線路までの距離が一定範囲内であれば作業員が線路に接近した位置に居ると判断して列車が接近した場合には警報を発するようにし、また前記プロット点から電子マップ上の線路における作業員位置エリアの区分点どうしを結んだ直線に対して下ろした垂線との交点を線路キロ程に換算し、作業員の位置としている。これにより、保守作業員の位置情報を、電子マップ上に自動的に反映させることができ、また当該作業員の居る位置に対する警報の必要の有無を自動的に判定することができる。更に、これらの位置情報に加えて、CTC装置からの列車の位置情報を加味することで、自動的に列車接近の警報を発信するシステムの構築が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る列車接近警報システム全体の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係るものであり、作業員の位置特定方法を説明するための図面である。
【図3】本発明の一実施の形態に係るものであり、列車の位置情報を得るための構成を示す図面である。
【図4】本発明の一実施の形態に係るものであり、列車制御装置の情報の一部を出力した図面である。
【図5】本発明の一実施の形態に係るものであり、列車接近警報の判定要領を説明するための図面である。
【図6】本発明の一実施の形態に係るものであり、列車接近警報の判定のための列車制御装置からの情報の一部を出力した図面である。
【符号の説明】
1…線路、2…保守作業員、3…携帯端末、4…GPS衛星、5…電話局、6…列車、7…制御装置、8…CTC現場装置、9…CTC中央装置、10…CTC情報抽出装置、11…信号機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention makes it possible to judge from the GPS information whether or not the worker is in a position approaching the railroad track during the train operation time zone, and to be able to perform a train approach warning without waste when in the approached position. It was it relates to the train proximity warning system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for workers who work on the railway track and workers who work near the railroad track during the train operating hours, the train has been approached with a train guard. It is informed and the evacuation operation is performed to prevent contact accidents with the train. However, in the case of a train watcher, since it is by visual observation, information on the approach of the train may be delayed due to forgetting, etc., and there is a possibility that the worker may be put in a serious danger.
[0003]
Therefore, conventionally, a device for detecting a train is temporarily or fixedly installed on the ground beside the track, and when the approach of the train is detected, the worker is notified of the approach of the train by light emission, an alarm sound, or the like. However, in this case, installation work on the ground, temporary work, restoration work, and the like are necessary, and there is a disadvantage that the range of use is limited.
In addition, in the past, there was also an alarm signal from a signal transmission device provided on the track that was received wirelessly by the worker at the work site to obtain train approach information. In this case, extra information other than necessary information is required. Also received strong radio waves (both radio waves when both the upstream and downstream signal transmitters issued alarm signals), and the train approach alarm ringing time was longer than necessary. .
[0004]
Furthermore, conventionally, as shown in
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-272855 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique disclosed in
[0007]
The use of GPS in the technique of
[0008]
Furthermore, in the technique of
[0009]
The present invention is an improvement and removal in view of the above-described problems, and it is possible to optimally issue a train approach warning by reflecting GPS information on a track on an electronic map obtained by further subdividing the blockage section. can is intended to St. provides a train proximity warning system.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Thus, the means of
[0011]
In the present invention, one closed section on the track is subdivided into a plurality. And in this subdivided section, the position where the worker is present is reflected from the GPS information and specified. As a result, when the worker is at the start end of one blockage section, the maintenance worker can evacuate even if a train approach alarm is issued when the train enters the blockage section immediately before the blockage section. Compared to the technique of
[0012]
The present invention, the position of the worker by receiving radio waves from GPS plotted on the electronic map, the distance from the plot points of the operator until the line is membered work if within a certain range close to the line When it is determined that the train is in position, an alarm is issued when the train approaches .
[0013]
That is, the maintenance worker position obtained from the GPS is within the predetermined distance range from the line on the electronic map, it is determined that the train is dangerous to close, and to emit alarm train approaching.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the present invention will be described below based on the embodiment of the invention shown in the drawings. 1 to 6 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the entire train approach warning system, and FIG. 2 is a drawing for explaining a worker position specifying method, 3 is a diagram showing a configuration for obtaining train position information, FIG. 4 is a diagram in which a part of information of the train control device is output, FIG. 5 is a diagram for explaining a determination procedure of a train approach alarm, FIG. These are the drawings which output a part of information from a train control device for judgment of a train approach warning.
[0015]
As shown in FIG. 1, in this embodiment, a
[0016]
As shown in FIG. 2, first, the position of the
[0017]
Next, when it is determined that the
[0018]
The method for determining the position of the
[0019]
FIG. 4 shows a part of track circuit short-circuit signal information obtained when the
[0020]
Next, an information processing method in the case of issuing a train approach warning based on the position information of the
[0021]
Now, it is assumed that the position information obtained from the GPS by the
[0022]
On the other hand, it is assumed that the position information obtained from the GPS by the
[0023]
As described above, in the train approach warning system according to the present embodiment, the most appropriate “train visibility distance” is applied depending on the position where one worker is subdivided into a plurality of sections and subdivided by the worker. Accordingly, when there are workers at the A position and the B position, the “line-of-sight distance of the train” at the A position is CT and DT, and those at the B position are CT, DT, and ET. On the other hand, in the technique described in
[0024]
FIG. 6 shows an example of a database for performing specific processing of the
[0025]
By the way, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A suitable change is possible. For example, the
[0026]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, it has a central control device that determines the presence or absence of a train approach from the train location information from the train location extraction device and the worker location information from the mobile terminal, The central controller allocates worker position information to a section (worker position area) that is subdivided into a single closed section, and the closed section where the train is located is within a predetermined range from the worker position area. When this happens, a train approach warning is sent to the worker's mobile terminal. As a result, even if the worker is in the same closed section, the “train visible distance” that sends an alarm for approaching the train depending on where in the worker position area that subdivides the closed section is appropriate Can be changed. As a result, unnecessary waiting time for collision avoidance is eliminated, and it is possible to improve the efficiency of maintenance work and reduce the burden on workers.
[0027]
In the present invention, the radio wave from the GPS is received and the position of the worker is plotted on the electronic map. If the distance from the plot point of the worker to the track is within a certain range, the worker When the train approaches the train, it is determined that the train is approaching, and a warning is issued, and the plot point is lowered with respect to the straight line connecting the division points of the worker position area on the track on the electronic map. The intersection with the vertical line is converted into kilometer of the track, which is the position of the worker. Thereby, the position information of the maintenance worker can be automatically reflected on the electronic map, and it is possible to automatically determine whether or not an alarm is necessary for the position where the worker is present. Furthermore, in addition to these pieces of position information, by taking into account the position information of the train from the CTC device, it is possible to construct a system that automatically issues a train approach warning.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an entire train approach warning system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 relates to an embodiment of the present invention, and is a drawing for explaining a worker position specifying method.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration for obtaining train position information according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 relates to an embodiment of the present invention, and is a diagram in which a part of information of a train control device is output.
FIG. 5 relates to one embodiment of the present invention, and is a drawing for explaining a procedure for determining a train approach warning.
FIG. 6 relates to an embodiment of the present invention, and is a diagram in which a part of information from a train control device for determining a train approach alarm is output.
[Explanation of symbols]
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