JP6075942B2

JP6075942B2 - 列車案内放送システム

Info

Publication number: JP6075942B2
Application number: JP2011216710A
Authority: JP
Inventors: 山田　武史; 武史山田
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: BR112014007208A2; KR101897854B1; US9821826B2; CN103826959A; US20140209754A1; CN103826959B; CA2850474C; EP2752352A1; EP2752352A4; WO2013047499A1; JP2013075611A; KR20140072134A; MY168808A; CA2850474A1

Description

本発明は、駅への到着案内等を行う列車案内放送システムに関する。

従来、列車制御装置の方式としては、固定閉塞方式がよく知られている（例えば、特許文献１参照）。この固定閉塞方式は、列車の走行路（軌道）を、例えば、数百メートル間隔で区画した閉塞区間を設け、各閉塞区間単位で列車の制御を行う方式である。

ところで、列車制御装置の方式として、上記固定閉塞方式を採用した場合、列車の駅への到着案内等を行う列車案内放送システムは、一般的に、この種の固定閉塞方式の列車制御装置と連動して案内放送を行うように構成されている。この種の列車案内放送システムは、一般的に、駅の手前に設定された所定の閉塞区間に列車が進入（在線）したことで、列車の駅への接近を検知し、その列車接近の検知結果に基づき、列車の駅への到着案内等の駅案内放送を行うように構成されている。

特開２００２−６７９５７号公報

しかしながら、従来の列車案内放送システムは、閉塞区間単位で列車の接近を検知する構成であり、通常、１閉塞区間は数百メートルに設定されているため、例えば、駅の数百メートル手前に列車が到達したときに駅案内放送を開始することとなり、その駅案内放送と実際の駅への列車到着との間のタイムラグが大きくなってしまう場合がある。

本発明は上記課題に着目してなされたもので、列車案内放送システムにおいて、適切なタイミングで駅案内放送を行う列車案内放送システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面による列車案内放送システムは、鉄道線路上を移動する列車に設けられ無線通信する車上無線機と、前記鉄道線路に沿って所定の間隔で配置される複数の沿線無線機と、前記車上無線機と前記列車の移動に追従して選択する二つの前記沿線無線機との間の送受信によって得られた測距結果に基づいて算出した前記列車の位置と、駅に到着する列車についての到着案内用及び駅を通過する列車の通過案内用にそれぞれ定めた位置とが一致したタイミングで、前記列車の前記駅への到着又は前記駅の通過についての駅案内放送を行う案内手段と、を備えて構成する。

本発明の一側面による列車案内放送システムによれば、列車の移動に追従して選択する二つの沿線無線機と車上無線機と間の送受信によって得られた測距結果に基づいて算出した前記列車の位置と、駅に到着する列車についての到着案内用及び駅を通過する列車の通過案内用にそれぞれ定めた位置とが一致したタイミングで駅案内放送を行う構成であるため、リアルタイムでかつ正確な列車位置情報に基づくタイミングで、駅案内放送を行うことができる。したがって、適切なタイミングで列車の駅への到着又は駅の通過についての駅案内放送を行うことができる。

本発明による列車案内放送システムの一実施形態を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明による列車案内放送システムの一実施形態を示すブロック図である。
図１において、本実施形態の列車案内放送システム１０は、鉄道線路Ｒ上を移動する列車１に設けられ無線通信する車上無線機ＶＲＳ（ＶＲＳ１，ＶＲＳ２）と、鉄道線路Ｒに沿って配置される沿線無線機ＷＲＳ（ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５）と、車上無線機と沿線無線機との間の無線通信によって得られた列車１の位置に関する情報に基づいて、予め定めたタイミングで、列車１の駅案内放送を行う案内手段と、を備えて構成されたものである。

前記案内手段は、本実施形態においては、車上無線機ＶＲＳ（ＶＲＳ１，ＶＲＳ２）と沿線無線機ＷＲＳ（ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５）との間の送受信によって得られた前記列車位置に関する情報としての測距結果に基づいて、列車１の位置を算出する地上装置２と、ＡＴＳ駅装置３ａと、ＡＴＳ中央装置３ｂとを備えて構成されている。

前記車上無線機ＶＲＳは、鉄道線路Ｒ上を移動する列車１に設けられ、沿線無線機ＷＲＳと無線通信するものであり、例えば、図１に示す様に、列車１の前部に搭載された前部車上無線機ＶＲＳ１と、列車１の後部に搭載された後部車上無線機ＶＲＳ２とを備えて構成されている。

各車上無線機ＶＲＳ１，ＶＲＳ２は、列車１の識別情報として、列車編成番号を沿線無線機ＷＲＳへ無線通信するように構成されている。沿線無線機ＷＲＳへ送信された列車編成番号は、例えば、車上装置２及びＡＴＳ駅装置３ａを介してＡＴＳ中央装置３ｂへ伝送される。この列車編成番号は、各列車１に事前に割当てられており、例えば、ＡＴＳ中央装置において、到着プラットホームの番号等と紐つけして管理されている。また、列車編成番号には、特急、普通等の列車種別を識別可能な情報が含まれており、この編成番号が分かれば列車種別が分かるようになっている。

また、本実施形態のように、列車１に２つの車上無線機（ＶＲＳ１，ＶＲＳ２）を設ける場合、各車上無線機は、列車の前部に設置されているものなのか、後部に設置されているものなのかを識別する設置位置情報も前記識別情報とともに沿線無線機ＷＲＳへ無線通信するように構成する。これにより、例えば、車上装置２等において列車長を考慮して、より精度よく列車位置を把握することができる。

前記沿線無線機ＷＲＳは、鉄道線路Ｒに沿って配置され、車上無線機ＶＲＳ１，ＶＲＳ２及び地上装置２と無線通信するものである。本実施形態において、沿線無線機ＷＲＳは、車上無線機ＶＲＳ（ＶＲＳ１，ＶＲＳ２）との間の送受信によって列車１までの距離（沿線無線機ＷＲＳ−車上無線機ＶＲＳ間の距離）を測定するように構成されている。沿線無線機ＷＲＳとしては、例えば、ＣＢＴＣ(ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＢａｓｅｄＴｒａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ)と呼ばれる無線式列車制御システム、すなわち、移動閉塞方式で列車制御を行う場合に用いられ、電波の伝播遅延時間を利用して、２つの無線機間（沿線無線機ＷＲＳ−車上無線機ＶＲＳ間）の距離を計測することのできる無線機を採用することができる。

なお、図１において、沿線無線機ＷＲＳは、図の簡略化のため、線路Ｒに沿って所定の設置間隔でＷＲＳ１〜ＷＲＳ５の５つを設置した場合を一例として示したが、実際は、駅間の距離と上記設置間隔等で定まる数の沿線無線機ＷＲＳが、各駅間に適宜設置されている。

沿線無線機ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５は、各車上無線機ＶＲＳ１，ＶＲＳ２からの列車１の識別情報（列車編成番号）とともにその列車１までの測距結果を案内手段の地上装置２へ無線通信するように構成されている。なお、本実施形態のように、車上無線機ＶＲＳを１つの編成の列車１の前後にそれぞれ１つずつ設ける場合、各車上無線機ＶＲＳ１，ＶＲＳ２からは、それぞれ同じの識別情報（列車編成番号）が送信される。

沿線無線機ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５は、具体的には、例えば、図１に示すように、相互に、コマンドＳ１１（点線）及びレポートＳ１２（実線）の送受信を行うとともに、地上装置２との間でも、相互に、コマンドＳ１１及びレポートＳ１２の送受信を行う。コマンドＳ１１は、地上装置２から沿線無線機ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５への指令信号であり、沿線無線機ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５への測距指令である測距コマンドが含まれる。また、レポートＳ１２は、コマンドＳ１１に応答する沿線無線機ＷＲＳからのレポート信号であり、沿線無線機ＷＲＳによる測距結果である測距レポートが含まれる。

ここで、前部車上無線機ＶＲＳ１との送受信に供される沿線無線機ＷＲＳ、及び、後部車上無線機ＶＲＳ２との送受信に供される沿線無線機ＷＲＳは、後述するように地上装置２によって、列車１の走行に追従して順次に代わって行くように選択される。測距に当って、前部車上無線機ＶＲＳ１、後部車上無線機ＶＲＳ２との送受信に供される沿線無線機ＷＲＳは、それぞれ、地上装置２によって２つ選択され、２つ１組となって測距無線組を構成する。例えば、図１の場合、前部車上無線機ＶＲＳ１と、沿線無線機ＷＲＳ３及びＷＲＳ４により構成された測距無線機組とによって得られた測距のレポートＳ１２、及び、後部車上無線機ＶＲＳ２と、沿線無線機ＷＲＳ１及びＷＲＳ２とより構成された測距無線機組とによって得られた測距のレポートＳ１２を、各沿線無線機ＷＲＳを介して地上装置２に送信するように構成されている。

前記地上装置２は、車上無線機ＶＲＳ１，ＶＲＳ２と沿線無線機ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５との間の送受信によって得られた測距結果に基づき列車１の位置を算出するものである。地上装置２は、例えば、従来のＣＢＴＣ（無線式列車制御システム）の地上装置を利用することができる。

地上装置２は、従来のＣＢＴＣ地上装置と同様に、列車１の初期位置を認識しており、列車の移動に追従して、列車位置をリアルタイムに認識し、その近傍の前後２つの沿線無線機に対して、列車１（車上無線機ＶＲＳ１，ＶＲＳ２）までの測距開始を指令する測距コマンドを送信するように構成されている。例えば、図１の状態において、地上装置２は、前部車上無線機ＶＲＳ１の近傍の前後２つの沿線無線機として、ＷＲＳ３及びＷＲＳ４を選択し、この沿線無線機ＷＲＳ３及びＷＲＳ４に対するコマンドＳ１１（測距コマンド）を送信するとともに、後部車上無線機ＶＲＳ２の近傍の前後２つの沿線無線機として、ＷＲＳ１及びＷＲＳ２を選択し、沿線無線機ＷＲＳ１及びＷＲＳ２に対するコマンドＳ１１（測距コマンド）を送信する。コマンドＳ１１には、例えば、どの沿線無線機に対する指令なのかを識別する指令先情報が含まれている。各沿線無線機は、図１に示すように、各沿線無線機間を順次伝播してくるコマンドＳ１１に自局を指令先とする指令先情報が含まれている場合に、そのコマンドを実行するように構成されている。したがって、コマンドの指令先ではない沿線無線機がコマンドＳ１１を受信した場合、その沿線無線機は、単に、コマンドＳ１１を他の沿線無線機へ伝送するだけである。

地上装置２は、例えば、測距無線機組で得られた測距レポートを受信すると、その測距レポートに基づいて列車位置を算出し、その算出した列車位置の情報を、沿線無線機ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５からの識別情報（列車編成番号）とともにＡＴＳ駅装置３ａを介してＡＴＳ中央装置３ｂへ送信するように構成されている。

案内手段（地上装置２、ＡＴＳ駅装置３ａ、ＡＴＳ中央装置３ｂ）は、具体的には、地上装置２によって算出した列車位置の情報に基づいて、予め定めたタイミングで、列車の駅案内放送を行うものである。この案内手段は、例えば、識別情報（列車編成番号）に基づいて定まる列車種別（例えば、特急、普通等の種別）の案内を含む駅案内放送を行うように構成されている。例えば、列車種別及び到着プラットホーム番号の案内とともに、駅への到着案内の放送を行うように構成されている。例えば、「まもなく、３番線に、特急列車が、到着します」と放送する。

ここで、上記予め定めたタイミングとは、例えば、地上装置２によって算出された列車位置と駅案内放送の開始用に予め設定する位置とが一致したタイミングである。すなわち、案内手段は、例えば、地上装置２によって算出した列車位置と駅案内放送の開始用に予め設定する位置とが一致したタイミングで、駅案内放送を開始するように構成されている。具体的には、地上装置２は、例えば、図１において、列車１の進行方向先頭側が前部車上無線機ＶＲＳ１側である場合、ＶＲＳ１とその近傍の測距無線機組との間で得られた測距結果に基づいて算出される列車位置と駅案内放送の開始用に予め設定する位置との一致判定を行う。

前記ＡＴＳ駅装置３ａは、駅に設置され、例えば、地上装置２からの列車編成番号と列車位置情報とをＡＴＳ中央装置に送信し、それらの情報に基づくＡＴＳ中央装置からの駅案内放送指令を受信するとその指令に基づき駅案内放送を、実際に行うものである。

前記ＡＴＳ中央装置３ｂは、例えば、駅に設置されたＡＴＳ駅装置３ａと接続し列車の運行管理を行うものであり、ＡＴＳ駅装置３ａを介して列車編成番号及び列車位置情報を受信するように構成されている。このＡＴＳ中央装置３ｂは、ＡＴＳ駅装置３ａを介して伝送された列車位置と駅案内放送の開始用に予め設定する位置とが一致したタイミングで、ＡＴＳ駅装置３ａに駅案内放送を開始するように指令する。この駅案内放送の開始用の位置は、駅案内放送と実際の駅への列車到着との間のタイムラグが適切になるように、例えば、列車１の駅の手前での速度等に基づいて、駅の手前に適切に設定された位置である。

また、ＡＴＳ中央装置３ｂは、例えば、列車編成番号と到着プラットホーム番号等を紐つけ管理し列車の運行管理を行うように構成されており、ＡＴＳ駅装置３ａを介して伝送された列車編成番号に基づき列車種別及び到着プラットホームの番号を判定し、判定結果に基づく列車種別と到着プラットホームの案内を到着案内とともに行うようにＡＴＳ駅装置３ａに指令するように構成されている。

次に、本実施形態の列車案内放送システム１０の動作を、図１に基づいて説明する。なお、図１に示すように、列車１が沿線無線機ＷＲＳ２の近傍を走行しているときの動作について、以下説明する。

まず、地上装置２は、前部車上無線機ＶＲＳ１が沿線無線機ＷＲＳ３と沿線無線機ＷＲＳ４の間に位置していることを認識し、前部車上無線機ＶＲＳ１の近傍の前後２つの沿線無線機として、ＷＲＳ３及びＷＲＳ４を選択し、この沿線無線機ＷＲＳ３及びＷＲＳ４に対するコマンドＳ１１（測距コマンド）を送信するとともに、後部車上無線機ＶＲＳ２の近傍の前後２つの沿線無線機として、ＷＲＳ１及びＷＲＳ２を選択し、沿線無線機ＷＲＳ１及びＷＲＳ２に対するコマンドＳ１１（測距コマンド）を送信する。このコマンドＳ１１は、各沿線無線機を伝播していく。

ここで、各沿線無線機ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５は、図１に示すように、順次伝播してくるコマンドＳ１１に自局を指令先とする指令先情報が含まれている場合に、その測距コマンドを実行する。測距無線機組ＷＲＳ３−ＷＲＳ４は、コマンドＳ１１に自局を指令先とする指令先情報が含まれているため、前部車上無線機ＶＲＳ１との無線通信を実行し、その電波の伝播遅延時間に基づいて、無線機間（ＷＲＳ３−ＶＲＳ１、ＷＲＳ４−ＶＲＳ１）の距離をそれぞれ測定するとともに、前部車上無線機ＶＲＳ１から列車編成番号等を受信する。そして、測距無線機組ＷＲＳ３−ＷＲＳ４は、測距結果のレポートＳ１２及び列車編成番号等を、各沿線無線機ＷＲＳを介して地上装置２に伝送する。

同様に、測距無線機組ＷＲＳ１−ＷＲＳ２は、コマンドＳ１１に自局を指令先とする指令先情報が含まれているため、後部車上無線機ＶＲＳ２との無線通信を実行し、その電波の伝播遅延時間に基づいて、無線機間（ＷＲＳ１−ＶＲＳ２、ＷＲＳ２−ＶＲＳ２）の距離をそれぞれ測定するとともに、後部車上無線機ＶＲＳ２から列車編成番号等を受信する。そして、測距無線機組ＷＲＳ１−ＷＲＳ２は、測距結果のレポートＳ１２及び列車編成番号等を、各沿線無線機ＷＲＳを介して地上装置２に伝送する。

次に、地上装置２は、測距無線機組で得られたレポートＳ１２等を受信すると、そのレポートに基づいて列車位置を算出し、その算出した列車位置情報とともに列車編成番号を、ＡＴＳ駅装置３ａを介してＡＴＳ中央装置３ｂに伝送する。

ＡＴＳ中央装置３ｂは、ＡＴＳ駅装置３ａから伝送された列車位置（例えば、ＶＲＳ１と沿線無線機との間で得られた測距結果に基づいて算出された列車位置）と駅案内放送の開始用に予め設定する位置とが一致したか否かを判定する。ここで、ＡＴＳ中央装置３ｂは、列車１がさらに走行して、列車位置と駅案内放送の開始用の位置とが一致したとき、ＡＴＳ駅装置３ａに駅案内放送を開始するように指令する。

そして、ＡＴＳ駅装置３ａは、ＡＴＳ中央装置３ｂから駅案内放送の開始指令を受けると、ＡＴＳ中央装置３ｂの列車種別及び到着プラットホームの番号の判定結果に基づき、例えば、「まもなく、３番線に特急列車が到着します」と駅案内放送を行う。

上記実施形態による列車案内放送システム１０によれば、沿線無線機ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５と車上無線機ＶＲＳ１，ＶＲＳ２間の送受信によって得られた測距結果に基づいて算出された列車位置の情報に基づいて、予め定めたタイミングで駅案内放送を行う構成であるため、リアルタイムでかつ正確な列車位置情報に基づくタイミングで、駅案内放送を行うことができる。したがって、適切なタイミングで駅案内放送を行うことができる。

また、本実施形態のように、１つの列車１に車上無線機ＶＲＳを２つ設け、各車上無線機ＶＲＳ１，ＶＲＳ２と沿線無線機ＷＲＳとの間で得られた測距結果を用いて列車位置を算出する構成であるため、車上装置２は、列車長を考慮して、精度良く列車位置を算出することができる。なお、車上無線機ＶＲＳは、列車１の前部及び後部に２つ設けた場合で説明したが、これに限らず、列車１の進行方向先頭部に１つ設ける構成であってもよい。

また、本実施形態のように、車上無線機ＶＲＳは、列車の識別情報（列車編成番号）を送信し、沿線無線機ＷＲＳ及び地上装置２を介して、列車編成番号を例えばＡＴＳ駅装置３ａに伝送する構成であるため、この伝送された列車編成番号に基づき列車種別の判定を容易に行って、列車種別の案内放送を行うことができる。特に、他線区から進入した列車等の列車種別の案内放送を行うにあたって、ＡＴＳ中央装置３ｂに運行管理のオペレータ等が列車種別の情報を手入力する必要がなくなるため、オペレータ等の作業負荷を減らすことができる。なお、列車の識別情報は、列車編成番号に限らず、特急、普通等の列車種別を識別可能な情報を含んだ情報であればよい。

本実施形態においては、案内手段（ＡＴＳ駅装置３ａ、ＡＴＳ中央装置３ｂ）は、列車の到着案内に加えて列車種別及び到着プラットホームの番号の案内を放送する場合で説明したが、これに限らず、例えば、列車の到着案内と列車種別の案内放送だけを行うようにしてもよいし、列車の到着案内と到着プラットホームの番号の案内放送だけを行うようにしてもよいし、列車の到着案内だけ行うように構成してもよい。

また、案内手段（ＡＴＳ駅装置３ａ、ＡＴＳ中央装置３ｂ）は、駅に到着する列車についての案内だけでなく、駅を通過する列車の通過案内や、他線区等における列車の遅延案内等も行うことができる。通過案内も行う場合は、駅案内放送の開始用の位置を到着案内用と通過案内用に設け、通過案内用の位置については、例えば、通過時の列車の速度に応じて設定する。また、遅延案内も行う場合は、例えば、到着案内と合わせて行うようにしてもよいし、ＡＴＳ中央装置のオペレータ等によって適宜行うようにしてもよい。

本実施形態において、案内手段は、地上装置２と、ＡＴＳ駅装置３ａと、ＡＴＳ中央装置３ｂとを備えて構成、すなわち、ＡＴＳ中央装置３ｂとリンクさせた場合で説明したが、これに限らず、例えば、地上装置２と、ＡＴＳ駅装置３ａのみで構成してもよい。この場合、例えば、ＡＴＳ駅装置３ａは、地上装置２によって算出された列車位置と駅案内放送の開始用の位置との一致、不一致の判定を行うとともに、列車の運行管理の機能と、列車編成番号に基づいて列車種別及び到着プラットホームの番号を判定する機能を備えるように構成する。

本実施形態において、予め定めたタイミングは、地上装置２によって算出された列車位置と駅案内放送の開始用に予め設定する位置とが一致したタイミング、すなわち、一致と同時、であるものとして構成したが、これに限らず、一致した後予め定めた所定の時間経過後であってもよい。

また、本実施形態においては、列車と沿線無線機ＷＲＳ間の距離の測定は、沿線無線機ＷＲＳ側で行うものとして、説明したが、これに限らず、車上無線機ＶＲＳ側で行うように構成してもよい。この場合、車上無線機ＶＲＳは、例えば、列車編成番号とともに測距結果を沿線無線機ＷＲＳに伝送するように構成する。

また、列車の識別情報は、列車編成番号に限らず、特急、普通等の列車種別を識別可能な情報が含まれており、無線通信可能な情報であれば、どのような情報であってもよい。

なお、本実施形態において、案内手段は、車上無線機と沿線無線機との間の無線の送受信、すなわち、無線測距、によって得られた列車位置に関する情報としての測距結果に基づいて、算出された列車位置に基いて、予め定めたタイミングで、列車１の駅案内放送を行う場合で説明したが、これに限らず、例えば、列車１にＧＰＳ受信機を設け、このＧＰＳ受信機によって得られ、車上無線機と沿線無線機との間の無線通信によって伝送されて得られた列車位置に関する情報としてのＧＰＳ位置情報に基いて、予め定めたタイミングで、列車１の駅案内放送を行う構成としてもよい。

このように、本発明に係る列車案内放送システム１０は、沿線無線機と車上無線機と間の無線通信によって得られた列車の位置に関する情報に基づいて、予め定めたタイミングで駅案内放送を行う構成であるため、リアルタイムでかつ正確な列車位置情報に基づくタイミングで、駅案内放送を行うことができる。したがって、適切なタイミングで駅案内放送を行うことができる。

１・・・・・・・・・・・・・・列車
２・・・・・・・・・・・・・・地上装置
３ａ・・・・・・・・・・・・・ＡＴＳ駅装置
３ｂ・・・・・・・・・・・・・ＡＴＳ中央装置
１０・・・・・・・・・・・・・列車案内放送システム
ＷＲＳ，ＷＲＳ１〜ＷＲＳ５・・沿線無線機
ＶＲＳ，ＶＲＳ１，ＶＲＳ２・・車上無線機
Ｒ・・・・・・・・・・・・・・線路

Claims

鉄道線路上を移動する列車に設けられ無線通信する車上無線機と、
前記鉄道線路に沿って所定の間隔で配置される複数の沿線無線機と、
前記車上無線機と前記列車の移動に追従して選択する二つの前記沿線無線機との間の送受信によって得られた測距結果に基づいて算出した前記列車の位置と、駅に到着する列車についての到着案内用及び駅を通過する列車の通過案内用にそれぞれ定めた位置とが一致したタイミングで、前記列車の前記駅への到着又は前記駅の通過についての駅案内放送を行う案内手段と、
を備えたことを特徴とする列車案内放送システム。
前記車上無線機は、列車の識別情報を前記沿線無線機へ無線通信し、
前記沿線無線機は、前記車上無線機からの前記列車の識別情報とともにその列車までの前記測距結果を前記案内手段へ無線通信し、
前記案内手段は、前記列車の識別情報に基づいて定まる列車種別の案内を含む前記駅案内放送を行うことを特徴とする請求項１に記載の列車案内放送システム。
前記列車の識別情報は、列車編成番号であることを特徴とする請求項２に記載の列車案内放送システム。