JP6437251B2

JP6437251B2 - 列車接近警報システム

Info

Publication number: JP6437251B2
Application number: JP2014183648A
Authority: JP
Inventors: 茂幸野; 史朗油布; 武彦佐古; 繁甲斐; 和俊安部; 尚毅鈴川; 拓也窪▲崎▼
Original assignee: Kyushu Railway Co
Current assignee: Kyushu Railway Co
Priority date: 2014-09-09
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2034-09-09
Also published as: JP2016055765A

Description

本発明は、線路及びその周辺（以下、単に線路上という）で作業する作業員に列車の接近を通知することができる列車接近警報システムに関する。

従来、列車接近警報システムとして、運行情報表示装置（ＴＩＤ：Traffic Information Display）が扱う列車番号とその在線位置を示す運転状況情報（ＴＩＤ情報）を利用して列車の在線位置を求め、ＧＰＳを利用して作業員位置となる端末装置の位置を測位するものが、特許文献１に開示されている。特許文献１において、列車の在線位置は、ＴＩＤ情報の窓番号として得られ、得られた列車の在線位置と、端末装置の位置との間の距離を算出して接近アラーム鳴動の制御を行っている。なお、ＴＩＤ情報は、列車の在線情報を列車番号に対応した窓番号で提供するが、ＴＩＤは運行情報の表示を目的としているため、列車制御に用いられるＣＴＣ（Centralized Traffic Control）の閉塞区間と比べて、非常に粗いものである。

特開２０１１−７３５７９号公報

特許文献１では、ＴＩＤ情報の窓番号に基づいて端末装置と列車との距離を算出しているが、具体的にはＴＩＤで用いる窓区間のキロ程が列車位置として用いられる。しかしながら、ＴＩＤで用いる窓区間は複数の閉塞区間を結合した粗いものであるが、列車進行方向において手前側の窓開始位置のキロ程が距離計算に用いられる。従って、例えば端末位置（作業員位置）が窓区間の終わり側となる窓終点位置であれば、列車の実際の位置とは最長で窓区間の長さ分だけ長い距離が算出される。このため、アラームが鳴動してから列車が通過するまでの時間が長くなる場合があり、距離計算結果の精度が粗くなると共に、作業時間のロスが大きくなる、という問題がある。

本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、列車接近に関する警報の発生タイミングの精度を改善し、信頼性の高い列車接近警報を出力できる列車接近警報システムを提供することを目的とする。

本発明の列車接近警報システムは、列車接近に関する情報を出力する列警端末と、該列警端末と通信する列警サーバと、を備えた列車接近警報システムにおいて、前記列警端末は、現在位置を測位する測位手段と、前記列警サーバと通信する通信手段と、列車接近に関する情報のうち警報の出力タイミングを判断する警報判断手段と、前記列車接近に関する情報を出力する出力手段と、を備え、前記列警サーバは、前記列警端末と通信する通信手段と、前記列警端末から通知される前記測位手段による測位結果を線路上のキロ程に換算して前記列警端末の現在位置情報を求める端末位置特定手段と、センターから所定の閉塞区間で列車の在線位置情報を取得する在線位置特定手段と、予め駅間の勾配及び走行規制情報を反映させて列車速度を発車から停車まで連続的に記録したランカーブをもとに算定され駅間の各キロ程を通過するのに要する標準所要時間を記憶した記憶手段と、前記列警端末の現在位置情報及び列車の前記在線位置情報に基づいて、当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間に列車が進入したことを検知し、前記所定の閉塞区間に列車が進入してから、前記列警端末の現在位置に到達するまでに要する予想時間を、前記記憶手段に記憶している前記標準所要時間を用いて求める到達予想手段とを備え、前記列警端末は、前記列警サーバから当該列警端末の現在位置に列車が到達する予想時間が出力されると、前記警報判断手段が当該予想時間に基づいて列車到達予想の所定時間前となる警報タイミングに警報を発生し、接近する列車との距離が短くなる程、前記測位手段の測位頻度を高くすることを特徴とする。

この構成によれば、在線位置情報とランカーブから算出される標準所要時間とから、列警端末の現在位置に列車が到達する予想時間を求めて列車接近に関する警報を発生することができる。これにより、警報を発生するタイミングの精度を改善できるようになり、安全性を向上して警報の信頼性を高めることができる他、警報を発生してから列警端末の現在位置を列車が通過するまでの待機時間の短縮化を図ることもできる。また、列警端末の現在位置を測位する頻度を、列車が近付くに従って高くすることができる。言い換えると、列警端末から列車が遠くに位置する場合には、測位頻度が低くなり、列警端末の電池の消耗を少なくして、充電せずに長時間連続利用することができる。

また、本発明の列車接近警報システムは、列車接近に関する情報を出力する列警端末と、該列警端末と通信する列警サーバと、を備えた列車接近警報システムにおいて、前記列警端末は、現在位置を測位する測位手段と、前記列警サーバと通信する通信手段と、列車接近に関する情報のうち警報の出力タイミングを判断する警報判断手段と、前記列車接近に関する情報を出力する出力手段と、を備え、前記列警サーバは、前記列警端末と通信する通信手段と、前記列警端末から通知される前記測位手段による測位結果を線路上のキロ程に換算して前記列警端末の現在位置情報を求める端末位置特定手段と、センターから所定の閉塞区間で列車の在線位置情報を取得する在線位置特定手段と、予め駅間の勾配及び走行規制情報を反映させて列車速度を発車から停車まで連続的に記録したランカーブをもとに算定され駅間の各キロ程を通過するのに要する標準所要時間を記憶した記憶手段と、前記列警端末の現在位置情報及び列車の前記在線位置情報に基づいて、当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間に列車が進入したことを検知し、前記所定の閉塞区間に列車が進入してから、前記列警端末の現在位置に到達するまでに要する予想時間を、前記記憶手段に記憶している前記標準所要時間を用いて求める到達予想手段とを備え、前記列警端末は、前記列警サーバから当該列警端末の現在位置に列車が到達する予想時間が出力されると、前記警報判断手段が当該予想時間に基づいて列車到達予想の所定時間前となる警報タイミングに警報を発生し、前記列警サーバは、前記列警端末の現在位置情報及び列車の前記在線位置情報を比較する比較手段による比較結果が、前記列警端末の現在位置から見て前々駅出発直後の在線位置を示すまでは列車接近に関する情報について非出力とし、前記比較手段による比較結果が、前々駅出発直後の在線位置を示してから当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間の在線位置を示すまでは、直前に発着した駅を含む情報について出力し、前記比較手段による比較結果が、当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間の在線位置を示すと、前記予想時間を前記列警端末に出力することを特徴とする。

また、本発明の列車接近警報システムにおいて、前記列警端末は、前記比較手段による比較結果が、前記列警端末の現在位置から見て前々駅出発直後の在線位置を示すまでは、前記測位手段による測位間隔時間を第１の時間とし、前記比較手段による比較結果が、前々駅出発直後の在線位置を示してから当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間の在線位置を示すまでは、前記測位手段による測位間隔時間を第１の時間より短い第２の時間とし、前記比較手段による比較結果が、当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間の在線位置を示したら、測位間隔時間を第２の時間より短い第３の時間とするとよい。

また、本発明の列車接近警報システムにおいて、前記列警端末は、ＧＰＳ電波信号不能及び又は通信不能となる場合、列警端末の使用禁止を通知する使用禁止通知手段を有するとよい。

また、本発明の列車接近警報システムにおいて、前記列警端末は、現在位置から見て前駅及び前々駅までの線路と、当該列警端末の現在位置と、前々駅を出発して接近する列車の在線位置とをディスプレイに表示するとよい。

また、本発明の列車接近警報システムにおいて、前記列警端末は、当該列警端末が位置する線路に隣接する隣接線路と、該隣接線路において前記列警端末の現在位置から見て前々駅を出発して接近する列車の在線位置とを前記ディスプレイに更に表示するとよい。

また、本発明の列車接近警報システムにおいて、前記列警端末は複数であり、前記各列警端末は、他の列警端末の現在位置を表示するとよい。

また、本発明の列車接近警報システムにおいて、前記閉塞区間は、列車制御に用いられるＣＴＣ（Centralized Traffic Control）の閉塞区間にするとよい。

本発明によれば、列車接近に関する警報の発生タイミングの精度を改善し、信頼性の高い列車接近警報を出力することができる。

本発明の実施の形態に係る列車接近警報システムの構成図である。ＴＩＤ窓とＣＴＣ窓との対応関係の一例を示す図である。列警端末の構成図である。ディスプレイにおける棒線画像の一例のイメージである。列警サーバの構成図である。ランカーブデータの一例を示すグラフである。列車と列警端末との位置関係を示す説明図である。変形例に係る棒線画像の一例のイメージである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る列車接近警報システムの構成図である。図１に示すように、列車接近警報システム１は、線路上で作業する作業員（列車監視員を含む）が携帯する列警端末２と、列警端末２と基地局４及びインターネット網５を介して通信する列警サーバ３とを備えている。列警端末２は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星６から発せられるＧＰＳ電波を受信して測位する測位手段としての機能を有する。列警端末２は、スマートフォンや携帯電話、タブレット、ＰＤＡ等、線路上で作業する作業員が携帯し得る端末装置が利用され、後述する機能を発揮する都合上、特に汎用品となるスマートフォンを利用することが好ましい。列警サーバ３には、列警端末２から送信される各種情報に加え、センター７から出力される在線位置情報等の情報と、データベース８に格納されたランカーブデータ等の情報とが入力される。

ここで、センター７は、ＴＩＤ装置（列車運行情報表示装置：Traffic Information Display）、列車制御に用いられるＣＴＣ装置（列車集中制御装置：Centralized Traffic Control）を含む構成とすることが例示できる。これらの装置は、列車の在線位置情報について、列車番号毎の走行位置を窓情報（ＴＩＤ窓、ＣＴＣ窓）として提供する装置であり、センター７の他の装置や駅への在線情報画面表示用のデータを提供するものである。ＴＩＤ窓に対応した区間は、上記した通り、多くは、ＣＴＣ窓に対応した閉塞区間より長くなり、複数のＣＴＣ窓に対応した複数の閉塞区間を結合して１つのＴＩＤ窓が構成される。ＴＩＤ装置及びＣＴＣ装置では、運行を管理する路線全てを対象として、時々刻々と変化する列車在線状況に応じたＴＩＤ窓情報、ＣＴＣ窓情報が入力される。この入力は、数秒間隔毎に行われる。そして、センター７において、出力部７１を介してＴＩＤ窓単位の在線情報及び又はＣＴＣ窓単位の在線情報が列警サーバ３に出力される。以下の説明では、ＣＴＣ窓単位の在線情報（以下、ＣＴＣ窓情報と呼ぶ）を列警サーバ３が読み込んで列車到達予想する形態について説明する。

図２は、ＴＩＤ窓とＣＴＣ窓との対応関係の一例を示す図である。図２において、左右両側の領域が駅となり、中央領域が駅間を結ぶ線路となる。ＣＴＣ窓は、閉塞区間の最小単位となる個々の軌道回路に対応した区切りとなっていて、「２ＬＨ１Ｔ」、「上り４Ｔ」等の番号が付されている。同図に示されるように、１つのＴＩＤ窓が、１つ又は複数の複数のＣＴＣ窓によって特定される。図２におけるＴＩＤ窓とＣＴＣ窓との対応関係を下記の表１に示す。なお、１桁の番号のＴＩＤ窓は駅構内、４桁の番号のＴＩＤ窓は駅間となる。なお、複数のＴＩＤ窓が、複数のＣＴＣ窓によって特定される場合もある。

図３は、列警端末の構成図である。図３に示すように、列警端末２は、ＧＰＳアンテナ２１と、測位手段２２と、間隔制御手段２３と、無線通信アンテナ（通信手段）２４と、送受信部２５と、警報判断手段２６と、出力手段を構成するディスプレイ２７及びスピーカ２８と、を備えている。

ＧＰＳアンテナ２１は、ＧＰＳ衛星６（図１参照）から発せられるＧＰＳ信号を受信する。測位手段２２は、ＧＰＳアンテナ２１で受信した信号を処理し、リアルタイムでの列警端末２の位置情報（経緯度座標）を測位する。間隔制御手段２３は、測位手段２２の測位頻度を制御し、測位手段２２による測位の間隔を数十分から数秒間隔の間の何れかに設定する。無線通信アンテナ２４は、基地局４及びインターネット網５（図１参照）を介して列警サーバ３に対し各種の情報を送受信する。

送受信部２５は、測位手段２２で測位した列警端末２の位置情報を、無線通信アンテナ２４を介して送信する。また、送受信部２５が送信する情報は、送信日時、測位時刻、測位精度、作業員の在線区、列警端末のＩＤ及びその他の情報等がある。送受信部２５は、列警サーバ３から送信されて無線通信アンテナ２４で受信した各種情報を処理する。具体的には、送受信部２５は、無線通信アンテナ２４を介して受信した測位頻度情報を間隔制御手段２３に出力する。また、送受信部２５は、無線通信アンテナ２４を介して受信した棒線画像情報をディスプレイ２７に出力する。

警報判断手段２６は、列警サーバ３から予想時間情報、列警端末２の現在位置情報、及び、列車の在線位置情報を取得する。そして、警報判断手段２６は、取得した各情報から、作業員に通知すべき内容を音声として生成し、スピーカ２８に出力する。このとき、警報判断手段２６では、後述する修正予想時間が条件を満たすか否かを比較判断し、この判断に応じて、スピーカ２８による列車の接近の警報を発生するか否かを制御する。また、警報判断手段２６は、スピーカ２８による警報発生時に、棒線画像情報に警報表示を含ませた画像としてディスプレイ２７を制御する。ディスプレイ２７及びスピーカ２８による通知内容については後述する。

ここで、測位手段２２による測位精度は、高精度モードを使用するが、ＧＰＳ信号が取得できない場合の基地局間測位は誤差の問題から利用しない。測位手段２２は、ＧＰＳ信号を受信不能となる場合や、列車も列警端末も駅にいる場合には、ディスプレイ２７による画像表示又はスピーカ２８による音声によって、列警端末２の使用禁止を通知する。また、送受信部２５は、上述した各情報の送受信とは別に、常時１分毎に列警サーバ３と通信を行い、通信不能となる場合には、ディスプレイ２７による画像表示又はスピーカによる音声によって、列警端末２の使用禁止を通知する。ここにおいて、測位手段２２及び送受信部２５は、使用禁止通知手段を含んで構成される。

なお、列警端末２の測位手段２２、間隔制御手段２３、送受信部２５及び警報判断手段２６は、列警端末２にインストールされたアプリケーション（ソフトウェア）を介して上記処理や下述する処理を実施する。

図５は、列警サーバの構成図である。図５に示すように、列警サーバ３は、通信手段３７、端末位置特定手段３１と、在線位置特定手段３２と、比較手段３５と、記憶手段３８と、到達予想手段３３と、棒線画像生成手段３４と、測位間隔特定手段３６とを備えている。通信手段３７は、基地局４及びインターネット網５（図１参照）を介して列警端末２に対し各種の情報を送受信する。列警サーバ３が列警端末２に送信する情報は、後述する情報の他、送信日時、列車情報、作業員情報等がある。

端末位置特定手段３１は、測位手段２２（図３参照）で測位した列警端末２の位置情報を取得する。そして、取得した位置情報に基づき、ＣＴＣ窓において線路上のキロ程に換算した列警端末２の現在位置情報を求める。在線位置特定手段３２は、ＣＴＣ窓として列車の在線位置情報をセンター７から取得する。比較手段３５は、端末位置特定手段３１から列警端末２の現在位置情報を取得し、在線位置特定手段３２から列車の在線位置情報を取得する。そして、比較手段３５は、列警端末２から見た列車の在線位置を比較結果情報として求める。

記憶手段３８は、メモリ等からなり、データベース８（図１参照）から標準所要時間を取得して記憶する。標準所要時間の詳細については、後述する。また、到達予想手段３３は、比較手段３５から列警端末２から見た列車の在線位置となる比較結果情報を取得する。到達予想手段３３は、比較結果情報と、記憶手段３８から取得した標準所要時間とに基づいて、列警端末２に対して個別に定めた所定の閉塞区間に列車が進入してから、列警端末２の現在位置に到達する予想時間情報を求めることができる。列警端末２に対して個別に定めた「所定の閉塞区間」とは、対象の列警端末２が存在するＣＴＣ窓よりも進行方向で１又は複数手前のＣＴＣ窓である。但し、列警端末２の現在位置が列警端末２の存在するＣＴＣ窓に対応した閉塞区間の開始点から十分に離れた位置である場合（作業員の退避時間を確保可能な距離）は、当該列警端末２の存在するＣＴＣ窓を「所定の閉塞区間」として定めてもよい。

棒線画像生成手段３４は、到達予想手段３３から上記予想時間情報、列警端末２の現在位置情報、及び、列車の在線位置情報を取得する。そして、これらの情報から、列警端末２のディスプレイ２７に表示する棒線画像を生成し、列警端末２へ送信する。

ここで、図４は、ディスプレイにおける棒線画像の一例のイメージである。図４に示すように、線路２７１が作業対象の線路であり、ディスプレイ２７では、上下方向に延在する線路２７１を表示し、線路２７１上には、一定間隔毎に複数の駅２７２（図４ではＡ１駅〜Ａ４駅の４つ駅）を表示する。各駅２７２の上下両側には、横方向に延びる罫線２７３を表示し、隣り合う罫線２７３の間が情報表示欄２７４として用いられる。列警端末２の現在位置となる情報表示欄２７４には、端末アイコン２７５としてヘルメットのアイコンが表示される。端末アイコン２７５がＡ２駅とＡ３駅との間の情報表示欄２７４に表示されることで、列警端末２がＡ２駅とＡ３駅との駅間に位置することが把握できる。また、端末アイコン２７５が表示される情報表示欄２７４がディスプレイ２７の上下方向中心に配置された画像とされる。従って、本実施の形態では、列警端末２の位置から上り方向及び下り方向に前駅及び前々駅の２つずつの駅２７２と、それらの間の線路２７１とが表示される。端末アイコン２７５の下方に隣接する位置には、列警端末２を利用する作業員のパーティ名称が表示される。

情報表示欄２７４には、列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃも表示される。列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃは、進行方向前方の端部が山状に膨出するように形成され、列車の進行方向が把握できるようになっている。列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃの内部には、各種情報が表示され、本実施の形態では、行先、列車番号、運行情報（定刻、１分遅れ）が表示される。また、図示省略したが、列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃは、列車種別によって色分けされる。例えば、赤の場合は特急（急行）、青の場合は快速、黒の場合は普通（貨物・回送）、白の場合は臨時（回送）とすることができる。

列車アイコン２７６ａと端末アイコン２７５とが同じ情報表示欄２７４に入り、スピーカ２８から列車接近の警報を発生するときに、その情報表示欄２７４における線路２７１の横を赤等に表示した画像となり、作業員に警報を通知することができる。

列車アイコン２７６ｃは、ずらして重ねたイメージで表示され、これは列車が同一の情報表示欄２７４で複数になった場合を意味する。列車アイコン２７６ｃでは、先行している方の列車を優先して各種情報を表示する。なお、図示省略したが、後行している方の列車については、列車アイコン２７６ｃの横に各種情報をリスト表示してもよい。また、列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃをタップ等の操作によって選択することで、ディスプレイ２７に新たなウィンドウを表示し、このウィンドウの内側に列車の詳細情報を表示するようにしてもよい。かかる詳細情報としては、列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃ内部の各種情報の他、進行方向（上り又は下り）、列車種別（特急、急行等）、愛称等が例示できる。

ディスプレイ２７の最上段には、４つのアイコン２７７が並んで表示され、アイコン２７７内には「電波」、「ＧＰＳ」、「サーバ」、「電池」の文字が表示されている。各アイコンは、内部の文字に対応するシステム等の状態によって色分けされる。例えば、正常稼働している場合は青、正常より信頼度が低い稼働状態の場合は黄色、正常稼働していない場合は赤を表示する。

なお、ディスプレイ２７における各アイコンの形状やデザインは、適宜変更可能である。

図５に戻り、測位間隔特定手段３６は、端末位置特定手段３１から列警端末２の現在位置情報を取得し、在線位置特定手段３２から列車の在線位置情報を取得する。そして、測位間隔特定手段３６は、間隔制御手段２３による測位手段２２の測位間隔を設定するための測位間隔時間を特定する。

次いで、ランカーブデータについて、図６を参照して説明する。図６は、ランカーブデータの一例を示すグラフである。ランカーブデータとは、予め駅間の勾配及び走行規制情報を反映させて列車速度を発車から停車まで連続的に記録したランカーブと、当該ランカーブをもとに算定され駅間の各キロ程を通過するのに要する標準所要時間の所要時間グラフとを対応させたデータである。図６のランカーブデータにおいて、横軸は、線路のＣ１駅〜Ｃ４駅を含む区間での列車の先頭位置（キロ程）を示し、縦軸は、速度（ｋｍ／ｈ）と、各駅を出発してからの所要時間（分）とを示す。このランカーブデータで示す列車は、速度を示す線図Ｖから理解できるように、Ｃ３駅の手前で減速してからＣ３駅で停車し（速度がゼロになり）、Ｃ３駅を出発してから加速を始める。それ以外の区間では、速度が１００ｋｍ／ｈ（走行規制情報）を超えないように、加速及び減速が繰り返される。また、図６においては、ランカーブデータ中に下り勾配の範囲を併記しており、かかる下り勾配の影響も速度等に反映されている。ランカーブデータでは、速度を示す線図Ｖによって、列車の先頭位置に対する速度情報を取得することができる。

一方、ランカーブデータにおいて、時間を示す線図Ｔは、各駅を通過または停車する毎にゼロにリセットされ、各駅を通過または出発してからの所要時間（分）を示す。従って、ランカーブデータによって、駅を出発してから列車の先頭位置が達する各距離（キロ程）での標準所要時間情報を取得することができる。

下記表２は、ランカーブデータの一例を示す表である。表２は、図６の時間を示す線図Ｔにより、任意の閉塞区間（ここではＣＴＣ窓「下り３Ｔ」、「下り２Ｔ」）における列車の先頭位置のキロ程ごとの標準所要時間情報を取得し、これをリスト化したものである。

次いで、本実施の形態の列車接近警報システム１における処理方法及び警報等の通知方法について図７を参照して説明する。図７は、列車と列警端末との位置関係を示す説明図である。列車接近警報システム１では、列警端末２に列車ＴＲが近付いたときに段階的に通知内容を変えて列車ＴＲの接近を通知する。ここでは、図７に示すように、列車ＴＲの進行方向が同図中左から右方向となり、この方向に、Ｄ１駅、Ｄ２駅が並んでいるものとする。Ｄ１駅及びＤ２駅の入場側及び出場側の両方に信号機がそれぞれ設置される。列車ＴＲは作業員に対して接近するように進行しており、作業員が携帯する列警端末２の現在位置から見て、前駅がＤ２駅となり、前々駅がＤ１駅となる。また、端末位置特定手段３１において、測位手段２２の測位結果を取得し、線路上のキロ程に換算した列警端末２の位置情報を求めておく。

図７Ａは、列車ＴＲがＤ１駅（前々駅）を発車する前の状態を示す。この状態において、列車ＴＲが在線するＣＴＣ窓を在線位置特定手段３２が取得する。次いで、比較手段３５では、端末位置特定手段３１にて求めた列警端末２の現在位置情報と、在線位置特定手段３２が取得したＣＴＣ窓情報とを比較し、列警端末２の現在位置から見て列車ＴＲの在線位置がＤ１駅（前々駅）を出発する直前（Ｄ１駅出発直後の前）とする比較結果情報を示す。この比較結果情報に基づき、到達予想手段３３では、棒線画像生成手段３４及び列警端末２に対し、特に列車接近に関する情報や指令を出力せず、列警端末２での通知を行わない。また、測位間隔特定手段３６では、測位間隔時間を第１の時間（例えば、１０分）に設定し、列警端末２に送信する。列警端末２では、間隔制御手段２３を介して測位手段２２における測位間隔時間を第１の時間に設定する。

図７Ｂは、列車ＴＲがＤ１駅（前々駅）を発車し、Ｄ２駅（前駅）に到着する前の状態を示す。この状態においても上述したように、比較手段３５では、列警端末２の現在位置情報と、ＣＴＣ窓情報とを比較し、列警端末２の現在位置から見て列車ＴＲの在線位置がＤ１駅（前々駅）とＤ２駅（前駅）との駅間（Ｄ１駅出発直後からＤ２駅到着直前）とする比較結果情報を示す。この比較結果情報に基づき、到達予想手段３３では、棒線画像生成手段３４に対して棒線画像情報を生成するために必要な情報を出力し、列警端末２に対して音声情報を生成するために必要な情報を出力する。

図７Ｂの状態において、棒線画像生成手段３４では、必要な情報として、進行方向（上り又は下り）、行先、列車番号、運行情報（定刻、１分遅れ等）を取得する。そして、列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃが表示され、且つ、この列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃが対応する線路２７１と同じ情報表示欄２７４に表示される画像（図４参照）を生成する。生成した画像は、列警端末２に送信されてディスプレイ２７に表示される。

また、列警端末２の警報判断手段２６では、必要な情報として、進行方向（上り又は下り）、列車種別（特急、急行等）、列車番号、直前に発車した前々駅名（Ｄ１駅）を取得する。そして、直前に発車した前駅名を含む音声として、例えば、「上り、普通、３０８５Ｍ（列車番号）、Ｄ１駅発車」とする音声を合成音で生成する。生成した音声は、スピーカ２８で２秒の空白を開けて繰り返し再生される。

更に、測位間隔特定手段３６では、測位間隔時間を上記第１の時間より短い第２の時間（例えば、３０秒）に設定し、列警端末２に送信する。列警端末２では、間隔制御手段２３を介して測位手段２２における測位間隔時間を第２の時間に設定する。

図７Ｃは、列車ＴＲがＤ２駅（前駅）に到着した状態を示す。この状態においても上述したように、比較手段３５では、列警端末２の現在位置情報と、ＣＴＣ窓情報とを比較し、列警端末２の現在位置から見て列車ＴＲの在線位置がＤ２駅（前駅）とする比較結果情報を示す。この比較結果情報に基づき、到達予想手段３３では、棒線画像生成手段３４に対して棒線画像情報を生成するために必要な情報を出力し、列警端末２に対して音声情報を生成するために必要な情報を出力する。

図７Ｃの状態において、棒線画像生成手段３４では、必要な情報として、進行方向（上り又は下り）、行先、列車番号、運行情報を取得する。そして、列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃが表示され、且つ、この列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃが対応する駅２７２と同じ情報表示欄２７４に表示される画像を生成する。生成した画像は、列警端末２に送信されてディスプレイ２７に表示される。

また、警報判断手段２６では、必要な情報として、進行方向（上り又は下り）、列車種別（特急、急行等）、列車番号、直前に到着した前駅名（Ｄ２駅）を取得する。そして、直前に到着した前駅名を含む音声として、例えば、「上り、普通、３０８５Ｍ（列車番号）、Ｄ２駅到着」とする音声を合成音で生成する。生成した音声は、スピーカ２８で２秒の空白を開けて繰り返し再生される。

更に、測位間隔特定手段３６では、測位間隔時間を上記第２の時間に設定した状態を維持する。

図７Ｄは、列車ＴＲがＤ２駅（前駅）を発車した状態を示す。この状態においても、上述したように、列警端末２の現在位置情報と、ＣＴＣ窓情報とを比較し、列警端末２の現在位置から見て列車ＴＲの在線位置がＤ２駅（前駅）を出発した位置とする比較結果情報を示す。更に、当該比較結果において、列警端末２に対して個別に定められる所定の閉塞区間に列車ＴＲが進入したことを示す場合、到達予想手段３３では、記憶手段３８に記憶している標準所要時間を用いて、当該進入のタイミングから列車ＴＲが列警端末２の現在位置に到達するまでに要する予想時間を求める。ここで、上記所定の閉塞区間とは、列警端末２が存在するＣＴＣ窓よりも進行方向で１又は複数手前のＣＴＣ窓となる。具体的には、図２及び表２に示す条件を例に説明すると、列警端末２の現在位置が「下り２Ｔ」の区間内、列警端末２に対して個別に定められる所定の閉塞区間が「下り３Ｔ（下り２Ｔの１つ手前）」であり、この「下り３Ｔ」に列車ＴＲが進入したとする。このとき、列警端末２の現在位置情報を示すキロ程が３８３７ｍとなる場合、「下り３Ｔ」に列車ＴＲが進入してから、前記列警端末の現在位置に到達するまでに要する予想時間を、表２に基づき予想通過時間を２４０秒（４分）と求める。なお、列警端末２に対して個別に定められる所定の閉塞区間は、複数手前のＣＴＣ窓（例えば、「下り４Ｔ」や「１０５Ｔ」）としたり、作業員の退避時間を確保できる限りにおいて列警端末２が位置するＣＴＣ窓と同じＣＴＣ窓としたりしてもよい。到達予想手段３３では、棒線画像生成手段３４に対して棒線画像情報を生成するために必要な情報を出力し、列警端末２に対して音声情報を生成するために必要な情報を出力する。

図７Ｄの状態において、棒線画像生成手段３４では、必要な情報として、進行方向（上り又は下り）、行先、列車番号、運行情報を取得する。そして、列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃが表示され、且つ、この列車アイコン２７６ａ〜２７６ｃが対応する線路２７１と同じ情報表示欄２７４に表示される画像を生成する。また、線路２７１の横を赤色にして列車ＴＲの接近を警告する画像とする。生成した画像は、列警端末２に送信されて警報判断手段２６を介してディスプレイ２７に表示される。

警報判断手段２６では、必要な情報として、進行方向（上り又は下り）、列車種別（特急、急行等）、列車番号、到達予想手段３３で求めた予想時間を最低限取得する。到達予想手段３３で求めた予想時間は、列警端末２に対して個別に定められる所定の閉塞区間に列車ＴＲが進入したタイミングでの予想時間なので、かかるタイミングから時間経過する程、実際の到達時間は短くなる。そこで、警報判断手段２６では、到達予想手段３３で求めた予想時間に対し、列警端末２に対して個別に定められる所定の閉塞区間に列車ＴＲが進入したタイミングから経過した時間を減算し、修正予想時間を算出する。かかる算出は、数秒間隔毎に行う。

警報判断手段２６では、上記修正予想時間を求めた後、閾値となる所定時間（例えば、１分）に対して修正予想時間を比較する処理を行う。そして、修正予想時間が所定時間より長い場合には、修正予想時間を含む音声として、例えば、「上り、普通、３０８５Ｍ（列車番号）、通過３分前」とする合成音を生成する。生成した音声は、スピーカ２８で２秒の空白を開けて繰り返し再生され、これにより、到達予想手段３３が求めた予想時間に対し、警報判断手段２６で修正した修正予想時間を通知することができる。

警報判断手段２６における修正予想時間と、上記所定時間との比較において、修正予想時間が所定時間以下になった場合には、列車到達予想の所定時間前となる警報タイミングになったとし、例えば、警報として「列車接近」とする音声を合成音で生成する。生成した音声は、スピーカ２８で空白を開けずに繰り返し再生され、これにより、スピーカ２８から警報を発生することとなる。

更に、測位間隔特定手段３６では、比較手段３５の比較結果において、列警端末２に対して個別に定められる所定の閉塞区間に列車ＴＲが進入したことを示す場合、測位間隔時間を上記第２の時間より短い第３の時間（例えば、３秒）に設定し、列警端末２に送信する。列警端末２では、間隔制御手段２３を介して測位手段２２における測位間隔時間を第３の時間に設定する。

以上のように、本実施の形態に係る列車接近警報システム１によれば、図７Ｄの状態において、列車の在線位置情報と標準所要時間とから、列警端末２に列車ＴＲが到達する具体的な予想時間を求めて通知することができる。これにより、作業員の作業が突然中断されずに、中断までの時間を把握しながら作業を行うことができ、作業の効率化を図ることができる。また、上記のように修正予想時間を求め、この修正予想時間が所定時間となった場合に、スピーカ２８から警報が発せられるので、作業員を適切且つ安全なタイミングで退避させることができる。更に、列車ＴＲがＤ２駅（前駅）を発車するタイミングでなく、列警端末２を通過する所定時間前にスピーカ２８から警報を発するようにしたので、警報を発生するタイミングのばらつきを抑制でき、安全性をより高めることができる。しかも、スピーカ２８から警報を発生してから列車が列警端末２を通過するまでの待機時間を短縮でき、この短縮によって、作業時間のロスを抑制することもできる。

また、測位間隔特定手段３６によって測位手段２２における測位間隔時間を変更し、列警端末２に接近する列車ＴＲとの距離が短くなる程、測位手段２２の測位頻度を高くすることができる。これにより、列警端末２と列車ＴＲとの距離が長い場合には、測位頻度を低くして列警端末２の電池の消耗を少なくでき、充電せずに長時間連続利用することができる。一方、列警端末２と列車ＴＲとの距離が短い場合には、測位頻度を高くして良好な安全性を得ることができる。

また、上述したように、列車ＴＲの各駅の発着に応じて、スピーカ２８からの通知内容を変えたので、列警端末２と列車ＴＲとの距離の長さに応じ、作業員に必要性の高い情報から把握させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状、方向などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、ディスプレイ２７で表示する画像は、上記実施の形態で表示した画像に限られるものでなく、図８に例示する画像としてもよい。図８は、変形例に係る棒線画像の一例のイメージである。図８のディスプレイ２７では、列警アイコン２７５が位置する線路２７１に隣接する隣接線路２７１ａを更に表示している。また、図８のディスプレイ２７では、隣接線路２７１ａにおいて、列警アイコン２７５から見て前々駅（Ａ４駅）を出発して接近する列車の列車アイコン２７８を表示しており、かかる列車の在線位置を表示している。

また、上記実施の形態では、列警端末２が１台の場合を説明したが、複数のパーティそれぞれに列警端末２を携帯させて複数の列警端末２を利用するようにしてもよい。この場合、各列警端末２において、列警サーバ３の端末位置特定手段３１が取得した他の列警端末２の現在位置情報を受信し、ディスプレイ２７に他の列警端末２の現在位置を表示するようにしてもよい。

また、上記実施の形態において、列車の在線位置情報をＣＴＣ窓とした説明にあっては、ＣＴＣ窓に代えてＴＩＤ窓としてもよい。但し、ＣＴＣ窓の方が、列車の在線位置情報となる閉塞区間を短くすることができ、列車接近の予想時間の精度をより向上させることができる点で有利となる。

また、到達予想手段３３が列警端末２に送信する情報は、上述のように列車接近の警報を発生できる限りにおいて、適宜減らしたり、他の情報を追加したりしてもよい。

本発明は、線路上で作業する作業員に列車の接近を通知することができる列車接近警報システムに関する。

１列車接近警報システム
２列警端末
３列警サーバ
７センター
２２測位手段
２４無線通信アンテナ（通信手段）
２６警報判断手段
２７ディスプレイ（出力手段）
２８スピーカ（出力手段）
３１端末位置特定手段
３２在線位置特定手段
３３到達予想手段
３５比較手段
３６測位間隔特定手段
３７通信手段
３８記憶手段
ＴＲ列車

Claims

列車接近に関する情報を出力する列警端末と、該列警端末と通信する列警サーバと、を備えた列車接近警報システムにおいて、
前記列警端末は、
現在位置を測位する測位手段と、
前記列警サーバと通信する通信手段と、
列車接近に関する情報のうち警報の出力タイミングを判断する警報判断手段と、
前記列車接近に関する情報を出力する出力手段と、を備え、
前記列警サーバは、
前記列警端末と通信する通信手段と、
前記列警端末から通知される前記測位手段による測位結果を線路上のキロ程に換算して前記列警端末の現在位置情報を求める端末位置特定手段と、
センターから所定の閉塞区間で列車の在線位置情報を取得する在線位置特定手段と、
予め駅間の勾配及び走行規制情報を反映させて列車速度を発車から停車まで連続的に記録したランカーブをもとに算定され駅間の各キロ程を通過するのに要する標準所要時間を記憶した記憶手段と、
前記列警端末の現在位置情報及び列車の前記在線位置情報に基づいて、当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間に列車が進入したことを検知し、前記所定の閉塞区間に列車が進入してから、前記列警端末の現在位置に到達するまでに要する予想時間を、前記記憶手段に記憶している前記標準所要時間を用いて求める到達予想手段とを備え、
前記列警端末は、前記列警サーバから当該列警端末の現在位置に列車が到達する予想時間が出力されると、前記警報判断手段が当該予想時間に基づいて列車到達予想の所定時間前となる警報タイミングに警報を発生し、接近する列車との距離が短くなる程、前記測位手段の測位頻度を高くすることを特徴とする列車接近警報システム。
列車接近に関する情報を出力する列警端末と、該列警端末と通信する列警サーバと、を備えた列車接近警報システムにおいて、
前記列警端末は、
現在位置を測位する測位手段と、
前記列警サーバと通信する通信手段と、
列車接近に関する情報のうち警報の出力タイミングを判断する警報判断手段と、
前記列車接近に関する情報を出力する出力手段と、を備え、
前記列警サーバは、
前記列警端末と通信する通信手段と、
前記列警端末から通知される前記測位手段による測位結果を線路上のキロ程に換算して前記列警端末の現在位置情報を求める端末位置特定手段と、
センターから所定の閉塞区間で列車の在線位置情報を取得する在線位置特定手段と、
予め駅間の勾配及び走行規制情報を反映させて列車速度を発車から停車まで連続的に記録したランカーブをもとに算定され駅間の各キロ程を通過するのに要する標準所要時間を記憶した記憶手段と、
前記列警端末の現在位置情報及び列車の前記在線位置情報に基づいて、当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間に列車が進入したことを検知し、前記所定の閉塞区間に列車が進入してから、前記列警端末の現在位置に到達するまでに要する予想時間を、前記記憶手段に記憶している前記標準所要時間を用いて求める到達予想手段とを備え、
前記列警端末は、前記列警サーバから当該列警端末の現在位置に列車が到達する予想時間が出力されると、前記警報判断手段が当該予想時間に基づいて列車到達予想の所定時間前となる警報タイミングに警報を発生し、
前記列警サーバは、前記列警端末の現在位置情報及び列車の前記在線位置情報を比較する比較手段による比較結果が、前記列警端末の現在位置から見て前々駅出発直後の在線位置を示すまでは列車接近に関する情報について非出力とし、前記比較手段による比較結果が、前々駅出発直後の在線位置を示してから当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間の在線位置を示すまでは、直前に発着した駅を含む情報について出力し、前記比較手段による比較結果が、当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間の在線位置を示すと、前記予想時間を前記列警端末に出力することを特徴とする列車接近警報システム。
前記列警端末は、前記比較手段による比較結果が、前記列警端末の現在位置から見て前々駅出発直後の在線位置を示すまでは、前記測位手段による測位間隔時間を第１の時間とし、前記比較手段による比較結果が、前々駅出発直後の在線位置を示してから当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間の在線位置を示すまでは、前記測位手段による測位間隔時間を第１の時間より短い第２の時間とし、前記比較手段による比較結果が、当該列警端末に対して個別に定められる所定の閉塞区間の在線位置を示したら、測位間隔時間を第２の時間より短い第３の時間とすることを特徴とする請求項２記載の列車接近警報システム。
前記列警端末は、ＧＰＳ電波信号不能及び又は通信不能となる場合、列警端末の使用禁止を通知する使用禁止通知手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の列車接近警報システム。
前記列警端末は、現在位置から見て前駅及び前々駅までの線路と、当該列警端末の現在位置と、前々駅を出発して接近する列車の在線位置とをディスプレイに表示することを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載の列車接近警報システム。
前記列警端末は、当該列警端末が位置する線路に隣接する隣接線路と、該隣接線路において前記列警端末の現在位置から見て前々駅を出発して接近する列車の在線位置とを前記ディスプレイに更に表示することを特徴とする請求項５記載の列車接近警報システム。
前記列警端末は複数であり、前記各列警端末は、他の列警端末の現在位置を表示することを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載の列車接近警報システム。
前記閉塞区間は、列車制御に用いられるＣＴＣ（Centralized Traffic Control）の閉塞区間であることを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れかに記載の列車接近警報システム。