JP6901915B2 - 列車接近警報システム - Google Patents

Description

本発明は、鉄道線路内での保守等の作業を行う作業員に対して列車接近の警報を行う列車接近警報システムに関し、特に複数の路線の線路が並行して敷設されている多線区エリアで作業を行う作業者に対して列車接近の警報を行う列車接近警報システムに利用して有効な技術に関するものである。

列車の運行時間帯において鉄道線路の保守等の作業を行う場合、接触事故を防止するため、列車が接近して来た際に、鉄道線路内や鉄道線路に近接した位置で作業を行っている作業員に対して、列車の接近を知らせる必要がある。従来は、作業現場に列車見張り員を立てて列車の接近を監視し、列車が接近して来たことを作業員に知らせ、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た。ところが、列車見張り員を立てる方法は、人間の目視による監視であるため、見張り員の失念などにより、列車接近の報知が遅れるおそれがある。

そこで、例えば列車線路の予め設定された区間毎の境界付近に設けられた制御局と、該制御局に沿線電話回線により接続されて制御局との間で送信局情報を送受信するとともに、受け取った送信局情報の中に列車接近情報を検出した場合に警報信号を無線で発信する送信局と、送信局に接続されて列車の接近を検出する軌道回路と、送信局から受信した警報信号を基に警報を発する無線受信機とを備えるようにした列車接近警報システムが開発されている（特許文献１）。

また、列車の運行状況を制御するＣＴＣ（中央列車制御装置）から列車の位置情報を抽出する列車位置抽出装置と、該列車位置抽出装置からの列車の位置情報と、ＧＰＳ機能を有する携帯端末からの作業員位置情報とに基づいて列車接近の有無を判断する列車接近警報装置とを有し、列車接近警報装置は、一閉塞区間内を複数に細分化した区間に作業員の位置情報を割り当て、該作業員の居る細分化した区間に対する列車の位置情報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たものがある（特許文献２）。

さらに、予め作業区間の路線や位置などの作業区間情報を携帯受信機に登録しておいて、車両に搭載されている車載用送受信装置より当該車両の位置や速度などと路線情報とから車両状態情報を作成し、この車両状態情報を作業員が保持する携帯受信機に送信して、携帯受信機は受信した車両状態情報と登録された作業区間情報とに基づいて警報の要否を判定するようにした鉄道用警報発生システムに関する発明も提案されている（特許文献３）。

特開平０９−１０４３４６号公報 特許第４２３２０１５号公報 特開２０１２-２１０８６８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている列車接近警報システムにおいては、作業員の位置を把握することはしていないため、複数の線区が並行して設けられている区間（多線区）では、いずれかの線区で列車の接近を検出すると、送信局から警報信号を無線受信機へ送信して警報を発することとなる。その結果、実際に列車が接近している線区とは別の線区の線路で作業している作業員が保有する無線受信機も警報を発してしまう。そのため、首都圏のような列車本数が多い多線区に上記システムを適用した場合には、頻繁に警報が発せられて作業が中断されてしまい、作業能率が著しく低下するという課題がある。例えば、現在実用化されている列車接近警報システムとしてＴＣ型列車接近警報装置があるが、ＴＣ型列車接近警報装置は５線以上の線路が並行する区間においては使用が制限されている。

一方、特許文献２の発明は、携帯端末が備えるＧＰＳ機能で作業員の位置を把握し、該作業員位置情報とＣＴＣ（中央列車制御装置）からの列車位置情報とに基づいて列車接近の有無を判断し、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。従って、一層実際の状況に即した列車接近警報を実行することができる可能性がある。
しかし、現在のＧＰＳ機能では、作業員の位置を１０数ｍの誤差範囲内でしか把握することができない。そのため、隣接する線区同士が数ｍしか離れていないような多線区の作業に対して特許文献２の発明を適用したとしても、不所望の状況で警報が発せられて作業が中断されてしまうのを回避することができないという課題がある。

さらに、特許文献３に開示されている鉄道用警報発生システムは、予め作業員が決められた作業区間情報を入力する必要があるため、操作ミス等による人的エラーが発生するおそれがあるとともに、ＧＰＳを搭載した車両（列車または保守用車等）に限定されるため、作業区間がトンネル等ＧＰＳ電波の届きにくい場所の近傍である場合には正確な警報発生が行えないという課題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の線区の線路が並行して敷設されている多線区エリアにおいて線路内での保守等の作業を行う際の安全性の高い列車接近警報システムを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、作業開始前に指定した作業線路および隣接線路において列車が接近する場合にのみ警報を発することができる列車接近警報システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本出願に係る発明は、
鉄道路線の拠点に配置され当該拠点の近傍に延設されている線路毎に所定区間に列車が存在するか否か監視する複数の列車運行管理装置と、線路に沿って延設され前記複数の列車運行管理装置が有する列車運行情報を信号として伝送する伝送路と、線路に沿って任意の間隔で設置され前記伝送路により伝送されて来る情報信号を無線信号に変換して送信する複数の送信装置と、前記送信装置からの無線信号を受けて列車が接近しているか否か判断して警報を発生可能な携帯端末とを備えた列車接近警報システムにおいて、
前記携帯端末は、
前記送信装置によって送信された無線信号を受信可能な無線受信機と、
警報出力手段を備え前記無線受信機から送信されたデータを受信し作業員が認識可能な警報を発生可能な警報端末と、からなり、
前記無線受信機は、
前記送信装置からの無線信号を受信可能な受信手段と、
前記受信手段により受信した列車運行情報を含むデータを前記警報端末へ送信可能な通信手段と、を備え、
前記警報端末は、
前記無線受信機から送信されたデータを受信可能な通信手段およびＧＰＳ電波を受信可能なＧＰＳ受信手段と、
前記ＧＰＳ受信手段により受信したＧＰＳ情報に基づいて自己の位置を認識する端末位置認識手段と、
前記通信手段により前記無線受信機から受信したデータに含まれる当該警報端末の位置近傍の線路に関する列車運行情報を抽出し、該情報に基づいて所定の距離内に接近している列車の有無を判定する列車接近判定手段と、
任意の線路を接近警報対象線路として設定する線路設定手段と、
表示部と、を備え、接近警報対象地点の線路配置を前記表示部に表示し、
前記線路設定手段は、前記線路配置の表示中に接近警報対象線路の選択入力が行われることに応じて、選択された線路を接近警報対象線路として設定するように構成され、
前記列車接近判定手段は、設定された線路に関して列車接近判定を行い、その判定結果に基づいて前記警報出力手段を駆動して警報を発生可能に構成したものである。

上記のような構成によれば、作業員が保有する携帯端末が、携帯受信機と警報端末の２つの機器で構成されているので、多大なコストをかけずに機器の小型化が可能になり、警報端末を身に付けた（ポケットに入れた）状態で作業を実施することができるため、警報を確実に認知することができる。また、携帯受信機として従来のＴＣ型列車接近警報装置の無線受信機を利用することができるので、警報端末のみを設計すればよいため、新規に製作する機器の開発コストを抑えることができる。
また、接近警報対象地点の線路配置が表示部に表示されるため、作業員による接近警報対象線路の設定操作を容易に行えるようにすることができる。また、警報端末は端末位置認識手段を備えるため、端末位置認識手段により認識した端末の位置に対応した作業地点の線路配置を自動的に表示部に表示させることができ、接近警報対象線路を設定する際における警報端末の操作手順を簡略化することができる。

ここで、望ましくは、前記線路設定手段により設定された線路において列車が接近して来たと前記列車接近判定手段が判定した場合には、前記警報出力手段によって、前記線路設定手段により設定されていない線路において列車が接近してきた場合と異なる形態で、警報を発生するように構成する。

さらに、望ましくは、前記線路設定手段は、前記線路配置の表示開始後、最初に選択された接近警報対象線路に隣接する線路以外の線路が追加入力された場合に、当該追加入力された線路を接近警報対象線路として設定しないように構成する。
かかる構成によれば、誤った線路の選択設定を減らすことができる。ここで、線路の選択入力が２度繰り返されることで、線路設定手段が接近警報対象線路の設定を確定するようにすれば、さらに誤った線路の選択設定を減らすことができる。

さらに、望ましくは、前記警報端末は、当該端末の向きを検出するための検出手段を備え、
前記検出手段によって検出された端末の向きに応じて、前記表示部に表示されている前記線路配置を変更可能に構成する。
かかる構成によれば、表示部に表示される作業地点の線路配置を、作業現場の実際の線路配置と警報端末の向きとの関係に対応して表示させることできるようになり、作業員が方向感覚を失って表示されている線路配置を実際の配置と逆に認識し、誤って線路の選択設定をしてしまうのを防止することができる。

本発明によれば、複数の線区の線路が並行して敷設されている多線区エリアにおいて線路内での保守等の作業を行う際の安全性の高い列車接近警報システムを実現することができる。また、作業開始前に指定した作業線路および隣接線路において列車が接近する場合にのみ警報を発することができる列車接近警報システムを実現することができるという効果がある。

本発明に係る列車接近警報システムの一実施形態を示す概略構成図である。 実施形態の列車接近警報システムに使用される警報端末の概略構成を示すブロック図である。 実施形態の列車接近警報システムを構成する警報端末の表示部に作業開始前に表示される作業線の選択設定画面の例を示す図である。 実施形態の列車接近警報システムを構成する警報端末の表示部に作業中に表示される運用画面の例を示す図である。 警報端末のＣＰＵによって実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。 警報端末における作業者位置の決定方法の考え方を示す図である。 実施形態の列車接近警報システムを構成する警報端末の他の構成例を示すブロック図である。

以下、本発明に係る列車接近警報システムの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の列車接近警報システムの概略構成を示すものである。図１に示すように、本実施形態の列車接近警報システムにおいては、鉄道用線路１０に沿って、線路１０を走行する列車１１の在線位置情報等を伝送するための伝送路２０が配設され、該伝送路２０には、所定の距離（例えば５００ｍ）をおいて伝送路２０を介して送られて来る情報を、作業員が保有する携帯受信機３０Ａへ無線で送信する送信装置２１が接続されている。

なお、送信装置２１から携帯受信機３０Ａへの無線通信の方式としては、例えばIEEE.802.11規格に従ったＷｉＦｉ等の無線ＬＡＮや、IEEE.802.15．4規格（ＺｉｇＢｅｅ通信規格）に従った中距離無線通信などを適用することができる。送信装置２１を配置する間隔は、５００ｍに限定されず送信装置の能力に応じてもっと長い距離としても良いし、線路がカーブし途中に通信を阻害する建造物等がある場所では、２５０ｍやそれ以下の距離としても良い。

本実施形態の警報システムにおいては、作業員が無線通信用の携帯受信機３０Ａと警報端末３０Ｂとを保有し、携帯受信機３０Ａが受信した情報をブルートゥース（登録商標）のような近距離無線通信によって警報端末３０Ｂへ送信するようになっている。
携帯受信機３０Ａは、送信装置２１からの無線通信信号を受信する機能、他の機器との間で近距離無線通信によってデータを送受信する機能を有しているものであればよく、従来からあるＴＣ列警用の無線端末（無線受信機）を使用することができる。また、ＴＣ列警用の無線端末の場合には、警報音を発する機能も備えている。

警報端末３０Ｂについては後に詳しく説明するが、携帯受信機３０Ａから送信される情報を受信する近距離無線通信機能と、警報音を発する機能の他、表示部を備え、接近する列車の位置を視覚で確認できるように構成されている。また、警報端末３０Ｂは、自己の位置を認識する機能と、携帯受信機３０Ａから受信した情報から自己位置情報に基づいて作業員が居る地点近傍の線路上の列車の在線位置情報を抽出する機能と、抽出した情報に基づいて列車が所定距離（例えば１ｋｍ）以内に近づいているか否か判断し警報を発する機能等を有している。従って、列車が接近してきた場合、警報端末３０Ｂで警報を発し、携帯受信機３０Ａでは警報を発しないようにすることができる。

本実施形態では、携帯受信機３０Ａと警報端末３０Ｂはそれぞれ手のひらサイズの大きさの機器として構成されており、移動中は携帯受信機３０Ａと警報端末３０Ｂの２つの機器を保有するが、作業を実施する際には、警報端末３０Ｂのみを身に付けるような利用方法が可能になっている。
本発明者らは、当初、携帯受信機３０Ａと警報端末３０Ｂを１つの機器として構成することについても検討したが、両方の機器の機能を１つの機器として実現しようとすると、機器が大型化してしまい、それを身に付けた状態で作業を実施すると、機器が邪魔になり作業性が低下することが分かった。

そこで、従来からあるＴＣ列警用の無線端末（無線受信機）を利用し、上記のように、作業員が保有する機器を携帯受信機３０Ａと警報端末３０Ｂとした。また、このようにすることにより、多大なコストをかけずに端末の小型化が可能になり、警報端末３０Ｂを身に付けた状態で作業を実施することができるため、警報を確実に認知することができるとともに、警報端末３０Ｂのみを設計すればよいため新規に開発する携帯端末のコストを抑えることができる。

また、本実施形態の列車接近警報システムにおいては、運行ダイヤに基づいてポイントや信号機の制御を自動で行なったり軌道回路からの信号に基づいて当該駅近傍の列車の位置を把握したりするなど、列車の運行情報を管理する自律分散型列車運行管理システム（ＡＴＯＳ）を構成するＡＴＯＳ駅装置４０と、該ＡＴＯＳ駅装置４０に接続されＡＴＯＳ駅装置４０から受け取った列車の在線位置情報等を上記伝送路２０へ送信する機能を有する列車接近警報制御装置（以下、列警駅装置と称する）４１が、路線沿線の拠点としての駅ごとに設けられている。なお、軌道回路は数１００ｍの長さの線路上に列車が存在するか否かを検出することができるので、列車接近警報の範囲の境界が１ｋｍであれば、軌道回路からの信号に基づいて列車の接近を検出し警報を発生するシステムを構築することができる。

さらに、各列警駅装置４１は光通信網４２を介して他の列警駅装置や図示しないＡＴＯＳ中央装置とデータ通信可能に接続され、当該駅近傍の列車の位置のみならず離れた駅の近傍（他線区）の列車位置（線別を含む）を把握する機能を有するように構成されている。なお、本実施形態では、１つの軌道回路によって監視される線路の範囲を線区と称する。光通信網４２の代わりにインターネットを介して情報を共有するように構成しても良い。
送信装置２１から無線で送信する情報としては、例えば列車が接近している線区を示すコード、どの駅とどの駅との間であるかを示すコード、位置情報を取得した軌道回路を示す識別コード、通番（送信ＩＤ）、誤り訂正符号等が考えられる。単線区間の場合には列車の走行方向が上り方向か下り方向かを示すコードを含ませても良い。

図２は、本実施形態の列車接近警報システムに使用される警報端末３０Ｂの概略構成を示す。図２に示すように、本実施形態における警報端末３０Ｂは、ブルートゥース規格に従った通信等の近距離無線通信機能を有し携帯受信機３０Ａとの間で無線によるデータ通信を行う送受信回路（通信モジュール）３１と、人工衛星が発信するＧＰＳ（全地球測位システム）電波を受信可能な受信回路（ＧＰＳ受信モジュール）３２と、ＬＣＤ（液晶パネル）などからなる表示部３３と、タッチパネルなどからなる入力操作部３４と、音声を発生するスピーカ３５を備えている。スピーカ３５の他にブザーを設けても良い。

さらに、警報端末３０Ｂは、内部回路を制御したり上記送受信回路３１や受信回路３２により受信した情報等を処理したりするＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３６と、ＣＰＵ３６が実行する動作プログラムの他、線路を記述した地図情報が記憶された不揮発性メモリとしてのＲＯＭ（リードオンリメモリ）３７と、データを一時的に記憶可能なＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３８を備える。

図３および図４には、警報端末３０Ｂの表示部３３に表示される代表的な画面の例が示されている。このうち、図３は作業線すなわち列車接近を報知して欲しい線区を選択設定するための設定画面、図４は作業開始後に表示される運用画面である。
本実施形態の警報端末３０Ｂは、任意の線区で作業する際に使用できるように、予め広範囲の路線地図情報が前記ＲＯＭ３７に記憶されている。また、前述したように、ＧＰＳ電波を受信可能な受信回路３２を備えており、ＣＰＵ３６は受信回路３２が受信したＧＰＳ電波に含まれる情報に基づいて当該警報端末３０Ｂの現在位置を認識する機能と、認識した現在位置に基づいて対応する作業エリアの線路を実際の路線の並びに従って上記設定画面上に表示する機能を有している。

また、警報端末３０Ｂは、ＧＰＳ情報に基づいて認識した現在位置および携帯受信機３０Ａから受信した列車接近情報に基づいて、各線路の路線名、近傍の駅やエリア内を走行する列車のアイコン等を上記運用画面上に表示する機能を有している。さらに、本実施形態の警報端末３０Ｂにおいては、ＣＰＵ３６は受信回路３２が受信したＧＰＳ電波に含まれる情報に基づいて現在位置を認識する際に、後に詳しく説明するように、鉄道ＧＩＳ（Geographic Information System）の情報（線名、線路名や、キロ程と緯度経度との関係を示す情報）に基づいて位置を補正するようにプログラムが構成されている。

次に、上記のような機能を実現する警報端末３０Ｂ内のＣＰＵ３６によって実行される処理の具体的な手順について図５のフローチャートを用いて説明する。なお、これらの処理とは別個に、警報端末３０Ｂは、線路沿線の送信装置２１から送信される列車在線位置情報を携帯受信機３０Ａより常時受信してＲＡＭ３８内に記憶する処理を行う。
警報端末３０Ｂの電源が投入されると、ＣＰＵ３６は、先ずＧＰＳ受信モジュールの診断、ブルートゥース通信モジュールの診断、電池残量診断などの起動時診断処理（ステップＳ１）を実行した後、携帯受信機３０Ａとの間でブルートゥース通信が行えるか否かの接続確認処理（ステップＳ２）を実行する。

その後、ＣＰＵ３６は、ＧＰＳ情報に基づいて端末位置すなわち作業者の位置を認識する処理（ステップＳ３）を実行した後、図３の作業線設定画面を使用して作業線を設定する処理（ステップＳ４）を実行する。そして、次のステップＳ５で、作業線の設定が確定したか否か判定し、作業線の設定が確定していない（Ｎｏ）と判定したときはステップＳ３へ戻り、作業線の設定が確定した（Ｙｅｓ）と判定したときはステップＳ６へ進んで、図４（Ａ）に示す運用画面の表示を行う。

続いて、ＣＰＵ３６は、携帯受信機３０Ａから受信した列車接近情報に基づいて、ステップＳ４で設定された作業線へ接近したり作業線から離れたりする列車を把握し、図４（Ａ）の運用画面上に表示したり警報音を出したりする列車接近警報処理（ステップＳ７）を実行する。次に、運用画面上の「駅」アイコンがタッチされたか否か判定し（ステップＳ８）、タッチされていない（Ｎｏ）と判定したときはステップＳ９へ進んで、「切替」ボタンがタッチされたか否か判定する。そして、「切替」ボタンがタッチされていない（Ｎｏ）と判定したときはステップＳ６へ戻り、「切替」ボタンがタッチされた（Ｙｅｓ）と判定したときはステップＳ１０へ進んで、図４（Ｃ）に示すテキスト画面の表示を行う。その後、ステップＳ１１へ進んで、「切替」ボタンがタッチされたか否か判定し、「切替」ボタンがタッチされていない（Ｎｏ）と判定したときはステップＳ１０へ戻り、「切替」ボタンがタッチされた（Ｙｅｓ）と判定したときはステップＳ６へ戻る。

一方、ステップＳ８で「駅」アイコンがタッチされた（Ｙｅｓ）と判定したときはステップＳ１２へ移行して、図４（Ｂ）に示す対応する駅の構内画面の表示を行う。その後、ステップＳ１３へ進んで、「切替」ボタンがタッチされたか否か判定し、「切替」ボタンがタッチされた（Ｙｅｓ）と判定したときはステップＳ１０へ移行し、「切替」ボタンがタッチされていない（Ｎｏ）と判定したときはステップＳ１４へ進んで、１０秒が経過したか判定し、１０秒が経過していない（Ｎｏ）と判定したときはステップＳ１３へ戻り、１０秒が経過した（Ｙｅｓ）と判定したときはステップＳ６へ戻る。
また、図５のフローチャートには示されていないが、ＣＰＵ３６はスピーカが故障していないか診断する機能を備えており、スピーカが故障している場合には、そのことを携帯受信機３０Ａへ知らせ、携帯受信機３０Ａの側で警報を発することができるようにプログラムが構成されている。

上記のように警報端末３０Ｂ内のＣＰＵ３６は様々な処理を実行するが、次に、そのうちステップＳ３の端末位置認識処理およびステップＳ４の作業線設定処理について詳しく説明する。
先ず、端末位置認識処理（作業位置検出）について説明する。本実施形態における作業位置検出の基本的な考え方は、ＧＰＳ受信データの緯度経度情報に基づき鉄道ＧＩＳ情報を記憶しているＲＯＭ３７内の路線データベースを検索し、図６に示すように、作業員の位置（Ｐ１点）の緯度と経度の値から、Ｐ１の最も近傍にある隣り合う２点（Ａ点，Ｂ点）のＧＩＳ値を求める。そして、求められた２点のＧＩＳ値から、作業員の位置情報を決定する。

具体的には、図６に示すように、作業員の位置（Ｐ１点）から線路に対して垂線を引き、その垂線と線路との交点（Ｐ２）を作業員キロ程とする。また、作業員キロ程の点Ｐ２からＧＰＳの作業員の位置Ｐ１までを作業員距離として記憶する。これにより、ＧＰＳ情報に誤差があったとしてもそれを考慮した作業員の位置情報が得られる。なお、路線データベースをＲＯＭ３７内に設ける代わりに、別途データ通信機能を設けて、鉄道ＧＩＳ情報を記憶している外部のサーバから無線通信でＧＩＳ値を受信するように構成しても良い。

次に、警報端末３０Ｂにおける作業線の設定（図５のステップＳ４）の仕方について、図３の設定画面を用いて詳しく説明する。
本実施形態の警報端末３０Ｂでは、特に限定されるものでないが、作業開始前に作業対象の線区と隣接するいずれかの線区の２つを選択設定できる。また、１線区のみを選択設定することもできるようにされている。
警報端末３０Ｂにおいて作業線区を選択設定する場合、先ず図３（Ａ）のように路線名が記述された複数の枠が並んで配置された設定初期画面が表示部３３に表示される。この画面は、前述したように、警報端末３０ＢのＣＰＵ３６が、受信したＧＰＳ電波に含まれる情報に基づいて認識した現在位置に基づいて自動的に作業エリアを判断し、当該エリアの線路を実際の路線の並びに従って表示する。

なお、図３の各設定画面および図４の各運用画面では、画面の上部に、バッテリの残量を示すアイコンＢＩと、ブルートゥース通信の状態を示すアイコンＢＴ、ＧＰＳ電波の受信状態を示すアイコンＧＩが表示されている。また、特に制限されるものでないが、図４（Ｃ）のテキスト表示画面では、選択された作業線および隣接線の路線名の左右に、当該路線で接近又は離反する列車までの距離が数値にて表示されるようになっている。このうち、頭に「−」が付いている数字は、離れて行く列車の距離で、「−」が付いていない数値は近づいて来る列車までの距離を意味している。このような欄を設けることで、作業者は列車までの距離をより正確に認識することができる。また、距離の数字が変化することで、状況をより詳しく判断することができる。

図３の設定画面に関しては、作業員が図３（Ａ）の画面を見ながら指で作業対象の線区の枠にタッチすると、当該線区の枠の表示色が変化して選択されたことを表示するとともに、図３（Ｂ）に示すように、その選択された枠に隣接した枠が選択枠とは異なる形態（色）で表示される。次に、作業員が、表示色が変化した選択枠に隣接する枠のうち一方の枠にタッチすると、図３（Ｃ）に示すように、当該枠の表示色が最初の選択枠の表示色と同じ色に変化する。その後、作業員が、画面下部に表示されている「決定」ボタンＢ１にタッチすると、表示色が変化した２つの枠に対応した２つの線区が選択される。

なお、本実施形態の警報端末３０Ｂでは、上記設定初期画面による選択操作を２度繰り返し、１回目と２回目の選択操作が同一であった場合に、選択設定が完了したと判断する。また、１回目と２回目の選択操作が異なっていた場合には、画面下部に表示される「戻る」ボタンにタッチすることで、図３（Ａ）の設定初期画面に戻って、再度初めから選択操作を実行することで設定が行えるようになっている。
上記作業線区の選択設定が終了すると、警報端末３０ＢのＣＰＵ３６は、携帯受信機３０Ａからの軌道回路情報の受信待ちを行い、軌道回路情報を受信すると設定確認画面（図示省略）を表示し、該設定確認画面で確認ボタンをタッチすると、図４（Ａ）の運用画面の表示へ移行する。またこの際、確認を促す音声メッセージをスピーカ３５より出力する。システムの運用上は、運用画面の表示へ移行したことにより、作業員の線路内への立ち入りが許可されたこととなる。

図３（Ａ）〜（Ｃ）の選択設定画面により作業線区として設定されると、ＣＰＵ３６は、携帯受信機３０Ａから受信した情報の中から、設定された線区に関する軌道回路情報を抽出して列車の接近を判断し、図４（Ａ）の運用画面を表示部３３に表示する。
図４（Ａ）の運用画面において、左右方向に延びる６本のラインＬ１〜Ｌ６は作業対象エリアに敷設されている線路であり、このうち太線で表わされているラインＬ３，Ｌ４は、図３（Ａ）〜（Ｃ）の選択設定画面により作業線区として設定された線路である。なお、各線路の近傍には、路線名が進行方向と共に付記されている。

また、図４（Ａ）の運用画面において、設定ラインＬ３，Ｌ４の中央に表示されている図形Ｍ１，Ｍ２は作業員を表わすアイコン、ラインＬ５，Ｌ６の中央寄りに表示されている図形Ｐ１，Ｐ２は駅構内を表わすアイコン、Ｍ１，Ｍ２の左右に表示されている図形Ｔ１，Ｔ２，……は列車を表わすアイコンであり、列車アイコンのうち大きいアイコンは接近して来る列車を、また小さいアイコン（白抜きの枠）は遠ざかる列車を意味している。なお、アイコンＭ１，Ｍ２の下方に表記されている数字はキロ程を表わす数字である。
図４（Ａ）の運用画面の上部の、バッテリの残量を示すアイコンＢＩ、ブルートゥース通信の状態を示すアイコンＢＴ、ＧＰＳ電波の受信状態を示すアイコンＧＩが表示されている領域と線区ラインＬ１〜Ｌ６の表示領域との間には、駅名を付記した駅アイコンＳＩ１〜ＳＩ３を表示した領域が設けられている。

さらに、図４（Ａ）の運用画面の下部には、「切替」ボタンＢ３と「再設定」ボタンＢ４とが表示されており、駅構内アイコンＰ１，Ｐ２にタッチすると、駅構内の詳細を表示する図４（Ｂ）の駅構内表示画面へ遷移するとともに、「切替」ボタンＢ３にタッチすると、エリア内の各路線名を大きく表示する図４（Ｃ）のテキスト表示画面へ遷移する。そして、図４（Ｂ）の駅構内表示画面で、駅構内アイコンＰ１，Ｐ２にタッチするか１０秒経過すると、図４（Ａ）の運用画面に戻る。また、図４（Ａ），（Ｂ）の画面で、画面の下部の「再設定」ボタンＢ４にタッチすると、図３（Ａ）の線区選択設定画面に繊維して作業対象線区の再設定が可能になる。図４（Ｂ）の駅構内表示画面で、「切替」ボタンＢ３にタッチすると図４（Ｃ）のテキスト表示画面へ遷移するようになっている。

図４（Ａ）の運用画面においては、列車の接近に伴って警報が行われる。警報には「接近」、「注意」、「確認」の３種類の警報音があり、選択設定されている当該線において列車が接近して来ると音声にて「○○線、下り列車 接近！」のような警報が、また隣接線において列車が接近して来ると音声にて「○○線、上り列車 注意！」のような警報が行なわれる。さらに、当該線と隣接線以外の線において列車が接近して来ると、音声でない確認音による警報が行なわれるようになっている。ブザーを備える場合には、ブザーを鳴動させるようにしても良い。このように選択されていない線路で列車の接近があると警報が行なわれることにより、作業者が誤って作業線の設定（選択）を行なったような場合にも、列車の接近が報知され、安全性の高いシステムが実現される。

なお、列車接近警報の実施の要否は、作業員のキロ程の警報区間内に列車の在線軌道回路が含まれるか否かで判定する。警報区間は、路線ごとに異なる「警報距離」と係員のＧＰＳ誤差分を考慮した距離を合算した区間とする。具体的には、警報区間は、「警報距離」＋「ＧＰＳ誤差分の距離×２」で算出された距離であり、警報距離は、「列車見通し距離」＋「処理時間分の距離」＋「伝送遅延分の距離」で算出される距離とする。

（変形例）
図７には、警報端末３０Ｂの変形例を示す。この変形例は、警報端末３０Ｂに端末の向きを検出するジャイロセンサ３９を設け、ジャイロセンサ３９からの信号に基づいて端末（作業員）の向きを判断できるように構成したものである。
このような機能を設けることで、例えば作業線の設定を行う作業員が１８０度向きを変えると、図３の設定画面や図４の運用画面における線路の並びを自動的に上下逆にして表示させるようにすることができ、これにより画面上の線路の並びを作業エリアにおける実際の線路の並びと一致させることができ、作業員がどちらの方向を向いても上り列車と下り列車を間違えることがないようにすることができる。

なお、ジャイロセンサ３９を設ける代わりに、地磁気センサーあるいは３軸方向に設置された３つの加速度センサーを設けて端末装置の移動中の向きを判断し、設定画面や運用画面における線路配置の並びを変更するように構成しても良い。
また、３軸方向の加速度センサーを設けることで、作業者がＧＰＳ電波の届かない範囲へ移動したような場合に、おおよその作業者の位置を把握することができる。端末装置の移動時に発生する加速度は、時間で１回積分することにより速度、更にもう１回積分することにより移動距離になる。従って、３軸方向の加速度センサーの出力を時間で２回積分することで移動距離を算出することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態においては、携帯受信機３０Ａと警報端末３０Ｂとの間のデータ送受信を、ブルートゥース規格に従った無線通信で行うように構成したものを説明したが、ブルートゥース以外の近距離無線規格に従った通信でもよいし、有線による通信でデータを送信するように構成してもよい。

また、前記実施形態においては、単純に列車が所定距離（例えば１ｋｍ）内に接近して来た場合に警報を発生するとしたが、ＡＴＯＳ駅装置から送信される列車運行情報には信号機の制御情報が含まれているので、列車が所定距離内に接近しかつ当該線路の信号機が青信号であるか否かを携帯端末側において判断して、青信号である場合に警報を発生するようにしても良いブルー。所定距離（１ｋｍ）内に接近している列車が作業地点までの間で折り返す列車であることが、ＡＴＯＳ駅装置から送信される列車運行情報から判断できれば、そのような列車に関しては警報を発生しないようにすることも可能である。

１０ 線路
１１ 列車
２０ 伝送路
２１ 送信装置
３０Ａ 携帯受信機
３０Ｂ 警報端末
３１ ブルートゥース送受信回路
３２ ＧＰＳ受信回路
３３ 表示部
３４ 入力操作部
３５ スピーカ
４０ ＡＴＯＳ駅装置（列車運行管理装置）
４１ 列車接近警報制御装置（列警駅装置）

Claims (4)

1. 鉄道路線の拠点に配置され当該拠点の近傍に延設されている線路毎に所定区間に列車が存在するか否か監視する複数の列車運行管理装置と、線路に沿って延設され前記複数の列車運行管理装置が有する列車運行情報を信号として伝送する伝送路と、線路に沿って任意の間隔で設置され前記伝送路により伝送されて来る情報信号を無線信号に変換して送信する複数の送信装置と、前記送信装置からの無線信号を受けて列車が接近しているか否か判断して警報を発生可能な携帯端末とを備えた列車接近警報システムであって、
   前記携帯端末は、
   前記送信装置によって送信された無線信号を受信可能な無線受信機と、
   警報出力手段を備え前記無線受信機から送信されたデータを受信し作業員が認識可能な警報を発生可能な警報端末と、からなり、
   前記無線受信機は、
   前記送信装置からの無線信号を受信可能な受信手段と、
   前記受信手段により受信した列車運行情報を含むデータを前記警報端末へ送信可能な通信手段と、を備え、
   前記警報端末は、
   前記無線受信機から送信されたデータを受信可能な通信手段およびＧＰＳ電波を受信可能なＧＰＳ受信手段と、
   前記ＧＰＳ受信手段により受信したＧＰＳ情報に基づいて自己の位置を認識する端末位置認識手段と、
   前記通信手段により前記無線受信機から受信したデータに含まれる当該警報端末の位置近傍の線路に関する列車運行情報を抽出し、該情報に基づいて所定の距離内に接近している列車の有無を判定する列車接近判定手段と、
   任意の線路を接近警報対象線路として設定する線路設定手段と、
   表示部と、を備え、接近警報対象地点の線路配置を前記表示部に表示し、
   前記線路設定手段は、前記線路配置の表示中に接近警報対象線路の選択入力が行われることに応じて、選択された線路を接近警報対象線路として設定するように構成され、
   前記列車接近判定手段は、設定された線路に関して列車接近判定を行い、その判定結果に基づいて前記警報出力手段を駆動して警報を発生可能に構成されていることを特徴とする列車接近警報システム。
2. 前記線路設定手段により設定された線路において列車が接近して来たと前記列車接近判定手段が判定した場合には、前記警報出力手段によって、前記線路設定手段により設定されていない線路において列車が接近してきた場合と異なる形態で、警報を発生するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の列車接近警報システム。
3. 前記線路設定手段は、前記線路配置の表示開始後、最初に選択された接近警報対象線路に隣接する線路以外の線路が追加入力された場合に、当該追加入力された線路を接近警報対象線路として設定しないように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の列車接近警報システム。
4. 前記警報端末は、当該警報端末の向きを検出するための検出手段を備え、
   前記検出手段によって検出された端末の向きに応じて、前記表示部に表示されている前記線路配置を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の列車接近警報システム。

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