JP7305066B2 - Wireless communication control system and wireless communication control method - Google Patents
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Description
本開示は、無線通信制御システム及び無線通信制御方法に関する。 The present disclosure relates to a radio communication control system and radio communication control method.
列車の安全性及び安定性の向上、及び、地上設備のスリム化による保守性の向上を目的として、無線通信を用いた列車制御システム、つまり無線式列車制御システムが開発され実用化し始めている(非特許文献1)。 For the purpose of improving the safety and stability of trains and improving maintainability by streamlining ground equipment, a train control system using wireless communication, that is, a wireless train control system, has been developed and put into practical use (non- Patent document 1).
非特許文献1で示される無線式列車制御システムは、列車の線路に沿って地上に設けられた地上システムと、列車に設けられた車上システムとで構成される。地上システムの地上装置の地上無線装置と、車上システムの車上装置の車上無線装置との間では、各列車の在線位置情報、速度情報及び停止限界情報が無線通信によってやり取りされ、それら情報に基づいて列車の速度制御や間隔制御が自動的に行われる。これにより、安全かつ安定な列車運行が可能となっている。 The wireless train control system shown in Non-Patent Document 1 is composed of a ground system provided on the ground along the train track and an on-board system provided on the train. Position information, speed information and stop limit information of each train are exchanged by radio communication between the ground radio equipment of the ground system and the on-board radio equipment of the on-board system. Based on this, train speed control and interval control are automatically performed. This enables safe and stable train operation.
上記のような制御情報が無線通信化される利点としては、従来よりも列車間隔が短くなること、列車運行の安定性が向上することに加え、地上設備のスリム化により、線路の移設に対して柔軟な変更ができること、運用と保守が軽減されることが挙げられる。 The advantages of wireless communication of the above control information are that the interval between trains is shorter than before, the stability of train operation is improved, and the slimming of wayside equipment makes it easier to relocate tracks. flexible changes can be made at the same time, and operation and maintenance are reduced.
無線式列車制御システムでは、複数の地上無線装置に、一定種類(例えば4種類)の無線周波数を順に繰り返して割り当てる周波数繰り返し方式が採用されている。この方式では、移動中の車上無線装置は、ある地点において、車上無線装置が使用する無線周波数及びスロット番号を変更するハンドオーバーを行う。 A radio train control system employs a frequency repetition method in which radio frequencies of a certain type (for example, four types) are sequentially and repeatedly assigned to a plurality of ground radio devices. In this method, a moving on-board radio device performs handover at a certain point to change the radio frequency and slot number used by the on-board radio device.
しかしながら、従来の無線式列車制御システムでは、ハンドオーバーが行われる地点であるハンドオーバー点は固定されている。このため、無線環境が、無線式列車制御システムの使用開始以降の建築物の新設などによって変化しても、その変化に合った適切なハンドオーバーを行うことができないという問題があった。 However, in a conventional wireless train control system, the handover point at which handover takes place is fixed. Therefore, even if the wireless environment changes due to new construction of buildings after the start of use of the wireless train control system, there is a problem that appropriate handover cannot be performed according to the change.
そこで、本開示は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、無線環境の変化に合った適切なハンドオーバーを行うことが可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure has been made in view of the above-described problems, and aims to provide a technology that enables appropriate handover in accordance with changes in the radio environment.
本開示に係る無線通信制御システムは、列車の線路に沿って地上に設けられた複数の地上無線装置と、前記列車に設けられ、現用系の無線機及び予備系の無線機を含み、前記予備系の無線機と前記地上無線装置との間の無線電波状態を取得する車上無線装置と、地上に設けられ、前記複数の地上無線装置及び前記車上無線装置と通信可能な無線制御装置とを備え、前記無線制御装置は、前記列車の位置に関して前記無線電波状態を含む基本データに基づいて、前記現用系の無線機と前記複数の地上無線装置との間でハンドオーバーが行われる地点であるハンドオーバー点の学習を行う学習部と、前記学習部での学習結果に基づいて、前記ハンドオーバー点を制御する制御部とを含む。 A wireless communication control system according to the present disclosure includes a plurality of ground wireless devices provided on the ground along train tracks, a working wireless device and a standby wireless device provided on the train; an on-board radio device for acquiring a radio wave state between a system radio and the ground radio device; and a radio control device provided on the ground and capable of communicating with the plurality of ground radio devices and the on-board radio device. and the radio control device, based on the basic data including the radio wave state regarding the position of the train, at a point where handover is performed between the active radio device and the plurality of ground radio devices. It includes a learning unit that learns a certain handover point, and a control unit that controls the handover point based on the learning result of the learning unit.
本開示によれば、列車の位置に関して予備系の無線機と地上無線装置との間の無線電波状態を含む基本データに基づいて、ハンドオーバー点の学習を行う。このような構成によれば、無線環境の変化に合った適切なハンドオーバーを行うことができる。 According to the present disclosure, learning of handover points is performed based on basic data including the radio wave state between the standby radio device and the ground radio device with respect to the position of the train. According to such a configuration, appropriate handover can be performed in accordance with changes in the radio environment.
本開示の目的、特徴、局面及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。 Objects, features, aspects and advantages of the present disclosure will become more apparent with the following detailed description and accompanying drawings.
<実施の形態1>
図1は、本実施の形態1に係る無線通信制御システム及び無線通信制御方法が適用された無線式列車制御システムの構成を概略的に例示する図である。無線式列車制御システムは、地上に設けられた地上システムと、列車に設けられた車上システムとを備える。<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a radio train control system to which the radio communication control system and radio communication control method according to Embodiment 1 are applied. A radio train control system includes a ground system provided on the ground and an on-board system provided on the train.
地上システムは、複数の地上無線装置(地上無線装置101,102,103)と、無線制御装置301と、無線基地局302と、地上系ネットワーク303とを備える。地上無線装置101,102,103は、列車の線路に沿って設けられた、地上システムの本来業務を行う無線装置である。地上無線装置101,102,103は、実質的に互いに同じであるため、以下では地上無線装置101について主に説明する。
The terrestrial system includes a plurality of terrestrial radio devices (
車上システムは、車上無線装置201,202を備える。車上無線装置201,202は、列車に設けられた、車上システムの本来業務を行う無線装置である。車上無線装置201,202は、実質的に互いに同じであるため、以下では車上無線装置201について主に説明する。
The on-board system includes on-board
無線制御装置301は、地上に設けられている。無線制御装置301は、例えば4G,5Gなどの無線通信方式を用いる無線基地局302と接続されており、無線基地局302を介して車上無線装置201,202と通信可能となっている。また、無線制御装置301は、例えば有線回線からなる地上系ネットワーク303と接続されており、地上系ネットワーク303を介して地上無線装置101,102,103と通信可能となっている。詳細な説明は後述するが、無線制御装置301は、車上無線装置201と地上無線装置101,102,103との間でハンドオーバーが行われる地点であるハンドオーバー点の管理及び制御を行う。
The
図2は、本実施の形態1に係る地上無線装置101の構成を概略的に例示する図である。図2の地上無線装置101は、現用系の無線機111と、無線機111の冗長構成である予備系の無線機121とを含む。無線機111及び無線機121は、共通のアンテナを介して、車上無線装置201と無線信号を送受信することにより通信可能となっている。また、無線機111及び無線機121は、地上系ネットワーク303を介して無線制御装置301と通信可能となっている。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of
図3は、本実施の形態1に係る地上無線装置101の構成を、図2よりも詳細に例示する図である。無線機111は、送受信部112と制御部113とを含む。送受信部112は、共通のアンテナを介して車上無線装置201と無線通信を行う。制御部113は、無線制御装置301からの制御情報に基づいて、送受信部112の無線通信を制御し、例えば、送受信部112の無線通信の強度、周波数チャネル及びスロット番号などを制御する。無線機121は、送受信部112及び制御部113と同様の、送受信部122及び制御部123を含む。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of
なお、現用系の制御部113は、車上無線装置201と送受信部112との間の無線通信に基づいて、列車の位置などを含む第1列車制御情報(列車制御情報)を取得する。そして、現用系の制御部113は、地上系ネットワーク303を介して、当該第1列車制御情報を無線制御装置301に送信する。
Based on wireless communication between the on-board
図4は、本実施の形態1に係る車上無線装置201の構成を概略的に例示する図である。図4の車上無線装置201は、現用系の無線機211と、無線機211の冗長構成である予備系の無線機221とを含む。無線機211及び無線機221は、共通のアンテナを介して、地上無線装置101と無線信号を送受信することにより通信可能となっている。例えば、無線機211は、地上無線装置101の無線機111と無線信号を互いに送受信することにより通信可能となっており、無線機221は、地上無線装置101の無線機121と無線信号を互いに送受信することにより通信可能となっている。
FIG. 4 is a diagram schematically exemplifying the configuration of on-
無線機211及び無線機221は、列車に設けられた例えば4G,5Gなどの無線通信方式を用いる汎用無線機231と接続されており、汎用無線機231などを介して無線制御装置301と通信可能となっている。なお、図4では、車上無線装置201と汎用無線機231とは個別に設けられているが、例えば、車上無線装置201は汎用無線機231を含む構成であってもよい。
The
図5は、本実施の形態1に係る車上無線装置201の構成を、図4よりも詳細に例示する図である。無線機211は、送受信部212と制御部213とを含む。送受信部212は、共通のアンテナを介して地上無線装置101と無線通信を行う。制御部213は、無線制御装置301からの制御情報に基づいて、送受信部212の無線通信を制御し、例えば、送受信部212の無線通信の強度、周波数チャネル及びスロット番号などを制御する。無線機221は、送受信部212及び制御部213と同様の、送受信部222及び制御部223を含む。
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the on-vehicle
なお、現用系の無線機211と地上無線装置101,102,103との間では無線通信のハンドオーバーが行われる。現用系の制御部213は、地上無線装置101と送受信部212との間の無線通信に基づいて、現用系の無線機211と地上無線装置101との間の無線電波状態を含む第2列車制御情報を取得する。そして、現用系の制御部213は、汎用無線機231などを介して、当該第2列車制御情報を無線制御装置301に送信する。
Handover of wireless communication is performed between the active
予備系の制御部223は、地上無線装置101と送受信部222との間の無線通信に基づいて、予備系の無線機221と地上無線装置101との間の無線電波状態を含む無線電波状態監視情報を取得する。そして、予備系の制御部223は、汎用無線機231などを介して、当該無線電波状態監視情報を無線制御装置301に送信する。
The standby
図6は、本実施の形態1に係る無線制御装置301の構成を概略的に例示する図である。図6の無線制御装置301は、無線制御コア処理部311と、入出力I/F(インターフェース)部321と、モデル記憶部331とを含む。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the configuration of
入出力I/F部321は、無線基地局302及び地上系ネットワーク303と接続されている。無線制御コア処理部311は、入出力I/F部321などを介して、各種情報を地上無線装置101と送受信したり、各種情報を車上無線装置201と送受信したりする。例えば、無線制御コア処理部311は、地上無線装置101から第1列車制御情報を受信したり、車上無線装置201から第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報を受信したり、地上無線装置101及び車上無線装置201に制御情報を送信したりする。なお、無線制御コア処理部311は、上位システムからの入力情報を受信してもよい。
Input/output I/
無線制御コア処理部311は、列車運行状態管理部312と、状態学習部313と、ハンドオーバー点推定部314と、使用スロット番号推定部315とを備える。列車運行状態管理部312及び状態学習部313は学習部の概念に含まれ、ハンドオーバー点推定部314及び使用スロット番号推定部315は制御部の概念に含まれる。
The radio control
列車運行状態管理部312は、地上無線装置101からの第1列車制御情報と、車上無線装置201からの第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報とから、状態学習部313に用いられるデータベースを生成する。
The train operation
状態学習部313は、列車運行状態管理部312で生成されたデータベースから、列車の位置に関して予備系の無線機221と地上無線装置101との間の無線電波状態を含む基本データを生成する。そして、状態学習部313は、基本データに基づいて、現用系の無線機211と地上無線装置101,102,103との間でハンドオーバーが行われる地点であるハンドオーバー点の学習を行う。本実施の形態1では、状態学習部313は、基本データに基づいて、現用系の無線機211と地上無線装置101,102,103との間で使用されるスロット番号の学習も行う。なお、これらの学習には、例えばAI(Artificial Intelligence)学習が用いられる。
The
ハンドオーバー点推定部314は、ハンドオーバー点の学習結果に基づいて制御情報を地上無線装置101及び車上無線装置201に制御情報を送信することによって、ハンドオーバー点を制御(変更)する。
The handover
使用スロット番号推定部315は、スロット番号の学習結果に基づいて制御情報を地上無線装置101及び車上無線装置201に制御情報を送信することによって、使用されるスロット番号を制御(変更)する。
The used
モデル記憶部331は、状態学習部313の基本データ及び学習結果を記憶する。モデル記憶部331に記憶された基本データ及び学習結果は、状態学習部313での将来の学習に適宜用いられる。
The
<動作>
本実施の形態1に係る無線式列車制御システムの動作について以下説明する。<Action>
The operation of the radio train control system according to the first embodiment will be described below.
図2及び図3の地上無線装置101の現用系の無線機111は、車上無線装置201との通信に基づく第1列車制御情報を、地上系ネットワーク303を介して無線制御装置301に送信する。
The
図4及び図5の車上無線装置201の無線機211及び無線機221は、制御部213,223からの無線周波数チャネルの変更指示により、送受信部212,222が用いる無線周波数チャネルを変更する。
The
現用系の無線機211は、ハンドオーバー点にて無線周波数チャネルの変更を行う。
The
予備系の無線機221は、ハンドオーバー点から、無線制御装置301で設定されたパラメータが示す距離だけ前後する地点にて、無線周波数チャネルの変更を行う。または、予備系の無線機221は、列車がハンドオーバー点を通過するタイミングから、無線制御装置301で設定されたパラメータが示す時間だけ前後する地点にて無線周波数チャネルの変更を行う。このため、予備系の無線機221が無線周波数チャネルの変更を行う列車の位置は、ハンドオーバー点と上記パラメータとから求めることができる。なお、列車の様々な位置について無線電波状態監視情報を取得すするために、上記パラメータは、無線制御装置301によって適宜変更されてもよい。
The
現用系の無線機211は、地上無線装置101との通信に基づく第2列車制御情報を、汎用無線機231及び地上の無線基地局302を介して無線制御装置301に送信する。予備系の無線機221は、地上無線装置101との通信に基づく無線電波状態監視情報を、汎用無線機231及び地上の無線基地局302を介して無線制御装置301に送信する。
The working
図6の無線制御装置301の入出力I/F部321は、地上無線装置101からの第1列車制御情報と、車上無線装置201からの第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報とを、無線制御コア処理部311に入力する。
The input/output I/
列車運行状態管理部312は、図7に示すように、地上無線装置101で取得された第1列車制御情報から、時刻(ログ取得日時)、各列車の在線位置、各列車の走行方向、各列車の走行速度、各列車の使用無線周波数チャネル、各列車の使用スロット番号などのデータベースを作成する。各列車の在線位置は、車上無線装置201の位置を含む。
As shown in FIG. 7, the train operation
図示しないが、列車運行状態管理部312は、車上無線装置201で取得された第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報から、各列車の地上無線装置101と車上無線装置201との間の無線通信について、受信レベル、フレーム抜け数、誤り訂正数などのデータベースを作成する。なお、各列車の使用無線周波数チャネル、及び、各列車の使用スロット番号は、第1列車制御情報ではなく、第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報に含まれてもよい。
Although not shown, the train operation
状態学習部313は、列車運行状態管理部312で生成されたデータベースに基づいて、列車の位置に関して無線電波状態を含む基本データを生成する。つまり本実施の形態1では、状態学習部313は、第1列車制御情報、第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報に基づいて基本データを生成する。状態学習部313は、基本データの生成処理において様々な処理を行ってもよい。以下、基本データの生成処理で行われる処理のいくつかの例について説明する。
The
基本データの生成処理は、在線位置及び走行方向に基づいて、絶対位置ごとに得られる環境変数を生成する処理を含んでもよい。基本データの生成処理は、図8に示すように、受信レベルの平均、最大、最小、分散、中央値変動等を求める統計処理を含んでもよい。基本データの生成処理は、図9に示すように、時刻、列車の位置、列車の走行方向、列車の走行速度、及び、列車の使用無線周波数チャネルに基づいて、ハンドオーバー点と列車の位置との相対位置(H/O点との離隔)の統計処理を行うことを含んでもよい。 The basic data generation process may include a process of generating an environment variable obtained for each absolute position based on the on-track position and the traveling direction. The basic data generation processing may include statistical processing for obtaining the average, maximum, minimum, variance, median fluctuation, etc. of the reception level, as shown in FIG. As shown in FIG. 9, the basic data generation process is based on the time, train position, train running direction, train running speed, and radio frequency channel used by the train. may include performing statistical processing of the relative position of (distance from the H/O point).
基本データの生成処理は、図9~図11に示すように、時刻、列車の位置、列車の走行方向、列車の走行速度、列車の使用無線周波数チャネル、列車のフレーム抜け数、及び、列車の誤り訂正数に基づいて、無線通信品質の統計処理を行うことを含んでもよい。具体的には、状態学習部313は、車上無線装置201の第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報から、受信レベル、フレーム抜け数、誤り訂正数等の統計的数値を求めて、当該統計的数値に回帰等の処理を行ってもよい。また、状態学習部313は、当該統計的数値だけでなく、ハンドオーバー点に対する相関情報に回帰等の処理を行ってもよい。
As shown in FIGS. 9 to 11, basic data generation processing includes time, train position, train running direction, train running speed, train radio frequency channel used, number of train frame omissions, and train It may include performing statistical processing of wireless communication quality based on the number of error corrections. Specifically, the
基本データの生成処理は、図10及び図11に示すように、一の車上無線装置の無線通信品質が悪化した際に、同じ無線周波数チャネルを使用している別の車上無線装置の在線位置、走行方向の統計処理を行うことを含んでもよい。 As shown in FIGS. 10 and 11, the basic data generation process is performed when the radio communication quality of one on-board radio device deteriorates, and when another on-board radio device using the same radio frequency channel is on the line. It may include performing statistical processing of position and running direction.
状態学習部313は、基本データに基づいて、ハンドオーバー点及びスロット番号の学習を行う。本実施の形態1に係る状態学習部313は、基本データに基づいて、基本データからハンドオーバー点及びスロット番号の包括的な評価値を求めることが可能なモデルを学習する。
The
ハンドオーバー点推定部314及び使用スロット番号推定部315は、第2列車制御情報から生成される基本データにモデルを用いて求められた評価値と、無線電波状態監視情報から生成される基本データにモデルを用いて求められた評価値とを比較する。
The handover
そして、ハンドオーバー点推定部314は、評価値の差が閾値を超える場合には、第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報のうち評価値が高い方のハンドオーバー点に変更するための制御情報を生成する。ハンドオーバー点推定部314と同様に、使用スロット番号推定部315は、評価値の差が閾値を超える場合には、第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報のうち評価値が高い方のスロット番号に変更するための制御情報を生成する。
Then, when the difference between the evaluation values exceeds the threshold, the handover
制御情報は、入出力I/F部321などによって、地上無線装置101及び車上無線装置201などに送信される。これにより、過去の統計情報から、無線通信品質が良いハンドオーバー点及びスロット番号が通知される。
The control information is transmitted to the
モデル記憶部331は、状態学習部313で基本データと学習結果であるモデルとを記憶する。
The
<実施の形態1のまとめ>
以上のような本実施の形態1に係る無線式列車制御システムによれば、列車の位置に関して予備系の無線機121と地上無線装置101との間の無線電波状態を含む基本データに基づいて、ハンドオーバー点の学習を行う。このような構成によれば、無線環境の変化に合った適切なハンドオーバーを行うことができる。また本実施の形態1によれば、基本データに基づいてスロット番号の学習を行うので、無線環境の変化に合った適切なハンドオーバーを行うことができる。以上の結果として、同一波干渉などを抑制することができ、安全及び安定輸送の実現化、並びに、運用及び保守コストの低減化が期待できる。<Summary of Embodiment 1>
According to the radio train control system according to the first embodiment as described above, based on the basic data including the radio wave state between the
<変形例1-1>
実施の形態1では、一つの列車に一つの車上無線装置201が設けられたが、一つの列車に二つの車上無線装置201が設けられてもよい。この場合に例えば、二つの車上無線装置201のうち車両前方の車上無線装置201が現用系の無線機として用いられ、車両後方の車上無線装置201が予備系の無線機として用いられてもよい。<Modification 1-1>
In Embodiment 1, one on-
<変形例1-2>
実施の形態1では、状態学習部313は、第1列車制御情報、第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報に基づいて基本データを生成したが、これに限ったものではない。例えば、状態学習部313は、第1列車制御情報及び無線電波状態監視情報に基づいて基本データを生成してもよい。<Modification 1-2>
In Embodiment 1, the
この場合、ハンドオーバー点推定部314及び使用スロット番号推定部315は、現在の無線電波状態監視情報から生成される基本データにモデルを用いて求められた評価値と、過去の無線電波状態監視情報から生成される基本データにモデルを用いて求められた評価値とを比較する。ハンドオーバー点推定部314は、評価値の差が閾値を超える場合には、現在の無線電波状態監視情報及び過去の無線電波状態監視情報のうち評価値が高い方のハンドオーバー点に変更するための制御情報を生成する。ハンドオーバー点推定部314と同様に、使用スロット番号推定部315は、評価値の差が閾値を超える場合には、現在の無線電波状態監視情報及び過去の無線電波状態監視情報のうち評価値が高い方のスロット番号に変更するための制御情報を生成する。
In this case, the handover
<変形例1-3>
状態学習部313は、基本データに基づいて、基本データからハンドオーバー点及びスロット番号の包括的な評価値を求めることが可能なモデルを学習したが、これに限ったものではない。例えば、状態学習部313は、基本データに基づいて、基本データを入力としていくつかの組のハンドオーバー点及びスロット番号を出力するモデルを学習してもよい。<Modification 1-3>
The
この場合、ハンドオーバー点推定部314及び使用スロット番号推定部315は、モデルから出力されるいくつかの組のハンドオーバー点及びスロット番号のうち一定レベルを満たす一組のハンドオーバー点及びスロット番号に変更する制御を行う。このような構成によれば、ハンドオーバー点推定部314及び使用スロット番号推定部315は、状態学習部313の学習結果のみに基づいてハンドオーバー点及びスロット番号の制御を行うことが可能である。
In this case, the
<変形例1-4>
実施の形態1では、列車の位置は第1列車制御情報として地上無線装置101で取得されたが、これに限ったものではない。例えば、列車の位置は車上無線装置201で取得されてもよいし、地上無線装置101及び車上無線装置201以外の装置で取得されてもよい。また、列車の位置は車上無線装置201で取得される場合には、無線電波状態監視情報は、基本データと同様に、列車の位置に関して予備系の無線機221と地上無線装置101との間の無線電波状態を含む情報であってもよい。<Modification 1-4>
In Embodiment 1, the position of the train is acquired by the
<実施の形態2>
図12は、本実施の形態2に係る無線通信制御システム及び無線通信制御方法が適用された無線式列車制御システムの構成を概略的に例示する図である。以下、本実施の形態2に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。<Embodiment 2>
FIG. 12 is a diagram schematically illustrating the configuration of a radio train control system to which the radio communication control system and radio communication control method according to the second embodiment are applied. Hereinafter, among the constituent elements according to the second embodiment, constituent elements that are the same as or similar to the above-described constituent elements are denoted by the same or similar reference numerals, and different constituent elements will be mainly described.
本実施の形態2に係る無線式列車制御システムは、実施の形態1の図1の構成に加えて、地上システムのクロック発生装置401を備えている。クロック発生装置401は、地上に設けられており、地上無線装置101,102,103が無線フレームのタイミングを合わせる(同期する)ためのフレームタイミングとしてタイミング信号(時刻同期情報)を生成する。
The radio train control system according to the second embodiment includes a ground
図13は、図3と同じ程度に、本実施の形態2に係る地上無線装置101の構成を概略的に例示する図である。図13の地上無線装置101の現用系の無線機111及び予備系の無線機121は、図3の構成要素に加えて、それぞれ時刻同期部114,124を含む。
FIG. 13 is a diagram schematically exemplifying the configuration of the
時刻同期部114,124は、地上系ネットワーク303を介して、クロック発生装置401から配信されるタイミング信号を受信する。時刻同期部114,124は、当該タイミング信号に基づいて、送受信部112,122の無線フレームの開始タイミングをそれぞれ生成する。なお、ここでいう無線フレームの送信タイミングは、無線フレームの送信タイミング、及び、スロットのタイミングと実質的に同じである。
<動作>
クロック発生装置401は、GPS(Global Positioning System)情報に基づいて、タイミング信号を生成し、地上系ネットワーク303を介して、地上無線装置101,102,103に送信する。<Action>
図13に示される地上無線装置101の時刻同期部114,124は、地上系ネットワーク303を介してクロック発生装置401から送信されたタイミング信号に基づいて、無線フレームの開始タイミングを生成する。制御部113,123は、時刻同期部114,124からの開始タイミングに基づいて各スロットのタイミングを生成し、送受信部112,122は当該タイミングに基づいて無線信号の送信を行う。これにより、地上無線装置101,102,103の送受信部112について無線フレームのタイミングが合わせられ、地上無線装置101,102,103の送受信部122について無線フレームのタイミングが合わせられる。
図6に示される無線制御装置301の列車運行状態管理部312は、実施の形態1と同様に、地上無線装置101で取得された第1列車制御情報から、時刻(ログ取得日時)、各列車の在線位置、各列車の走行方向、各列車の走行速度、各列車の使用無線周波数チャネル、各列車の使用スロット番号などのデータベースを作成する。
Train operation
状態学習部313は、実施の形態1と同様に、基本データの生成と、ハンドオーバー点及びスロット番号の学習とを行う。
ハンドオーバー点推定部314及び使用スロット番号推定部315は、実施の形態1と同様に、第2列車制御情報から生成される基本データにモデルを用いて求められた評価値と、無線電波状態監視情報から生成される基本データにモデルを用いて求められた評価値とを比較する。なお、いくつかの地上無線装置101が同じ無線周波数チャネルを使用している場合、それら装置が使用していないスロット番号の評価値が、それら装置が使用しているスロット番号の評価値よりも高くなるように、モデルの学習が行われてもよい。
The handover
ハンドオーバー点推定部314は、評価値の差が閾値を超える場合には、第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報のうち評価値が高い方のハンドオーバー点に変更するための制御情報を生成する。ハンドオーバー点推定部314と同様に、使用スロット番号推定部315は、評価値の差が閾値を超える場合には、第2列車制御情報及び無線電波状態監視情報のうち評価値が高い方のスロット番号に変更するための制御情報を生成する。
When the difference in the evaluation values exceeds the threshold, the handover
制御情報は、入出力I/F部321などによって、地上無線装置101及び車上無線装置201などに送信される。これにより、過去の統計情報から、無線通信品質が良いハンドオーバー点及びスロット番号が通知される。
The control information is transmitted to the
<実施の形態2のまとめ>
以上のような本実施の形態2に係る無線式列車制御システムによれば、地上無線装置101,102,103が無線信号を送信するタイミングを合わせるためのフレームタイミングが、地上に設けられたクロック発生装置401によって生成される。このような構成によれば、地上無線装置101,102,103がスロットのタイミングを合わせることが可能となるため、同一波干渉が抑制されたスロット割り当てが可能となる。また、この機能をシステムに実装することで、同一波干渉の発生を抑制できるだけでなく、列車の輸送の安定化が期待できる。<Summary of Embodiment 2>
According to the radio train control system according to the second embodiment as described above, the frame timing for synchronizing the timing at which the
<変形例2-1>
実施の形態2では、クロック発生装置401は、GPS(Global Positioning System)情報に基づいて、タイミング信号を生成したがこれに限ったものではない。例えば、クロック発生装置401は、PTP(Precision Time Protocol)グランドマスタのクロックに基づいて、タイミング信号を生成してもよい。<Modification 2-1>
In Embodiment 2, the
なお、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 It should be noted that it is possible to freely combine each embodiment and each modification, and to modify or omit each embodiment and each modification as appropriate.
上記した説明は、すべての局面において、例示であって、限定的なものではない。例示されていない無数の変形例が、想定され得るものと解される。 The above description is, in all aspects, illustrative and not restrictive. It is understood that innumerable variations not illustrated can be envisaged.
101,102,103 地上無線装置、111,121 無線機、201,202 車上無線装置、301 無線制御装置、312 列車運行状態管理部、313 状態学習部、314 ハンドオーバー点推定部、315 使用スロット番号推定部。 101, 102, 103 ground radio equipment, 111, 121 radio equipment, 201, 202 on-board radio equipment, 301 radio control equipment, 312 train operation state management unit, 313 state learning unit, 314 handover point estimation unit, 315 use slot number estimator.
Claims (6)
前記列車に設けられ、現用系の無線機及び予備系の無線機を含み、前記予備系の無線機と前記地上無線装置との間の無線電波状態を取得する車上無線装置と、
地上に設けられ、前記複数の地上無線装置及び前記車上無線装置と通信可能な無線制御装置と
を備え、
前記無線制御装置は、
前記列車の位置に関して前記無線電波状態を含む基本データに基づいて、前記現用系の無線機と前記複数の地上無線装置との間でハンドオーバーが行われる地点であるハンドオーバー点の学習を行う学習部と、
前記学習部での学習結果に基づいて、前記ハンドオーバー点を制御する制御部と
を含む、無線通信制御システム。a plurality of ground radio devices provided on the ground along the train tracks;
an on-board radio device provided on the train, including a working radio device and a backup radio device, and acquiring a radio wave state between the backup radio device and the ground radio device;
A radio control device provided on the ground and capable of communicating with the plurality of ground radio devices and the on-vehicle radio device,
The radio control device
Learning for learning a handover point, which is a point at which handover is performed between the active radio device and the plurality of ground radio devices, based on the basic data including the radio wave state regarding the position of the train. Department and
a control unit that controls the handover point based on the learning result of the learning unit.
前記学習部は、
前記基本データに基づいて、前記現用系の無線機と前記複数の地上無線装置との間で使用されるスロット番号の学習を行い、
前記制御部は、
前記学習部での学習結果に基づいて、前記スロット番号を制御する、無線通信制御システム。The wireless communication control system according to claim 1,
The learning unit
Based on the basic data, learning the slot number used between the active radio device and the plurality of terrestrial radio devices,
The control unit
A wireless communication control system that controls the slot number based on the learning result of the learning unit.
地上に設けられ、前記複数の地上無線装置が無線フレームのタイミングを合わせるためのフレームタイミングを生成するクロック発生装置をさらに備える、無線通信制御システム。The wireless communication control system according to claim 1 or claim 2,
A radio communication control system further comprising a clock generator provided on the ground and generating frame timing for synchronizing timing of radio frames of the plurality of terrestrial radio devices.
前記学習部は、
前記地上無線装置で取得された列車制御情報と、前記車上無線装置で取得され、前記無線電波状態を含む無線電波状態監視情報とに基づいて前記基本データを生成し、
前記基本データの生成処理は、
時刻、前記列車の位置、前記列車の走行方向、前記列車の走行速度、及び、前記列車の使用無線周波数チャネルに基づいて、前記ハンドオーバー点と前記列車の位置との相対位置の統計処理を行うことを含む、無線通信制御システム。The wireless communication control system according to claim 1 or claim 2,
The learning unit
generating the basic data based on train control information acquired by the ground radio device and radio wave state monitoring information acquired by the on-board radio device and including the radio wave state;
The basic data generation process includes:
Statistically processing the relative positions of the handover point and the position of the train based on the time, the position of the train, the direction of travel of the train, the speed of the train, and the radio frequency channel used by the train. A wireless communication control system, including:
前記学習部は、
前記地上無線装置で取得された列車制御情報と、前記車上無線装置で取得され、前記無線電波状態を含む無線電波状態監視情報とに基づいて前記基本データを生成し、
前記基本データの生成処理は、
時刻、前記列車の位置、前記列車の走行方向、前記列車の走行速度、前記列車の使用無線周波数チャネル、前記列車のフレーム抜け数、及び、前記列車の誤り訂正数に基づいて、無線通信品質の統計処理を行うことを含む、無線通信制御システム。The wireless communication control system according to claim 1 or claim 2,
The learning unit
generating the basic data based on train control information acquired by the ground radio device and radio wave state monitoring information acquired by the on-board radio device and including the radio wave state;
The basic data generation process includes:
Based on the time, the position of the train, the running direction of the train, the running speed of the train, the radio frequency channel used by the train, the number of missing frames of the train, and the number of error corrections of the train, radio communication quality A wireless communication control system, including performing statistical processing.
前記無線通信制御システムは、
列車の線路に沿って地上に設けられた複数の地上無線装置と、
前記列車に設けられ、現用系の無線機及び予備系の無線機を含み、前記予備系の無線機と前記地上無線装置との間の無線電波状態を取得する車上無線装置と、
地上に設けられ、前記複数の地上無線装置及び前記車上無線装置と通信可能な無線制御装置と
を備え、
前記無線制御装置が、前記列車の位置に関して前記無線電波状態を含む基本データに基づいて、前記現用系の無線機と前記複数の地上無線装置との間でハンドオーバーが行われる地点であるハンドオーバー点の学習を行い、
前記無線制御装置が、前記学習の結果である学習結果に基づいて、前記ハンドオーバー点を制御する、無線通信制御方法。A wireless communication control method for a wireless communication control system,
The wireless communication control system is
a plurality of ground radio devices provided on the ground along the train tracks;
an on-board radio device provided on the train, including a working radio device and a backup radio device, and acquiring a radio wave state between the backup radio device and the ground radio device;
A radio control device provided on the ground and capable of communicating with the plurality of ground radio devices and the on-vehicle radio device,
A handover point at which the radio control device performs handover between the working radio device and the plurality of ground radio devices based on the basic data including the radio wave state regarding the position of the train. Do point learning,
A radio communication control method, wherein the radio control device controls the handover point based on a learning result that is a result of the learning.
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