JPH1076952A - 列車検修・列車故障復旧支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】列車の検修や営業運転中に発生する列車故障等
にいち早く対応することが可能な列車検修・列車故障復
旧支援装置を提供すること。 【解決手段】線路１１上を走行する列車９と、地上側に
設置され前記列車の運行を監視する運行管理システム６
と、地上側に設置され前記列車９の検修ならび故障復旧
させるためのメンテナンス工場７からなり、前記列車９
と、前記運行管理システム６と、前記メンテナンス工場
７相互間をデータ伝送可能に構成した列車検修・列車故
障復旧支援装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄道車両の運行支援
と列車検修・列車故障復旧支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の列車運行管理システムなら
びにメンテナンス工場を説明するための説明図である。
同図において、４ａ〜４ｃは連動装置、３ａ〜３ｃはＣ
ＴＣ（列車集中制御装置）、５はループ構成のＬＡＮ
（構内データ通信網）である。このＬＡＮに接続された
統括指令を行う運行管理システム６が接続される。

【０００３】列車９ａ，９ｂが路線１１上を走行してい
く時、列車の移動を連動装置４ａ〜４ｃによって列車の
在線位置を検出し、列車がダイヤに沿って走行するよう
追跡し、ダイヤ通り列車を運用させて行くのが運行管理
システムの主要な仕事である。

【０００４】連動装置４ａ〜４ｃで列車の路線位置上の
検出し、このデータをＣＴＣ（列車集中制御装置）３ａ
〜３ｂを介し、ＬＡＮ５を通して伝えられる。

【０００５】列車９ａ、９ｂとの交信は運行管理システ
ム（運転指令センター）の指令員と列車乗務員（通常運
転士）の間で列車無線により音声で交信されることが普
通であり、メンテナンス工場７はこれらの運行管理シス
テムに何等関わりのないのが普通の形である。メンテナ
ンス工場７は、列車の定期検修または緊急検修ならびに
列車を故障復旧させるためのものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のシステムにおい
ては列車の運用システムを効率化するためのみに考えら
たものであり、これをメンテナンスと結びつけて、さら
に効率的に列車の運用を実現は行われていない。

【０００７】このため新型車両が新しく営業運転に投入
されたとき運転士がなれない運転台での機器の操作を誤
り、列車事故を大きなものにした例は多い。

【０００８】このような事故に遭遇した運転士に対し、
地上から列車の故障復旧方法を列車の表示装置などに表
示できれば鉄道事業者がもっとも恐れる乗客サービスの
低下を低く抑えることが可能である。

【０００９】また列車が走行中の機器データを正確に地
上に送り続けることが可能となればこれらのデータ取捨
選択したり、編集して必要データを蓄積していくことに
より、機器の経時変化や、劣化傾向を把握しメンテナン
スのあり方を画期的に変革し列車運用の効率化を図るこ
とも可能である。

【００１０】さらに、これらのデータを活用することに
より、メンテナンス工場における列車の検修効率を画期
的向上させることが可能である。このことは結果的に見
れば列車運行を効率的に運用していくことにも通じる訳
である。

【００１１】本発明は以上のような事情に基いてなされ
たもので、列車の検修や営業運転中に発生する列車故障
等にいち早く対応することが可能な列車検修・列車故障
復旧支援装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、線路上を走行する列車
と、地上側に設置され前記列車の運行を監視する運行管
理システムと、地上側に設置され前記列車の検修ならび
故障復旧させるためのメンテナンス工場からなり、前記
列車と、前記運行管理システムと、前記メンテナンス工
場相互間をデータ伝送可能に構成した列車検修・列車故
障復旧支援装置である。

【００１３】請求項１に対応する発明によれば、列車、
運行管理システム、メンテナンス工場の情報を一体化す
ることにより、故障を予測したり効率的に交換部品を用
意管理することが可能で、電車のメンテナンスが故障に
対して極めて効果的になる。前記目的を達成するため、
請求項２に対応する発明は、線路上を走行し、地上の無
線基地局と交信可能な車上局装置を有する列車と、地上
側に設置され前記列車の運行を監視する運行管理システ
ムと、地上側に設置され前記列車の検修ならび故障復旧
させるためのメンテナンス工場と、前記運行管理システ
ムと前記メンテナンス工場相互間をデータ伝送可能に接
続したデータ伝送路と、前記データ伝送路に接続され前
記列車の車上局装置と交信可能な空間波用アンテナと地
上無線基地局からなる情報交信装置とからなり、前記列
車と、前記運行管理システムと、前記メンテナンス工場
相互間をデータ伝送可能に構成した列車検修・列車故障
復旧支援装置である。

【００１４】請求項２に対応する発明によれば、請求項
１の作用に加えて、基本的に経済的な投資で最大限の効
果を実現でききる。具体的には、空間波でデータ交信を
行うシステムは基本的に安価であり、冗長構成をとって
有線システムに比較し極めて安価なコストで実現でき
る。

【００１５】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、前記車上局装置と、複数の車両情報中央装
置と、複数の端末装置と、前記各車両情報中央装置と前
記各端末装置とを接続する基幹伝送ラインとを備え、各
車両の主回路機器情報、補助電源装置情報、空調装置、
換気装置等の車載機器情報の収拾や故障情報の収拾を行
う車両情報制御装置を有し、前記各車両情報中央装置は
該各情報を編集する機能を有し、前記車上局装置は該編
集された情報を地上に送信したり、前記地上無線基地局
からのデータを受信する無線送受信部およびアンテナ部
を備えたものである請求項２記載の列車検修・列車故障
復旧支援装置である。

【００１６】前記目的を達成するため、請求項４に対応
する発明は、前記車上局装置と、複数の車両情報中央装
置と、車掌用端末装置を含む複数の端末装置と、前記各
車両情報中央装置と前記各端末装置とを接続する基幹伝
送ラインとを備え、各車両の主回路機器情報、補助電源
装置情報、空調装置、換気装置等の車載機器情報の収拾
や故障情報の収拾を行う車両情報制御装置を有し、前記
各車両情報中央装置は該各情報を編集する機能を有し、
前記車上局装置は該編集された情報を地上に送信した
り、前記地上無線基地局からのデータを受信する無線送
受信部およびアンテナ部を備え、かつ前記車掌用端末装
置を制御するための車掌用端末制御装置に送受信部及び
アンテナ部を設けたものである請求項２記載の列車検修
・列車故障復旧支援装置である。

【００１７】請求項３または請求項４に対応する発明に
よれば、走行中の列車が故障を発生したときでも、列車
内の車両情報制御システムに搭載されている表示装置に
故障復旧支援画面が表示され、列車の再走行が可能にな
る。

【００１８】前記目的を達成するため、請求項５に対応
する発明は、前記メンテナンス工場にホストコンピュー
タおよびエキスパートコンピュータが配設され、前記ホ
ストコンピュータのメモリ部に前記列車の走行時の各種
データ並びに各種検修記録データ等を蓄え、前記列車の
事故発生時に前記エキスパートコンピュータが事故原因
の推定、事故復旧の推論を行い、前記運行管理システム
に送信することを特徴とする請求項２記載の列車検修・
列車事故復旧支援装置である。

【００１９】前記目的を達成するため、請求項６に対応
する発明は、前記メンテナンス工場に端末コンピュータ
を備え、該端末コンピュータは前記ホストコンピュータ
に蓄積したメモリ部のデータから該メンテナンス工場内
の各メンテナンスすべき車両の必要データを入手するよ
う構成したことを特徴とする請求項５記載の列車検修・
列車事故復旧支援装置である。

【００２０】請求項５または請求項６に対応する発明に
よれば、メンテナンス工場の近代化を一挙に推進するこ
とが可能であり、列車のライフサイクルコストなど極め
て安価に抑えることができるようになる。

【００２１】前記目的を達成するため、請求項７に対応
する発明は、前記車上局装置は、地上側から車両側に送
信されたデータを復調してコンピュータ処理可能な信号
に変換する車上復号化手段と、車両側から地上側にデー
タを送信するとき該コンピュータ処理可能な信号を送信
可能な信号に変換する車上符号化手段とを備え、前記地
上無線基地局は、車両側から地上側に送信されたデータ
を復調してコンピュータ処理可能な信号に変換する地上
復号化手段と、地上側から車両側に送信するとき該コン
ピュータ処理可能な信号を送信可能な信号に変換する地
上符号化手段とを備え、前記車上局装置および前記地上
無線基地局にそれぞれ有する車上・地上復号化手段およ
び車上・地上符号化手段に、信号変換時の誤りを検出
し、該誤りを訂正する誤り訂正手段を組み合わせたこと
を特徴とする請求項２記載の列車検修・列車事故復旧支
援装置である。

【００２２】請求項７に対応する発明によれば、地上と
車上の交信データの信頼性が向上する。

【００２３】前記目的を達成するため、請求項８に対応
する発明は、車両側と地上側のデータ交信を行う際、通
常時は前記車上局装置からデータ送受信を行い、緊急時
は前記車上局装置と前記車掌用制御装置からデータ送受
信を行うことを特徴とする請求項４記載の列車検修・列
車故障復旧支援装置である。

【００２４】前記目的を達成するため、請求項９に対応
する発明は、前記車両情報制御中央装置は、速度、距離
を演算する演算手段と、該演算手段で演算された演算距
離を修正する地点検知装置と、前記運行管理システムが
故障したときには列車追跡を行うバックアップ手段とを
設けたことを特徴とする請求項３記載の列車検修・列車
故障復旧支援装置である。

【００２５】前記目的を達成するため、請求項１０に対
応する発明は、車上側と地上側のデータ交信時には、前
記車上局装置と前記地上無線基地局から診断用信号を交
互に送信しあい正しく受信できることを確認した上でデ
ータ送受信を行うことを特徴とる請求項２記載の列車検
修・列車故障復旧支援装置である。

【００２６】請求項８、９、１０のいずれかに対応する
発明によれば、従来の運行管理システムの信頼度を向上
させることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。

【００２８】図１は請求項１または請求項２あるいは請
求項９に対応する実施形態を説明するための概略構成図
である。図１は図８に示す従来からの運行管理システム
に対して無線局アンテナ２ａ，２ｂと、これに接続され
る地上無線基地局１ａ，ｌｂを追加したのもである。そ
してそれぞれの無線局アンテナ２ａ，２ｂはＣＴＣ装置
３ａ，３ｂ等とともにループ状のネットワークＬＡＮ５
に結合される。

【００２９】更に、メンテナンス工場７をＬＡＮ５に接
続、更にメンテナンス工場７は運転指令を含む運行管理
システム６にダイレクトに送信ケーブル８で結合され
る。

【００３０】一方列車には車内の状況デ一夕を収集する
モニタ装置（あるいは情報制御装置）に無線交信可能な
な車上局装置１０ａ，ｌ０ｂを搭載する。

【００３１】次に、以上のように構成された実施形態の
作用効果について説明する。図１において線路１１上を
走行する列車９ａ及び９ｂは閉塞単位に在線位置を連動
装置４ａ，４ｂによって把握され、これをＣＴＣ装置３
ａ，３ｂを経由して運行管理システム６に伝えられ列車
追跡及びダイヤ照合という基本機能を実現していく。

【００３２】一方列車９ａ，９ｂには車上局装置１０
ａ，ｌ０ｂがそれぞれ搭載されており列車の速度、走行
積算距離（キロ程とよばれている）列車番号等の基本デ
一夕の他、車両情報制御装置が収集する列車走行時に動
作する搭載機器の動作状況、モーター電流、ブレーキ圧
力、電源装置の出力電圧、周波数などのアナログ値、ま
た故障時のロガー機能など全てが送信可能である。

【００３３】これらのデ一夕は地上の無線アンテナ２
ａ，２ｂでキャッチされ地上無線基地局１ａ，ｌｂを介
しＬＡＮ回線５を通じてメンテナンス工場７に到達す
る。

【００３４】このように無線による情報は基本的にメン
テナンス工場７が収集する。

【００３５】図２は請求項３または請求項４に対応する
実施形態を説明するための図で、図１の車上側のデータ
収集及びデータ交信作用の構成説明図である。車上局装
置１０は、無線送受信器３６ａ〜３６ｃおよび車上アン
テナ３７ａ〜３７ｃを各々結合して構成されている。こ
の各車上局装置１０は先頭車両情報制御中央装置２０
ａ、後尾車両情報制御中央装置２０ｂにそれぞれ結合さ
れている。車両情報制御中央装置２０ａ、２０ｂ間は基
幹伝送ライン２２により電気的に接続され、基幹伝送ラ
イン２２には、各車両毎に情報制御端末装置２１ａ〜２
１ｎが設けられている。

【００３６】各端末装置２１ａ〜２１ｎにはそれぞれ車
両内伝送ライン２３を介して車両搭載機器、例えば案内
表示器２４、車両情報用配電盤２５、空調装置２６、Ｂ
・Ｃ・Ｕ（ブレーキ制御装置）２７、主変換装置２８、
静止形変換装置２９、連続換気装置３０、汚物処理装置
３１等が電気的に結合されている。

【００３７】各端末装置２１ａ〜２１ｎと車両搭載機器
は、車内伝送ライン２３を介さず直接配線するようにし
てもよい。

【００３８】また、車両情報制御中央装置２０ａには運
転士が電車運転を行うための主幹制御器（マスコン）３
５やＡＴＣ（自動列車制御装置）３２や速度発電機３３
等が結合され、そのほか運転士に列車走行状況を伝える
ための表示装置３４ａ，３４ｂが車両情報制御中央装置
２０ａに接続されている。

【００３９】表示装置３４ａ，３４ｂにはタッチセンサ
が内蔵されており、画面にタッチすることにより、画面
を切換えたり指令を出す機能を有している。運転士は、
列車運行中に画面をタッチしながら全システムを稼働さ
せる。端末装置２１ａ〜２１ｎ、例えば２１ｊには車掌
用表示制御装置３８が接続され、更に車掌用表示制御装
置３８に表示装置３４ｃが接続されている。

【００４０】この表示装置３４ｃは車掌が車内の空調、
放送、案内表示など乗客に対してサービスを行うときに
主として利用するものである。この端末装置２１ｊには
無線送受信器３６ｂと車上無線アンテナ３７ｂが接続さ
れ、この構成により端末装置２１ｊからも情報の交信が
可能に構成されている。

【００４１】図２において、車両情報制御中央装置２０
ａ，２０ｂが収集したデ一夕を車上局装置１０に伝達す
るものであり、この場合のデ一夕の交信状況はつぎの通
りである。

【００４２】（１） 基本的には列車正常時は地上無線
基地局１の要請で自動的にデ一夕を送信する。この為、
運転士の業務上の負担増加はない。

【００４３】列番、速度情報、走行距離情報 故障情報 車上搭載機器の自己診断情報 性能試験デ一タ （２）トラブルが発生すると、運転指令と列車間での交
信が行われ、要請に合ったデ一夕を運転士が表示装置３
４ａ、３４ｂのタッチキー操作により送信する。これら
のデ一夕はメンテナンス工場７に集められる。

【００４４】図２の車両情報制御中央装置２０ａに速度
発電機３３が接続されている。この為の速度演算、距離
演算が極めて容易にできる。車両情報中央装置２０ａは
表示装置３４ａ、３４ｂには必ず現在速度と走行積算距
離が表示されている。列車の速度と位置を車上局から連
続的に送信すれば連動装置４が把握する列車位置が線路
の閉塞単位なのに対し、地上無線局アンテナ２を経由し
て得られる無線基地局１の距離データはずばり積算距離
で把握できる。

【００４５】従って、図１の運行管理システム６でこの
速度距離データを参考値として表示する様構成すれば連
動装置４ａ〜４ｃやＣＴＣ装置３ａ〜３ｃが故障して車
両運行が困難な時もバックアップすることが可能であ
る。

【００４６】図３は請求項５または請求項６に対応する
実施形態を説明するための図で、メンテナンス工場７内
のコンピュータシステムの概略構成図である。ホストコ
ンピュータ４１内には、デ一タベ−ス用サーバ一５０
ａ，５０ｂならびにデ一夕格納用大容量メモリ・デスク
５１ａ，５１ｂが配設されている。この場合、サーバ一
５０ａ，５０ｂとメモリ・デスク５１ａ，５１ｂはとも
に冗長系の構成にしてあり、基本的には列車からのデー
タを多量に蓄積し、サーバー５０ａ，５０ｂで編集する
ようになっている。

【００４７】エキスパ一卜用コンピュータ４２内には、
人工知能（ＡＩ）プロセッサ用インターフェイス５２を
中心にして、マンマシンインターフェイス５３と人工知
能（ＡＩ）プロセッサ５４及び通信用インターフェイス
５７が配設されている。

【００４８】人工知能（ＡＩ）プロセッサ５４内部は事
故判定機能部５５、事故復旧機能部５６から構成されて
おり、それぞれ事故判定の推論と復旧方法の推論を行う
ようなっている。

【００４９】このマンマシンインターフェイス５３は起
動端末４３の操作によってこの指令をインターフェイス
５２に伝えたり、人工知能プロセッサ５４の推論結果を
受けて通信用インターフェイス５７を通じて専用通信線
８を経由して運行管理システム６に伝え中継点となる。

【００５０】また、シヨップ端末４４ａ〜４４ｎは例え
ば各々のシヨップが必要とする検修履歴、故障履歴、編
成履歴機器搭載履歴、検査周期情報、車両性能情報、検
査状況、工場内設備管理等をホストコンピュータ４１と
交信して作成しようとするもので例えばイーサネット４
０等を相互通信を行うことが可能な構成にしてある。図
３の構成において、通常の運用は列車から送信されくる
デ一夕をホストコンピュータ４１が受信してデスク５１
ａ，５１ｂに蓄える。このデ一夕を編集してデ一タベ−
ス用サーバ一５０ａ，５０ｂとしている。

【００５１】ショップ端末４４からホストコンピュータ
４１のデ一タベ−スを利用することが可能である。おお
よそ次の様なデ一夕を各ショップ端末４４は必要として
おり、このデ一夕で工場の運用を進めて行くわけであ
る。

【００５２】（１） 検修履歴 （２） 故障履歴 （３） 編成履歴 （４） 機器搭載履歴 （５） 検査周期情報 （６） 車両性能情報 （７） 検査状況 （８） 予知保全状況 （１０）工場内設備管理 （１１）図面検索 （１２）検査支援情報（検査項目、検査内容、使用工
具、使用部品） （１３）統計情報 列車は運用中にトラブルに見舞われることがある。この
ような時は起動端末４３で、マンマシンインターフェイ
ス５３を介して人工知能用プロセッサインターフェイス
５２をアクセスする。

【００５３】このインターフェイス５２はホストコンピ
ェータ４１のデ一タベ−ス用サーバー５０のデ一夕をセ
レクト収集する役目とＡＩプロセッサ５４内の事故判定
機能部５５と事故復旧機能部５６を動作させる。

【００５４】これらの機能部は例えば図４に示す様な推
論を行っていく。図４に専門家の診断手順と呼ばれるも
ので、問題解決の手順は次の３つのタスクでモデル化が
できると言われている。（H2-3-13 第１１回知識知能シ
ンポジウム「 複合関係モデルに基づく診断知識の獲
得」より） （１）仮説生成 手元にあるだけの情報を元にして仮説を幾つか立てて、
仮説集合を作成する。

【００５５】（２）仮説検証 仮説集合の個々の仮説に対してそれが正しいことを確か
めるために必要な情報が手元に揃っているかを検討し、
揃っていない情報の収集を行う。その結果で仮説の評価
を行う。

【００５６】（３）仮説修正 前の評価結果を元に仮説集合を修正する。そして、診断
が最終原因レベルまで行われたかを判断する。

【００５７】事故判定機能部５５と事故復旧機能部５６
のいずれも上記の診断手順に従って推論を行う。必要な
デ一夕は本ストコンピュータ４１のデ一タベ−ス用サー
バ−５０より得ることが可能である。

【００５８】それでも不足ならば事故発生中の列車９よ
り必要デ一夕を収集する。列車が事故を発生した場合、
メンテナンス工場７のエキスパ一トコンピュータ４２は
前述の事故判定推論と事故復旧推論を行う。

【００５９】その結果は専用回線８を通して運行管理シ
ステム６側に伝えられ運転指令の指示として列車９側に
伝えられる。

【００６０】この事故判定推論と事故復旧推論は地上無
線基地局１を通り、無線局アンテナ２を経由して列車車
上局１０に伝えられ、更に中央装置２０ａを通り表示装
置３４ａ、３４ｂに結果が現れる。

【００６１】表示装置３４ａ、３４ｂには、 （１）事故の結論 「本列車はの○○装置が故障の可能性大です」 （２）復旧の方法 「あなたは◎◎を操作して下さい」 （３）復旧の結果 「結果的に△△になります」 と言うような表示が現れ事故に遭遇している運転士は
（２）の操作を行う様に配慮してある。このような操作
を３〜４回繰り返すことにより列車の故障を回復できる
ようにしてある。

【００６２】なお、このメンテナンス工場７のエキスパ
一ト用コンピュータ４２は事故に遭遇する度に過去の経
験を蓄積し、事故判定、事故復旧推論の確率が高くなっ
ていくことは勿論である。

【００６３】図５は請求項７、請求項８、請求項１０に
対応する実施形態を説明するための図で、図１の車上無
線基地局と地上無線基地局の構成を説明するための図で
ある。これは車上局装置（車上無線基地局）ならびに地
上無線基地局１からなり、車上無線局側には無線送受信
器３６を備え、これには復変調部６１、信号変換部６
２、送受信制御部６４、チャンネルセレクト部６５が配
設されている。信号変換部６２は符号化部６２ａ、復号
化部６２ｃ、誤り訂正部６２ｂから構成され、復号化部
６２ｃは地上側から車両側にデータを送信するとき該デ
ータを復調部６１ｂにより復調してコンピュータ処理可
能な信号に変換するものであり、符号化部６２ａは車両
側から地上側にデータを送信するとき該コンピュータ処
理可能な信号を送信可能な信号に変換すると共に変調部
６１ａにより変調されるものである。誤り訂正部６２ｂ
は、復号化部６２ｃまたは符号化部６２ａにより信号を
変換する時の誤りを検出し、該誤りを訂正して正しい信
号が送受信制御部６４に届けられる。

【００６４】また車両→地上にデ一夕送信時の符号化と
は送受信制御部６４から出力される信号は符号化部６２
ａおいて送信可能な形に変更され、誤り訂正部６２ｂの
チェックを受けてから変調されて無線車上アンテナ３７
から地上の無線アンテナ２へ送信される。

【００６５】同様に、地上無線基地局１も車上局と同様
に、変調部６６ａ、復調部６６ｂ、信号変換部６７、送
受信制御部６８、チャンネルセレクト部６９の４つから
構成される。復変調部６６は復調部６１ｂ、変調部６１
ａから構成され、信号変換部６７は復号化部６７ｃ及び
誤り訂正部６７ｂ、符号化部６７ａによって構成され
る。このような構成の地上無線基地局１の作用は車上無
線基地局の場合と全く同じである。

【００６６】以上述べた実施形態は、電波という信頼性
の低いデータ伝送手段を高信頼レベルに変換するための
一つの方法である。もし、車両側からデータを送信する
時は車両情報制御中央装置２０から送受信制御部６４、
さらに符号化部６２ａ及び変調部６１ａを経由して無線
車上局アンテア３７を経由して無線電波の形で送信され
る。符号化部６２ａでは誤り訂正部６２ｂにおいて正確
な形に整えらることは前述した通りである。

【００６７】この電波は地上無線局アンテナ２を介し復
調部６６ｂに伝えられ、復号化部６７ｃで元のデ一タに
変換される。この復号化６７ｃでも誤り訂正部６７ｂの
チェックにより正しいデ一タ修正される送受信制御部に
届けられ、このデ一タが図１のＬＡＮ回線５を通してメ
ンテナンス工場７のホストコンピュータ４１内のデ一タ
となる。

【００６８】すなわち、デ一タは車上局で１回誤り訂正
を行い地上無線基地局でもｌ回誤り訂正を受けることに
なる。これは地上側から車両に送信する時もまったく同
様である。このように本案のデ一タ伝送は、きわめて信
頼性の高いデ一タの送受信が可能である。その他、この
デ一タを３回照合方式にすればさらに信頼性は高まるこ
とになる。

【００６９】図５において、地上無線基地局１にチャン
ネルセレクト６９、車上側の無線送受信器３６にチャン
ネルセレクト６５が設けられているので、次のような作
用効果が得られる。すなわち、通常の交信状態では地上
無線局に対し車上局は通常１局であるので、図５のよう
なチャンネルセレクト６５，６９を備えていなくてもよ
い。ところが、何等かの事情により緊急対応を考慮して
同時に例えば３台の車上局からでもデータ伝送が可能に
なっている方がより実用的である。このような時地上に
送信する周波数はそれぞれ異なる必要がある。この為に
チャネンルセレクト６５，６９があり、隣接する各車上
局の電波を受信して異なる周波数を選定することができ
る。この場合地上無線局は冗長構成が必要になる。以上
述べた説明は、請求項８に対応する。

【００７０】図５の車両搭載の無線送受信器３６がアン
テナ３７を介し速度、距離、列車番号等の車両認識の基
本データを送信し、地上側無線基地局１が受け取ったデ
ータを運行管理システム６に伝達するとともに、一方で
はこのデータにアンサー記号をつけて返送することによ
り、これを受信した車両無線送受信器ではデータの整合
性チェックが可能である。同様に、地上側も車上に標準
データを送信、アンサー信号を付加して返送してもらえ
ばデータの整合性チェックが可能であり、この結果デー
タの誤り率チェック等を行うことが可能である。

【００７１】図６は図５の車上局と地上無線基地局の交
信手順を説明するための図である。

【００７２】車上局は位置検出機能から該当無線基地
局１を検索、受信チャンネルを合わせる。

【００７３】無線基地局１からの電波を受信 車上局はチャンネルセレクト機能を用いて周波数を合
わせる。

【００７４】交信の開始 図７は無線基地局１ａと１ｂとの境界付近に列車がさし
かかった場合の制御手続きに関する説明図である。

【００７５】車上局は位置検出機能から境界に差し掛
かっていることを検知地上基地局ａに対して境界付近の
走行中を送信 無線基地局１ａから無線基地局１ｂに対して車上局が
移動する事を通知 無線基地局１ｂは車上局の為に割当周波数を送信す
る。

【００７６】車上局はチャンネルセレクト機能を用い
てこの周波数を検索して基地局に応答する。

【００７７】無線基地局１ｂから無線基地局１ａに対
し車上局の移動完了を通知する。

【００７８】このようにして列車は無線基地局１ａ，１
ｂと交信していくことになる。

【００７９】以上述べた実施形態によれば次のような効
果が得られる。

【００８０】（１）走行している列車９から車上搭載機
器の動作デ一タを連続して受信し、これをメンテナンス
工場７のホストコンピュータ４１ヘ直接蓄積して行くこ
とにより、メンテナンス工場７ではこれを様々の形に編
集して効率的なメンテナンス工場７の運営が可能にな
る。

【００８１】（２）この集めたデ一タを用いて、列車９
が運転中にトラブルを発生したときにはメンテナンス工
場７内のエキスパートコンピュータ４２が事故原因と事
故復旧の支援を行うことが可能である。この推論結果は
運転指令（運行管理システム側）に届けられ指令系を１
本化した形で、列車９内に届けられ、故障復旧支援に大
きく貢献することができる。

【００８２】（３）メンテナンス工場７内のエキスパ一
トコンピュータは４２の事故を経験するたびに学習して
いく為、年数を経るほど故障個所の推論の当たる確率が
向上していく。

【００８３】（４）本発明の実施形態は現状の運行管理
システム６に対し、無線アンテナと無線機基地局を付加
した形になり、列車から距離データを連続受信すること
になり、列車追跡を行う運行管理システム６のバックア
ップ機能とすることも可能である。この結果、現状の運
行管理システム６の信頼度を向上させることになる。 ＜他の実施形態＞本発明は、以上述べた実施形態に限定
されず、例えば次のように変形して実施できる。

【００８４】（イ）図１において、列車９側と地上側の
データ伝送手段として無線通信を使用したが、これに限
らず有線通信であっても、列車の検修や営業運転中に発
生する列車故障等にいち早く対応することが可能とな
る。

【００８５】（ロ）図１に示す構成とする場合には、ポ
イント技術は経済的でかつ無線によるデ一タ通信の効率
向上である。このためには地上無線アンテナは基地局に
対し複数設置し、これを照合して正しいデータを得る為
のダイバシテー技術を応用してデ一タ信頼性を向上させ
ることも可能である。

【００８６】（ハ）無線によるデータ伝送の場合には、
トンネルなど電波の届きにくい場所には、漏洩同軸ケー
ブル（ＬＣＸケーブル）化することも可能あり、空間波
との併用が可能である。

【００８７】（ニ）無線基地局の内部構成機器を冗長化
してシステムの継続性（アベイラビリテイ）を向上させ
ることも可能である。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば、列車の検修や営業運転
中に発生する列車故障等にいち早く対応することが可能
な列車検修・列車故障復旧支援装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の列車検修・列車故障復旧支援装置の第
１の実施形態を説明するための概略構成図。

【図２】図１の車上のデータ収集及びデータ交信作用を
説明するための構成図。

【図３】図１のメンテナンス工場のコンピュータシステ
ムの配置構成を示す図。

【図４】図３のエキスパ一トコンピェータ内の推論方法
を説明するための図。

【図５】図１の車上送受信器と地上無線基地局の構成説
明図。

【図６】図５の列車車上局と無線基地局の交信手順説明
図。

【図７】図５の地上無線基地局間における列車車上局の
交信変更手続き説明図。

【図８】従来の列車の運行管理システムを示す概略構成
図。

【符号の説明】

１：地上無線基地局 ２：無線アンテナ ３：ＣＴＣ装置 ４：連動装置 ５：ＬＡＮ回線 ６：運転指令 ７：メンテナンス工場 ８：専用伝送ライン ９：走行列車 １０：車上局装置 １１：線路 ２０：車両情報制御中央装置 ２１：車両情報端末装置 ２２：基幹伝送ライン ２３：車両内伝送ライン ２４：案内表示板 ２５：配電盤装置 ２６：空調装置 ２７：ブレーキ制御ユニット ２８：主変換装置 ２９：静止形変換装置 ３０：連続換気装置 ３１：汚物処理装置 ３２：ＡＴＣ装置 ３３：速度発電機 ３４：表示装置 ３５：主幹制御器（マスコン） ３６：無線送受信器 ３７：無線車上アンテナ ３８：車掌用表示制御装置 ４０：イーサネット ４１：ホストコンピュータ ４２：エキスパ一ト用コンピュータ ４３：起動端末 ４４：ショップ端末 ４５：プリンタ ５０：データベース用サーバー ５１：データ格納用大容量メモリ・デスク ５２：人工知能用(AI)プロセッサ用インターフェイス ５３：マンマシンインターフェイス ５４：人工知能（ＡＩ）プロセッサ ５５：事故判定機能部 ５６：事故復旧機能部 ５７：通信用インターフェイス ６１：復変調部 ６１ａ：変調部 ６１ｂ：復調部 ６２：信号変換部 ６２ａ：符号化部 ６２ｂ：誤り訂正部 ６２ｃ：復号化部 ６４：送受信制御部 ６５：チャンネル・セレクト部 ６６：復変調部 ６６ａ：変調部 ６６ｂ：復調部 ６７：信号変換部 ６７ａ：符号化部 ６７ｂ：誤り訂正部 ６７c:復号化部 ６８：送受信制御部 ６９：チャンネル・セレクト部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線路上を走行する列車と、地上側に設置
   され前記列車の運行を監視する運行管理システムと、地
   上側に設置され前記列車の検修ならび故障復旧させるた
   めのメンテナンス工場からなり、前記列車と、前記運行
   管理システムと、前記メンテナンス工場相互間をデータ
   伝送可能に構成した列車検修・列車故障復旧支援装置。
2. 【請求項２】 線路上を走行し、地上無線基地局と交信
   可能な車上局装置を有する列車と、 地上側に設置され前記列車の運行を監視する運行管理シ
   ステムと、 地上側に設置され前記列車の検修ならび故障復旧させる
   ためのメンテナンス工場と、 前記運行管理システムと前記メンテナンス工場相互間を
   データ伝送可能に接続したデータ伝送路と、 前記データ伝送路に接続され前記列車の車上局装置と交
   信可能な空間波用アンテナと地上無線基地局からなる情
   報交信装置とからなり、 前記列車と、前記運行管理システムと、前記メンテナン
   ス工場相互間をデータ伝送可能に構成した列車検修・列
   車故障復旧支援装置。
3. 【請求項３】 前記車上局装置と、複数の車両情報中央
   装置と、複数の端末装置と、前記各車両情報中央装置と
   前記各端末装置とを接続する基幹伝送ラインとを備え、
   各車両の主回路機器情報、補助電源装置情報、空調装
   置、換気装置等の車載機器情報の収拾や故障情報の収拾
   を行う車両情報制御装置を有し、 前記各車両情報中央装置は該各情報を編集する機能を有
   し、前記車上局装置は該編集された情報を地上に送信し
   たり、前記地上無線基地局からのデータを受信する無線
   送受信部およびアンテナ部を備えたものである請求項２
   記載の列車検修・列車故障復旧支援装置。
4. 【請求項４】 前記車上局装置と、複数の車両情報中央
   装置と、車掌用端末装置を含む複数の端末装置と、前記
   各車両情報中央装置と前記各端末装置とを接続する基幹
   伝送ラインとを備え、 各車両の主回路機器情報、補助電源装置情報、空調装
   置、換気装置等の車載機器情報の収拾や故障情報の収拾
   を行う車両情報制御装置を有し、 前記各車両情報中央装置は該各情報を編集する機能を有
   し、 前記車上局装置は該編集された情報を地上に送信した
   り、前記地上無線基地局からのデータを受信する無線送
   受信部およびアンテナ部を備え、かつ前記車掌用端末装
   置を制御するための車掌用端末制御装置に送受信部及び
   アンテナ部を設けたものである請求項２記載の列車検修
   ・列車故障復旧支援装置。
5. 【請求項５】 前記メンテナンス工場にホストコンピュ
   ータおよびエキスパートコンピュータが配設され、前記
   ホストコンピュータのメモリ部に前記列車の走行時の各
   種データ並びに各種検修記録データ等を蓄え、 前記列車の事故発生時に前記エキスパートコンピュータ
   が事故原因の推定、事故復旧の推論を行い、前記運行管
   理システムに送信することを特徴とする請求項２記載の
   列車検修・列車事故復旧支援装置。
6. 【請求項６】 前記メンテナンス工場に端末コンピュー
   タを備え、該端末コンピュータは前記ホストコンピュー
   タに蓄積したメモリ部のデータから該メンテナンス工場
   内の各メンテナンスすべき車両の必要データを入手する
   よう構成したことを特徴とする請求項５記載の列車検修
   ・列車事故復旧支援装置。
7. 【請求項７】 前記車上局装置は、地上側から車両側に
   送信されたデータを復調してコンピュータ処理可能な信
   号に変換する車上復号化手段と、車両側から地上側にデ
   ータを送信するとき該コンピュータ処理可能な信号を送
   信可能な信号に変換する車上符号化手段とを備え、 前記地上無線基地局は、車両側から地上側に送信された
   データを復調してコンピュータ処理可能な信号に変換す
   る地上復号化手段と、地上側から車両側に送信するとき
   該コンピュータ処理可能な信号を送信可能な信号に変換
   する地上符号化手段とを備え、 前記車上局装置および前記地上無線基地局にそれぞれ有
   する車上・地上復号化手段および車上・地上符号化手段
   に、信号変換時の誤りを検出し、該誤りを訂正する誤り
   訂正手段を組み合わせたことを特徴とする請求項２記載
   の列車検修・列車事故復旧支援装置。
8. 【請求項８】 車両側と地上側のデータ交信を行う際、
   通常時は前記車上局装置からデータ送受信を行い、緊急
   時は前記車上局装置と前記車掌用制御装置からデータ送
   受信を行うことを特徴とする請求項４記載の列車検修・
   列車故障復旧支援装置。
9. 【請求項９】 前記車両情報制御中央装置は、速度、距
   離を演算する演算手段と、該演算手段で演算された演算
   距離を修正する地点検知装置と、前記運行管理システム
   が故障したときには列車追跡を行うバックアップ手段と
   を設けたことを特徴とする請求項３記載の列車検修・列
   車故障復旧支援装置。
10. 【請求項１０】 車上側と地上側のデータ交信時には、
    前記車上局装置と前記地上無線基地局から診断用信号を
    交互に送信しあい正しく受信できることを確認した上で
    データ送受信を行うことを特徴とる請求項２記載の列車
    検修・列車故障復旧支援装置。