JPWO2017195315A1 - 車上装置および地上システム - Google Patents

Abstract

他の列車が連結された場合であっても、連結後の列車が存在し得る軌道上の範囲を適正に把握し、列車の安全な走行制御を実現すること、特に、救援列車による救援時の安全な走行制御を実現すること。車上装置２０の車上制御部２１において、連結検知部２１６は、自列車に対する故障列車２の連結を検知する。そして、連結検知部２１６による検知がなされた場合は、列車占有範囲算出部２１３は、故障列車２の車両数を用いて列車長情報２２７を更新した上で列車占有範囲情報の算出に用いる。また、走行制御部２１４は、連結検知部２１６による検知がなされた場合に、連結後の一連の列車として自列車の走行および停止を制御する。

Description

本発明は、列車の車上装置、および、走行制御情報を生成して車上装置に送信する地上システムに関する。

鉄道では、近年、無線通信を用いた列車制御システムの開発が進んでいる。例えば、特許文献１の技術では、車上装置である車上制御装置が列車側情報を地上側にブロードキャスト送信する一方、地上装置である拠点装置は、各列車から列車側情報を受信すると、各列車に対する制御情報を生成して該当列車に送信する。そして、各列車は、自身に対する制御情報を受信して自列車を制御する。

また、無線通信を用いた列車制御システムにおいて、列車の分割および併合（連結）を管理する手法として特許文献２の技術が知られている。特許文献２によれば、連結する一方の主列車の列車ＩＤに他方の従列車の列車ＩＤを統合することで、連結した各列車を１つの列車として管理することができる。

特開２０１２−１０６５７１号公報 特開２００６−２４０４９０号公報

しかし、列車を連結すると、当然列車の全長（列車長）等が変わることから、列車ＩＤを統合するだけでは、連結後の列車の軌道上の存在範囲を正しく把握できない問題があった。特に、救援列車が故障列車を救援する場合には、救援列車の後方に故障列車を連結してけん引走行をする場合もあれば、救援列車の前方に故障列車を連結して推進走行をする場合もあり、救援列車の車上装置にとって連結後の列車の軌道上の存在範囲をどのように判断するかが問題であった。

そこで本発明は、他の列車が連結された場合であっても、連結後の列車が存在し得る軌道上の範囲を適正に把握し、列車の安全な走行制御を実現すること、特に、救援列車による救援時の安全な走行制御を実現することを目的として考案されたものである。

上記課題を解決するための第１の発明は、
各列車の列車占有範囲情報を用いて各列車の走行制御情報を生成し、該当する列車に送信する地上システムと無線通信を行う車上装置であって、
前記車上装置を搭載した列車（以下「基礎列車」という）の列車長情報（以下「基礎列車長情報」という）を記憶する記憶部（例えば、図１１の車上記憶部２２，車両数２２３）と、
走行位置計測部（例えば、図１１の走行情報計測部２１１）により計測される前記基礎列車の走行位置と前記基礎列車長情報とを用いて列車占有範囲情報を算出する算出部（例えば、図１１の列車占有範囲算出部２１３）と、
前記算出部により算出された列車占有範囲情報の前記地上システムへの送信と、前記地上システムからの前記走行制御情報の受信とを制御する通信制御部（例えば、図１１の地上間データ送受処理部２１２）と、
前記受信された走行制御情報に基づいて列車走行を制御する走行制御部（例えば、図１１の走行制御部２１４）と、
前記基礎列車を救援列車として、前記基礎列車に対する故障列車の相対連結位置および当該故障列車の連結を検知する連結検知部（例えば、図１１の連結検知部２１６）と、
を備え、
前記算出部は、前記連結検知部による検知がなされた場合に、前記走行位置と、前記基礎列車長情報と、前記故障列車の所与の列車長情報（以下「故障列車長情報」という）と、前記相対連結位置とを用いて、連結後の一連の列車の先頭位置および最後尾位置を求めて列車占有範囲情報を算出し、
前記走行制御部は、前記連結検知部による検知がなされた場合に、連結後の一連の列車として走行を制御する、
車上装置である。

第１の発明によれば、基礎列車の車上装置は、故障列車が連結された場合に、基礎列車に対する故障列車の相対連結位置や、連結した故障列車の列車長情報等を用い、連結後の一連の列車の先頭位置および最後尾位置を求めて列車占有範囲情報を算出することができる。そして、一連の列車の列車占有範囲情報をもとにして地上システムが生成した走行制御情報に従い、列車走行を制御することができる。これによれば、基礎列車が救援列車として故障列車を連結して走行する場合に、けん引走行および推進走行の何れの場合であっても、連結後の列車全体を１つの列車としてその存在し得る範囲を、救援列車である基礎列車の車上装置が適正に把握することができ、安全な列車の走行制御が実現できる。

第２の発明は、
前記故障列車には旅客が乗車しており、
前記走行制御部は、前記故障列車の旅客を降車させる所与の駅に停車する制御を行う際に、当該駅に定められた所定の駅停止位置と、前記相対連結位置とを用いて、前記故障列車の旅客が当該駅で降車可能となる臨時停止位置を算出し、当該臨時停止位置に停止させる制御を行う臨時停止制御部（例えば、図１１の臨時停止制御部２１５）を有する、
第１の発明の車上装置である。

また、第５の発明のように、
前記基礎列車長情報と、前記故障列車長情報と、前記相対連結位置とを含む、連結後の一連の列車の列車構成情報を設定する列車構成情報設定部を備えた第１の発明の車上装置から前記列車構成情報を取得し、前記車上装置に前記走行制御情報を送信する地上システムであって、
前記故障列車に乗車している旅客を降車させる所与の駅に前記列車を停車させるために、当該駅に定められた所定の駅停止位置と、前記列車構成情報とを用いて、前記故障列車の旅客が当該駅で降車可能となる臨時停止位置を算出する臨時停止位置算出部（例えば、図１４の臨時停止位置算出部５２４）と、
前記臨時停止位置の情報を前記走行制御情報に含めて送信する送信制御部（例えば、図１４の在線検知処理部５２１，無線基地局５１）と、
を備えた地上システムを構成してもよい。

第２又は第５の発明によれば、基礎列車が故障列車を連結した後、所与の駅に停車するときに、当該駅において基礎列車がけん引或いは推進している故障列車の旅客が降車可能な位置に適切に停止させる制御が実現可能となる。

第３の発明は、
前記臨時停止制御部は、前記故障列車が連結されている前記相対連結位置が前記基礎列車の前方の場合には、前記故障列車長情報が示す列車長分、前記駅停止位置より後方の位置を前記臨時停止位置として算出し、前記故障列車が連結されている前記相対連結位置が前記基礎列車の後方の場合には、前記基礎列車長情報が示す列車長分、前記駅停止位置より前方の位置を前記臨時停止位置として算出する、
第２の発明の車上装置である。

また、第６の発明のように、
前記臨時停止位置算出部は、前記列車構成情報に含まれる前記相対連結位置が前記基礎列車の前方の場合には、前記故障列車長情報が示す列車長分、前記駅停止位置より後方の位置を前記臨時停止位置として算出し、前記相対連結位置が前記基礎列車の後方の場合には、前記基礎列車長情報が示す列車長分、前記駅停止位置より前方の位置を前記臨時停止位置として算出する、
第５の発明の地上システムを構成してもよい。

第３又は第６の発明によれば、所与の駅で故障列車の旅客を降車させるため、基礎列車の前方に故障列車が連結されている場合は、当該駅に定められた駅停止位置から故障列車の列車長分後方の位置で基礎列車を停止させることができる。また、基礎列車の後方に故障列車が連結されている場合には、駅停止位置から故障列車の列車長分前方の位置で基礎列車を停止させることができる。

第４の発明は、
前記駅にはホームドアが設置されており、
前記地上システムは、前記停車の際に、前記列車から車両編成情報および前記臨時停止位置を受信し、前記臨時停止位置に前記列車が停止した場合に前記故障列車が位置する前記ホームドアの開閉対象範囲を指示するホームドア開閉指示情報を生成して前記ホームドアの制御装置に送信する手段（例えば、図１０のドア範囲算出部５２３）を備え、
前記停車の際に、前記故障列車長情報を前記地上システムに送信する手段（例えば、図１１の地上間データ送受処理部２１２）、
を更に備えた第２又は第３の発明の車上装置である。

第４の発明によれば、故障列車を連結した基礎列車が駅に停車し、旅客をホームに降車させるにあたって、故障列車が位置する範囲のみを対象にホームドアを開閉させることができる。

在線管理システムの全体構成例を示す図。 隣接する２つの制御区間における列車の在線状況の一例を示す図。 ポーリング通信を説明する図。 地上情報のフォーマット例を示す図。 列車情報のフォーマット例を示す図。 救援列車の運行を説明する図。 救援列車と故障列車との連結を説明する図。 臨時停止位置の算出を説明する図。 臨時停止位置の算出を説明する図。 地上装置の機能構成例を示すブロック図。 車上装置の機能構成例を示すブロック図。 各地上装置が行う在線検知処理およびこれに伴う車上装置の列車情報返信処理の流れを示すフローチャート。 車上装置の全体処理の流れを示すフローチャート。 変形例における地上装置の機能構成例を示すブロック図。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付す。

図１は、本実施形態における在線管理システムの全体構成例を示す図である。図１に示すように、在線管理システムは、所定線区の軌道１を走行する列車（基礎列車）２に搭載された車上装置２０と、車上装置２０との間で無線通信を行う複数の地上装置５０（５０ａ，５０ｂ）と、地上装置５０の各々とデータを送受可能に通信接続された指令装置９０と、各地上装置５０間および各地上装置５０と指令装置９０とを通信接続するためのネットワークＮとを含む。

この在線管理システムでは、一次局である地上装置５０が、二次局である列車２（実際には車上装置２０）とポーリング方式で無線通信を行う（ポーリング通信）。ポーリング通信は、一次局が二次局のリスト（ポーリングリスト）を用いて全ての二次局に対し順番に問合せを行い、この問合せに二次局が応答することで必要なデータ（送信データ）を送受する無線通信のことをいう。本実施形態では、地上装置５０は、管理対象の列車２の列車ＩＤを設定した列車リストをポーリングリストとして用い、ポーリング通信によって進入許容範囲等を含む地上情報を車上装置２０に送信する。そして、この地上装置５０からのポーリングに対し、車上装置２０は、列車位置情報や列車速度情報、列車占有範囲情報等を含む列車情報を返信する。

車上装置２０は、例えば、速度発電機の検出信号に基づく車軸の回転数を用いて軌道１上の自列車の位置（走行位置）や速度（走行速度）を計測する。そして、地上装置５０から受信した進入許容範囲に従い、自列車の位置等に基づき速度照査パターンを作成して、自列車の走行制御を行う。また、車上装置２０は、車上に設けられたアンテナを通じて、軌道１に沿って設置された位置補正用の地上子の近接位置を通行する度に当該地上子と近距離無線通信を行う。そして、予め定められている当該地上子の設置位置（絶対位置）で、自列車の位置を補正する。

地上装置５０は、軌道１を所定の境界位置で区切った制御区間１０毎に配置されて地上システム３０を構成し、列車２から受信した列車位置情報をもとに自装置が配置された制御区間１０内に在線している列車（１台の場合もあれば複数台の場合もある）を管理して、鉄道運行を制御する。

各地上装置５０は無線基地局５１を備えており、無線基地局５１の各々は、軌道１上に通信空白地帯が生じないよう、軌道１に沿って適所に設置される。本実施形態では、説明の簡明化のため、各地上装置５０が備える無線基地局５１は１台とする。無線基地局５１は、その無線通信制御領域７０が当該地上装置５０の配置された制御区間（以下、適宜「対応制御区間」という）１０の全域を含み、且つ、隣接する制御区間１０との境界部分で互いの無線通信制御領域７０同士が一部重なるように設置されている。

なお、地上装置５０が備える無線基地局５１は１台に限らず、２台以上としてもよい。１つの地上装置５０が所掌する制御区間１０を、地上装置５０が備えるＸ台（Ｘ≧１）の無線基地局５１による無線通信制御領域７０でカバーできればよい。また、無線基地局５１を設置する場合に限らず、軌道１に沿って敷設されたループアンテナや漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）を用いて無線通信制御領域７０を形成してもよい。

ここで、地上装置５０ｂは、対応制御区間１０内に駅１００（詳細には、当該駅１００のホーム１１に沿った軌道１の部分）を含む。この地上装置５０ｂは、ホームドア１１１を開閉制御するホームドア制御装置６０とデータを送受可能に通信接続されており、地上装置５０ａの機能である在線検知機能に加えて、ドア制御用データを中継するドア制御用データ中継機能を有する。すなわち、対応制御区間１０内に駅１００を含む地上装置５０ｂは、該当する駅１００への列車２の着発時に当該列車２の車両ドアをホームドア１１１と連動して開閉させるため、ホームドア制御装置６０と列車２側との間のドア制御用データの送受を中継する。なお、図面では、図示の都合上、ホームドア１１１の数を１つとしているが、実際には、ホーム長手方向に沿って多数のホームドア１１１が設置されている。以下、地上装置５０ｂを適宜「駅地上装置５０ｂ」ともいう。

指令装置９０は、各地上装置５０に対し、該当する地上装置５０が管理対象としている列車２の運行に係る運行指令情報を随時通知する。その１つとして、指令装置９０は、軌道１上の列車２に障害が発生した場合に、救援指令情報の通知を行う。具体的には、列車２に障害が発生すると、指令員が、当該障害の発生した列車（故障列車）２の軌道１上の位置等をもとに救援に向かわせる列車（救援列車）２を決定して指令装置９０に対して救援列車２を指示する操作入力を行う。これを受けて、指令装置９０は、救援列車２が位置する無線通信制御領域７０に係る地上装置５０に救援指令情報を通知する。障害の内容は特に限定されるものではないが、以下では、モーター等の車両の駆動系故障が発生し、自力での走行が不能となった場合を例示する。故障発生時、故障列車２に搭載された車上装置２０と地上装置５０との通信は可能な状態とする。また、当該障害は運行中に発生し、故障列車２には旅客が乗車しているものとする。

［原理］
１．列車の在線検知（ポーリング通信）
図２は、隣接する２つの制御区間１０（１０−１，２）における列車２の在線状況の一例を示す図である。また、図３は、ポーリング通信を説明する図であり、図２の在線状況において制御区間１０−１の地上装置５０−１が一次局として行うポーリング通信を示している。

地上システム３０を構成する各地上装置５０は、自装置が現時点で管理対象としている列車２の列車ＩＤ（列車識別情報）を設定した列車リストを保持している。詳細には、各地上装置５０は、ポーリング通信が可能な列車２、すなわち、その無線通信制御領域７０内に存在している列車２を管理対象としており、当該無線通信制御領域７０に列車２が進入するとその列車ＩＤが列車リストに追加され、当該無線通信制御領域７０から列車２が進出するとその列車ＩＤが列車リストから削除されるようになっている。例えば、地上装置５０−１の列車リストＬ１には、無線通信制御領域７０−１内の３つの列車２の列車ＩＤ「１７」「１１」「７５」が設定されている。

そして、各地上装置５０は、列車リストを用い、所定の問合せ周期で管理対象の列車２と周期的にポーリング通信を行って、対応制御区間１０における列車２の在線（位置）を検知する。例えば地上装置５０−１は、図３に示すように、列車リストＬ１（図２を参照）に設定されている列車ＩＤ「１７」「１１」「７５」の列車２をそれぞれ宛先とする地上情報を順次送信することで問合せを行う。そして、問合せに応答して列車ＩＤ「１７」「１１」「７５」の各列車２においてその車上装置２０が送信した列車情報を取得（受信）する。列車情報を取得できたならば、その列車情報に係る列車２の存在を確認でき、その列車情報に含まれる列車位置情報によって当該列車２の位置を把握できる。

問合せ周期は、在線検知に要求される通信頻度（在線検知時頻度）に基づき予め定められ、例えば１秒毎や５秒毎等、適宜設定してよい。ただし、ドア制御用データの送受には、在線検知時頻度よりも高い通信頻度（中継時頻度）が要求される。例えば、ドア制御用データの送受は、５０［ｍｓ］〜３００［ｍｓ］間隔で行う。そのため、駅地上装置５０ｂは、地上装置５０ａよりも短い問合せ周期（中継時頻度に応じた周期）でポーリング通信を行う。

１−１．地上情報
図４は、ポーリング通信に際し、地上装置５０が送信する地上情報のフォーマット例を示す図である。図４に示すように、地上情報は、当該地上情報の宛先列車ＩＤと、当該地上情報の送信元地上装置ＩＤと、進入許容範囲と、ホームドア情報と、救援指令情報とを含む。

進入許容範囲は、列車２に対して許容される軌道１上の進入可能範囲を示し、当該列車２の管理主体の地上装置５０によって、例えば当該列車２の位置からの距離等として算出される。すなわち、地上装置５０は、管理対象の列車２毎に当該列車２や先行する列車２の列車占有範囲情報等に基づき進入許容範囲を随時算出しており、ポーリング通信に際し、該当する列車２を宛先とする地上情報にそれを含める。

ホームドア情報は、駅地上装置５０ｂが列車２側に宛てて送信するドア制御用データである。このホームドア情報は、駅地上装置５０ｂが生成する地上情報に設定され、地上装置５０ａが生成する地上情報ではブランク（空）とされる。

救援指令情報には、指令装置９０から通知された救援指令情報が設定される。この救援指令情報は、救援列車ＩＤや故障列車ＩＤ、故障列車位置、故障列車車両数、故障列車連結位置、臨時停車駅等を含む。地上装置５０は、指令装置９０から救援指令情報の通知を受けると、その救援列車ＩＤの列車２を宛先とした地上情報に当該救援指令情報を含める。救援指令情報の通知がなければブランク（空）とされる。

１−２．列車情報
図５は、地上装置５０からのポーリングに対して車上装置２０が返信する列車情報のフォーマット例を示す図である。図５に示すように、列車情報は、当該列車情報の宛先地上装置ＩＤと、当該列車情報の送信元列車ＩＤと、列車長情報と、列車位置情報と、列車速度情報と、列車占有範囲情報と、車両ドア情報と、救援情報とを含む。

列車長情報は、自列車の列車長（全長）を表し、当該列車２を構成する車両編成の情報として設定される。実際の長さが設定されるのでもよいが、本実施形態では、列車長は、当該列車２の車両数によって定められるものとし、通常の運行時は、列車長情報には、車上装置２０が保持している車両数２２３（図１１を参照）が設定される。ただし、自列車が救援列車２とされ、故障列車２を連結した場合には、列車長情報は、連結後の全体を１つの列車とした車両数、すなわち、車両数２２３に故障列車２の車両数を加えた車両数として算出される。

列車位置情報は軌道１上の自列車の走行位置を表し、列車速度情報は自列車の走行速度を表す。なお、自列車の走行位置は、本実施形態では例えば先頭位置とするが、後端位置（最後尾位置）としてもよい。速度発電機の設置位置と自列車の先端位置および後端位置との相対距離は一定であることから、先頭位置とする場合および後端位置とする場合の何れの場合も、速度発電機による計測位置と前述の相対距離とから求めることができる。

列車占有範囲情報は、速度発電機を用いた位置の計測誤差を見込んで自列車の先頭位置および後端位置に余裕距離を付加した範囲として算出される。具体的には、列車占有範囲情報には、進行方向前方の先頭位置から先頭余裕距離だけ前方の位置と、進行方向後方の後端位置から後端余裕距離だけ後方の位置とが設定される。先頭余裕距離および後端余裕距離は予め定められる。

車両ドア情報は、列車２が駅地上装置５０ｂに宛てて送信するドア制御用データである。この車両ドア情報は、宛先地上装置ＩＤの地上装置５０が駅地上装置５０ｂである場合に設定され、地上装置５０ａの場合にはブランク（空）とされる。

救援情報は、故障列車ＩＤと、相対連結位置と、救援列車車両数と、故障列車車両数と、臨時停車駅と、臨時停止位置とを含む。この救援情報は、自列車が救援列車２として運行し、故障列車２を連結した場合に設定される。

なお、地上情報および列車情報には、図示したデータの他にも、例えば送信時刻や誤り検出用のＣＲＣ（Cyclic Redundancy Checking）符号等、必要なデータが適宜設定される。送信データとして地上情報や列車情報に含めるデータについても、適宜設定される。例えば地上情報には、進入許容範囲以外にも、列車２が自列車の走行を制御するのに必要な走行制御情報等が適宜含められ、列車情報には、地上装置５０が走行制御情報を生成するために列車２から取得すべき走行情報等が適宜含められる。また、地上情報には、当該地上情報に係る列車２に対するものとして指令装置９０から通知された運行指令情報等が適宜含められる。

２．ドア制御用データの中継
駅地上装置５０ｂは、対応制御区間１０内の駅１００に到着してホーム１１に入線した列車２や、ホームドア制御装置６０等とともにドア開閉システムを構成する。このドア開閉システムにより、駅１００への列車２の発着に合わせたホームドア１１１と車両ドアの連動開閉制御が実現される。ここで、ホームドア１１１は、ホーム１１に入線した列車２が予め定められている駅停止位置で停止したときに当該列車２の車両ドアと対向するように位置決めされて、ホーム１１上に設置されている。

このドア開閉システムでは、駅１００に到着した列車２が前述の駅停止位置で停止したか否かの判定を行う。本実施形態では、車上装置２０において自列車の走行位置および走行速度を計測していることから、それらをもとに自列車が停止したことやその停止位置を特定することが可能である。この停止位置判定は、例えば車上装置２０が行う。すなわち、車上装置２０は、計測している自列車の走行位置と走行速度とをもとに当該列車２が駅停止位置に停止したか否かの判定を行う。ただし、救援列車２の駅到着時は、停止位置判定として、当該救援列車２が臨時停止位置に停止したか否かの判定を行う。なお、この停止位置判定は、ポーリング通信によって列車２から随時取得している列車位置情報と列車速度情報とをもとに、駅地上装置５０ｂが行うようにしてもよい。

また、列車位置情報のみを用いて停止位置判定を行ってもよい。例えば、走行位置の現在値と、直前に計測した走行位置の前回値との差（位置ズレ）が所定の位置ズレ許容距離（例えば、１０〜５０ｃｍ、或いは、ゼロでもよい）以内の状態が所定秒（例えば、１〜３秒）継続した場合に停止したと判断し、また、現在値と駅停止位置又は臨時停止位置とのズレが許容範囲（例えば、１０〜５０ｃｍ程度の距離）以内の状態が所定秒（例えば、１〜３秒）継続した場合に、駅停止位置等に位置すると判断して、最終的に駅停止位置等で停止したことを判定する。

この停止位置判定により列車２が駅停止位置又は臨時停止位置で停止したと判定できたならば、ホームドア制御装置６０がホームドア１１１を開動作させる。このホームドア１１１の開動作は、列車２が駅停止位置等で停止したことを受けて自動的に開始することとしてもよいし、係員の操作入力を受け付けてから開始することとしてもよい。その後は、例えば、ホームドア１１１が完全に開いたことを受けて、車両ドア制御装置２８（図１１を参照）が車両ドアを開動作させる。一方、旅客の乗降が終了すると、車両ドア制御装置２８が車両ドアを閉動作させる。この車両ドアの閉動作は、列車２が駅１００を出発する出発時刻になったときに自動的に開始することとしてもよいし、係員の操作入力を受け付けてから開始することとしてもよい。そして、例えば、車両ドアが完全に閉じると、ホームドア制御装置６０がホームドア１１１を閉動作させる。

このように、ホームドア１１１と車両ドアを連動して開閉させるためには、列車２側では、例えばホームドア１１１の開閉状態や、ホームドア１１１の開扉に伴う車両ドアの開扉指示等をホームドア制御装置６０から取得する必要があるし、ホームドア制御装置６０においては、例えば車両ドアの開閉状態や、車両ドアの閉扉に伴うホームドア１１１の閉扉指示等を列車２側から取得する必要がある。また、ホームドア制御装置６０は、ホームドア１１１の開動作を開始するにあたり、列車２が駅停止位置又は臨時停止位置で停止したかどうかを知る必要がある。

ドア制御用データ中継機能は、そのために必要なドア制御用データをホームドア制御装置６０と列車２側との間で中継する機能であり、在線検知機能で行うポーリング通信を利用する。すなわち、駅地上装置５０ｂは、ポーリング通信に際し、列車２側に宛てたドア制御用データであるホームドア情報を地上情報に設定する。ここで、ホームドア情報は、ホームドア１１１の開閉状態や車両ドアの開扉指示の他、対象の列車ＩＤや着発番線情報等、上記連動開閉制御のために車両ドア制御装置２８がホームドア制御装置６０から取得すべきデータを含む。例えば、ホームドア制御装置６０は、中継時頻度と同等の頻度でホームドア情報を駅地上装置５０ｂに送信するようになっており、駅地上装置５０ｂは、これを該当する列車２宛ての地上情報に含めることで、ホームドア制御装置６０からのホームドア情報を車上装置２０に送信する。そして、車上装置２０では、ポーリング通信により受信したホームドア情報を随時車両ドア制御装置２８に転送する。

一方、車上装置２０は、駅地上装置５０ｂからのポーリングに対し、駅地上装置５０ｂに宛てたドア制御用データである車両ドア情報を列車情報に設定する。車両ドア情報は、車両ドアの開閉状態やホームドア１１１の閉扉指示の他、着発番線情報等、ホームドア制御装置６０がホームドア１１１の開閉制御を行うために車両ドア制御装置２８から取得すべきデータと、停止位置判定の結果とを含む。例えば、車両ドア制御装置２８は、中継時頻度と同等の頻度で車両ドア情報を車上装置２０に送信するようになっており、車上装置２０は、これに停止位置判定の結果を含めて列車情報に設定し、駅地上装置５０ｂに送信する。そして、駅地上装置５０ｂでは、ポーリング通信により受信した車両ドア情報を随時ホームドア制御装置６０に転送する。

３．救援列車の運行
列車２に車両故障等の何らかの障害が発生し、その結果列車２が自力走行不能等となった場合には、旅客を所定の駅１００で降車させた上で、車両基地へと移動させる等の対策が必要となる。図６は、そのための救援列車２の運行を説明する図である。図６において、向かって左方向を上り方（軌道１の起点側）とし、右方向を下り方とする。

軌道１を走行する列車２に障害が発生すると、先ず指令装置９０が、救援列車２を決定する。具体的には、障害が発生した列車２（故障列車２）に最寄りの駅１００や車両基地に留置されている列車２等、故障列車２と位置が近く旅客を乗せていない列車２を救援列車とする。例えば、図６においてハッチングを付した列車ＩＤ「９２」の列車２−３に障害が発生し、駅１００−３に停車している列車ＩＤ「６１」の列車２−４を救援列車に選んだとする。

救援列車２−４を決定したならば、指令装置９０は、その管理主体の地上装置５０（図６では駅地上装置５０ｂ）に対し、救援列車ＩＤ（ここでは救援列車２−４の列車ＩＤ）、故障列車ＩＤ（ここでは故障列車２−３の列車ＩＤ）、故障列車位置、故障列車車両数、故障列車連結位置、臨時停車駅等を設定した救援指令情報を通知する。

故障列車位置は、故障列車２の軌道１上の位置を表し、故障列車車両数は、故障列車２の車両数を表す。故障列車位置は、故障列車２の現在位置を示すが、位置不定の場合は、故障列車２を管理している地上装置５０において、故障列車２から最後に（つまり障害が発生する直前に）受信した列車情報の列車位置情報に進入許容範囲を加味した値を用いることもできる。同様に、故障列車車両数は、当該故障列車２から受信した列車情報の列車長情報を用いることができる。指令装置９０は、該当する地上装置５０からこれらを取得して救援指令情報に設定する。

故障列車連結位置は、救援列車２に対する故障列車２の相対連結位置を表し、救援列車２と故障列車２との位置関係から定めることができる。例えば、救援列車２が故障列車２の上り方に位置している場合は、上り方から故障列車２に接近して救援列車２の下り方末端車両に故障列車２の上り方末端車両を連結することとなるが、その場合の故障列車連結位置は「下り方」とされる。逆に、救援列車２が故障列車２の下り方に位置している場合は、下り方から故障列車２に接近して救援列車２の上り方末端車両に故障列車２の下り方末端車両を連結することとなり、その場合の故障列車連結位置は「上り方」とされる。図６の例は前者であり、故障列車連結位置には「下り方」が設定される。

臨時停車駅は、救援列車２が故障列車２を連結した後に停車する所与の駅１００であり、救援列車２は、故障列車２の旅客を降車させるために臨時停車駅で停車する。例えば、図６の例で臨時停車駅が駅１００−３の場合には、救援列車２−４は、故障列車２−３を連結した後、駅１００−３に戻って故障列車２の旅客を降車させる。

この救援指令情報の通知を受けた地上装置５０は、当該救援指令情報に従い、進入許容範囲等を算出して走行制御情報を生成する。そして、生成した走行制御情報を救援指令情報と併せて救援列車２宛ての地上情報に設定し、救援列車２に送信する。一方、救援列車２−４の車上装置２０では、受信した進入許容範囲等の走行制御情報に基づき自列車の走行および停止を制御する。これにより、故障列車２の救援に係る救援列車２の運行が実現される。

例えば図６の場合では、救援列車２−４は先ず、故障列車２の位置まで走行する（矢印Ａ４）。そして、救援列車２−４が故障列車２の位置まで移動すると、救援列車２−４に故障列車２−３を連結する作業が実施される。この作業の間、救援列車２−４の車上装置２０は、上り方末端車両又は下り方末端車両に対する車両の連結を検知するまで待機状態となる。

図７は、救援列車２−４と故障列車２−３との連結を説明する図である。本例では、故障列車連結位置は「下り方」であるから、救援列車２−４の下り方末端車両に対し、故障列車２−３の上り方末端車両が、互いの車両の連結器２９（図１１を参照）によって連結される。

連結器２９を介した車両間の連結が完了すると、連結器２９から車上装置２０に連結信号が出力される。救援列車２の車上装置２０は、この連結信号の入力をもって、故障列車２の連結および相対連結位置を検知する。具体的には、下り末端車両の連結器２９から連結信号が入力された場合は故障列車２が「下り方」に連結されたことを検知し、上り方末端車両の連結器２９から連結信号が入力されたのであれば故障列車２が「上り方」に連結されたことを検知する。図７の場合は、前者である。ここで検知した故障列車連結位置は、救援指令情報に従った連結が行われていれば、救援指令情報の故障列車連結位置と一致するはずである。

故障列車２−３の連結および相対連結位置を検知したならば、救援列車２−４の車上装置２０は、連結した故障列車２−３の車両数をもとに、連結後の一連の列車の列車長情報を算出する。自列車である救援列車２−４の車両数２２３に、取得した故障列車２−３の車両数を加えた車両数として求めることができる。故障列車２−３の車両数は、救援指令情報に含まれる故障列車車両数を用いる。

この列車長情報は、その後のポーリング通信で地上情報に含める列車占有範囲情報の算出に用いられる。列車占有範囲情報の算出に際しては先ず、救援列車２−４の進行方向と、検知した相対連結位置とから、故障列車２が進行方向前方に連結されているのか進行方向後方に連結されているのかを判定する。そして、進行方向前方に連結されている場合は、救援列車２−４の先頭位置である走行位置から故障列車２−３の車両数分の長さだけ前方の位置を連結後の一連の列車の先頭位置として求め、求めた一連の列車の先頭位置に先頭余裕距離を付加するとともに、救援列車２−４の後端位置に後端余裕距離を付加して列車占有範囲情報を算出する。一方、進行方向後方に連結されているのであれば、救援列車２−４の後端位置から故障列車２−３の車両数分の長さだけ後方の位置を連結後の一連の列車の後端位置として求め、先頭位置（走行位置）に先頭余裕距離を付加するとともに、求めた一連の列車の後端位置に後端余裕距離を付加して列車占有範囲情報を算出する。実際の処理では、前者の場合は、走行位置から求まる後端位置を終端とする一連の列車の車両数（列車長情報）分の範囲に余裕距離を付加することで求めることができる。後者の場合は、走行位置である先頭位置を始端とする一連の列車の車両数分の範囲に余裕距離を付加することで算出できる。

また、臨時停車駅における救援列車２−４の臨時停止位置を算出する。図８および図９は、臨時停止位置の算出を説明する図である。図８では、列車ＩＤ「３９」の救援列車２の進行方向前方に列車ＩＤ「５５」の故障列車２が連結されている場合（推進走行の場合）の臨時停止位置Ｐ５３を示し、図９では、列車ＩＤ「５４」の救援列車２の進行方向後方に列車ＩＤ「３３」の故障列車２が連結されている場合（けん引走行の場合）の臨時停止位置Ｐ５５を示している。

救援列車２は、故障列車２から旅客を降車させるために臨時停車駅に停車することから、当該停車にあたり、故障列車２をその車両ドアが該当する駅１００のホームドア１１１と対向するような位置に停止する必要がある。一方で、軌道１上の各駅１００には、予め駅停止位置（図８、９の駅停止位置Ｐ５１）が定められている。

そこで、図８に示すように、臨時停車駅へと向かう進行方向前方に列車ＩＤ「５５」の故障列車２が連結されている推進走行の場合には、列車ＩＤ「３９」の救援列車２の車上装置２０は、列車ＩＤ「５５」の故障列車２の列車長の分だけ当該駅１００の駅停止位置Ｐ５１より進行方向後方の位置Ｐ５３を、臨時停止位置として算出する。一方、図９に示すように、進行方向後方に列車ＩＤ「３３」の故障列車２が連結されているけん引走行の場合には、列車ＩＤ「５４」の救援列車２の車上装置２０は、自列車の列車長の分だけ駅停止位置Ｐ５１より進行方向前方の位置Ｐ５５を、臨時停止位置として算出する。これにより、何れの場合も、故障列車２が駅１００において駅停止位置Ｐ５１で停止した状態となるように停止することができる。

図６に戻る。故障列車２−３の列車ＩＤや車両数、連結後の一連の列車の列車長情報、臨時停車駅における救援列車２−４の臨時停止位置を取得すると、救援列車２−４の車上装置２０がそれらを含めた地上情報を地上装置５０（図６では駅地上装置５０ｂ）に送信する。これを受けた地上装置５０が走行制御情報を生成する。そして、車上装置２０は、生成された走行制御情報を地上装置５０から受信すると、受信した走行制御情報に従って自列車の走行および停止を制御する。このときの自列車とは、救援列車２−４に故障列車２−３を連結した一連の列車である。これにより、救援列車２−４は、故障列車２−３をけん引或いは推進して臨時停車駅まで走行し、臨時停止位置で停止することとなる。なお、救援列車２−４の運行においては、救援列車２−４の車上装置２０が代表してポーリング通信を行い、故障列車２の車上装置２０は地上装置５０とのポーリング通信を行わない。そのために、地上装置５０（図６では駅地上装置５０ｂ）は、故障列車２の列車ＩＤ「９２」を削除した列車リストＬ４を用い、ポーリング通信の対象から故障列車２−３を除外する。

ところで、救援列車２の臨時停車駅での停車は、故障列車２の旅客を降車させることを目的としているため、当該停車時におけるホームドア１１１の開閉は、故障列車２の範囲内のホームドア１１１のみを対象とするとよい。それ以外のホームドア１１１については旅客の乗降に無関係だからである。

そこで、車上装置２０は、故障列車２の車両数（故障列車車両数）を列車情報内の救援情報に含め（図５参照）、地上装置５０に送信する。一方、これを受けた地上装置５０、正確には、臨時停車駅を対応制御区間１０内に含む駅地上装置５０ｂが、故障列車車両数を用いてホームドア１１１の開閉対象範囲を指示するホームドア開閉指示情報を生成し、ホームドア制御装置６０に送信する。例えば、図８の例では、ホーム１１において駅停止位置Ｐ５１から列車ＩＤ「５５」の故障列車２の列車長分の範囲Ｂ５１を開閉対象範囲とする。或いは、図９に示す例では、駅停止位置Ｐ５１から列車ＩＤ「３３」の故障列車２の列車長分の範囲Ｂ５３を開閉対象範囲とする。そして、ホームドア制御装置６０は、救援列車２が臨時停止位置に停止した場合に、ホームドア開閉指示情報で指定された開閉対象範囲のホームドア１１１を開閉制御する。以上のようにして臨時停止位置を求め、開閉対象範囲のホームドア１１１のみを対象に開閉制御することで、臨時停車駅で故障列車２の旅客を確実且つ安全に降車させることができる。

［機能構成］
１．地上装置
図１０は、地上装置５０の機能構成例を示すブロック図である。図１０に示すように、地上装置５０は、軌道１の近傍適所に設置された無線基地局５１と、地上制御部５２と、地上通信部５３と、地上記憶部５４とを備えた一種のコンピュータ制御装置である。

地上制御部５２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算装置や演算回路を有して構成され、地上記憶部５４に記憶されたプログラムやデータ、車上装置２０（列車２）や他の地上装置５０、指令装置９０から受信したデータ等をもとに地上装置５０を構成する各部への指示やデータの転送を行って、地上装置５０の動作を統括的に制御する。この地上制御部５２は、在線検知処理部５２１と、地上側中継処理部５２２と、ドア範囲算出部５２３とを含む。地上制御部５２が有する各機能部は、個別の演算回路で実現することとしてもよいし、１つの演算回路がソフトウェア的な演算処理で個別に実現することとしてもよい。

在線検知処理部５２１は、列車リスト５４３を用い、所定の問合せ周期で管理対象の列車２とポーリング通信を行って、対応制御区間１０における列車２の在線を検知する。

地上側中継処理部５２２は、当該地上装置５０が駅地上装置５０ｂの場合に処理を行う機能部である。地上装置５０ａは地上側中継処理部５２２は備えていない構成でもよいし、地上側中継処理部５２２を機能させない状態としてもよい。地上側中継処理部５２２は、ポーリング通信により列車２から受信した車両ドア情報をその都度送信元列車ＩＤとともにホームドア制御装置６０に転送する。

ドア範囲算出部５２３は、管理対象の列車２が救援列車として運行している場合であって、当該救援列車２から救援情報を受信した場合に、その故障列車車両数を用いてホームドア１１１の開閉対象範囲を特定し、ホームドア開閉指示情報としてホームドア制御装置６０に送信する。

地上通信部５３は、例えば無線通信モジュールやルータ、モデム、ＴＡ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等で実現される有線或いは無線の通信装置であり、外部装置（本実施形態では他の地上装置５０や指令装置９０）との間で通信を行う。

地上記憶部５４は、ＩＣメモリやハードディスク、光学ディスク等の記憶媒体により実現されるものである。この地上記憶部５４には、地上装置５０を動作させ、地上装置５０が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、当該プログラムの実行中に使用されるデータ等が記憶される。本実施形態では、地上記憶部５４には、地上側プログラム５４１と、自装置ＩＤ５４２と、列車リストデータ（列車リスト）５４３と、管理対象列車情報５４４とが記憶される。

地上制御部５２は、地上記憶部５４から地上側プログラム５４１を読み出して実行することにより、在線検知処理部５２１や地上側中継処理部５２２、ドア範囲算出部５２３等の機能を実現する。自装置ＩＤ５４２には、自装置の地上装置ＩＤが設定される。列車リスト５４３には、管理対象の列車２の列車ＩＤが設定される。

管理対象列車情報５４４は、ポーリング通信の結果把握した管理対象の列車２の位置や速度等を記憶する。例えば、管理対象列車情報５４４は、管理対象の列車２の列車ＩＤ毎に用意され、前回のポーリング通信までに該当する列車２から受信した列車情報に含まれる列車長情報、列車位置情報、列車速度情報、列車占有範囲情報等の受信履歴として設定される。車両ドア情報や救援情報を受信している場合には、それも含めて受信履歴に保存しておく。

２．車上装置
図１１は、車上装置２０の機能構成例を示すブロック図である。図１１に示すように、車上装置２０は、車上制御部２１と、車上記憶部２２とを備えて構成される一種のコンピュータ制御装置であり、入力装置２３や表示装置２４、音出力装置２５、車上無線機２６、ブレーキ機構（制動装置）２７、車両ドア制御装置２８、自列車を構成する各車両の連結器２９等と接続されている。

車上制御部２１は、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ等の演算装置や演算回路を有して構成され、車上記憶部２２に記憶されたプログラムやデータ、地上装置５０から受信したデータ等をもとに車上装置２０を構成する各部への指示やデータの転送を行って、車上装置２０の動作を統括的に制御する。この車上制御部２１は、走行情報計測部２１１と、地上間データ送受処理部２１２と、走行制御部２１４と、連結検知部２１６と、自列車長更新部２１７と、臨時停止位置算出部２１８と、車上側中継処理部２１９とを含む。車上制御部２１が有する各機能部は、個別の演算回路で実現することとしてもよいし、１つの演算回路がソフトウェア的な演算処理で個別に実現することとしてもよい。

走行情報計測部２１１は、車軸の回転数を検出する速度発電機の検出信号に基づいて自列車の走行位置（キロ程で表される走行距離）および走行速度を随時計測する。また、速度発電機の検出信号に基づく位置計測に置き換えて、或いは、速度発電機の検出信号に基づく位置計測と併用して、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の衛星測位システムによる計測値を用いて、自列車の走行位置や走行速度を計測することとしてもよい。

地上間データ送受処理部２１２は、ポーリング通信により地上装置５０が送信した地上情報であって、宛先列車ＩＤが自列車ＩＤ２２２である地上情報を車上無線機２６を介して受信する制御を行う。そして、受信した場合に、その送信元地上装置ＩＤを宛先地上装置ＩＤとして列車情報を生成し、車上無線機２６を介して送信する制御を行う。

この地上間データ送受処理部２１２は、列車占有範囲算出部２１３を備える。列車占有範囲算出部２１３は、列車長情報２２７をもとに、走行情報計測部２１１が計測している自列車の走行位置に従って列車占有範囲情報を算出する。具体的には、通常走行時は、自列車の車両数２２３が設定される列車長情報２２７を基準に列車占有範囲情報を算出する。一方、自列車が救援列車２として故障列車２を連結しており、自列車長更新部２１７が列車長情報２２７を更新したときには、更新後の列車長情報２２７、すなわち、故障列車２を連結した一連の列車の車両数を基準に列車占有範囲情報を算出する。

走行制御部２１４は、自列車が位置する制御区間１０の地上装置（相手地上装置）５０から受信した地上情報（送信元地上装置ＩＤが相手地上装置ＩＤ２２５である地上情報）の進入許容範囲を用い、随時自列車の走行制御を行う。走行制御自体は公知技術を用いて実現でき、例えば、進入許容範囲によって定められる進入限界位置で停止するような速度照査パターンに従って自列車の走行を制御する。この走行制御部２１４は、臨時停止制御部２１５を備える。

臨時停止制御部２１５は、自列車が救援列車２として運行している際、臨時停車駅に到着したときに、自列車の停止位置が臨時停止位置２３６となるようにブレーキ機構２７を駆動して自列車を臨時停車駅に停車させる。

連結検知部２１６は、自列車の先頭車両または最後尾車両に対する故障列車２の連結を検知する。その際、下り方末端車両の連結器２９からの連結信号の入力を受けたのであれば相対連結位置２３２を「下り方」、当該連結信号が上り方末端車両の連結器２９から入力されたのであれば、相対連結位置２３２を「上り方」として、救援情報２３０に設定する。

自列車長更新部２１７は、連結検知部２１６が故障列車２の連結を検知した場合に、ポーリング通信で受信した救援指令情報の故障列車車両数を自列車の車両数２２３に加えた車両数を算出し、列車長情報２２７を更新する。

臨時停止位置算出部２１８は、連結検知部２１６が検知した相対連結位置に応じて臨時停車駅での臨時停止位置を算出する。そして、算出した臨時停止位置２３６を救援情報２３０に設定する。

車上側中継処理部２１９は、相手地上装置５０が駅地上装置５０ｂである場合に処理を行う機能部である。すなわち、車上側中継処理部２１９は、ポーリング通信により駅地上装置５０ｂから受信したホームドア情報をその都度送信元地上装置ＩＤとともに車両ドア制御装置２８に転送する。

車上記憶部２２は、ＩＣメモリやハードディスク、光学ディスク等の記憶媒体により実現されるものである。この車上記憶部２２には、車上装置２０を動作させ、車上装置２０が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、当該プログラムの実行中に使用されるデータ等が予め記憶され、或いは処理の都度一時的に記憶される。本実施形態では、車上記憶部２２には、車上側プログラム２２１と、自列車ＩＤ２２２と、車両数２２３と、地上装置情報２２４と、相手地上装置ＩＤ２２５と、走行情報２２６と、列車長情報２２７と、救援情報２３０とが記憶される。

車上制御部２１は、車上記憶部２２から車上側プログラム２２１を読み出して実行することにより、走行情報計測部２１１や、地上間データ送受処理部２１２、走行制御部２１４、連結検知部２１６、自列車長更新部２１７、臨時停止位置算出部２１８、車上側中継処理部２１９等の機能を実現する。自列車ＩＤ２２２には、自列車の列車ＩＤが設定される。車両数２２３には、自列車を構成する車両数が設定される。

地上装置情報２２４は、軌道１に沿って配置された地上装置５０の一覧であり、車上装置２０が相手地上装置５０を特定する等のために参照される。例えば、地上装置ＩＤと対応付けて、対応制御区間１０の範囲（隣接する制御区間１０との境界位置）や、該当する地上装置５０の無線通信制御領域７０の範囲等が設定される。また、当該地上装置５０が地上装置５０ａなのか駅地上装置５０ｂなのかの情報や、駅地上装置５０ｂの場合にその対応制御区間１０内の駅１００に定められる駅停止位置の情報等が含められる。

相手地上装置ＩＤ２２５には、自列車が位置する制御区間１０の地上装置５０である相手地上装置５０の地上装置ＩＤが設定される。この相手地上装置ＩＤ２２５は、自列車が制御区間１０の境界位置に到達するたびに書き換えられる。次の制御区間１０との境界位置や、新たに相手地上装置５０となる次の地上装置５０の地上装置ＩＤは、地上装置情報２２４から特定できる。

走行情報２２６は、自列車の走行位置および走行速度を含み、走行情報計測部２１１によって随時計測される最新の走行位置および走行速度で随時書き換えられる。列車長情報２２７には、初期値として車両数２２３が設定され、故障列車２の連結検知後に当該故障列車２の車両数を加えた車両数に更新される。

救援情報２３０は、救援列車２が故障列車２を連結した後のポーリング通信に際し、図５に示した救援情報として列車情報に設定される。この救援情報２３０は、故障列車ＩＤ２３１と、相対連結位置２３２と、救援列車車両数２３３と、故障列車車両数２３４と、臨時停車駅２３５と、臨時停止位置２３６とを含む。救援列車車両数２３３は自列車の車両数であり、車両数２２３が設定される。故障列車ＩＤ２３１にはポーリング通信で受信した救援指令情報の故障列車ＩＤが設定され、故障列車車両数２３４には当該救援指令情報の故障列車車両数が設定され、臨時停車駅２３５には当該救援指令情報の臨時停車駅が設定される。

［処理の流れ］
以下、本実施形態における地上装置５０および車上装置２０の処理の流れを説明する。なお、以下説明する処理は、地上装置５０において地上制御部５２が地上記憶部５４から地上側プログラム５４１を読み出して実行し、車上装置２０において車上制御部２１が車上記憶部２２から車上側プログラム２２１を読み出して実行することによって実現される。

先ず、各地上装置５０が行う在線検知処理およびこれに伴う車上装置２０の列車情報返信処理の流れについて、図１２を参照して説明する。在線検知処理は、各地上装置５０において、当該地上装置５０が地上装置５０ａの場合は在線検知時頻度に応じた問合せ周期で、駅地上装置５０ｂの場合は中継時頻度に応じた問合せ周期で繰り返される。

在線検知処理では、在線検知処理部５２１が、列車リスト５４３に設定されている全ての列車ＩＤを順次処理対象ＩＤとしてループＡの処理を繰り返し、１回のポーリング通信を行う（ステップａ１〜ステップａ７）。すなわち、在線検知処理部５２１は、処理対象ＩＤを宛先列車ＩＤとし、自装置ＩＤ５４２を送信元地上装置ＩＤとして、処理対象ＩＤの列車２に送信する地上情報を生成する（ステップａ３）。その際、当該地上装置５０が駅地上装置５０ｂの場合は、ホームドア制御装置６０から随時送信されるホームドア情報を地上情報に設定する。また、指令装置９０から処理対象ＩＤを救援列車ＩＤとした救援指令情報が通知されている場合には、当該救援指令情報を地上情報に設定する。そして、在線検知処理部５２１は、無線基地局５１を介して生成した地上情報を送信することで、処理対象ＩＤの列車２に問合せを行う（ステップａ５）。

この問合せがあるたびに、車上装置２０では、地上間データ送受処理部２１２が、列車情報返信処理を行う。すなわち、地上間データ送受処理部２１２は、地上装置５０からの自列車宛ての地上情報を受信する制御を行う。送信元の地上装置５０は原則相手地上装置５０であるが、自列車が無線通信制御領域７０同士の重複領域を通行中の場合は、例外的に次の地上装置５０からの地上情報も受信し得る。

そして、地上装置５０によるポーリング通信があり、自列車宛ての地上情報を受信した場合は（ステップｂ１：ＹＥＳ）、列車占有範囲算出部２１３が、列車占有範囲情報を算出する（ステップｂ３）。そして、地上間データ送受処理部２１２が、受信した地上情報の送信元地上装置ＩＤを宛先地上装置ＩＤとし、自列車ＩＤ２２２を送信元列車ＩＤとして、返信する列車情報を生成する（ステップｂ５）。その際、相手地上装置５０が駅地上装置５０ｂの場合は、車両ドア制御装置２８から随時送信される車両ドア情報を列車情報に設定する。また、救援情報２３０が設定されている場合には、これを列車情報に設定する。そして、地上間データ送受処理部２１２は、生成した列車情報を車上無線機２６を介して送信する（ステップｂ７）。

その後、相手地上装置５０が駅地上装置５０ｂであり、ステップｂ１で受信した地上情報にホームドア情報が設定されている場合は（ステップｂ９：ＹＥＳ）、車上側中継処理部２１９が、ホームドア情報を送信元地上装置ＩＤとともに車両ドア制御装置２８に転送する（ステップｂ１１）。

一方、地上装置５０では、在線検知処理部５２１は、自装置宛ての列車情報を受信する制御を行う（ステップａ９）。そして、当該地上装置５０が駅地上装置５０ｂであり、ステップａ９で受信した列車情報に車両ドア情報が設定されている場合は（ステップａ１１：ＹＥＳ）、地上側中継処理部５２２が、車両ドア情報を送信元列車ＩＤとともにホームドア制御装置６０に転送する（ステップａ１３）。

また、ステップａ９で受信した列車情報に救援情報が設定されている場合は（ステップａ１５：ＹＥＳ）、ドア範囲算出部５２３が、故障列車車両数を用いてホームドア１１１の開閉対象範囲を特定する（ステップａ１７）。そして、ドア範囲算出部５２３は、特定した開閉対象範囲を設定したホームドア開閉指示情報をホームドア制御装置６０に送信する（ステップａ１９）。

次に、車上装置２０が行う全体処理の流れについて、図１３を参照して説明する。図１３に示すように、車上装置２０では先ず、地上間データ送受処理部２１２が、列車情報送信処理を開始する（ステップｃ１）。そして、走行制御部２１４が、自列車の走行制御を開始する（ステップｃ３）。ここで開始する走行制御は、ポーリング通信で受信した進入許容範囲等の走行制御情報を用いて行われる。その過程で、自列車が救援列車２として運行し、臨時停車駅に到着した際は、臨時停止制御部２１５が、ステップｃ１１で算出される臨時停止位置で自列車を停止させる。

その後は、連結検知部２１６が、故障列車２の連結を監視する。そして、故障列車２の連結および相対連結位置を検知したならば（ステップｃ５：ＹＥＳ）、自列車長更新部２１７が、救援指令情報の故障列車車両数を用いて列車長情報２２７を更新する（ステップｃ９）。また、臨時停止位置算出部２１８が、臨時停止位置を算出する（ステップｃ１１）。

そして、シャットダウン時等、本処理を終了するまでの間は（ステップｃ１３：ＮＯ）、ステップｃ５に戻って上記した処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態によれば、自列車が救援列車２として運行し、故障列車２が連結された場合であっても、けん引走行および推進走行の何れの場合であっても連結後の一連の列車が存在し得る軌道上の範囲を適正に把握することができ、列車の安全な走行制御を実現することが可能となる。

なお、上記した実施形態では、救援列車２の車上装置２０が臨時停車駅における臨時停止位置を算出することとしたが、地上装置５０、例えば臨時停車駅を対応制御区間１０内に含む駅地上装置５０ｂが算出するようにしてもよい。図１４は、本変形例における地上装置５００の機能構成例を示すブロック図である。なお、図１４において、上記した実施形態と同様の構成には同一の符号を付している。

図１４に示すように、本変形例の地上装置５００では、地上制御部５２０は、在線検知処理部５２１と、地上側中継処理部５２２と、ドア範囲算出部５２３と、臨時停止位置算出部５２４とを含む。また、地上装置５００において、地上記憶部５４０には、地上側プログラム５４５と、自装置ＩＤ５４２と、列車リストデータ５４３と、管理対象列車情報５４４とが記憶される。地上制御部５２０は、地上記憶部５４０から地上側プログラム５４５を読み出して実行することにより、在線検知処理部５２１や地上側中継処理部５２２、ドア範囲算出部５２３、臨時停止位置算出部５２４等の機能を実現する。そのうちの臨時停止位置算出部５２４は、臨時停車駅の駅停止位置と、ポーリング通信で受信した救援情報の救援列車車両数や故障列車車両数とから、上記した実施形態と同様の要領で臨時停止位置を算出する。

また、上記した実施形態では、救援列車２が臨時停車駅で停車する際、連結している故障列車２が該当する駅１００に定められた駅停止位置で停止した状態となるように救援列車２の臨時停止位置を算出することとした。これに対し、必ずしも故障列車２が駅停止位置に停止するように臨時停止位置を定める必要はなく、故障列車２の旅客が臨時停車駅で降車可能となる位置、具体的には、入線したホーム１１の範囲内に故障列車２がおさまり、且つ、故障列車２の車両ドアがホームドア１１１と対向するように位置付けられればよい。そのための救援列車２の臨時停止位置は、相対連結位置と、救援列車車両数と、故障列車車両数とによって定まる連結後の一連の列車の車両編成情報と、駅停止位置とから求めることができる。また、その場合のホームドア１１１の開閉対象範囲は、上記一連の列車の車両編成情報と、臨時停止位置とから算出できる。

５０ 地上装置、５１ 無線基地局、５２ 地上制御部、５２１ 在線検知処理部、５２２ 地上側中継処理部、５２３ ドア範囲算出部、５２４ 臨時停止位置算出部、５３ 地上通信部、５４ 地上記憶部、５４１，５４５ 地上側プログラム、５４２ 自装置ＩＤ、５４３ 列車リストデータ（列車リスト）、５４４ 管理対象列車位置情報、２ 列車、２０ 車上装置、２１ 車上制御部、２１１ 走行情報計測部、２１２ 地上間データ送受処理部、２１３ 列車占有範囲算出部、２１４ 走行制御部、２１５ 臨時停止制御部、２１６ 連結検知部、２１７ 自列車長更新部、２１８ 臨時停止位置算出部、２１９ 車上側中継処理部、２２ 車上記憶部、２２１ 車上側プログラム、２２２ 自列車ＩＤ、２２３ 車両数、２２４ 地上装置情報、２２５ 相手地上装置ＩＤ、２２６ 走行情報、２２７ 列車長情報、２３０ 救援情報、２３１ 故障列車ＩＤ、２３２ 相対連結位置、２３３ 救援列車車両数、２３４ 故障列車車両数、２３５ 臨時停車駅、２３６ 臨時停止位置、２３ 入力装置、２４ 表示装置、２５ 音出力装置、２６ 車上無線機、２７ ブレーキ機構（制動装置）、２８ 車両ドア制御装置、２９ 連結器、３０ 地上システム

Claims (6)

1. 各列車の列車占有範囲情報を用いて各列車の走行制御情報を生成し、該当する列車に送信する地上システムと無線通信を行う車上装置であって、
   前記車上装置を搭載した列車（以下「基礎列車」という）の列車長情報（以下「基礎列車長情報」という）を記憶する記憶部と、
   走行位置計測部により計測される前記基礎列車の走行位置と前記基礎列車長情報とを用いて列車占有範囲情報を算出する算出部と、
   前記算出部により算出された列車占有範囲情報の前記地上システムへの送信と、前記地上システムからの前記走行制御情報の受信とを制御する通信制御部と、
   前記受信された走行制御情報に基づいて列車走行を制御する走行制御部と、
   前記基礎列車を救援列車として、前記基礎列車に対する故障列車の相対連結位置および当該故障列車の連結を検知する連結検知部と、
   を備え、
   前記算出部は、前記連結検知部による検知がなされた場合に、前記走行位置と、前記基礎列車長情報と、前記故障列車の所与の列車長情報（以下「故障列車長情報」という）と、前記相対連結位置とを用いて、連結後の一連の列車の先頭位置および最後尾位置を求めて列車占有範囲情報を算出し、
   前記走行制御部は、前記連結検知部による検知がなされた場合に、連結後の一連の列車として走行を制御する、
   車上装置。
2. 前記故障列車には旅客が乗車しており、
   前記走行制御部は、前記故障列車の旅客を降車させる所与の駅に停車する制御を行う際に、当該駅に定められた所定の駅停止位置と、前記相対連結位置とを用いて、前記故障列車の旅客が当該駅で降車可能となる臨時停止位置を算出し、当該臨時停止位置に停止させる制御を行う臨時停止制御部を有する、
   請求項１に記載の車上装置。
3. 前記臨時停止制御部は、前記故障列車が連結されている前記相対連結位置が前記基礎列車の前方の場合には、前記故障列車長情報が示す列車長分、前記駅停止位置より後方の位置を前記臨時停止位置として算出し、前記故障列車が連結されている前記相対連結位置が前記基礎列車の後方の場合には、前記基礎列車長情報が示す列車長分、前記駅停止位置より前方の位置を前記臨時停止位置として算出する、
   請求項２に記載の車上装置。
4. 前記駅にはホームドアが設置されており、
   前記地上システムは、前記停車の際に、前記列車から車両編成情報および前記臨時停止位置を受信し、前記臨時停止位置に前記列車が停止した場合に前記故障列車が位置する前記ホームドアの開閉対象範囲を指示するホームドア開閉指示情報を生成して前記ホームドアの制御装置に送信する手段を備え、
   前記停車の際に、前記故障列車長情報を前記地上システムに送信する手段、
   を更に備えた請求項２又は３に記載の車上装置。
5. 前記基礎列車長情報と、前記故障列車長情報と、前記相対連結位置とを含む、連結後の一連の列車の列車構成情報を設定する列車構成情報設定部を備えた請求項１に記載の車上装置から前記列車構成情報を取得し、前記車上装置に前記走行制御情報を送信する地上システムであって、
   前記故障列車に乗車している旅客を降車させる所与の駅に前記列車を停車させるために、当該駅に定められた所定の駅停止位置と、前記列車構成情報とを用いて、前記故障列車の旅客が当該駅で降車可能となる臨時停止位置を算出する臨時停止位置算出部と、
   前記臨時停止位置の情報を前記走行制御情報に含めて送信する送信制御部と、
   を備えた地上システム。
6. 前記臨時停止位置算出部は、前記列車構成情報に含まれる前記相対連結位置が前記基礎列車の前方の場合には、前記故障列車長情報が示す列車長分、前記駅停止位置より後方の位置を前記臨時停止位置として算出し、前記相対連結位置が前記基礎列車の後方の場合には、前記基礎列車長情報が示す列車長分、前記駅停止位置より前方の位置を前記臨時停止位置として算出する、
   請求項５に記載の地上システム。

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