列車位置同期システム
【課題】運転管理センタでも列車位置を常に把握し続けることができるよう、汎用無線電話の不通時には運転管理センタ側で列車位置を予測する。
【解決手段】列車２０に搭載されてＧＰＳ測位(33)に基づく列車位置検知(34)を行うとともにその位置情報を汎用無線電話網(63)利用のデータ通信(VPN) にて随時送信する車上装置６０と、汎用無線電話網(52)利用のデータ通信(VPN) にて車上装置６０から列車２０の位置情報を取得することにより列車２０の位置を把握するセンタ処理装置５１とを備えた列車位置同期システムであって、センタ処理装置５１が、予めデータ設定された列車２０の運転情報７３を保持するとともに、データ通信(VPN)の不能時には運転情報７３に基づいて列車２０の位置を推定(71)することにより、列車２０の位置を把握し続ける。
【解決手段】列車２０に搭載されてＧＰＳ測位(33)に基づく列車位置検知(34)を行うとともにその位置情報を汎用無線電話網(63)利用のデータ通信(VPN) にて随時送信する車上装置６０と、汎用無線電話網(52)利用のデータ通信(VPN) にて車上装置６０から列車２０の位置情報を取得することにより列車２０の位置を把握するセンタ処理装置５１とを備えた列車位置同期システムであって、センタ処理装置５１が、予めデータ設定された列車２０の運転情報７３を保持するとともに、データ通信(VPN)の不能時には運転情報７３に基づいて列車２０の位置を推定(71)することにより、列車２０の位置を把握し続ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、列車に搭載されてその位置を検知する車上装置と地上側で列車の走行位置を把握するセンタ処理装置とを備えた列車位置同期システムに関し、詳しくは、車上装置からセンタ処理装置へ列車位置情報を通知するデータ通信にＰＨＳ(Personal Handyphone）や携帯電話といった汎用無線電話網を利用する列車位置同期システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道を走行する列車の位置を地上側の運転管理センタで把握する手段として、列車無線や，ＡＴＳ・ＡＴＣ(Automatic Train Stop・Automatic Train Control），ＣＴＣ（Centralized Trafic Control）が挙げられる。列車無線は列車乗務員とセンタ指令員との音声通話をサポートするものであり、ＡＴＳ・ＡＴＣは要所設置の地上子にて車上子の通過を検出するものであり（例えば特許文献１参照）、ＣＴＣは軌道回路にて各区画への列車進入を検出するものであり（例えば特許文献２参照）、何れも、専用の設備を軌道に沿って又は臨んで設置する必要がある。
【０００３】
これに対し、列車に搭載されて衛星航法システム(Global Positioning System）による測位を行って路面電車（列車）の位置を検知する車上装置と、地上側の運転管理センタに設置されてデータ通信にて路面電車の位置情報を取得することにより路面電車の位置を把握するセンタ処理装置とを具備した路面電車位置検知システム（列車位置検知システム）にあっては、車上装置で検知した電車位置情報（列車位置情報）をセンタ処理装置へ通知するデータ通信にＰＨＳや携帯電話などの汎用無線通信網を利用することで、軌道側の専用設備が不要になるので、設備費が大幅に低減される（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
もっとも、このシステムでは、例えば１秒毎に位置情報を送信するといった随時送信を行おうとすると伝送量が多くて通信の費用が過大になる等のため、汎用無線通信網の利用は、離れて点在する停留所（駅）に配備された地上基地局と特定箇所に集中配備されたセンタ処理装置との間に限定されていた。なお、地上基地局と車上装置との無線通信には、近距離の通信しかできないが安価な普及品の小電力無線機が採用されていた。
【０００５】
この列車位置検知システムは、本発明の基礎をなすものなので、図５の概要ブロック図を引用しながら、その構成等を本発明の説明に役立つ程度に述べると、各々の列車２０には位置検知装置３０が一セットずつ搭載され、軌道１０に臨んで所々に設けられている駅４０には一台ずつ地上基地局装置４１が設置され、運転管理センタ５０にはセンタ処理装置５１が設置されている。
【０００６】
位置検知装置３０は、列車２０の運転台の内部や下に格納されて図示しない速度計や運転方向切換スイッチから速度情報や運転方向を取得するようになっている。また、ＧＰＳ測位を利用して列車２０の位置を検知するために、衛星航法システムによる測位を行って列車の位置情報を得るＧＰＳ受信機３３と、後述する地上基地局装置４１の無線機４２に適合した小電力の無線機３６と、その位置情報から路線マップデータとのマップマッチング処理や速度情報の反映処理さらには運転方向の反映処理にて迷走のない位置情報（Ｘ３，Ｙ３）を算出するとともに列車２０の駅４０への出発時および到着時に無線機３６を介して列車位置情報（Ｘ３，Ｙ３）を送信する車上処理装置３４とを具えている。
【０００７】
地上基地局装置４１は、上述した無線機３６に適合した小電力の無線機４２と、ＰＨＳ等の汎用無線通信網を利用して又は汎用無線通信網とインターネット回線とを利用してデータ通信を行う携帯端末４３と、両者４２，４３に接続されてプロトコル変換等を行う地上処理装置４４とを具えたものであり、小型で安価な無線機３６，４２による近距離通信と携帯端末４３による長距離通信とを中継するようになっている。具体的には、位置検知装置３０から地上基地局装置４１へ出発または到着の旨と列車位置情報（Ｘ３，Ｙ３）とが送信されて来ると、それをセンタ処理装置５１へ転送するようになっている。
【０００８】
複数・多数の列車２０を集中管理する運転管理センタ５０は、一カ所で足り、軌道１０に臨んでいる必要がないので適宜な建家等に確保され、そこにはセンタ処理装置５１が設置されている。センタ処理装置５１は、地上基地局装置４１から携帯端末４３にて転送されて来た列車位置情報を受信するための携帯端末５２と、それで収集した列車位置情報に基づいて複数・多数の列車２０の運転状態を管理する中央処理装置５３とを具えたものであり、監視のため液晶ディスプレイ等の画面表示器５４に運行状況を表示したり、運行の円滑のため場合によっては各列車２０に運転情報を配信することも行う。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２３７５８１号公報
【特許文献２】特開２００５−２６２８９５号公報
【特許文献２】特開２００６−２４０４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように列車の位置情報を汎用無線電話網利用のデータ通信にて送信する列車検知システムでは、従来は、車上装置とセンタ処理装置とのデータ通信を汎用無線電話網で直接的に確立するのでなく、地上基地局を介在させて汎用無線通信網の利用を地上基地局とセンタ処理装置との間に限定することにより、通信費用が安く抑えられるが、一定周期であれ不定周期であれ通信可能なときには位置情報を送信し続けるという随時送信は行えない。このため、車上装置からセンタ処理装置へ列車位置情報が通知されるのは、列車が駅の近くに来ているときにだけになってしまい、センタ処理装置による列車位置の把握は、列車が駅にいるのか或いは駅間にいるのかといった粗いものにならざるを得なかった。
【００１１】
ところが、公衆回線をあたかも専用回線のように利用できるＶＰＮ(Virtual Private Network）が、ＰＨＳや携帯電話といった汎用無線電話網にインターネットを介在させたシステムに適用されて、利用の拡大に連れて料金の低下が進み、位置情報の随時送信に汎用無線電話網利用のデータ通信を採用することがコスト面からは可能になりつつある。そして、その実現には（図６参照）、無線機４２同様の無線機６２と携帯端末４３同様の携帯端末６３と地上処理装置４４同様の車上局処理装置６４とを具備していて地上基地局装置４１と同様に列車位置通知機能を発揮する車上局装置６１を位置検知装置３０に追加して車上装置６０とし、この機能拡張した車上装置６０を列車２０に搭載して、車上装置６０とセンタ処理装置５１とのデータ通信を汎用無線電話網利用のＶＰＮで直接的に確立することで、地上基地局装置４１を介在させる必要を無くすことが考えられる。
【００１２】
しかしながら、汎用無線電話網利用のデータ通信を列車の走行範囲全域に広げると、場所によっては常にそこの通信状態が汎用無線電話網の通信圏外になっていたり、場合によっては例えば天候などの環境状態や高速走行などの走行状態によっては一時的に列車での通信状態が汎用無線電話網の通信圏内から通信圏外に変わってしまうこともある。そして、列車が通信圏内から通信圏外に出ると、列車が再び通信圏内に戻るまでは、車上装置からセンタ処理装置への列車位置情報の通知が途絶えてしまうため、この間、運転管理センタでは列車の走行位置が分からなくなってしまう。
そこで、運転管理センタでも列車位置を常に把握し続けることができるよう、汎用無線電話の不通などにより列車位置情報の通知のデータ通信が不能になったときには運転管理センタ側で現在の列車走行位置を予測しうるようにすることが技術的な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の列車位置同期システムは（解決手段１）、このような課題を解決するために創案されたものであり、列車に搭載されてＧＰＳ測位に基づく列車位置検知を行うとともにその位置情報を汎用無線電話網利用のデータ通信にて随時送信する車上装置と、前記データ通信にて前記車上装置から前記列車の位置情報を取得することにより前記列車の位置を把握するセンタ処理装置とを備えた列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、前記列車の走行予定範囲全域について予定速度を定めた運転情報を予めデータ保持するとともに、前記データ通信の不能時には前記運転情報に基づいて前記列車の位置を推定することにより、前記列車の位置を把握し続けるものであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の列車位置同期システムは（解決手段２）、上記解決手段１の列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、前記運転情報を一列車について複数保持していることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の列車位置同期システムは（解決手段３）、上記解決手段２の列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、前記データ通信の不能時には前記運転情報それぞれに基づいて前記列車の推定位置を複数算出するようになっていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の列車位置同期システムは（解決手段４）、上記解決手段３の列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、画面表示器を具備していてそれに列車位置を画像表示するものであり、その表示に際して、前記データ通信の可能な時にはそれで取得した位置に係る単一位置表示を行い、前記データ通信の不能時には前記の複数の推定位置に亘る範囲表示を行うようになっていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の列車位置同期システムは（解決手段５）、上記解決手段３，４の列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、前記運転情報を一列車について多数保持するとともに、それらを少数のものに統合してから前記データ通信の不能時の列車位置推定に供するようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
このような本発明の列車位置同期システムにあっては（解決手段１）、データ通信の可能なときには車上装置から通知された位置情報にてセンタ処理装置が列車位置を把握する一方、データ通信の不能時には、センタ処理装置が、予め保持している運転情報に基づいて列車の位置を推定する。運転情報には、列車の走行予定範囲全域について予定速度が規定されていることから、これを参照することにより、もっともらしい現在の列車走行位置を予測することができるので、データ通信の不能時にもセンタ処理装置が列車の位置を把握し続けることができる。これにより、運転管理センタでもデータ通信の可否にかかわらず常に列車位置を把握できることとなる。
【００１９】
また、本発明の列車位置同期システムにあっては（解決手段２）、一列車について運転情報が複数保持されているので、列車の推定位置を複数算出することが可能である。
さらに、本発明の列車位置同期システムにあっては（解決手段３）、列車の推定位置が複数算出されるので、列車位置の画像表示に際して範囲表示することが可能である。
また、本発明の列車位置同期システムにあっては（解決手段４）、データ通信の不能時には複数の推定位置に亘る範囲表示がなされるので、列車位置に加えてその把握状態の不確定性まで視認し易く表示される。
【００２０】
また、本発明の列車位置同期システムにあっては（解決手段５）、多数の運転情報が少数に統合されてから列車位置推定に供されるようになっているため、一列車について設定済みの運転情報に新たな運転情報を追加するのも例えば旧くて不要になった運転情報を削除するのも統合に要する最小個数以上さえ維持すれば列車位置推定機能を損なうことなく行えるので、予測の確度を向上させるといったことが容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
このような本発明の列車位置同期システムについて、これを実施するための具体的な形態を、以下の実施例１〜３により説明する。
図１〜２に示した実施例１は、上述した解決手段１（出願当初の請求項１）を具現化したものであり、図３に示した実施例２は、上述した解決手段２〜４（出願当初の請求項２〜４）を具現化したものであり、図４に示した実施例３は、上述した解決手段５（出願当初の請求項５）を具現化したものである。
なお、それらの図示に際し既述したシステムのものと同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、重複する再度の説明は割愛し、以下、既述システムとの相違点を中心に説明する。
【実施例１】
【００２２】
本発明の列車位置同期システムの実施例１について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１は、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）が運転情報７３のグラフ、（ｃ）が列車位置の画面表示例である。また、図２（ａ）は、状態通知伝文のデータ構成図である。
【００２３】
この図１（ａ）の列車位置同期システムが既述した図６のものと相違するのは、車上装置６０の車上処理装置３４に進行率算出プログラム６５が追加インストールされた点と、センタ処理装置５１の中央処理装置５３に列車位置推定プログラム７１と列車位置表示プログラム７２とが追加インストールされ更に基本運転情報７３が予めデータ設定されるようになっている点である。なお、車上装置６０において車上処理装置３４と携帯端末６３とを有線接続すれば無線機３６と無線機６２と車上局処理装置６４は省くことも可能であるが、ここでは列車内配線の増加を回避するため無線機３６等も引き継がれている。
【００２４】
車上装置６０は（図１（ａ）参照）、随時たとえば１秒毎に、車上処理装置３４が公知の列車位置検知プログラム（特許文献３参照）にてＧＰＳ測位に基づく列車位置検知を行って列車位置情報（Ｘ３，Ｙ３）を求めたうえで、データ圧縮等のため車上処理装置３４が進行率算出プログラム６５にて列車位置情報（Ｘ３，Ｙ３）を路線マップデータに照らして駅間番号と駅間の進行率との組データに変換し、それを状態通知伝文に含ませて携帯端末６３がセンタ処理装置５１へ送信するようになっている。状態通知伝文には（図２（ａ）参照）、通信負担軽減のため伝文長と整理番号と列車番号と上下線別と駅間番号と列車状態と進行率とＧＰＳ時刻といった少量の情報しか含まれない。例えば、進行率は、駅間距離の長短によって必要ビット数が変わるのを回避するため、７ビットで０％〜９９％の整数値を表し、列車状態は停車中か走行中かを１ビットで示すようになっている。
【００２５】
センタ処理装置５１は（図１（ａ）参照）、ＰＨＳや携帯電話といった汎用無線電話網にインターネットを介在させたＶＰＮによって携帯端末５２が携帯端末６３と仮想の常時接続状態におかれ、携帯端末５２，６３を介するデータ通信が可能な限り、車上装置６０から送信されてきた状態通知伝文を受信して、それを中央処理装置５３に処理させるようになっている。
【００２６】
中央処理装置５３には、必須ではないが地上基地局装置４１を介して受信した発着報告を処理する図示しないプログラムと（特許文献３参照）、車上処理装置３４のものと同じ路線マップデータと、データ通信の不能時には運転情報７３に基づいて列車２０の現在走行位置を推定する演算を行う列車位置推定プログラム７１と、画面表示器５４に列車位置を単一位置で画像表示する列車位置表示プログラム７２と、列車２０の走行予定範囲全域について予定速度を定めた基本運転情報７３が、適宜なプログラムメモリやデータメモリに記憶保持されている。
【００２７】
基本運転情報７３は（図１（ｂ）参照）、横軸に路線上の位置または走行距離をとり縦軸に標準的な定時運転の目標速度をとった折線グラフ等で表され、車上処理装置３４のデータメモリに例えば一次元配列データで記憶されている。
列車位置推定プログラム７１は、例えば数秒以上に亘って車上装置６０から状態通知伝文が受信できないと、データ通信が不能になったと判定して、列車２０の現在走行位置を推定する演算を例えば１秒やそれより短い周期で繰り返し行う。最も簡便な具体例を述べると、直前に得られた位置から基本運転情報７３を参照して速度を求め、その速度と経過時間とから次の位置を算出するという位置推定演算を繰り返すようになっている。
【００２８】
列車位置表示プログラム７２は（図１（ｃ）参照）、画面表示器５４に対し、路線マップデータに基づいて路線図５４ａを描くとともに、状態通知伝文にて列車２０の現実の走行位置が得られたときにはその走行位置を採用し、また状態通知伝文から列車２０の現実の走行位置を得ることができないときには列車位置推定プログラム７１にて算出された推定の走行位置を採用して、その走行位置に対応する路線図５４ａの部位に列車マーク５４ｂを上書き描画するとともに、列車番号や，上下線別，駅間番号，列車状態，進行率(％)，直近の受信時刻なども文字情報で画面表示器５４に表示するようになっている。
【００２９】
この実施例１の列車位置同期システムについて、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図２（ｂ）がＣ駅とＤ駅の間を走行している列車等の模式図、図２（ｃ）が車上装置６０とセンタ処理装置５１との通信ダイアグラム例、図１（ｃ）が列車位置の画面表示例である。
【００３０】
列車２０がＣ駅からＤ駅まで走行しているときに途中で携帯端末６３が汎用無線電話網の通信圏内から通信圏外に出てしまった例を述べる（図２（ｂ）参照）。
その場合、列車２０がＣ駅に止まっていたりＣ駅寄りを走行していて汎用無線電話網の通信圏内に入っている間は、列車２０の車上装置６０から運転管理センタ５０のセンタ処理装置５１へ状態通知伝文が例えば１秒毎に随時送信され（図２（ｃ）参照）、その伝文に含まれていた停車中か走行中かの列車状態や走行中の進行率などが、センタ処理装置５１の列車位置表示プログラム７２実行によって、画面表示器５４に、文字で表示されるとともに、路線図５４ａ上に列車マーク５４ｂで図示される（図１（ｃ）参照）。
【００３１】
そして、列車２０が走行するに連れてＣ駅−Ｄ駅の間で汎用無線電話網の通信圏内から通信圏外に出てしまったときには、列車２０の車上装置６０から運転管理センタ５０のセンタ処理装置５１への状態通知伝文が途絶えてしまうが（図２（ｃ）参照）、その場合は、伝文で取得できなかった走行中の進行率がセンタ処理装置５１の列車位置推定プログラム７１実行によって算出され、この算出値で更新された進行率と直近の伝文で得られていた列車状態などが、センタ処理装置５１の列車位置表示プログラム７２実行によって、画面表示器５４に、文字で表示されるとともに、路線図５４ａ上に列車マーク５４ｂで図示される（図１（ｃ）参照）。
【００３２】
それから、列車２０が更に走行してＤ駅に近づいて汎用無線電話網の通信圏内に入ると、列車２０の車上装置６０から運転管理センタ５０のセンタ処理装置５１へ状態通知伝文が再び届くので（図２（ｃ）参照）、その伝文に含まれていた列車状態や進行率などがセンタ処理装置５１で優先採用されて、車上装置６０とセンタ処理装置５１とで把握される列車走行位置に関して同期がとれる。そして、状態通知伝文から取得された列車状態や進行率などが、画面表示器５４に文字や画像で表示される（図１（ｃ）参照）。
【００３３】
こうして、この列車位置同期システムにあっては、車上装置６０とセンタ処理装置５１とが汎用無線電話網の携帯端末６３，５２にてデータ通信を行えるときには、車上装置６０から随時通知された状態通知伝文の位置情報にて列車２０の位置がセンタ処理装置５１に把握され、携帯端末６３，５２によるデータ通信の不能時には、基本運転情報７３に基づく位置推定にて列車２０の位置がセンタ処理装置５１に把握される。そのため、データ通信にＰＨＳや携帯電話といった汎用無線電話網を使用しているにもかかわらず、列車２０側ばかりか運転管理センタ５０側でも列車２０の位置を常に把握することができる。
【実施例２】
【００３４】
本発明の列車位置同期システムの実施例２について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図３は、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）が運転情報７３，８４，８５のグラフ、（ｃ）が列車位置の画面表示例である。
【００３５】
この列車位置同期システムが上述した実施例１のものと相違するのは（図３（ａ）参照）、運転管理センタ５０のセンタ処理装置５１の中央処理装置５３に関して基本運転情報７３に高速運転情報８４と低速運転情報８５とが追加されて一列車あたりの運転情報が三個に増えた点と、それに対応した機能拡張にて列車位置推定プログラム７１が列車位置推定プログラム８１になりこれが列車の推定位置を三カ所ほど算出するようになった点と、それに対応した機能拡張にて列車位置表示プログラム７２が列車位置表示プログラム８２になりこれが上述の単一位置表示と後述の範囲表示とをデータ通信の可否に応じて使い分けるようになった点である。
【００３６】
高速運転情報８４も、低速運転情報８５も、基本運転情報７３と同様に、中央処理装置５３のデータメモリに記憶保持されている（図３（ｂ）参照）。列車２０の走行前に設定されるべきことも同じであるが、基本運転情報７３には標準的な運転速度が設定されるのに対し、高速運転情報８４には例えば安全を保てる上限速度が設定されて、高速運転情報８４は基本運転情報７３よりどこでも高速になっており、低速運転情報８５には例えば後続列車の過剰接近を回避できる下限速度が設定されて、低速運転情報８５は基本運転情報７３よりどこでも低速になっている。
【００３７】
列車位置推定プログラム８１は、ＰＨＳや携帯電話といった汎用無線電話網を利用したデータ通信が不能になって状態通知伝文から列車２０の現実の走行位置を得ることができないために基本運転情報７３に基づいて現在列車位置の標準推定位置を算出するとき、同様の算出処理を高速運転情報８４についても低速運転情報８５についても行う。そして、高速運転情報８４に基づいて現在列車位置の高速時推定位置を算出するとともに、低速運転情報８５に基づいて現在列車位置の低速時推定位置を算出するようになっている。
【００３８】
列車位置表示プログラム８２は、文字表示が列車位置推定プログラム７１と同じで、データ通信可能時の画像表示も列車位置推定プログラム７１と同じく列車マーク５４ｂの単一位置表示であるが、データ通信が不能になって状態通知伝文から列車２０の現実の走行位置を得ることができないときには、画面表示器５４に対する列車位置の画像表示を範囲表示５４ｃ，５４ｄ，５４ｅにて行うようになっている（図３（ｃ）参照）。具体的には、列車マーク５４ｂに加えて、直近の伝文で得られていた列車位置と低速時推定位置との間に対応した範囲マーク５４ｃと、低速時推定位置と標準推定位置との間に対応した範囲マーク５４ｄと、標準推定位置と高速時推定位置との間に対応した範囲マーク５４ｅとを路線図５４ａに上書き描画するようになっている。
【００３９】
この場合、列車２０が汎用無線電話網の通信圏内に入っていて車上装置６０からセンタ処理装置５１に状態通知伝文が届くときには、上述した実施例１のときと同様、運転管理センタ５０の画面表示器５４には列車２０の確定位置が列車マーク５４ｂで画像表示される。これに対し、列車２０が汎用無線電話網の通信圏内から通信圏外に出ていて車上装置６０からセンタ処理装置５１に状態通知伝文が届かないとき、運転管理センタ５０の画面表示器５４には、列車２０の標準推定位置が列車マーク５４ｂで画像表示されるのに加えて、その前後に範囲マーク５４ｃ，５４ｄ，５４ｅも画像表示される。
【００４０】
そのため、運転管理センタ５０では、画面表示器５４を一瞥すれば直ちに列車位置が確定しているか不確実にしか把握されていないかを知ることができるうえ、列車位置に不確定性が伴うときには、何事も無ければ列車２０がおそらく列車マーク５４ｂ対応位置まで進行しており、早ければ列車２０が範囲マーク５４ｅ対応範囲に進入しており、遅くとも範囲マーク５４ｄ対応範囲には進んでいるだろうと、視覚で容易に察知することができる。また、例えば故障や事故などで列車進行が大幅に遅れれば、列車２０が範囲マーク５４ｃ対応範囲にとどまっているであろうことも、視覚で容易に察知することができる。
【実施例３】
【００４１】
本発明の列車位置同期システムの実施例３について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図４は、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）が運転情報７３のグラフ、（ｃ）が運転情報９２，８４，８５のグラフである。
この列車位置同期システムが上述した実施例２のものと相違するのは（図４（ａ）参照）、運転管理センタ５０のセンタ処理装置５１の中央処理装置５３に運転情報統合プログラム９１と各種運転情報９２とが追加された点である。
【００４２】
各種運転情報９２は、多数の運転情報の集合体であり、各々の運転情報は、基本運転情報７３と同様、中央処理装置５３のデータメモリに配列等で記憶保持されて、横軸に路線上の位置または走行距離をとり縦軸に各種条件下の運転速度をとった折線グラフ等を表わしており、上述した基本運転情報７３や他の運転情報８４，８５と同様に計画や設計に基づいて定数を設定しておいても良いが、この実施例では、走行終了後に車上装置６０から運転結果をセンタ処理装置５１へアップロードしておく等のことにより、過去の運転実績が所定期間に亘って蓄積されている。また、そのデータ蓄積に際して、運転士情報を付加するとともに、明らかな異常情報は除外しておくようになっている。
【００４３】
運転情報統合プログラム９１は、基本運転情報７３については何もせず予め設定されたままにしておくが（図４（ｂ）参照）、高速運転情報８４と低速運転情報８５については各種運転情報９２から自動生成するようになっている（図４（ｃ）参照）。具体的には、各種運転情報９２から列車２０と運転士の一致するものをなるべく多く抽出したうえで、運転士基準で抽出した多数の運転情報について上側包絡線のグラフを算出してそのグラフデータを高速運転情報８４に自動設定するとともに、同じ運転士基準で抽出した多数の運転情報について下側包絡線のグラフを算出してそのグラフデータを低速運転情報８５に自動設定するようになっている。
【００４４】
この場合、列車２０の走行前に多数の運転情報９２が運転情報統合プログラム９１によって少数の運転情報７３，８４，８５に統合されてから列車位置推定プログラム８１の列車位置推定演算に供される。しかも、その統合処理が列車毎になされるばかりか運転士基準で分けて行われる。そのため、各列車の性能や運転士の癖までも反映して列車位置が推定されるので、予測の確度が高まり、範囲マーク５４ｄ，５４ｅが的確に短縮されることとなる。
【００４５】
［その他］
上記実施例では、車上装置６０とセンタ処理装置５１とのデータ通信に汎用無線電話網にインターネットを介在させたＶＰＮが採用されていたが、インターネットやＶＰＮの採用は現時点でのコストに基づくものであり、技術面から本発明の前提となるのはＰＨＳや携帯電話といった汎用無線電話網をデータ通信に採用したことである。
上記実施例の列車位置推定プログラム７１，８１では、データ通信が不能になってから位置推定演算を開始するようになっていたが、位置推定演算は常に行っておいて、その採択をデータ通信の可否に応じて行うようにしても良い。
【００４６】
上記実施例では、列車位置表示が運転管理センタ５０の画面表示器５４でしか行われなかったが、列車位置や推定位置を他の画面表示器に転送して、駅や待合所などでも列車位置が表示されるようにしても良い。
また、携帯端末６３，５２を介するデータ通信を利用してセンタ処理装置５１から適宜な指令や運転情報を車上装置６０に送信するようにしても良い。
さらに、範囲マーク５４ｃ，５４ｄ，５４ｅは、全表示を要する訳でなく、適宜なものを採択して例えば範囲マーク５４ｅだけを表示するのでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の列車位置同期システムは、路面軌道を走行する路面電車に適用できる他、鉄道専用の軌道を走行する列車にも適用することができる。軌道は、モノレールでも良く、狭軌レールでも良く、広軌レールでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例１について、列車位置同期システムの構造を示し、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）が運転情報のグラフ、（ｃ）が列車位置の画面表示例である。
【図２】列車位置同期システムの動作状況を示し、（ａ）が状態通知伝文のデータ構成、（ｂ）が駅間を走行している列車等の模式図、（ｃ）が車上装置とセンタ処理装置との通信ダイアグラム例である。
【図３】本発明の実施例２について、列車位置同期システムの構造を示し、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）が運転情報のグラフ、（ｃ）が列車位置の画面表示例である。
【図４】本発明の実施例３について、列車位置同期システムの構造を示し、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）及び（ｃ）が運転情報のグラフである。
【図５】従来の列車検知システムの概要ブロック図である。
【図６】直截的な改良案のシステム要部のブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…軌道（路面軌道）、２０…列車（路面電車）、
３０…位置検知装置、
３３…ＧＰＳ受信機、３４…車上処理装置、３６…無線機、
４０…駅（停留所）、４１…地上基地局装置、
４２…無線機、４３…携帯端末、４４…地上処理装置、
５０…運転管理センタ、５１…センタ処理装置、
５２…携帯端末、５３…中央処理装置、５４…画面表示器、
６０…車上装置、
６１…車上局装置、６２…無線機、６３…携帯端末、
６４…車上局処理装置、６５…進行率算出プログラム、
７１…列車位置推定プログラム、
７２…列車位置表示プログラム、７３…基本運転情報、
８１…列車位置推定プログラム、８２…列車位置表示プログラム、
８４…高速運転情報、８５…低速運転情報、
９１…運転情報統合プログラム、９２…各種運転情報
【技術分野】
【０００１】
この発明は、列車に搭載されてその位置を検知する車上装置と地上側で列車の走行位置を把握するセンタ処理装置とを備えた列車位置同期システムに関し、詳しくは、車上装置からセンタ処理装置へ列車位置情報を通知するデータ通信にＰＨＳ(Personal Handyphone）や携帯電話といった汎用無線電話網を利用する列車位置同期システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道を走行する列車の位置を地上側の運転管理センタで把握する手段として、列車無線や，ＡＴＳ・ＡＴＣ(Automatic Train Stop・Automatic Train Control），ＣＴＣ（Centralized Trafic Control）が挙げられる。列車無線は列車乗務員とセンタ指令員との音声通話をサポートするものであり、ＡＴＳ・ＡＴＣは要所設置の地上子にて車上子の通過を検出するものであり（例えば特許文献１参照）、ＣＴＣは軌道回路にて各区画への列車進入を検出するものであり（例えば特許文献２参照）、何れも、専用の設備を軌道に沿って又は臨んで設置する必要がある。
【０００３】
これに対し、列車に搭載されて衛星航法システム(Global Positioning System）による測位を行って路面電車（列車）の位置を検知する車上装置と、地上側の運転管理センタに設置されてデータ通信にて路面電車の位置情報を取得することにより路面電車の位置を把握するセンタ処理装置とを具備した路面電車位置検知システム（列車位置検知システム）にあっては、車上装置で検知した電車位置情報（列車位置情報）をセンタ処理装置へ通知するデータ通信にＰＨＳや携帯電話などの汎用無線通信網を利用することで、軌道側の専用設備が不要になるので、設備費が大幅に低減される（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
もっとも、このシステムでは、例えば１秒毎に位置情報を送信するといった随時送信を行おうとすると伝送量が多くて通信の費用が過大になる等のため、汎用無線通信網の利用は、離れて点在する停留所（駅）に配備された地上基地局と特定箇所に集中配備されたセンタ処理装置との間に限定されていた。なお、地上基地局と車上装置との無線通信には、近距離の通信しかできないが安価な普及品の小電力無線機が採用されていた。
【０００５】
この列車位置検知システムは、本発明の基礎をなすものなので、図５の概要ブロック図を引用しながら、その構成等を本発明の説明に役立つ程度に述べると、各々の列車２０には位置検知装置３０が一セットずつ搭載され、軌道１０に臨んで所々に設けられている駅４０には一台ずつ地上基地局装置４１が設置され、運転管理センタ５０にはセンタ処理装置５１が設置されている。
【０００６】
位置検知装置３０は、列車２０の運転台の内部や下に格納されて図示しない速度計や運転方向切換スイッチから速度情報や運転方向を取得するようになっている。また、ＧＰＳ測位を利用して列車２０の位置を検知するために、衛星航法システムによる測位を行って列車の位置情報を得るＧＰＳ受信機３３と、後述する地上基地局装置４１の無線機４２に適合した小電力の無線機３６と、その位置情報から路線マップデータとのマップマッチング処理や速度情報の反映処理さらには運転方向の反映処理にて迷走のない位置情報（Ｘ３，Ｙ３）を算出するとともに列車２０の駅４０への出発時および到着時に無線機３６を介して列車位置情報（Ｘ３，Ｙ３）を送信する車上処理装置３４とを具えている。
【０００７】
地上基地局装置４１は、上述した無線機３６に適合した小電力の無線機４２と、ＰＨＳ等の汎用無線通信網を利用して又は汎用無線通信網とインターネット回線とを利用してデータ通信を行う携帯端末４３と、両者４２，４３に接続されてプロトコル変換等を行う地上処理装置４４とを具えたものであり、小型で安価な無線機３６，４２による近距離通信と携帯端末４３による長距離通信とを中継するようになっている。具体的には、位置検知装置３０から地上基地局装置４１へ出発または到着の旨と列車位置情報（Ｘ３，Ｙ３）とが送信されて来ると、それをセンタ処理装置５１へ転送するようになっている。
【０００８】
複数・多数の列車２０を集中管理する運転管理センタ５０は、一カ所で足り、軌道１０に臨んでいる必要がないので適宜な建家等に確保され、そこにはセンタ処理装置５１が設置されている。センタ処理装置５１は、地上基地局装置４１から携帯端末４３にて転送されて来た列車位置情報を受信するための携帯端末５２と、それで収集した列車位置情報に基づいて複数・多数の列車２０の運転状態を管理する中央処理装置５３とを具えたものであり、監視のため液晶ディスプレイ等の画面表示器５４に運行状況を表示したり、運行の円滑のため場合によっては各列車２０に運転情報を配信することも行う。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２３７５８１号公報
【特許文献２】特開２００５−２６２８９５号公報
【特許文献２】特開２００６−２４０４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように列車の位置情報を汎用無線電話網利用のデータ通信にて送信する列車検知システムでは、従来は、車上装置とセンタ処理装置とのデータ通信を汎用無線電話網で直接的に確立するのでなく、地上基地局を介在させて汎用無線通信網の利用を地上基地局とセンタ処理装置との間に限定することにより、通信費用が安く抑えられるが、一定周期であれ不定周期であれ通信可能なときには位置情報を送信し続けるという随時送信は行えない。このため、車上装置からセンタ処理装置へ列車位置情報が通知されるのは、列車が駅の近くに来ているときにだけになってしまい、センタ処理装置による列車位置の把握は、列車が駅にいるのか或いは駅間にいるのかといった粗いものにならざるを得なかった。
【００１１】
ところが、公衆回線をあたかも専用回線のように利用できるＶＰＮ(Virtual Private Network）が、ＰＨＳや携帯電話といった汎用無線電話網にインターネットを介在させたシステムに適用されて、利用の拡大に連れて料金の低下が進み、位置情報の随時送信に汎用無線電話網利用のデータ通信を採用することがコスト面からは可能になりつつある。そして、その実現には（図６参照）、無線機４２同様の無線機６２と携帯端末４３同様の携帯端末６３と地上処理装置４４同様の車上局処理装置６４とを具備していて地上基地局装置４１と同様に列車位置通知機能を発揮する車上局装置６１を位置検知装置３０に追加して車上装置６０とし、この機能拡張した車上装置６０を列車２０に搭載して、車上装置６０とセンタ処理装置５１とのデータ通信を汎用無線電話網利用のＶＰＮで直接的に確立することで、地上基地局装置４１を介在させる必要を無くすことが考えられる。
【００１２】
しかしながら、汎用無線電話網利用のデータ通信を列車の走行範囲全域に広げると、場所によっては常にそこの通信状態が汎用無線電話網の通信圏外になっていたり、場合によっては例えば天候などの環境状態や高速走行などの走行状態によっては一時的に列車での通信状態が汎用無線電話網の通信圏内から通信圏外に変わってしまうこともある。そして、列車が通信圏内から通信圏外に出ると、列車が再び通信圏内に戻るまでは、車上装置からセンタ処理装置への列車位置情報の通知が途絶えてしまうため、この間、運転管理センタでは列車の走行位置が分からなくなってしまう。
そこで、運転管理センタでも列車位置を常に把握し続けることができるよう、汎用無線電話の不通などにより列車位置情報の通知のデータ通信が不能になったときには運転管理センタ側で現在の列車走行位置を予測しうるようにすることが技術的な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の列車位置同期システムは（解決手段１）、このような課題を解決するために創案されたものであり、列車に搭載されてＧＰＳ測位に基づく列車位置検知を行うとともにその位置情報を汎用無線電話網利用のデータ通信にて随時送信する車上装置と、前記データ通信にて前記車上装置から前記列車の位置情報を取得することにより前記列車の位置を把握するセンタ処理装置とを備えた列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、前記列車の走行予定範囲全域について予定速度を定めた運転情報を予めデータ保持するとともに、前記データ通信の不能時には前記運転情報に基づいて前記列車の位置を推定することにより、前記列車の位置を把握し続けるものであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の列車位置同期システムは（解決手段２）、上記解決手段１の列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、前記運転情報を一列車について複数保持していることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の列車位置同期システムは（解決手段３）、上記解決手段２の列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、前記データ通信の不能時には前記運転情報それぞれに基づいて前記列車の推定位置を複数算出するようになっていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の列車位置同期システムは（解決手段４）、上記解決手段３の列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、画面表示器を具備していてそれに列車位置を画像表示するものであり、その表示に際して、前記データ通信の可能な時にはそれで取得した位置に係る単一位置表示を行い、前記データ通信の不能時には前記の複数の推定位置に亘る範囲表示を行うようになっていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の列車位置同期システムは（解決手段５）、上記解決手段３，４の列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、前記運転情報を一列車について多数保持するとともに、それらを少数のものに統合してから前記データ通信の不能時の列車位置推定に供するようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
このような本発明の列車位置同期システムにあっては（解決手段１）、データ通信の可能なときには車上装置から通知された位置情報にてセンタ処理装置が列車位置を把握する一方、データ通信の不能時には、センタ処理装置が、予め保持している運転情報に基づいて列車の位置を推定する。運転情報には、列車の走行予定範囲全域について予定速度が規定されていることから、これを参照することにより、もっともらしい現在の列車走行位置を予測することができるので、データ通信の不能時にもセンタ処理装置が列車の位置を把握し続けることができる。これにより、運転管理センタでもデータ通信の可否にかかわらず常に列車位置を把握できることとなる。
【００１９】
また、本発明の列車位置同期システムにあっては（解決手段２）、一列車について運転情報が複数保持されているので、列車の推定位置を複数算出することが可能である。
さらに、本発明の列車位置同期システムにあっては（解決手段３）、列車の推定位置が複数算出されるので、列車位置の画像表示に際して範囲表示することが可能である。
また、本発明の列車位置同期システムにあっては（解決手段４）、データ通信の不能時には複数の推定位置に亘る範囲表示がなされるので、列車位置に加えてその把握状態の不確定性まで視認し易く表示される。
【００２０】
また、本発明の列車位置同期システムにあっては（解決手段５）、多数の運転情報が少数に統合されてから列車位置推定に供されるようになっているため、一列車について設定済みの運転情報に新たな運転情報を追加するのも例えば旧くて不要になった運転情報を削除するのも統合に要する最小個数以上さえ維持すれば列車位置推定機能を損なうことなく行えるので、予測の確度を向上させるといったことが容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
このような本発明の列車位置同期システムについて、これを実施するための具体的な形態を、以下の実施例１〜３により説明する。
図１〜２に示した実施例１は、上述した解決手段１（出願当初の請求項１）を具現化したものであり、図３に示した実施例２は、上述した解決手段２〜４（出願当初の請求項２〜４）を具現化したものであり、図４に示した実施例３は、上述した解決手段５（出願当初の請求項５）を具現化したものである。
なお、それらの図示に際し既述したシステムのものと同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、重複する再度の説明は割愛し、以下、既述システムとの相違点を中心に説明する。
【実施例１】
【００２２】
本発明の列車位置同期システムの実施例１について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１は、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）が運転情報７３のグラフ、（ｃ）が列車位置の画面表示例である。また、図２（ａ）は、状態通知伝文のデータ構成図である。
【００２３】
この図１（ａ）の列車位置同期システムが既述した図６のものと相違するのは、車上装置６０の車上処理装置３４に進行率算出プログラム６５が追加インストールされた点と、センタ処理装置５１の中央処理装置５３に列車位置推定プログラム７１と列車位置表示プログラム７２とが追加インストールされ更に基本運転情報７３が予めデータ設定されるようになっている点である。なお、車上装置６０において車上処理装置３４と携帯端末６３とを有線接続すれば無線機３６と無線機６２と車上局処理装置６４は省くことも可能であるが、ここでは列車内配線の増加を回避するため無線機３６等も引き継がれている。
【００２４】
車上装置６０は（図１（ａ）参照）、随時たとえば１秒毎に、車上処理装置３４が公知の列車位置検知プログラム（特許文献３参照）にてＧＰＳ測位に基づく列車位置検知を行って列車位置情報（Ｘ３，Ｙ３）を求めたうえで、データ圧縮等のため車上処理装置３４が進行率算出プログラム６５にて列車位置情報（Ｘ３，Ｙ３）を路線マップデータに照らして駅間番号と駅間の進行率との組データに変換し、それを状態通知伝文に含ませて携帯端末６３がセンタ処理装置５１へ送信するようになっている。状態通知伝文には（図２（ａ）参照）、通信負担軽減のため伝文長と整理番号と列車番号と上下線別と駅間番号と列車状態と進行率とＧＰＳ時刻といった少量の情報しか含まれない。例えば、進行率は、駅間距離の長短によって必要ビット数が変わるのを回避するため、７ビットで０％〜９９％の整数値を表し、列車状態は停車中か走行中かを１ビットで示すようになっている。
【００２５】
センタ処理装置５１は（図１（ａ）参照）、ＰＨＳや携帯電話といった汎用無線電話網にインターネットを介在させたＶＰＮによって携帯端末５２が携帯端末６３と仮想の常時接続状態におかれ、携帯端末５２，６３を介するデータ通信が可能な限り、車上装置６０から送信されてきた状態通知伝文を受信して、それを中央処理装置５３に処理させるようになっている。
【００２６】
中央処理装置５３には、必須ではないが地上基地局装置４１を介して受信した発着報告を処理する図示しないプログラムと（特許文献３参照）、車上処理装置３４のものと同じ路線マップデータと、データ通信の不能時には運転情報７３に基づいて列車２０の現在走行位置を推定する演算を行う列車位置推定プログラム７１と、画面表示器５４に列車位置を単一位置で画像表示する列車位置表示プログラム７２と、列車２０の走行予定範囲全域について予定速度を定めた基本運転情報７３が、適宜なプログラムメモリやデータメモリに記憶保持されている。
【００２７】
基本運転情報７３は（図１（ｂ）参照）、横軸に路線上の位置または走行距離をとり縦軸に標準的な定時運転の目標速度をとった折線グラフ等で表され、車上処理装置３４のデータメモリに例えば一次元配列データで記憶されている。
列車位置推定プログラム７１は、例えば数秒以上に亘って車上装置６０から状態通知伝文が受信できないと、データ通信が不能になったと判定して、列車２０の現在走行位置を推定する演算を例えば１秒やそれより短い周期で繰り返し行う。最も簡便な具体例を述べると、直前に得られた位置から基本運転情報７３を参照して速度を求め、その速度と経過時間とから次の位置を算出するという位置推定演算を繰り返すようになっている。
【００２８】
列車位置表示プログラム７２は（図１（ｃ）参照）、画面表示器５４に対し、路線マップデータに基づいて路線図５４ａを描くとともに、状態通知伝文にて列車２０の現実の走行位置が得られたときにはその走行位置を採用し、また状態通知伝文から列車２０の現実の走行位置を得ることができないときには列車位置推定プログラム７１にて算出された推定の走行位置を採用して、その走行位置に対応する路線図５４ａの部位に列車マーク５４ｂを上書き描画するとともに、列車番号や，上下線別，駅間番号，列車状態，進行率(％)，直近の受信時刻なども文字情報で画面表示器５４に表示するようになっている。
【００２９】
この実施例１の列車位置同期システムについて、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図２（ｂ）がＣ駅とＤ駅の間を走行している列車等の模式図、図２（ｃ）が車上装置６０とセンタ処理装置５１との通信ダイアグラム例、図１（ｃ）が列車位置の画面表示例である。
【００３０】
列車２０がＣ駅からＤ駅まで走行しているときに途中で携帯端末６３が汎用無線電話網の通信圏内から通信圏外に出てしまった例を述べる（図２（ｂ）参照）。
その場合、列車２０がＣ駅に止まっていたりＣ駅寄りを走行していて汎用無線電話網の通信圏内に入っている間は、列車２０の車上装置６０から運転管理センタ５０のセンタ処理装置５１へ状態通知伝文が例えば１秒毎に随時送信され（図２（ｃ）参照）、その伝文に含まれていた停車中か走行中かの列車状態や走行中の進行率などが、センタ処理装置５１の列車位置表示プログラム７２実行によって、画面表示器５４に、文字で表示されるとともに、路線図５４ａ上に列車マーク５４ｂで図示される（図１（ｃ）参照）。
【００３１】
そして、列車２０が走行するに連れてＣ駅−Ｄ駅の間で汎用無線電話網の通信圏内から通信圏外に出てしまったときには、列車２０の車上装置６０から運転管理センタ５０のセンタ処理装置５１への状態通知伝文が途絶えてしまうが（図２（ｃ）参照）、その場合は、伝文で取得できなかった走行中の進行率がセンタ処理装置５１の列車位置推定プログラム７１実行によって算出され、この算出値で更新された進行率と直近の伝文で得られていた列車状態などが、センタ処理装置５１の列車位置表示プログラム７２実行によって、画面表示器５４に、文字で表示されるとともに、路線図５４ａ上に列車マーク５４ｂで図示される（図１（ｃ）参照）。
【００３２】
それから、列車２０が更に走行してＤ駅に近づいて汎用無線電話網の通信圏内に入ると、列車２０の車上装置６０から運転管理センタ５０のセンタ処理装置５１へ状態通知伝文が再び届くので（図２（ｃ）参照）、その伝文に含まれていた列車状態や進行率などがセンタ処理装置５１で優先採用されて、車上装置６０とセンタ処理装置５１とで把握される列車走行位置に関して同期がとれる。そして、状態通知伝文から取得された列車状態や進行率などが、画面表示器５４に文字や画像で表示される（図１（ｃ）参照）。
【００３３】
こうして、この列車位置同期システムにあっては、車上装置６０とセンタ処理装置５１とが汎用無線電話網の携帯端末６３，５２にてデータ通信を行えるときには、車上装置６０から随時通知された状態通知伝文の位置情報にて列車２０の位置がセンタ処理装置５１に把握され、携帯端末６３，５２によるデータ通信の不能時には、基本運転情報７３に基づく位置推定にて列車２０の位置がセンタ処理装置５１に把握される。そのため、データ通信にＰＨＳや携帯電話といった汎用無線電話網を使用しているにもかかわらず、列車２０側ばかりか運転管理センタ５０側でも列車２０の位置を常に把握することができる。
【実施例２】
【００３４】
本発明の列車位置同期システムの実施例２について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図３は、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）が運転情報７３，８４，８５のグラフ、（ｃ）が列車位置の画面表示例である。
【００３５】
この列車位置同期システムが上述した実施例１のものと相違するのは（図３（ａ）参照）、運転管理センタ５０のセンタ処理装置５１の中央処理装置５３に関して基本運転情報７３に高速運転情報８４と低速運転情報８５とが追加されて一列車あたりの運転情報が三個に増えた点と、それに対応した機能拡張にて列車位置推定プログラム７１が列車位置推定プログラム８１になりこれが列車の推定位置を三カ所ほど算出するようになった点と、それに対応した機能拡張にて列車位置表示プログラム７２が列車位置表示プログラム８２になりこれが上述の単一位置表示と後述の範囲表示とをデータ通信の可否に応じて使い分けるようになった点である。
【００３６】
高速運転情報８４も、低速運転情報８５も、基本運転情報７３と同様に、中央処理装置５３のデータメモリに記憶保持されている（図３（ｂ）参照）。列車２０の走行前に設定されるべきことも同じであるが、基本運転情報７３には標準的な運転速度が設定されるのに対し、高速運転情報８４には例えば安全を保てる上限速度が設定されて、高速運転情報８４は基本運転情報７３よりどこでも高速になっており、低速運転情報８５には例えば後続列車の過剰接近を回避できる下限速度が設定されて、低速運転情報８５は基本運転情報７３よりどこでも低速になっている。
【００３７】
列車位置推定プログラム８１は、ＰＨＳや携帯電話といった汎用無線電話網を利用したデータ通信が不能になって状態通知伝文から列車２０の現実の走行位置を得ることができないために基本運転情報７３に基づいて現在列車位置の標準推定位置を算出するとき、同様の算出処理を高速運転情報８４についても低速運転情報８５についても行う。そして、高速運転情報８４に基づいて現在列車位置の高速時推定位置を算出するとともに、低速運転情報８５に基づいて現在列車位置の低速時推定位置を算出するようになっている。
【００３８】
列車位置表示プログラム８２は、文字表示が列車位置推定プログラム７１と同じで、データ通信可能時の画像表示も列車位置推定プログラム７１と同じく列車マーク５４ｂの単一位置表示であるが、データ通信が不能になって状態通知伝文から列車２０の現実の走行位置を得ることができないときには、画面表示器５４に対する列車位置の画像表示を範囲表示５４ｃ，５４ｄ，５４ｅにて行うようになっている（図３（ｃ）参照）。具体的には、列車マーク５４ｂに加えて、直近の伝文で得られていた列車位置と低速時推定位置との間に対応した範囲マーク５４ｃと、低速時推定位置と標準推定位置との間に対応した範囲マーク５４ｄと、標準推定位置と高速時推定位置との間に対応した範囲マーク５４ｅとを路線図５４ａに上書き描画するようになっている。
【００３９】
この場合、列車２０が汎用無線電話網の通信圏内に入っていて車上装置６０からセンタ処理装置５１に状態通知伝文が届くときには、上述した実施例１のときと同様、運転管理センタ５０の画面表示器５４には列車２０の確定位置が列車マーク５４ｂで画像表示される。これに対し、列車２０が汎用無線電話網の通信圏内から通信圏外に出ていて車上装置６０からセンタ処理装置５１に状態通知伝文が届かないとき、運転管理センタ５０の画面表示器５４には、列車２０の標準推定位置が列車マーク５４ｂで画像表示されるのに加えて、その前後に範囲マーク５４ｃ，５４ｄ，５４ｅも画像表示される。
【００４０】
そのため、運転管理センタ５０では、画面表示器５４を一瞥すれば直ちに列車位置が確定しているか不確実にしか把握されていないかを知ることができるうえ、列車位置に不確定性が伴うときには、何事も無ければ列車２０がおそらく列車マーク５４ｂ対応位置まで進行しており、早ければ列車２０が範囲マーク５４ｅ対応範囲に進入しており、遅くとも範囲マーク５４ｄ対応範囲には進んでいるだろうと、視覚で容易に察知することができる。また、例えば故障や事故などで列車進行が大幅に遅れれば、列車２０が範囲マーク５４ｃ対応範囲にとどまっているであろうことも、視覚で容易に察知することができる。
【実施例３】
【００４１】
本発明の列車位置同期システムの実施例３について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図４は、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）が運転情報７３のグラフ、（ｃ）が運転情報９２，８４，８５のグラフである。
この列車位置同期システムが上述した実施例２のものと相違するのは（図４（ａ）参照）、運転管理センタ５０のセンタ処理装置５１の中央処理装置５３に運転情報統合プログラム９１と各種運転情報９２とが追加された点である。
【００４２】
各種運転情報９２は、多数の運転情報の集合体であり、各々の運転情報は、基本運転情報７３と同様、中央処理装置５３のデータメモリに配列等で記憶保持されて、横軸に路線上の位置または走行距離をとり縦軸に各種条件下の運転速度をとった折線グラフ等を表わしており、上述した基本運転情報７３や他の運転情報８４，８５と同様に計画や設計に基づいて定数を設定しておいても良いが、この実施例では、走行終了後に車上装置６０から運転結果をセンタ処理装置５１へアップロードしておく等のことにより、過去の運転実績が所定期間に亘って蓄積されている。また、そのデータ蓄積に際して、運転士情報を付加するとともに、明らかな異常情報は除外しておくようになっている。
【００４３】
運転情報統合プログラム９１は、基本運転情報７３については何もせず予め設定されたままにしておくが（図４（ｂ）参照）、高速運転情報８４と低速運転情報８５については各種運転情報９２から自動生成するようになっている（図４（ｃ）参照）。具体的には、各種運転情報９２から列車２０と運転士の一致するものをなるべく多く抽出したうえで、運転士基準で抽出した多数の運転情報について上側包絡線のグラフを算出してそのグラフデータを高速運転情報８４に自動設定するとともに、同じ運転士基準で抽出した多数の運転情報について下側包絡線のグラフを算出してそのグラフデータを低速運転情報８５に自動設定するようになっている。
【００４４】
この場合、列車２０の走行前に多数の運転情報９２が運転情報統合プログラム９１によって少数の運転情報７３，８４，８５に統合されてから列車位置推定プログラム８１の列車位置推定演算に供される。しかも、その統合処理が列車毎になされるばかりか運転士基準で分けて行われる。そのため、各列車の性能や運転士の癖までも反映して列車位置が推定されるので、予測の確度が高まり、範囲マーク５４ｄ，５４ｅが的確に短縮されることとなる。
【００４５】
［その他］
上記実施例では、車上装置６０とセンタ処理装置５１とのデータ通信に汎用無線電話網にインターネットを介在させたＶＰＮが採用されていたが、インターネットやＶＰＮの採用は現時点でのコストに基づくものであり、技術面から本発明の前提となるのはＰＨＳや携帯電話といった汎用無線電話網をデータ通信に採用したことである。
上記実施例の列車位置推定プログラム７１，８１では、データ通信が不能になってから位置推定演算を開始するようになっていたが、位置推定演算は常に行っておいて、その採択をデータ通信の可否に応じて行うようにしても良い。
【００４６】
上記実施例では、列車位置表示が運転管理センタ５０の画面表示器５４でしか行われなかったが、列車位置や推定位置を他の画面表示器に転送して、駅や待合所などでも列車位置が表示されるようにしても良い。
また、携帯端末６３，５２を介するデータ通信を利用してセンタ処理装置５１から適宜な指令や運転情報を車上装置６０に送信するようにしても良い。
さらに、範囲マーク５４ｃ，５４ｄ，５４ｅは、全表示を要する訳でなく、適宜なものを採択して例えば範囲マーク５４ｅだけを表示するのでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の列車位置同期システムは、路面軌道を走行する路面電車に適用できる他、鉄道専用の軌道を走行する列車にも適用することができる。軌道は、モノレールでも良く、狭軌レールでも良く、広軌レールでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例１について、列車位置同期システムの構造を示し、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）が運転情報のグラフ、（ｃ）が列車位置の画面表示例である。
【図２】列車位置同期システムの動作状況を示し、（ａ）が状態通知伝文のデータ構成、（ｂ）が駅間を走行している列車等の模式図、（ｃ）が車上装置とセンタ処理装置との通信ダイアグラム例である。
【図３】本発明の実施例２について、列車位置同期システムの構造を示し、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）が運転情報のグラフ、（ｃ）が列車位置の画面表示例である。
【図４】本発明の実施例３について、列車位置同期システムの構造を示し、（ａ）がシステム要部のブロック図、（ｂ）及び（ｃ）が運転情報のグラフである。
【図５】従来の列車検知システムの概要ブロック図である。
【図６】直截的な改良案のシステム要部のブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…軌道（路面軌道）、２０…列車（路面電車）、
３０…位置検知装置、
３３…ＧＰＳ受信機、３４…車上処理装置、３６…無線機、
４０…駅（停留所）、４１…地上基地局装置、
４２…無線機、４３…携帯端末、４４…地上処理装置、
５０…運転管理センタ、５１…センタ処理装置、
５２…携帯端末、５３…中央処理装置、５４…画面表示器、
６０…車上装置、
６１…車上局装置、６２…無線機、６３…携帯端末、
６４…車上局処理装置、６５…進行率算出プログラム、
７１…列車位置推定プログラム、
７２…列車位置表示プログラム、７３…基本運転情報、
８１…列車位置推定プログラム、８２…列車位置表示プログラム、
８４…高速運転情報、８５…低速運転情報、
９１…運転情報統合プログラム、９２…各種運転情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車に搭載されてＧＰＳ測位に基づく列車位置検知を行うとともにその位置情報を汎用無線電話網利用のデータ通信にて随時送信する車上装置と、前記データ通信にて前記車上装置から前記列車の位置情報を取得することにより前記列車の位置を把握するセンタ処理装置とを備えた列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、前記列車の走行予定範囲全域について予定速度を定めた運転情報を予めデータ保持するとともに、前記データ通信の不能時には前記運転情報に基づいて前記列車の位置を推定することにより、前記列車の位置を把握し続けるものであることを特徴とする列車位置同期システム。
【請求項２】
前記センタ処理装置が、前記運転情報を一列車について複数保持していることを特徴とする請求項１記載の列車位置同期システム。
【請求項３】
前記センタ処理装置が、前記データ通信の不能時には前記運転情報それぞれに基づいて前記列車の推定位置を複数算出するようになっていることを特徴とする請求項２記載の列車位置同期システム。
【請求項４】
前記センタ処理装置が、画面表示器を具備していてそれに列車位置を画像表示するものであり、その表示に際して、前記データ通信の可能な時にはそれで取得した位置に係る単一位置表示を行い、前記データ通信の不能時には前記の複数の推定位置に亘る範囲表示を行うようになっていることを特徴とする請求項３記載の列車位置同期システム。
【請求項５】
前記センタ処理装置が、前記運転情報を一列車について多数保持するとともに、それらを少数のものに統合してから前記データ通信の不能時の列車位置推定に供するようになっていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載された列車位置同期システム。
【請求項１】
列車に搭載されてＧＰＳ測位に基づく列車位置検知を行うとともにその位置情報を汎用無線電話網利用のデータ通信にて随時送信する車上装置と、前記データ通信にて前記車上装置から前記列車の位置情報を取得することにより前記列車の位置を把握するセンタ処理装置とを備えた列車位置同期システムであって、前記センタ処理装置が、前記列車の走行予定範囲全域について予定速度を定めた運転情報を予めデータ保持するとともに、前記データ通信の不能時には前記運転情報に基づいて前記列車の位置を推定することにより、前記列車の位置を把握し続けるものであることを特徴とする列車位置同期システム。
【請求項２】
前記センタ処理装置が、前記運転情報を一列車について複数保持していることを特徴とする請求項１記載の列車位置同期システム。
【請求項３】
前記センタ処理装置が、前記データ通信の不能時には前記運転情報それぞれに基づいて前記列車の推定位置を複数算出するようになっていることを特徴とする請求項２記載の列車位置同期システム。
【請求項４】
前記センタ処理装置が、画面表示器を具備していてそれに列車位置を画像表示するものであり、その表示に際して、前記データ通信の可能な時にはそれで取得した位置に係る単一位置表示を行い、前記データ通信の不能時には前記の複数の推定位置に亘る範囲表示を行うようになっていることを特徴とする請求項３記載の列車位置同期システム。
【請求項５】
前記センタ処理装置が、前記運転情報を一列車について多数保持するとともに、それらを少数のものに統合してから前記データ通信の不能時の列車位置推定に供するようになっていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載された列車位置同期システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２３４３４９（Ｐ２００９−２３４３４９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８１１７８（Ｐ２００８−８１１７８）
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（３０１０２８７６１）独立行政法人交通安全環境研究所 (55)
【出願人】（０００２０７４７０）大同信号株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（３０１０２８７６１）独立行政法人交通安全環境研究所 (55)
【出願人】（０００２０７４７０）大同信号株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
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