JP7708634B2 - 中央装置及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、踏切制御装置と無線を介した踏切制御通信を行う中央装置等に関する。

鉄道において、無線通信を利用した踏切制御システムが知られている。係るシステムの一例として、特許文献１には、踏切警報機（踏切制御装置）が、列車に搭載される車上装置と無線通信を行うことで列車の走行位置を取得し、取得した走行位置をもとに踏切の警報の開始や終了等の踏切制御を行う技術が開示されている。

特開２０１２－０７６５６３号公報

踏切制御装置と車上装置とが直接通信を行うシステムの他、地上装置である中央装置が各踏切の踏切制御装置それぞれと無線通信を行うことで複数の踏切を集中制御するシステムも知られている。従来、中央装置と各踏切制御装置との無線通信は固定の通信周期で行っていた。このため、複数の踏切を集中制御する従来のシステムでは、中央装置が制御できる踏切の数に上限が発生する可能性があった。また、通信周期を固定とする方式では、通信を行う重要性が高まったために高頻度に通信したいといった場合や、通信を行う重要性が低下したために通信頻度を低下させたいといった場合など、柔軟性のある適応的な運用が困難であった。

本発明が解決しようとする課題は、中央装置と踏切制御装置との間で行う踏切制御通信の頻度を、踏切の安全を確保しつつ、変更可能とする技術を提供すること、である。

上記課題を解決するための第１の発明は、
踏切制御装置との間で無線を介した踏切制御通信を周期的に行う中央装置であって、
１）列車の進路を制御する進路制御装置から取得可能な当該列車に係る設定進路情報、及び／又は、２）当該列車の走行位置情報、に基づいて、前記踏切制御装置の制御対象の踏切に対して当該列車が接近していることを示す所定の列車接近条件を満たすか否かを判定する判定手段（例えば、図７の列車接近条件判定部２０８Ａ，図１５の列車接近条件判定部２０８Ｂ）と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記踏切制御通信の通信周期を変更する通信周期制御手段（例えば、図７，図１５の通信周期制御部２１２）と、
を備える中央装置である。

他の発明として、
踏切制御装置との間で無線を介した踏切制御通信を周期的に行う中央装置による通信制御方法であって、
１）列車の進路を制御する進路制御装置から取得可能な当該列車に係る設定進路情報、及び／又は、２）当該列車の走行位置情報、に基づいて、前記踏切制御装置の制御対象の踏切に対して当該列車が接近していることを示す所定の列車接近条件を満たすか否かを判定する判定ステップ（例えば、図９のステップＳ１）と、
前記判定ステップの判定結果に基づいて、前記踏切制御通信の通信周期を変更する通信周期制御ステップ（例えば、図９のステップＳ３）と、
を含む通信制御方法を構成してもよい。

第１の発明等によれば、中央装置と踏切制御装置との間で踏切制御のために行う無線通信である踏切制御通信の頻度を変更することができる。つまり、列車が接近していることを示す列車接近条件を満たす場合とは、間もなくその踏切の警報を開始する場合であり、警報の開始タイミングを制御するために高頻度の通信を行う必要がある。このため、例えば、列車接近条件を満たす場合には踏切制御通信の通信周期を短くして通信頻度を高くし、列車接近条件を満たさない場合には踏切制御通信の通信周期を長くして通信頻度を低くする制御を行う。踏切に列車が接近しているか否か、つまり、間もなく警報を開始するか否かに応じて踏切制御通信の通信周期を変更することで、踏切の安全を確保しつつ、中央装置と踏切制御装置との踏切制御通信の頻度を適応的に変更することができる。その結果、例えば、中央装置が集中制御することができる踏切制御装置の数を増やすことが可能となる。また、踏切制御通信の頻度の低減は、無線通信に要するコストの削減にもつながる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記判定手段は、前記設定進路情報に基づき、当該列車の設定進路上に前記踏切制御装置の制御対象の踏切があること、を前記列車接近条件として前記判定を行う、
中央装置である。

列車の設定進路上にある踏切とは当該列車が通過可能な踏切である。また、進路が設定されていることは、当該列車に当該進路の走行が許可されたことを意味し、当該列車が当該進路を進行しつつあることを意味する。このため、第２の発明のように、列車の設定進路上に踏切制御装置の制御対象の踏切があること、を列車接近条件とすることで、踏切制御通信の通信周期を変更すべき踏切制御装置を適切に判定することができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記通信周期制御手段は、前記判定手段により満たすと判定された場合に、前記通信周期を所定の高頻度通信周期とする、
中央装置である。

列車接近条件を満たす場合とは、その踏切が間もなく警報を開始する場合である。このため、第３の発明のように、列車接近条件を満たす場合に踏切制御通信の通信周期を高頻度通信周期として通信頻度を高くすることで、踏切の安全を確保しつつ、踏切制御通信の頻度を低減することができる。

第４の発明は、第３の発明において、
前記判定手段は、前記設定進路情報に基づき、当該列車の設定進路上に前記踏切制御装置の制御対象の踏切があり、且つ、前記走行位置情報に基づき、当該踏切を含む所定の警報範囲を少なくとも含む所定の高頻度通信範囲に当該列車が位置すること、を前記列車接近条件として前記判定を行う、
中央装置である。

列車の設定進路が長い場合、進路の着点付近の踏切については、進路設定から警報を開始するまである程度の時間を要する。このため、第４の発明のように、列車の設定進路上に制御対象の踏切があり、且つ、当該踏切を含む所定の警報範囲を少なくとも含む所定の高頻度通信範囲に当該列車が位置すること、を列車接近条件とすることで、踏切の安全を確保しつつ、踏切制御通信の通信頻度を適応的に高頻度通信周期に変更することが可能となる。

第５の発明は、第４の発明において、
前記判定手段は、前記走行位置情報及び当該列車の最高速度に基づいて前記高頻度通信範囲に当該列車が到達する到達予想時刻を予測し、当該到達予想時刻の到来をもって、前記高頻度通信範囲に当該列車が位置すると判定する、
中央装置である。

第５の発明によれば、高頻度通信範囲に列車が位置することを、到達予想時刻の到来をもって判定することができる。

第６の発明は、第３～第５の何れかの発明において、
前記判定手段は、各列車について前記列車接近条件を満たすか否かを判定し、
前記通信周期制御手段は、１台以上の前記列車について前記列車接近条件を満たすと判定した場合には前記通信周期を前記高頻度通信周期とする、
中央装置である。

例えば複線の線路では、上り方向の列車の進路と下り方向の列車の進路とは互いに競合しないため、別々に設定される。上り方向の列車の進路と下り方向の列車の進路とが、同じ踏切を通過する進路として同時に設定されることがあるのである。このため、第６の発明のように、１台以上の列車について列車接近条件を満たす場合に、その踏切制御装置との踏切制御通信の通信周期を高頻度通信周期とすることで、踏切の安全を確保しつつ、踏切制御通信の頻度を適応的に変更することができる。

第７の発明は、第３～第６の何れかの発明において、
前記走行位置情報に基づいて、当該列車が当該踏切を通過したことを示す所定の警報終止条件を満たすか否かを判定する警報終止条件判定手段（例えば、図７，図１５の警報終止条件判定部２１０）、
を更に備え、
前記通信周期制御手段は、前記警報終止条件判定手段の判定結果に基づいて、前記高頻度通信周期としていた前記通信周期を、前記高頻度通信周期より周期の長い低頻度通信周期に変更する、
中央装置である。

第７の発明によれば、列車が踏切を通過して警報を終止してから次の列車によって列車接近条件を満たすまでの間は、踏切制御通信の通信周期を低頻度通信周期として通信頻度を低くすることができる。これにより、踏切の安全を確保しつつ、中央装置と踏切制御装置との踏切制御通信の頻度を適応的に変更することができる。

第８の発明は、第７の発明において、
当該踏切を通過する当該列車の続行列車について前記列車接近条件を満たすと予測される時点までの到来予測時間を予測する予測手段、
を更に備え、
前記通信周期制御手段は、前記警報終止条件判定手段により満たすと判定され、且つ、前記到来予測時間が所定の短時間条件を満たす場合には、前記高頻度通信周期としていた前記通信周期を維持する、
中央装置である。

例えば列車の走行間隔が比較的短い場合には、踏切を先行列車が通過してから続行列車が接近して踏切接近条件を満たすまでの時間が短い。この短い時間についても踏切制御通信の通信周期を低頻度通信周期とすることは通信周期の頻繁な変更となり、中央装置の処理負荷の増加につながりかねない。このため、第８の発明のように、警報終止条件を満たし、且つ、続行列車について列車接近条件を満たすと予測される時点までの到来予測時間が短時間条件を満たす場合には、高頻度通信周期としていた通信周期を維持することで、踏切制御通信の通信周期の頻繁な変更を回避し、中央装置の処理負荷の増加を抑制することが可能となる。

第９の発明は、第１～第８の何れかの発明において、
前記通信周期制御手段は、前記踏切制御装置に係る前記踏切制御通信の通信周期と、前記踏切制御装置の制御対象の踏切に対して所定の近接条件を満たす近接踏切を制御対象とする近接踏切制御装置に係る前記踏切制御通信の通信周期とを、併せて変更する、
中央装置である。

近接する踏切では、列車接近条件を満たすタイミングが近くなる。このため、第９の発明のように、ある踏切制御装置との踏切制御通信の通信周期の変更と併せて、近接する他の踏切の踏切制御装置との踏切制御通信の通信周期を変更することで、中央装置の処理負荷の軽減が可能となる。例えば、近接する複数の踏切を１つのグループとし、グループ単位で列車接近条件を満たすかを判定して踏切制御通信の通信周期を変更する。この場合、踏切毎に列車接近条件を満たすかを判定して踏切制御通信の通信周期を頻繁に変更する場合に比較して、通信周期の頻繁な切り替えに伴う中央装置の処理負荷を軽減できる。

踏切制御システムの構成例。 踏切制御に係る警報範囲の説明図。 第１実施例における踏切制御通信の通信周期の変更の説明図。 第１実施例における踏切制御通信の通信周期の変更の説明図。 第１実施例における踏切制御通信の通信周期の変更の説明図。 第１実施例における踏切制御通信の通信周期の変更の説明図。 第１実施例における中央装置の機能構成例。 第１実施例における踏切管理情報の一例。 第１実施例における通信制御処理のフローチャート。 第２実施例における高頻度通信範囲の説明図。 第２実施例における踏切制御通信の通信周期の変更の説明図。 第２実施例における踏切制御通信の通信周期の変更の説明図。 第２実施例における踏切制御通信の通信周期の変更の説明図。 第２実施例における踏切制御通信の通信周期の変更の説明図。 第２実施例における中央装置の機能構成例。 複数の各列車について列車接近条件を判定する例。

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、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はない。また、図面の記載において、同一要素には同一符号を付す。

［システム構成］
図１は、本実施形態の踏切制御システム１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施形態の踏切制御システム１は、例えば中央指令室に設置される中央装置３と、列車７に搭載される車上装置９と、踏切１１に設置される踏切制御装置１３とを備える。中央装置３と、車上装置９及び踏切制御装置１３とは、無線通信網Ｎを介した無線通信が可能となっている。無線通信網Ｎは、通信事業者が運営する汎用無線通信網であり、例えば携帯無線通信網である。なお、図１では、それぞれ１台の車上装置９及び踏切制御装置１３を図示しているが、それぞれ複数台の車上装置９及び踏切制御装置１３を踏切制御システム１が備えるとしてもよいのは勿論である。

中央装置３は、車上装置９と無線を介した通信を行って、列車７の走行位置の情報である走行位置情報を取得する。そして、走行位置情報に基づく列車７の走行位置等により定められた制御条件に従って、警報の開始や終止等の警報制御の指示を踏切制御装置１３へ送信する踏切制御通信を周期的に行って、各踏切の警報を集中制御する。警報の開始タイミングは、例えば、ａ）走行位置情報に基づく列車７の走行位置及び当該列車７の種別や路線に応じて定められる最高速度から予測される、踏切１１に定められた警報開始点への到達時刻である警報開始予定時刻となったときや、あるいは、ｂ）列車７の走行位置が踏切１１に定められた警報開始点を通過したとき、とすることができる。警報開始点を、後述する高頻度通信範囲内に定めれば（例えば、高頻度通信範囲の始点や、高頻度通信範囲内の警報範囲の始点など）、警報開始点は、高頻度通信範囲に列車が到達したことを示す位置となる。その場合、警報開始点は、高頻度通信範囲に当該列車が到達する予想時刻である到達予想時刻ということができる。また、警報の終止タイミングは、列車７の走行位置が踏切１１に定められた警報終止点を通過したとき、とすることができる。なお、走行位置情報は、同じく中央指令室等に設置された運行管理装置等の他の装置から取得してもよい。

踏切制御装置１３は、制御対象の踏切１１の近傍の器具箱内に設置され、踏切警報機や踏切遮断機等の踏切保安設備１５を制御する。踏切制御装置１３は、無線通信機能を有しており、踏切制御通信による中央装置３からの警報制御の指示に従って、踏切警報機の鳴動の開始や終了、踏切遮断機の降下や上昇といった踏切１１の警報制御を行う。

また、中央装置３は、列車７の進路を制御する進路制御装置５から列車７の設定進路情報を取得する。そして、取得した設定進路情報及び／又は走行位置情報に基づいて、踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１に対して、列車７が接近していることを示す列車接近条件を満たすかを判定し、判定結果に基づいて、踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を変更する。以下、列車接近条件についての２つの実施例を説明する。

［第１実施例］
第１実施例では、列車７の設定進路上に踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１があること、を列車接近条件とする。

中央装置３は、列車接近条件を満たすと判定した場合に、踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を、高頻度通信周期（例えば、１秒）に変更する。列車７の設定進路は、設定進路情報に基づいて判断できる。また、列車７が踏切１１を通過したことを示す警報終止条件を満たすかを判定し、満たすと判定した場合に、踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を、高頻度通信周期より周期の長い低頻度通信周期（例えば、６０秒）に変更する。

警報終止条件を満たすかは、走行位置情報に基づいて判定できる。つまり、図２に示すように、踏切１１には、踏切１１の手前の警報開始点から踏切１１を通過した先の警報終止点までの範囲が、警報を行う警報範囲として定められる。中央装置３は、走行位置情報に基づく列車７が警報終止点を通過したことによって、警報終止条件を満たすと判定する。したがって、第１実施例における高頻度通信範囲は、警報範囲を含む範囲であると言える。

図３～図６は、第１実施例における中央装置３Ａと踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期の変更を説明する図である。図３～図６では、列車７が単線区間であるＡ駅～Ｂ駅間を走行する例を示している。また、Ａ駅～Ｂ駅間には、３箇所の踏切１１ａ～１１ｃが設けられ、踏切１１ａ～１１ｃそれぞれを制御対象とする３台の踏切制御装置１３（不図示）が設置されている。

先ず、図３の状態は、列車７がＡ駅（発駅）に停車中であり、進路は設定されていない（未設定）。この状態では、列車７の進路が設定されていないため、踏切１１ａ～１１ｃは、何れも列車接近条件を満たしておらず、踏切１１ａ～１１ｃそれぞれの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期は低頻度通信周期である。

次いで、図４に示すように、列車７の進路としてＡ駅の出発進路が設定されると、踏切１１ａ～１１ｃは、何れも設定進路上にあるため、列車接近条件を満たす。図４の網掛け部分が列車接近条件を満たす範囲に相当する。従って、踏切１１ａ～１１ｃの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期が低頻度通信周期から高頻度通信周期に変更される。

続いて、図５に示すように、列車７がＡ駅を出発して設定進路の走行を開始すると、Ａ駅の出発信号機が赤現示となる。そして、列車７が１つ目の踏切１１ａを通過し、警報終止条件を満たして踏切１１ａの警報が終了すると、踏切１１ａの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期が高頻度通信周期から低頻度通信周期に変更される。

次いで、図６に示すように、列車７が更に走行し、２つ目の踏切１１ｂを通過し、警報終止条件を満たして踏切１１ｂの警報が終了すると、踏切１１ｂの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期が高頻度通信周期から低頻度通信周期に変更される。図示を省略するが、３つ目の踏切１１ｃについても同様である。

図７は、第１実施例における中央装置３Ａの機能構成を示す図であり、第１実施例に係る機能部を示している。図７によれば、中央装置３Ａは、操作部１０２と、表示部１０４と、通信部１０６と、処理部２００と、記憶部３００とを備え、一種のコンピュータシステムとして構成される。

操作部１０２は、例えばボタンスイッチやタッチパネル、キーボード等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部２００に出力する。表示部１０４は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やタッチパネル等の表示装置で実現され、処理部２００からの表示信号に応じた各種表示を行う。通信部１０６は、有線又は無線の通信装置で実現され、無線通信網Ｎを介して、踏切制御装置１３や車上装置９といった外部装置との無線を介した通信を行う。

処理部２００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置で実現され、記憶部３００に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、中央装置３Ａを構成する各部への指示やデータ転送を行い、中央装置３Ａの全体制御を行う。また、処理部２００は、本実施形態に係る機能部として、走行位置情報取得部２０２と、設定進路情報取得部２０４と、踏切制御部２０６と、列車接近条件判定部２０８Ａと、警報終止条件判定部２１０と、通信周期制御部２１２とを有する。但し、これらの機能部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によってそれぞれ独立した演算回路として構成することも可能である。

走行位置情報取得部２０２は、列車７の走行位置に係る走行位置情報３０２を取得する。走行位置情報３０２は、列車７の車上装置９と無線を介した通信を行うことで取得するが、在線情報を管理する運行管理装置等の他の装置から取得するようにしてもよい。取得した走行位置情報３０２は、記憶部３００に随時更新記憶される。

設定進路情報取得部２０４は、列車７の進路を制御する進路制御装置５から、列車７の設定進路に係る設定進路情報３０４を取得する。取得した設定進路情報３０４は、記憶部３００に随時更新記憶される。

踏切制御部２０６は、踏切制御装置１３との間で無線を介した踏切制御通信を周期的に行う。具体的には、踏切制御部２０６は、警報の開始タイミングの指示として、走行位置情報３０２に基づく列車７の走行位置、及び、当該列車７の種別や路線に応じて定められる最高速度に基づき、踏切１１に定められた警報開始点への到達時刻を予測し、予測した時刻を警報開始予定時刻として当該踏切１１を制御対象とする踏切制御装置１３へ送信する。この送信が踏切制御通信である。あるいは、警報の開始タイミングの指示として、走行位置情報３０２に基づく列車７の走行位置が踏切１１に定められた警報開始点を通過して警報範囲に進入したことを、踏切制御装置１３へ送信するようにしてもよい。この送信も踏切制御通信である。その後、警報の終止タイミングの指示として、走行位置情報３０２に基づく列車７の走行位置が警報終止点を通過して警報範囲から進出したこととを、踏切制御装置１３へ送信する（図２参照）。この送信も踏切制御通信である。踏切１１の警報範囲（警報開始点や警報終止点）は、踏切管理情報３０６として定められている。

列車接近条件判定部２０８Ａは、１）列車７の進路を制御する進路制御装置５から取得可能な当該列車７に係る設定進路情報３０４、及び／又は、２）当該列車７の走行位置情報３０２、に基づいて、踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１に対して当該列車７が接近していることを示す所定の列車接近条件を満たすか否かを判定する。

第１実施例では、列車接近条件判定部２０８Ａは、設定進路情報３０４に基づき、当該列車７の設定進路上に踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１があること、を列車接近条件として判定を行う。具体的には、設定進路情報３０４に基づく列車７の設定進路上にある踏切１１を、列車接近条件を満たすと判定する。踏切１１の設置位置は、踏切管理情報３０６として定められている。第１実施例における列車接近条件は、列車接近条件情報３０８Ａとして定められている。

警報終止条件判定部２１０は、走行位置情報３０２に基づいて、当該列車７が当該踏切１１を通過したことを示す所定の警報終止条件を満たすか否かを判定する。具体的には、走行位置情報３０２に基づく列車７の走行位置が踏切１１に定められた警報終止点を通過したことを、警報終止条件を満たしたと判定する（図２参照）。

通信周期制御部２１２は、列車接近条件判定部２０８Ａの判定結果に基づいて、踏切制御通信の通信周期を変更する。例えば、列車接近条件判定部２０８Ａにより列車接近条件を満たすと判定された場合に、通信周期を所定の高頻度通信周期とする。また、警報終止条件判定部２１０の判定結果に基づいて、高頻度通信周期としていた通信周期を、高頻度通信周期より周期の長い低頻度通信周期に変更する。

具体的には、列車接近条件を満たすと判定された踏切１１の踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を、高頻度通信周期に変更する。また、警報終止条件を満たすと判定された踏切１１の踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を、低頻度通信周期に変更する（図３～図６参照）。

記憶部３００は、ハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置で実現され、処理部２００が中央装置３を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶している。また、記憶部３００は処理部２００の作業領域として用いられ、処理部２００が各種プログラムに従って実行した演算結果や、操作部１０２や通信部１０６を介した入力データ等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部３００には、走行位置情報３０２と、設定進路情報３０４と、踏切管理情報３０６と、列車接近条件情報３０８Ａとが記憶される。

図８は、踏切管理情報３０６の一例を示す図である。図８に示すように、踏切管理情報３０６は、踏切１１毎に生成され、踏切ＩＤに対応付けて、設置位置と、警報開始点及び警報終止点を含む警報範囲と、警報開始予定時刻と、当該踏切１１を制御対象とする踏切制御装置１３の踏切制御装置ＩＤと、当該踏切制御装置１３との踏切制御通信の現在の通信周期とを格納している。警報開始予定時刻は、列車７の走行位置、及び、当該列車７の種別や路線に応じて定められる最高速度に基づいて予測された、当該踏切１１に定められた警報開始点への到達時刻である。

図９は、第１実施例における中央装置３Ａが行う通信制御処理の流れを説明するフローチャートである。

先ず、列車接近条件判定部２０８Ａが、設定進路情報３０４に基づき、列車接近条件を満たす踏切１１を判定する（ステップＳ１）。第１実施例では、列車７の設定進路上に踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１があること、が列車接近条件であるので、列車７の設定進路上にある踏切１１を、列車接近条件を満たすと判定する。そして、通信周期制御部２１２が、列車接近条件を満たすと判定された踏切１１を制御対象とする踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を、高頻度通信周期に変更する（ステップＳ３）。

また、警報終止条件判定部２１０が、走行位置情報３０２に基づき、警報終止条件を満たす踏切１１を判定する（ステップＳ５）。そして、通信周期制御部２１２が、警報終止条件を満たすと判定された踏切１１を制御対象とする踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を、低頻度通信周期に変更する（ステップＳ７）。以上の処理を行うと、ステップＳ１に戻り、同様の処理を繰り返す。

［第２実施例］
次に、第２実施例を説明する。なお、第２実施例において、上述の第１実施例と同一要素については同一符号を付して詳細な説明を省略又は簡略する。第２実施例では、列車７の設定進路上に踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１があり、且つ、当該踏切１１を含む所定の警報範囲を少なくとも含む所定の高頻度通信範囲に当該列車７が位置すること、を列車接近条件とする。

図１０は、高頻度通信範囲を説明するための図である。図１０に示すように、踏切１１には図２に示される警報範囲と同様の警報範囲が定められる。高頻度通信範囲は、踏切１１の警報を開始する前に踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を高頻度通信周期に変更するために、この踏切１１の警報範囲を含む範囲として定められる。高頻度通信範囲は、踏切１１を基準とした範囲である。第２実施例では、高頻度通信範囲内に列車７が位置するか否かを判定するために、列車７の走行位置を基準とした当該列車７の前方の所定距離の範囲である内方所定距離を定める。そして、踏切１１が、列車７の設定進路上にあり、且つ、当該列車７の内方所定距離内にあること、を判定することで、当該踏切１１が列車接近条件を満たすか否かを判定する。列車７と踏切１１との位置関係は相対的なものであるため、列車７を基準として判定する方法ではなく、踏切１１を基準として判定してもよい。例えば、踏切１１それぞれについてその高頻度通信範囲内に列車７が位置するか否かを判定するようにしてもよい。しかし、第２実施例では、列車７の設定進路上にある踏切１１のうち、設定進路に沿って列車７の内方所定距離内にある踏切１１を抽出することで、列車接近条件を満たす踏切１１を判定することとする。

中央装置３Ｂは、第１実施例と同様に、列車接近条件を満たすと判定した場合に、踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を、高頻度通信周期（例えば、１秒）に変更する。また、列車７が踏切１１を通過したことを示す警報終止条件を満たすかを判定し、満たすと判定した場合に、踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を、高頻度通信周期より周期の長い低頻度通信周期（例えば、６０秒）に変更する。

図１１～図１４は、第２実施例における中央装置３Ｂと踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期の変更を説明する図である。第１実施例（図３～図６参照）と同様に、列車７が単線区間であるＡ駅～Ｂ駅間を走行する例を示している。また、Ａ駅～Ｂ駅間には、３箇所の踏切１１ａ～１１ｃが設けられ、踏切１１ａ～１１ｃそれぞれには、当該踏切１１を制御対象とする踏切制御装置１３（不図示）が設置されている。

先ず、図１１の状態は、列車７がＡ駅（発駅）に停車中であり、進路は設定されていない（未設定）。この状態では、列車７の進路が設定されていないため、踏切１１ａ～１１ｃは、何れも列車接近条件を満たしておらず、踏切１１ａ～１１ｃそれぞれの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期は低頻度通信周期である。

次いで、図１２に示すように、列車７の進路としてＡ駅の出発進路が設定されると、設定進路上にある踏切１１ａ～１１ｃのうち、列車７の内方所定距離内にある踏切１１ａ，１１ｂが列車接近条件を満たす。図１２の網掛け部分が内方所定距離に相当する範囲である。従って、踏切１１ａ，１１ｂの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期が低頻度通信周期から高頻度通信周期に変更される。踏切１１ｃは列車７の内方所定距離外にあるので列車接近条件を満たさず、踏切１１ｃの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期は低頻度通信周期のままである。

続いて、図１３に示すように、列車７がＡ駅を出発して設定進路の走行を開始すると、Ａ駅の出発信号機は赤現示となる。また、列車７の走行に伴って内方所定距離が前方に移動することになり、踏切１１ｃが、列車７の内方所定距離内となって列車接近条件を満たすと、踏切１１ｃの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期が低頻度通信周期から高頻度通信周期に変更される。

そして、図１４に示すように、列車７が１つ目の踏切１１ａを通過し、警報終止条件を満たして踏切１１ａの警報が終了すると、踏切１１ａの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期が高頻度通信周期から低頻度通信周期に変更される。図示を省略するが、踏切１１ｂ，１１ｃについても同様である。

図１５は、第２実施例における中央装置３Ｂの機能構成を示す図であり、第２実施例に係る機能部を示している。第２実施例における中央装置３Ｂの機能構成は、第１実施例における中央装置３Ａの機能構成（図７参照）とほぼ同様であり、第１実施例と異なる機能部について説明する。

列車接近条件判定部２０８Ｂは、第２実施例では、設定進路情報３０４に基づき、当該列車７の設定進路上に踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１があり、且つ、走行位置情報３０２に基づき、当該踏切１１を含む所定の警報範囲を少なくとも含む所定の高頻度通信範囲に当該列車７が位置すること、を列車接近条件として判定を行う。

具体的には、設定進路情報３０４に基づく列車７の設定進路上にある踏切１１のうち、列車７の内方所定距離内の踏切１１を、列車接近条件を満たすと判定する。第２実施例における列車接近条件は、列車接近条件情報３０８Ｂとして定められており、列車７の内方所定距離は、この列車接近条件情報３０８Ｂに含まれている。列車７の内方所定距離は、全ての列車７について共通としてもよいし、列車７の種別や路線に応じて定めるようにしてもよい。

第２実施例における中央装置３Ｂが行う通信制御処理は、第１実施例における中央装置３Ａが行う通信制御処理（図９参照）とほぼ同様である。第１実施例と異なるステップは、ステップＳ１において、列車接近条件判定部２０８Ｂが、列車接近条件情報３０８Ｂで定められる列車接近条件を満たす踏切を判定する、ことである、

［作用効果］
以上２つの実施例を説明したが、本実施形態によれば、中央装置３と踏切制御装置１３との間で踏切制御のために行う無線通信である踏切制御通信の頻度を変更することができる。つまり、列車７が接近していることを示す列車接近条件を満たす場合とは、間もなく踏切１１の警報を開始する場合であり、警報の開始タイミングを制御するために高頻度の通信を行う必要がある。このため、列車接近条件を満たす場合には踏切制御通信の通信周期を短くして通信頻度を高くし、列車接近条件を満たさない場合には踏切制御通信の通信周期を長くして通信頻度を低くする制御を行う。踏切１１に列車７が接近しているか否か、つまり、間もなく警報を開始するか否かに応じて踏切制御通信の通信周期を変更することで、踏切１１の安全を確保しつつ、中央装置３と踏切制御装置１３との踏切制御通信の頻度を適応的に変更することができる。その結果、例えば、中央装置３が集中制御することができる踏切制御装置１３の数を増やすことが可能となる。また、踏切制御通信の頻度の低減は、無線通信に要するコストの削減にもつながる。

第１実施例では、列車７の設定進路上に踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１があること、を列車接近条件としている。進路が設定されていることは、当該列車に当該進路の走行が許可されたことを意味し、当該列車が当該進路を進行しつつあることを意味する。列車７の設定進路上にある踏切１１とは当該列車７が通過可能な踏切１１であるから、踏切制御通信の通信周期を変更すべき踏切制御装置１３を適切に判定することができる。

また、第２実施例では、列車７の設定進路上に制御対象の踏切１１があり、且つ、当該踏切１１を含む所定の警報範囲を少なくとも含む所定の高頻度通信範囲に当該列車７が位置すること、を列車接近条件としている。列車７の設定進路が長い場合、進路の着点付近の踏切１１については、進路設定から警報を開始するまである程度の時間を要する。このような場合にも適応的な踏切制御通信の頻度変更を実現することができる。

［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。

（Ａ）第２実施例の列車接近条件
第２実施例では、列車７の設定進路上に踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１があり、且つ、当該踏切１１を含む所定の警報範囲を少なくとも含む所定の高頻度通信範囲に当該列車７が位置すること、を列車接近条件とした。この“高頻度通信範囲に当該列車７が位置する”ことを“走行位置情報及び当該列車７の最高速度に基づいて高頻度通信範囲に当該列車７が到達する到達予想時刻を予測し、当該到達予想時刻の到来をもって判定する”こととしてもよい。

（Ｂ）複線
各列車７について列車接近条件を満たすか否かを判定し、１台以上の列車７について列車接近条件を満たすと判定した場合には、踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を高頻度通信周期とする、ようにしてもよい。例えば複線の線路では、上り方向の列車７の進路と、下り方向の列車７の進路とは互いに競合しないため、別々に設定される。上り方向の列車７の進路と下り方向の列車７の進路とが、同じ踏切１１を通過する進路として同時に設定されることがある。

図１６の例では、上り列車７ａの設定進路上には、３つの踏切１１ｄ～１１ｆがあり、下り列車７ｂの設定進路上には、２つの踏切１１ｄ，１１ｅがある。第１実施例や第２実施例における列車接近条件（列車７の設定進路上に踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１があること）とすると、踏切１１ｄ，１１ｅについては、２台の列車７ａ，７ｂについて列車接近条件を満たし、踏切１１ｆについては、１台の列車７ａについて列車接近条件を満たしている。従って、踏切１１ｄ～１１ｆの全てについて、踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期が高頻度通信周期に変更される。第２実施例の列車接近条件とした場合も同様に適用することができる。

（Ｃ）続行列車との間隔
また、中央装置３Ａ，３Ｂは、踏切１１を通過する列車７の続行列車について列車接近条件を満たすと予測される時点までの到来予測時間を予測し、警報終止条件を満たすと判定され、且つ、到来予測時間が所定の短時間条件を満たす場合には、高頻度通信周期としていた当該踏切１１の踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を維持する、ようにしてもよい。続行列車が列車接近条件を満たすと予測される時点とは、例えば、続行列車の進路が設定されると予測される時点（第１実施例の場合）や、続行列車の進路が設定された後に、続行列車の列車位置や最高速度等から求められる当該続行列車の内方所定距離内に当該踏切１１があると予測される時点（第２実施例の場合）である。予測そのものは、過去１ヶ月間の、同じ列車番号の列車に関する進路設定を行った時刻の記録や、内方所定距離に当該踏切１１が位置した時刻の記録に基づいて当該時点を予測するなど、適宜従来技術を適用して実現することができる。

（Ｄ）近接する踏切のグループ化
また、踏切制御装置１３に係る踏切制御通信の通信周期と、踏切制御装置１３の制御対象の踏切１１に対して所定の近接条件を満たす近接踏切を制御対象とする近接踏切制御装置に係る踏切制御通信の通信周期とを、併せて変更する、ようにしてもよい。例えば、設置位置が近接する複数の踏切１１を１つのグループとし、グループ単位で列車接近条件を満たすかを判定して踏切制御通信の通信周期を変更する。列車接近条件や警報終止条件を満たすかの判定は、グループに含まれる１つの踏切１１を代表として判定してもよいし、列車接近条件については列車７から見て最も近い（手前の）踏切１１について判定し、警報終止条件については列車７から見て最も遠い（奥の）踏切１１について判定する、ようにしてもよい。

（Ｅ）踏切制御通信の通信周期
また、踏切制御装置１３に係る踏切制御通信の通信周期は、高頻度通信周期及び低頻度通信周期の２段階に限定されることはなく、３段階以上としても良い。例えば、高頻度通信周期及び低頻度通信周期に、高頻度通信周期よりは長いが低頻度通信周期よりも短い周期の中頻度通信周期を加えた３段階とすることができる。

この例を第２実施例に適用した場合、列車接近条件を満たす踏切１１の踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を高頻度通信周期とするのは同じであるが、間もなく列車接近条件を満たすことになるであろう踏切１１の踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を中頻度通信周期とすることができる。具体的には、図１２に示したように列車７の進路としてＡ駅の出発進路が設定されると、設定進路上にある踏切１１ａ～１１ｃのうち、列車７の内方所定距離内にある踏切１１ａ，１１ｂについては、列車接近条件を満たすから、踏切１１ａ，１１ｂの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を低頻度通信から高頻度通信周期に変更する。列車７の内方所定距離外にある踏切１１ｃについては、現時点では列車接近条件を満たしていないが、列車７の進行によって間もなく内方所定距離内に進入して列車接近条件を満たすことになるから、踏切１１ｃの踏切制御装置１３との踏切制御通信の通信周期を低頻度通信から中頻度通信周期に変更する、といったことができる。

１…踏切制御システム
３Ａ，３Ｂ…中央装置
２００…処理部
２０２…走行位置情報取得部
２０４…設定進路情報取得部
２０６…踏切制御部
２０８Ａ，２０８Ｂ…列車接近条件判定部
２１０…警報終止条件判定部
２１２…通信周期制御部
３００…記憶部
３０２…走行位置情報
３０４…設定進路情報
３０６…踏切管理情報
３０８Ａ，３０８Ｂ…列車接近条件情報
５…進路制御装置
７…列車
９…車上装置
１１…踏切
１３…踏切制御装置
１５…踏切保安設備
Ｎ…無線通信網

Claims (10)

1. 踏切制御装置との間で無線を介した踏切制御通信を周期的に行う中央装置であって、
   １）列車の進路を制御する進路制御装置から取得可能な当該列車に係る設定進路情報、及び／又は、２）当該列車の走行位置情報、に基づいて、前記踏切制御装置の制御対象の踏切に対して当該列車が接近していることを示す所定の列車接近条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に基づいて、前記踏切制御通信の通信周期を変更する通信周期制御手段と、
   を備える中央装置。
2. 前記判定手段は、前記設定進路情報に基づき、当該列車の設定進路上に前記踏切制御装置の制御対象の踏切があること、を前記列車接近条件として前記判定を行う、
   請求項１に記載の中央装置。
3. 前記通信周期制御手段は、前記判定手段により満たすと判定された場合に、前記通信周期を所定の高頻度通信周期とする、
   請求項１又は２に記載の中央装置。
4. 前記判定手段は、前記設定進路情報に基づき、当該列車の設定進路上に前記踏切制御装置の制御対象の踏切があり、且つ、前記走行位置情報に基づき、当該踏切を含む所定の警報範囲を少なくとも含む所定の高頻度通信範囲に当該列車が位置すること、を前記列車接近条件として前記判定を行う、
   請求項３に記載の中央装置。
5. 前記判定手段は、前記走行位置情報及び当該列車の最高速度に基づいて前記高頻度通信範囲に当該列車が到達する到達予想時刻を予測し、当該到達予想時刻の到来をもって、前記高頻度通信範囲に当該列車が位置すると判定する、
   請求項４に記載の中央装置。
6. 前記判定手段は、各列車について前記列車接近条件を満たすか否かを判定し、
   前記通信周期制御手段は、１台以上の前記列車について前記列車接近条件を満たすと判定した場合には前記通信周期を前記高頻度通信周期とする、
   請求項３～５の何れか一項に記載の中央装置。
7. 前記走行位置情報に基づいて、当該列車が当該踏切を通過したことを示す所定の警報終止条件を満たすか否かを判定する警報終止条件判定手段、
   を更に備え、
   前記通信周期制御手段は、前記警報終止条件判定手段の判定結果に基づいて、前記高頻度通信周期としていた前記通信周期を、前記高頻度通信周期より周期の長い低頻度通信周期に変更する、
   請求項３～６の何れか一項に記載の中央装置。
8. 当該踏切を通過する当該列車の続行列車について前記列車接近条件を満たすと予測される時点までの到来予測時間を予測する予測手段、
   を更に備え、
   前記通信周期制御手段は、前記警報終止条件判定手段により満たすと判定され、且つ、前記到来予測時間が所定の短時間条件を満たす場合には、前記高頻度通信周期としていた前記通信周期を維持する、
   請求項７に記載の中央装置。
9. 前記通信周期制御手段は、前記踏切制御装置に係る前記踏切制御通信の通信周期と、前記踏切制御装置の制御対象の踏切に対して所定の近接条件を満たす近接踏切を制御対象とする近接踏切制御装置に係る前記踏切制御通信の通信周期とを、併せて変更する、
   請求項１～８の何れか一項に記載の中央装置。
10. 踏切制御装置との間で無線を介した踏切制御通信を周期的に行う中央装置による通信制御方法であって、
    １）列車の進路を制御する進路制御装置から取得可能な当該列車に係る設定進路情報、及び／又は、２）当該列車の走行位置情報、に基づいて、前記踏切制御装置の制御対象の踏切に対して当該列車が接近していることを示す所定の列車接近条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
    前記判定ステップの判定結果に基づいて、前記踏切制御通信の通信周期を変更する通信周期制御ステップと、
    を含む通信制御方法。