JP2006188151A - 列車接近警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】 安全性の確保が十分であり、簡単な設備で可搬性を有する簡易な列車接近警報システムを提供する。
【解決手段】 鉄道線路１における工事区間９への列車８の接近を警報する列車接近警報システムであって、前記工事区間９から所定距離だけ離間した地点に設置され、列車８の通過を検知してその検知信号を発信する通報機３と、前記工事区間９内に設置され、前記通報機３からパケット通信方式によるデータ通信ネットワーク網１１を介して発信された検知信号を受信し、その受信信号に基づいて列車８の接近を報知する警報機６とで構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、列車接近警報システムに関し、詳しくは、鉄道線路における工事区間で保線作業などを実施している作業者に、列車の接近を自動的に検知して報知する列車接近警報システムに関する。

例えば、鉄道線路において保線作業を実施する場合、その工事区間への列車の接近を工事現場の保線作業員に通報し、その保線作業員を待避させることにより、保線作業員が安全に保線作業を実施できるようにする必要がある。

そこで、前述した工事区間から例えば１ｋｍ程度離れた地点に見張り員を配備し、その見張り員が列車の接近を監視し、列車の接近時、見張り員が無線あるいはハンドマイクで工事現場の保線作業員に列車の接近を通報し、その保線作業員を待避させるようにしている。

しかしながら、前述したように工事区間から離れた地点に見張り員を配備しなければならず、保線作業に要する人員の増加を招来し、また、見張り員が列車の接近を見落とす可能性もあるため、安全性の確保が十分ではなかった。さらに、見張り員を配備した地点と工事区間との間に、山や建造物などの障害物があると、トランシーバ等の無線により見張り員が工事現場の保線作業員に通報しようとしても、無線による通話が不能となるケースもあった。

そこで、保線作業に要する人員の削減や安全性の確保を目的として、鉄道線路における工事区間で保線作業を実施している保線作業員に、列車の接近を自動的に検知して報知する列車接近警報システムが導入されている。

この種の列車接近警報システムとしては、漏洩同軸ケーブルを介して接近警報を含む情報の送受信を行う複数の無線基地局と制御装置とを有し、接近警報無線装置からの接近警報を、漏洩同軸ケーブルに接続された無線基地局で受信し、制御装置の制御により、接近警報を受信した無線基地局以外の複数の無線基地局から、接近警報を含む各無線基地局ごとに異なる情報を送信し、作業者用無線端末装置で受信するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２０３３６８号公報

ところで、前述した従来の列車接近警報システムでは、鉄道線路を走行する列車に搭載した接近警報無線装置からの接近警報を、列車に最も近い漏洩同軸ケーブルを介し、漏洩同軸ケーブルに接続された無線基地局で受信し、制御装置の制御により、接近警報を受信した無線基地局以外の複数の無線基地局から、漏洩同軸ケーブルを介し、接近警報を含む各無線基地局ごとに異なる情報を送信し、作業者用無線端末装置で受信する。

しかしながら、この列車接近警報システムでは、接近警報無線装置を列車に搭載しなければならず、さらに、列車が走行するゾーンごとに無線基地局を設置しなければならず、また、各無線基地局に接続された漏洩同軸ケーブルを敷設しなければならない。このように接近警報無線装置の搭載、無線基地局の設置や漏洩同軸ケーブルの敷設などにより、設備が大掛かりとなり、簡易なシステムを構築することが非常に困難であった。

一般的に、鉄道線路における保線作業は、その工程に応じて工事区間が移動することから、無線基地局を設置したり、漏洩同軸ケーブルを敷設する固定式の設備システムよりも、列車接近警報システムとしては、可搬性を有する簡易なシステムが要望されている。

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、安全性の確保が十分であり、簡単な設備で可搬性を有する簡易な列車接近警報システムを提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、鉄道線路における工事区間への列車の接近を警報する列車接近警報システムであって、前記工事区間から所定距離だけ離間した地点に設置され、列車の通過を検出器により検知してその検知信号を発信する通報機と、前記工事区間内に設置され、前記通報機からパケット通信方式によるデータ通信ネットワーク網を介して発信された検知信号を受信し、その受信信号に基づいて列車の接近を報知する警報機とで構成したことを特徴とする。

本発明に係る列車接近警報システムでは、工事区間に設置される警報機と、その工事区間から所定距離だけ離間した地点に設置される通報機とで構成され、列車の接近時、その列車の通過を検知した検出器からの検知信号を通報機で送信し、その送信信号を警報機で受信して保線作業員に列車の接近を報知する。

この通報機から警報機へのデータ信号伝送は、パケット通信方式によるデータ通信ネットワーク網を利用する。このデータ通信ネットワーク網は、デジタル携帯電話網で提供されているデータ通信サービスがあり、パケット通信方式を採用することにより、通信時間ではなく、送受信したデータ量に応じて課金される。

これにより、通報機と警報機との間での通信接続を容易に確立することができる。また、通報機と警報機だけで構成されていることから、可搬性を有し、簡易なシステムの構築が実現容易となる。

鉄道線路が複線の場合、一台の通報機と一台の警報機を使用し、単線の場合、二台の通報機と一台の警報機を使用する。この鉄道線路が単線の場合には、二台の通報機は、工事区間から所定距離だけ離間した前後二地点に設置することになる。

この列車接近警報システムにおける通報機あるいは警報機の少なくともいずれか一方は所定のインターバルで通信チェック用データ信号の発信を繰り返し、その通信チェック用データ信号の受信の有無により前記通報機および警報機の双方で通信接続状態の良否を判定可能とした構成が可能である。なお、「通報機あるいは警報機の少なくともいずれか一方」とは、通報機あるいは警報機のいずれか一方、および通報機と警報機の両方を意味する。

この通信チェック用データ信号の送受信により、通報機と警報機の双方で、通信接続状態の良否を判定することができるので、システムの稼動状況やデータ通信ネットワーク網を介しての接続状況を確認することができ、信頼性および安全性の向上が図れる。

なお、列車の通過を検知する検出器として、通報機あるいは警報機のうちの少なくとも通報機に、線路レールに着脱自在に取り付け可能な振動センサを付設した構成が望ましい。このように振動センサを使用すれば、列車の接近を容易に検出することが可能となる。なお、「通報機あるいは警報機のうちの少なくとも通報機に振動センサを付設する」とは、振動センサを通報機に付設する場合だけでなく、通報機と警報機の両方に付設する場合を含むことを意味する。通報機だけでなく警報機にも振動センサを付設すれば、通報機により検出された列車の接近により待避状態に入っている保線作業員は、工事区間での列車の通過を警報機の振動センサで検出することにより、その警報機でのアラームを解除することで待避状態の完了を確実に認知することができる。

さらに、前記通報機あるいは警報機は、振動センサが線路レールから離脱したことを検出可能とした構成が望ましい。このように振動センサが線路レールから離脱したことを検出可能とすれば、センサ異常を認知することができるので、安全性の向上がより一層図れる。

列車の通過を検知する検出器としては、線路レールに着脱自在に取り付け可能な振動センサ以外に、例えば、撮像カメラを線路レールの付近に設置し、その撮像カメラによる撮像データに基づいて列車の通過を検知することも可能である。

本発明によれば、工事区間から所定距離だけ離間した地点に設置され、列車の通過をセンサにより検知してその検知信号を発信する通報機と、前記工事区間内に設置され、前記通報機からパケット通信方式によるデータ通信ネットワーク網を介して発信された検知信号を受信し、その受信信号に基づいて列車の接近を報知する警報機とで構成したことにより、通報機と警報機との間での通信接続を容易に確立することができる簡易な列車接近警報システムを提供できる。その結果、保線作業に要する人員の削減や保線作業員の安全性を十分に確保することができ、その実用的価値は大きい。

鉄道線路における工事区間への列車の接近を警報する列車接近警報システムの実施形態を以下に詳述する。

図１および図２は鉄道線路１が複線の場合に列車接近警報システムを使用する実施形態で、一台の通報機３と一台の警報機６で構成される。また、図３および図４は鉄道線路２が単線の場合に列車接近警報システムを使用する他の実施形態で、二台の通報機４，５と一台の警報機７で構成される。なお、この列車接近警報システムを単線で使用する場合には、上り列車８の接近を一方の通報機４で検出し、下り列車８の接近を他方の通報機５で検出することになる。

なお、以下では、鉄道線路１，２の複線用および単線用としてそれぞれ使用する場合について共通して説明する。

この実施形態の列車接近警報システムは、工事区間９，１０から所定距離、例えば１ｋｍ程度離間した地点に設置され、列車８の通過を検出器により検知してその検知信号を発信する通報機３〜５と、工事区間９，１０内に設置され、それぞれの通報機３〜５からパケット通信方式によるデータ通信ネットワーク網１１，１２を介して発信された検知信号を受信し、その受信信号に基づいて列車８の接近を報知する警報機６，７とで構成されている。なお、鉄道線路２が単線の場合、工事区間１０から所定距離、例えば１ｋｍ程度離間した前後二地点に二つの通報機４，５をそれぞれ設置することになる。

通報機３〜５は、演算処理回路であるＣＰＵ２１、発信器であるパケット通信用端末回路２２、列車８の通過を検知する検出回路２３、その検出回路２３の出力をデジタル変換するＡ／Ｄ変換回路２４で主要部が構成されている。一方、警報機６，７は、演算処理回路であるＣＰＵ３１、受信器であるパケット通信用端末回路３２、報知手段としてのブザーまたはランプ（図示せず）が接続された駆動回路３８で主要部が構成されている。なお、この警報機６，７では、列車８の通過を検知する検出回路３３、その検出回路３３の出力をデジタル変換するＡ／Ｄ変換回路３４を構成回路に付加することにより、工事区間９，１０での列車８の通過を検出することが可能となっている。

これら通報機３〜５と警報機６，７は、ＣＰＵ２１，３１、端末回路２２，３２、検出回路２３，３３およびＡ／Ｄ変換回路２４，３４を構成回路とし、その構成回路の駆動電源をバッテリー２５，２６，３５，３６とすることにより、可搬性を有する簡易なシステムの構築を実現している。なお、工事区間９，１０において、列車８の通過を検出する必要がない場合には、前述した警報機６，７の構成回路のうち、検出回路３３、Ａ／Ｄ変換回路３４およびバッテリー３６が不要となる。

列車８の通過を検知する検出器としては、線路レールに着脱自在に取り付け可能な振動センサ２７，３７が有効である。この振動センサ２７，３７は、通報機３〜５あるいは警報機６，７の検出回路２３，３３に接続される。また、振動センサ２７，３７は、マグネットにより線路レールに磁気吸着させるようにして着脱自在な構造を採用すればよい。

さらに、この振動センサ２７，３７の異常を検出する手段として、例えば、センサ取り付け部位に弾性ばね（図示せず）を付設し、センサ取り付け状態で弾性ばねが収縮し、センサ取り外し状態で弾性ばねが伸長することにより、これら弾性ばねの二つの態様変化を検出可能とし、その検出信号に基づいて通報機３〜５あるいは警報機６，７でブザーまたはランプ（図示せず）により保線作業員へ報知可能とする。

この列車接近警報システムを構成する通報機３〜５と警報機６，７間では、列車８の接近時、その列車８の通過を振動センサ２７により検知してその検知信号を通報機３〜５で送信し、その送信信号を警報機６，７で受信して保線作業員に列車８の接近を報知する。この通報機３〜５から警報機６，７へのデータ信号伝送は、パケット通信方式によるデータ通信ネットワーク網１１，１２を利用する。

このデータ通信ネットワーク網１１，１２としては、デジタル携帯電話網で提供されているデータ通信サービス、例えばDoPa（登録商標）LAN接続サービスがある。パケット通信方式によるDoPa（登録商標）ネットワーク網１１，１２では、パケット通信方式であることから、通信時間ではなく、送受信したデータ量に応じて課金される。これにより、通報機３〜５と警報機６，７との間での常時通信接続を容易に確立することができる。

これら通報機３〜５と警報機６，７を使用するに際しては、まず、通報機３〜５と警報機６，７のセット情報を登録する必要がある。つまり、通報機３〜５から警報機６，７へのデータ信号伝送としてDoPa（登録商標）ネットワーク網１１，１２を利用することから、通報機３〜５と警報機６，７のそれぞれに、セットとなる対応個体の情報（ＩＰアドレス）を登録し、通報機３〜５と警報機６，７の相互間での連携を可能とする。

このセット情報の登録後、鉄道線路１が複線の場合、一台の通報機３と一台の警報機６を現地に設置し、単線の場合、二台の通報機４，５と一台の警報機７を現地に設置する。すなわち、複線の場合、一台の警報機６を工事区間９内に設置すると共に、一台の通報機３を工事区間９より前（例えば１ｋｍ程度）に設置する。また、単線の場合、一台の警報機７を工事区間１０内に設置すると共に、二つの通報機４，５のうち、一方の通報機４を工事区間１０より上り側（例えば１ｋｍ程度）に位置する地点に設置し、他方の通報機５を工事区間１０より下り側（例えば１ｋｍ程度）に位置する地点に設置する。この設置時には、通報機３〜５および警報機６，７に付設された振動センサ２７，３７を線路レールに前述の磁気吸着などにより取り付ける。この振動センサ２７，３７を使用することにより、列車８の接近を容易に検出することが可能となる。

その上で、通報機３〜５および警報機６，７の電源をオンすることにより、通報機３〜５および警報機６，７のそれぞれからDoPa（登録商標）ネットワーク網１１，１２にダイヤルアップし、ＩＰ通信接続を確立する。

ここで、通報機３〜５および警報機６，７の稼動状態において、通報機３〜５は、所定のインターバル（例えば３秒ごと）で通信チェック用データ信号の発信を繰り返す。なお、この通信チェック用データ信号は、警報機６，７から発信させることも可能である。この通信チェック用データ信号の送受信により、通報機３〜５および警報機６，７の双方において、通信チェック用データ信号が受信されれば、通報機３〜５と警報機６，７間における通信接続状態が正常であることになり、その通信チェック用データ信号が所定のインターバル以上の時間で途絶えることになれば、通報機３〜５と警報機６，７間に置ける通信接続状態が異常であることになる。この場合、通報機３〜５および警報機６，７において、ブザーやランプ等のアラームを起動させることにより保線作業員に報知することができる。このようにして、装置の運転状況や通信接続状況を確認することができる。

列車８の接近時、工事区間９，１０より前に位置する地点に設置された通報機３〜５により、列車８の接近を検出し、その検出信号を、工事区間９，１０内に設置された警報機６，７にDoPa（登録商標）ネットワーク網１１，１２を介して送信する。つまり、通報機３〜５では、振動センサ２７により検知された列車接近の検知信号が検出回路２３に入力され、その検出回路２３からの出力をＡ／Ｄ変換回路２４を介してＣＰＵ２１で演算処理し、その処理結果を端末回路２２から伝送信号としてDoPa（登録商標）ネットワーク網１１，１２へ出力する。

この警報機６，７において検知信号を受信することによって、警報機６，７がブザーあるいはランプ等のアラームを起動することでもって保線作業員に報知する。つまり、この警報機６，７では、DoPa（登録商標）ネットワーク網１１，１２からの伝送信号を端末回路３２で受信し、その受信信号をＣＰＵ３１で演算処理することにより、ブザーあるいはランプ等のアラームの駆動回路３８を動作させてアラームを起動する。このようにして、警報機６，７でのアラームの起動により、保線作業員は待避状態に入り、そのアラームの起動中、作業を中断することになる。

そして、工事区間９，１０において、列車８が通過すると、その列車８の通過を振動センサ３７により検出し、その検出信号が警報機６，７の検出回路３３に入力され、その検出回路３３からの出力をＡ／Ｄ変換回路３４を介してＣＰＵ３１で演算処理し、その処理結果に基づいてブザーまたはランプ等のアラームの駆動回路３８を停止させてアラームを終了する。このようにして、警報機６，７でのアラームの終了により、保線作業員の待避状態が完了し、保線作業員は作業の再開が可能となる。

また、この列車接近警報システムを構成する通報機３〜５と警報機６，７では、電源の入り切りや送受信されたデータ等からなるログデータを監視センタなどに送信する機能を具備することが有効である。このログデータを監視センタなどに送信する機能は、通報機３〜５と警報機６，７が具備するＣＰＵ２１，３１で処理することが実現可能である。

このように列車接近警報システムの稼動状況を集中管理する監視センタにログデータ受信用のサーバを設置し、通報機３〜５と警報機６，７で取得されたログデータを監視センタのサーバに送信することにより、万一、工事区間９，１０で事故が発生した場合であっても、監視センタにおいて列車接近警報システムの稼動状況を把握することが容易となり、事故原因の調査を実施する上で一つの判断材料になって有効である。

なお、以上の実施形態で説明したように、列車接近警報システムを鉄道線路の複線用として使用する場合、一台の通報機３と一台の警報機６をセットとし、単線用として使用する場合、二台の通報機４，５と一台の警報機７をセットとすることから、警報機６，７については複線用と単線用の二種を用意する必要がある。しかしながら、複線用あるいは単線用での使用時に回路構成を切り替える切替回路を内蔵させることにより、切り替えスイッチでの操作により、一台の警報機を複線用あるいは単線用での使用時に共用することも可能である。

本発明に係る列車接近警報システムの実施形態で、鉄道線路が複線の場合の使用例を示す概略構成図である。 図１の通報機および警報機の回路構成を示すブロック図である。 本発明に係る列車接近警報システムの他の実施形態で、鉄道線路が単線の場合の使用例を示す概略構成図である。 図３の通報機および警報機の回路構成を示すブロック図である。

符号の説明

１，２ 鉄道線路
３〜５ 通報機
６，７ 警報機
８ 列車
９，１０ 工事区間
１１，１２ データ通信ネットワーク網
２７，３７ 振動センサ

Claims (6)

1. 鉄道線路における工事区間への列車の接近を警報する列車接近警報システムであって、前記工事区間から所定距離だけ離間した地点に設置され、列車の通過を検出器により検知してその検知信号を発信する通報機と、前記工事区間内に設置され、前記通報機からパケット通信方式によるデータ通信ネットワーク網を介して発信された検知信号を受信し、その受信信号に基づいて列車の接近を報知する警報機とで構成したことを特徴とする列車接近警報システム。
2. 前記通報機は、工事区間から所定距離だけ離間した前後二地点に設置されている請求項１に記載の列車接近警報システム。
3. 前記警報機は、二つの通報機と連携させる単線用と一つの通報機と連携させる複線用とで切り替え可能とした請求項１又は２に記載の列車接近警報システム。
4. 前記通報機あるいは警報機の少なくともいずれか一方は所定のインターバルで通信チェック用データ信号の発信を繰り返し、その通信チェック用データ信号の受信の有無により前記通報機および警報機の双方で通信接続状態の良否を判定可能とした請求項１〜３のいずれか一項に記載の列車接近警報システム。
5. 前記列車の通過を検知する検出器として、通報機あるいは警報機のうちの少なくとも通報機に、線路レールに着脱自在に取り付け可能な振動センサを付設した請求項１〜４のいずれか一項に記載の列車接近警報システム。
6. 前記通報機あるいは警報機は、振動センサが線路レールから離脱したことを検出可能とした請求項５に記載の列車接近警報システム。