列车控制系统的地面控制装置、地面控制方法及通信方法

摘要

提供一种列车控制系统、地面控制装置以及车上控制装置，其能够确保地面控制装置和车上控制装置之间的无线通信线路更加稳定连续。基于第一和第二组的多个无线基站的第一和第二无线可传播区域具有无线传播重叠区域。另外，第一和第二据点装置设定基于列车位置信息监控列车位置的第一和第二在线监控区域。所述第一和第二在线监控区域设定有在线监控重叠区域。在此，所述第一和第二据点装置具有据点间处理器，该据点间处理器用于将由一方的据点装置在所述在线监控重叠区域取得的在线信息经所述据点间网络发送到另一方的据点装置。

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及用于实现线路上的列车的安全运行的列车控制系 统的地面控制装置、地面控制方法及通信方法。

背景技术

现开发出了一种用于实现列车安全运行的列车控制系统。作为以往的列 车控制系统有ATC（Automatic Train Control：列车自动控制）系统。ATC系 统中，地面控制装置与车上控制装置之间用于通信的方式采用固定闭塞方式。 也就是说，监控列车位置的区域是固定位置。用于控制列车的指令从地面控 制装置经线路发送到设置在线路上的地面设备，设置在列车上的车上设备获 取从该地面设备输出的指令。这种方式只允许一个闭塞线路上有一列列车。 这样，当列车时刻表产生混乱后为了恢复时刻表而进行列车的高密度运行时， 该ATC系统还存在需要改善的课题。另外，该ATC系统在地面侧的设备费用 高昂。

最近，开发出了一种通过在地面装置和车上装置间进行无线通信来实现 列车安全运行的列车控制系统。在该列车控制系统中，列车和地面基站用于 通信的方式是移动闭塞方式。该方式是分散配置在沿线的地面侧的据点装置 通过无线接收来自车上的列车位置信息以进行列车的在线监控。然后，据点 装置通过无线向车上控制装置发送限制速度等指令。因此，这种方式在时间 和空间上连续地检测列车位置。也就是说，监控列车位置的区域紧随着列车。 这种方式可望能够在列车时刻表产生混乱后进行高密度运行以恢复时刻表。 而且，还可降低地面测的设备费用。

作为这样的列车控制系统，存在以下的技术。例如有日本公开专利公报、 特开2008-187761号公报（以下称作专利文献1），以及同为日本专利公报、 专利第3451543号公报（以下称作专利文献2）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-187761号公报

专利文献2：日本特许第3451543号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在列车控制系统中，车上控制装置解析来自地面控制装置的指令以控制运 行中的列车速度。如果列车速度超过限制速度，车上控制装置能够自动地施加 制动，而当列车速度变为限制速度以下时，车上控制装置能够解除制动。

在这样的列车控制系统中，确保地面控制装置和车上控制装置之间的通信 线路稳定连续以正确可靠地进行信息交换尤为重要。如果地面控制装置和车上 控制装置之间的通信线路被切断，可能会发生重大事故。

由此，在基于本发明公开的一个实施例中，目的在于提供一种能够确保地 面控制装置和车上控制装置之间的通信线路更加稳定连续，并且正确可靠地进 行信息交换的地面控制装置和车上控制装置，

用于解决技术问题的方案

根据本发明公开的一实施方式，车上控制装置向地面控制装置无线传输列 车位置信息，所述地面控制装置向所述车上控制装置无线传输列车控制信息。 作为第一和第二组的多个无线基站分别连接到第一和第二沿线网络。基于所述 第一和第二组无线基站的第一和第二无线可传播区域具有无线传播重叠区域。 另外，第一和第二据点装置设定第一和第二在线监控区域，所属第一和第二在 线监控区域根据列车位置信息监控列车位置。所述第一和第二在线监控区域形 成在线监控重叠区域。在此，所述第一和第二据点装置具有据点间数据处理器， 用于将在所述在线监控重叠区域由一方的据点装置取得的在线信息经所述据 点间的网络发送到另一方的据点装置。

附图说明

图1是一个实施方式即列车控制系统的代表性构成的一例，是用于连续 监控列车位置的传输路径的示意图。

图2是在图1的构成中进一步说明据点装置与列车间通信方式的一例的 示意图。

图3是在图1的构成中表示据点装置的各种参数的调整单元的一例的图。

图4是据点装置的各种参数的存储单元的一例的示意图。

图5是表示在图1的构成中，据点装置和车上控制装置的内部构成框图 的代表性一例的图。

图6是表示在图1的构成中，据点装置的在线信息监控状态的一例的图。

图7中的（A）是在本实施方式中采用的从据点装置向列车传输信息的格 式的一例的示意图，（B）是在本实施方式中采用的从列车向据点装置传输信 息的格式的一例的示意图。

图8是对列车进行制动控制时的制动控制方法和制动控制特性的一例的 示意图。

附图标记

1：指令所装置                 2A-2C：据点装置

3A1-3A5、3B1-3B5、3C1-3C5：无线基站

11：据点间网络                12A-12C：沿线网络

4A1-4A5、4B1-4B5、4C1-4C5：管辖区域

5A、5B、5C：无线可传播区域    6A、6B、6C：控制区域

7A、7B、7C：在线监控区域      8D、8E：在线监控重叠区域

9A、9B：无线传播重叠区域      G1-G9：列车

111：车上控制装置      301：网络接口         302：据点间处理器

303：指令所间数据处理器304：列车间数据处理器

305：数据解析器        306：存储介质         307：CPU

311：单播用线路        312：广播用线路       401：车上网络接口

402：列车位置检测器    403：列车速度检测器   404：数据解析器

405：指令反映器        406：存储介质         407：CPU

411：单播用线路        412：广播用线路

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。涉及本实施方式的列车控制系统 是这样一种系统：设置在地面的地面控制装置和搭载在列车的车上控制装置 通过无线通信发送和接收信息，由此控制列车的运行状态。

地面控制装置由设置在地面的各种机器构成。地面控制装置是能够与作 为控制对象的运行在路线上的列车进行通信的系统。地面控制装置根据运行 计划表和各列车的运行状况等管理各列车的运行。

车上控制装置由搭载在列车上的各种机器构成。车上控制装置根据地面 控制装置发出的指令进行列车速度、制动等各种控制。另外，车上控制装置 还具有在运行过程中向地面控制区域装置提供列车速度、或列车位置等各种 信息的功能。

图1是主要表示列车控制系统中地面控制装置的系统构成例的概略示意 图。图1中示出的地面控制装置具有据点间网络11和多个沿线网络12A、12B、 12C、…。据点间网络11连接指令所装置1和多个据点装置2A、2B、2C、…。 据点间网络11用于在据点装置之间、或据点装置与指令所装置之间相互发送 和接收数据。还有，据点装置的名称不限定于此，例如还可称为节点、服务 器等。另外，指令所装置的名称也不限定于此，还可称为主服务器、中枢等。

沿线网络12A连接据点装置2A和多个无线基站3A1、3A2、3A3、…3A5 （第一组）。沿线网络12B连接据点装置2B和多个无线基站3B1、3B2、3B3、… 3B5（第二组）。沿线网络12C连接据点装置2C和多个无线基站3C1、3C2、 3C3、…3C5（第三组）。还有，无线基站还可称为中继器或接入点。沿线网络 用于相互发送和接收据点基地与无线基站之间的数据。

分别连接到沿线网络12A、12B、12C的据点装置2A、2B、2C分配有各 自的管辖区域（也可称为无线信号区域）。即，据点装置2A经无线基站3A1、 3A2、3A3、…分配有管辖区域4A1、4A2、4A3、…。另外，据点装置2B经 无线基站3B1、3B2、3B3、…分配有管辖区域4B1、4B2、4B3、…，据点装 置2C经无线基站3C1、3C2、3C3、…分配有管辖区域4C1、4C2、4C3、…。

由此，用于控制列车的整个通信区域根据各据点装置2A、2B、2C…的管 辖区域在空间上被分割。沿线网络12A是能够用于据点装置2A与管辖区域 4A1、4A2、4A3、…内的列车的车上控制装置进行无线通信的网络。沿线网 络12B是能够用于据点装置2B与管辖区域4B1、4B2、4B3、…内的列车的 车上控制装置进行无线通信的网络。沿线网络12C是能够用于据点装置2C与 管辖区域4C1、4C2、4C3、…内的列车的车上控制装置进行无线通信的网络。 图1中，为了简便，用单线表示线路H1，也可以用复线表示。另外，线路途 中设有转辙器，由转辙装置控制转辙器以变更列车的运行方向，此处省略图 示。另外，G1-G9是列车。

进一步，区域5A是可从据点装置2A进行无线传播的区域（无线可传播 区域）。区域5B是可从据点装置2B进行无线传播的区域（无线可传播区域）。 区域5C是可从据点装置2C进行无线传播的区域（无线可传播区域）。这些无 线可传播区域也是彼此相邻的区域，有部分重叠。也就是说，以邻接的无线 基站的电波之间彼此重复的方式对电波区域进行设定。图1中，无线可传播 区域5A和5B相重叠的区域表示为无线传播重叠区域9A，无线可传播区域 5B和5C相重叠的区域表示为无线传播重叠区域9B。

在此，据点装置2A、2B、2C按照路线上的地址将无线通信区域进一步 区分设定为如下的理想区域。在此，路线上的地址是预设地址。据点装置2A、 2B、2C预先拥有数据方式的路线上的地址。区域6A是据点装置2A以列车 为控制对象而设定的区域（控制区域）。区域6B是据点装置2B以列车为控制 对象而设定的区域（控制区域）。区域6C是据点装置2C以列车为控制对象而 设定的区域（控制区域）。

区域7A是据点装置2A能够监控列车在线的在线监控区域。据点装置2A 经无线基站3A1、3A2、3A3、…接收从列车送达的列车位置信息以构筑在线 信息，同时还能够从相邻的据点装置2B接收在线信息。还有，之后详细说明 从相邻的据点装置2B接收在线信息时的动作。

还有，列车能够根据位置检测器掌握自身的位置。作为位置检测器，例 如可以使用GPS（Global Positioning System）、或计测列车车轴旋转数的转速 传感器。作为位置检测器可以有其他各种方式，也可以使用列车位置检测系 统。根据列车的位置将列车位置信息从车上控制装置向据点装置发送。据点 装置将输入的列车位置信息与预先具有的地址进行比对，从而能够构筑列车 的在线信息（哪列列车位于哪个地址）。

区域7B是据点装置2B能够监控列车在线的在线监控区域。据点装置2B 经无线基站3B1、3B2、3B3、…接收从列车送达的列车位置信息以构筑在线 信息，同时还能够从相邻的据点装置2A、2C接收在线信息。

图7C是据点装置2C能够监控列车在线的在线监控区域。据点装置2C 经无线基站3C1、3C2、3C3、…接收列车位置信息以构筑在线信息，同时还 能够从相邻的据点装置2B接收在线信息。

区域8D是能够由据点装置A和据点装置B双方监控同一列车在线的在 线监控重叠区域。区域8E是能够由据点装置B和据点装置C双方监控同一 列车在线的在线监控重叠区域。

区域8D是包含无线传播重叠区域9A并且比该区域9A进一步扩大了路 线的区域，区域8E是包含无线传播重叠区域9B并且比该区域9B进一步扩 大了路线的区域。还有，作为名称，也可以将区域称为管区、地带、地域。 另外，在图1中，G1-G9是路线H1上的列车。

接着，概略地说明基于图1中示出的列车控制系统的列车控制。

首先，指令所装置1进行时刻表管理，所述时刻表是路线中各列车运行 计划表的基础。另外，指令所装置1收集从各据点装置2A、2B、2C、…经据 点间网络11传送的各列车的在线信息（涉及各列车位于何处的信息）。指令 所装置1以各列车的运行计划表和各列车的在线信息等为基础，根据需要向 各据点装置发送路线设定要求。

路线设定要求是一种使列车能够沿着预定运行路线安全运行的准备要 求。接收路线设定要求的据点装置一边监控存在于管辖区域的各列车的在线 位置，一边根据路线设定要求进行路线设定。例如，据点装置确认在该列车 的预定运行路线上是否存在其他列车、或是否存在尚未转换为该列车的预定 运行方向的转辙器。根据该确认结果，据点装置有时会对转辙装置发送转辙 器的转换指令。如果确认转辙装置完成了转辙器的转换，据点装置则锁定转 辙装置。

在进行这样的路线设定的情况下，据点装置设定表示该列车能够运行到 哪个地点为止的停止极限位置。该停止极限位置信息经无线基站向目标列车 的车上控制装置发送。另外，据点装置同时也将表示各种速度限制的信息等 经无线基站发送至目标列车的车上控制装置。

另一方面，列车的车上控制装置通过车内网络与搭载在列车上的各种机 器相连接。车上控制装置根据从地面控制装置接收的停止极限信息和各种速 度限制信息等一边监视列车速度，一边进行自动列车控制。车上控制装置根 据需要执行安全制动控制（例如，与先行列车的追尾回避控制、或者转辙器 上的脱轨回避控制等的减速和停止控制）。另外，车上控制装置进行自身的速 度检测以及位置检测，并经由车上无线电台和无线基站将该列车的前端和尾 端位置信息发送到据点装置。

如上所述，该列车控制系统通过地面控制装置和车上控制装置进行数据 通信，从而控制列车安全顺利的运行。即，在列车控制系统中，为了控制列 车安全顺利的运行，需要地面控制装置和车上控制装置顺利可靠地进行数据 通信。

为此，据点装置在监控自身管辖列车的在线情况的区域维持列车位置监 控的连续性。并且，确保从车上控制装置向据点装置传输在线信息的传输路 径。这是因为，在列车控制系统中，各据点装置必须可靠地对运行在由自身 管辖的控制对象区域内的列车传输控制指令。

在此，详述由据点装置2A的在线监控区域7A和据点装置2B的在线监 控区域7B重叠的在线监控重叠区域8D。

列车存在于该在线监控重叠区域8D的情况下，在本实施方式中，据点装 置2A和据点装置2B共享该列车的在线信息。这是因为，一旦该列车进入了 某据点装置的在线监控区域，该据点装置就必须连续地监控该列车的列车在 线位置（这意味着要可靠地确保从车上控制装置向据点装置的在线信息传输 路径）。

<传输方式>

首先，关于车上控制装置和据点装置间的无线传输，车上控制装置以广 播（Broadcast）方式向据点装置发送信息，据点装置以单播（Unicast）方式 向车上控制装置发送各种数据。

理由是，如果只使用广播方式，其优点是车上控制装置中包含的车上无 线电台在切换需连接的无线基站时（切换时），无需意识到作为连接对象的无 线基站。但是，根据基于广播方式的数据连射，有可能造成无线线路的拥挤， 其结果是可能会产生传输延迟。另外，车上无线电台和多个无线基站有可能 同时连接，有可能导致连接状态管理将变得复杂。

因此，使用单播作为据点装置向车上控制装置传输指令的方式。采用无 线层面的单播方式的优点是可以通过车上无线电台和无线基站之间的ACK （acknowledge：肯定应答）/NACK（non-acknowledge：否定应答）以及无线 传输重试等方法可靠地进行无线层面的连接。

如上所述，从无线基站间向车上无线电台的传输线路可以通过使用单播 方式实现在传输效率方面的无浪费的通信，并且由于车上无线电台不会同时 与多个无线基站进行连接，从而使得车上无线电台和无线基站之间的连接管 理变得简单，同时提高了无线层连接的准确性。其结果是，能够简化在从车 上控制装置向据点装置的通信时的车上无线电台和无线基站之间的连接状态 的管理。

<连续维持列车在线监控状态的结构>

以据点装置2B从开始追踪某列车到结束追踪为焦点进行说明。据点装置 2B的在线监控区域7B中，如果据点装置2B和该列车连续地进行无线连接， 那么可以将该列车的位置信息X用以下的形式进行连续保持。

X（i），X（i+1），X（i+2），X（i+3），X（i+4），X（i+5），X（i+6），X （i+7），X（i+8），X（i+9），X（i+10），X（i+11），X（i+12），X（i+13）， X（i+14），X（i+15），X（i+16），X（i+17），…

这时，设想由于无线传输的品质劣化等原因，据点装置2B无法取得位置 信息的一部分，如下所示。

X（i），X（i+1），X（i+2），X（i+3），X（i+4），X（i+5），X（i+6），X （i+7），X（i+8），X（i+9），X（i+10），<……>、X（i+15），X（i+16），X （i+17），…

（上述表示据点装置2B无法经由自身管理的无线基站取得X（i+11），X （i+12），X（i+13），X（i+14）的信息的状况。）

但是，除非包含沿线网络、据点间网络的传输系统自身崩溃，因邻接的 据点装置2A或据点装置2C无线连接于该列车，因而其能够经由据点间通信 网络11取得据点装置2B未能取得的X（i+11），X（i+12），X（i+13），X（i+14） 的各位置信息。

在此，据点装置2B可以根据来自车上控制装置的电文中附有的序号核 对，对从邻接的据点装置接收的信息进行整合性确认（位置信息的时间序列 的整合性核对）。

（来自运行于在线监控重叠区域的列车的列车位置信息授受的具体例）

以据点装置2B为焦点说明实施例。列车位置信息由列车发送。在线信息 除了列车位置信息以外还包括各种信息、列车ID、速度、机器状态（其他数 据）等，以下以列车位置信息为例进行说明。

<列车G1>经由传输路径S1接收来自列车G1的列车位置信息的据点装 置2A根据列车位置信息，判断列车G1存在的在线监控区域。在这个例子中， 据点装置2A根据列车位置信息判断列车G1位于据点装置2A、2B的在线监 控重叠区域8D之外。这种情况下，据点装置2A可以不向据点装置2B发送 列车G1的列车位置信息。但是并不限定于此，可以设置为总是将列车位置信 息发送到邻近的所有的据点装置。

<列车G2>其次，经由传输路径S2接收到来自列车G2的列车位置信息 的据点装置2A根据列车位置信息，判断列车G2位于据点装置2A、2B的在 线监控重叠区域8D内。这种情况下，据点装置2A对据点装置2B发送列车 G2的列车位置信息。

<列车G3>其次，经由传输路径S3接收来自列车G3的列车位置信息的 据点装置2B根据列车位置信息，判断列车G3位于据点装置2A、2B的在线 监控重叠区域8D内。这种情况下，据点装置2B对据点装置2A发送列车G3 的列车位置信息。

而且在这种情况下，由于该列车G3的在线位置也位于无线基站3A5的 管辖区域4A5内，因而可出现列车位置信息经由无线基站3A5到达据点装置 2A的情况。反之，列车G3位于3A5的管辖区域4A5内的情况下，根据无线 传播状态，也可以发生列车位置信息有时无法经由无线基站3A5传输到据点 装置2A的情况。这种情况下，据点装置2A可以经由无线基站3B1→据点装 置2B取得列车G3的在线位置信息。

另一方面，列车G3位于无线基站3B1的管辖区域4B1内的情况下，根 据无线传播状态，可能会发生无法经由无线基站3B1取得列车位置信息的情 况。这种情况下，如果据点装置2A已经取得列车G3的列车位置信息，那么 据点装置2B可以经由无线基站3A5→据点装置2A取得列车G3的列车位置 信息。

同样，由于列车G7、G8的列车位置信息是从据点装置2B、2C的在线监 控重叠区域8E内获取的信息，因而据点装置2B和据点装置2C可以进行相 互间的信息授受（信息共享）。其结果是可以维持列车位置监控的连续性。

<利用据点间网络，确保从据点装置向列车的指令传输路径的稳定和连续 性>

如图2所示，此时，假定某列车G11从据点装置2A的控制区域6A向据 点装置2B的控制区域6B运行，而且该列车G11位于据点装置2A和据点装 置2B的在线监控重叠区域8D。在这种情况下，据点装置2B不一定能确保经 由自身管理的无线基站向该列车G11的传输路径。

这种情况下，在本实施方式中，据点装置2B尝试经由自身管理的无线基 站3B1、3B2、…向该列车传输信息，同时将据点装置2A作为确保传输路径 的辅助手段。具体为，也可以尝试通过据点装置2B→据点间通信网络11→据 点装置2A→据点装置2A管理的无线基站3A5、3A4、…→该列车的车上无线 电台→该列车的车上控制装置这样的传输路径来传输指令。这是因为存在比 控制区域6A更大范围的无线可传播区域5A。

如上所述，在本实施方式中，当列车G11在据点装置2A和据点装置2B 的在线监控重叠区域8D运行时，据点装置2B向列车G11单播发送对于列车 G11的指令，同时经由据点间网络向上游侧的据点装置2A发送该指令（使用 据点装置2A作为传输路径）。指令有停止极限位置信息和临时速度信息等。

例如，据点装置2B可以尝试经由传输路径S11向列车G11（运行在据点 装置2A和据点装置2B的无线监控重叠区域8D）传输控制指令。这种情况下， 据点装置2B利用据点间通信网络11上的传输路径S12还向据点装置2A发 送相同内容的控制指令。据点装置2A经由传输路径S13向该列车发送从据点 装置2B接收的指令。

列车G11可以从无线连接的无线基站3A5或3B1的任意一方或双方接收 指令。即使列车G11无法经由无线基站3B1接收控制指令的情况下，也可以 经由无线基站3A5接收同一指令。列车G11（具体为车上控制装置）从无线 基站3A5和3B1的双方接收同一指令的情况下，检测出接收信号中包含的例 如时间戳或指令ID以判定两个接收指令为同一内容。这时，列车G11采用任 意一方的指令。

同样，列车G12从进入据点装置2B和据点装置2C的在线监控区域8E 之后到驶出据点装置2B的控制区域6B为止的过程中，据点装置2B向该列 车单播发送对于该列车G12的指令，同时经由据点间通信网络向下游侧的据 点装置2C发送该指令（利用据点装置2C作为传输路径）。

例如，运行在据点装置B和据点装置C的无线传播重叠区域8E的列车 G12有时无法从无线基站3B5接收经由传输路径S14的指令。但是，这种情 况下，列车G12可以经由据点装置2B、信息传输路径S15、据点装置2C、传 输路径S16从无线基站3C1接收指令。

根据以上的结构，列车运行在无线传播重叠区域9A、9B时，各据点装 置能够可靠确保向位于自身控制区域的列车发出的指令的传输路径。

<各种区域的参数变更功能>

在无线传输中，根据无线设备的设置环境（天线的设置位置、周边地形、 建筑物等）的条件，设计上的电波区域和实际电波区域有可能不同。电波区 域是指图1、图2中示出的无线可传播区域5A、5B、5C和无线传播重叠区域 9A、9B等。

这种情况下，需要对控制区域6A、6B、6C、在线监控区域7A、7B、7C 和在线监控重叠区域8D、8E等进行调整。据点装置2A、2B、2C识别例如路 线的固定位置数据（地址），由此，根据据点装置2A、2B、2C设定这些区域。 例如，各种区域的边界（开始地址和结束地址）与路线的地址表相对应。

图3、图4示出了将各种区域（控制区域、在线监控区域）的边界参数化 以能够当前位置的参数进行调整的本实施方式。作为代表例，对据点装置2A 的参数调整进行说明。可变更参数的外部终端110（例如个人计算机）与连接 到据点装置2A的据点间网络11相连接。接着，外部终端110经由据点间网 络11取得注册到据点装置2A的信息。接着，外部终端110显示注册到据点 装置2A的参数。在这种状态下，管理者可以变更当前位置试验结果的参数并 且将其重新注册到据点装置2A。

当前位置的试验结果是例如管理者利用测试仪测定由据点装置2A管辖 的无线可传播区域的电波能量的结果。根据该测定确定无线可传播区域5A。 无线可传播区域5A使用预设的路线固定位置数据（地址）由系统进行掌握。

如上所述，管理者可以连续调整需要调整的据点装置的参数。图4是表 示从外部终端110观察的各据点装置2A、2B、2C的参数数据排列的示例。 其结果，各种区域能够根据构成要素的设置环境容易地进行调整，从而实现 作业成本降低和良好的无线连接环境。

<据点装置、车上控制装置的内部功能单元>

图5简单地示出了据点装置2B的内部功能单元以及搭载在列车上的车上 控制装置111的内部功能单元。图5代表性地示出了据点装置2B。其他据点 装置2A和2C也是同样的构成。

据点装置2A具有与据点间网络和沿线网络连接的网络接口301。另外， 据点装置2A具有用于在据点装置2A和2B之间进行相互通信的据点间数据 处理器302，而且还具有用于与指令所装置1进行相互通信的指令所间数据处 理器303。进而，据点装置2A包括用于与车上控制装置之间进行相互通信的 列车间数据处理器304、数据解析器305、存储介质306以及中央运算处理器 （CPU）。CPU307对该据点装置2B内的各单元进行统一控制。存储介质306 中存储有各种参数、软件和暂时保存的数据等。进一步，设置有单播用线路 311和广播用线路312，根据无线通信对象进行切换。另外，设置文件管理器 314，用于管理各种数据的文件。

车上控制装置111大致分为车上数据处理装置400、车上无线电台500。 车上数据处理装置400包括车上网络接口401、列车位置检测器402、列车速 度检测器403、数据解析器404、指令反映器405。中央运算处理器（CPU） 407对该车上控制装置111内的各单元进行统一控制。进一步具备存储介质 406，可以存储各种参数、软件和暂时保存的数据等。进一步，设置单播用电 流411和广播用线路412，根据无线通信对象进行切换。另外，设置文件管理 器414，用于管理各种数据的文件。

当向各据点装置发送数据时，广播用线路412起主导作用；当接收并处 理来自据点装置的数据时，单播用线路411起主导作用。当经过车上无线电 台500接收来自据点装置的指令时，使用数据解析器404解析该指令。解析 结果被传输到指令反映器405。指令反映器405根据指令内容控制车上的各种 机器系统（制动、速度系统）。列车速度检测器403根据CPU407的控制检测 列车速度。测得的速度信息经车上接口401传输到车上无线电台500，并通过 广播方式进行发送。

<在线信息的追踪管理系统>

图6表示用据点装置追踪管理在线信息从而连续保持列车在线监控的情 况。

以据点装置2B为中心进行说明。首先，确保各个据点装置2A、2B、2C 的存储介质具备区域，该区域用于存储与下游侧据点装置共享的共享在线信 息61A、61B、61C和专用的在线信息62A、62B、62C以及与下游侧据点装 置共享的共享在线信息63A、63B、63C。还有，在线信息也可以包括列车的 前端位置和后端位置以及列车运行方向。

例如，从运行在在线监控重叠区域8D的列车G21以广播方式送达的列 车位置信息包含在共享在线信息61A和61B内，分别由据点装置2A、2B进 行管理。无论哪一方的据点装置（例如2A）接收了列车G21的在线信息，该 据点装置2A会经过据点间网络11将同一列车G21的在线信息发送到另一方 据点装置2B。关于运行在在线监控区域8E的列车G23，该在线信息也分别 存在于共享在线信息63B以及61C内，由据点2B、2C进行管理。

如上所述，运行在在线监控重叠区域的列车由邻接的据点装置的共享在 线信息进行管理。这样，能够正确进行列车的在线监控。另外，当列车运行 在在线监控重叠区域并且据点装置向该列车传输指令的情况下，邻接的据点 装置可以用作确保传输路径的辅助手段。

基于本公开的一实施例中，可以确保地面控制装置和车上控制装置之间 的通信线路更加稳定连续，并且能够正确可靠地进行信息交换。

<从据点装置向列车传输信号的格式示例以及从据点装置向邻接据点装 置传输信号的格式示例>

图7（A）表示从据点装置向列车发送指令的情况下使用的发送信号格式 的一例。该格式仅仅是一个例子，没必要限定于该格式。前端的区域配置有 向管辖区域的列车发出指令的据点装置的ID701。接下来的区域配置有该据点 装置发送指令的序号（例如时间戳或指令编号）702等。接下来的区域配置有 控制对象的列车ID703，下一区域配置有指令704。再接下来的区域配置有用 于进行发送信号的错误校验和订正的循环冗赘核对（Cyclic redundancy check： CRC）705，再下一段区域配置有发送目的地编组ID706。列车编组ID中包含 组成列车的多节车厢的ID。之前的列车ID是组成列车的列车全体的ID。

图7（B）表示从据点装置经邻接的据点装置发送指令的情况下使用的发 送信号格式的一例。该格式仅仅是一个例子，没必要限定于该格式。相对于 图7（A）的格式，该发送信号格式在前端附加了标头711。该标头711的IP 地址是邻接的据点装置的IP地址。其他信息与图7（A）相同。

图8表示当列车运行方向为从左向右时，基于制动控制的速度变化模式 的示例。P0-P5是先行列车的位置，R0-R5是后方列车的位置。现在，关注列 车G31和G32。后方列车G31运行在防止追尾前方列车G32所需的制动控制 开始位置R0的更后方。因此，在该列车G31与G32的关系中，列车G31可 以以速度V1运行。接着，关注列车G32和G33。后方列车G32到达避免追 尾前方列车G33所需的制动控制开始位置R3。这种情况下，从管辖的据点装 置向列车G32发送用于执行制动特性R3-P4的制动控制信号。

虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但是这些实施方式是作为例 子提出的，并不限定发明的保护范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种 方式实施，在不偏离发明宗旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。 这些实施方式或其变形包含在发明的保护范围或主旨中，并且，包含在权利 要求范围所记载的发明和其等同的保护范围内。

工业应用性

由于本发明的列车控制系统的地面控制装置、地面控制方法及通信方法 可以确保地面控制装置和车上控制装置之间的通信线路稳定连续并且正确可 靠地进行信息交换，因而具有工业应用性。