JP2015036287A - 外部インタフェース装置制御システム及び外部インタフェース装置制御方法 - Google Patents

外部インタフェース装置制御システム及び外部インタフェース装置制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】主系及び従系の2重化構成の外部インタフェース装置を中央処理装置が監視し、監視結果に基づいて主系及び従系を制御する方法を提供する。【解決手段】中央処理装置11a、11bと2重系構成の外部インタフェース装置21a〜21fとの間でデータを送受信する入出力部と、データに含まれる外部インタフェース装置の主系/従系を示す系統情報及び外部インタフェース装置の正常/異常を示す生死情報に基づいて外部インタフェース装置の状態を判断し、判断結果に応じて外部インタフェース装置の状態を切り替える処理部と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、外部インタフェース装置制御システム及び外部インタフェース装置制御方法に関し、中央処理装置が各駅に設置された外部インタフェース装置の主従系管理を行う外部インタフェース装置制御システム及び外部インタフェース装置制御方法に適用して好適なるものである。
従来から、駅制御装置にマシンダウンが発生した場合に、マシンダウンが解消するまで列車運行が不能となりサービスが低下することが問題となっていた。そこで、特許文献1では、通常時には各駅制御装置の列車進路制御処理部が中央処理装置の管理する列車運行ダイヤに基づいて自駅の列車進路を自動管理、制御し、異常が発生した場合に、中央装置からの手動介入によって自駅の列車進路を制御することが行われている。これにより、通常時の列車運行の分散管理を行うとともに、いずれかの駅制御装置がマシンダウンしても、手動介入によって該当駅の列車進路を継続して管理することが可能となる。
また、2重系構成の計算機において、計算機同士が互いに監視し合い、一方の計算機が異常となった場合に、他方の計算機が異常を検知して当該計算機が単独でシステムの動作をバックアップすることも行われている。通常、一方が主系、他方が従系となる2重化構成の計算機システムでは、外部装置からの入力情報をプロトコル変換するための計算機であるため、高性能の装置を使用する必要はない。
特開平7−132831号公報
しかし、計算機同士が互いに監視し合う計算機システムでは、一方の計算機が異常となった場合、他方の計算機が単独でシステムの動作をバックアップする機能を必要とするため、プロトコル変換をするためだけの装置では性能が足りないという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、主系及び従系の2重化構成の外部インタフェース装置を中央処理装置が監視し、監視結果に基づいて主系及び従系を制御する外部インタフェース装置制御システム及び外部インタフェース装置制御方法を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するために本発明においては、中央処理装置と2重系構成の複数の外部インタフェース装置とがネットワークを介して接続された外部インタフェース装置制御システムであって、前記中央処理装置は、前記外部インタフェース装置との間でデータを送受信する入出力部と、前記データに含まれる前記外部インタフェース装置の主系/従系を示す系統情報及び前記外部インタフェース装置の正常/異常を示す生死情報に基づいて前記外部インタフェース装置の状態を判断し、前記判断結果に応じて前記外部インタフェース装置の状態を切り替える処理部と、を備えることを特徴とする、外部インタフェース装置制御システムが提供される。
かかる構成によれば、2重系構成の複数の外部インタフェース装置の主系/従系を示す系統情報及び前記外部インタフェース装置の正常/異常を示す生死情報を含む状態情報をもとに、前記外部インタフェース装置の状態を判断し、前記判断結果に応じて前記外部インタフェース装置の状態を切り替える。これにより、中央処理装置が各駅の外部インタフェース装置の主従系状態を一括して管理することができ、高性能ではない外部インタフェース装置を使用して、各駅の外部インタフェース装置の主従系を独立して制御することができる。
本発明によれば、中央処理装置が各駅の外部インタフェース装置の主従系状態を一括して管理することで、高性能ではない外部インタフェース装置を使用して、各駅の外部インタフェース装置の主従系を独立して制御することができる。
本発明の第1の実施形態に係る外部インタフェース装置制御システムの全体構成を示すブロック図である。 同実施形態にかかる中央処理装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態にかかる駅インタフェース構成制御の処理を説明する概念図である。 同実施形態にかかる駅インタフェース状態管理テーブルの内容を示す図表である。 同実施形態にかかる系情報判定処理の流れを示すフローチャートである。
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
(1)システム構成
まず、図1を参照して、外部インタフェース装置制御システムの全体構成について説明する。図1に示すように、外部インタフェース制御装置システムは、中央処理装置11a及び11b(以降、中央処理装置11と総称して説明する場合もある。)、駅インタフェース装置21a、21b、21c、21d、21e及び21f(以降、駅インタフェース装置21と総称して説明する場合もある。)、リレー31、マンマシン端末41a及び41b(以降、マンマシン端末41と総称して説明する場合もある。)、サーバ51、表示制御装置61a及び61b(以降、表示制御装置61と総称して説明する場合もある。)、表示盤63、運行管理ネットワーク71及び外部装置81などから構成される。
中央処理装置11a及び11bは、複数の駅インタフェース装置21を制御する装置であって、中央処理装置11aと中央処理装置11bとは、主従系の関係にある。以降、中央処理装置11aを主系、中央処理装置11bを従系として説明する。
中央処理装置11は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーションなどから構成される。また、中央処理装置11は、CPUおよびメモリ等の情報処理資源を備えている。CPUは、演算処理装置として機能し、メモリに記憶されているプログラムや演算パラメータ等にしたがって、中央処理装置11の動作を制御する。また、中央処理装置11は、キーボード、スイッチやポインティングデバイス、マイクロフォン等の情報入力装置と、モニタディスプレイやスピーカ等の情報出力装置とを備えていてもよい。
駅インタフェース装置21は、各駅に設置されたインタフェース装置であって、運行管理ネットワーク回線毎に主従系を有する。駅インタフェース装置21は、回線毎に主従系を有するため、1つの回線に少なくとも2台の駅インタフェース装置21が設置される。駅インタフェース装置21のハードウェア構成も、中央処理装置11と同様のため詳細な説明は省略する。駅インタフェース装置21は、本発明の外部インタフェース装置の一例である。
リレー31は、系切替のためのリレー装置であり、駅インタフェース装置21の主従回線がリレー31を引き込んで、駅インタフェース装置21が主系または従系のいずれかに切り替えられる。
マンマシン端末41は、システム管理者などにより操作される装置であって、入力に応じて列車番号を変更したり、ダイヤを変更したり、手動進路制御をしたり、履歴情報を表示させたりする。
サーバ51は、列車の走行情報、操作情報、遅延情報、信号機制御情報、軌道落下情報などの各種履歴情報を収集し、蓄積する。
表示制御装置61は、表示盤63に表示させる運行情報を制御する。また、表示盤63は、列車運行状況や先次発情報などを表示させる機能を有する。
運行管理ネットワーク71は、各装置を接続するネットワーク回線であって、2重化LAN(Local Area Network)で構成される。
外部装置81は、連動装置や案内制御装置などの外部の装置である。
(2)中央処理装置の機能構成
次に、図2を参照して、中央処理装置11の機能構成について説明する。図2に示すように、中央処理装置11は、駅インタフェース構成制御101、システム管理102、時刻管理・提示処理103、ダイヤ管理104、実績統計105、モニタ106、警報・報告・提案107、リング管理109、構成制御119、時刻伝送120、FTP伝送121、対PC伝送122、分散DB123、入出力124及び車番読取125などから構成される。
駅インタフェース構成制御101は、駅インタフェース装置21の構成を制御し、駅インタフェース装置21から受信した情報をもとに、駅インタフェース装置21の主従系を判定し、判定結果を駅インタフェース装置21に送信する。駅インタフェース構成制御101は、本発明の処理部の一例である。
システム管理102は、外部インタフェース装置制御システム全体を管理し、自装置及びシステム内の他の装置の状態を管理する。時刻管理・提示処理103は、システム内の装置の時刻を一致させたり、始業や終業などの定時時刻処理を管理したりする。ダイヤ管理104は、列車の当日ダイヤ及び翌日ダイヤを管理する。
実績統計105は、列車の走行記録などの実績情報や警報や各種操作などの履歴情報を収集する。モニタ106は、マンマシン端末41のモニタを制御する。警報・報告・提案107は、列車の異常情報や提案情報など、警報や報告、提案などの出力処理を制御する。
リング管理109は、列車制御の基本となる機能を一定周期で実行させる。リング管理109が実行させる列車制御の基本となる機能は、列車追跡110、地点処理111、運行監視112、ファイル変更113、運転整理114、優先判断115、進路制御116及び案内広報117などが挙げられる。
列車追跡110は、軌道落下情報をもとに、列車の在線位置を判断し、列車に列番を植付ける。地点処理111は、列車追跡110により列車に植付けられた列番を所定の条件に基づいてシフトする。運行監視112は、列車の遅延を監視する。ファイル変更113は、マンマシン端末41からの指令入力やダイヤ変更入力に対して合理性チェックを実行し、チェック結果に問題がない場合にダイヤデータや列車情報を編集する。
運転整理114は、列車の運行状況に応じてダイヤ変更が効果的か否かを判断する。優先判断115は、複数の列車が侵入可能な番線や競合点について優先して進入させるべき列車を判断する。進路制御116は、信号機毎の制御条件に基づいて、信号機に対してセットまたはリセットの指示を出力する。案内広報117は、案内表示情報を編集して、案内放送情報を所定のタイミングで出力する。
構成制御119は、中央処理装置11の主従系間の管理及び制御を行う。時刻伝送120は、時刻情報を送受信する。FTP伝送121は、ダイヤデータなどをFTP通信により伝送する。対PC伝送122は、マンマシン41と通信して、信号機の情報、列車の列番の変更情報やダイヤの変更情報など、必要な情報の送受信を行う。分散DB123は、一定周期で共通情報であるダイヤ情報や列車在線情報などを格納するデータベースである。入出力124は、駅インタフェース装置21との間でデータを入出力する。入出力124は、本発明の入出力部の一例である。車番運用118は、車番読取125により読み取られた車番と列番を紐付ける。
(3)中央処理装置の処理の詳細
次に、図3を参照して、駅インタフェース構成制御101の処理について説明する。
駅インタフェース構成制御101は、上記した入出力124により受信された駅インタフェース装置21のDI(Digital Input)情報を受信して、DI情報に含まれる各種情報を駅インタフェース状態管理テーブル211に格納する。駅インタフェース状態管理テーブル211は、本発明の状態管理テーブルの一例である。
そして、駅インタフェース状態管理処理202は、リング管理処理201により一定周期で起動させられ、駅インタフェース状態管理テーブル211に格納されている情報、駅インタフェース状態管理ファイル214、駅インタフェースパターンファイル215などに格納されている情報をもとに駅インタフェース装置21の状態を管理する。そして、駅インタフェース状態管理ファイル214は、駅インタフェース装置21の主従系を切り替えるか、停止させるか等を判断して、駅インタフェース要求テーブル212に書き込む。
駅インタフェース状態管理テーブル211、駅インタフェース要求テーブル212及び駅インタフェース状態管理テーブル214などに設定された情報は、入出力124の機能である制御情報出力処理206により、駅インタフェース装置21に出力される。
また、駅インタフェース状態管理処理202は、駅インタフェース装置21に対する警報に必要な情報を警報登録処理203に通知する。警報登録処理203は、通知された情報を該当する駅インタフェース装置21などに警報出力する。また、駅インタフェース状態管理処理202により状態管理テーブル213に格納された情報は、モニタ106などに提供される。
以下、各処理及び各テーブルを詳細に説明する。入出力124の機能であるDI情報受信処理205は、駅インタフェース装置21のDI情報が受信する。DI情報受信処理205により受信される駅インタフェース装置21のDI情報には、駅インタフェース装置21ごとの主系か従系かの系情報及び正常(生)か異常(死)かを示す生死情報が含まれる。
駅インタフェース装置21の生死情報は、入出力124の機能である生死監視処理204により、生死監視状態テーブル214の情報が更新されたかにより判断される。生死監視状態テーブル214には、駅インタフェース装置21から受信したDI情報に含まれる駅インタフェース装置等のシステム機器の状態が記憶される。生死監視処理204は、生死監視状態テーブル214を参照して、システム機器の正常/異常を判断する。
例えば、DI情報受信処理205により駅インタフェース装置21の生死監視状態テーブル214の値が変更された場合には、当該駅インタフェース装置21が生の状態であることを駅インタフェース構成制御101に通知する。一方、DI情報受信処理205により駅インタフェース21の生死監視状態テーブル214の値が変更されない場合には、当該駅インタフェース装置21が死の状態であることを駅インタフェース構成制御101に通知する。
駅インタフェース状態管理テーブル211には、インタフェースの回線毎の系状態の情報と、生死監視状態の情報が格納される。具体的に、駅インタフェース状態管理テーブル211は、図4に示すように、駅名欄2110、駅インタフェース番号欄2111、正常状態欄2112、生死状態欄2113、系状態欄2114及び系状態切替欄2115などから構成される。
駅名欄2110には、駅の名称が格納される。駅インタフェース番号欄2111には、駅インタフェース装置21の番号が格納される。
正常状態欄2112には、駅インタフェース装置21ごとの正常状態の情報が格納される。例えば、図4では、正常状態のときに駅インタフェース番号が1の駅インタフェース装置21が主系であり、駅インタフェース番号が2の駅インタフェース装置21が従系であることがわかる。
また、生死状態欄2113には、駅インタフェース装置21ごとの生死状態の情報が格納される。生死状態欄2113に格納される情報は、上記したDI情報に含まれる現在の駅インタフェース装置21の生死状態の情報である。例えば、図4では、駅インタフェース番号が3の駅インタフェース装置21が異常であることがわかる。
系状態欄2114には、駅インタフェース装置21ごとの系状態の情報が格納される。系状態欄2114に格納される情報は、上記したDI情報に含まれる現在の駅インタフェース装置21の系状態の情報である。系状態切替欄2115には、系状態を切り替えるか、停止されるかなど、駅インタフェース装置21をどう制御すべきかの情報が格納される。
図3に戻り、駅インタフェース状態管理処理202は、駅インタフェース状態管理テーブル211を参照して、いずれの駅インタフェース装置21の系状態を切り替えるか、停止させるかなどを判断する。
具体的に、駅インタフェース状態管理処理202は、駅インタフェース状態管理テーブル211の正常状態欄2112、生死状態欄2113及び系状態欄2114を参照して、系状態をどのようにすべきか判断して、当該判断結果を系状態切替欄2115に格納する。
例えば、駅インタフェース状態管理処理202は、図4に示す駅インタフェース状態管理テーブル211を参照して、駅Bの駅インタフェース番号が3の駅インタフェース装置21は主系であるが、生死状態が異常であるため、駅Bの従系である駅インタフェース番号が4の駅インタフェース装置21を従系から主系に切り替える必要があると判断する。
また、駅Cの駅インタフェース番号が6の駅インタフェース装置21は、正常状態では従系であるところ、系状態が主系となっている。これは、駅インタフェース装置21に何らかの異常が発生していると考えられ、このまま当該駅インタフェース装置21を稼働させると駅Cのシステム全体の稼働が異常となってしまうため、駅インタフェース番号が6の駅インタフェース装置21を停止させる必要があると判断する。
また、例えば、正常状態で従系である駅インタフェース装置21の生死状態が異常であり、正常状態で主系である駅インタフェース装置21の生死状態が正常である場合には、引き続き主系である駅インタフェース装置21を稼働させればよいため、系状態を切り替える必要はないと判断する。
また、主系従系の両系が異常と判定された場合には、両系を停止させることはできないため、系状態を切り替える必要もないと判断する。
このように、駅インタフェース状態管理処理202は、駅インタフェース装置21ごとに、予め設定された正常状態と、入力された現在の系状態及び生死状態から、駅インタフェース装置21の系状態を切り替えるか、停止させるか、同じ状態のまま稼働させるかを判断する。
また、駅インタフェース状態管理処理202は、状態管理テーブル213に、駅インタフェース装置21ごとの状態情報を書き込む。具体的に、駅インタフェース状態管理処理202は、状態管理テーブル213に、駅インタフェース装置21が、主系か、従系か、異常であるかなどの状態情報を書き込む。
また、駅インタフェース状態管理処理202は、異常であると判断した駅インタフェース装置21に対して停止指示を出力する。ここで、各駅に含まれる駅インタフェース装置21の主系従系の両系に停止指示要求を出力することを避けるため、上記したように、駅インタフェース状態管理テーブル211に停止判定結果を格納する際に、他系の駅インタフェース装置21に停止指示要求が出力されているかをチェックする。そして、既に停止指示要求が出力されている場合には、停止指示要求を出力しないようにする。
駅インタフェース状態管理処理202は、駅インタフェース要求テーブル212に駅インタフェース装置21に対する停止指示要求の有無を格納する。
駅インタフェースパターンファイル215は、駅インタフェース装置21から受信したデータのイベント情報やステータスなどを記憶する。
制御情報出力処理206は、駅インタフェース状態管理テーブル211、駅インタフェース要求テーブル212及び駅インタフェース状態管理ファイル214などに設定された情報を、他の制御情報と合わせて、駅インタフェース装置21に出力する。
次に、図5を参照して、駅インタフェース構成制御101による系情報判定処理の詳細について説明する。
図5に示すように、駅インタフェース構成制御101は、生死監視処理204から駅インタフェース装置21の生死状態情報を取得する(S101)。
そして、駅インタフェース構成制御101は、ステップS101で取得した駅インタフェース装置21の生死状態情報を駅インタフェース状態管理テーブル211の生死状態欄2113にセットする(S102)。
次に、駅インタフェース構成制御101は、DI情報受信処理205から、駅インタフェース装置21の主系か従系かを示す系状態情報を取得する(S103)。
そして、駅インタフェース構成制御101は、ステップS103で取得した駅インタフェース装置21の系状態情報を駅インタフェース状態管理テーブル211の系状態欄2114にセットする(S104)。
次に、駅インタフェース構成制御101は、ステップS102でセットした生死状態情報及びステップS104でセットした系状態情報と、駅インタフェース状態管理テーブル211の正常状態欄2112との値を比較する(S105)。
そして、駅インタフェース構成制御101は、ステップS105で比較した結果、駅インタフェース装置21の系状態の切り替えが必要かを判定する(S106)。具体的に、駅インタフェース構成制御101は、駅インタフェース装置21の主系従系を切り替えるか、停止させるかを判定する。
そして、ステップS106において、駅インタフェース装置21の系状態の切り替えが必要であると判定された場合には、駅インタフェース構成制御101は、系状態切替情報を駅インタフェース状態管理テーブル211の系状態切替欄2115にセットする(S107)。例えば、主系である駅インタフェース装置21を従系に切り替える場合には、「従系」を格納し、駅インタフェース装置21を停止させる場合には、「停止」を格納する。
一方、ステップS106において、駅インタフェース装置21の系状態の切り替えが不要であると判定された場合には、駅インタフェース構成制御101は、処理を終了する。
(4)本実施の形態の効果
このように、本実施の形態では、中央処理装置11が、2重系構成の複数の駅インタフェース装置21の主系/従系を示す系統情報及び駅インタフェース装置21の正常/異常を示す生死情報を含む状態情報をもとに、駅インタフェース装置21の状態を判断し、当該判断結果に応じて駅インタフェース装置21の状態を切り替える。これにより、中央処理装置11が各駅の駅インタフェース装置21の主従系状態を一括して管理することができ、高性能ではない外部インタフェース装置を使用して、各駅の駅インタフェース装置21の主従系を独立して制御することができる。
11 中央処理装置
21 駅インタフェース装置
31 リレー
41 マンマシン端末
51 サーバ
61 表示制御装置
63 表示盤
71 運行管理ネットワーク
81 外部装置
101 駅インタフェース構成制御
211 駅インタフェース状態管理テーブル

Claims (10)

  1. 中央処理装置と2重系構成の複数の外部インタフェース装置とがネットワークを介して接続された外部インタフェース装置制御システムであって、
    前記中央処理装置は、
    前記外部インタフェース装置との間でデータを送受信する入出力部と、
    前記データに含まれる前記外部インタフェース装置の主系/従系を示す系統情報及び前記外部インタフェース装置の正常/異常を示す生死情報をに基づいて前記外部インタフェース装置の状態を判断し、前記判断結果に応じて前記外部インタフェース装置の状態を切り替える処理部と、
    を備えることを特徴とする、外部インタフェース装置制御システム。
  2. 前記中央処理装置は、
    前記外部インタフェース装置の正常状態における主系/従系を示す系統情報が記憶された状態情報管理テーブルを備え、
    前記処理部は、
    前記外部インタフェース装置から受信した系統情報及び生死情報を前記状態情報管理テーブルに記憶する、
    ことを特徴とする、請求項1に記載の外部インタフェース装置制御システム。
  3. 前記処理部は、
    前記外部インタフェース装置の正常状態における系統情報と、前記外部インタフェース装置から受信した系統情報及び生死情報とを比較して、前記外部インタフェース装置の状態を判断する
    ことを特徴とする、請求項2に記載の外部インタフェース装置制御システム。
  4. 前記処理部は、
    前記外部インタフェース装置の正常状態における系統情報と、前記外部インタフェース装置から受信した系統情報とが異なる場合に、該外部インタフェース装置の状態が異常であると判断する
    ことを特徴とする、請求項3に記載の外部インタフェース装置制御システム。
  5. 前記処理部は、
    前記外部インタフェース装置から受信した生死情報が異常を示す場合に、当該外部インタフェース装置を停止させる
    ことを特徴とする、請求項4に記載の外部インタフェース装置制御システム。
  6. 前記処理部は、
    2重系構成の主系である前記外部インタフェース装置から受信した生死情報が異常を示す場合に、当該外部インタフェース装置を停止させ、従系である前記外部インタフェース装置を主系に切り替える
    ことを特徴とする、請求項5に記載の外部インタフェース装置制御システム。
  7. 前記処理部は、
    2重系構成の従系である前記外部インタフェース装置から受信した生死情報が異常を示す場合に、当該外部インタフェース装置を停止させる、
    ことを特徴とする、請求項5に記載の外部インタフェース装置制御システム。
  8. 前記処理部は、
    2重系構成の2つの前記外部インタフェース装置のいずれも受信した系統情報が主系を示す場合、正常状態で従系である前記外部インタフェース装置を停止させる、
    ことを特徴とする、請求項4に記載の外部インタフェース装置制御システム。
  9. 前記処理部は、
    2重系構成の2つの前記外部インタフェース装置のいずれも受信した系統情報が従系を示す場合、正常状態で主系である前記外部インタフェース装置を停止させ、正常状態で従系である前記外部インタフェース装置を主系に切り替える
    ことを特徴とする、請求項4に記載の外部インタフェース装置制御システム。
  10. 中央処理装置と2重系構成の複数の外部インタフェース装置とがネットワークを介して接続された外部インタフェース装置制御システムにおける外部インタフェース装置制御方法であって、
    前記中央処理装置は、前記外部インタフェース装置との間でデータを送受信する第1のステップと、
    前記データに含まれる前記外部インタフェース装置の主系/従系を示す系統情報及び前記外部インタフェース装置の正常/異常を示す生死情報を状態情報管理テーブルに記憶する第2のステップと、
    前記状態情報管理テーブルに記憶された情報に基づいて前記外部インタフェース装置の状態を判断する第3のステップと、
    前記第3のステップにおける判断結果に応じて、前記外部インタフェース装置の状態を切り替える第4のステップと、
    を含むことを特徴とする、外部インタフェース装置制御方法。
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