JP4502713B2 - 列車運行管理システム - Google Patents

Description

この発明は、列車の運行を統括管理する運行管理中央装置と列車の運行を制御する駅制御装置とを通信ネットワークを介して接続した列車運行管理システムに関するものである。

従来の列車運行管理システムは、あるネットワーク上の装置から他のネットワーク上の装置にデータを送出する場合には、全てのデータをブロードキャストで送出していた。ブロードキャストの場合、データを送信する対象となる装置は、ネットワーク上の全ての装置となる。そして、その送出フレームのアプリケーションデータ部に、データ種別を表わすファンクションコードを付加しておき、そのデータ種別により当該データを受信すべき装置を決めていた。ネットワークに接続された個々の装置は、受信フレームのアプリケーションデータ内のファンクションコードを確認して、そのフレームを取り込むかどうかを決定していた。
このように、ブロードキャストの場合、ネットワーク上の全ての装置にデータを送信するため、相手装置上で、送られてきたデータが必要なものか、不必要なものかの判断を行い、不必要なデータの場合には破棄するという処理が必要である。（特許文献１参照）

特開２０００−２２８６７１号公報（第３〜４頁、図２）

従来の列車運行管理システムは、データをブロードキャストで送出しているため、ネットワーク上の全装置が一旦データを受信し、送出フレームのアプリケーションデータ部のファンクションコードを参照してそのデータを受信すべきかどうかを判断するため、データを必要としない装置に無駄な負荷がかかってしまうという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、必要なデータを必要な装置にのみ送信し、データを必要としない装置に無駄な負荷がかからないようにした列車運行管理システムを得ることを目的にしている。

この発明に係わる列車運行管理システムにおいては、二重系により列車の運行を管理する運行管理中央装置、各駅に設けられ、それぞれ二重系により、自駅に在線する列車の走行位置の追跡及びダイヤに基づく列車の進路制御を行う複数の駅制御装置、及び運行管理中央装置及び複数の駅制御装置が接続され、データの授受を行う通信ネットワークを備え、運行管理中央装置及び駅制御装置の各装置は、データ種別により、データの送信側にも受信側にもなり、送信するデータ種別に応じて割当てられたマルチキャストアドレスにより複数の装置宛てにデータをマルチキャスト送信するとともに、マルチキャスト送信される受信側の装置は、自身が必要とする複数のデータ種別のマルチキャストアドレスをネットワークインタフェースカードに登録しておき、データを受けた受信側の各装置のネットワークインタフェースカードは、受信したデータのマルチキャストアドレスと登録されたマルチキャストアドレスを比較する手段を有し、受信したデータのマルチキャストアドレスと登録されたマルチキャストアドレスが一致した場合には、受信処理を行い、自身が配置された受信側の装置のＣＰＵに受信したデータを渡し、一致しない場合には、受信処理を行うことなく、受信データをそのまま破棄するものである。

この発明は、以上説明したように、二重系により列車の運行を管理する運行管理中央装置、各駅に設けられ、それぞれ二重系により、自駅に在線する列車の走行位置の追跡及びダイヤに基づく列車の進路制御を行う複数の駅制御装置、及び運行管理中央装置及び複数の駅制御装置が接続され、データの授受を行う通信ネットワークを備え、運行管理中央装置及び駅制御装置の各装置は、データ種別により、データの送信側にも受信側にもなり、送信するデータ種別に応じて割当てられたマルチキャストアドレスにより複数の装置宛てにデータをマルチキャスト送信するとともに、マルチキャスト送信される受信側の装置は、自身が必要とする複数のデータ種別のマルチキャストアドレスをネットワークインタフェースカードに登録しておき、データを受けた受信側の各装置のネットワークインタフェースカードは、受信したデータのマルチキャストアドレスと登録されたマルチキャストアドレスを比較する手段を有し、受信したデータのマルチキャストアドレスと登録されたマルチキャストアドレスが一致した場合には、受信処理を行い、自身が配置された受信側の装置のＣＰＵに受信したデータを渡し、一致しない場合には、受信処理を行うことなく、受信データをそのまま破棄するので、各装置が必要なデータのみ受信することができると共に、データを必要としない装置に無駄な負荷がかからないようにすることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による列車運行管理システムを示す構成図である。
図１において、中央サブシステムとして、二重化された運行管理中央装置１１が設けられている。この中央サブシステムには、主として運行状況を表示する運行表示用マンマシン装置１２、主としてダイヤを表示するダイヤ表示用マンマシン装置１３、及び運行状況を大画面で表示する運行表示盤１４がそれぞれ接続されている。

運行管理中央装置１１は、中央サブシステムの制御用計算機で、列車運行ダイヤの管理、各駅で行われる列車走行位置の追跡結果の管理、中央司令員の指示の伝達等、全体の制御と管理を司っている。運行表示用マンマシン装置１２、ダイヤ表示用マンマシン装置１３は、司令員とインタフェースを取る装置で、当日の列車運行ダイヤの表示、その修正入力、列車の在線位置の表示、各装置の状況表示等を実行する。運行表示盤１４は、列車の在線位置を大画面で表示している。

各駅サブシステムでは、それぞれ二重化された駅制御装置２１、３１が設けられている。また、この駅サブシステムには、連動装置２２、３２および案内制御装置２３、３３がそれぞれ接続されている。
駅制御装置２１は、Ａ駅サブシステムの制御用計算機で、Ａ駅内に在線する列車について、列車の走行位置の追跡を行い、そのデータを他の駅サブシステムや中央サブシステムに送信したり、ダイヤに基づく列車の進路制御を行う。連動装置２２は、現場設備からＡ駅管理範囲での列車の位置、信号機、転てつ器の状態を受信し、当該駅の駅制御装置２１にそのデータを送信したり、駅制御装置２１からの信号機および転てつ器の制御信号を現場設備に出力する。

また、Ｂ駅にも上記と同様な駅サブシステムが構築されており、Ｂ駅サブシステムには、駅制御装置３１が設けられ、二重化されている。また、この駅サブシステムには、連動装置３２および案内制御装置３３がそれぞれ接続されている。

上記で述べた中央サブシステム、Ａ駅サブシステム、およびＢ駅サブシステムは、通信ネットワーク１０１に接続されている。すなわち、中央サブシステム、Ａ駅サブシステム、Ｂ駅サブシステムは、同一ネットワーク上の装置として考えることができ、各サブシステム内の装置は、任意の他のサブシステム内の装置と通信することが可能である。
なお、図１では、駅サブシステムが２つしか存在していないが、通常、駅サブシステムは３つ以上あり、それらの各駅サブシステムが上記と同様に通信ネットワーク１０１に接続されている。

図２は、この発明の実施の形態１による列車運行管理システムで在線列車情報を送受信する処理を示すフローチャートである。
図３は、この発明の実施の形態１による列車運行管理システムのデータ種別を示す図である。

次に、マルチキャスト通信方式について説明する。
マルチキャストは、ネットワーク上のある特定の相手装置に１対１通信を行なうユニキャストと、１対全通信を行なうブロードキャストとの中間の位置付けになる技術で、複数の相手装置にデータを送信する。
マルチキャスト通信を用いて、複数の装置に同じデータを送信したい場合、まず、送信相手となる複数の装置でホストグループを構成する必要がある。このホストグループには、装置個々に割り当てられているＩＰアドレスとは別に、マルチキャストアドレスが割り当てられ、このマルチキャストアドレス宛にデータが送信されることになる。

マルチキャスト通信方式には、データの送信側が主体となってコネクションを確立する方法と、データの受信側が主体となって確立する方法がある。
送信側が主体となる場合、あるデータを受信する必要がある装置は、そのデータを送信する全ての装置に対し、自分を受信者リストに登録するよう通知する。送信側は、自身が持つ受信者リストを参照し、受信者リストのメンバー全員に対し、データを送信する。
このように、送信側が主体となる場合には、送信側のデータを受信する装置が、どの装置なのかを意識する必要があり、また送信側の装置と受信側の装置が同じホストグループに参加している必要がある。

一方、受信側が主体となる場合、データを受信する装置は、自身のネットワークインタフェースカードにマルチキャストアドレスを登録する。ここで、１つの装置は、自身のネットワークインタフェースカードに複数のマルチキャストアドレスを登録できる。送信側は、あるマルチキャストアドレスに対してデータを送信するだけでよく、データを受けた装置のインタフェースカードは、登録されたマルチキャストアドレスに対して送信されたデータであれば、受信処理を行い、ＣＰＵにデータ受信を通知し、登録されていないマルチキャストアドレス宛のデータであれば、受信処理を行なわない。このように、ネットワークインタフェースカードにより、登録されたマルチキャストアドレスのデータのみを受信するため、従来技術で述べたような、受信フレームのアプリケーションデータ内のファンクションコードにより、フレームを取り込むかどうかを判断する必要がなく、処理を軽減することができる。
このように、受信側が主体となる場合には、送信側は、データを受信する装置がどの装置なのかを意識する必要がなく、また特定のマルチキャストアドレス宛のメッセージを送信するだけであるため、送信側と受信側が同じホストグループに属する必要もない。

列車運行管理システムで送信されるデータを分類した場合、例えば図３のようになる。
ファイル変更や始終業のデータ、モード切替データ、ダイヤデータは、中央サブシステムの運行管理中央装置１１から各駅サブシステムの駅制御装置２１、３１に送信される。また、列車の在線位置を示す在線列車情報は、各駅サブシステムの駅制御装置２１から中央サブシステムの運行管理中央装置１１、運行表示盤１４、隣接する駅サブシステムの駅制御装置３１に対して送信される。また、画面入力については、運行表示用マンマシン装置１２またはダイヤ表示用マンマシン装置１３から運行管理中央装置１１を経由し、関係する駅サブシステムの駅制御装置に送信される。

ここで、Ａ駅の駅制御装置２１から送信される在線列車情報を受信すべき装置に対して、１つのマルチキャストアドレスが割り当てられるものとする。例えば、Ａ駅の駅制御装置２１から在線列車情報を送信する場合は、図２の手順で行なわれる。

すなわち、図２において、Ａ駅と隣接するＢ駅の駅制御装置３１、運行管理中央装置１１、運行表示盤１４は、自身のネットワークインタフェースカードにＡ駅の駅制御装置２１から送信される在線列車情報に割り当てられたマルチキャストアドレスを登録する（ステップＳＴ１）。そして、Ａ駅の駅制御装置２１は、送信するデータ種別に応じた上記のマルチキャストアドレスに対して在線列車情報をマルチキャスト送信する（ステップＳＴ２）。データを受信したＢ駅制御装置３１、運行管理中央装置１１、運行表示盤１４のネットワークインタフェースカードは、自身の登録されているマルチキャストアドレスと受信したデータのマルチキャストアドレスを比較し（ステップＳＴ３）、登録されているマルチキャストアドレスと送信先のマルチキャストアドレスが同じであれば、受信データをＣＰＵに受け渡す（ステップＳＴ４）。Ｂ駅以外の駅制御装置は、登録されたマルチキャストアドレスと送信されたデータの送信先アドレスが異なるため、そのまま受信データを破棄する（ステップＳＴ５）。

実施の形態１によれば、ネットワーク上の各装置から送出されるデータに、そのデータを受信すべき装置、駅、または機能を持つ装置に応じてマルチキャストアドレスを割り当て、データをマルチキャスト送信するようにしたので、ＣＰＵの負荷を上げることなく、各装置が必要なデータのみ受信することができるという効果がある。
また、マルチキャスト送信とすることにより、データの要・不要をネットワークインタフェースカードで判断できるため、大量のデータがネットワーク上に流れるようなシステムでは、装置の通信処理によるＣＰＵ負荷を軽減することができるという効果がある。

この発明の実施の形態１による列車運行管理システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１による列車運行管理システムで在線列車情報を送受信する処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による列車運行管理システムのデータ種別を示す図である。

符号の説明

１１ 運行管理中央装置、１２ 運行表示用マンマシン装置、
１３ ダイヤ表示用マンマシン装置、１４ 運行表示盤、２１ 駅制御装置、
２２ 連動装置、２３ 案内制御装置、３１ 駅制御装置、３２ 連動装置、
３３ 案内制御装置、１０１ 通信ネットワーク

Claims (1)

1. 二重系により列車の運行を管理する運行管理中央装置、
   各駅に設けられ、それぞれ二重系により、自駅に在線する列車の走行位置の追跡及びダイヤに基づく列車の進路制御を行う複数の駅制御装置、
   及び上記運行管理中央装置及び上記複数の駅制御装置が接続され、データの授受を行う通信ネットワークを備え、
   上記運行管理中央装置及び上記駅制御装置の各装置は、データ種別により、データの送信側にも受信側にもなり、送信するデータ種別に応じて割当てられたマルチキャストアドレスにより複数の装置宛てにデータをマルチキャスト送信するとともに、
   上記マルチキャスト送信される受信側の装置は、自身が必要とする複数のデータ種別のマルチキャストアドレスをネットワークインタフェースカードに登録しておき、データを受けた受信側の各装置のネットワークインタフェースカードは、受信したデータのマルチキャストアドレスと上記登録されたマルチキャストアドレスを比較する手段を有し、上記受信したデータのマルチキャストアドレスと上記登録されたマルチキャストアドレスが一致した場合には、受信処理を行い、自身が配置された上記受信側の装置のＣＰＵに上記受信したデータを渡し、一致しない場合には、上記受信処理を行うことなく、上記受信データをそのまま破棄することを特徴とする列車運行管理システム。

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