JP4686226B2 - 駅務中継機 - Google Patents

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Description

本発明は、駅務システムに於いて、複数の駅務機器を対象に、当該各駅務機器で処理したデータを収集して所定のデータ処理装置に転送する駅務中継機に関する。
自動改札機を含む各種の駅務機器を備えた駅務システムに於いては、特に扱うデータの信頼性が重視され、通信やメモリエラーによるデータ化け、データそのものの抜け落ちの検知、データ破損等への対策が要求される。また、この種、駅務システムに於いては、ソフトウェアや判定用データのバージョンアップ時に、多数の各駅に対し短時間で更新を済ませる必要があるため、サーバから各駅務機器へソフトウェアをダウンロードし、自動でバージョンアップする機能を有する。この機能に於いては、バージョンアップの異常を検知するとともに、所定の駅務処理機能を実現する複数のプログラムおよびデータファイル等からなる駅務用アプリケーションプログラム(以下単にアプリケーションと称す)のすべての構成要素が期待するバージョンであることをチェックしなくてはならない。
従来のこの種駅務システムに於いては、サムチェックやファイル書き込み時に於けるフラッシュ等のデータ信頼性を確保するための機能を、上記各アプリケーションが個別に実装していた。また、バージョンチェックに関しては、バージョンアップ時に代表ファイルについてのみ行っており、全ファイルを対象としたチェックは行っていなかった。またバージョンアップ時以外ではバージョンチェックを実施していなかった。
一方、近年では、ユーザインタフェースやツール間の連繋を標準化、統合化するためのブラットフォーム、フレームワーク等の技術が各種の分野に於いて種々開発されている。
特開平10−75531号公報
上述したように従来の駅務システムに於いては、アプリケーション内の各プログラムが個別にデータ信頼性機能を実装していたため、対策の抜けが生じる、対策方法がプログラムによって異なる、一部のプログラムのみ対策方法を誤るといった可能性があり、アプリケーションの品質を一定に保つことが困難であるという問題があった。また、対策を変更する場合、各プログラムで個別に対応しなくてはならないため、変更工数が大きく、メンテナンス性が悪いという問題があった。またバージョンチェックについて、従来では、処理時間の制約上、代表ファイルについてのみのチェックにとどまり、全てのファイルが期待するバージョンであることを保障できないという問題があった。さらにバージョンチェックがバージョンチェック時のみであることから、バージョンチェック後に一部のファイルが破損したり、何らかの要因で一部のファイルのみ差し替えられたといったケースは検出できないという問題があった。
本発明は上記各問題点を解決して、各駅務機器のソフトウェア並びにデータの管理が容易で、データ保全性に優れた、信頼性の高い駅務システムを構築できる駅務中継機を提供することを目的とする。
本発明は、オペレーティングシステムおよび複数の駅務用アプリケーションプログラムを有し、複数の駅務機器を対象に、当該各駅務機器で処理したデータを収集して所定のデータ処理装置に転送する駅務中継機に於いて、前記オペレーティングシステムと前記複数の駅務用アプリケーションプログラムとの間に、前記駅務機器で扱う券類から読み取った券類毎のデータを対象に、前記駅務機器より受信したデータについて、当該データに付随するサム値を用いてサムチェックを実施する受信データのサムチェック手段と、前記サムチェックを実施したデータを対象に、前記データ処理装置に送信するデータについて、サム値を作成し、当該サム値を用いてサムチェックを実施する送信データのサムチェック手段とを具備して、前記データに対するデータ保全のための処理を前記各アプリケーションプログラムに意識させずに実行する駅務用フレームワークを設けたことを特徴とする。
このような構成により、データ保全、障害発生時の対応、バージョンチェック等の機能を駅務用フレームワークに集約して、駅務システム全体の整合性を保つことができ、システム全体の信頼性を向上できる。
駅務機器のソフトウェア管理並びにデータ管理が容易で、データ保全性に優れた、信頼性の高い駅務システムを構築できる。
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態に係る駅務中継機を備えた駅務システムの構成を図1に示す。
この図1に示す駅務システムは、駅構内の各集改札コーナー1〜nに設けられた自動改札機10(a1)…10(aj),10(b1)…10(bk)と、駅務中継機16、駅サーバ17、およびメンテナンス用サーバ(TMサーバ)18とを有して構成される。これらの各構成要素(自動改札機10(a1)…10(aj),10(b1)…10(bk)、駅務中継機16、駅サーバ17、メンテナンス用サーバ18)は、それぞれ駅構内のネットワークを構成するLAN15を介して相互に接続される。自動改札機10(a1)…10(aj)は、IC専用改札機11a、および判定ICモジュール(判定IC−M)12を有して構成される。自動改札機10(b1)…10(bk)はIC磁気併用改札機11bおよび判定ICモジュール(判定IC−M)12を有して構成される。判定ICモジュール12は所定の狭域通信エリア内に於いて無線式券類となる非接触無線カード(ICカード)の情報を読み取る。IC磁気併用改札機11bは磁気カード(磁気式券類)の情報読取機能を有する。判定ICモジュール12は、読み取ったカード単位の情報をもとに有効期間判定、有効区間判定等、所定の通行可否の判定処理を行い、その判定結果の情報を対応する改札機(11aまたは11b)に通知するとともに、上記カード単位の情報を1件分のデータとして駅務中継機16に受け渡す処理機能を有する。
駅務中継機16は、最大m(例えば32)台の判定ICモジュール12,12,…を対象に、各判定ICモジュール12,12,…の状態を監視し、監視対象にある各判定ICモジュール12,12,…から上記データを受信し収集して蓄積した後、駅サーバ17に送信する処理機能を有する。
駅サーバ17は駅務中継機16から受信したデータを上位のサーバに転送する処理機能を有する。メンテナンス用サーバ18は、アプリケーション(アプリケーションプログラム)の更新処理時等に於いて、更新対象となるアプリケーションを駅務中継機16に送信する処理機能を有する。
なお、上記各集改札コーナー1〜nには上記した自動改札機10(a1)…10(aj),10(b1)…10(bk)の他に、監視盤、データ集計機等の各種構成要素が設けられ、また、駅務システムには上記した駅務中継機16、駅サーバ17、メンテナンス用サーバ18の他に、各種の駅務機器類が設けられるが、ここでは、これら各構成要素についての説明を省略する。
上記駅務中継機16のソフトウェア構成を図2に示す。
駅務中継機16は、オペレーティングシステム(OS)31と、複数の駅務用アプリケーション(プログラム)32a,32b,32cと、駅務用フレームワーク33とを有して構成される。
オペレーティングシステム31は駅務中継機16全体の制御を司るもので、プロセス管理、メモリ管理、ファイル管理、システム管理、ネットワーク管理、API等の各機能を実現する。駅務用アプリケーション(プログラム)32a,32b,32cは、オペレーティングシステム31の制御並びに管理の下に、アプリケーション相互に連携してそれぞれ所定の駅務処理を実行する。なお、ここでは3種のアプリケーション構成としているが、駅務に対応した任意数のアプリケーション構成であってよい。
駅務用フレームワーク33は、オペレーティングシステム31と、駅務用アプリケーション32a,32b,32cとの間に介在して設けられるもので、駅務中継機16の管理対象にある上記自動改札機10(a1)…10(aj),10(b1)…10(bk)から送出されたデータに関するデータ保全のためのすべての処理を上記駅務用アプリケーション32a,32b,32cに意識させずに実行する処理機能を有する。即ちこの実施形態に係る駅務中継機16は、オペレーティングシステム31により管理される上記各駅務用アプリケーション32a,32b,32cが、それぞれデータ保全のための機能を何ら意識することなく、駅務用フレームワーク33上で(駅務用フレームワーク33を介して)動作する。
この駅務用フレームワーク33は、基本機能として、バージョンチェック、サムチェック、アプリケーションの起動/終了、プロセス/スレッドの異常(突然死)検知、プロセス/スレッド間メッセージ通信、メッセージ付加データの自動消去、ファイル書き込み時の自動フラッシュ、ログ出力、ログスレッド等の各処理機能を具備する。これらの各機能について以下に示す。
(a)バージョンチェック
駅務用フレームワーク33は、駅務中継機16のアプリケーション起動時に、アプリケーションを構成する実行ファイル、データファイル、データベース等のバージョンチェックを実施する。
駅務システム内に於ける最初のアプリケーションプロセスの起動時に、駅務用フレームワーク33がバージョンチェックを実施することから、アプリケーションはバージョンチェックを明示的に指示する必要がない。なお、2つめ以降のアプリケーションプロセスではバージョンチェックが実施されない。また、バージョンアップ時等、アプリケーションが任意のタイミングでバージョンチェックを行いたい場合は、駅務用フレームワーク33に対し明示的にバージョンチェック要求を出すことも可能である。
(b)サムチェック
駅務用フレームワーク33は、駅務システムに於けるデータ保全のため、判定ICモジュール12と駅務中継機16との間、および駅務中継機16と駅サーバ17との間で受け渡すデータ(送受信データ)に対してそれぞれサムチェックを実施する。
駅務システムに於いては、判定ICモジュール12、駅務中継機16、駅サーバ17の各間で通信を行う際、通信やメモリエラーによるデータ破損を検知するため、受け渡すデータに対してサム値を付加している。駅務用フレームワーク33は、このサム値を用いて、判定ICモジュール12と駅務中継機16との間、および駅サーバ17との間で受け渡すデータ(送受信データ)に対してそれぞれサムチェックを行う。このサムチェックの手順については、ファイル書き込み時の自動フラッシュ処理とともに図5を参照して後述する。
(c)アプリケーションの起動/終了
駅務用フレームワーク33は、駅務用アプリケーション32a,32b,32cと協調し、起動から終了までの流れを健全に管理する。
駅務中継機16の各駅務用アプリケーション32a,32b,32cは複数のプロセス、スレッドから構成される。駅務システムではアプリケーションが階層構造に配置され、最上位のプロセスが起動されると、順次、子プロセスが起動される。このアプリケーション起動時の処理手順を図3に示している。ここでは上記アプリケーション内の最上位プロセスを「メインプロセス」と呼ぶ。
図3に示すアプリケーション起動時の処理に於いて、メインプロセスは、自身が起動するオブジェクト(プロセス、スレッド)を駅務用フレームワーク33に登録する(ステップA1)。ここでは、メインプロセスが、起動対象として、プロセスP−1、スレッドS−1,S−2を駅務用フレームワーク33に登録する。
さらにメインプロセスは、駅務用フレームワーク33に、業務開始要求を送出して、業務開始通知待ち状態に入る(ステップA2)。
駅務用フレームワーク33は、メインプロセスから業務開始要求を受けると、上記登録されたプロセス(P−1)、スレッド(S−1,S−2)を順次起動する(ステップA3)。
起動されたプロセス(P−1)、スレッド(S−1,S−2)は、それぞれ通信経路の確立等の初期処理を行い、起動の準備が完了した時点で起動準備完了を駅務用フレームワーク33に通知する(ステップA4)。
駅務用フレームワーク33は、プロセス(P−1)、スレッド(S−1,S−2)のすべての準備が完了するのを待って、メインプロセスへ業務開始を通知する(ステップA5)。
メインプロセスは駅務用フレームワーク33から業務開始通知を受けて、業務を開始し、起動したプロセス(P−1)、スレッド(S−1,S−2)とメッセージ送受信を開始する(ステップA6)。
駅務用フレームワーク33は、上記プロセス、スレッドの起動に失敗した場合、メインプロセスに異常を通知する。また駅務用フレームワーク33は、プロセス/スレッドの準備完了待ち状態に入る前にタイマをセットし、タイムアウトした場合もメインプロセスに異常を通知する。
この仕組みが各階層で繰り返された結果、メインプロセスが業務開始通知を受けた時点(ステップA5)で、駅務中継機16のすべての駅務用アプリケーション32a,32b,32cが健全に起動したことが保障される。ここで1つでも正常に起動しないプロセス/スレッドがあれば、その異常が業務開始前に検知され、アプリケーション全体が終了処理に向かう。なお、バージョンチェックは、この起動前に行われ、バージョンエラーとなった場合は、オブジェクトの起動を行わずに終了処理に向かう。
アプリケーション終了時の処理手順を図4に示している。
図4に示すアプリケーション終了時の処理に於いて、メインプロセスは、駅務用フレームワーク33に終了要求を送出し、駅務用フレームワーク33からの終了通知待ちに入る(ステップB1)。
駅務用フレームワーク33は、上記メインプロセスが起動したすべてのオブジェクト(プロセスP−1、スレッドS−1,S−2)に終了要求を出し、すべてのオブジェクトが終了処理を完了するまで待ち状態に入る(ステップB2)。
駅務用フレームワーク33から終了要求を受けた各オブジェクト(プロセスP−1、スレッドS−1,S−2)は終了処理が完了すると、終了通知を駅務用フレームワーク33に送出する(ステップB3)。
駅務用フレームワーク33は、すべてのオブジェクト(プロセスP−1、スレッドS−1,S−2)から終了通知を受けると、その旨をメインプロセスに通知する(ステップB4)。
メインプロセスは、駅務用フレームワーク33から、すべてのオブジェクト(プロセスP−1、スレッドS−1,S−2)が終了した旨の終了通知を受けると、自身の終了処理を行う(ステップB5)。
駅務用フレームワーク33は上記各オブジェクトに終了要求を出す際にタイマをセットする。終了しないプロセス、スレッドが存在し、タイムアウトした場合には、残ったプロセス、スレッドを強制終了するとともにメインプロセスに終了異常を通知する。
この仕組みにより、メインプロセスが終了通知を受けた時点では、それより下のすべての階層のプロセスが終了していることが保障される。万一、終了異常となっても、アプリケーション終了後にプロセスが残ってしまうという事態を回避できる。
(d)プロセス/スレッドの異常(突然死)検知
駅務用フレームワーク33は、階層構造上のプロセス/スレッドが突然死した場合、その状態を検知して、最上位のプロセスに通知する。
(e)プロセス/スレッド間のメッセージ通信
駅務用アプリケーション32a,32b,32cは駅務用フレームワーク33を介して、プロセス内の他スレッド、別プロセスのスレッドとのメッセージ通信を行う。駅務用フレームワーク33は代理オブジェクトを準備し、通信先が同一プロセス内でも別プロセスでも、同様に通信できる手段をアプリケーションに提供する。したがってアプリケーションはプロセス構成を意識しない設計が可能である。
(f)メッセージ付加データの自動消去
駅務用フレームワーク33は、メッセージに、サイズの大きいデータを付加する場合、実際のデータはファイルとして作成し、その参照をメッセージで送信先アプリケーションに渡す。ファイル側には参照カウンタを設け、メッセージ送信の際に参照カウンタの値をカウントアップ(インクリメント)する。駅務用フレームワーク33は受信側アプリケーションが使用し終えると参照カウンタの値をカウントダウン(デクリメント)する。参照カウンタが0になった時点で、駅務用フレームワーク33が対象データを自動的に削除する。
(g)ファイル書き込み時の自動フラッシュ
駅務用フレームワーク33は駅務用アプリケーション32a,32b,32cにファイルアクセス機能を提供する。ファイルには一時ファイルと永久ファイルがある。一時ファイルはメッセージ付加データなど、一時的にファイル化し、利用されるデータで、フレームワーク内部で一意となるファイル名を作成する。永久データはアプリケーションがファイル名を指定して作成するデータファイルで、上記カード単位の情報(1件分の処理単位データ)をバックアップファイルとして保存しておく時などに使用される。したがって、より重要度の高い永久データについて、駅務用フレームワーク33は、ファイル書き込み時に、内部で自動的にフラッシュを実施し、電断やロックによるデータ破損を防ぐ。駅務用フレームワーク33の提供するファイルアクセス機能には明示的なフラッシュも含まれており、一時ファイル/永久ファイルの別なく、アプリケーションから明示的にフラッシュを実施することも可能である。駅務用フレームワーク33が内部で行う、ファイル書き込み時に於ける自動フラッシュ、および上記したサムチェックの処理手順を図5に示している。
判定ICモジュール12は、対応する改札機がカードの情報を読み込む毎に(ステップS1)、カード単位の送信データに対してサム値を作成し(ステップS2)、当該サム値をデータとともに駅務中継機16に送信する(ステップS3)。
駅務中継機16の駅務用フレームワーク33は、判定ICモジュール12から受信したデータについて、そのデータに付随するサム値を用いてサムチェックを行う(ステップS11,S12)。このチェックでデータエラーが検出されると(ステップS12 NG)、その旨(受信異常)を判定ICモジュール12に通知してデータの再送を促す(ステップS13)。
上記サムチェックでデータが正常であることを確認すると(ステップS12 OK)、該当するカード1件分のデータをバックアップファイルへ書き出し(ステップS14)、バックアップファイルをフラッシュする(図ステップS15)。
さらに上記サムチェックでデータが正常であることを確認したデータをデータベース(図示せず)に蓄積し(ステップS16)、その後、データベースから読み出した送信対象データに対してサム値を作成し(ステップS17,S18)、当該サム値を用いて送信対象データに対してサムチェックを行う(ステップS19)。
このサムチェックでデータエラーが検出されると(ステップS19 NG)、該当データをデータベースから再度読み出して、サム値の作成、並びにそのサム値に従うサムチェックを再度実施する(ステップS17〜S19)。
上記サムチェックでデータが正常であることを確認すると(ステップS19 OK)、上記データベースから読み出した送信対象データをそのサム値とともに駅サーバ17に送信する(ステップS20)。
駅サーバ17は、駅務中継機16から受信したデータについて、そのデータに付随するサム値を用いてサムチェックを行う(ステップS31,S32)。このチェックでデータエラーが検出されると(ステップS32 NG)、その旨(受信異常)を駅務中継機16に通知してデータの再送を促す(ステップS33)。
上記サムチェックでデータが正常であることを確認すると(ステップS32 OK)、当該データについての駅務用フレームワーク33に関わるデータ保全の処理が終了する。
このようにして、駅務用フレームワーク33は、ファイル書き込み時に於ける自動フラッシュ、および上記したサムチェックについて、その各処理を内部で実行する。
(h)ログ出力
駅務用フレームワーク33は、ログに「メインプロセス起動時にシステムの全体バージョン」「プロセス、スレッドの起動、終了」「メッセージ送受信時に、メッセージ種別、送信元、送信先、付加データ」「TCP/IPによるデータ送受信」「異常発生時に発生場所、エラーコード」等を記録する。したがって、各アプリケーションでログ出力を行わなくても障害発生時の解析に必要な情報をログに残すことができる。
(i)ログスレッド
駅務用フレームワーク33は、各アプリケーションプロセスに、ログスレッドを自動生成する。駅務用フレームワーク33はログの書き込み要求を内部で受け付け、即時復帰する。駅務中継機16のログは、アプリケーションを構成するすべてのプロセス/スレッドのログ出力が、共通のログファイルに書き込まれる。ログスレッドを置かず、ログ出力元のプロセス/スレッドがログ出力完了を待つ構成にした場合は、複数のプロセスからのログ出力要求が重なった場合や、サイズの大きな付加データをログに記録する場合など、ログ出力に多くの時間が費やされ、出力元の処理が止まってしまう可能性がある。
上記した各機能をもつ駅務用フレームワーク33をオペレーティングシステム31と駅務用アプリケーション32a,32b,32cとの間に介在した駅務中継機16を用いて駅務システムを構築することにより、データ保全、障害発生時の対応、バージョンチェック等の機能をフレームワーク側に集約して、システムとしての整合性を保つことができる。また、アプリケーションが個別に対応する必要がなくなり、抜けや漏れを防げるとともに工数を削減できる。また、アプリケーションの構成が一様に揃い、システムの保守性が高くなる。また、データ保全という要求仕様を抜けや漏れなく実現でき、システム全体の信頼性を高めて高品質なアプリケーションが提供可能となる。また、プロセスの起動/終了が健全に行えるようになり、一部のプロセス/スレッドが正常に起動していないにも関わらず業務シーケンスが開始してしまう不具合を解消できるとともに、終了しないプロセス/スレッドが存在した場合にも、アプリケーション終了時にプロセスが残ってしまう不具合を解消できる。また、メッセージ付加データを複数の送信先で共有させることができ、リソースを節約できるとともに、受信側のすべてが参照し終わった際にメッセージ付加データをフレームワーク内で消去するため、データの消去忘れ、リーク等の発生が回避される。また、従来実施できていなかったすべての実行ファイル、データファイルに対するバージョンチェック処理を、毎回起動時に実施できるようになることから、バージョンアップの失敗だけでなく、ファイル破損や一部のファイルが不正に更新されたといった事態も検出可能となる。
なお、上記した実施形態に於いては、自動改札機のデータを扱う駅務中継機を例に示したが、自動改札機以外の他の駅務機器で扱うデータに対しても上記実施形態に示した駅務用フレームワークをもつ駅務中継機を適用可能である。また、駅務用フレームワークは上述した機能のすべてをもつ必要はなく、データ保全のための処理機能の他にシステムに要求される任意の一部機能をもたせた構成であってもよい。また、駅務システムの構成も図1に示したシステム構成に限らず、駅務中継機を必要とする他のシステム構成であってもよい。
本発明の実施形態に係る駅務中継機を備えたフォームシステムの構成を示すブロック図。 上記実施形態に係る駅務中継機のソフトウェア構成を示す図。 上記実施形態に係る駅務中継機のアプリケーション起動時に於ける処理手順を示すフローチャート。 上記実施形態に係る駅務中継機のアプリケーション終了時に於ける処理手順を示すフローチャート。 上記実施形態に係る駅務中継機のファイル書き込み時に於ける自動フラッシュおよびサムチェックの処理手順を示すフローチャート。
符号の説明
10(a1)…10(aj),10(b1)…10(bk)…自動改札機、11a…IC専用改札機、11b…IC磁気併用改札機、12…判定ICモジュール(判定IC−M)、16…駅務中継機、17…駅サーバ、18…メンテナンス用サーバ(TMサーバ)、31…オペレーティングシステム(OS)、32a,32b,32c…駅務用アプリケーション、33…駅務用フレームワーク。

Claims (7)

  1. オペレーティングシステムおよび複数の駅務用アプリケーションプログラムを有し、複数の駅務機器を対象に、当該各駅務機器で処理したデータを収集して所定のデータ処理装置に転送する駅務中継機に於いて、
    前記オペレーティングシステムと前記複数の駅務用アプリケーションプログラムとの間に、
    前記駅務機器で扱う券類から読み取った券類毎のデータを対象に、前記駅務機器より受信したデータについて、当該データに付随するサム値を用いてサムチェックを実施する受信データのサムチェック手段と、
    前記サムチェックを実施したデータを対象に、前記データ処理装置に送信するデータについて、サム値を作成し、当該サム値を用いてサムチェックを実施する送信データのサムチェック手段とを具備して、
    前記データに対するデータ保全のための処理を前記各アプリケーションプログラムに意識させずに実行する駅務用フレームワークを設けたことを特徴とする駅務中継機。
  2. 前記駅務用フレームワークは、前記各アプリケーションプログラムの起動時に、前記各アプリケーションプログラムの構成要素に対してバージョンチェックを実施するバージョンチェック手段をさらに具備したことを特徴とする請求項1に記載の駅務中継機。
  3. 前記駅務用フレームワークは、前記各アプリケーションプログラムの起動から終了までの処理を制御し管理する処理管理手段をさらに具備したことを特徴とする請求項1に記載の駅務中継機。
  4. 前記駅務用フレームワークは、前記各アプリケーションプログラムの実行時に於ける異常を検知する異常検知手段をさらに具備したことを特徴とする請求項1に記載の駅務中継機。
  5. 前記駅務用フレームワークは、前記各アプリケーションプログラムにファイルアクセス機能を提供し、ファイル書き込み時に当該ファイルに対し内部でフラッシュを実施する自動フラッシュ手段をさらに具備したことを特徴とする請求項1に記載の駅務中継機。
  6. 前記駅務用フレームワークは、前記各アプリケーションプログラムの処理に従うログの記録処理手段をさらに具備したことを特徴とする請求項1に記載の駅務中継機。
  7. 前記駅務機器で処理したデータは、改札機で読み取った券類のデータである請求項1記載の駅務中継機。
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