JP5361424B2 - 運転訓練シミュレータ装置及び訓練者運転データの評価方法 - Google Patents

運転訓練シミュレータ装置及び訓練者運転データの評価方法 Download PDF

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この発明は、各種工業プラント、鉄道車両等の分野で使用される運転訓練シミュレータ及び訓練者運転データの評価方法に関するものである。
従来の、運転訓練シミュレータに関しては、設定された条件下において、「正しい運転動作」とその実施順序があらかじめ定められており、「訓練者の運転動作」が、その「正しい運転動作」と合致して順番通り行われているか否かを判断することで、訓練者の運転動作の適否を判断している。
訓練者の運転に係る動作と、熟練者の運転に係る動作を比較して評価するプラント運転訓練用シミュレータ(例えば、特許文献1参照)や、正しい運転操作手順のデータに対して訓練者の操作、操作時間及び操作タイミングを比較して訓練者の操作を評価する操作の技能評価装置(例えば、特許文献2参照)が提案されている。
特開2004−94000号公報(段落0019,図1) 特開平10−198484号公報(段落0008)
プラントや鉄道車両などのシステムにおいて、運転者が必ず同一の運転動作を実施するとは限らない。運転動作は、順番が前後しても差支えが無い場合が多く、運転者によって必須でない冗長な運転動作を実施する場合がある。これらの運転動作は、有害でない場合が多い。
しかし、従来の運転訓練シミュレータでは、訓練者の運転動作のうち、実施順序にこだわる必要がない場合であっても、あらかじめ定められた手順のみを正解とし、これ以外の手順は不適合と判断する場合があった。また、訓練者の必須でなくかつ有害でない冗長な運転動作が介在した場合、誤った運転動作と判断してしまう場合が多かった。
この結果、訓練者の技能を低く判定してしまう場合や、運転訓練の中止に繋がってしまう場合もあった。
この発明に係る運転訓練シミュレータ装置においては、訓練者の運転動作に、運行に障害を与える有害な運転動作はないか、ということと、運行に必須の運転動作であって、訓練者の運転動作から不足しているものはないか、という2つの視点で訓練者の運転動作を評価するものである。
訓練者の運転動作について、これらが運行の継続に障害を与えるものではなく、運行の継続に必須な運転動作の欠落が無ければ、冗長な運転動作が介在した場合でも訓練者の運転動作を正当に評価することができる運転訓練シミュレータ装置を得ることが出来る。
運行に必須の運転動作については、実施された順番にこだわらず、不足の有無を評価することで、訓練者の技能を正当に評価することができる。
この発明の実施の形態1を示す運転訓練シミュレータ装置のブロック図である。 この発明の実施の形態1を示す運行に必須の第1の運転動作1を示す図である。 この発明の実施の形態1を示す運行に障害を与える第2の運転動作1を示す図である。 この発明の実施の形態1を示す訓練者運転データ1を示す図である。 この発明の実施の形態1を示す訓練者運転データ2を示す図である。 この発明の実施の形態1を示す運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示す図である。 この発明の実施の形態1を示す訓練者運転データ1の中の第2の運転動作の有無を示す図である。 この発明の実施の形態1を示す訓練者運転データ2の中の第2の運転動作の有無を示す図である。 この発明の実施の形態1を示す運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を示す図である。 この発明の実施の形態1を示す第1の運転動作の有無を訓練者運転データ1について示す図である。 この発明の実施の形態1を示す第1の運転動作の有無を訓練者運転データ2について示す図である。 この発明の実施の形態2を示す運行に必須の第1の運転動作2を示す図である。 この発明の実施の形態2を示す運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を示す図である。 この発明の実施の形態3を示す運行に必須の第1の運転動作3を示す図である。 この発明の実施の形態3を示す運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を示す図である。 この発明の実施の形態3及び4を示す訓練者運転データ3を示す図である。 この発明の実施の形態3及び4を示す訓練者運転データ4を示す図である。 この発明の実施の形態3を示す第1の運転動作の有無を訓練者運転データ3について示す図である。 この発明の実施の形態3を示す第1の運転動作の有無を訓練者運転データ4について示す図である。 この発明の実施の形態4を示す運行に障害を与える第2の運転動作2を示す図である。 この発明の実施の形態4を示す運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示す図である。 この発明の実施の形態4を示す訓練者運転データ3の中の第2の運転動作の有無を示す図である。 この発明の実施の形態4を示す訓練者運転データ4の中の第2の運転動作の有無を示す図である。 この発明の実施の形態5を示す運行に障害を与えない第3の運転動作を示す図である。 この発明の実施の形態5を示す訓練評価用データに規定されていない運転動作について示す図である。 この発明の実施の形態5を示す運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示す図である。 この発明の実施の形態6を示す運行に障害を与えない第3の運転動作を示す図である。
実施の形態1
図1はこの発明の実施の形態1における運転訓練シミュレータ装置の構成を示すブロック図である。
訓練問題選択装置1は、システムの各種の状態や運転モードなどの訓練内容を選択するための装置であり、訓練者の受ける訓練内容を設定するために使用される。
選択された訓練内容に対し、訓練者はシミュレーション入出力装置2を用いて訓練を進める。訓練者は、運転動作として監視画面の選択と操作機器の操作を行う。監視画面としては、車両のシミュレータの場合は、車両走行速度・モータ電流・モータ電圧・空気圧・油圧・ドアの開閉状態・線路の状態・信号機の状態・運転席からの映像などが表示される。また、操作機器としては、運転台に集約されたスイッチ・レバー類や、ドア開閉ボタン・マイク・ブザーなどのスイッチ類が存在する。
シミュレーション入出力装置2は、訓練者の「監視」動作と「操作」動作について識別することができ、これらの動作を「運転動作」として記録してゆく。
シミュレーション入出力装置2は、選択された訓練内容に応じて、訓練者の運転動作を検知し、運転シミュレーションを進め、システムの作動状況を模擬して、訓練者の監視画面にシステムの状態をフィードバックする。
訓練中の訓練者の運転動作は、システムの作動状態とともに訓練者運転データ収集装置3によって集められる。運転動作の履歴は、訓練者運転データとしてシステムの作動状態とともに訓練者運転データ保存装置4に保存される。
訓練者運転データを評価するためには、訓練者評価評用データ保存装置5に保存された、訓練内容毎の各種データベースのデータを使用する。運行に必須の第1の運転動作は、必須運転動作データベース11に保存されており、運転に障害を与える第2の運転動作については、有害運転動作データベース13に保存されている。必要に応じて、運行に障害を与えない第3の運転動作について、無害運転データベース14に保存されている。また、システム状態と運転動作の関係について、システム状態データベース12に保存されている。訓練者運転データ保存装置から読み出した訓練者運転データと、訓練者評価用データ保存装置から読み出した第1及び第2の運転動作に係る訓練者評価用データを比較して、訓練者の運転技能を評価装置6によって評価し採点する。
運転動作項目編集装置7は、必須運転動作データベース11に保存した訓練評価用データの各動作項目の重要度や動作順序等の属性を付与したり、システム状態データベース12、有害運転動作データベース13に保存したデータの各運転動作項目の追加・削除をするために備わっており、訓練者運転データを評価する基準となる必須運転動作データベース11等を構築するために使用される。
次に、訓練者運転データを用いて訓練者の運転動作を評価する評価手順について説明する。
図2は、「運行に必須の第1の運転動作」を規定した訓練評価用データの一例であり、運行に必須の運転動作を抽出して作成され、必須運転操作データベース11に格納されている。図2に示された訓練評価用データは所定の運転状況に対して「運行に必須の運転動作1」を規定しており、訓練問題選択装置1によって選択される所定の訓練課題の一つに対応している。
図2では、システムの状態がイの時に、B,C,D,Eという運転動作が必須であり、次にシステムの状態がロに変化した後、H,E,D,B,C,M,Nという運転動作が必須であることを示している。これらの運転動作は、システムの状態がイ及びロの時に実施すればよく実施順序は問わない。これらの必須の運転動作が実施されない場合は、20点減点として採点されることも示されている。これらの訓練評価用データは必須運転動作データベース11に格納されている。
鉄道車両の運転であれば、例えば、発車前停車中の、「安全確認」「閉扉」などが運行に必須の第1の運転動作として定義される。
図3は、当該訓練課題に対して運行に障害を与える第2の運転動作を規定した訓練評価用データの一例を示している。図3ではシステムの状態を問わず、運転動作X,Y,Zが運行に障害を与えることを示し、システムの状態がイの時には、F,Kという運転動作が運行に障害を与え、システムの状態がロの時には、A,J,K,Lという運転動作が運行に障害を与えることを示している。これらの運転動作が、各システム状態下で実施された場合、20点減点として採点されることも示されている。これらの訓練評価用データは、有害運転動作データベース13に格納されている。
鉄道車両の運転であれば、例えば、走行中の「パンタグラフ降下」「開扉」は運行に障害を与える第2の運転動作である。
図4は、当該訓練課題が、訓練問題選択装置1によって選択された時の訓練者の運転動作の履歴である訓練者運転データの一例である。図4は「訓練者運転データ1」を示している。
また同一の課題に対する別の訓練者の運転動作の履歴である訓練者運転データの例を、図5に「訓練者運転データ2」として示す。
訓練者運転データ1と、訓練者運転データ2は、訓練者運転データ保存装置4に保存される。
訓練課題に対して訓練者の運転動作が修了した後、訓練者運転データは、訓練者運転データ保存装置4に保存されている。評価装置6において、訓練者運転データ保存装置4から出力した訓練者運転データを、訓練評価用データ保存装置5から出力した対応する訓練評価用データと比較する手順について説明する。
図6は、運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理のフローチャートを示している。ステップ600でこの処理を開始し、ステップ601で、訓練者運転データの最初の運転動作を読み出す。訓練者の最初の運転動作から順に、ステップ612で、当該運転動作の中に、図3で示す運行に障害を与える第2の運転動作が有るかどうかを確認してゆく。運行に障害を与える第2の運転動作が有る場合はステップ613で所定の点数減算を行いステップ687へ進み、無い場合はステップ613をパスしてステップ687へ進む。ステップ687では、当該運転動作が最後の運転動作かどうかを判定し、最後の運転動作の場合はこの処理を終了するためにステップ689へ進み、最後の運転動作でない場合は、ステップ688で訓練者運転データの次の運転動作を読み出し、ステップ611から再び確認処理を開始する。
ここで、図4の訓練者運転データ1について図6の運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を実施した場合について説明する。図6の処理をステップ600で開始した後ステップ601で、図4に示した訓練者運転データ1の最初のデータNo.1「システム状態イ」「運転動作A」を読み出す。ステップ612で当該運転動作が運行に障害を与える第2の運転動作かどうか確認する。当該運転動作は、図3で規定している第2の運転動作に該当しないので、点数に影響を受けず、ステップ687へ進む。ここで、図4の最後の運転動作Nとなるまで、ステップ688で次の運転動作を読み出し、ステップ612で運転動作の確認をする。最後の運転動作の確認が完了すればステップ689で処理を修了する。この結果を、訓練者運転データ1の中の第2の運転動作の有無として図7に示しているが、図4の訓練者運転データ1は、No.1からNo.13までのいずれの運転動作も、図3の運行に障害を与える第2の運転動作に該当せず、減点0である。
これに対し、図5の訓練者運転データ2について説明すると、図5のデータNo.13の運転動作「システム状態ロ」「運転動作K」は、図3のデータNo.08と合致するので「運行に障害を与える第2の運転動作」として減点20点の対象となる。これらの結果は、訓練者運転データ2の中の第2の運転動作の有無として図8に示しており合計の点数は−20点となる。
次に、訓練者の運転動作について、運行に必須の第1の運転動作の有無を確認する。以下確認について説明する。
図9は、運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理のフローチャートを示している。ステップ900でこの処理を開始し、ステップ901で運行に必須の第1の運転動作の最初の運転動作を読み出す。運行に必須の第1の運転動作の最初の運転動作から順に、ステップ912で当該運転動作が訓練者運転データに存在するかどうかを確認してゆく。
存在しない場合、当該運転動作は無しとしてステップ913で所定の点数減算を行いステップ987へ進み、存在する場合は、当該運転動作は有りとしてステップ913をパスしてステップ987へ進む。ステップ987では当該運転動作が運行に必須の第1の運転動作の最後の運転動作かどうかを確認し、最後の運転動作の場合はこの処理を終了するためにステップ989へ進み、最後の運転動作でない場合は、ステップ988で運行に必須の第1の運転動作の次の運転動作を読み出し、ステップ912から再び確認処理を開始する。
ここで、図2の運行に必須の第1の運転動作1について、図4の訓練者運転データ1との関係で説明する。図9の処理をステップ900で開始後ステップ901で、図2の運行に必須の第1の運転動作1の最初のデータを読み出す。最初のデータNo.1「システム状態イ」「運転動作B」は、図4のデータNo.2に存在するので、最初のデータが有ることを確認できる。この場合は、点数に影響をうけず、ステップ987へ進む。
ステップ987では図2の最後のデータかどうかを確認し最後のデータの場合はステップ989でこの処理を修了する。最後のデータとなるまでは、ステップ988で次のデータを読み出して、ステップ912から訓練者運転データ1に有るかどうか確認処理を開始する。
この確認処理の過程で、図2に示す運行に必須の第1の運転動作1は、No.5「システム状態ロ」「運転動作H」が図4の訓練者運転データ1に無いので、ステップ913で点数減算される。
この結果が、運行に必須の第1の運転動作の有無を訓練者運転データ1について示す図10に表されている。図2の運行に必須の第1の運転動作1は、No.5「システム状態ロ・運転動作H」が図4の訓練者運転データ1に無いので、減点20点が減算され、訓練者運転データ1全体として合計の点数は−20点となる。この場合、図4の訓練者運転データ1については、図6に示す運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理では減点0であり、図9に示す運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理では減点20点であるので、訓練者運転データ1について総計−20点という評価となる。
また、図4に示す訓練者運転データ1の、データNo.1「システム状態イ」「運転動作A」, データNo.6「システム状態ロ」「運転動作F」, データNo.10「システム状態ロ」「運転動作F」が、図2に示す運行に必須の第1の運転動作1に規定されていないが、特に実害はないので、評価に影響を与えていない。加えて、図4に示す訓練者運転データ1のデータNo.8,9の運転動作が、図2に示す運行に必須の第1の運転動作1のデータNo.7,8の運転動作に相当し、実施順序が逆転しているが、これも実害がないので、評価に影響を与えていない。
これに対し、図2に示す運行に必須の第1の運転動作1について、図5に示す訓練者運転データ2との関係では、図2に示す運行に必須の第1の運転動作1のデータNo.5及びNo.10の運転動作が図5に示す訓練者運転データ2のデータに無い。よって、訓練者運転データ2の全体としての採点は、運転に必須の第1の運転動作の有無について訓練者運転データ2に対応して示す図11のようになって、減点40点となる。
この場合、図5に示す訓練者運転データ2については、図6に示す運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理では、図8に示す訓練運転者データ2の中の運行に障害を与える第2の運転動作の有無に示すように減点20点であり、図9に示す運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理の結果では、図11に示すように減点40点であるので、総計−60点という評価となる。
実施の形態1によれば、運行に障害を与える第2の運転動作の有無と、運行に必須の第1の運転動作の有無を確認して訓練者の運転データを正当に評価することが出来る。訓練者の運転動作の中に順番が異なった運転動作が入っている場合、運行に障害を与える運転動作ではないが、運行に必須として規定されていない運転動作が入っている場合であっても、これを減点とせず訓練者の技能を正当に判断する評価装置を備えた運転訓練シミュレータ装置を得ることができる。
プラントや鉄道車両などのシステムにおいて、運転者が必ず同一の運転動作を実施するとは限らない。運転動作は、操作および監視を含むが、必ず同一の手順に従って操作および監視を実施するとは限らず、冗長な監視行動や、小分けにした操作、過剰操作の後の戻し操作、などを実施する場合がある。また、実施する必要のある操作および監視であっても手順が固定されているわけではなく、操作および監視の順番が前後しても差支えが無い場合が多く、運転者によって手順が変わる場合がある。
これらの操作および監視は、必ずしも、致命的で有害な操作および監視とは言えず、むしろシステムの安全性を向上させたり、緊急対処への所要時間を短縮したり、収斂性を向上する場合も存在する。また、特に直接的な利益がなくても、念のためにする監視及び操作は、有害でない場合が多い。
実施の形態1によれば、訓練者の運転動作について、これらが運行の継続に障害を与えるものではなく、運行の継続に必須な運転動作の欠落が無ければ、冗長な運転動作が介在した場合でも訓練者の運転動作を正当に評価することができる運転訓練シミュレータ装置を得ることが出来る。
運行に必須の運転動作については、実施された順番にこだわらず、不足の有無を評価することで、運転者の技能を正当に評価することができる。
実施の形態2
図12は、この発明の実施の形態2を示す運行に必須の第1の運転動作2を示す。図13は、この発明の実施の形態2を示す運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を示すフローチャートである。
実施の形態1では、訓練者の運転動作に対する、運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理において、運行に必須の第1の運転動作が無かった場合、減点とする手順について運行に必須の第1の運転動作1を示す図2と、運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を示す図9を用いて説明した。
図2では、運行に必須の第1の運転動作1を示し、運転動作の非実施時の減点について規定している。これに対し、図12では、運行に必須の第1の運転動作2を示し、運行に必須の第1の運転動作における非実施時の減点に加え、実施時の加点についても規定している。図13は運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を示すが、図9の運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理に対して、ステップ914を追加したところが異なる。
運行に必須の第1の運転動作から読み出した運転動作が、訓練者運転データに有る場合、図9の処理では点数に影響を与えないでステップ987へ進んでいたが、図13の処理ではステップ914で点数加算した後ステップ987へ進む。
図9で示した処理に代えて、図13で示した処理を用いることにより、運行に必須の第1の運転動作が訓練者運転データに無かった場合にステップ913で点数減算するだけでなく、運行に必須の第1の運転動作が訓練者運転データに有った場合にはステップ914で点数加算することが出来る。
このようにすれば、正しい運転動作の実施があったことが評価され、減点だけでなく加点評価されるので、訓練者のより積極的な評価ができることとなる。また、成績評価を単純な減点評価だけでなく複雑な加点評価が可能となるので、訓練結果に興味を持たせることにも繋がる効果がある。
ここで、実施時の加算点数及び非実施時の減算点数を、運転動作の重要性に応じて変更することでも同様に成績評価をきめ細かく行うこととなり、訓練の効果を挙げることが出来る。
実施の形態3
図14は、この発明の実施の形態3を示す運行に必須の第1の運転動作3を示す図である。図15は、この発明の実施の形態3を示す運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を示すフローチャートである。
実施の形態1に於いて、運行に必須の第1の運転動作について、実施順序を不問とした。これに対し、実施の形態3では、図14のように、実施順序の指定がある運転動作と、実施順序を不問とする運転動作を指定した、「運行に必須の第1の運転動作3」について規定している。
運行に必須の第1の運転動作3を示す図14で、「順序」欄に「1,1,1」「2,2,2」「3,3」と記している運転動作は、順序が指定されている運転動作であり、記載されている数字の順に優先的に実施される必要があることを示している。ここでは、同じ数字が記載されている運転動作は交互に順序を入れ替えても良いが、同じ数字が記載されている運転動作は連続して隣接して実施されなければならない。
また、「順序」欄に数字が記載されていない運転動作は、実施順序を不問とし、順序が指定され同じ数字が記載されている運転動作の集団の間のどこで実施されてもよい。
図14に示された運行に必須の第1の運転動作3は、順序が指定されている運転動作について、他の順序が指定されている運転動作集団との間で順序通り実施された場合は「+2点」の加点がされる。順序通りでなく、又は、同じ数字が記載された運転動作と不連続に実施された場合、及び全く実施されなかった場合は「−20点」の減点がされる。
順序が規定されていない運航に必須の運転動作については、実施されなかった場合「−10点」の減点、実施された場合「+1点」の加点が積算される。
図15にて、この発明の実施の形態3を示す運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を示す。実施の形態3を示す運行に必須の第1の運転動作には、実施の順序の指定が必要な運転動作が含まれている。ステップ900からステップ912まで、及びステップ987からステップ989までは、実施の形態1について、運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を示す図9で説明した内容と同一である。
ステップ912で、順次読み出した運行に必須の第1の運転動作のひとつについて、訓練者運転データに有るかどうかを確認して、無い場合は、運行に必須の第1の運転動作3について示す図14の「非実施時減点」欄に記載された点数に従って、ステップ913で点数減算を行い、ステップ987へ進む。
当該運転動作が、訓練者運転データに有れば、ステップ921に進み、当該運転動作が順序指定されたものかどうかを確認する運行に必須の第1の運転動作3について示す図14の「順序」欄に数字が記入されていれば、順序指定されている運転動作である。順序指定されていなければ、順序にこだわらず実施されていれば良いので、運行に必須の第1の運転動作3について示す図14の「実施時加点」欄に記載されている点数に従ってステップ922で点数加算した後、ステップ987へ進む。
確認中の運転動作について順序指定がされている場合は、ステップ931へ進み、順序が守られているかどうか確認する。この時、他の順序が指定されている運転動作より後の実施になっている場合、同じ順序が指定されている他の運転動作と不連続に実施されている場合は、順序どおり実施されていないと判断されて、運行に必須の第1の運転動作3について示す図14の「非実施時減点」欄に記載されている点数に従って、ステップ932で点数減算され、ステップ987へ進む。
当該運転動作が順序が守られて実施されている場合は、運行に必須の第1の運転動作3について示す図14の「実施時加点」欄に記載されている点数に従ってステップ933で点数加算した後、ステップ987へ進む。
ステップ987で最後の運転動作に当たるかどうか判断し、ステップ989で処理を終了するか、ステップ988で次の運転動作を読み出してステップ912から確認を開始するかを決定する処理は、実施の形態1を示す運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を示す図9の処理と同一である。
以上のように、実施の形態3は、実施の形態1で用いた図9に示す運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を図15の運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理に置き換えて構成される。
ここで、運転に必須の第1の運転動作と訓練者運転データとの関係を具体例を挙げて説明する。
図16と図17は、この発明の実施の形態3及び4を示す訓練者運転データ3と4を示す。これらは、運行に必須の第1の運転動作3として図14に示されている訓練課題に対して、訓練者が訓練を実施したときの訓練者運転データの一例である。同一の課題に対する別の訓練者の運転動作の履歴を、図16に訓練者運転データ3、図17に訓練者運転データ4として示す。
図18及び図19は、図14で示した運行に必須の第1の運転動作3を基準にして、運行に必須の第1の運転動作の実施の有無を、図15の運行に必須の第1の運転動作の有無確認処理を用いて確認した結果である。データNo.1からNo.12までの運転動作について、訓練者運転データに当該運転動作が有るかどうか、順序が指定された運転動作の場合、順序が守られているかどうかを確認している。
第1の運転動作の有無を訓練者運転データ3について示す図18では、データNo.6「システム状態ロ」「運転動作H」が、図16の訓練者運転データ3に無いので、10点の減点となり、それ以外は、訓練者運転データ3に有り、順序の指定がある運転動作については順序も遵守されているので、それぞれ加点され、合計評価点としては9点となっている。
第1の運転動作の有無を訓練者運転データ4について示す図19では、データNo.6に加えてデータNo.9「システム状態ロ」「順序2」「運転動作B」が実施されていないので、20点の減点となり、加点と減点を合計して、評価点としては−13点となっている。
このように実施の形態3に於いては、「運行に必須の第1の運転動作」の中でも実施順序の指定が必要な運転動作と実施順序を不問とする運転動作を切り分けて、きめ細かく実施状況を確認することによって、訓練者の技能を適切に評価することが出来る。適切な評価がフィードバックされて訓練の成果が活用され、訓練者のレベルアップに繋がるので、訓練シミュレータとしての価値が向上できる。
実施の形態4
図20は、この発明の実施の形態4を示す運行に障害を与える第2の運転動作2を示している。図21は、この発明の実施の形態4を示す運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示すフローチャートである。図22は、この発明の実施の形態4を示す訓練者運転データ3の中の第2の運転動作の有無を示している。図23は、この発明の実施の形態4を示す訓練者運転データ4の中の第2の運転動作の有無を示している。
実施の形態1に於いて、運行に障害を与える第2の運転動作について、運行に障害を与える第2の運転動作1を示す図3に記載されたように一律の減点とした。これに対し、実施の形態4として、運行に障害を与える第2の運転動作2を示す図20では、運行に障害を与える第2の運転動作2として、訓練の評価を失格として訓練を中止する「禁止動作」を指定して、これを「−500点」の減点と規定している。また、訓練を中止するほどではないが重大な誤りであって、訓練の評価を減点大とする「不安全動作」を指定して、これを「−50点」の減点と規定している。
運行に障害を与える第2の運転動作について、普通の減点以外に、訓練の評価を失格とする「禁止」運転動作、及び、訓練の結果を大幅減点とする「不安全」運転動作について指定した場合の、運行に障害を与える運転動作の有無を確認する処理について、運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示す図21にて説明する。
ステップ600からステップ612まで、及びステップ687からステップ689までは、実施の形態1について運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示す図6で説明した内容と同一である。
ステップ612で、順次読み出した訓練者運転データの運転動作のひとつについて、運行に障害を与える第2の運転動作に該当するかどうかを確認して、該当しない場合は、点数減算を実施せずステップ687へ進む。
当該運転動作が、第2の運転動作に該当すれば、ステップ621に進み、当該運転動作が「禁止」運転動作かどうかを確認する。運行に障害を与える第2の運転動作2を示す図20の「評価」欄に「禁止」と記入されていれば、「禁止」運転動作であるので、ステップ622で500点を減算しステップ687へ進む。
「禁止」運転動作でなければ、ステップ631に進み、当該運転動作が「不安全」運転動作かどうかを確認する。図20の「評価」欄に「不安全」と記入されていれば「不安全」運転動作であるので、ステップ632で50点減算しステップ687へ進む。
「禁止」運転動作でも「不安全」運転動作でもない場合は、一般の第2の運転動作であるので、ステップ633で20点減点し、ステップ687へ進む。
ステップ687で最後の運転動作に当たるかどうか判断し、ステップ689で処理を終了するか、ステップ688で次の運転動作を読み出してステップ612から確認を開始するかを決定する部分は、実施の形態1の運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示す図6の処理と同一である。
以上のように、実施の形態4は、実施の形態1で用いた運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示す図6の処理を、運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示す図21の処理に置き換えて構成される。
図22及び図23は、図20に示された運行に障害を与える第2の運転動作2に対して、図16の訓練者運転データ3と図17の訓練者運転データ4を、図12に示した運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理により確認した結果を示している。
図16及び図17の訓練者運転データ3及び4に、図20で示された運行に障害を与える第2の運転動作2が有るかどうかを確認した結果が、図22及び図23である。
データNo.1からNo.12までの訓練者運転データの運転動作について、第2の運転動作に該当する運転動作が有るかどうかを順番に確認している。
図22について、図20に規定された第2の運転動作のデータ2に該当する運転動作は無いので、合計評価点としては0点となっている。
図23については、データNo.1とデータNo.12に図20のNo.4及びNo.9の運転動作に該当するので、それぞれ、20点及び50点の減点となり、合計評価点としては−70点となっている。
運転訓練シミュレータを用いた訓練において、訓練の進捗とともに訓練者の運転動作を評価して採点を実施する場合、例えば、評価点数が−300点を超えてマイナス方向に算出された場合、訓練を中止するように設定しておく。このようにすれば、「禁止動作」を実施した場合評価点数が−300点以下となるので、直ちに訓練中止となる。また、「不安全動作」を繰り返した場合も、評価点数が−300点を下回れば訓練中止となるし、訓練が最後まで継続された場合でも、訓練完了後の評価点を見て、訓練者は重大な誤りをしたことが明確になり、訓練結果を効果的に活用することが出来る。
実施の形態3と実施の形態4の処理を組み合わせて用いれば、図16及び図17に示した訓練者運転データ3及び4に対して、図18及び図19に示した第1の運転動作の運転動作の有無を確認した結果と、図22及び図23に示した第2の運転動作の有無を確認した結果を合計し、図16の訓練者運転データ3に対しては合計点数9点、図17の訓練者運転データ4に対しては合計点数−83点の評価結果を得ることができる。
このように、評価基準をより細分化し、細かく評価点を計上することにより、より適切な評価が可能となり、運転訓練の効果的実施に貢献することができる。
実施の形態5
図24は、この発明の実施の形態5を示す運行に障害を与えない第3の運転動作を示している。図25は、この発明の実施の形態5を示す訓練評価用データに規定されていない運転動作について示している。図26は、この発明の実施の形態5を示す運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示すフローチャートである。
実施の形態4に於いて、運行に障害を与える第2の運転動作に該当しなければ、規定外の運転動作があっても、問題なしとしたが、「運行に障害を与えない第3の運転動作」を別に規定して、これらの運転動作が有った場合は、無害として点数を減算しないこととする実施の形態5について説明する。
この場合、さらに、「運行に障害を与えない第3の運転動作」といえども、頻繁に実施することによって、時間を費消し、本来実施しなければならない必須の運転動作を実施する妨げになる場合が考えられる。
例えば、プラントにおける、各種センサ及びアクチュエータの正常確認のためにする、動作チェック操作などは、頻繁に実施すると、その間の運転状況のモニターに差し支える場合があるので、回数を制限することに意義が存在する。
図24には、「運行に障害を与えない第3の動作」を規定し、その実施された回数に応じて、減点の度合いを変化させる基準の例を示している。これによって、実際の運転状況に近い、時間的制約のある中での訓練者運転データの評価が可能となり、訓練者のスキルアップが期待できる。
また、「障害を与えない第3の運転動作」として規定されておらず、「運航に必須の第1の運転動作」及び、「運航に障害を与える第2の運転動作」のいずれにも規定されていない運転動作に関しては、所定の減点を規定する例について図25に示す。
規定されていない運転動作が有害であるか無害であるか判断できない場合も有るので、これを「運行に障害を与えない第3の運転動作」と分けて評価することで、より細かな訓練者運転データの成績評価が可能となる。
運行に障害を与える第2の運転動作以外の場合について、「運行に障害を与えない第3の運転動作」として規定されている場合と、これら以外の「訓練評価用データに規定されていない運転動作」である場合について確認する処理について、運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示す図26にて説明する。
ステップ600からステップ612まで、及びステップ687からステップ689までは、実施の形態4に於いて、運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示した図21で説明した内容と同一である。
ステップ612で、順次読み出した訓練者運転データの運転動作のひとつについて、運行に障害を与える第2の運転動作に該当するかどうかを確認して、該当しない場合は、ステップ651へ進む。ステップ651で「運行に障害を与えない第3の運転動作」であるかどうかを判断し、「運行に障害を与えない第3の運転動作」であった場合、ステップ652で図24に示されたように実施回数に応じて点数減算を実施した後、ステップ687に進む。
ステップ651で「運行に障害を与えない第3の運転操作」として規定されていない運転動作であった場合は、「訓練評価用データに規定されていない運転動作」として、ステップ653で図25に示されたように2点点数減算を実施した後、ステップ687に進む。
ステップ687で最後の運転動作に当たるかどうか判断し、ステップ689で処理を終了するか、ステップ688で次の運転動作を読み出してステップ612から確認を再開するかを決定する部分は、実施の形態4の、運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理図を示した図21と同一である。
以上のように、実施の形態5は、実施の形態4で用いた、運行に障害を与える第2の運転動作の有無確認処理を示す図21の処理を、図26の処理に置き換えて構成される。
以上述べたように、実施の形態5に於いては、「運行に障害を与えない第3の動作」を積極的に規定して、実施した場合に減点対象としない手順を明確化した。加えて、「運行に障害を与えない第3の動作」で有っても、実施回数を重ねた場合は、本来「運行に必須の第1の運転動作」を実施する時間を占有してしまう場合を考慮し2度目、3度目と実施するたびに減点対象とし減点の大きさを増大してゆく手順について示した。また、「訓練評価用データに規定されていない運転動作」については、有害であるか無害であるか判断できない場合も有るので、所定の減点とする手順についても示した。
これらの手順は独立に実施することもできるし、組み合わせて実施することも出来るが、いずれも、訓練者運転データをきめ細かく、効果的に評価することができる手順である。
実施の形態6
図27は、この発明の実施の形態6を示す運行に障害を与えない第3の運転動作を示している。
運転動作は、監視と操作に分けられる。図27には、運行に障害を与えない第3の運転操作として、監視と操作について別の点数基準を定めた例を示している。図27では、2回、3回と実施を重ねた場合の減点の度合いを、監視と操作について監視のほうが、減点の数値を小さく設定している。ここでは、「障害を与えない第3の運転動作」について、監視と操作を別の基準とする例を示したが、運行に必須の第1の運転動作、運行に障害を与える第2の運転動作についても、監視と操作の、減点と加点の数値を別に定めることとしてもよい。
監視は、機器操作に対して、監視動作は実施した影響が小さく、冗長に実施したとしても悪影響が小さい場合が多い。例えば、鉄道車両における「走行速度の確認」や「空気圧の確認」、各種プラントのモニター部の「温度確認」「圧力確認」のなどの監視がこれに当たる。
よって、「操作」と「監視」について運転に必須の第1の運転動作、運転に障害を与える第2の運転動作、又は運行に障害を与えない第3の運転動作の評価点に、「操作」と「監視」を別個に定めることによって、より細かな訓練者運転データの評価が可能となり、訓練者の技能を的確に把握し指導に結びつけることができるので、訓練者の能力向上に貢献する。
以上述べてきたように、実施の形態1乃至6では、訓練者運転データ保存装置に記録された訓練者運転データを、実施された順に、訓練評価用データ保存装置に保存された訓練評価用データと比較して評価点数を確認する第1の評価ステップと、前記訓練評価用データを、データの並び順に前記訓練者運転データと比較し評価点数を確認する第2の評価ステップに分けて処理する手法について説明してきた。
このように2つのステップに分けて確認する手法によって、運行に必須の第1の運転動作と、運行に障害を与える第2の運転動作の有無を確認することを、論理的に手際よく実施することができ、運行に障害を与えない第3の運転動作や、訓練評価用データに規定されていない運転動作が介在しても、一律に減点評価することなしに、訓練者運転データを適切に評価することができる。
1 訓練問題選択装置
2 シミュレーション入出力装置
3 訓練者運転データ収集装置
4 訓練者運転データ保存装置
5 訓練評価用データ保存装置
6 評価装置
7 運転動作項目編集装置
11 必須運転動作データベース
12 システム状態データベース
13 有害運転動作データベース
14 無害運転動作データベース

Claims (8)

  1. 運行に必須の第1の運転動作、運行に障害を与える第2の運転動作及び運行に障害を与えない第3の運転動作を規定した訓練評価用データを保存する訓練評価用データ保存装置と、
    訓練者の運転動作の履歴である訓練者運転データを記録する訓練者運転データ保存装置と、
    前記訓練評価用データ保存装置から出力した前記訓練評価用データと、前記訓練者運転データ保存装置から出力した前記訓練者運転データとを比較し、前記第1ないし第3の運転動作の有無を確認して前記訓練者の運転動作を評価する評価装置と、
    を備えた運転訓練シミュレータ装置。
  2. 第1の運転動作は、実施順序の指定が必要な運転動作を含むことを特徴とする請求項1に記載の運転訓練シミュレータ装置。
  3. 第2の運転動作は、訓練の評価を失格とする運転動作と、訓練の評価を減点大とする運転動作を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の運転訓練シミュレータ装置。
  4. 評価装置は、第3の運転動作の実施回数を確認することを特徴とする、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載した運転訓練シミュレータ装置。
  5. 評価装置は、訓練評価用データに規定されていない運転動作の有無を確認することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の運転訓練シミュレータ装置。
  6. 訓練者運転データ保存装置に記録された訓練者運転データを、訓練者により実施された運転動作の順に、訓練評価用データ保存装置に保存された訓練評価用データと比較して評価点数を確認する第1の評価手段と、前記訓練評価用データを、データの並び順に前記訓練者運転データと比較し評価点数を確認する第2の評価手段を設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の運転訓練シミュレータ装置。
  7. 評価装置は、運転動作を操作と監視に分け、それぞれ別の採点基準を設けて採点し取得点数の合計で訓練者の運転動作を評価することを特徴とした請求項1ないし請求項のいずれかに記載の運転訓練シミュレータ装置。
  8. 運行に必須の第1の運転動作、運行に障害を与える第2の運転動作及び運行に障害を与えない第3の運転動作を規定した訓練評価用データを保存する訓練評価用データ保存装置と、訓練者の運転動作の履歴である訓練者運転データを記録する訓練者運転データ保存装置と、前記訓練者の運転動作を評価する評価装置と、を備えた、運転訓練シミュレータ装置における訓練者運転データの評価方法であって、
    前記評価装置が、前記訓練者運転データを、実施された順に前記訓練評価用データと比較し、前記第2の運転動作の有無から評価を実施する第一の評価ステップと、
    前記評価装置が、前記訓練評価用データを、実施すべき順に前記訓練者運転データと比較し、前記第1の運転動作の有無から評価を実施する第二の評価ステップと、
    前記評価装置が、前記訓練者運転データを、実施された順に前記訓練評価用データと比較し、前記第3の運転動作の有無から評価を実施する第三の評価ステップと、
    を含む訓練者運転データの評価方法。
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