JP7343034B2 - 障害箇所特定装置、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、障害箇所特定装置、方法及びプログラムに関する。

屋外に敷設されているケーブルや土木通信構造物等の通信設備は、工事や自然災害等の外部要因による障害が発生し易いが、ネットワーク装置に比較してセンサやアラーム監視を実施している箇所が少ないため、詳細な障害区間や原因の特定には現地確認が必要となり、状況の把握に稼働がかかる。

そこで、例えば、非特許文献１は、ネットワークの物理レイヤ及び論理レイヤの各構成要素を統一したオブジェクトでモデル化し、論理レイヤが重複して利用する物理レイヤオブジェクトを特定することで、論理レイヤ上の障害を引き起こした原因となる物理リソースの推定を行う技術を提案している。

深見公彦，佐藤正崇，西川翔平，村瀬健司，田山健一、「大規模災害時の復旧作業を支援する罹災設備特定方法に関する検討」、信学技報 ICM2019-33,LOIS2019-48(2020-01)

非特許文献１に提案された技術では、論理レイヤの障害パスを多く収容する物理リソースは被疑設備の候補として導出され易い。これに対して、ケーブル区間が長く監視箇所が少ないと、推定された区間からでは詳細な場所の特定が困難な場合がある。

この発明は、上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、障害発生時に、障害箇所の詳細な場所の特定精度を向上することにある。

上記目的を達成するために、この発明の一態様に係る障害箇所特定装置は、物理リソースの障害発生箇所を特定する障害箇所特定装置であって、前記物理リソースの位置情報を含む設備情報を記録する設備情報管理部と、前記物理リソースに障害を与える要因となり得る外部要因に関し、その位置情報を含む外部要因情報を記録する外部要因情報管理部と、前記外部要因が前記物理リソースに与え得る影響に関する情報を記録している設備影響定義管理部と、前記設備影響定義管理部に記録されている前記情報に基づいて、前記外部要因情報管理部に記録されている前記外部要因情報が前記物理リソースに影響を及ぼすと判断されるとき、前記外部要因情報の位置情報に対応する位置情報を持つ前記設備情報管理部に記録されている前記設備情報から、前記物理リソースに障害が発生したと推測される障害発生箇所を特定し、その特定した障害発生箇所を示す情報を含む障害箇所情報を出力する設備影響判断処理部と、を備える。

この発明の一態様によれば、外部要因が物理リソースに与え得る影響に関する情報に基づいて、リソースに障害が発生したと推測される障害発生箇所を特定することで、障害発生時に、障害発生箇所の詳細な場所の特定精度を向上することができる。

図１Ａは、本発明の一実施形態に係る障害箇所特定装置を含む障害箇所特定システムの概略構成の一例を示すブロック図である。 図１Ｂは、障害箇所特定システムのハードウェア構成の一例を示す図である。 図２は、過去の障害情報の一例を表形式で示す図である。 図３は、外部要因によるイベント発生検知定義の自動設定を説明するための模式図である。 図４は、イベント発生検知定義の一例を表形式で示す図である。 図５Ａは、過去の障害情報に基づく物理リソースに与える障害の寄与率の自動設定を説明するための模式図である。 図５Ｂは、過去の障害情報に基づく物理リソースに与える障害の寄与率の自動設定を説明するための模式図である。 図６は、図５Ａ及び図５Ｂに対応する寄与率の一例を表形式で示す図である。 図７は、障害箇所特定装置の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。 図８は、図７中の情報更新処理の詳細動作を説明するためのフローチャートを示す図である。 図９は、設備情報の取得動作を説明するための模式図である。 図１０は、設備情報の一例を表形式で示す図である。 図１１は、外部要因レイヤを説明するための模式図である。 図１２は、外部要因レイヤの一例を表形式で示す図である。 図１３は、イベント発生検知定義及び寄与率の一例を表形式で示す図である。 図１４は、外部要因の発生状況の一例を示す模式図である。 図１５は、図１４の外部要因の発生状況例と図１３のイベント発生検知定義例において発生が推定されるイベントの一例を表形式で示す図である。 図１６は、図７中の障害箇所特定処理の詳細動作を説明するためのフローチャートを示す図である。 図１７は、被疑箇所区間を説明するための模式図である。 図１８は、指定期間の外部要因情報を説明するための模式図である。 図１９は、イベント発生検知定義を参照した外部要因情報と被疑箇所区間とに基づくイベント発生有無判断動作を説明するための模式図である。 図２０は、寄与率に従った物理リソースへの影響算出動作を説明するための模式図である。 図２１は、影響区間及び発生イベントの提示例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、この発明に係わる一実施形態を説明する。

（構成）
図１Ａは、本発明の一実施形態に係る障害箇所特定装置１０を含む障害箇所特定システム１の概略構成の一例を示すブロック図である。図１Ａに示された例では、障害箇所特定システム１は、障害箇所特定装置１０と、設備情報データベース（図面では、データベースをＤＢと略記している）２０と、外部情報データベース３０と、障害箇所特定指示部４０と、障害箇所提示部５０と、を含む。障害箇所特定装置１０は、コンピュータとして構成することができ、この実施形態を実施するために必要な機能として、設備情報管理部１１、外部要因情報管理部１２、設備障害情報管理部１３、障害影響定義生成部１４、設備影響定義管理部１５、及び設備影響判断処理部１６を有する。

図１Ｂは、障害箇所特定システム１のハードウェア構成の一例を示す図である。図１Ｂに示された例では、障害箇所特定装置１０は、例えばサーバコンピュータまたはパーソナルコンピュータにより構成され、ＣＰＵ等のハードウェアプロセッサ１０１を有する。そして、このプロセッサ１０１に対し、プログラムメモリ１０２、データメモリ１０３、入出力インタフェース１０４、及び通信インタフェース１０５が、バス１０６を介して接続される。

通信インタフェース１０５は、例えば１つ以上の有線または無線の通信インタフェースユニットを含んでおり、通信ネットワークＮＷを介して、データベースサーバ２００、利用者端末５００、等の外部機器との間で情報の送受信を可能にする。無線インタフェースとしては、例えば無線ＬＡＮ等の小電力無線データ通信規格が採用されたインタフェースが使用される。データベースサーバ２００は、設備情報データベース２０及び外部情報データベース３０を含むことができる。利用者端末５００は、例えば、障害箇所の復旧作業を行う現場作業員用の端末である。利用者端末５００は、通信ネットワークＮＷを介して通信可能な情報端末が使用されても良い。通信ネットワークＮＷは、インターネット、公衆回線網、ＬＡＮ、等を含み得る。

入出力インタフェース１０４には、障害箇所特定装置１０に付設される、管理者が操作する管理者端末４００が接続されている。管理者端末４００は、入力デバイス及び出力デバイスを含む。入力デバイスは、キーボード、タッチパネル、タッチパッド、マウス等を含む。出力デバイスは、液晶または有機ＥＬ等が用いられた表示デバイスを含む。入出力インタフェース１０４は、入力デバイスを通じて管理者が入力した操作データを取り込むとともに、出力データを出力デバイスへ出力して表示させる処理を行う。管理者端末４００は、障害箇所特定装置１０に内蔵されたデバイスが使用されても良く、また、通信ネットワークＮＷを介して通信可能な他の情報端末の入力デバイス及び出力デバイスが使用されても良い。利用者端末５００が通信ネットワークＮＷを介して通信可能な情報端末である場合、図１Ｂに破線で示すように、管理者端末４００から利用者端末５００へ通信ネットワークＮＷを介して情報を送信しても良い。

プログラムメモリ１０２は、非一時的な有形の記憶媒体として、例えば、ＨＤＤまたはＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書込み及び読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ等の不揮発性メモリとが組み合わせて使用されたものである。プログラムメモリ１０２は、一実施形態に係る各種制御処理を実行するために必要なプログラムを格納している。

データメモリ１０３は、有形の記憶媒体として、例えば、上記の不揮発性メモリと、ＲＡＭ等の揮発性メモリとが組み合わせて使用されたものである。データメモリ１０３は、情報収集処理を行う過程で取得及び作成された各種データを記憶するために用いられる。

本発明の一実施形態に係る障害箇所特定装置１０は、ソフトウエアによる処理機能部として、図１Ａに示される設備情報管理部１１、外部要因情報管理部１２、設備障害情報管理部１３、障害影響定義生成部１４、設備影響定義管理部１５、及び設備影響判断処理部１６を有するデータ処理装置として構成され得る。これら設備情報管理部１１、外部要因情報管理部１２、設備障害情報管理部１３、障害影響定義生成部１４、設備影響定義管理部１５、及び設備影響判断処理部１６の各部における処理機能部は、いずれも、プログラムメモリ１０２に格納されたプログラムをプロセッサ１０１により読み出させて実行させることにより実現され得る。なお、これらの処理機能部の一部または全部は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路を含む、他の多様な形式によって実現されても良い。

図１Ａに示される障害箇所特定指示部４０は、例えば、管理者端末４００であり、利用者端末５００であっても良い。また、障害箇所提示部５０は、例えば、利用者端末５００であり、管理者端末４００であっても良い。

図１Ａに示される設備情報データベース２０及び外部情報データベース３０は、データベースサーバ２００に構成されるが、データメモリ１０３を用いて構成されても良い。設備情報データベース２０及び外部情報データベース３０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の外付け記憶媒体に設けられ、必要に応じて障害箇所特定装置１０に接続されるものであっても良い。

ここで、設備情報データベース２０は、物理リソースの位置情報（地図情報）を蓄積しているデータベースである。物理リソースは、サービス提供者がそのサービスを維持するために管理・監視している設備において、サービス提供に関する装置等である。例えば、サービス提供者が提供するサービスが通信ネットワークサービスであるとすると、物理リソースは、そのネットワークを収容する設備である。これは、通信装置とそれを収容する建物（局ビル）、マンホール、心線を束ねたケーブルとそれを収容する管路やとう道、等を含む。位置情報は、各物理リソースの緯度経度で表されても良いし、何らかの基準位置を原点とするＸＹ座標で管理されていても良い。設備情報データベース２０に蓄積される位置情報は、定期的に更新されることができ、さらには、何らかの物理リソースの変更があった際に更新されることが望ましい。

また、外部情報データベース３０は、物理リソースに障害を与え得る外部要因情報を蓄積しているデータベースである。外部要因情報は、河川や橋梁等の地形情報、掘削工事等の工事情報、災害情報、等を含み、さらに、それぞれについての位置情報（地図情報）も含んでいる。災害情報は、例えば、河川氾濫、浸水、橋梁崩落、土砂崩れ、道路崩壊、地盤陥没、等である。外部情報データベース３０に蓄積される外部要因情報についても、定期的に更新されることができ、さらには、何らかの情報に変更があった際には更新されることが望ましい。定期更新とする場合は、設備情報データベース２０に比べて、外部情報データベース３０における定期更新の間隔は格段に短い。また、外部要因情報の種別に応じて、更新間隔が異なっていても良い。例えば地形情報については日または週を単位とする更新間隔であって良く、工事情報は時間単位、災害情報は分単位、等として良い。さらに、災害情報については、気象情報等に基づいて、更新間隔が調整されても良い。

なお、図１Ａでは、外部情報データベース３０を一つのデータベースとして示しているが、複数のデータベースに分散されていても良い。それら分散されるデータベースは、それぞれ、異なる管理者が管理運営するものであっても良い。すなわち、外部情報データベース３０の一部または全部を、外部事業者が提供するデータベースを利用して構成しても構わない。

設備情報管理部１１は、設備情報データベース２０から、当該障害箇所特定装置１０によって管理する管理エリア内の物理リソースに関して、その位置情報（地図情報）を取得して、管理する。この位置情報の取得は、管理エリア内の物理リソースの変更があった際に、例えば管理者等による外部からの指示に応じて行うことができる。

外部要因情報管理部１２は、外部情報データベース３０から、当該障害箇所特定装置１０の管理エリア内に係わる外部要因情報を取得する。この外部要因情報の取得は、例えば管理者による障害箇所特定指示部４０の操作等による外部からの、障害箇所の特定を行うことの指示に応じて行うことができる。

設備障害情報管理部１３は、過去に発生した障害に関する障害情報を管理する。図２は、この設備障害情報管理部１３が管理する過去の障害情報の一例を表形式で示す図である。図２に示すように、設備障害情報管理部１３は、イベントが発生した位置に対応する外部要因の状況を、そのイベントに対応させて記録する。本明細書において、イベントとは、河川の氾濫による断線等の、発生した障害の発生要因を指している。すなわち、設備障害情報管理部１３は、物理リソースと障害を与え得る外部要因情報とを同一位置座標上で紐づけて記録している。なお、図２におけるレイヤは、外部要因情報管理部１２において外部要因情報毎に定義される外部要因レイヤであり、外部要因情報管理部１２が取得した外部要因情報を、その位置情報に基づいて設備影響判断処理部１６が管理するのに用いられる。

障害影響定義生成部１４は、外部要因情報によるイベント発生の検知定義及び物理リソースに与える障害の寄与率を生成する。イベント発生の検知定義は、イベントが外部要因のどのような組み合わせで発生するのかを示し、寄与率は、イベント発生の検知定義における外部要因の組み合わせが物理リソースに影響を与える可能性を示す。障害影響定義生成部１４は、例えば、設備障害情報管理部１３で管理する過去に発生した障害情報と、設備情報管理部１１の物理リソースの位置情報及び外部要因情報管理部１２で管理する各外部要因レイヤの情報とから、統計的に算出及び修正することで、イベント発生の検知定義及び寄与率を生成することができる。勿論、イベント発生の検知定義及び寄与率は、これ以外の手法によって生成しても構わない。そして、障害影響定義生成部１４は、その生成したイベント発生の検知定義及び寄与率を、設備影響定義管理部１５に設定する。

設備影響定義管理部１５は、障害影響定義生成部１４によって設定された、外部要因情報によるイベント発生検知定義と物理リソースに与える障害の寄与率とを管理する。

図３は、障害影響定義生成部１４における外部要因によるイベント発生検知定義の自動設定を説明するための模式図である。図３において、設備情報６００は、設備情報管理部１１が管理する物理リソースの位置情報（地図情報）である。この例では、２つのビル６０１（ビルＡとビルＢ）間に管路６０２とマンホール（図では、ＭＨと略記している）６０３とが敷設され、それらの中に、ビル６０１に収容された図示しない通信装置間を接続するケーブル６０４が収容されていることを表している。設備情報６００に対応する複数の外部要因レイヤ７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、…が、外部要因情報管理部１２で定義されて管理されている。なお、図３では、各外部要因レイヤの識別を容易にするため、偶数番目の外部要因レイヤにハッチングを付して示している（すなわち、ハッチングは断面を示すためのものではない）。ここで、図３の設備情報６００に示す位置で障害Ｆが発生したとすると、外部要因レイヤ７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、…に破線で囲って示す、その発生位置に対応する位置がイベント発生箇所８００となる。そして、このイベント発生箇所８００に存在する外部要因情報群が、図２に示すように、過去の障害情報の一つとして、イベントＩＤが付されて記録される。同じ障害に関しては、同一のイベントＩＤが付される。例えば、図２の例では、イベント１に関して、項番１と３の２回分のイベントが記録されている。障害影響定義生成部１４は、このような同一のイベントの情報から関係のある外部要因レイヤを取得し、それら外部要因レイヤの組み合わせの内で、相関関係が最もある、近い条件をイベント発生検知定義として発生する。

図４は、障害影響定義生成部１４によって自動設定されたイベント発生検知定義の一例を表形式で示す図である。図２の例に対して、例えば、イベント１については、レイヤ３（外部要因レイヤ７０３）における外部要因情報が「地下」であるというイベント発生検知定義が発生され、これが設備影響定義管理部１５に設定される。

図５Ａ及び図５Ｂは、障害影響定義生成部１４における過去の障害情報に基づく物理リソースに与える障害の寄与率の自動設定を説明するための模式図である。例えば、過去に、外部要因レイヤ７０１の地形情報に外部要因Ｅ１（橋梁）が存在し、外部要因レイヤ７０３の災害情報に外部要因Ｅ３（河川の氾濫）が存在した位置で、イベントｎによる障害Ｆが発生したとする。この場合、図５Ａの例では、実際に障害Ｆが発生した位置に対応するイベント発生箇所８００に加えて、それと同じ外部要因群を含む位置２つが存在する。障害影響定義生成部１４は、これら実際には障害Ｆが発生していない位置についても、イベント発生箇所８００とする。また、過去に、外部要因レイヤ７０４の災害情報に外部要因Ｅ４（土砂崩れ）が存在した位置で、イベントｍによる障害Ｆが発生したとする。この場合、図５Ｂの例では、実際に障害Ｆが発生した位置に対応するイベント発生箇所８００が２箇所である。障害影響定義生成部１４は、このような過去の障害情報から、例えば、「寄与率＝障害発生箇所数／イベント発生箇所数」として寄与率を算出する。図６は、障害影響定義生成部１４によって自動設定された、図５Ａ及び図５Ｂの例に対応する寄与率の一例を表形式で示す図である。図５Ａの例では、障害発生箇所数は１、イベント発生箇所数は３であるので、寄与率は“１／３＝３３”となる。また、図５Ｂの例では、障害発生箇所数は２、イベント発生箇所数も２であるので、寄与率は“２／２＝１００”となる。こうして算出された寄与率が設備影響定義管理部１５に設定される。

設備影響判断処理部１６は、物理リソースでの障害発生時に、管理者による障害箇所特定指示部４０の操作等による外部からの、障害箇所の特定を行うことの指示に応じて、設備情報管理部１１が管理する設備情報と、外部要因情報管理部１２が取得した外部要因情報と、設備影響定義管理部１５が管理するイベント発生検知定義及び寄与率と、に基づいて、障害発生箇所とその要因とを推定する。設備影響判断処理部１６は、その推定した結果を、障害箇所提示部５０により提示する。

なお、設備障害情報管理部１３が管理する過去の障害情報は、この設備影響判断処理部１６の推定結果に基づいて設定されても良いが、実際の障害発生箇所とその要因または外部要因に基づいて設定されることが望ましい。

（動作）
以下、上記のような構成の障害箇所特定装置１０の動作を説明する。

図７は、障害箇所特定装置１０の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。障害箇所特定装置１０のプログラムメモリ１０２には、このフローチャートに示した制御処理を実行するために必要な障害箇所特定プログラムが格納されており、プロセッサ１０１がその障害箇所特定プログラムを読み出して実行することで、プロセッサ１０１は、障害箇所特定装置１０の各機能部として動作することができる。なお、データメモリ１０３には、設備障害情報管理部１３としての領域が採られ、任意の手法によって、そこに過去の障害情報が蓄積されているものとする。

プロセッサ１０１は、先ず、情報更新指示を受信したか否か判断する（ステップＳ１）。この情報更新指示は、例えば、管理エリア内の物理リソースの変更があった際に、管理者端末４００から障害箇所特定装置１０に入力され、入出力インタフェース１０４を介してプロセッサ１０１によって受信されることができる。また、情報更新指示は、障害箇所特定装置１０に直接接続されていない外部端末から、通信ネットワークＮＷを介して、障害箇所特定装置１０に入力され、それが通信インタフェース１０５を介してプロセッサ１０１に受信されても良い。さらに、管理者端末４００や外部端末から送信される情報更新指示は、物理リソースの変更に応じて管理者等が操作することによらず、定期的に送信されるものであっても良い。

情報更新指示を受信したと判断した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、プロセッサ１０１は、詳細は後述する情報更新処理を実施する（ステップＳ２）。

情報更新指示を受信していないと判断した場合（ステップＳ１のＮＯ）、或いは、上記ステップＳ２の情報更新処理の実施後、プロセッサ１０１は、障害箇所特定指示を受信したか否か判断する（ステップＳ３）。この障害箇所特定指示は、例えば、物理リソースでの障害発生時に、障害箇所特定指示部４０から障害箇所特定装置１０に入力される。障害箇所特定指示部４０は、管理者が操作する管理者端末４００である。また、障害箇所特定指示部４０は、障害箇所特定装置１０に直接接続されていない外部端末から、通信ネットワークＮＷを介して、障害箇所特定装置１０に入力されても良い。

障害箇所特定指示を受信したと判断した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、プロセッサ１０１は、詳細は後述する障害箇所特定処理を実施する（ステップＳ４）。

障害箇所特定指示を受信していないと判断した場合（ステップＳ３のＮＯ）、或いは、上記ステップＳ４の障害箇所特定処理の実施後、プロセッサ１０１は、処理動作を上記ステップＳ１に戻す。

図８は、上記ステップＳ２の情報更新処理の詳細動作を説明するためのフローチャートを示す図である。

プロセッサ１０１は、受信した情報更新指示に設備情報の更新指示があったか否か判断する（ステップＳ２１）。設備情報の更新指示があった場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、プロセッサ１０１は、設備情報管理部１１の動作として、先ず、物理リソースの位置情報（地図情報）を取得・管理（ステップＳ２２）。すなわち、プロセッサ１０１は、通信インタフェース１０５によって通信ネットワークＮＷを介してデータベースサーバ２００の設備情報データベース２０から、物理リソースの位置情報（地図情報）を取得し、それをデータメモリ１０３に保存して管理する。図９は、設備情報の取得を説明するための模式図であり、図１０は、設備情報の一例を表形式で示す図である。図９に示すように、障害箇所特定装置１０が管理するエリアに対応する設備情報６００を記憶するための記憶領域がデータメモリ１０３に採られている。設備情報６００は、ビル６０１、管路６０２、マンホール６０３、ケーブル６０４、等の物理リソースの位置情報を含む。位置情報は、図１０に示すように、物理リソースの位置座標、例えば緯度経度、として記憶されることができる。管路６０２やケーブル６０４のように長さを有するものについては、位置情報は、その両端の位置座標を含むことができる。

次に、または上記ステップＳ２１において設備情報の更新指示がなかった場合（ステップＳ２１のＮＯ）、プロセッサ１０１は、受信した情報更新指示に外部要因レイヤ定義または外部要因情報の更新指示があったか否か判断する（ステップＳ２３）。外部要因レイヤ定義または外部要因情報の更新指示があった場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）、プロセッサ１０１は、外部要因情報管理部１２の動作として、外部要因情報を設備情報と同一の位置座標上で管理するための外部要因レイヤを定義し、外部要因情報を取得して、それらをデータメモリ１０３に保存して管理する（ステップＳ２４）。前述したように、外部要因情報も、その外部要因についての位置情報（地図情報）を含む。図１１は、外部要因レイヤを説明するための模式図であり、図１２は、外部要因レイヤの一例を表形式で示す図である。プロセッサ１０１は、設備情報６００に対応する複数の外部要因レイヤ、この例では３つの外部要因レイヤ７０１，７０２，７０３を記憶するための領域を、データメモリ１０３に確保する。この例では、外部要因レイヤ７０１は、地形情報を記憶するためのレイヤであり、外部要因レイヤ７０２は、工事情報を記憶するためのレイヤであり、外部要因レイヤ７０３は、災害情報として河川氾濫を記憶する他のレイヤである。外部要因情報管理部１２が管理するデータメモリ１０３のエリアに、各外部要因レイヤを記憶するための記憶領域が採られている。外部要因情報管理部１２は、取得された外部要因情報の位置情報を、対応する外部要因レイヤの記憶領域に記憶することで、それらを管理する。

次に、または上記ステップＳ２３において外部要因レイヤ定義または外部要因情報の更新指示がなかった場合（ステップＳ２３のＮＯ）、プロセッサ１０１は、受信した情報更新指示に障害影響定義の更新指示があったか否か判断する（ステップＳ２５）。障害影響定義の更新指示があった場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）、プロセッサ１０１は、障害影響定義生成部１４及び設備影響定義管理部１５の動作として、外部要因によるイベント発生検知定義と、物理リソースに与える障害の寄与率と、を定義して、管理する（ステップＳ２６）。図１３は、イベント発生検知定義及び寄与率の一例を表形式で示す図である。プロセッサ１０１は、データメモリ１０３の設備障害情報管理部１３としての領域に蓄積されている障害情報に基づいて、前述した障害影響定義生成部１４としての動作を実施して、イベント発生検知定義と寄与率を生成し、それらをデータメモリ１０３に保存して管理する。図１３の例では、例えば、「河川氾濫によるケーブル断」というイベントに対し、「河川氾濫箇所と、地形情報＝“橋梁”と、が一致する場合」というイベント発生検知定義が生成され、その寄与率は“１０”と算出されている。また、「掘削工事によるケーブル断」というイベントに対し、「工事情報レイヤ掘削ありの場合」というイベント発生検知定義が生成され、その寄与率は“５”と算出されている。

その後、または上記ステップＳ２５において障害影響定義の更新指示がなかった場合（ステップＳ２５のＮＯ）、プロセッサ１０１は、この情報更新処理を終了して、処理動作を上記ステップS３に進める。

図１３のようなイベント発生検知定義及び寄与率の例の場合、図１４に示すような外部要因の発生状況では、図１５に示すようにイベント発生が推定されることができる。すなわち、位置Ｐ１では、何れの外部要因も存在しないため、プロセッサ１０１は、イベントは発生していないと推定することができる。位置Ｐ２では、地形情報＝“橋梁”が存在し、またそれに対応する位置に、河川氾濫が存在するため、プロセッサ１０１は、その位置に「河川氾濫によるケーブル断」のイベントが発生していると推定することができ、その位置をイベント発生箇所８００とすることができる。また、位置Ｐ３では、河川氾濫が存在するが、それに対応する位置に地形情報＝“橋梁”が存在しないため、プロセッサ１０１は、イベントは発生していないと推定することができる。そして、位置Ｐ４では、工事情報レイヤに掘削が存在するため、プロセッサ１０１は、その位置に「掘削工事によるケーブル断」のイベントが発生していると推定することができ、その位置をイベント発生箇所８００とすることができる。

以下、このような推定を行う、ステップＳ４の障害箇所特定処理の詳細動作を、図１６のフローチャートに従って説明する。

先ず、プロセッサ１０１は、設備情報管理部１１としての動作を実施して、被疑箇所区間の設備情報を取得し、それを設備影響判断処理部１６に受け渡す（ステップＳ４１）。図１７は、被疑箇所区間９０１を説明するための模式図である。例えば、物理リソースでの障害発生時に、障害箇所特定指示部４０から入力される障害箇所特定指示は、被疑箇所区間９０１を特定するための情報を含むことができる。この被疑箇所区間９０１としては、管理者が判断した障害が発生したと疑われる区間であっても良いし、例えば非特許文献１で提案されているような手法により推定される障害発生被疑区間とすることができる。プロセッサ１０１は、取得した被疑箇所区間９０１を特定するための情報をデータメモリ１０３に記憶する。図１７の例では、ビルＡとビルＢの間のケーブルが通される一連の管路６０２－１～６０２－５及びマンホール６０３－１～６０３－４の内、管路６０２－２～６０２－４とマンホール６０３－２～６０３－４の区間が指示されている。プロセッサ１０１は、データメモリ１０３に記憶している設備情報の内、この被疑箇所区間９０１で指定される設備情報を、障害箇所特定の処理範囲として決定する。なお、この被疑箇所区間９０１は、障害箇所特定装置１０が管理するエリアの全てが指定されても構わない。

次に、プロセッサ１０１は、外部要因情報管理部１２としての動作を実施して、指定期間の外部要因情報を取得し、それを設備影響判断処理部１６に受け渡す（ステップＳ４２）。図１８は、指定期間の外部要因情報を説明するための模式図である。指定期間は、障害箇所特定指示部４０から入力される障害箇所特定指示に含めることができる。指定期間は、現時点であっても良いし、現時点以前の任意期間を含んでも良い。また、現時点を含まない過去の任意期間であっても良い。プロセッサ１０１は、指定期間の外部要因情報を、通信インタフェース１０５によって通信ネットワークＮＷを介してデータベースサーバ２００の外部情報データベース３０から取得し、それをデータメモリ１０３に保存する。この保存の際、プロセッサ１０１は、取得した各外部要因情報を、図１８に示すように、上記ステップＳ２４で定義し管理している、対応する外部要因レイヤに配置する。具体的には、データメモリ１０３には、各外部要因レイヤについて、設備情報６００の各物理リソースに対応する記憶エリアが確保され、取得した外部要因情報の位置情報に基づいて、その記憶エリアに外部要因有りを示すフラグや値、外部要因の名称、等の外部要因を特定する情報を記憶する。勿論、記録の形態はこれに限定されるものではなく、物理リソースとそれに障害を与え得る外部要因情報とを同一位置座標上で紐づけて記録・管理することができれば、どのような形態で合っても良い。このステップS４２では、上記ステップS２４で取得した時点から外部要因情報が変わっている可能性があるため、最新の情報に更新するものである。図１１の例に対して、図１８の例では、一つ掘削工事が終了してそれが削除されているが別の箇所で新たな掘削工事が開始されたことでその掘削工事の位置情報が配置され、また新たに一箇所で河川氾濫が発生したことでその氾濫位置情報が配置されている。

そして、プロセッサ１０１は、設備影響判断処理部１６としての以下の動作を実施する。
すなわち、プロセッサ１０１は、イベントが発生しているか否かを判断する（ステップＳ４３）。図１９は、このイベント発生有無判断動作を説明するための模式図である。プロセッサ１０１は、上記ステップＳ２６で生成してデータメモリ１０３に記憶しているイベント発生検知定義を参照して、上記ステップＳ４２で取得してデータメモリ１０３に記憶した外部要因情報と、上記ステップＳ４１で取得してデータメモリ１０３に記憶した被疑箇所区間とに基づいて、イベント発生の有無を判断する。この場合、プロセッサ１０１は、被疑箇所区間の物理リソースそれぞれに対応する位置の外部要因情報がイベント発生検知定義に対応するかどうか、例えば合致するかどうか判断することで、イベント発生の有無を判断することができる。例えば、イベント発生検知定義が図１３に示した例のようであった場合、プロセッサ１０１は、管路６０２－２に対応する位置について、外部要因レイヤ７０２の工事情報に掘削工事が存在するので、「工事情報レイヤ掘削ありの場合」というイベント発生検知定義により、その位置をイベント発生有りとして、イベント発生箇所８００と判断する。また、プロセッサ１０１は、管路６０２－２に対応する位置について、外部要因レイヤ７０１の地形情報に橋梁が存在し且つ外部要因レイヤ７０３の災害情報（河川氾濫）に河川氾濫が存在するので、「河川氾濫箇所と、地形情報＝“橋梁”と、が一致する場合」というイベント発生検知定義により、その位置をイベント発生有りとして、イベント発生箇所８００と判断する。マンホール６０３－３及び管路６０２－４に対応する位置には、外部要因レイヤ７０３の災害情報（河川氾濫）に河川氾濫が存在するが他の外部要因レイヤに外部要因が存在しないので、イベント発生検知定義により、プロセッサ１０１は、それらの位置についてはイベント発生無しと判断する。また、マンホール６０３－２及び６０３－４に対応する位置には、何れの外部要因レイヤにも外部要因が存在しないので、イベント発生検知定義により、プロセッサ１０１は、それらの位置についてはイベント発生無しと判断する。

イベント発生有りと判断した場合（ステップＳ４３のＹＥＳ）、プロセッサ１０１は、寄与率に従って物理リソースへの影響を算出する（ステップＳ４４）。図２０は、寄与率に従った物理リソースへの影響算出動作を説明するための模式図である。プロセッサ１０１は、上記ステップＳ２６で生成してデータメモリ１０３に記憶している寄与率を参照して、その発生したイベントが物理リソースへ与える影響の度合いを算出する。例えば、外部要因レイヤ７０２の工事情報に掘削工事が存在する位置のイベント発生箇所８００については、図１３に示すように、このイベント発生検知定義に対する寄与率が“５”であるので、物理リソースの影響としてはその値“５”が算出される。また、外部要因レイヤ７０１の地形情報に橋梁が存在し且つ外部要因レイヤ７０３の災害情報（河川氾濫）に河川氾濫が存在する位置のイベント発生箇所８００については、同様にして、物理リソースの影響としては“１０”が算出される。

これに対して、イベント発生無しと判断した場合（ステップＳ４３のＮＯ）、プロセッサ１０１は、物理リソースへの影響を“０”とする（ステップＳ４５）。

こうして物理リソースへの影響を算出したならば、プロセッサ１０１は、その算出した影響値をリソースへ加算する（ステップＳ４６）。すなわち、一つの物理リソースの位置に対して複数のイベントが発生することもあり得、そのような場合には、複数発生したイベントによる影響値を加算する。これにより、影響値の加算結果は、そのような物理リソースにおいて少なくとも一つのイベント発生による障害発生の可能性を表す値として利用できるようになる。

その後、プロセッサ１０１は、イベント発生判断を未実施のイベントが有るか否か判断する（ステップＳ４７）。上述したように、一つの物理リソースに対して複数のイベントが発生する場合があり得る。或るイベント発生検知定義では利用しないが、他のイベント発生検知定義では利用する外部要因が物理リソースに対応する位置に存在する場合がある。また、或るイベント発生検知定義で利用した外部要因が、他のイベント発生検知定義でも利用する場合がある。そこで、プロセッサ１０１は、各物理リソースに対応する位置の全ての外部要因の組み合わせについて、全てのイベント発生検知定義によるイベント発生判断を実施したかどうか判断する。イベント発生判断を未実施のイベントが有ると判断した場合（ステップＳ４７のＹＥＳ）、プロセッサ１０１は、処理動作を上記ステップＳ４３に戻す。

これに対して、イベント発生判断を未実施のイベントが無いと判断した場合（ステップＳ４７のＮＯ）、プロセッサ１０１は、上記ステップＳ４６で算出された影響値の順番（降順）に、詳細な影響区間と発生イベントとを障害箇所提示部５０としての利用者端末５００に提示する（ステップＳ４８）。図２１は、この影響区間及び発生イベントの提示例を示す図である。例えば、利用者端末５００の表示部５０１には、２つの表示ウィンドウ５１１，５１２を表示し、一方の表示ウィンドウ５１１に、この影響順で影響区間及び発生イベントを文字表示する。このとき、他方の表示ウィンドウ５１２に、画像によって物理リソースの位置情報（地図情報）を表示することで、利用者は、障害が発生している可能性が高い物理リソースの位置を容易に把握可能となる。勿論、この画像による情報提示は必須ではない。プロセッサ１０１は、通信インタフェース１０５によって通信ネットワークＮＷを介して利用者端末５００に、このような表示を行うための障害箇所情報を送信する。この障害箇所情報は、表示部５０１に表示するだけで良い画像情報として送信しても良いし、利用者端末５００で加工して表示用データを作成可能なデータとして送信しても良い。また、プロセッサ１０１は、障害箇所情報を利用者端末５００に直接送信するのではなく、入出力インタフェース１０４を介して管理者端末４００に送り、管理者端末４００から利用者端末５００に送信するようにしても良い。こうすることで、アドレス情報や認証情報といった、障害箇所特定装置１０において利用者端末５００との通信に要する情報を持つ必要が無く、それらの情報を保存しておくためのメモリリソースを抑制できる。

なお、図２１の例では、上記ステップＳ４６で算出された影響値が“０”であっても、障害が発生している可能性はゼロではないので、その区間の発生イベントとしては“不明”が提示されている。しかしながら、このような影響値が“０”の区間については、障害発生の可能性は低いとして、提示を省略しても良い。さらに、影響値に何らかの閾値を設け、その閾値よりも小さいときは、障害発生の可能性は低いとして、提示を省略するようにしても良い。

その後、プロセッサ１０１は、この障害箇所特定処理を終了して、処理動作を上記ステップS１に戻す。

以上のように、本発明の一実施形態に係る障害箇所特定装置１０によれば、設備情報管理部１１にて、物理リソースの位置情報を含む設備情報を記録し、外部要因情報管理部１２にて、物理リソースに障害を与える要因となり得る外部要因に関し、その位置情報を含む外部要因情報を記録し、設備影響定義管理部１５にて、外部要因が物理リソースに与え得る影響に関する情報を記録しておき、設備影響判断処理部１６が、設備影響定義管理部１５に記録されている情報に基づいて、外部要因情報管理部１２に記録されている外部要因情報が物理リソースに影響を及ぼすと判断されるとき、外部要因情報の位置情報に対応する位置情報を持つ設備情報管理部１１に記録されている設備情報から、物理リソースに障害が発生したと推測される障害発生箇所を特定し、その特定した障害発生箇所を示す情報を含む障害箇所情報を出力する。このように、外部要因が物理リソースに与え得る影響に関する情報に基づいて、リソースに障害が発生したと推測される障害発生箇所を特定することで、障害発生時に、障害発生箇所の詳細な場所の特定精度を向上することができる。

また、一実施形態に係る障害箇所特定装置１０によれば、設備影響判断処理部１６は、さらに、障害の発生要因を特定し、障害箇所情報に、発生要因であるイベントを示す情報を含める。これにより、利用者は、障害発生箇所だけで無く、発生要因も知ることができるようになる。

また、一実施形態に係る障害箇所特定装置１０によれば、設備影響定義管理部１５は、発生要因が外部要因のどのような組み合わせで発生するのかを示す発生検知定義であるイベント発生検知定義と、外部要因の組み合わせが物理リソースに影響を与える可能性を示す寄与率と、を記録し、設備影響判断処理部１６は、設備影響定義管理部１５に記録されている発生検知定義に基づいて障害発生箇所を特定するとともに、設備影響定義管理部１５に記録されている寄与率に基づいて、その特定した障害発生箇所での障害発生可能性を算出し、それら算出した障害発生可能性を示す情報を障害箇所情報に含める。このように、発生検知定義に基づいて、障害発生箇所を特定することができ、また、寄与率に基づいて、特定した障害発生箇所での障害発生可能性を算出することが可能となる。

また、一実施形態に係る障害箇所特定装置１０によれば、設備影響判断処理部１６は、物理リソースの障害発生が疑われる被疑箇所区間と、外部要因による影響を判断するべき指定期間とに従って、障害発生箇所の特定のために使用する設備情報及び外部要因情報を限定する。これにより、不必要な設備情報及び外部要因情報を処理対象とする無駄を省き、障害箇所特定結果を得るまでの時間短縮が図れる。

また、一実施形態に係る障害箇所特定装置１０によれば、設備影響判断処理部１６は、被疑箇所区間に対応する位置において指定期間に存在する外部要因の組み合わせが、設備影響定義管理部１５に記録されている発生検知定義で示される組み合わせに対応、例えば合致するとき、その組み合わせが存在する位置に存在する物理リソースを障害発生箇所として特定し、また、その対応する組み合わせを示す発生検知定義における発生要因を、障害の発生要因として特定する。このように、被疑箇所区間に対応する位置において指定期間に存在する外部要因の組み合わせに基づいて、障害発生箇所と発生要因を特定することができる。

また、一実施形態に係る障害箇所特定装置１０によれば、障害影響定義生成部１４が、過去に発生した障害についての発生要因、障害発生箇所、及び障害発生時の外部要因情報に基づいて、発生検知定義を生成するとともに、その生成された発生検知定義の基となった発生要因に対応するが障害が発生していない個数と、発生要因に対応して実際に障害が発生した個数とに基づいて、寄与率を生成し、それら生成した発生検知定義及び寄与率を、設備影響定義管理部１５に記録する。このように、過去に発生した障害に基づいて、容易に寄与率を生成することができる。

なお、一実施形態に記載した手法は、計算機（コンピュータ）に実行させることができるプログラム（ソフトウエア手段）として、例えば磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯ等）、半導体メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等）等の記録媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させるソフトウエア手段（実行プログラムのみならずテーブル、データ構造も含む）を計算機内に構成させる設定プログラムをも含む。本装置を実現する計算機は、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウエア手段を構築し、このソフトウエア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。なお、本明細書でいう記録媒体は、頒布用に限らず、計算機内部あるいはネットワークを介して接続される機器に設けられた磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶媒体を含むものである。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１…障害箇所特定システム
１０…障害箇所特定装置
１１…設備情報管理部
１２…外部要因情報管理部
１３…設備障害情報管理部
１４…障害影響定義生成部
１５…設備影響定義管理部
１６…設備影響判断処理部
２０…設備情報データベース
３０…外部情報データベース
４０…障害箇所特定指示部
５０…障害箇所提示部
１０１…プロセッサ
１０２…プログラムメモリ
１０３…データメモリ
１０４…入出力インタフェース
１０５…通信インタフェース
１０６…バス
２００…データベースサーバ
４００…管理者端末
５００…利用者端末
５０１…表示部
５１１，５１２…表示ウィンドウ
６００…設備情報
６０１…ビル
６０２，６０２－１～６０２－５…管路
６０３，６０３－１～６０３－４…マンホール
６０４…ケーブル
７０１，７０２，７０３，７０４，７０５…外部要因レイヤ
８００…イベント発生箇所
９０１…被疑箇所区間
ＮＷ…通信ネットワーク

Claims (8)

1. 物理リソースの障害発生箇所を特定する障害箇所特定装置であって、
   前記物理リソースの位置情報を含む設備情報を記録する設備情報管理部と、
   前記物理リソースに障害を与える要因となり得る外部要因に関し、その位置情報を含む外部要因情報を記録する外部要因情報管理部と、
   前記外部要因が前記物理リソースに与え得る影響に関する情報を記録している設備影響定義管理部と、
   前記設備影響定義管理部に記録されている前記情報に基づいて、前記外部要因情報管理部に記録されている前記外部要因情報が前記物理リソースに影響を及ぼすと判断されるとき、前記外部要因情報の位置情報に対応する位置情報を持つ前記設備情報管理部に記録されている前記設備情報から、前記物理リソースに障害が発生したと推測される障害発生箇所を特定し、その特定した障害発生箇所を示す情報を含む障害箇所情報を出力する設備影響判断処理部と、
   を備える、障害箇所特定装置。
2. 前記設備影響判断処理部は、さらに、前記障害の発生要因を特定し、前記障害箇所情報に、前記発生要因を示す情報を含める、請求項１に記載の障害箇所特定装置。
3. 前記設備影響定義管理部は、前記発生要因が前記外部要因のどのような組み合わせで発生するのかを示す発生検知定義と、前記外部要因の前記組み合わせが前記物理リソースに影響を与える可能性を示す寄与率と、を前記情報として記録し、
   前記設備影響判断処理部は、
   前記設備影響定義管理部に記録されている前記発生検知定義に基づいて、前記障害発生箇所を特定し、
   前記設備影響定義管理部に記録されている前記寄与率に基づいて、前記特定した障害発生箇所での障害発生可能性を算出し、
   前記算出した障害発生可能性を示す情報を前記障害箇所情報に含める、
   請求項２に記載の障害箇所特定装置。
4. 前記設備影響判断処理部は、前記物理リソースの障害発生が疑われる被疑箇所区間と、前記外部要因による前記影響を判断するべき指定期間とに従って、障害発生箇所の特定のために使用する前記設備情報及び前記外部要因情報を限定する、請求項３に記載の障害箇所特定装置。
5. 前記設備影響判断処理部は、
   前記被疑箇所区間に対応する位置において前記指定期間に存在する前記外部要因の組み合わせが、前記設備影響定義管理部に記録されている前記発生検知定義で示される前記組み合わせに対応するとき、その組み合わせが存在する位置に存在する前記物理リソースを前記障害発生箇所として特定し、
   前記対応する前記組み合わせを示す前記発生検知定義における前記発生要因を、前記障害の前記発生要因として特定する、
   請求項４に記載の障害箇所特定装置。
6. 過去に発生した障害についての発生要因、障害発生箇所、及び障害発生時の外部要因情報に基づいて、前記発生検知定義を生成するとともに、前記生成された前記発生検知定義の基となった前記発生要因に対応するが障害が発生していない個数と、前記発生要因に対応して実際に障害が発生した個数とに基づいて、前記寄与率を生成し、それら生成した前記発生検知定義及び前記寄与率を、前記設備影響定義管理部に記録する障害影響定義生成部をさらに備える、請求項３至５の何れかに記載の障害箇所特定装置。
7. 物理リソースの障害発生箇所を特定する障害箇所特定装置が行う障害箇所特定方法であって、
   前記物理リソースの位置情報を含む設備情報を記録し、
   前記物理リソースに障害を与える要因となり得る外部要因に関し、その位置情報を含む外部要因情報を記録し、
   前記外部要因が前記物理リソースに与え得る影響に関する情報を記録しておき、
   前記外部要因が前記物理リソースに与え得る影響に関する情報に基づいて、前記外部要因情報が前記物理リソースに影響を及ぼすと判断されるとき、前記外部要因情報の位置情報に対応する位置情報を持つ前記設備情報から、前記物理リソースに障害が発生したと推測される障害発生箇所を特定し、その特定した障害発生箇所を示す情報を含む障害箇所情報を出力する、
   障害箇所特定方法。
8. 物理リソースの障害発生箇所を特定する障害箇所特定装置のコンピュータを、
   前記物理リソースの位置情報を含む設備情報を記録する設備情報管理部、
   前記物理リソースに障害を与える要因となり得る外部要因に関し、その位置情報を含む外部要因情報を記録する外部要因情報管理部、
   前記外部要因が前記物理リソースに与え得る影響に関する情報を記録している設備影響定義管理部、
   前記設備影響定義管理部に記録されている前記情報に基づいて、前記外部要因情報管理部に記録されている前記外部要因情報が前記物理リソースに影響を及ぼすと判断されるとき、前記外部要因情報の位置情報に対応する位置情報を持つ前記設備情報管理部に記録されている前記設備情報から、前記物理リソースに障害が発生したと推測される障害発生箇所を特定し、その特定した障害発生箇所を示す情報を含む障害箇所情報を出力する設備影響判断処理部、
   として機能させるためのコンピュータ読み取り可能な障害箇所特定処理プログラム。

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