JPH04259042A - 列車運行管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数路線に対する列
車運行管理システムに関し、特にコンピュータ台数を削
減してコンピュータシステムの構築を改良した列車運行
管理システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は一般的な列車運行管理システムの
概略構成を示すブロック図である。図において、１はコ
ンピュータからなる運行管理装置、２は列車の運行状態
を表示する表示盤、３は運転指令員（オペレータ）が運
行管理装置１に対して入力操作を行うための指令操作卓
、４は運行管理装置１の入出力インタフェースとなる伝
送装置、５ａ〜５ｅは伝送装置４に接続された複数の運
行管理駅にそれぞれ対応する駅装置、６は伝送装置４と
各駅装置５ａ〜５ｅとの間を接続する伝送回線である。

【０００３】ここで、運行管理装置１は、１台のコンピ
ュータで構成可能であるが、２４時間連続運転という要
求並びに故障時の社会的影響が大きいことを考慮して、
２重系等の手法により信頼性の向上を計っている。この
ような多重系からなる運行管理装置は、例えば、特開昭
５９−７５８６２号公報に記載されている。

【０００４】図６は上記公報に記載された運行管理装置
及びその周辺構成を示すブロック図である。図において
、１１及び１２は全く同一仕様のコンピュータからなる
運行管理ユニットであり、一方の運行管理ユニット１１
が常用系、他方の運行管理ユニット１２が待機系である
。１３は運行管理ユニット１１及び１２に接続された故
障検知装置、１４は運行管理ユニット１１及び１２を切
換えてプラント機器（後述する）に接続する切換接続装
置、１５は切換接続装置１４の共通端子に接続されたプ
ロセス入出力装置である。

【０００５】通常、切換接続装置１４は、図示したよう
に常用系の運行管理ユニット１１を選択しているものと
する。尚、ここでは省略されているが、プロセス入出力
装置１５には、列車情報装置、列車追跡装置、列車検知
装置、時計装置等のプロセス機器が接続されており、こ
れらは、プロセス入出力機器１５と共に、プラント機器
と総称されている。又、各運行管理ユニット１１及び１
２には、図５に参照されるように、システムに必須の表
示盤２及び指令操作卓３が設けられている。

【０００６】次に、図６に示した従来の列車運行管理シ
ステムの故障時における動作について説明する。いま、
常用系の運行管理ユニット１１に障害が発生して、運行
管理ユニット１１が正常に動作することができなくなっ
たとする。このとき、故障検知装置１３は、運行管理ユ
ニット１１の故障を検知し、直ちに待機系の運行管理ユ
ニット１２に代行させるための処理を行う。

【０００７】即ち、運行管理ユニット１１を停止させる
と共に、切換接続装置１４を動作させて常用系の運行管
理ユニット１１を切り離し、待機系の運行管理ユニット
１２をプラント機器に接続させる。これにより、運行管
理ユニット１２は、時計装置から日付及び時刻情報を読
取ると共に、列車追跡装置から全路線上の全列車の在線
位置情報を読込んで列車番号及び在線位置を把握し、自
動的に新しい常用系として動作することになる。

【０００８】又、図６のような待機予備２重系（デュプ
レックス）構成の他に、２台の運行管理ユニットを同一
のソフトウェアで実時間で走らせる並列２重系（デュア
ル）のシステム構成も提案されている。この場合、常用
系及び予備系の各運行管理ユニットが通信回線又は共有
メモリで結合され、列車追跡装置情報並びにダイヤ変更
情報を常用系の運行管理ユニットで入手すると、直ちに
予備系の運行管理ユニットに配布し、ファイルデータの
内容が合わせられる。従って、このようなデュアルシス
テム構成は、常用系で障害が発生したときの予備系への
切換が迅速となるため、従来より多用されている。

【０００９】しかし、近年、電子技術及びソフト技術の
信頼度が向上し、コンピュータの故障はめったに発生し
ないため、２重系を構成してもその効果が発揮される機
会がない。これは、ある意味では幸いなことであるが、
別の意味では投資効果が低く経営効率が悪いということ
になる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の列車運行管理シ
ステムは以上のように、バックアップ系を構成するため
に、待機予備系又は並列２重系が用いられていたので、
鉄道の経営体が複数の路線を有する場合には路線数の２
倍のコンピュータを導入しなければならず、効果の期待
が少ないわりに設備投資費用が高くなるという問題点が
あった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、複数路線の経営体に対して共通
の１台のバックアップ装置を設置することにより、コン
ピュータ台数を削減して投資効率を向上させた列車運行
管理システムを得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る列車運行
管理システムは、複数路線の各々に対して設けられた複
数台の運行管理ユニットと、運行管理ユニットの各々を
統合的に監視すると共に運行管理ユニットの故障発生時
に割込信号を出力する故障監視装置と、割込信号に応答
して動作プログラムを切換え、故障停止した運行管理ユ
ニットのバックアップを行う１台のバックアップ装置と
、故障停止した運行管理ユニットを切り離してバックア
ップ装置をプラント機器に接続する切換接続装置と、各
運行管理ユニット及びバックアップ装置に対して実時間
の運転状態情報を与えるための情報手段とを備えたもの
である。

【００１３】

【作用】この発明においては、運行管理ユニットのいず
れかの故障により、故障検知装置から割込信号が発生す
ると、故障停止した運行管理ユニットの代わりにバック
アップ装置が運転状態情報を引き継ぎ、自動的且つ即座
に継続動作を行う。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
り、１ａ〜１ｃ、１１ａ〜１１ｃ及び１４ａ〜１４ｃは
、それぞれ、前述の運行管理装置１、運行管理ユニット
１１及び切換接続装置１４と同様のものである。各運行
管理装置１ａ〜１ｃは、Ａ路線〜Ｃ路線にそれぞれ個別
に対応しており、各運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃは
、コンピュータの１重系により構成されている。

【００１５】１３Ａは故障検知装置１３に対応する故障
監視装置であり、全路線の運行管理ユニット１１ａ〜１
１ｃを統合的に監視している。ここでは、路線数がＡ〜
Ｃの３路線の場合を示しているが、任意数の複数路線の
場合でも適用可能であることは言うまでもない。１５ａ
〜１５ｃはプロセス入出力機器１５及び各種プロセス機
器を含むプラント機器である。１６はコンピュータから
なるバックアップ装置であり、運行管理ユニット１１ａ
〜１１ｃ、故障監視装置１３Ａ及び切換接続装置１４ａ
〜１４ｃに接続され、待機処理プログラム及び各路線毎
の運行管理プログラムが予め内蔵されている。

【００１６】図２は図１内の故障監視装置１３Ａを詳細
に示すブロック図であり、切換接続装置１４ａ〜１４ｃ
及びプラント機器１５ａ〜１５ｃは省略している。１７
ａ〜１７ｃは各運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃとバッ
クアップ装置１６との間で各種情報を伝送するための通
信回線である。１８ａ〜１８ｃ、１９ａ〜１９ｃ及び２
０ａ〜２０ｃは、各運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃか
らそれぞれ出力されるステータス（状態表示）信号であ
り、１８ａ〜１８ｃは停止信号、１９ａ〜１９ｃは回復
信号、２０ａ〜２０ｃは運転信号である。又、２１はバ
ックアップ装置１６から出力されるステータス信号即ち
待機信号である。各回復信号１９ａ〜１９ｃはバックア
ップ装置１６に入力されている。

【００１７】３０ａ〜３０ｃは各停止信号１８ａ〜１８
ｃと待機信号２１との論理積をとるアンドゲート、３１
ａ〜３１ｃは各アンドゲート３０ａ〜３０ｃの出力信号
と各運転信号２０ａ〜２０ｃとが入力されるフリップフ
ロップであり、これらは故障監視装置１３Ａを構成して
いる。３２ａ〜３２ｃは各フリップフロップ３１ａ〜３
１ｃから出力される割込信号である。各アンドゲート３
０ａ〜３０ｃの出力信号は各フリップフロップ３１ａ〜
３１ｃのセット入力端子Ｓにそれぞれ入力され、各運転
信号２０ａ〜２０ｃは各フリップフロップ３１ａ〜３１
ｃのリセット入力端子Ｒにそれぞれ入力され、各割込信
号３２ａ〜３２ｃはバックアップ装置１６に入力されて
いる。

【００１８】図３は各運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃ
の動作状態及びその遷移を示す説明図であり、１１Ａは
停止状態、１１Ｂは回復状態、１１Ｃは運転状態である
。又、矢印４１は停止状態１１Ａから運転状態１１Ｃへ
の遷移、矢印４２は運転状態１１Ｃから停止状態１１Ａ
への遷移、矢印４３は停止状態１１Ａから回復状態１１
Ｂへの遷移、矢印４４は回復状態１１Ｂから運転状態１
１Ｃへの遷移、矢印４５は回復状態１１Ｂから停止状態
１１Ａへの遷移を示している。

【００１９】図４はバックアップ装置１６の動作状態及
びその遷移を示す説明図であり、１６Ａは停止状態、１
６Ｂは回復状態、１６Ｃは待機状態、１６Ｄはバックア
ップ状態である。又、矢印５１は停止状態１６Ａから回
復状態１６Ｂへの遷移、矢印５２は回復状態１６Ｂから
待機状態１６Ｃへの遷移、矢印５３は待機状態１６Ｃか
らバックアップ状態１６Ｄへの遷移、矢印５４はバック
アップ状態１６Ｄから待機状態１６Ｃへの遷移、矢印５
５は停止状態１６Ａからバックアップ状態１６Ｄへの遷
移、矢印５６はバックアップ状態１６Ｄから停止状態１
６Ａへの遷移、矢印５７は回復状態１６Ｂから停止状態
１６Ａへの遷移である。

【００２０】ここで、各動作状態は以下のように規定さ
れている。 停止状態…コンピュータが全く動作を停止、又は、機能
していない状態。 回復状態…コンピュータが機能するために、列車の運転
状態及びダイヤ状態を一致させている（ダイヤにおいて
、どの列車から列車追跡し自動進路制御を施すか決定し
ている）状態 運転状態…運行管理ユニットが正常に機能している状態
待機状態…運行管理ユニットの停止に備えて最新の列車
の運転情報及びダイヤ情報を常に収集している状態バッ
クアップ状態…バックアップ装置が、停止した運行管理
ユニットの情報を受け継ぎ、その路線制御のために機能
している状態

【００２１】次に、図３及び図４を参照しながら、図１
及び図２に示したこの発明の一実施例の動作について説
明する。運転状態１１Ｃにある運行管理ユニット１１ａ
〜１１ｃは、列車の追跡を行い、列車の運転状態情報を
オペレータに提示すると共に、運転乱れが生じたときに
は遅延警報を発令し、ダイヤ変更入力を受け付けて変更
処理を行う。又、運転日報の作成、統計用計算等の後方
処理も行う。

【００２２】一方、バックアップ装置１６は、各路線の
運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃが正常な運転状態にあ
るとき、各運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃから通信回
線１７ａ〜１７ｃを介して列車の運転状態情報を常に入
手し、列車追跡ファイルを維持すると共に、ダイヤ変更
があった場合には、ダイヤファイルを維持している。尚
、このときにバックアップ装置１６が走らせている待機
処理プログラムは、各運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃ
が所有している運行管理プログラムと異なり、複数路線
分の情報維持を行うための専用のプログラムである。

【００２３】次に、各動作状態の遷移について説明する
。オペレータによってＩＰＬ（Ｉｎｉｔｉａｌ　　Ｐｒ
ｏｇｒａｍｍｉｎｇ　　Ｌｏａｄｉｎｇ）された場合、
運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃは、矢印４１で示すよ
うに停止状態１１Ａから運転状態１１Ｃに遷移する。こ
のように運転状態が確立されると、運行管理ユニット１
１ａ〜１１ｃは、運転信号２０ａ〜２０ｃを出力する。 このとき、バックアップ装置１６は、人為的にまだ立ち
上げられていない。又、万一、運行管理ユニット１１ａ
〜１１ｃと同時にバックアップ装置１６がＩＰＬされた
としても、故障監視装置１３Ａに組み込まれた論理によ
り、運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃの運転状態１１Ｃ
が先に確立される。

【００２４】その後、バックアップ装置１６がＩＰＬさ
れると、バックアップ装置１６は、矢印５１及び５２で
示すように停止状態１６Ａから回復状態１６Ｂを経て待
機状態１６Ｃへ遷移し、故障監視装置１３Ａ内のアンド
ゲート３０ａ〜３０ｃに待機信号２１を出力する。

【００２５】いま、運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃが
全て運転状態１１Ｃであり、バックアップ装置１６が待
機状態１６Ｃであったとする。このとき、例えば運行管
理ユニット１１ａに障害が発生するか、又は、保守点検
のために人為的にそのコンピュータが停止されると、運
行管理ユニット１１ａは、矢印４２で示すように運転状
態１１Ｃから停止状態１１Ａに遷移し、故障監視装置１
３Ａ内のアンドゲート３０ａに停止信号１８ａを出力す
る。

【００２６】このとき、アンドゲート３０ａの他方の入
力端子には既に待機信号２１が入力されているので、そ
の入力条件が成立して、アンドゲート３０ａは、論理「
１」信号をフリップフロップ３１ａに出力する。又、停
止信号１８ａの発生と同時に、運転信号２０ａが論理「
０」となるため、フリップフロップ３１ａが動作し、フ
リップフロップ３１ａは、バックアップ装置１６に論理
「１」の割込信号３２ａを出力する。

【００２７】これにより、バックアップ装置１６は、矢
印５３で示すように待機状態１６Ｃからバックアップ状
態１６Ｄに遷移する。即ち、割込信号を受けたＡ路線以
外のＢ及びＣ路線の運行管理ユニット１１ｂ及び１１ｃ
に対する待機処理を停止し、動作プログラムの内容をＡ
路線の運行管理ユニット１１ａ内のプログラムと同一の
運行管理プログラムと入れ換える。このとき、バックア
ップ装置１６は、列車追跡及びダイヤ等のデータファイ
ルとして、運行管理ユニット１１ａが停止する直前まで
のデータを既に入手しているので、プログラムの入れ換
えが完了すると、直ちにＡ路線の運行管理ユニット１１
ａのバックアップとして運転を継続することができる。

【００２８】その後、運行管理ユニット１１ａの運転可
能な条件が整うと、運行管理ユニット１１ａは、バック
アップ装置１６に回復信号１９ａを出力する。これによ
り、バックアップ装置１６は、バックアップ状態１６Ｄ
において処理した列車追跡情報及びダイヤ情報を、通信
回線１７ａを介して運行管理ユニット１１ａに与え、い
わゆる回復処理を行う。従って、運行管理ユニット１１
ａは、矢印４３で示すように停止状態１１Ａから回復状
態１１Ｂに遷移する。

【００２９】回復処理が完了すると、運行管理ユニット
１１ａは、矢印４４で示すように回復状態１１Ｂから運
転状態１１Ｃに遷移し、回復信号１９ａをオフすると共
に、論理「１」の運転信号２０ａを出力する。運転信号
２０ａにより、フリップフロップ３１ａがリセットされ
、バックアップ装置１６に対して回復要求するための割
込信号３２ａはオフされる。

【００３０】この結果、バックアップ装置１６は、Ａ路
線に対するバックアップ動作を停止して再び待機処理プ
ログラムを立ち上げると共に、待機処理を停止していた
Ｂ及びＣ路線に対し、追跡データ及びダイヤ情報の回復
処理を行う。即ち、バックアップ装置１６は、運行管理
ユニット１１ａに対しては、矢印５４で示すようにバッ
クアップ状態１６Ｄから待機状態１６Ｃに遷移し、運行
管理ユニット１１ｂ及び１１ｃに対しては、矢印５１及
び５２で示すように停止状態１６Ａから回復状態１６Ｂ
に遷移した後、待機状態１６Ｃに遷移する。

【００３１】尚、運行管理ユニット１１ａは、回復処理
中に故障して停止すると、矢印４５で示すように、回復
状態１１Ｂから停止状態１１Ａに遷移する。又、バック
アップ装置１６は、バックアップ処理中又は回復処理中
に故障して停止すると、矢印５６又は５７で示すように
、バックアップ状態１６Ｄ又は回復状態１６Ｂから停止
状態１６Ａに遷移する。更に、バックアップ装置１６の
ＩＰＬ時に運行管理ユニットが停止状態１１Ａにある場
合には、バックアップ装置１６は、矢印５５で示すよう
に待機状態１６Ｃを介さずに直接バックアップ状態１６
Ｄに遷移する。

【００３２】このように、複数路線毎の運行管理装置１
ａ〜１ｃに対して設けられた１台のバックアップ装置１
６が、通信回線１７ａ〜１７ｃを介して全路線の実時間
最新情報を得ているので、故障監視装置１３Ａからの割
込信号３２ａ〜３２ｃにより、自動的且つ即座に故障停
止した運行管理ユニットをバックアップすることができ
る。このとき、運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃとバッ
クアップ装置１６の両方、又は、複数の運行管理ユニッ
トが同時に故障停止することは、極めて起こりにくく、
特に考慮する必要はない。従って、コンピュータの設置
台数が削減され、複数路線を有する鉄道経営体において
投資効率が著しく向上する。

【００３３】尚、上記実施例では、運行管理ユニット１
１ａ〜１１ｃ及びバックアップ装置１６に対する実時間
の情報授受を行う情報手段として通信回線１７ａ〜１７
ｃを用いたが、運行管理ユニット１１ａ〜１１ｃ及びバ
ックアップ装置１６の双方でアクセス可能な共有メモリ
を用いてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、複数路
線の各々に対して設けられた複数台の運行管理ユニット
と、運行管理ユニットの各々を統合的に監視すると共に
運行管理ユニットの故障発生時に割込信号を出力する故
障監視装置と、割込信号に応答して動作プログラムを切
換え、故障停止した運行管理ユニットのバックアップを
行う１台のバックアップ装置と、故障停止した運行管理
ユニットを切り離してバックアップ装置をプラント機器
に接続する切換接続装置と、各運行管理ユニット及びバ
ックアップ装置に対して実時間の運転状態情報を与える
ための情報手段とを備え、運行管理ユニットの故障によ
り割込信号が発生すると、故障停止した運行管理ユニッ
トの代わりにバックアップ装置が運転状態情報を引き継
ぎ、自動的且つ即座に継続動作を行うようにしたので、
コンピュータ台数を削減して投資効率を向上させた列車
運行管理システムが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１内の故障監視装置を具体的に示すブロック
図である。

【図３】図１及び図２内の運行管理ユニットの動作状態
の遷移を示す説明図である。

【図４】図１及び図２内のバックアップ装置の動作状態
の遷移を示す説明図である。

【図５】一般的な列車運行管理システムを示すブロック
図である。

【図６】従来の列車運行管理システムを示すブロック図
である。

【符号の説明】 １ａ〜１ｃ　　　　運行管理装置 １１ａ〜１１ｃ　　　　運行管理ユニット１３Ａ　　　
　故障監視装置 １４ａ〜１４ｃ　　　　切換接続装置 １５ａ〜１５ｃ　　　　プラント機器 １６　　　　バックアップ装置 １７ａ〜１７ｃ　　　　通信回線 ３２ａ〜３２ｃ　　　　割込信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数路線の列車を運行管理する列車運
   行管理システムにおいて、前記複数路線の各々に対して
   設けられた複数台の運行管理ユニットと、前記運行管理
   ユニットの各々を統合的に監視すると共に前記運行管理
   ユニットの故障発生時に割込信号を出力する故障監視装
   置と、前記割込信号に応答して動作プログラムを切換え
   、故障停止した運行管理ユニットのバックアップを行う
   １台のバックアップ装置と、前記故障停止した運行管理
   ユニットを切り離して前記バックアップ装置をプラント
   機器に接続する切換接続装置と、前記各運行管理ユニッ
   ト及び前記バックアップ装置に対して実時間の運転状態
   情報を与えるための情報手段と、を備えたことを特徴と
   する列車運行管理システム。