KR20040089643A

KR20040089643A - 철도역 핵심 컴퓨터 장치용 로직 제어 유닛을 생성하는디바이스 및 방법

Info

Publication number: KR20040089643A
Application number: KR10-2004-7012871A
Authority: KR
Inventors: 시드니 민코위츠; 프랑세스코 트라몬타나
Original assignee: 알스톰 페로비아리아 에스.피.에이.
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2004-10-21
Also published as: AU2003210294A1; BR0307261A; ITSV20020009A1; CA2476400A1; CA2476400C; US7522978B2; DE60321900D1; EP1490253B1; ES2307954T3; ATE399692T1; EP1490253A1; CN1620382A; KR20080019734A; KR100827508B1; WO2003070537A1; CN100515843C; AU2003210294B2; US20050107890A1

Abstract

본 발명은 철도역 핵심 컴퓨터 장치에 관한 로직 제어 유닛을 생성하는 방법에 관한 것으로서, 철도역 시스템에서 제어 유닛은 하나 이상의 핵심 컴퓨터를 포함하며, 이 핵심 컴퓨터는 로직 유닛과 조합하여 동작하는 제어 프로그램을 기초로 하여 상태 전환 제어(state switching controls)를 이른바 야드 요소(yard elements)에 송신하고 상태 피드백 및/또는 진단 신호를 상기 야드 요소로부터 수신하고, 상기 로직 유닛은 철도역 운행표(station diagram) 및 상태 테이블에 의해 정의된 주변 조건에 근거하여 프로그램에 의해 자동으로 생성되고, 상기 로직 유닛은 불(Boolean) 로직 함수에 따라 동작하는 소자를 갖는 회로망이며 또한 상기 철도역 운행표 및 상태 테이블에 따라 적절히 구축되어 있고, 상기 로직 제어 유닛은 불 로직 함수로 이루어진 알고리즘을 포함하는 프로그램이고, 이때 불 로직 함수는 불 로직 회로망과 같이 동작한다. 본 발명에 따라, 자동적으로 생성된 로직 유닛의 정확도를 체크하는 단계가 주어지고, 이 단계는 아래의 두 단계를 포함한다: 첫째, 동일한 철도역 운행표와 동일한 상태 테이블에 따라 두 개의 로직 제어 유닛의 평행 발생 단계로서, 각각은 서로 다른 발생 프로그램에 의해 생성된다. 그리고 두 번째는 구조적 차이를 체크하기 위해 로직 회로망 사이의 비교 단계 또는 두 개의 다른 프로그램에 의해 제공된 네트워크-시뮬레이팅 로직 프로그램 사이의 비교 단계이다.

Description

철도역 핵심 컴퓨터 장치용 로직 제어 유닛을 생성하는 디바이스 및 방법{METHOD AND DEVICE OF GENERATING LOGIC CONTROL UNITS FOR RAILROAD STATION-BASED VITAL COMPUTER APPARATUSES}

도 1은 본 발명 방법의 흐름도.

도 2는 본 발명에 따라 핵심 컴퓨터 장치를 갖는 철도역 시스템의 블록도.

본 발명은 철도역 핵심 컴퓨터 장치에 관한 로직 제어 유닛을 생성하는 방법을 다루는 것으로서, 철도역 시스템에서 제어 유닛은 하나 이상의 핵심 컴퓨터를 포함하며, 이 핵심 컴퓨터는 로직 유닛과 결합하여 동작하는 제어 프로그램을 기초로 하여 상태 전환 제어(state switching controls)를 이른바 야드 요소(yard elements)에 송신하고, 이 야드 요소는 열차 순환 관련 동작을 실행하도록 설계된 디바이스로서 가령, 신호(signaling) 디바이스 및/또는 철로 스위치 및/또는 트랙 회로 등이 있으며, 상기 야드 요소들로부터 상태 피드백 및/또는 진단 신호를 수신하고, 상기 로직 유닛은 어떤 프로그램에 의하여 자동으로 생성되고, 이 프로그램은 철도역 운행표(station diagram)로 정의된 주변 조건에 근거하여 야드 요소들의 목록 및 트랙에 대한 야드 요소들의 위치를 포함하고, 상기 로직 유닛은 또한 상태 테이블(state table)에 의해 자동으로 생성되며, 이때 상태 추정(state assuming) 및/또는 상태 전환(state switching) 규칙은 상기 야드 요소들에 대하여 정해지는데 이는 상태 및/또는 다른 야드 요소들의 상태 전환 및/또는 철도 교통의 적절한 운용을 참조로 이루어지며, 상기 로직 유닛은 불(Boolean) 로직 함수에 따라 동작하는 소자들을 갖는 회로망이고 또한 상기 철도역 운행표 및 상태 테이블에 따라 적절히 구축되어 있으며, 또한 상기 로직 제어 유닛은 불 로직 함수들로 이루어진 알고리즘들을 포함하는 프로그램이고, 이때 불 로직 함수들은 불 로직 회로망과 같이 동작한다.

이러한 장치 및 방법은 이탈리아 특허 출원 ITGE94A000061에 알려져 있다.

철도역 시스템은 일반적으로 다른 야드 요소들에 대한 제어(controls)를 발생하는 중앙 유닛을 포함하고, 이러한 제어에는 신호 및/또는 스위치 및/또는 트랙 회로 등이 있다. 열차가 안전하게 통과하는 것을 보장하기 위하여 이러한 야드 요소들은 다른 상태들을 추정할 것이며, 이 다른 상태들에는 가령 "트랙 개방(track open)", 정지 신호, 또는 어떤 로직에 따른 선로 스위치 전환 등이 있고, 이때 이 로직은 어떠한 상태에서 충돌이나 위험한 상황을 야기하거나 혹은 허용된 철도 운행 규정을 만족시키지 않는 다른 야드 요소들의 상태나 상태 전환을 설명한다.

야드 요소에는 일반적으로 상태 전환 동작을 실행하는 구동장치가 갖추어져 있고 또한 현재의 상태 및 그 작용에 관한 신호를 보내는 제어 디바이스 및/또는 모니터링 디바이스 및/또는 진단 디바이스가 주어져 있어서, 철도역의 고정 장치, 즉 중앙 제어 유닛은 모든 철도 교통 환경을 항상 통제하에 둘 수 있을 것이다. 그러므로, 특정 요소에 전송되는 사전설정된 상태 전환 제어는 명확한 원리에 따른 다른 야드 요소에 일련의 상태 운용(state maintaining)이나 전환 제어를 발생시킨다. 따라서 중앙 제어 유닛은 제어 송신용 및 피드백 수신에 대한 전용의 방식으로 각각의 서로 다른 요소들과 통신하는 제어 출력 서브유닛을 가지고 또한 중앙 제어유닛은 엄격한(strict) 로직하에서 동작하며, 이때 이 엄격한 로직은 안전한 동작을 준수하여 야드 요소의 상태 전환 규칙을 포함한다. 이러한 네트워크는 하드웨어, 즉 사전 설정된 불 연산을 실행하도록 설계된 다수의 하드웨어 소자에 연결된 회로망과 같은 하드웨어만으로 구성될 수 있다. 일반적으로 철도 응용의 경우, 불 연산을 수행하도록 설계된 소자들은 릴레이 연결 회로로 구성되거나 또는 야드 요소의 상태 전환 규칙에 따르는 제어 출력을 발생하도록 특별히 설계되어 연결된 로직 집적 회로 등으로 구성되어 있다.

컴퓨터가 철도 응용에 도입됨에 따라, 하드웨어 로직 유닛은 불 방정식 집합을 포함하는 제어 및 모니터링 프로그램들로 점차 대체되었고, 이때 상기 불 방정식 집합은 어떤 로직 제어 프로그램(즉, 하드웨어 등가 가상 로직 유닛)에 통합될 때 각각의 하드웨어 불 연산자의 동작 및 형식(form)을 설명한다.

중앙의 가상 컴퓨터는 다른 표준화된 라이브러리 절차(가령, 상태 전환 제어), 및 진단(diagnostic)을 다루는 프로그램을 포함할 수 있고, 또한 제어 및 모니터링 구조를 통합하여 범용의 안전 규정 동작 원칙을 재생성하는 제어 및 모니터링 함수(functions)를 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 일반적인 운용 프로그램은 야드 요소와 같은 철도역 시스템의 특정 구조, 관련된 상태 전환 규칙 및 소위 상태 테이블 등에 근거하여 고객 지향적일 필요가 있다. 이러한 목적으로, 철도역 시스템 구조에 적용될 때 각 중앙 유닛은 제어 및 모니터링 동작을 주변 조건에 관련시키기 위한 로직 제어 프로그램을 필요로 한다. 이러한 제어 로직들은 미리 제조될 수 없고, 특정 철도역 시스템 구조에 따른다.

제어 로직들은 불 방정식 집합으로 구성되고, 이 방정식의 변수들은 서로 다른 요소들로 주어지거나 상태 제어 및 상태 제어의 진단 데이터로 주어지며, 상기 제어 로직들은 생성 프로그램과 같은 자동 시스템에 의해 생성되는 것으로 알려져 있고, 이때 생성 프로그램은 상태 테이블이나 상태 전환 테이블 및 철도역 시스템 다이아그램을 입력 베이스로 사용함으로써 특정 철도역의 제어 및 모니터링 로직 프로그램의 알고리즘을 형성하는 불 방정식 집합을 생성하게 된다.

종전 기술은 로직 제어 및 모니터링 모듈에서 얻어지는 제어 로직을 구현하고, 에러나 야드 요소사이의 상태 불일치(incompatibilities)가 발생할 때 로직 프로그램을 편집함으로써 결과적인 기능 체크를 한다. 이러한 기능 체크는 필드 테스트를 포함하는데, 이는 제어 및 모니터링 유닛이 특정 철도역 시스템에 설치될 때 이루어진다.

체크 모드는 비교적 복잡하고 시간이 걸린다. 또한 로직 유닛이 소프트웨어 제품이 아니라 불 함수를 실행하도록 설계된 전자 소자 세트로 구성될 때, 상기의 구현은 회로의 동작을 체크하기 전에 회로가 구성되어야 하므로 훨씬 더 어려워진다.

본 발명은 상기 설명된 바와 같이 체크 동작을 단순화하여 시간 요건을 감소하는 방법을 개선하려는 목적을 가진 반면, 야드 요소의 상태 전환 원칙 및 철도역 구조에 따라 로직 유닛의 높은 동작 안전성을 유지한다.

본 발명은 아래의 두 단계를 포함하는 앞서의 방법을 제공함으로써 상기 목적을 달성한다:

첫째, 동일한 철도역 다이아그램 및 동일한 상태 테이블에 따라 두 개의 로직 제어 유닛의 병렬 생성(parallel generation) 단계로서, 이 두 유닛은 가능한 한 서로 다른 생성 프로그램에 의해 생성된다.

둘째, 로직 회로망들 사이에서 또는 상기 두 개의 서로 다른 생성프로그램에서 둘 사이이 차이를 체크하기 위해 제공된 네트워크-시뮬레이팅 로직 프로그램 사이의 비교 단계이다.

아무런 차이점이 발견되지 않으면, 상기 로직 제어 및 모니터링 유닛의 불 방정식은 옳은 것으로 간주된다. 만일 차이점이 감지되면, 어떤 수정이나 변경이 이루어질 것이다.

이러한 수정 및 변경은 체킹(checking)으로 이루어져 있으며, 이 체킹은 상태 테이블 및 철도역 다이아그램이 생성 프로그램에 대하여 식별가능한 포맷으로 적절히 코드화 되어있다.

상기 두 로직 생성 프로그램은 독립적이고, 프로그래밍 언어에 따라서 및 시스템 변수 분석 및 판독 접근법(reading approach)에 따라서 서로 다르다.

매우 큰 철도역 시스템에서는 많은 수의 변수가 주어져 있고, 또 비록 알고리즘이 단순한 동작을 실행하도록 되어 있지만, 야드 요소들의 수 및 상태들 사이의 로직 연결은 고도의 프로세싱 작업을 필요로 할 것이다. 여기에서, 프로세싱 알고리즘은 소위 신경망(neural networks)으로 구성될 수 있고, 이 신경망에 야드 요소들 및 상태 테이블의 지배적 상태나 야드 요소들사이의 상태 전환 관계들의 목록이 기본적 지식으로 주어진다. 신경망은 기본적 지식 및 그 해석이 점차 증가함에따라 사용 후 지식을 확장하게 되고, 또한 그 결과로서 컴퓨팅 모드가 변화하게 되는 상당한 이점을 제공한다. 더욱이, 신경망은 상태 테이블의 특정 구조 및 철도역 운행표에 상관없이 상기 기본 지식을 사용하고, 또한 상기 신경망은 대개 동일하거나 유사한 상황을 인식할 수 있어서 기본 지식의 상황과 유사성을 갖는 새로운 상황을 다루도록 할 수 있다.

상기 두 생성 프로그램에 의해 생성된 로직 제어 유닛은 만일 소프트웨어 형태로 주어질 경우 방정식 세트로 구성되며, 이때 이 방정식의 생성은 상태 테이블 및 철도역 요소와 관련된 정보를 근거로 이루어진다.

철도역 요소와 관련된 정보에는 철도역 요소들에 필요한 입력 및 출력들의 종류가 포함되고, 또한 ID 코드 및 제어 프로그램이 포함되는데, 이때 ID 코드 및 제어 프로그램은 상기 로직 유닛에 의해 생성된 제어를 야드 요소 및 시간 태그(time tags)를 위한 식별가능한 제어(discernible)로 전환하는 드라이버를 말한다.

종전 기술에서와 같이, 상기 제어 로직은 드라이버의 특정 종류와 무관하며, 또한 상기 제어 로직은 제어 입력 및/또는 제어 출력 변수들을 알고 있어야 한다.

이는 철도역이 확장될 때에도 상기 방법이 현존하는 제어 유닛에서 사용될 수 있음을 말한다. 이 경우, 새로운 제어 로직이 발생되어 어떤 변화를 설명하게 되고, 중앙 제어 유닛의 메모리에 존재하는 경우를 제외하고는 어떠한 드라이버나 다른 소자들도 제공될 필요가 없고, 상기 중앙 제어 유닛은 관련 요소가 다루어질 경우 특별한 전용 섹션에서 상기 로직 제어 유닛에 의해 적절히 구현된다.

이러한 경우에, 상태 테이블 및 철도역 다이아그램의 입력이나 판독(reading) 모듈뿐 아니라 상기 생성 프로그램은 중앙 제어 유닛의 운영 소프트웨어에서 안정된 섹션, 즉 핵심 컴퓨터 고정 장치를 형성할 수 있다.

결과적 로직 유닛들을 비교하는 프로그램, 즉 로직 유닛을 정의하는 알고리즘의 방정식으로서, 비교 소프트웨어 제품이 사용될 수 있으며, 예를 들면 Mortice Kern Systems Inc.의 Win32-Release 3.2b용 MKS Visual Difference 및/또는 Micorsoft Corp.의 Microsoft WinDiff-Release 4.0 이 있다.

만일 상기 두 생성프로그램에서 생성된 로직 제어 유닛들을 비교했을 때, 동시의(coincident) 결과가 얻어지면, 즉 아무런 차이가 감지되지 않으면, 생성된 로직 제어 유닛은 옳은 것으로 간주된다.

만일 상기 두 유닛이 일치하지 않으면, 상기 비교 프로그램은 차이점 목록을 만들어 이를 정정하도록 분석할 것이며, 이때 상기 두 생성 프로그램에 의한 로직 제어 유닛 생성 단계 및 이들의 비교 단계는 반복될 것이다.

이러한 체크 모드의 이점은 상당하여, 시스템에서 제어 로직이 구현될 필요 없이 체크 모드는 실행될 수 있고, 체크 동작은 로직 제어 유닛을 생성용 컴퓨터의 가상 데이터 상에서 직접 실행되어진다. 생성된 로직 제어 유닛은 중앙 제어 유닛에 로딩(loading)될 필요도 없으며, 제어 프로그램 및 드라이버와 인터페이스할 필요도 없다.

또 다른 특성에 따르면, 상기 제어 로직 생성 프로그램은 입력을 수신하고, 이때 입력은 야드 요소의 상태 관련 변수 데이터(yard element state-related variable data)를 포함할 뿐만 아니라, 야드 요소에 의해 중앙 제어 유닛에 출력으로 제공되는 모니터링 신호의 상태 관련 변수 데이터(monitoring signal state-related variable data)를 포함하고 있다.

모니터링 변수 관련 데이터외에도, 상기 제어 로직의 생성 프로그램들은 야드 요소의 진단 변수 관련 데이터(yard element diagnostic variable-related data)를 또한 수신한다.

추가 개선사항에 따르면, 상기 비교 프로그램 및/또는 제 2 생성 프로그램 및/또는 두 생성 프로그램 모두는 에러 메시지와 같이 에러를 표시하는 루틴(routines)을 포함한다.

또한, 만일 사용자가 생성 절차 및/또는 비교 절차의 끝에서 유기적이고 구조적인 교정을 하기로 결정한다면, 교정 루틴(correction routines)은 사용자의 뜻대로 초기화되거나 또는 건너뛰게(skip) 될 수 있다.

또 다른 개선사항에 따르면, 상기 두 제어 로직 생성 프로그램은 적어도 약간 다르거나, 두 생성 프로그램 중 적어도 하나는 입력 데이터를 분석하는 시작 루틴을 포함할 수 있으며, 상기 입력 데이터에는 상태 테이블 및/또는 상태 전환 테이블 및/또는 철도역 시스템 다이아그램의 야드 요소 목록이 있다.

상기 입력 데이터는 코딩이나 그 구조에 관하여 및 에러나 로직의 모순의 존재에 관하여 구조적 일치(structural consistency) 여부가 검사되고, 상기 에러나 로직상의 모순에는 철도역 시스템 등에 필요한 야드 요소들의 불가능하거나 허용되지 않는 조합과 같은 비 유니크(non unique) 야드 요소들을 식별하는 키(keys)가 있다. 따라서, 이러한 예비 단계에서는, 로직 제어 유닛 생성 프로그램의 지식 기반을 형성하는 입력 데이터베이스에 대하여 완전한 일치가 보장된다.

본 발명의 방법은 야드 요소가 추가되어야 하는 철도 시스템에서 매우 쉬운 통합을 가능하게 한다. 실제로, 미리 제작된 드라이버 유닛들이 각 야드 요소에 대하여 주어지기 때문에, 새로운 야드 요소는 상기 철도역 시스템 다이아그램, 즉 요소 목록 및 상태 테이블 등을 업데이트함으로써, 그리고 두 로직 제어 유닛을 병렬로 생성함으로써, 그리고 중앙 제어 유닛을 새로운 철도역 시스템 상황으로 업데이트하도록 두 유닛을 비교함으로써 쉽게 추가되어질 수 있다.

로직 제어 유닛 생성 프로그램은 야드 요소 종류와 무관하고, 개별적인 야드 요소 드라이버의 지식을 필요로 하지 않으며, 또한 모니터링 및 진단 시스템의 지식도 필요로 하지 않지만, 야드 요소에 제공되는 제어 데이터의 수와 종류의 표시를 필요로 하고 또한 야드 요소 및 야드 요소의 구동 유닛에 의해 전송되는 모니터링 및 진단 데이터의 수와 종류의 표시를 필요로 한다. 이러한 제어 및 모니터링 또는 진단 변수들과 야드 요소와의 적합성(compliance)은 상기 제어, 모니터링, 및 진단 변수를 바꾸는 특정 드라이버에 의해 보장되며, 이때 상기 특정 드라이버는 제어 변수에 대해서는 야드 요소 하드웨어에 필요한 구조로 바꾸고, 모니터링 및 진단 변수에 대해서는 중앙 제어 유닛에 필요한 구조로 바꾸게 된다.

본 발명은 또한 소위 ASCV(Railroad Vital Station Control Apparatus)의 동작을 다루며, 이 ASCV는 다수의 야드 요소에 대한 중앙 제어 유닛을 만들도록 설계되고, 또한 철도역 핵심 컴퓨터 장치는 야드 요소에 의해 생성된 모니터링 및 진단 신호용 입력을 포함하고, 야드 요소의 상태 전환 제어 신호용 출력을 포함하고, 야드 요소의 서로 다른 각각의 종류에 대한 드라이버를 갖는 제어 프로그램을 포함하며, 이 제어 프로그램은 철도역 장치에서 생성된 제어 변수들을 제어 및 인터페이스하는 프로그램이고, 이 제어 변수들은 야드 요소 및 야드 요소에 의해 생성된 모니터링 및 범용의 진단 변수에 전송되고 또한 상기 철도역 장치에 전송되며, 철도역 시스템 다이아그램을 포함하고, 이 철도역 시스템 다이아그램은 야드 요소의 목록 및 야드 요소들 사이의 관계를 포함하는 지식 기반이며, 상태 추정 또는 상태 전환 규칙의 데이터베이스를 포함하고, 이 규칙들은 이른바 상태 테이블로 이름 붙여진 안전한 철도 교통 관리 요건에 따라서 서로 다른 야드 요소들에 대하여 허용되며, 로직 제어 유닛을 포함하고, 이 로직 제어 유닛은 철도역 시스템 다이아그램 및 상태 테이블에 따라 야드 요소 제어 시퀀스의 적절한 제어 전송 및 연결을 위한 불 방정식 및/또는 로직 함수들로 구성된다.

본 발명에 따르면, 상기 철도역 핵심 컴퓨터 장치는 로직 제어 유닛을 형성하는 알고리즘의 자동 및 리던던트(redundant) 생성에 대한 프로그램을 포함하고, 이 로직 제어 유닛은 리던던시(redundancy)를 사용함으로써 상기 로직 제어 유닛 알고리즘의 소프트웨어 체크를 실행하게 된다.

이 프로그램은 철도역 시스템 다이아그램이 바뀔 때마다, 즉 야드 요소들이 추가되거나 삭제되거나 철도역 교통 운영 규칙, 즉 상태 테이블이 바뀔 때마다 사용자가 리콜(recall)할 수 있는 루틴을 만든다.

리던던시(redundancy)는 로직 제어 유닛을 형성하는 불 알고리즘을 생성하도록 두 개의 다른 프로그램을 사용하여 생성되며, 상기 프로그램은 두 개의 로직 제어 유닛을 제공하고, 이때 두 로직 제어 유닛의 알고리즘들(즉, 불 방정식)은 비교되고 그 결과 생성 알고리즘 사이에 아무런 차이가 없을 때 옳은 것으로 간주된다.

로직 제어 유닛 알고리즘의 정확도(correctness)는 서로 다른 두 개의 생성 프로그램을 제공함으로써 보장되고, 두 프로그램의 차이 수준은 두 개의 다른 프로그래밍 언어를 사용함으로써 및/또는 서로 다른 개발 팀에서 개발된 생성 프로그램을 가짐으로써 및/또는 입력 데이터(즉, 철도역 시스템 다이아그램 및/또는 상태 테이블 데이터)의 다른 구조를 사용함으로써 이루어지며, 이때 입력 데이터는 철도역 시스템 다이아그램 및 상태 테이블 제한에 따르며, 상태 테이블 제한은 두 생성 프로그램에서 동일하다.

본 발명의 개선 내용은 청구항의 주제를 이룰 것이다.

본 발명의 이점은 첨부 도면을 기초로 주어지는 실시예의 아래 설명에서 더욱 분명해질 것이다.

도 1에서, 본 발명은 철도역 시스템 제어 및 모니터링 로직의 자동 및 리던던트 생성 방법을 제공하고, 이때 제어 및 모니터링 로직은 예를 들어 빛, 선로 스위치, 트랙 회로 등의 다른 요소들을 제어하고 관리하는 중앙 유닛을 말한다. 철도역 핵심 컴퓨터 고정 장치라고 이름 붙여진 상기 중앙 제어 및 모니터링 유닛은두 개의 로직 제어 및 모니터링 레벨을 포함한다. 일반적인 절차 지향(procedure-oriented) 제어, 모니터링, 및 진단 로직들은 특정 철도역 시스템 및 구조와는 무관하며 또한 요소들 및/또는 특별한 철도 교통 요건의 수나 종류와도 무관하다. 일반적으로 이러한 프로그램들은 불 출력 데이터를 전송하고 불 입력 데이터를 수신하는 참/거짓 의미를 갖는 로직 구조체를 사용한다.

이러한 보편적인 절차 지향 프로그램들은 모든 시스템에서 적절히 동작할 수는 없어서 특별한 로직 데이터의 프로세싱을 필요로 하며, 이 프로세싱은 철도역 시스템의 특정 구성에 따라 구축되는 진단 데이터 및 특히 제어 및 피드백을 말한다. 또한 특정 철도역 시스템은 사전에 결정된 안전 운영 규칙들에 따르는 특정의 철도역 교통 운영 작업을 실행해야 한다. 이러한 규칙들은 상태 추정 제어 및 적절한 성능 피드백을 다른 요소들과 연관시키는 것을 필요로 하고, 이 다른 요소들은 특정 시스템, 상태 제어 및 전환 표준, 및 동작 실행 규칙에 의해 사전에 결정된 다이아그램에 따르며, 이때 동작 실행 규칙은 각각의 경우 철도 교통 운영 체제에 따른다.

도 1 및 앞서 내용을 참고할 때, 본 발명은 상기 철도역 제어 및 모니터링 로직을 자동 생성하는 방법에 관한 것이며, 상기 제어 및 모니터링 및/또는 진단 로직 생성용 프로그램으로부터 철도역 시스템의 다이아그램 데이터 및 요소 제어 관리 및/또는 상태 전환 규칙들을 식별가능한 형태로 처리하는 제 1 단계를 포함한다. 따라서, 두 개의 데이터베이스가 생성되고, 하나는 시스템 구성용으로, 다른 하나는 요소 상태의 추정 및/또는 전환 규칙들에 관한 것으로서 제 1 요소 제어에영향을 받을 수 있는 다른 요소들과의 관계나 연관성을 설명하고 있다.

상기 철도역 시스템 구성 데이터베이스 및 상태 테이블 데이터베이스(다른 요소들에 대한 상태 추정 또는 상태 전환 규칙)는 특정 철도 시스템에서 제어 및 모니터링 및/또는 진단 로직을 생성하는 알고리즘의 소위 지식 기반을 형성한다.

이후, 상기 데이터는 제어 및 모니터링 불 방정식들을 분석하고 생성하는 프로그램에 지식 데이터베이스로서 전송되고, 상기 제어 및 모니터링 불 방정식은 제어 및 모니터링 프로그램을 형성하는 알고리즘을 구성한다. 철도역 시스템 및 상태 테이블에 관련된 동일한 지식 기반 데이터는 제 2 분석 및 제 2 불 방정식 세트를 생성하는 프로세싱 프로그램으로 전송되고, 이는 동일한 철도역에 관련되어서 제 1 프로그램과 같은 운영 규칙에 따르는 제 2 로직 제어 및 모니터링 프로그램을 형성하게 된다.

그리고, 상기 두 불 방정식 세트는 비교 알고리즘에 의해서 비교된다. 비교 결과는 철도역의 특정 제어 및 모니터링 로직 프로그램의 핵심을 이루는 상기 불 방정식이 올바르게 생성되었는지 혹은 생성 에러가 발생하였는지를 결정한다.

상기 두 개의 불 방정식 세트가 동일한 것으로 나타나면, 이는 올바른 것으로 간주되고, 상기 제어 및 모니터링 로직 프로그램은 안전하게 보장되는 것으로 간주된다. 만일 차이가 감지되면, 상기 비교 프로그램은 차이를 알려주는 메시지를 전송하고, 이러한 메시지에는 에러 메시지 기호 또는 감지되는 차이 및 그 차이를 발생하게 하는 에러에 관한 특정한 표시를 포함할 수 있다.

후자의 경우에, 교정 작업이 필요하고, 생성 프로세스는 반복되어야 한다.

상기 리던던트 생성 및 비교 단계는 종래 기술의 체킹 단계를 안전하게 대체하며, 상기 종래 기술의 체킹 단계는 제어 및 모니터링 로직 프로그램이 중앙 제어 장치에 로딩되어 있을 때 그리고 기능적인 필드 체크(functional field checks)가 철도역 시스템에서 직접 실행될 때 이루어지므로 비용 및 지속 결점(duration drawback)을 포함하게 된다.

리던던트 생성 및 불 방정식의 리던던트 세트의 비교에 기초한 상기 체킹 단계는 상기 생성 컴퓨터와 같은 컴퓨터에서 또는 전용 컴퓨터에서 수행되고, 그리고 비교적 빨리 실행된다. 병렬 생성은 상기 같은 컴퓨터에서 또는 별도의 컴퓨터에서 병렬로 일시에 실행된다.

불 방정식 세트를 생성하는 프로그램들 사이의 차이는 다른 레벨에서 설정될 수 있다. 이는 다른 프로그래밍 언어를 사용하거나 또는 상기 생성 프로그램을 다른 개발자(developers) 팀에서 개발되게 함으로써 얻어질 수 있다. 예를 들어, 신경망이 사용될 때, 다른 개발자에 의해 제공된 많은 수의 네트워크가 존재하고, 이네트워크는 다른 규칙에 따라 지식 기반을 분석하고, 그리고 비록 약간 다른 시간대에서 일반적으로 동일한 결과를 제공하게 된다.

명백하게도, 리던던트 생성은 하나의 추가적 생성 프로세스에 한정되지 않고, 둘 이상의 생성 프로그램이 가능한 경우 불 방정식은 두 개, 세 개, 혹은 그 이상의 불 방정식 집합(sets)으로 리던던트 생성 가능하며, 따라서 상기 방정식에 의해서 특정 제어 및 모니터링 로직 프로그램은 비용이나 처리 시간을 늘리지 않더라도 더 놓은 안전 수준으로 검사될 수 있다.

개선 내용에 따르면, 하나의 예비 단계가 제공될 수 있고, 이 예비 단계에서는 철도역 시스템 다이아그램과 상태 테이블을 포함하는 입력 데이터베이스가 생성되어지고 또한 철도역 운행표와 프로그램 지정 교정 테이블(program-specific correction table)을 입력 포맷으로 번역하는 과정에서 검사가 이루어지며, 따라서 잘못 부호화된 철도역 시스템 정보에 의해서 생성된 잘못된 방정식을 필터링하게 된다. 이 경우, 상기 제어 및 모니터링 로직 프로그램의 스테이션 지정(station-specific) 생성을 위한 예비 단계는, 상기 지식 기반의 구조에 대하여 및 지식 기반에서 부호화된 데이터의 일치에 대하여, 상기 지식 기반을 검사하는 단계들을 포함한다.

특별한 예에서, 상기 단계들은 아래와 같이 수행된다.

상기 지식 기반(knowledge base)은 "다이아그램 디렉토리(Diagram directory)" 및 "철도역 디렉토리(Station directory)"의 여러 입력 파일에 포함된 데이터 및 정의(definitions)를 읽음으로써 구축된다. 이러한 데이터 및 정의는 코드화된 언어로 표현된 철도역 다이아그램에 따르고 또한 상태 테이블 데이터베이스에 각각 따른다. 읽고난 후 상기 데이터 및 정의는 지식 기반에 추가되고, 이 지식 기반은 두 개의 연속적인 동작을 적절히 실행하는데 사용된다.

상기 두 생성 프로그램은 아래의 전형적인 입력 다이아그램 파일들을 필요로 한다.

configurazione.pl

componenti.pl

subnet.pl

agenda.pl

이러한 파일들은 하나의 디렉토리, 즉, 상기 두 생성 프로그램에서 접근될 수 있는 아래의"다이아그램 디렉토리"에 할당되어야 말한다. 더욱이, 이 디렉토리는 'agenda.pl' 파일에 인용되어지는 각 기능적 단계(functional phase)에 대한 파일(확장자명이 ".pl"임)을 포함할 것이다.

상기 두 생성 프로그램은 아래의 입력 파일들을 필요로 하고, 이 파일들은 각 철도역의 상태 테이블에서 얻어지는 데이터베이스와 관련된다:

db_tabella.pl

db2_tabella.pl

이러한 파일들은 하나의 디렉토리, 즉 상기 생성 프로그램에 의해 접근될 수 있는 아래의 "철도역 디렉토리"에 할당되어야 한다. 이 디렉토리는 앞서 정의된 "다이아그램 디렉토리"와는 분명히 따를 것이다.

프로세싱 동안에, 상기 생성 프로그램은 하기의 리포트 파일들을 생성하고, 이들은 생성 프로그램에서 "다이아그램 디렉토리" 및 "철도역 디렉토리"에 각각 할당되어 있다.

ades2++_schemistica.log

ades2++_stazione.log

ades2_schemistica.log

ades2_stazione.log

이 경우에, 상기 두 생성 프로그램은 각각 ades2 및 ades2++로 이름 붙여진다.

상기 프로그램 ades2++이나 ades2 또는 둘 다에 관하여, 상기 파일은 다양한 실행 단계들에 관한 텍스트 메시지를 포함하고, 또한 입력 파일의 부적절한 구문(syntax)에 의해 발생된 메시지나 특정 철도역의 불 방정식 생성 동안의 에러에 의해 발생된 에러 메시지를 포함한다.

따라서, 아래의 불 방정식은 각 특정 철도역에 대하여 아래의 파일로 생성되고 '철도역 디렉토리'에 포함되어 있다.

ades2++_equazioni.dat

ades2equazioni.dat

생성 프로그램 ades2++가 불 방정식을 쓰는 포맷은 ades2에 의해 또한 사용된다. 대등한 텍스트 라인이 상기 파일의 시작이나 끝에 추가될 것이고, 적절한 코멘트 라인이 삽입되어 각 기능 단계에 대해 생성된 방정식의 범위를 정하게 될 것이다. 만일 방정식이 한번 이상 생성될 경우, 생성된 마지막 두 개의 불 방정식은 아래와 같이 적절히 명명된 후에'철도역 디렉토리'에 저장된다.

ades2++_equazioni.bak

ades2_equazioni.bak

지식 기반 데이터로부터 시작하여(후자가 올바르게 생성된 경우), 철도역 로직은 "agenda.pl" 파일에서 정의된 대로 각 기능 단계에 대하여 생성된다. 이 로직은 순차적인 로직회로 세트로 생성되며, 각 회로는 기본 다이아그램의 관련 정의를특정 철도역 데이터에 적용하여 구축된다. 각 회로는 소자들의 네트워크 및 하나 이상의 터미널 소자 목록을 포함한다.

불 방정식 ades2++의 리던던트 생성용 프로그램은 이전 단계에서 생성된 회로들을 불 방정식으로 전환한다. 각 회로는 하나 이상의 방정식으로 전환되고, 생성된 방정식의 수는 어떤 구성 제한들(configuration restrictions)에 의해 또한 결정되며, 이러한 제한들은 상기 중앙 제어 유닛, 즉 소위 철도역 핵심 컴퓨터 장치에 의해 강제된다.

각 방정식은 불 변수 목록으로 구성되고 또한 불 변수를 포함하는 용어들의 연산에 관한 표현으로 구성된다. 이러한 변수들 각각은 회로의 단말 또는 비단말(terminal or non-terminal) 소자 혹은 같은 회로에서 만들어지는 두 방정식을 연결하는데 사용되는 '가상의(virtual)' 소자를 번갈아 나타낸다. 상기 생성 프로그램은 각 방정식을 적절한 순서에 따라 'ades2++_equazioni.dat'라는 이름의 파일로 기록하게 되고, 이 파일은 선택된 철도역에 관한'철도역 디렉토리'에 포함되어 있다. 이 파일에서, 방정식들은 상기 제 1 생성 프로그램 ades2에 의해 생성된 대등한 파일에서 방정식들이 가진 순서와 정확히 동일한 순서로 생성된다.

유저 인터페이스의 한 예가 이제 설명될 것이며, 특히 제 2 생성 프로그램 ades2++에 의한 생성은 논의할 것이다. 여기서는 앞서 예에서 제 1 생성 프로그램 ades2와 관련된 생성 단계를 참고로, 지식 기반이 로딩되고 올바름 및 일치 체크(correctness and consistency check)가 실행되는 단계에 관한 설명이 제공된다.

상기 응용 ADES2++이 윈도우에서 시작되면, 아래의 일반적 정보 메시지가표시될 것이다.

상기 컴퓨터 스크린은 하부층의 윈도우에서 보이는 바와 같이 모든 제어 및 버튼을 포함하면서 응용 윈도우를 표시할 것이다. 상기 윈도우 제목에는 응용 해제(application release)가 언급되는 것에 유의해야 할 것이다. 일반적으로, 윈도우는 전형적인 버튼 및 기능(features)을 이용함으로써 이동, 축소, 확대 및 닫히게 될 수 있다. 또한 상기 윈도우는 제어 및 모니터링 로직 프로그램 생성용 제 1 프로그램(ades2)에서 사용되었던 다이아그램 디렉토리 및 철도역 디렉토리 파일들을 보여주는 것에 유의해야 할 것이다.

상기 윈도우는 적절한 다이아그램 및 철도역 디렉토리를 선택하는데 사용될 수 있는 모든 제어들을 포함한다. 특히, 윈도우는 세 개의 버튼을 포함하며, 각각은 앞서 설명된 모드 중 하나를 선택하는데 사용된다. 또한 두 개의 추가 버튼이 제공되는데, 이는 다이아그램 및 철도역 리포트 파일을 각각 조회할 수 있게 한다. 윈도우의 아랫부분에 있는 상태 바(status bar)는 상기 응용에서 어떠한 상태 정보를 표시하는데 사용된다. 버튼들은 주 기능들 중 하나가 동작중일 때를 제외하고는 항상 이네이블 상태이다. 이는 사용자로 하여금 동일한 데이터셋이나 다른 데이터셋에 관하여 상기 응용을 한번 이상 사용하게 한다. 사용자는 상기 응용 윈도우를 닫음으로써 상기 응용을 어느 때나 중지할 수 있을 것이다. 이 경우, 사용자는 아래의 대화 상자를 이용하여 종료를 확인하도록 요청받을 것이다.

상기 기능들을 사용하기 위하여, 사용자는 제어들을 디렉토리의 완전한 이름(full name)으로 적절히 채울 것이며, 이때 디렉토리는 다이아그램 및 관련 철도역에 관한 입력 파일들을 포함한다.

버튼 'Carica Dati di Stazione'을 왼쪽 클릭함으로써, 사용자는 다이아그램 데이터 및 특정 철도역 데이터에서 지식 기반을 생성할 것이다. 만일 관련된 철도역 및 다이아그램에 대한 지식 기반이 이미 생성되었다면, 아래의 경고 메시지가 사용자에게 새로운 생성(creation)을 분명히 확인하기위해 표시될 것이다.

상기 지식 기반 생성 기능은 표시된 입력 파일들을 순차적으로 읽으려고 한다. 만약 에러를 읽는 파일이 생기면, 아래에 보이는 것과 같은 메시지가 표시되고 상기 지식 기반 생성은 종료된다.

만약 요청된 파일들 중 하나가 특정 디렉토리에서 발견되지 않으면, 아래에 보이는 것과 같은 메시지가 표시되고 상기 지식 기반 생성은 종료된다.

더욱이, 만약 특정 파일들이 구문(syntax) 에러를 포함하면, 상기 지식 기반 생성은 제 1 에러와 마주치게 되자마자 종료될 것이고, 이때 파일명 및 에러가 발생된 라인 번호(아래 도시함)를 나타내는 메시지가 표시된다.

그러나, 만일 특정 파일들이 아무런 구문(syntax) 에러를 포함하지 않으면, 상기 지식 기반 생성은 모든 입력 파일들이 읽어질 때까지 계속 진행될 것이다. 기본 다이아그램의 정의에서 감지되고 입력 포맷으로 표현되는 어떤 다른 에러는 상기'다이아그램 디렉토리'에서 생성된 리포트 파일에 포함될 것이다. 기본 다이아그램에서 각 불일치되는 정의(inconsistent definition)는 상기 지식 기반에 삽입되지 않을 것이다. 그러나, 기본 다이아그램의 불완전한 정의는(incomplete definitions), 가령 존재하지 않는 소자에 관련된 설계 원칙을 말하며, 어쨌든 로딩될 것이다.

에러가 발생하면, 관련 메시지는 아래와 같이 생성 프로세스의 끝에 표시될 것이다.

버튼 'Generate Station Logic'을 왼쪽 클릭함으로써, ADES2++는 앞서 생성된 지식 기반으로부터 상기 철도역 로직 생성 기능을 실행할 것이다.(만일 데이터베이스가 불완전하면, 생성된 로직은 또한 불완전하다.)

만일 다이아그램 및 철도역 로직이 이미 생성되었다면, 이를 다시 생성하기전에, 사용자는 아래의 메시지에 의해 확인을 받도록 요청될 것이다.

로직 생성이 이루어지는 동안, 적절한 메시지가 상태 바에 나타나게 될 것이고, 따라서 상기 시스템이 상기 로직이 생성하고 있는 기능적 단계를 지시하게 되고, 또한 생성된 회로의 수(그 단계에서) 및 그 때까지 생성된 회로의 총 수를 지시하게 된다.

생성된 회로(모든 단계에서)의 총 수는 상기 프로세스가 완성될 때 상태 바에 표시될 것이다. 생성된 회로들의 수는 저장 단계 동안 및 이후 생성될 방정식들의 수보다 적을 수 있음에 유의해야 할 것이다.

로직 생성 단계에서는, 현재 로딩되는 데이터에 따라, 하나의 단일 성분이 하나 이상의 로직 회로에 단말 성분(terminal component)으로 할당될 수 있다. 이러한 이벤트의 각 발생은 에러로 확인될 것이고, 따라서 이는 철도역 디렉토리에 생성되는 리포트 파일에 표시될 것이다. 한 성분의 이름이 허용된 최대 길이를 초과할 때, 하나의 메시지가 표시될 것이다. 만일 하나 이상의 에러가 상기 로직 생성 단계에서 감지되면, 적절한 경고 메시지가 아래와 같이 스크린에 나타날 것이다.

버튼'store station equations'을 왼쪽 클릭함으로써, 생성된 로직 회로는 불 방정식으로 전환된다. (아무런 로직 생성이 발생하지 않으면, 아무런 방정식을 포함하지 않는 빈 파일이 생성될 것이다.)

만일 방정식 파일이 동일한 철도역에 대해서 이미 생성되었다면, 새로운 방정식들이 생성되기 전에 그 백업 복사(backup copy)가 만들어질 것이다.

결과가 어떤 방정식으로부터 생성되는 동안, 상기 응용은 앞서'상태(state)'로 정의되었던 성분을 사용하게 되지만, 어떤 회로에서 비단말(non-terminal) 성분으로 사용되지는 않는다. 이 이벤트는 상기 응용에 의해 공지될 것이다. 만일 어떠한 다른 단말 성분도 상기 회로에 할당되지 않으면, 어떠한 불 방정식도 생성되지 않을 것이다. 이 경우, 상기 응용은 아래와 같이 상기 생성 프로세스의 끝에서 경고 메시지를 표시할 것이다.

일반적으로, 이러한 이벤트는 상기'철도역 디렉토리'에서 만들어진 리포트 파일에서 또한 보고될 것이다.

두 버튼'Open Scheme report' 또는'Open Station Report' 중 하나를 왼쪽 클릭함으로써, 사용자는 입력 포맷으로 표현된 기본 다이아그램에 관련하여 철도역 데이터에 관련하여 상기 생성된 리포트 파일들을 리콜할 것이다. 다시 말하면, 이 두 버튼 중 하나를 클릭함으로써 사용자는 상기 두 파일의 현재 내용을 보고하는 텍스트 윈도우를 열게 될 것이다.

사용자는 동일한 파일에 대하여 더 많은 리포트 윈도우를 열게 될 것이다.

상기 예를 참고로, 입력 데이터 일치 확인 절차에서 그리고 로직 생성동안의 에러 메시지에서 두 생성 프로그램사이에는 차이점이 발생할 것이다.

어떤 다이아그램 및 철도역에 대하여 ades2++에 의해 생성된 방정식 파일은 동일한 파일로부터 ades2에 의해 생성된 방정식 파일과 직접 비교된다. 따라서, 상업적 비교 툴은 상기 두 파일들을 비교하는데 사용될 수 있다.

특히, 방정식의 수 및 순서, 하나의 파일에 있는 각 방정식의 결과들은 다른 파일의 그것과 동일해야 한다. 한 파일의 방정식 표현은 다른 파일의 방정식 표현과 또한 같을 것이고, 이는 다시 말하면 한 파일에서 방정식 표현에 포함된 각 용어 및 연산은 다른 파일에 있는 관련 방정식 표현에서 또한 나타날 것임을 말한다. 어떤 제품에서의 용어의 순서 또는 한 파일에서 표현의 합 표현(sum expression)은 다른 파일에서의 관련 표현의 하나와 다를 수 있다. 이는 상기 표현들을 구성하는데 사용되는 알고리즘이 상기 두 응용에서 의도적으로 다르다는 사실에 기인하며, 비록 상기 두 응용이 엄격한 철도역 로직 생성 요건(즉, 완전하고 올바른 순서로 표현되어야 함)을 충족해야 하지만, 다른 요건들이 표현의 순서에서 차이점을 포함할 경우가 있을 것이다. 어쨌든, 이러한 경우들은 실제 매우 드물 것이다.

비교 프로그램에 관하여, 이 방법은 상업적 프로그램이 사용될 수 있는 이점을 갖고 있으며, 상업적 프로그램에는 Mortice Kern Systems Inc의 MKS Visual Difference for Win 32-Rel.3.2b 및/또는 Microsoft Corp의 Microsoft Windiff-Rel.4.0 이 있다.

도 2는 핵심 컴퓨터 고정 장치, 즉 본 발명에 따른 중앙 제어 및 모니터링 유닛를 보여주고 있으며, 이는 철도역 시스템의 특정 제어 및 모니터링 로직 프로그램의 리던던트 생성 수단을 또한 집적한다.

숫자 1은 가령 신호 불빛, 선로 스위치, 트랙 회로, 및 기타 등 다수의 서로 다른 철도역 요소(101)를 1부터 N까지 갖는 스테이션을 나타낸다.

각 요소(101)는 하드웨어 또는 소프트웨어를 포함하는 드라이버에 의해 제어되고, 또한 각 요소(101)는 요소 특징적(element-specific)이며 각 특정 요소에 대하여 항상 같다. 드라이버(2)는 제어를 위한 입력 인터페이스와 피드백 및 진단 신호를 위한 출력 인터페이스를 갖는다. 이러한 입력 및 출력은 핵심 컴퓨터 고정 장치라고 이름 붙여진 중앙 제어 유닛(3)의 적절한 입력 및 출력에 연결되어 있다.

이 중앙 유닛(3)은 진단 프로그램뿐 아니라 상기 요소(101)를 제어 및 모니터링하기 위한 관리(management) 프로그램을 포함하고, 또한 직원과 시스템사이의 인터페이스를 구성한다.

기능적 관점에서, 상기 중앙 유닛은 두 개의 메인 영역으로 나누어질 수 있다. 그 중 한 영역은 도 2의 숫자(103)로 표시되어 진단, 요소 모니터링 및 요소 제어 절차를 실행하도록 설계되고, 또한 일반적으로 응용가능한 절차 지향 프로그램(applicable procedure-oriented programs)으로 구성된다.

다른 영역은 도 2의 숫자(203)로 표시되어 제어 및 모니터링 로직을 구성하고, 또한 제어 및 모니터링 로직 프로그램을 구성한다. 비록 특별한 섹션이 진단용으로 대개 제공되더라도, 이 프로그램은 진단 기능들을 또한 관리할 것이다.

두 개의 영역(103,203)은 시스템상 분리되어서 공존해야 하며, 그렇지 않으면 상기 시스템은 동작하지 않는다. 일반적인 진단, 제어 및 모니터링 관리 프로그램은 통합되거나 혹은 상기 제어 및 모니터링 로직과 인터페이스될 것이다. 이러한 인터페이스는 철도역 시스템 및 철도역 시스템에서 응용될 수 있는 철로 교통 관리 원칙의 모든 특징 및 특이성에 엄격히 의존한다. 따라서, 철도역 로직은 중앙 유닛(3)과 관련되는 각 철도역으로 전용 방법으로 생성될 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 핵심 컴퓨터 고정 장치, 즉 제어 및 모니터링 유닛(3)은 제어 및 모니터링 로직 프로그램을 자동 생성하는 수단들을 포함하며, 이러한 수단들은 상기 제어 유닛(3)의 시스템이나 소프트웨어에서 섹션(303)으로 안정적으로 통합된다.

특히, 이러한 수단은 철도역 다이아그램(4) 및 상기 철도역에서 철도 교통 관리를 위한 다양한 요소들에 대한 상태 전환 규칙(5)을 입력하는 수단을 포함하고, 또한 상기 정보로부터 지식 기반을 생성하는 수단을 포함하며, 이때 지식 기반은 상기 제어 및 모니터링 로직 프로그램을 생성하는 프로그램에 의해 사용된다. 예시된 실시예에서, 상기 수단은 하드웨어 수단 및 하드웨어에 로딩된 소프트웨어으로 구성되며, 이 하드웨어 수단은 전용의 컴퓨터 혹은 상기 중앙 제어 및 모니터링 유닛(3)을 제어하는 컴퓨터를 말한다.

특히, 상기 소프트웨어는 제어 및 모니터링 로직 프로그램의 리던던트 생성(7,8)을 보장하는 방법으로 설계되고 또한 이후 생성 섹션(303)에서의 체크 및/또는 중앙 제어 및 모니터링 유닛(3)에서 체크를 실행하는 방법으로 설계되고, 이는 생성된 로직 프로그램상에서 다수의, 특히 병렬로 생성된 두 로직 프로그램(7,8)사이의 동일성(identity) 비교(6)를 근거로 설계된다. 병렬 생성은 두 개의 서로 다른 생성 프로그램에 따라 이루어지며, 이 생성 프로그램은 동일한 지식 기반(4,5)으로부터 데이터를 복원하고 또한 상기 제어 및 모니터링 로직 프로그램의 핵심 알고리즘을 형성하도록 설계된 불 방정식을 제공하는 프로그램이다. 만일 상기 두 생성 프로그램(7,8)에 의해 제공된 두 개의 불 방정식 세트사이에서 비교가 동일한 것으로 확인되면, 상기 불 방정식 세트는 올바른 것으로 간주되어서 상기 제어 및 모니터링 로직 프로그램을 완전한 형태로 생성하는데 사용되고, 이때 로직 프로그램은 상기 중앙 제어 및 모니터링 유닛(3)의 구성에 의한 구조적 제한에 잘 맞는섹션을 반드시 필요로 한다.

상기 제어 및 모니터링 로직(203)의 리던던트 생성은 두 개의 병렬 생성 절차에 한정되지 않으며, 또한 세 개 이상의 병렬 생성 절차가 또한 제공될 수 있음에 유의해야 할 것이다.

제어 및 모니터링 로직 생성용 섹션(303)을 상기 중앙 제어 및 모니터링 유닛(3)에 영구적으로 추가함으로써, 상기 중앙 제어 및 모니터링 유닛(3)은 가령, 요소들이 추가되거나 삭제되는 것과 같은 변동이 철도역 시스템에 생길 때마다 쉽게 수정 및 통합될 수 있다. 여기서, 상기 제어 및 모니터링 로직 생성용 섹션(303)은 앞서 사용된 제어 및 모니터링 로직에 어떤 변화를 만들 때에만 사용됨으로써 시스템 변화를 설명하게 된다. 상기 변동은 제어될 요소들의 추가나 삭제에 필요할 뿐만 아니라 상태 테이블에 요약되어 있는 요소 제어 및 모니터링 규칙 변화에도 필요하다. 이 경우, 상기 제어 및 모니터링 로직은 또한 변동되어야 한다.

리던던트 생성 및 상기 프로그램들 즉, 생성된 불 방정식들사이의 비교에 의한 정확도 체크(correctness check)의 장점은 상기 변동들이 시스템에 이루어질 때 특히 분명해진다. 종래 기술에서는 변경된 로직이 일반적으로 필드 체크되어야 하지만, 여기의 모든 것은 본 발명의 방법에 따라 중앙 유닛의 컴퓨터에 의해서 또는 컴퓨터 베이스 2차 스테이션에 의해 처리된다. 이는 비용뿐 아니라 시스템 업데이트 시간을 현격히 줄여준다.

본 발명이 특히 소프트웨어 베이스(software-based) 제어 로직을 참고로 설명되었지만, 본 발명은 제어 로직이 전용의 하드웨어에서 구현될 때에도 또한 응용가능함에 유의해야 한다. 이 경우, 가령 로직 소자들의 네트워크 또는 릴레이 또는 반도체 소자들은 상기 제어 및 모니터링 로직 소프트웨어를 대체할 것이고, 회로 다이아그램은 생성 프로그램에 의해 직접 자동으로 생성되어 진다.

또한 소프트웨어 제어 및 모니터링 로직을 생성하는 단계는 가상의 로직 회로를 생성하는 단계로부터 직접 유도되고, 또한 상기 생성 프로그램에 의해 소프트웨어 양식으로 번역되며, 이때 소프트웨어 양식의 핵심은 불 방정식 세트에 의해 형성된다.

본 발명은 상기 설명 및 도면에 한정되지 않고, 상기 내용 및 하기 청구항을 벗어나지 않는 범위에서 변경될 수 있다.

Claims

철도역 핵심 컴퓨터 장치용, 즉 하나 이상의 핵심 컴퓨터를 포함하는 철도역 시스템 제어 유닛용 로직 제어 유닛을 생성하는 방법에 있어서,

상기 하나 이상의 핵심 컴퓨터는 로직 유닛과 연결 동작하는 제어 프로그램에 기초하여 상태 전환 제어를 로직 소위 야드 요소에 송신하고, 이때 야드 요소는 철도 운행과 관련한 특정 동작을 실행하도록 설계된 디바이스로서 가령, 신호 디바이스 및/또는 철로 스위치 및/또는 트랙 회로 등이 있으며, 그리고

상기 하나 이상의 핵심 컴퓨터는 상태 피드백 및/또는 진단 신호를 상기 야드 요소로부터 수신하고,

상기 로직 유닛은 철도역 운행표에 의해 정의된 주변 조건을 근거로 프로그램 및 상태 테이블에 의하여 자동 생성되고, 이때 상기 프로그램은 야드 요소들의 목록을 포함하고,

상태 추정 및/또는 상태 전환 규칙은 상기 야드 요소들에 대하여 확정되는데 이는 상태 및/또는 다른 야드 요소들의 상태 전환 및/또는 철도 교통의 적절한 운용을 참고하여 확정되며,

상기 로직 유닛은 불(Boolean) 로직 함수에 따라 동작하는 소자를 갖는 회로망이며 또한 상기 철도역 운행표 및 상태 테이블에 따라 적절히 구축되어 있고,

상기 로직 제어 유닛은 불 로직 함수로 이루어진 알고리즘을 포함하는 프로그램이고, 이때 불 로직 함수는 불 로직 회로망과 같이 동작하며,

상기 로직 제어 유닛 생성 방법은 자동적으로 생성된 로직 유닛의 정확도를 체크하는 단계를 포함하고,

이때 상기 체크 단계는

동일한 철도역 운행표 및 동일한 상태 테이블에 따라 두 개의 로직 제어 유닛의 병렬 발생 단계를 포함하고, 이때 각 유닛은 서로 다른 발생 프로그램에 의해 생성되며, 그리고

구조적 차이를 확인하기 위해 로직 회로망 사이의 비교 단계 혹은 두 개의 다른 프로그램에 의해 제공된 네트워크-시뮬레이팅 로직 프로그램들 사이의 비교 단계를 포함하는

것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
제 1 항에 있어서, 동일한 결과가 이루어지면 로직 회로망 또는 생성된 로직 프로그램의 정확도가 확인되어지는 것으로 간주되는 것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
제 1 항 또는 2 항에 있어서, 두 개의 로직 프로그램이 동일하지 않으면, 에러 체킹 단계가 실행되고, 로직 회로망 및/또는 네트워크 시뮬레이팅 가상 로직 프로그램의 병렬 생성 단계가 반복되는 것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 생성 프로그램 사이의 차이는 그 프로그램 언어 혹은 프로그래밍 환경에 관련되는 것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 생성 프로그램은 서로 다른 생성 알고리즘을 사용하는 것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 생성 프로그램은 두 개의 서로 다른 신경망인 것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
제 1 항 내지 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 철도역 운행표와 관련된 데이터 및 상태 테이블과 관련된 데이터를 갖는 지식 기반을 준비하기 위한 단계를 포함하고, 이때 상기 두 데이터는 상기 두 생성 프로그램 모두에서 식별가능한 방법으로 부호화되는 것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
제 7 항에 있어서, 두 생성 프로그램 중 하나 이상은 사전 생성(pre-generation) 단계를 포함하고, 이 단계에서 상기 지식 기반 데이터가 데이터 구조 및 의미의 일치 및 정확도에 관하여 검사되는 것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
제 1 항 내지 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 로직 프로그램들 및/또는 상기 두 생성 프로그램에 의해 생성된 로직 회로망들을 비교하는 프로그램을 포함하고, 이때 비교 프로그램은 상기 생성 프로그램들과 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
제 1 항 내지 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 생성 프로그램은 아래의 두 절차를 갖는 로직 프로그램을 생성하고, 이때 제 1 절차는 로직 하드웨어 소자들을 사용하는 로직 회로망들을 생성하고, 제 2 절차는 생성된 로직 회로망들을 불 방정식 세트로 구성된 로직 알고리즘으로 전환하고, 이때 불 방정식 세트의 동작은 상기 로직 회로망의 동작에 따르는 것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
제 1 항 내지 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 로직 회로 및/또는 로직 프로그램이 철도역 시스템 다이아그램 및/또는 상태 테이블의 변화에 맞게 변동되어질 때 사용되는 것을 특징으로 하는 로직 제어 유닛 생성 방법.
핵심 컴퓨터 고정 장치에 있어서,

상기 핵심 컴퓨터 고정 장치는 철도역 시스템의 야드 요소들을 제어 및 모니터하기 위한 프로그램이 로딩된 컴퓨터를 포함하고, 이때 야드 요소들은 서로 다른 규칙들에 따라 동작하고,

상기 제어 프로그램은 일반적인 절차 지향 프로그램들의 섹션을 포함하고, 이 절차 지향 프로그램들은 철도역 시스템 구조 및 상태 테이블 모두에 적용할 수 있으며, 상기 프로그램 각각은 제어 및 모니터링 로직 프로그램과 인터페이스 및 통합되어 있으며, 상기 제어 및 모니터링 로직 프로그램은 철도역 시스템 구조 및 상태 테이블을 통합하고, 또한 상기 프로그램 각각은 핵심 컴퓨터 고정 장치의 한 섹션에서 자동적으로 생성 및 검사되는 것을 특징으로 하는 핵심 컴퓨터 고정 장치.
제 12 항에 있어서, 제어 및 모니터링 로직 프로그램을 생성하기 위한 섹션은 상기 제어 및 모니터링 로직 프로그램을 변경 및/또는 업데이트하기 위한 섹션을 구성하는 것을 특징으로 하는 핵심 컴퓨터 고정 장치.
제 12 항 또는 13 항에 있어서, 상기 제어 및 모니터링 로직 프로그램을 생성하기 위한 섹션은 비교가능한 제어 및 모니터링 로직 프로그램들을 생성하기 위해 두 개 이상의 서로 다른 생성 프로그램을 포함하고, 이때 상기 비교가능한 제어 및 모니터링 로직 프로그램들은 성공적인 동일성 검사 후에 상기 핵심 컴퓨터 고정 장치의 메모리에 로딩되고 또한 일반적인 절차 지향 프로그램의 섹션과 인터페이스되는 것을 특징으로 하는 핵심 컴퓨터 고정 장치.