WO2023074430A1 - 制御システム、制御方法および記録媒体 - Google Patents

制御システム、制御方法および記録媒体 Download PDF

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Abstract

制御システムが、制御対象の部分について、その部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを、前記制御対象の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて切り替える切替部と、前記切替部による制御の切替に応じて、前記制御対象の部分の制御を行う制御部と、を備える。

Description

制御システム、制御方法および記録媒体
　本開示は、制御システム、制御方法および記録媒体に関する。
　制御において、制御対象の状態について目標状態が設定され、制御対象の状態を目標状態に近付けるように制御する、といったことが行われる場合がある。
　例えば、特許文献１に記載の車両自動制御システムでは、目標ダイヤ作成装置が、目標ダイヤを作成および更新し、運行管理システムが、目標ダイヤに従って、列車運行ネットワーク内の列車の運行を制御する。
国際公開第２０１９／０７８０２５号
　制御対象に異常が発生した場合、制御対象に対する制御を切り替えることが考えられる。その場合、切替後の制御による制御対象の状態と、平常時における制御対象の状態との異なりがなるべく小さいことが好ましいことが考えられる。
　本開示の目的の一例は、上述の課題を解決することのできる制御システム、制御方法および記録媒体を提供することである。
　本開示の第１の態様によれば、制御システムは、制御対象の部分について、その部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを、前記制御対象の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて切り替える切替手段と、前記切替手段による制御の切替に応じて、前記制御対象の部分の制御を行う制御手段と、を備える。
　本開示の第２の態様によれば、制御方法は、コンピュータが、制御対象の部分について、その部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを、前記制御対象の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて切り替え、前記制御の切替に応じて、前記制御対象の部分の制御を行う、ことを含む。
　本開示の第３の態様によれば、記録媒体は、コンピュータに、制御対象の部分について、その部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを、前記制御対象の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて切り替えることと、前記制御の切替に応じて、前記制御対象の部分の制御を行うことと、を実行させるためのプログラムを記憶する記録媒体である。
　本開示によれば、制御対象の異常発生に応じた切替後の制御による制御対象の状態と、平常時における制御対象の状態との異なりが比較的小さいと期待される。
実施形態に係る制御システムの構成の例を示す図である。 実施形態に係る制御対象の平常時における、制御対象の部分への制御部の割り当ての例を示す図である。 実施形態に係る制御対象の異常発生時における、制御対象の部分への制御部の割り当ての例を示す図である。 実施形態に係る制御対象の異常解消時における、制御対象の部分への制御部の割り当ての例を示す図である。 実施形態に係る制御システムが行う処理の手順の例を示す図である。 実施形態に係る制御システムの第２の構成例を示す図である。 実施形態に係る制御システムの第３の構成例を示す図である。 実施形態に係る制御システムの第４の構成例を示す図である。 実施形態に係る制御システムの第５の構成例を示す図である。 実施形態に係る制御システムの第６の構成例を示す図である。 実施形態に係る制御システムの第７の構成例を示す図である。 実施形態に係る制御方法における処理の手順の例を示す図である。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
　以下、本開示の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
　図１は、実施形態に係る制御システムの構成の例を示す図である。図１に示す構成で、制御システム１は、切替部１０と、制御部２０とを備える。制御部２０は、複数の平常制御部２１と、１つ以上の異常時制御部２２と、１つ以上の復旧制御部２３とを備える。また、図１には、制御対象３０が示されている。
　制御システム１は、制御対象３０を制御するシステムである。
　制御対象３０は、制御システム１による制御に従って動作する。制御対象３０は、平常時における目標状態が時間毎に設定され（すなわち、動的に設定され）、制御対象３０が複数の部分に分割された部分毎の制御にて制御対象３０を制御可能であり、かつ、局所的な異常が発生し得るいろいろなものとすることができ、特定のものに限定されない。
　制御対象３０が、１つの装置として構成されていてもよいし、複数の装置を含むシステムとして構成されていてもよい。あるいは、制御対象３０が、装置またはシステムの一部として構成されていてもよい。
　ここでいう制御対象３０に異常が発生していることは、制御対象３０の部分のうち少なくとも１つの部分の状態が、平常状態として予め設定されている状態と異なる状態になっていることである。制御対象３０の異常が、制御対象３０の内部的な要因で発生する異常であってもよいし、制御対象３０の外部的な要因で発生する異常であってもよい。
　制御対象３０の平常時は、制御対象３０全体の状態が、平常状態として予め設定されている状態にあるときである。制御対象３０の状態が平常状態にあることは、制御対象３０の状態と平常状態との誤差が、所定の範囲内にあることであってもよい。平常状態として予め設定されている状態は、動的な状態（すなわち、時間経過に応じて変化する状態）であってもよい。したがって、制御対象３０の平常時における状態が動的な状態であってもよい。
　制御対象３０の状態が平常状態と異なる場合、制御対象３０の状態を非平常状態とも称する。制御対象３０の状態が非平常状態にあるときを非平常時とも称する。
　制御対象３０が、制御システム１の一部として構成されていてもよいし、制御システム１の外部の構成となっていてもよい。あるいは、交通システムが制御システムを含んで構成される場合など、制御システム１が制御対象３０の一部として構成されていてもよい。制御対象３０の例として、鉄道などの交通システム、化学プラント等のプラント、および、交通管制制御システムを挙げることができるが、これらに限定されない。以下では、制御対象３０が鉄道である場合を例に説明する。
　制御部２０は、制御対象３０が複数の部分に分割された部分毎に制御を行うことで、制御対象３０を制御する。
　制御部２０は、制御手段の例に該当する。
　平常制御部２１は、制御対象３０の部分に対して平常制御を行う。ここでいう平常制御は、制御対象３０の状態が、制御対象３０の平常状態として予め設定されている状態になるように、制御対象３０の部分を制御することである。
　例えば、制御対象３０が鉄道である場合、平常制御部２１は、制御対象３０の列車が、平常時の運行ダイヤに従って走行するように、制御対象３０の部分を制御する。
　あるいは、制御対象が交通管制制御システムである場合、平常制御部２１は、制御対象３０の部分に該当する航空機が、飛行計画に従って飛行するように、各航空機を制御する。
　あるいは、制御対象３０が、化学プラントである場合、平常制御部２１が、制御対象３０に設けられたセンサによる測定値が、平常値として予め設定されている値になるように、制御対象３０の部分を制御するようにしてもよい。
　平常制御部２１が、制御対象３０全体の状態情報に基づいて、制御対象３０の部分に対する平常制御を行うようにしてもよい。あるいは、平常制御部２１が制御対象３０のうち平常制御部２１自らが制御する部分の状態情報に基づいて、制御対象３０の部分に対する平常制御を行うようにしてもよい。
　制御部２０が、制御対象３０の部分の個数と同数の平常制御部２１を備え、制御対象３０の部分と、その部分を制御する平常制御部２１とが一対一に対応付けられていてもよい。個々の平常制御部２１を区別する場合、平常制御部２１－１、平常制御部２１－２、・・・、平常制御部２１－Ｎｎ（Ｎｎは、平常制御部２１の個数を表す正の整数）のように表記する。
　異常時制御部２２は、制御対象３０の部分に対して異常時制御を行う。ここでいう異常時制御は、制御対象３０の一部に生じている異常に対応して、制御対象３０が動作し続けるように、制御対象３０の部分を制御することである。
　例えば、制御対象３０が鉄道であり、異常発生によって軌道上に不通区間が生じた場合、仮に平常時の制御にて列車が不通区間の手前に集中して停止すると、利用客に列車の運行を提供できなくなることが考えられる。
　また、制御対象３０が化学プラントであり、異常発生によって化学プラントの状態が平常状態から大きく逸脱した場合、保護ロジックによって化学プラントが停止することが考えられる。化学プラントの停止によって生産量が大幅に低下し、また、復旧までに要する時間が長くなることが考えられる。
　これに対し、異常時制御部２２の制御によって制御対象３０の動作を維持することができれば、機能の低下あっても制御対象３０の機能を維持することができ、例えば顧客への輸送サービス提供または製品の製造などを継続することができる。また、異常時制御部２２の制御によって制御対象３０の動作を維持することができれば、制御対象３０の異常が解消した場合の平常状態への復旧が比較的速やかに行われると期待される。
　異常時制御部２２は、制御対象３０の異常発生時（制御対象３０に異常が発生しているとき）に、制御対象３０の部分のうち、切替部１０によって異常発生個所の付近の部分として設定された部分に対して、異常時制御を行う。
　異常時制御部２２は、制御対象３０全体が動作不可能な状態に陥らないようにすることに加えて、制御対象３０全体の状態が、平常時における制御対象３０の目標状態として定められている状態に近くなるように、制御対象３０の部分を制御する。平常時における制御対象３０の目標状態として定められている状態を、目標平常状態とも称する。
　例えば、制御対象３０が鉄道である場合、異常時制御部２２は、列車の運行を継続できることに加えて、平常時の運行ダイヤになるべく近い運行を行えるように、制御対象３０の部分を制御する。
　列車の運行が平常時の運行ダイヤによる運行に近いことで、鉄道の各人員の負担が比較的軽いことが期待される。また、列車の運行が平常時の運行ダイヤによる運行に近いことで、異常状態が解消された場合に、平常状態への復旧が比較的速やかに行われると期待される。
　異常時制御部２２による、制御対象３０全体が動作不可能な状態に陥らないようにし、かつ、制御対象３０全体の状態が目標平常状態に近くなるようにする制御は、例えば、異常時制御部２２による制御の学習時に、制御対象３０の動作が継続する場合に評価が高くなり、かつ、制御対象３０の状態が目標平常状態に近い場合に評価が高くなる評価関数を用いて学習を行うことで行われる。
　制御部２０が、制御対象３０の部分の個数と同じ個数の異常時制御部２２を備えていてもよい。あるいは、制御対象３０の部分のうち、異常時制御による制御が同時に必要になる部分は一部のみであることから、制御部２０が、制御対象３０の部分の個数よりも少ない個数の異常時制御部２２を備えていてもよい。個々の異常時制御部２２を区別する場合、異常時制御部２２－１、異常時制御部２２－２、・・・、異常時制御部２２－Ｎａ（Ｎａは、異常時制御部２２の個数を表す正の整数）のように表記する。
　復旧制御部２３は、制御対象３０の状態が平常状態（平常時における状態）に復旧するように、制御対象３０の部分を制御する。具体的には、復旧制御部２３は、制御対象３０の異常が解消されたと切替部１０が判定した場合に、異常時制御部２２から切り替えられる。そして復旧制御部２３は、制御対象３０の状態を、異常発生に応じた状態から平常状態に復旧させるように、制御対象３０の部分を制御する。個々の復旧制御部２３を区別する場合、復旧制御部２３－１、復旧制御部２３－２、・・・、復旧制御部２３－Ｎｒ（Ｎｒは、復旧制御部２３の個数を表す正の整数）のように表記する。
　なお、異常時制御部２２による制御から制御の切替の必要なしに制御対象３０の状態が平常状態復旧する場合、制御対象３０の異常が解消されたときに、異常時制御部２２が制御対象３０の部分の制御を継続するようにしてもよい。この場合、制御部２０が復旧制御部２３を備えていなくてもよい。
　切替部１０は、制御対象３０の部分に対する制御を行う制御部（制御部２０の部分）として、平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３の何れかを割り当てる。これにより、切替部１０は、制御対象３０の部分毎の制御として、平常制御、異常時制御、および、復旧制御のうちの何れかを選択する。
　切替部１０は、切替手段の例に該当する。
　具体的には、切替部１０は、制御対象３０の状態情報を取得して、制御対象３０の状態をリアルタイムで判定する。制御対象３０が平常状態にあると判定した場合、切替部１０は、制御対象３０の各部の制御に平常制御部２１を割り当て、平常制御部２１が、制御対象３０の部分に対して平常制御を行う。
　切替部１０は、制御対象３０の異常発生を検知した場合、異常発生個所を特定する。そして、切替部１０は、制御対象３０の部分のうち、異常発生個所の付近の部分を設定する。異常発生個所の付近の部分に、制御対象３０の部分のうち異常発生個所を含む部分が含まれていてもよい。切替部１０は、異常発生個所の付近に設定した部分に割り当てる制御部を、平常制御部２１から異常時制御部２２へ切り替える。
　切替部１０が、制御対象３０の部分のうち、異常発生個所を含む部分に加えて、異常の影響の波及を軽減する機能を有する部分を、異常発生個所の付近の部分として設定するようにしてもよい。
　制御対象３０が鉄道であり、制御対象３０の部分が列車の走行経路の区間である場合、列車の折り返し運転が可能な区間が、異常の影響の波及を軽減する機能を有する部分の例に該当する。この点について、図４を参照して後述する。
　切替部１０は、制御対象３０の異常が解消されたことを検出した場合、制御対象３０の部分のうち異常時制御部２２が割り当てられている部分への機能部の割り当てを、異常時制御部２２から復旧制御部２３に切り替える。これにより、これらの部分に対する制御が、異常時制御から復旧制御に切り替えられる。
　ただし、上記のように、復旧制御部２３は制御システム１に必須ではない。切替部１０は、制御対象３０の異常が解消されたことを検出した後も、制御対象３０の状態が平常状態に復旧するまで、制御対象３０の部分への異常時制御部２２の割り当てを維持するようにしてもよい。
　図２は、制御対象３０の平常時における、制御対象３０の部分への制御部の割り当ての例を示す図である。図２は、制御対象３０が鉄道である場合の例を示しており、線Ｌ１１は、鉄道の路線のうち図２の左側から右側への列車の走行経路を表している。線Ｌ１２は、鉄道の路線のうち図２の右側から左側への列車の走行経路を表している。走行経路を軌道とも称する。
　四角形Ｂ１で例示される、図２中の四角形「□」は、駅のプラットフォームを表している。線Ｌ２１で例示される、線Ｌ１１と線Ｌ１２との間の線は、線Ｌ１１が示す軌道と、線Ｌ１２が示す軌道とを結ぶ軌道を表している。線Ｌ１１と線Ｌ１２とを結ぶ軌道によって、列車の折り返し運転が可能になっている。
　線Ｌ１１および線Ｌ１２で示される路線が、複数の区間に分割されており、図２では、区間Ａ１からＡ９までが示されている。区間Ａ１からＡ９までの各区間に、１つずつ駅が含まれている。区間Ａ３、Ａ５およびＡ８のそれそれで、列車の折り返し運転が可能となっている。
　区間Ａ１からＡ９までの各々は、制御対象３０の部分の例に該当する。ただし、制御対象３０を複数の部分に分割する分割方法は、特定の方法に限定されない。例えば、区間Ａ６および区間Ａ７が、制御対象３０における１つの部分であってもよい。すなわち、複数の区間を、制御対象における１つの部分として扱ってもよい。
　図２例では、切替部１０は、区間Ａ１からＡ９までのそれぞれに平常制御部２１を割り当てている。これにより、制御部２０は、区間Ａ１からＡ９までの各区間を平常制御にて制御する。
　図２の区間Ａ１からＡ９までに割り当てられている平常制御部２１を区別する場合、区間Ａｉ（ｉは、１≦ｉ≦９の整数）に割り当てられている平常制御部２１を、平常制御部２１－ｉと表記する。
　図３は、制御対象３０の異常発生時における、制御対象３０の部分への制御部の割り当ての例を示す図である。図３は、図２に示される鉄道の路線で区間Ａ４に異常が発生し、区間Ａ４が不通区間となっている場合の例を示している。不通区間は、列車が通行できない区間である。
　図３例では、切替部１０は、区間Ａ３からＡ５までのそれぞれに割り当てる制御部を、平常制御部２１から異常時制御部２２に切り替えている。異常時制御部２２は、不通区間Ａ４の手前の折り返し運転可能区間である区間Ａ３およびＡ５のそれぞれで、列車の折り返し運転を行う。折り返し運転可能区間は、列車の折り返し運転が可能な区間である。
　折り返し運転可能区間である区間Ａ３およびＡ５は、制御対象３０の部分のうち、異常の影響の波及を軽減する機能を有する部分の例に該当する。
　区間Ａ２側から区間Ａ３に進入した列車が、区間Ａ３で区間Ａ２側へ折り返すことで、異常発生個所を先頭に列車が滞留してしまうことを回避して、区間Ａ２から区間Ａ１側の各区間で平常運転（平常時の運行ダイヤに基づく運転）を行えると期待される。
　同様に、区間Ａ６側から区間Ａ５に進入した列車が、区間Ａ５で区間Ａ６側へ折り返すことで、異常発生個所を先頭に列車が滞留してしまうことを回避して、区間Ａ６から区間Ａ７側の各区間で平常運転を行えると期待される。
　制御対象３０の部分のうち、異常発生個所を含む部分が、異常の影響の波及を軽減する機能を有する部分にも該当する場合、切替部１０が、１つの部分のみを異常発生個所の付近の部分として設定するようにしてもよい。図３の例で、区間Ａ３からＡ５までの一纏まりが、制御対象３０の１つの部分となっている場合、区間Ａ４での異常発生時に、切替部１０が、区間Ａ３からＡ５までの一纏まりの部分を、異常発生個所の付近の部分として設定するようにしてもよい。
　切替部１０が、制御対象３０の部分のうちの異常発生個所の付近の部分を設定する設定方法は、学習によって得られたものであってもよい。
　あるいは、切替部１０が制御対象３０の部分のうちの異常発生個所の付近の部分を設定する設定方法が、人によって予め設定されていてもよい。例えば、制御システム１の設計者が、切替部１０が制御対象３０の部分のうちの異常発生個所の付近の部分を設定する設定方法を、ルールベースで予め設定しておくようにしてもよい。
　例えば図３の区間Ａ５について、切替部１０が、区間Ａ４からＡ７までの何れかが不通区間となった場合に、区間Ａ５を異常発生個所の付近の部分の１つとして設定するようにしてもよい。
　このように、切替部１０が、制御対象３０の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて、制御対象３０の１つの部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを切り替えるようにしてもよい。
　区間Ａ３、Ａ４、Ａ５のそれぞれに割り当てられている異常時制御部２２を区別する場合、区間Ａｉ（ｉは、３≦ｉ≦５の整数）に割り当てられている異常時制御部２２を、異常時制御部２２－ｉと表記する。
　異常時制御部２２が行う異常時制御に、列車の折り返し運転を行うことに加えて、あるいは代えて、車庫、退避駅または待避線などに列車を回送すること、または退避させることが含まれていてもよい。さらに、異常時制御部２２が行う異常時制御に、回送した列車または退避させた列車を運行することが含まれていてもよい。
　復旧制御部２３が行う復旧制御にも、列車の回送または退避、および、回送した列車または退避させた列車を運行することが含まれていてもよい。復旧制御部２３は、かかる制御によって、列車の本数調整および時間調整を行うことができる。
　異常時制御部２２が、異常時制御にて回送した列車または退避させた列車を、復旧制御部２３が、復旧制御にて運行するようにしてもよい。
　図４は、制御対象３０の異常解消時における、制御対象３０の部分への制御部の割り当ての例を示す図である。図４は、図３の例から、区間Ａ４で発生した異常が解消された場合の例を示している。図４の例では、異常の解消により、区間Ａ４が開通している。すなわち、列車は区間Ａ４を通行可能である。
　図４例では、切替部１０は、区間Ａ３からＡ５までのそれぞれに割り当てる制御部を、異常時制御部２２から復旧制御部２３に切り替えている。異常発生時の列車の折り返し運転によって、列車の運行状況が、平常時の運行ダイヤに示される運行状況からずれていることが考えられる。復旧制御部２３は、平常時の運行ダイヤに従って列車が運行するように、制御対象３０の部分を制御する。
　区間Ａ３、Ａ４、Ａ５のそれぞれに割り当てられている復旧制御部２３を区別する場合、区間Ａｉ（ｉは、３≦ｉ≦５の整数）に割り当てられている復旧制御部２３を、復旧制御部２３－ｉと表記する。
　図５は、制御システム１が行う処理の手順の例を示す図である。
　図５の処理の開始時では、制御対象３０の状態は平常状態となっており、切替部１０は、制御対象３０の各部分に平常制御部２１を割り当てている。これにより、制御部２０は、制御対象３０の各部分を平常制御にて制御している（ステップＳ１１）。
　その後、切替部１０が、制御対象３０の異常発生を検知する（ステップＳ２１）。切替部１０は、制御対象３０の異常発生個所を特定し、制御対象３０の部分のうち異常発生個所の付近の部分を設定する（ステップＳ２２）。
　そして、切替部１０は、制御部２０に対して、異常検知時の制御切替を指示する（ステップＳ２３）。異常検知時の制御切替指示では、切替部１０は、制御部２０に対して、制御対象３０の部分のうち異常発生個所の付近の部分に設定した部分に割り当てる制御部を、平常制御部２１から異常時制御部２２に切り替えるように指示する。
　制御部２０は、切替部１０の指示に従って、異常発生個所の付近の部分に割り当てる制御部を平常制御部２１から異常時制御部２２に切り替える。これにより、制御部２０は、異常発生個所の付近の部分を異常時制御にて制御する（ステップＳ２４）。
　その後、切替部１０が、制御対象３０の異常が解消されたことを検知する（ステップＳ３１）。切替部１０は、制御部２０に対して、異常解消時の制御切替を指示する（ステップＳ３２）。異常解消時の制御切替指示では、切替部１０は、制御部２０に対して、制御対象３０の部分のうち異常発生個所の付近の部分に設定した部分に割り当てる制御部を、異常時制御部２２から復旧制御部２３に切り替えるように指示する。
　制御部２０は、切替部１０の指示に従って、異常発生個所の付近の部分に割り当てる制御部を異常時制御部２２から復旧制御部２３に切り替える。これにより、制御部２０は、異常発生個所の付近の部分を復旧制御にて制御する（ステップＳ３３）。
　その後、切替部１０が、制御対象３０の状態が平常状態に復旧したことを検知する（ステップＳ４１）。切替部１０は、制御部２０に対して、復旧検知の制御切替を指示する（ステップＳ４２）。復旧検知時の制御切替指示では、切替部１０は、制御部２０に対して、制御対象３０の部分のうち異常発生個所の付近の部分に設定した部分に割り当てる制御部を、復旧制御部２３から平常制御部２１に切り替えるように指示する。
　制御部２０は、切替部１０の指示に従って、異常発生個所の付近の部分に割り当てる制御部を復旧制御部２３から平常制御部２１に切り替える。これにより、制御部２０は、制御対象３０の各部分を平常制御にて制御する（ステップＳ４３）。
　以上のように、切替部１０は、制御対象３０の部分について、その部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを、前記制御対象の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて切り替える。制御部２０は、切替部１０による制御の切替に応じて、制御対象３０の部分の制御を行う。
　このように、制御対象３０の異常発生に応じて、制御部２０による制御対象３０の制御を部分的に切り替えることで、制御対象３０の部分のうち制御の切替が行われなかった部分については、平常時の制御にて、その部分の状態が目標平常状態になるように、制御が行われる。
　これにより、制御システム１では、制御対象３０の異常発生に応じた切替後の制御による制御対象３０の状態と、平常時における制御対象３０の状態との異なりが比較的小さいと期待される。
　この異なりが小さいことで、異常が解消された後、制御対象３０の状態が比較的速やかに平常状態に復旧すると期待される。また、この異なりが小さいことで、制御対象３０を扱う係員の作業が平常時の作業に近い作業となり、この点で、制御対象３０を扱う係員の作業負担が小さいことが期待される。
　ここで、制御対象全体の制御を、強化学習で得られた１つの制御部で行う場合について考える。制御対象に異常が発生した場合、１つの制御部が制御対象全体を制御することで、異常発生個所以外の箇所に平常時の動作とは異なる動作を行わせる可能性がある。
　これに対して、制御システム１では、切替部１０が、異常発生時の制御を部分的に切り替えることで、制御対象３０のうち異常発生個所の付近以外の部分では、平常時の動作が維持されるか、または、平常時の動作に近い動作が行われると期待される。このように、制御システム１では、制御対象３０に対する制御を比較的予測し易い。
　また、制御システム１によれば、制御対象３０における局所的な異常の影響が制御対象３０全体に及ぶことを回避できると期待される。例えば、制御対象３０が、航空管制制御システムであり、制御対象３０の部分に該当する１機の航空機に異常が生じた場合、制御システム１が、その航空機の異常が、他の航空機の運行になるべく影響を及ぼさないように、各航空機の飛行を制御することが期待される。
　鉄道など、発生する可能性のある異常として局所的な異常が考えられる制御対象３０の場合、制御システム１が、制御対象３０の一部の部分のみに対して非平常時の制御を適用し、それ以外の部分に対しては平常時の制御を適用することが想定される。この場合、制御システム１によれば、制御対象３０の複数の部分のうち非平常時の制御の適用対象を一部の部分に限定するための仕組みを設ける必要なしに、制御対象３０の一部の部分のみに対して非平常時の制御を適用し、それ以外の部分に対して平常時の制御を適用することができる。
　また、切替部１０は、制御対象３０の一部に異常が生じている場合に、制御対象３０の部分のうち、その異常の影響の波及を軽減する機能を有する部分を含む１つ以上の部分に対する制御を、非平常時の制御に決定する。
　これにより、異常時制御部２２は、非平常時の制御にて、異常の影響の波及を軽減する機能を実行させるように制御対象３０の部分を制御することができ、異常の影響を限定できると期待される。
　また、切替部１０は、非平常時の制御として、制御対象３０の一部に生じている異常に対応するように制御を行う異常時制御と、制御対象３０の部分の状態を平常時における状態に復旧させるように制御を行う復旧制御とを切り替える。制御部２０は、さらに、切替部１０による非平常時の制御の切替に応じて、制御対象３０の部分の制御を行う。
　制御システム１によれば、制御対象３０の異常の解消時に、制御対象３０の状態が比較的速やかに平常状態に復旧することが期待される。
　また、制御部２０は、非平常時の制御にて、制御対象の状態が、平常時における前記制御対象の目標状態として定められている状態に近いほど評価が高くなる評価関数を用いた学習で得られた制御方法にて、前記制御対象の部分の制御を行う。
　制御システム１によれば、制御対象３０の部分のうち異常時制御にて制御される部分の状態が、平常状態に比較的近いことが期待される。したがって、制御対象３０の各部（平常制御にて制御される部分、および、異常時制御にて制御される部分の何れも）の状態が、平常状態に比較的近いことが期待される。
　制御対象３０の各部の状態が平常状態に比較的近いことで、異常が解消された後、制御対象３０の状態が比較的速やかに平常状態に復旧すると期待される。また、制御対象３０の各部の状態が平常状態に比較的近いことで、制御対象３０を扱う係員の作業が平常時の作業に近い作業となり、この点で、制御対象３０を扱う係員の作業負担が小さいことが期待される。
　また、制御部２０は、非平常時の制御にて、制御対象３０の状態が、平常時における制御対象３０の目標状態として時間毎に定められている状態に近いほど評価が高くなる評価関数を用いた学習で得られた制御方法を用いる。
　制御システム１によれば、平常時における制御対象３０の目標状態が動的に設定されている場合に対応して、制御対象３０の各部の状態が平常状態に比較的近いことが既知される。
　実施形態では、制御部２０またはその各部が行う制御の学習に評価関数を用いる場合を例に説明する。ただし、評価関数に限らず、暫定的な学習結果を評価可能ないろいろなものを、学習に用いることができる。例えば、評価関数に代えて、暫定的な学習結果に対する評価値を表形式で示す情報を用いるようにしてもよい。評価関数、および、表形式の情報など、暫定的な学習結果に対する評価を示す情報を、評価モデルとも称する。
　また、制御対象３０は交通システムであり、制御部２０は、非平常時の制御にて、交通システムの移動体の運行状況が、交通システムの平常時の運行ダイヤにて示される運行状況に近いほど評価が高くなる評価関数を用いた学習で得られた制御方法を用いる。
　制御システム１によれば、交通システムの運行が、平常時の運行ダイヤに示される運行状況に比較的近い運行になると期待される。
　交通システムの運行状況が平常時の運行ダイヤに示される運行状況に比較的近いことで、異常が解消された後、交通システム運行状況が、比較的速やかに、平常時の運行ダイヤに示される運行状況になると期待される。また、交通システムの運行状況が平常時の運行ダイヤに示される運行状況に比較的近いことで、交通システムの係員の作業が平常時の作業に近い作業となり、この点で、制御対象３０を扱う係員の作業負担が小さいことが期待される。
　図６は、実施形態に係る制御システムの第２の構成例を示す図である。図６に示す構成で、制御システム１ｂは、制御装置１００を備える。制御装置１００は、通信部１１０と、表示部１２０と、操作入力部１３０と、記憶部１８０と、処理部１９０とを備える。処理部１９０は、切替部１０と、制御部２０とを備える。制御部２０は、複数の平常制御部２１と、１つ以上の異常時制御部２２と、１つ以上の復旧制御部２３とを備える。また、図６には、制御対象３０が示されている。
　図６の各部のうち、図１の各部に対応して同様の機能を有する部分には同一の符号（１０、２０、２１、２２、２３、３０）を付し、ここでは詳細な説明を省略する。
　制御システム１ｂは、制御システム１の例に該当する。制御システム１ｂでは、制御対象３０に対する制御を１つの制御装置１００で行う。
　制御装置１００は、切替部１０および制御部２０の機能を実行して制御対象３０を制御する。制御装置１００は、例えばワークステーション（Workstation）などのコンピュータを用いて構成される。あるいは、制御装置１００が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いて構成されるなど、制御装置１００専用のハードウェアを用いて構成されていてもよい。
　通信部１１０は、他の装置と通信を行う。例えば、通信部１１０が、制御対象３０に制御指令を送信するようにしてもよい。また、通信部１１０が、制御対象３０からセンサ測定値などの状態情報を受信するようにしてもよい。
　表示部１２０は、例えば液晶パネルまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）パネルなどの表示画面を備え、各種画像を表示する。例えば、表示部１２０が、制御対象３０の状態情報、および、制御対象３０が鉄道である場合の運行ダイヤなど、制御対象３０に関する情報を表示するようにしてもよい。
　操作入力部１３０は、例えばキーボードおよびマウスなどの入力デバイスを備え、ユーザ操作を受け付ける。例えば、操作入力部１３０が、制御対象３０に関する情報の表示を指示するユーザ操作を受け付けるようにしてもよい。
　記憶部１８０は、各種データを記憶する。記憶部１８０は、制御装置１００が備える記憶デバイスを用いて構成される。
　処理部１９０は、制御装置１００の各部を制御して各種処理を行う。処理部１９０の機能は、例えば、制御装置１００が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）が記憶部１８０からプログラムを読み出して実行することで実行されてもよい。
　制御システム１ｂのように、制御対象３０の制御を１つの装置で実行することで、装置の個数が１つである点で、装置のメンテナンスの負荷が比較的小さいことが期待される。
　図７は、実施形態に係る制御システムの第３の構成例を示す図である。図７に示す構成で、制御システム１ｃは、複数の制御装置２００を備える。制御装置２００は、切替部１０ｃと、平常制御部２１と、異常時制御部２２と、復旧制御部２３とを備える。また、図７には、制御対象３０が示されている。
　図７の各部のうち、図１の各部に対応して同様の機能を有する部分には同一の符号（２１、２２、２３、３０）を付し、ここでは詳細な説明を省略する。
　制御システム１ｃは、制御システム１の例に該当する。
　図６に示される制御システム１ｂでは、１つの制御装置１００が制御対象３０の各部分を集中制御するのに対し、制御システム１ｃでは、制御装置２００と制御対象３０の部分とが一対一に対応付けられ、１つの制御装置２００が制御対象３０の１つの部分を制御する。それ以外の点では、制御システム１ｃは制御システム１ｂと同様であり、制御装置２００は制御装置１００と同様である。
　制御装置２００は、切替部１０および制御部２０の機能を実行して制御対象３０を制御する。制御装置１００は、例えばワークステーション（Workstation）などのコンピュータを用いて構成される。あるいは、制御装置１００が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いて構成されるなど、制御装置１００専用のハードウェアを用いて構成されていてもよい。
　個々の切替部１０ｃは、制御対象３０の状態に応じて、平常制御部２１、異常時制御部２２、または、復旧制御部２３の何れかを選択する。
　制御システム１ｃが備える全ての制御装置２００の切替部１０ｃの組み合わせは、切替部１０（図１）の例、および、切替手段の例に該当する。制御システム１ｃが備える全ての制御装置２００の切替部１０ｃの組み合わせは、制御対象３０の異常発生時に、制御対象３０の部分のうち、異常発生個所の付近であると決定した部分に割り当てる制御部を、平常制御部２１から異常時制御部２２へ切り替える。
　制御システム１ｃが備える全ての制御装置２００の平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３の組み合わせは、制御部２０（図２）の例、および、制御手段の例に該当する。制御システム１ｃが備える全ての制御装置２００の平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３の組み合わせは、切替手段による切替に従って、制御対象３０を制御する。
　制御システム１ｃのように、制御対象３０の制御を複数の装置による分散制御で実行することで、制御対象３０の部分と、その部分を制御する制御装置２００との距離が比較的短く、通信遅延等の影響が比較的小さいことが期待される。
　図８は、実施形態に係る制御システムの第４の構成例を示す図である。図８に示す構成で、制御システム１ｄは、複数の切替装置３１０、平常制御装置３２１、異常時制御装置３２２、および、復旧制御装置３２３を備える。また、図８には、制御対象３０が示されている。
　図８の制御対象３０は、図１の場合と同様であり、ここでは詳細な説明を省略する。図８の構成では、図７の制御装置の各部が、それぞれ装置として構成されている。具体的には、図８の構成では、図７の制御装置２００の切替部１０ｃ、平常制御部２１、異常時制御部２２、復旧制御部２３が、それぞれ、切替装置３１０、平常制御装置３２１、異常時制御装置３２２、復旧制御装置３２３として構成されている。
　図８では、図７の制御装置２００が、切替装置３１０、平常制御装置３２１、異常時制御装置３２２、および、復旧制御装置３２３として構成されている点以外は、図７の場合と同様である。平常制御装置３２１、異常時制御装置３２２、および、復旧制御装置３２３が、切替装置３１０の選択によって切り替わり、制御対象３０を分散制御する。
　制御システム１ｄが備える全ての平常制御装置３２１、異常時制御装置３２２、および、復旧制御装置３２３の組み合わせは、図１の制御部２０の例に該当する。制御システム１ｄが備える全ての切替装置３１０の組み合わせは、図１の切替部１０の例に該当する。
　制御システム１ｄのように、制御対象３０の制御を複数の装置による分散制御で実行することで、制御対象３０の部分と、その部分を制御する装置との距離が比較的短く、通信遅延等の影響が比較的小さいことが期待される。
　また、平常制御装置３２１、異常時制御装置３２２、および、復旧制御装置３２３が、それぞれ装置として構成されていることで、部分的なメンテナンス、交換、および、バージョンアップを比較的容易に行うことができる。
　図９は、実施形態に係る制御システムの第５の構成例を示す図である。図９に示す構成で、制御システム１ｅは、切替部１０と、制御部２０ｅとを備える。制御部２０ｅは、平常制御部２１ｅと、異常時制御部２２ｅと、復旧制御部２３ｅと、詳細制御部２４とを備える。また、図９には、制御対象３０が示されている。
　図９の各部のうち、図１の各部に対応して同様の機能を有する部分には同一の符号（１０、３０）を付し、ここでは詳細な説明を省略する。
　制御部２０ｅは、制御部２０（図１）が行う処理を、詳細制御部２４を用いた２段階の処理にて行う。具体的には、制御部２０ｅの平常制御部２１ｅと詳細制御部２４との組み合わせは、制御部２０の平常制御部２１に相当する。制御部２０ｅの異常時制御部２２ｅと詳細制御部２４との組み合わせは、制御部２０の異常時制御部２２に相当する。制御部２０ｅの復旧制御部２３ｅと詳細制御部２４との組み合わせは、制御部２０の復旧制御部２３に相当する。
　それ以外の点では、制御システム１ｅは、制御システム１と同様である。平常制御部２１ｅ、異常時制御部２２ｅ、および、復旧制御部２３ｅは、詳細制御部２４を用いた２段階の処理で制御対象３０の部分の制御を行う点以外は、平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３と同様である。
　詳細制御部２４は、平常制御部２１ｅ、異常時制御部２２ｅ、または、復旧制御部２３ｅの出力に応じて、制御対象３０の部分に対する具体的な制御指令を生成し、制御対象３０の部分に出力する。
　例えば、制御対象３０が鉄道である場合に、平常制御部２１ｅが、制御指令の１つとして列車の折り返し運転の有無を示す指令を出力するようにしてもよい。そして、詳細制御部２４が、列車の折り返し運転の有無に応じて、転轍機および信号機に対する指令など、制御対象３０の部分に含まれる各設備に対する具体的な指令を出力するようにしてもよい。
　このように、制御部２０ｅが制御対象３０の部分に対する制御指令を２段階で生成することで、平常制御部２１ｅ、異常時制御部２２ｅ、復旧制御部２３ｅのそれぞれの出力がとり得る値が限定される。これにより、平常制御部２１ｅ、異常時制御部２２ｅ、復旧制御部２３ｅのそれぞれが行う処理を学習する場合に、比較的簡単に、かつ、比較的高精度に学習を行えると期待される。
　詳細制御部２４は、例えば制御システム１ｅの設計者によってルールベースで構築されるなどにより、学習の対象外となっていてもよい。
　平常制御部２１の場合と同様、制御部２０が、制御対象３０の部分の個数と同数の詳細制御部２４を備え、制御対象３０の部分と、その部分を制御する詳細制御部２４とが一対一に対応付けられていてもよい。個々の詳細制御部２４を区別する場合、詳細制御部２４－１、詳細制御部２４－２、・・・、詳細制御部２４－Ｎｎのように表記する。ここでのＮｎは、詳細制御部２４の個数を表す正の整数であり、詳細制御部２４の個数は、平常制御部２１ｅの個数と同数である。
　図１０は、実施形態に係る制御システムの第６の構成例を示す図である。図１０は、図１に示す制御システム１の学習フェーズにおける構成例を示している。
　図１０に示す構成で、制御システム１ｆは、切替部１０と、制御部２０と、学習部４０とを備える。制御部２０は、平常制御部２１と、異常時制御部２２と、復旧制御部２３とを備える。また、図１０には、シミュレータ５０が示されている。
　シミュレータ５０は、制御対象３０の動作を模擬する。制御システム１ｆは、シミュレータ５０を用いて学習データ（Training Data）を取得する。あるいは、図１０の構成で、シミュレータ５０に加えて、あるいは代えて制御対象３０が制御システム１ｆに接続され、制御システム１ｆが、制御対象３０を用いて学習データを取得するようにしてもよい。
　学習部４０は、切替部１０、平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３、あるいはこれらのうちの一部の学習を行う。ここでいう学習は、学習モデルのパラメータ値を設定または更新することである。学習部４０は、切替部１０、平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３のそれぞれを構成する学習モデルのパラメータ値、またはこれらの学習モデルのうちの一部のパラメータ値を更新する。学習部４０は、学習手段の例に該当する。
　学習部４０が、切替部１０、平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３、あるいはこれらのうちの一部の学習を、強化学習にて行うようにしてもよい。
　制御部２０において、平常制御部２１と、異常時制御部２２とが別々に構成されていることで、学習部４０は、平常制御部２１による平常時の制御の学習と、異常時制御部２２による非平常時の制御の学習とを別々に行う。
　これにより、学習部４０が、平常制御部２１の学習、および、異常時制御部２２の学習を強化学習で行う場合に、平常時と非平常時とで制御対象３０の状態が大きく変化して学習が進まないことを回避できると期待される。
　学習部４０が、シミュレータ５０に、異常の発生時間帯および異常の発生個所がランダムに設定されたシミュレーションの実行結果に基づく学習データを取得して、切替部１０、平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３、あるいはこれらのうちの一部の学習を行うようにしてもよい。
　これにより、学習部４０は、異常発生のいろいろな場合について切替部１０、平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３の学習を行うことができる。これにより、制御システム１の運用時に、制御システム１がいろいろな異常に対応して制御対象３０を適切に制御できると期待される。
　以上のように、学習部４０は、平常制御部２１による平常時の制御の学習と、異常時制御部２２による非平常時の制御の学習とを別々に、それぞれ強化学習で行う。
　制御システム１ｆによれば、この点で、平常時と非平常時とで制御対象３０の状態が大きく変化して学習が進まないことを回避できると期待される。
　また、学習部４０は、シミュレータ５０に、異常の発生時間帯および異常の発生個所がランダムに設定されたシミュレーションの実行結果を用いて、平常制御部２１による平常時の制御の学習、および、異常時制御部２２による非平常時の制御の学習を行う。
　制御システム１ｆによれば、学習部４０は、異常発生のいろいろな場合について切替部１０、平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３の学習を行うことができる。これにより、制御システム１の運用時に、制御システム１がいろいろな異常に対応して制御対象３０を適切に制御できると期待される。
　図１１は、実施形態に係る制御システムの第７の構成例を示す図である。図１１に示す構成で、制御システム６１０は、切替部６１１と、制御部６１２とを備える。
　かかる構成で、切替部６１１は、制御対象の部分について、その部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを、制御対象の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて切り替える。制御部６１２は、切替部６１１による制御の切替に応じて、制御対象の部分の制御を行う。
　切替部６１１は、切替手段の例に該当する。制御部６１２は、制御手段の例に該当する。
　このように、制御対象の異常発生に応じて、制御部６１２による制御対象の制御を部分的に切り替えることで、制御対象の部分のうち制御の切替が行われなかった部分については、平常時の制御にて、その部分の状態が目標平常状態になるように、制御が行われる。
　これにより、制御システム６１０では、制御対象の異常発生に応じた切替後の制御による制御対象の状態と、平常時における制御対象の状態との異なりが比較的小さいと期待される。
　この異なりが小さいことで、異常が解消された後、制御対象の状態が比較的速やかに平常状態に復旧すると期待される。また、この異なりが小さいことで、制御対象を扱う係員の作業が平常時の作業に近い作業となり、この点で、制御対象を扱う係員の作業負担が小さいことが期待される。
　ここで、制御対象全体の制御を、強化学習で得られた１つの制御部で行う場合について考える。制御対象に異常が発生した場合、１つの制御部が制御対象全体を制御することで、異常発生個所以外の箇所に平常時の動作とは異なる動作を行わせる可能性がある。
　これに対して、制御システム６１０では、切替部６１１が、異常発生時の制御を部分的に切り替えることで、制御対象のうち異常発生個所の付近以外の部分では、平常時の動作が維持されるか、または、平常時の動作に近い動作が行われると期待される。このように、制御システム６１０では、制御対象に対する制御を比較的予測し易い。
　また、制御システム６１０によれば、制御対象における局所的な異常の影響が制御対象全体に及ぶことを回避できると期待される。
　切替部６１１は、例えば図１に示される切替部１０等の機能を用いて実現することができる。制御部６１２は、例えば図１に示される制御部２０等の機能を用いて実現することができる。
　図１２は、実施形態に係る制御方法における処理の手順の例を示す図である。
　図１２に示す制御方法は、制御を切り替えること（ステップＳ６１１）と、制御を行うこと（ステップＳ６１２）とを含む。
　制御を切り替えること（ステップＳ６１１）では、コンピュータが、制御対象の部分について、その部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを、制御対象の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて切り替える。制御を行うこと（ステップＳ６１２）では、コンピュータが、制御の切替に応じて、制御対象の部分の制御を行う。
　このように、制御対象の異常発生に応じて、制御対象の制御を部分的に切り替えることで、制御対象の部分のうち制御の切替が行われなかった部分については、平常時の制御にて、その部分の状態が目標平常状態になるように、制御が行われる。
　これにより、図１２に示す制御方法では、制御対象の異常発生に応じた切替後の制御による制御対象の状態と、平常時における制御対象の状態との異なりが比較的小さいと期待される。
　この異なりが小さいことで、異常が解消された後、制御対象の状態が比較的速やかに平常状態に復旧すると期待される。また、この異なりが小さいことで、制御対象を扱う係員の作業が平常時の作業に近い作業となり、この点で、制御対象を扱う係員の作業負担が小さいことが期待される。
　ここで、制御対象全体の制御を、強化学習で得られた１つの制御部で行う場合について考える。制御対象に異常が発生した場合、１つの制御部が制御対象全体を制御することで、異常発生個所以外の箇所に平常時の動作とは異なる動作を行わせる可能性がある。
　これに対して、図１２に示す制御方法では、異常発生時の制御を部分的に切り替えることで、制御対象のうち異常発生個所の付近以外の部分では、平常時の動作が維持されるか、または、平常時の動作に近い動作が行われると期待される。このように、図１２に示す制御方法では、制御対象に対する制御を比較的予測し易い。
　また、図１２に示す制御方法によれば、制御対象における局所的な異常の影響が制御対象全体に及ぶことを回避できると期待される。
　図１３は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
　図１３に示す構成で、コンピュータ７００は、ＣＰＵ７１０と、主記憶装置７２０と、補助記憶装置７３０と、インタフェース７４０と、不揮発性記録媒体７５０とを備える。
　上記の制御システム１、制御装置１００、制御装置２００、切替装置３１０、平常制御装置３２１、異常時制御装置３２２、復旧制御装置３２３、制御システム１ｅ、および、制御システム１ｆのうち何れか１つ以上またはその一部が、コンピュータ７００に実装されてもよい。その場合、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。各装置と他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って通信を行うことで実行される。
　制御システム１がコンピュータ７００に実装される場合、切替部１０、制御部２０およびその各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
　また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、制御システム１の処理のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。制御システム１と他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。制御システム１とユーザとのインタラクションは、インタフェース７４０が表示装置および入力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って各種画像の表示を行い、ユーザ操作を受け付けることで実行される。
　制御装置１００がコンピュータ７００に実装される場合、処理部１９０およびその各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
　また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、記憶部１８０のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。通信部１１０による他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。表示部１２０による画像の表示は、インタフェース７４０が表示装置を備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って各種画像の表示することで実行される。操作入力部１３０によるユーザ操作の受け付けは、インタフェース７４０が入力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従ってユーザ操作を受け付けることで実行される。
　制御装置２００がコンピュータ７００に実装される場合、切替部１０ｃ、平常制御部２１、異常時制御部２２、および、復旧制御部２３の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
　また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、制御装置２００の処理のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。制御装置２００と他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。制御装置２００とユーザとのインタラクションは、インタフェース７４０が表示装置および入力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って各種画像の表示を行い、ユーザ操作を受け付けることで実行される。
　切替装置３１０がコンピュータ７００に実装される場合、その動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
　また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、切替装置３１０の処理のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。切替装置３１０と他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。切替装置３１０とユーザとのインタラクションは、インタフェース７４０が表示装置および入力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って各種画像の表示を行い、ユーザ操作を受け付けることで実行される。
　平常制御装置３２１がコンピュータ７００に実装される場合、その動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
　また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、平常制御装置３２１の処理のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。平常制御装置３２１と他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。平常制御装置３２１とユーザとのインタラクションは、インタフェース７４０が表示装置および入力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って各種画像の表示を行い、ユーザ操作を受け付けることで実行される。
　異常時制御装置３２２がコンピュータ７００に実装される場合、その動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
　また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、異常時制御装置３２２の処理のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。異常時制御装置３２２と他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。異常時制御装置３２２とユーザとのインタラクションは、インタフェース７４０が表示装置および入力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って各種画像の表示を行い、ユーザ操作を受け付けることで実行される。
　復旧制御装置３２３がコンピュータ７００に実装される場合、その動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
　また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、復旧制御装置３２３の処理のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。復旧制御装置３２３と他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。復旧制御装置３２３とユーザとのインタラクションは、インタフェース７４０が表示装置および入力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って各種画像の表示を行い、ユーザ操作を受け付けることで実行される。
　制御システム１ｅがコンピュータ７００に実装される場合、切替部１０、制御部２０ｅおよびその各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
　また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、制御システム１ｅの処理のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。制御システム１ｅと他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。制御システム１ｅとユーザとのインタラクションは、インタフェース７４０が表示装置および入力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って各種画像の表示を行い、ユーザ操作を受け付けることで実行される。
　制御システム１ｆがコンピュータ７００に実装される場合、切替部１０、制御部２０、学習部４０およびその各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
　また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、制御システム１ｆの処理のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。制御システム１ｆと他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。制御システム１ｆとユーザとのインタラクションは、インタフェース７４０が表示装置および入力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って各種画像の表示を行い、ユーザ操作を受け付けることで実行される。
　上述したプログラムのうち何れか１つ以上が不揮発性記録媒体７５０に記録されていてもよい。この場合、インタフェース７４０が不揮発性記録媒体７５０からプログラムを読み出すようにしてもよい。そして、ＣＰＵ７１０が、インタフェース７４０が読み出したプログラムを直接実行するか、あるいは、主記憶装置７２０または補助記憶装置７３０に一旦保存して実行するようにしてもよい。
　なお、制御システム１、制御装置１００、制御装置２００、切替装置３１０、平常制御装置３２１、異常時制御装置３２２、復旧制御装置３２３、制御システム１ｅ、および、制御システム１ｆが行う処理の全部または一部を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
　また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
　以上、この開示の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この開示の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
　この出願は、２０２１年１０月２５日に出願された日本国特願２０２１－１７３８８８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本開示は、制御システム、制御方法および記録媒体に適用してもよい。
　１、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、６１０　制御システム
　１０、１０ｃ、６１１　切替部
　２０、２０ｅ、６１２　制御部
　２１、２１ｅ　平常制御部
　２２、２２ｅ　異常時制御部
　２３、２３ｅ　復旧制御部
　２４　詳細制御部
　３０　制御対象
　４０　学習部
　５０　シミュレータ
　１００、２００　制御装置
　１１０　通信部
　１２０　表示部
　１３０　操作入力部
　１８０　記憶部
　１９０　処理部
　３１０　切替装置
　３２１　平常制御装置
　３２２　異常時制御装置
　３２３　復旧制御装置

Claims (10)

  1. 　制御対象の部分について、その部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを、前記制御対象の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて切り替える切替手段と、
    　前記切替手段による制御の切替に応じて、前記制御対象の部分の制御を行う制御手段と、
    　を備える制御システム。
  2. 　前記切替手段は、前記制御対象の一部に異常が生じている場合に、前記制御対象の部分のうち、その異常の影響の波及を軽減する機能を有する部分を含む１つ以上の部分に対する制御を、前記非平常時の制御に決定する、
    　請求項１に記載の制御システム。
  3. 　前記切替手段は、前記非平常時の制御として、前記制御対象の一部に生じている異常に対応するように制御を行う異常時制御と、前記制御対象の部分の状態を平常時における状態に復旧させるように制御を行う復旧制御とを切り替え、
    　前記制御手段は、さらに、前記切替手段による前記非平常時の制御の切替に応じて、前記制御対象の部分の制御を行う、
    　請求項１または請求項２に記載の制御システム。
  4. 　前記制御手段は、前記非平常時の制御にて、前記制御対象の状態が、平常時における前記制御対象の目標状態として定められている状態に近いほど評価が高くなる評価関数を用いた学習で得られた制御方法にて、前記制御対象の部分の制御を行う、
    　請求項１から３の何れか一項に記載の制御システム。
  5. 　前記制御手段は、前記非平常時の制御にて、前記制御対象の状態が、平常時における前記制御対象の目標状態として時間毎に定められている状態に近いほど評価が高くなる前記評価関数を用いた学習で得られた制御方法を用いる、
    　請求項４に記載の制御システム。
  6. 　前記制御対象は交通システムであり、
    　前記制御手段は、前記非平常時の制御にて、前記交通システムの移動体の運行状況が、前記交通システムの平常時の運行ダイヤにて示される運行状況に近いほど評価が高くなる前記評価関数を用いた学習で得られた制御方法を用いる、
    　請求項５に記載の制御システム。
  7. 　前記平常時の制御の学習と、前記非平常時の制御の学習とを別々に、それぞれ強化学習で行う学習手段
    　をさらに備える、請求項１から６の何れか一項に記載の制御システム。
  8. 　前記学習手段は、前記制御対象のシミュレータに、異常の発生時間帯および異常の発生個所がランダムに設定されたシミュレーションの実行結果を用いて、前記平常時の制御の学習および前記非平常時の制御の学習を行う、
    　請求項７に記載の制御システム。
  9. 　コンピュータが、
    　制御対象の部分について、その部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを、前記制御対象の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて切り替え、
    　前記制御の切替に応じて、前記制御対象の部分の制御を行う、
    　ことを含む制御方法。
  10. 　コンピュータに、
    　制御対象の部分について、その部分に対する平常時の制御と非平常時の制御とを、前記制御対象の部分のうち少なくとも１つの部分の状態に基づいて切り替えることと、
    　前記制御の切替に応じて、前記制御対象の部分の制御を行うことと、
    　を実行させるためのプログラムを記憶した記録媒体。
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