(57)【要約】【課題】保守者が分散配置された複数ビル内の通信設備の保守を同時期に複数ビルで行う際に、保守拠点から各ビルまでの移動時間を短縮して保守効率を向上させる。【解決手段】分散設備保守管理装置２０は、通信設備が稼働してから故障する迄の保守猶予時間に対して、現用設備の故障数が予備設備の数である予備数を上回る際のビル内全通信設備の不稼働率を求め、不稼働率をパラメータとする保守猶予時間と予備数との関係から、保守猶予時間の要求値に対応する予備数を決定する予備猶予決定部２１と、保守エリア内において故障が発生した複数のビルを、当該複数のビルを巡回する距離又は巡回する時間が短くなるように保守巡回する保守巡回順序を決定する保守順序決定部２４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散配置された複数のビル内に稼働中の通信設備である現用設備と、当該現用設備と共用可能な予備の通信設備である予備設備とを備え、前記現用設備が複数ビルで故障した際に、複数ビルへの移動を行って故障を修理する保守作業の手順を指示する分散設備保守管理装置であって、
前記通信設備が稼働してから故障する迄の保守猶予時間に対して、前記現用設備の故障数が前記予備設備の数である予備数を上回る際のビル内全通信設備の不稼働率を求め、当該不稼働率をパラメータとする保守猶予時間と当該予備数との関係から、当該保守猶予時間の要求値に当該不稼働率をパラメータとして対応する予備数を決定する予備猶予決定部と、
故障が発生した複数のビルを、当該複数のビルを巡回する距離又は巡回する時間が短くなるように保守巡回する保守巡回順序を決定する保守順序決定部と
を備えることを特徴とする分散設備保守管理装置。
【請求項２】
前記分散配置された複数のビルを、何れか１つのエリアに属するように複数の保守エリアに割り当て、この割り当て後の保守エリア毎において、ビル毎に他ビルからの距離及び移動時間の何れか一方の合計、又は双方の合計が短くなるビルを保守拠点とする保守エリア拠点決定部を更に備え、
前記保守順序決定部は、前記保守エリア内において前記保守拠点から故障が発生した複数のビルを巡回して当該保守拠点に戻る保守巡回順序を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の分散設備保守管理装置。
【請求項３】
前記保守猶予時間から前記保守作業に掛かる時間を引いた時間で、且つ当該保守猶予時間よりも短い時間である待機時間を決定する待機時間決定部を更に備え、
前記保守順序決定部は、前記待機時間が経過した際に前記保守巡回順序での保守作業を指示する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の分散設備保守管理装置。
【請求項４】
前記保守順序決定部は、保守エリア内において保守拠点から故障が発生した複数のビルを巡回して保守拠点に戻る際の距離及び移動時間の何れか一方、又は双方の合計が短くなるように前記保守巡回順序を求める
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の分散設備保守管理装置。
【請求項５】
分散配置された複数のビル内に稼働中の通信設備である現用設備と、当該現用設備と共用可能な予備の通信設備である予備設備とを備え、前記現用設備が複数ビルで故障した際に、複数ビルへの移動を行って故障を修理する保守作業の手順を指示する分散設備保守管理装置による分散設備保守管理方法であって、
前記分散設備保守管理装置は、
前記通信設備が稼働してから故障する迄の保守猶予時間に対して、前記現用設備の故障数が前記予備設備の数である予備数を上回る際のビル内全通信設備の不稼働率を求め、当該不稼働率をパラメータとする保守猶予時間と当該予備数との関係から、当該保守猶予時間の要求値に当該不稼働率をパラメータとして対応する予備数を決定するステップと、
故障が発生した複数のビルを、当該複数のビルを巡回する距離又は巡回する時間が短くなるように保守巡回する保守巡回順序を決定するステップと
を実行することを特徴とする分散設備保守管理方法。
【請求項６】
分散配置された複数のビル内に稼働中の通信設備である現用設備と、当該現用設備と共用可能な予備の通信設備である予備設備とを備え、前記現用設備が複数ビルで故障した際に、複数ビルへの移動を行って故障を修理する保守作業の手順を指示する分散設備保守管理装置としてのコンピュータを、
前記通信設備が稼働してから故障する迄の保守猶予時間に対して、前記現用設備の故障数が前記予備設備の数である予備数を上回る際のビル内全通信設備の不稼働率を求め、当該不稼働率をパラメータとする保守猶予時間と当該予備数との関係から、当該保守猶予時間の要求値に当該不稼働率をパラメータとして対応する予備数を決定する手段、
故障が発生した複数のビルを、当該複数のビルを巡回する距離又は巡回する時間が短くなるように保守巡回する保守巡回順序を決定する手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広範囲に分散配置された複数のビル（建物）内の通信設備が複数ビルで故障した際に、保守者が保守拠点から出向いて故障を修理する保守を効率的に行えるように指示する分散設備保守管理装置、分散設備保守管理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
広域の地理的に分散配置された複数のビル（建物）内の通信設備（又は通信装置）は、継続して稼働できる高い可用性が求められている。この可用性を確保するため、稼働中の通信設備（現用設備）と共用可能な予備の通信設備（予備設備）を同じビル内に備えている。
【０００３】
しかし、現用設備に対して予備設備が二重化されている状態で、現用設備が故障した際に予備設備で稼働を行った場合、予備設備が無くなるので次の故障が代替え補償できない。このため、現用設備が故障する都度、保守者が保守拠点から出向いて修理を行っている。また、前記の１＋１冗長ではなく、ｎ＋ｍ冗長とする方法もあるが、この方法でも残りの予備設備でいつまで稼働が保証されるかは明確ではない。このため、同様に、故障する都度、保守者が出向いて修理を行う必要がある。この種の通信設備のプロテクションや保守に係る技術として非特許文献１〜４の技術がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ITU-T G.873.1 “Optical transport network: Linear protection.”，［online］，2017，［平成３０年５月２３日検索］，インターネット〈URL: https://www.itu.int/rec/T-REC-G.873.1-201710-I/en〉
【非特許文献２】Y. Uematsu,et.al.,“Future nationwide optical network architecture for higher availability and operability using transport SDN technologies,” IEICE Transactions on Communications, vol. E101-B, no. 2, 2018.
【非特許文献３】T. Nishitani,et.al., “Protection systems for optical access networks,” IEEE/OSA Journal of Lightwave Technologies, vol. 35, no. 6, pp. 1197-1203, 2017.
【非特許文献４】B. Cully,et.al., “Remus: high availability via asynchronous virtual machine replication,” in Proc. the 5th USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation, San Francisco, CA, Apr. 2008, pp. 161-174.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の保守方法では、異なる複数ビル（例えば３つのビル）の現用設備が同時期に故障した場合、保守者は保守拠点から修理に必要な設備又は部品や工具を持って１つ目のビルに出向き、故障を修理後に一旦保守拠点に戻る。次に、保守者は、同様に２つ目のビルに出向き修理後に保守拠点に戻り、次に、３つ目のビルに出向き修理後に保守拠点に戻るといった作業を繰り返していた。なお、本発明では修理を含んで保守を行うと表現する。
【０００６】
このように保守を行うためには、修理時間に加え、保守拠点からビルまでの往復時間が保守時間として掛かってしまう。このため、上記のように複数ビルを個別に往復する場合、より多くの移動時間が掛かり保守効率が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、保守者が分散配置された複数ビル内の通信設備の保守を同時期に複数ビルで行う際に、保守拠点から各ビルまでの移動時間を短縮して保守効率を向上させることができる分散設備保守管理装置、分散設備保守管理方法及びプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、分散配置された複数のビル内に稼働中の通信設備である現用設備と、当該現用設備と共用可能な予備の通信設備である予備設備とを備え、前記現用設備が複数ビルで故障した際に、複数ビルへの移動を行って故障を修理する保守作業の手順を指示する分散設備保守管理装置であって、
前記通信設備が稼働してから故障する迄の保守猶予時間に対して、前記現用設備の故障数が前記予備設備の数である予備数を上回る際のビル内全通信設備の不稼働率を求め、当該不稼働率をパラメータとする保守猶予時間と当該予備数との関係から、当該保守猶予時間の要求値に当該不稼働率をパラメータとして対応する予備数を決定する予備猶予決定部と、故障が発生した複数のビルを、当該複数のビルを巡回する距離又は巡回する時間が短くなるように保守巡回する保守巡回順序を決定する保守順序決定部とを備えることを特徴とする分散設備保守管理装置である。
【０００９】
請求項５に係る発明は、分散配置された複数のビル内に稼働中の通信設備である現用設備と、当該現用設備と共用可能な予備の通信設備である予備設備とを備え、前記現用設備が複数ビルで故障した際に、複数ビルへの移動を行って故障を修理する保守作業の手順を指示する分散設備保守管理装置による分散設備保守管理方法であって、前記分散設備保守管理装置は、前記通信設備が稼働してから故障する迄の保守猶予時間に対して、前記現用設備の故障数が前記予備設備の数である予備数を上回る際のビル内全通信設備の不稼働率を求め、当該不稼働率をパラメータとする保守猶予時間と当該予備数との関係から、当該保守猶予時間の要求値に当該不稼働率をパラメータとして対応する予備数を決定するステップと、故障が発生した複数のビルを、当該複数のビルを巡回する距離又は巡回する時間が短くなるように保守巡回する保守巡回順序を決定するステップとを実行することを特徴とする分散設備保守管理方法である。
【００１０】
請求項６に係る発明は、分散配置された複数のビル内に稼働中の通信設備である現用設備と、当該現用設備と共用可能な予備の通信設備である予備設備とを備え、前記現用設備が複数ビルで故障した際に、複数ビルへの移動を行って故障を修理する保守作業の手順を指示する分散設備保守管理装置としてのコンピュータを、前記通信設備が稼働してから故障する迄の保守猶予時間に対して、前記現用設備の故障数が前記予備設備の数である予備数を上回る際のビル内全通信設備の不稼働率を求め、当該不稼働率をパラメータとする保守猶予時間と当該予備数との関係から、当該保守猶予時間の要求値に当該不稼働率をパラメータとして対応する予備数を決定する手段、故障が発生した複数のビルを、当該複数のビルを巡回する距離又は巡回する時間が短くなるように保守巡回する保守巡回順序を決定する手段として機能させるためのプログラムである。
【００１１】
請求項１の構成、請求項５の方法、請求項６のプログラムによれば、分散配置された複数のビルを、何れか１つのエリアに属するように複数の保守エリアに割り当て、この割り当て後の保守エリア１１ａ〜１１ｃ内において故障が発生した複数のビルを、当該複数のビルを巡回する距離又は巡回する時間が短くなるように保守巡回する保守巡回順序を決定する。このため、故障した複数のビルを巡回する保守巡回順序を短くできる。従って、保守者が分散配置された複数ビル内の通信設備の保守を同時期に複数ビルで行う際に、各ビルの移動時間を短縮して保守効率を向上させることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記分散配置された複数のビルを、何れか１つのエリアに属するように複数の保守エリアに割り当て、この割り当て後の保守エリア毎において、ビル毎に他ビルからの距離及び移動時間の何れか一方の合計、又は双方の合計が短くなるビルを保守拠点とする保守エリア拠点決定部を更に備え、前記保守順序決定部は、前記保守エリア内において前記保守拠点から故障が発生した複数のビルを巡回して当該保守拠点に戻る保守巡回順序を決定することを特徴とする請求項１に記載の分散設備保守管理装置である。
【００１３】
この構成によれば、複数の保守エリアにおいて、ビル毎に他ビルからの距離及び移動時間の何れか一方の合計、又は双方の合計が短くなるビルを保守拠点とする。このため、保守拠点から各ビルまでの移動時間が平均化されるので、複数のビルを巡回する保守巡回順序を短くできる。従って、保守者が分散配置された複数ビル内の通信設備の保守を同時期に複数ビルで行う際に、保守拠点から各ビルまでの移動時間を短縮して保守効率を向上させることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、前記保守猶予時間から前記保守作業に掛かる時間を引いた時間で、且つ当該保守猶予時間よりも短い時間である待機時間を決定する待機時間決定部を更に備え、前記保守順序決定部は、前記待機時間が経過した際に前記保守巡回順序での保守作業を指示することを特徴とする請求項１又は２に記載の分散設備保守管理装置である。
【００１５】
この構成によれば、保守者が待機時間を経過した時点で保守巡回順序に従った保守作業を行うことができるので、無駄に保守に出向くことなく、効率良く保守作業を行うことができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、前記保守順序決定部は、保守エリア内において保守拠点から故障が発生した複数のビルを巡回して保守拠点に戻る際の距離及び移動時間の何れか一方、又は双方の合計が短くなるように前記保守巡回順序を求めることを特徴とする請求項２又は３に記載の分散設備保守管理装置である。
【００１７】
この構成によれば、保守者が複数のビルへの巡回保守を行う際に、保守巡回順序に従えば短時間で移動できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、保守者が分散配置された複数ビル内の通信設備の保守を同時期に複数ビルで行う際に、保守拠点から各ビルまでの移動時間を短縮して保守効率を向上させることができる分散設備保守管理装置、分散設備保守管理方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る分散設備保守管理装置を用いた通信設備分散配置システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の分散設備保守管理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】横軸の保守猶予時間と縦軸の予備数との関係を、不稼働率をパラメータとして表わしたグラフである。
【図４】線Ｌ０〜Ｌ５で示す０個から５個までの予備数をパラメータとする横軸の保守猶予時間と縦軸の不稼働率との関係を表わすと共に、１０−６の不稼働率を横破線Ｋで表わしたグラフである。
【図５】本実施形態の分散設備保守管理装置により通信設備分散配置システムの分散設備保守管理を行うための初期設定の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本実施形態の通信設備分散配置システムの複数のビルにおいて故障が発生した際の、分散設備保守管理装置による分散設備保守管理の動作を説明するフローチャートである。
【図７】待機時間経過後に保守作業を行う際の分散設備保守管理の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜実施形態の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る分散設備保守管理装置を用いた通信設備分散配置システムの構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示す通信設備分散配置システム（システムともいう）１０は、３つ（複数）の独立した保守エリア１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、保守エリア１１ａの中に位置する保守拠点としてのビルｊ１と、複数のビルｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４，ｉ５とを備え、保守エリア１１ｂの中に位置する保守拠点としてのビルｊ２と、複数のビルｉ６，ｉ７，ｉ８，ｉ９とを備える。更に、システム１０は、保守エリア１１ｃの中に位置する保守拠点としてのビルｊ３と、複数のビルｉ１０，ｉ１１，ｉ１２，ｉ１３，ｉ１４とを備える。なお、保守拠点としてのビルｊ１，ｊ２，ｊ３を、保守拠点ｊ１，ｊ２，ｊ３ともいう。
【００２２】
各ビルｉ１〜ｉ１４は、別の丸枠ｉ内に示すように、稼働中の通信設備（又は通信装置）である複数の現用設備１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎと、現用設備１２ａ〜１２ｎと共用可能な予備の通信設備である予備設備１３とを備えて構成されている。なお、保守エリア数、ビル数は一例である。
【００２３】
保守拠点ｊ１〜ｊ３は、通信設備の修理や点検等の保守を行う保守者が駐在する場所であり、別の丸枠ｊ内に示すように、現用設備１２ａ〜１２ｎと、予備設備１３と、交換用設備１４ａ〜１４ｎと、分散設備保守管理装置（管理装置ともいう）２０とを備えて構成されている。
【００２４】
管理装置２０は、各保守エリア１１ａ〜１１ｃにおいて、保守者が複数ビル内の通信設備の保守を同時期に複数ビルで行う際に、保守拠点から各ビルまでの移動時間を短縮して保守効率が向上するように保守者に指示を行うものである。この管理装置２０は、コンピュータを用いて実現され、図２に示すように、予備数猶予時間決定部（予備猶予決定部ともいう）２１と、待機時間決定部２２と、保守エリア拠点決定部２３と、保守順序決定部２４とを備えて構成されている。
【００２５】
予備猶予決定部２１は、ビル毎に配備する予備設備１３の数（予備数）と保守猶予時間とを、後述のように決定する。但し、保守猶予時間は、ある不稼働率の時の、現用設備１２ａ〜１２ｎの故障数が予備数を上回るまでの時間である。また、予備設備１３は、後述のように、保守猶予時間と関連して１個からｎ個の個数が配備される。
【００２６】
予備数と保守猶予時間とは、図３に示すように、線Ｋ１で示す不稼働率（後述）をパラメータとした相関関係を有する。不稼働率とは、現用設備１２ａ〜１２ｎの故障数（例えば３個）が予備数（例えば２個）を上回る確率、言い換えれば、予備数が枯渇する確率である。
【００２７】
予備猶予決定部２１は、現用設備の数（現用数ｎ）と予備数Δｎ、並びに通信設備のＭＴＢＦ（故障間隔）を入力として、保守猶予時間に対して、故障数が予備数Δｎを上回る確率Ｐを、下式（１）から求める。確率Ｐは、言い換えれば、１つのビル内の通信設備全体（ビル内全通信設備）の不稼働率Ｐである。
【００２８】
つまり、１ビル内の不稼働率Ｐは、１ビル内に現用設備が３個、予備設備が１個ある場合に、現用設備が１個故障すれば予備設備で代替え補償できるが、現用設備が２個以上故障した場合に予備設備で補償できなくなることを表わす。
【数１】
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【００２９】
但し、αは１つの通信設備の不稼働率である。不稼働率α＝保守猶予時間／（ＭＴＢＦ＋保守猶予時間）となる。
【００３０】
αｉと（１−α）ｎ＋Δｎ−ｉを掛けたものは、ｎ＋Δｎ台数中、ｉ台が故障している確率を示す。ｎ＋Δｎ台数中、ｉ台が故障している組み合わせの数のｎ＋ΔｎＣｉを掛け、更に、故障台数が０台からΔｎ台となる和をとり、１から減算することで、故障数が予備数を上回る不稼働率Ｐが求められる。
【００３１】
次に、予備猶予決定部２１は、図４に示す保守猶予時間と不稼働率との関係から予備数と保守猶予時間を求める。
【００３２】
図４は、線Ｌ０〜Ｌ５で示す０個から５個までの予備数をパラメータとする横軸の保守猶予時間［ｈ：時間］と縦軸の不稼働率Ｐ（確率Ｐ）との関係を表わすと共に、１０−６の不稼働率を横破線Ｋで表わしたグラフである。但し、現用数＝４０個、ＭＴＢＦ＝１００，０００（１０万）［ｈ］を前提条件とする。この現用数、予備数、ＭＴＢＦ、不稼働率、保守猶予時間は一例であり、これに限らない。
【００３３】
線Ｌ０は予備数＝０を表わし、線Ｌ１は予備数＝１、線Ｌ２は予備数＝２、線Ｌ３は予備数＝３、線Ｌ４は予備数＝４、線Ｌ５は予備数＝５を表わす。これら線Ｌ０〜Ｌ５において、不稼働率Ｐを横破線Ｋ以下とするためには、保守猶予時間をＬ０〜Ｌ５とＫの交点以下とする必要がある。
【００３４】
上述した前提条件のように、通信設備の故障間隔（ＭＴＢＦ）を１０万時間とすると、通信設備は平均１０万時間で故障する。図４によれば、この際に予備数を線Ｌ２の２個とすると、信頼性の観点から横破線Ｋの１０−６の不稼働率Ｐをキープしたい場合は、保守猶予時間は７２時間位となる。予備数を線Ｌ４の４個とすると、保守猶予時間は４００時間位となる。なお、図３は図４を基に作成したものである。
【００３５】
更に説明する。横破線Ｋで示す不稼働率Ｐと、線Ｌ０〜Ｌ５で示す予備数との交点を抽出し、図３の横軸の保守猶予時間と縦軸の予備数との関係の領域にプロットした。このプロットされた各交点を接続した線Ｋ１が、１０−６の不稼働率Ｐを示す。この１０−６の不稼働率Ｐを確保する際に、例えば保守猶予時間を４００ｈとする要求の「要求値」がある場合、矢印Ｙ６で示すように、約４．２個の予備数が必要となる。この場合、４．２を切り上げると５となる。後述の実施形態では、１個目の故障が発生したときに保守待機タイマをスタートするため、１個故障が発生し、予備設備に切り替わった後でも保守猶予時間を確保するためには、既に個１故障しているために、予備数は５＋１＝６個が必要となる。
【００３６】
このように、予備猶予決定部２１は、予備数と保守猶予時間、並びに不稼働率の関係において、保守猶予時間が上記要求値として決定されると、不稼働率Ｋ１を介して予備数が決定できる。その要求値は、必要な通信サービスの条件を基に、効率の良い保守を目的として決定される。例えば、サービス契約条件が、不稼働率Ｐ＝１０−６であるため、１年間に数十秒しか停止しないとした場合、この内容を基に保守猶予時間の要求値が決定される。
【００３７】
次に、図２に示す待機時間決定部２２は、現用設備１２ａ〜１２ｎの故障後に、修理を行うまでに待機可能な待機時間を決定する。待機時間は、保守猶予時間よりも短い時間であり、保守猶予時間から、移動時間及び保守作業時間を引いた時間である。
【００３８】
次に、保守エリア拠点決定部２３は、図１に示す複数の保守エリア１１ａ〜１１ｃへのビルｉ１〜ｉ１４，ｊ１〜ｊ３の割り当てと、保守エリア１１ａ〜１１ｃ毎の保守拠点ｊ１〜ｊ３の配置の決定との双方を、公知の最適化手法を用いることにより次のように行う。
【００３９】
保守エリア１１ａ〜１１ｃの数（保守エリア数；例えば３つ）を入力して定め、この定められた３つの保守エリア１１ａ〜１１ｃに各ビルｉ１〜ｉ１４，ｊ１〜ｊ３を割り当てる。
【００４０】
その保守エリア１１ａ〜１１ｃ毎に、保守拠点ｊ１〜ｊ３となる配置を決定する。つまり、保守拠点ｊ１〜ｊ３となる位置のビルを決定する。この決定処理について説明する。例えば保守エリア１１ａ内の全てのビルｉ１〜ｉ５，ｊ１において、ビルｉ１〜ｉ５，ｊ１毎に他のビルからの距離及び移動時間の何れか一方の合計、又は双方の合計が最短となるビルｊ１を保守拠点とする。
【００４１】
上記の保守エリア数を入力として各保守エリア１１ａ〜１１ｃへのビル割り当てを行う処理と、保守拠点の配置を行う処理とは連携して行われる。
【００４２】
保守エリアに問わず全対象のビルにおいて、ビル毎に他のビルからの距離及び移動時間の何れか一方の合計、又は双方の合計が最短となるビルを保守拠点とする処理計算を式で表わすと、次式（２）となる。
【数２】
2020013298.tif 000004
【００４３】
上式（２）において、ｄｉ，ｊは、ビルｉからビルｊまでの距離であり、計算の結果、ｉとｊの何れかを保守拠点とすることを示す。例えばｊを保守拠点とする。
【００４４】
式（２）のｙｉ，ｊは、保守拠点ｊと別のビルｉとの距離であり、保守拠点ｊとビルｉが、同一保守エリアに属していればｙ＝１、異なる保守エリアに属していればｙ＝０となる。例えば、保守エリア１１ａのビルｉ３は保守エリア１１ａの保守拠点ｊ１と同一保守エリア１１ａに属しているのでｙ＝１となる。一方、ビルｉ３は保守エリア１１ｂの保守拠点ｊ２と異なる保守エリア１１ａ，１１ｂに属しているのでｙ＝０となる。同様に、ビルｉ３は保守エリア１１ｃの保守拠点ｊ３と異なる保守エリア１１ａと１１ｃに属しているのでｙ＝０となる。この場合、ｙ＝０なので距離は加算されない。
【００４５】
このように、ｙは０又は１のみの変数である。ｙが１となる条件は、相手ビルが自ビルの属する保守エリアの保守拠点の場合のみであり、これ以外は０となる。従って、結果として、式（２）の２つのΣΣの内、右側のΣは、保守エリア内の全ビル間の距離の和を計算することになる。この和が最短となるようにする。また、結果として、この計算される全ての保守エリアの和が左側のΣで計算される。なお、ｉ∈νは、ビルｉが保守エリアに関わらず対象とする全ビルνの要素の１つであることを表し、ｊ∈νは、同様に、ビルｊが全ビルνの要素の１つであることを表わす。ｉもｊも１〜１７まで積算する。
【００４６】
次に、上式（２）において、全ビル間の距離の和を最短とするために満たす必要がある条件式は、次式（３）、（４）、（５）を全て満たす必要がある。
【数３】
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2020013298.tif 000006
2020013298.tif 000007
【００４７】
式（３）におけるイコールの左辺のｙｉ，ｊは、保守拠点ｊと別のビルｉとの距離を表わし、保守拠点ｊとビルｉが、同一保守エリアに属していればｙ＝１、異なる保守エリアに属していればｙ＝０となる変数である。
【００４８】
式（４）において、右辺のＰは、保守拠点ｊの数（例えば３）を表す。左辺のｘは保守拠点であるか否かを示す変数であり、ｘが保守拠点であれば１、保守拠点でなければ０となる。ｘ＝１が３つあれば、Ｐ＝３となる。
【００４９】
2020013298.tif 000008
【００５０】
次に、保守順序決定部２４は、待機時間内に故障が生した複数のビルを巡回（例えば図１に矢印Ｙ１で示すように巡回）して保守を実施する保守巡回順序を最適化を行って決定する。この保守巡回順序は、同一保守エリアにおいて、保守拠点から複数のビルを巡回して保守拠点に戻る際の距離及び移動時間の何れか一方、又は双方の合計が最小となるように最適化を行った順序である。なお、保守拠点から各ビルへの距離、移動時間、及び保守を行う際の、保守拠点から故障ビルを巡回する移動距離、移動時間の最適化は、必ずしも最適解ではなくとも、保守を行う実用上問題とならない範囲で最適化されていれば良い。例えば、移動時間の合計の最適解が１０時間の場合、１１時間としても実運用上問題なければ最適解でなくとも良い。
【００５１】
＜実施形態の動作＞
次に、本実施形態に係る分散設備保守管理装置２０による分散設備保守管理の動作を、図５、図６及び図７のフローチャートを参照して説明する。但し、分散設備保守管理装置２０は、保守拠点ｊ１に配置される。また、管理装置２０は保守拠点ｊ１の配置に限らず、他の保守エリア内、或いは、保守エリア外に配置されていても良い。
【００５２】
図５は管理装置２０により通信設備分散配置システム１０の分散設備保守管理を行うための初期設定の動作を説明するフローチャートである。
図５に示すステップＳ１において、管理装置２０に図１に示す各ビルｉ１〜ｉ１４，ｊ１〜ｊ３と保守拠点数とが入力される。この入力情報は管理装置２０の図示せぬ記憶部に記憶され、この記憶情報を用いて各決定部２１〜２４が後述の処理を行う。
【００５３】
次に、ステップＳ２において、管理装置２０の予備猶予決定部２１は、ビルｉ１〜ｉ１４，ｊ１〜ｊ３毎に配備する予備数と保守猶予時間とを次のように決定する。予備猶予決定部２１は、現用数ｎと予備数Δｎ、並びに通信設備のＭＴＢＦ（故障間隔）を入力として、保守猶予時間に対して、１ビル内の通信設備全体の不稼働率Ｐ｛式（１）参照｝を求める。
【００５４】
更に、予備猶予決定部２１は、図４に示す保守猶予時間［ｈ］と不稼働率Ｐとの関係から、図３に示す保守猶予時間と予備数との関係を求める。ここで、例えば保守猶予時間を４００ｈとする要求値がある場合、矢印Ｙ６で示す約４．２個の予備数が必要となるので、この４．２を切り上げて予備数を５＋１＝６個と求める。
【００５５】
次に、図５のステップＳ３において、保守エリア拠点決定部２３は、図１に示すように、広範囲に存在する複数のビルｉ１〜ｉ１４，ｊ１〜ｊ３を、何れか１つの保守エリアに属するように、３つの（ｍ個の）保守エリア１１ａ〜１１ｃに割り当てる。
【００５６】
次に、ステップＳ４において、保守エリア拠点決定部２３は、３つの保守エリア１１ａ〜１１ｃ毎に、１つの保守拠点を決定する。つまり、各保守拠点ｊ１〜ｊ３となる位置のビルを決定する。
【００５７】
つまり、保守エリア拠点決定部２３は、保守エリア１１ａ内の全てのビルｉ１〜ｉ５，ｊ１において、１つのビルに対してこのビルを除く他のビルからの距離及び移動時間の何れか一方の合計、又は双方の合計が最短となるビルｊ１を求めて保守拠点とする。また、保守エリア拠点決定部２３は、保守エリア１１ｂ内の全てのビルｉ６〜ｉ９，ｊ２において、同様にビルｊ２を求めて保守拠点とし、保守エリア１１ｃ内の全てのビルｉ１０〜ｉ１４，ｊ３において、同様にビルｊ３を求めて保守拠点とする。
【００５８】
この後、ステップＳ５において、全ビルｉ１〜ｉ１４，ｊ１〜ｊ３に現用設備１２ａ〜１２ｎ及び予備設備１３（図１）が設置される。
【００５９】
次に、ステップＳ６において、保守拠点ｊ１〜ｊ３に交換用設備１４ａ〜１４ｎ（図１）が配置される。
【００６０】
最後に、ステップＳ７において、保守拠点ｊ１〜ｊ３に保守者が駐在することにより、分散設備保守管理を行うための初期設定が完了する。
【００６１】
図６は通信設備分散配置システム１０のあるエリア内（例えば保守エリア１１ａ内）の複数のビルにおいて故障が発生した際の、管理装置２０による分散設備保守管理の動作を説明するためのフローチャートである。
【００６２】
図６に示すステップＳ１１において、ビル（例えばビルｉ３）で現用設備１２ａの故障（ビルが故障ともいう）が発生したとする。
【００６３】
この場合、ステップＳ１２において、管理装置２０の待機時間決定部２２は、その故障後に修理を行うまでに待機可能な待機時間を決定する。なお、待機時間は、上述したように保守猶予時間よりも短く、保守猶予時間から、移動時間及び保守作業時間を引いた時間である。更に、待機時間決定部２２は、保守待機リスト（図示せず）にビル名等の故障情報を格納する。
【００６４】
ステップＳ１３において、待機時間決定部２２は、保守待機リストが空か否かを判定する。この結果が空の場合（Ｙｅｓ）は初期故障、空でない場合（Ｎｏ）はビル２つ目以降の故障と判定される。
【００６５】
初期故障の場合、ステップＳ１４において、待機時間決定部２２は図示せぬ保守待機タイマを、上記ステップＳ１２で決定した待機時間に設定し、スタートさせる。
【００６６】
次に、ステップＳ１５において、待機時間決定部２２は、保守待機リストに、故障通信設備が配備されたビル名（例えばビル名ｉ３）を追加する。この追加は、上記ステップＳ１３において、保守待機リストが空でない（Ｎｏ）場合、即ち２つ目以上のビル故障と判定された場合にも行われる。例えば、保守待機リストに既にビル名ｉ１が格納されていた場合、上記ステップＳ１３においてビル２つ目以降の故障と判定され、ステップＳ１５において、保守待機リストに２つ目の故障ビル名ｉ３が格納される。この格納後は、ステップＳ１１に戻る。
【００６７】
図７は、保守作業を行う際の分散設備保守管理の動作を説明するためのフローチャートである。
但し、前提条件として保守待機リストに故障した３つのビルｉ１，ｉ２，ｉ３のビル名が格納されているとする。
【００６８】
図７に示すステップＳ２１において、管理装置２０の保守順序決定部２４は、保守待機タイマがタイムアップ（待機時間が経過）したか否かを判定する。タイムアップしていないと判定（Ｎｏ）された場合、タイムカウント動作を継続する。
【００６９】
タイムアップしたと判定（Ｙｅｓ）された場合、ステップＳ２２において、保守順序決定部２４は、保守待機リストに格納された保守エリア１１ａの３つのビルｉ１〜ｉ３に対して保守巡回順序を決定する。この保守巡回順序は、保守拠点ｊ１から３つのビルｉ１〜ｉ３を巡回して保守拠点ｊ１に戻る際の距離及び移動時間の何れか一方、又は双方の合計が最小となるように行われる。例えば、図１に矢印Ｙ１で示すように、保守拠点ｊ１からビルｉ１、ビルｉ２、ビルｉ３の順に移動しながら順次保守を行い、保守拠点ｊ１に戻るといった保守巡回順序が決定されたとする。
【００７０】
上記保守巡回順序を決定後、ステップＳ２３において、保守者が保守巡回順序に従って保守を実施する。即ち、図１に矢印Ｙ１で示すように、保守者が、保守拠点ｊ１からビルｉ１に移動して故障通信設備の保守を行い、次に、ビルｉ２に移動して保守を行い、次に、ビルｉ３に移動して保守を行った後、保守拠点ｊ１に戻るといった保守作業を実施する。
【００７１】
ステップＳ２４において、保守者が保守拠点ｊ１に戻った際に、待機時間決定部２２の保守待機リストが空（未故障の状態）にされると共に、保守待機タイマがストップされクリアされる。
【００７２】
＜実施形態の効果＞
本実施形態に係る分散設備保守管理装置２０の効果について説明する。
分散設備保守管理装置２０は、分散配置された複数のビルｉ１〜ｉ１４，ｊ１〜ｊ３内に稼働中の通信設備である現用設備１２ａ〜１２ｎと、当該現用設備１２ａ〜１２ｎと共用可能な予備の通信設備である予備設備１３とを備え、現用設備１２ａ〜１２ｎが複数ビル（例えばビルｉ１〜ｉ３）で故障した際に、複数ビルｉ１〜ｉ３への移動を行って故障を修理する保守作業の手順を指示するものである。この分散設備保守管理装置２０を次のような特徴構成とした。
【００７３】
（１）分散設備保守管理装置２０を、予備猶予決定部２１と、保守順序決定部２４とを備える構成とした。
【００７４】
予備猶予決定部２１は、通信設備が稼働してから故障する迄の保守猶予時間に対して、現用設備１２ａ〜１２ｎの故障数が予備設備１３の数である予備数を上回る際のビル内全通信設備の不稼働率を求め、当該不稼働率をパラメータとする保守猶予時間と当該予備数との関係から、当該保守猶予時間の要求値に当該不稼働率をパラメータとして対応する予備数を決定する。
【００７５】
保守順序決定部２４は、故障が発生した複数のビルを、当該複数のビルを巡回する距離又は巡回する時間が短くなるように保守巡回する保守巡回順序を決定する。
【００７６】
この構成によれば、分散配置された複数のビルを、何れか１つのエリアに属するように複数の保守エリア１１ａ〜１１ｃに割り当て、この割り当て後の保守エリア１１ａ〜１１ｃ内において故障が発生した複数のビルを、当該複数のビルを巡回する距離又は巡回する時間が短くなるように保守巡回する保守巡回順序を決定する。このため、故障した複数のビルを巡回する保守巡回順序を短くできる。従って、保守者が分散配置された複数ビル内の通信設備の保守を同時期に複数ビルで行う際に、各ビルの移動時間を短縮して保守効率を向上させることができる。
【００７７】
（２）分散配置された複数のビルを、何れか１つのエリアに属するように複数の保守エリア１１ａ〜１１ｃに割り当て、この割り当て後の保守エリア１１ａ〜１１ｃ毎において、ビル毎に他ビルからの距離及び移動時間の何れか一方の合計、又は双方の合計が短くなるビルを保守拠点とする保守エリア拠点決定部２３を更に備える。この際、保守順序決定部２４は、保守エリア１１ａ〜１１ｃ内において保守拠点から故障が発生した複数のビルを巡回して当該保守拠点に戻る保守巡回順序を決定する。
【００７８】
この構成によれば、複数の保守エリア１１ａ〜１１ｃにおいて、ビル毎に他ビルからの距離及び移動時間の何れか一方の合計、又は双方の合計が短くなるビルを保守拠点とする。このため、保守拠点から各ビルまでの移動時間が平均化されるので、複数のビルを巡回する保守巡回順序を短くできる。従って、保守者が分散配置された複数ビル内の通信設備の保守を同時期に複数ビルで行う際に、保守拠点から各ビルまでの移動時間を短縮して保守効率を向上させることができる。
【００７９】
（３）保守猶予時間から保守作業に掛かる時間を引いた時間で、且つ当該保守猶予時間よりも短い時間である待機時間を決定する待機時間決定部２２を更に備える。保守順序決定部２４は、待機時間が経過した際に保守巡回順序での保守作業を指示する。
【００８０】
この構成によれば、保守者が待機時間を経過した時点で保守巡回順序に従った保守作業を行うことができるので、無駄に保守に出向くことなく、効率良く保守作業を行うことができる。
【００８１】
（４）保守順序決定部２４は、保守エリア１１ａ〜１１ｃ内において保守拠点から故障が発生した複数のビルを巡回して当該保守拠点に戻る際の距離及び移動時間の何れか一方、又は双方の合計が短くとなるように保守巡回順序を求める。
【００８２】
この構成によれば、保守者が複数のビルへの巡回保守を行う際に、保守巡回順序に従えば短時間で移動できる。
【００８３】
また、本実施形態のコンピュータを実行するプログラムについて説明する。コンピュータは、分散配置された複数のビルｉ１〜ｉ１４，ｊ１〜ｊ３内に稼働中の通信設備である現用設備１２ａ〜１２ｎと、当該現用設備１２ａ〜１２ｎと共用可能な予備の通信設備である予備設備１３とを備え、現用設備１２ａ〜１２ｎが複数ビル（例えばビルｉ１〜ｉ３）で故障した際に、複数ビルｉ１〜ｉ３への移動を行って故障を修理する保守作業の手順を指示する分散設備保守管理装置２０であるとする。
【００８４】
このプログラムは、上記コンピュータを、通信設備が稼働してから故障する迄の保守猶予時間に対して、現用設備１２ａ〜１２ｎの故障数が予備設備１３の数である予備数を上回る際のビル内全通信設備の不稼働率を求め、当該不稼働率をパラメータとする保守猶予時間と当該予備数との関係から、当該保守猶予時間の要求値に当該不稼働率をパラメータとして対応する予備数を決定する手段、分散配置された複数のビルを、何れか１つのエリアに属するように複数の保守エリア１１ａ〜１１ｃに割り当て、この割り当て後の保守エリア１１ａ〜１１ｃ毎において、ビル毎に他ビルからの距離及び移動時間の何れか一方の合計、又は双方の合計が最短となるビルを保守拠点とする手段、保守エリア１１ａ〜１１ｃ内において保守拠点から故障が発生した複数のビルを巡回して当該保守拠点に戻る保守巡回順序を決定する手段として機能させる。
【００８５】
このプログラムによれば、上述した分散設備保守管理装置２０と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１０  通信設備分散配置システム
１１ａ〜１１ｃ  保守エリア
ｉ１〜ｉ１４，ｊ１〜ｊ３  ビル
ｊ１〜ｊ３  保守拠点
１２ａ〜１２ｎ  現用設備
１３  予備設備
１４ａ〜１４ｎ  交換用設備
２０  分散設備保守管理装置
２１  予備数猶予時間決定部
２２  待機時間決定部
２３  保守エリア拠点決定部
２４  保守順序決定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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