(57)【要約】【課題】列車運行管理システムのシステム試験の精度を向上させる。【解決手段】稼動中の列車運行管理システム１と、列車運行管理システム１の試験のために、列車運行管理システム１と等価な環境を備えた試験系システム６と、稼動中の列車運行管理システム１と試験系システム６との間を接続するゲートウェイ装置５を備える。そして、ゲートウェイ装置５は、稼動中の列車運行管理システム１に入力される通信データを試験データとして試験系システム６へ転送する。試験系システム６には、ゲートウェイ装置５から転送される通信データを試験データとして入力して試験を実施するときに、試験データの受信可否を制御するモニタランマスク処理部を備えることで、試験の制度を向上させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
稼動中の列車運行管理システムに接続し、前記列車運行管理システムに入力される通信データを蓄積するゲートウェイ装置と、
前記列車運行管理システムの試験を実施するために、前記列車運行管理システムと等価な環境を備えた試験系システムを備え、
前記試験系システムに前記ゲートウェイ装置を接続し、前記ゲートウェイ装置が蓄積した通信データを試験データとして入力して試験を実施するときに、試験データの受信可否を制御するモニタランマスク処理部を備えることを特徴とする
列車運行管理システムの試験装置。
【請求項２】
請求項１記載の列車運行管理システムの試験装置において、
前記試験系システムは、前記稼動中の列車運行管理システムの設置されている場所とは異なる場所に設置し、前記稼動中の列車運行管理システムに接続する前記ゲートウェイ装置に蓄積した通信データを、前記試験系システムに接続したゲートウェイ装置に登録して試験を実施することを特徴とする
列車運行管理システムの試験装置。
【請求項３】
請求項１記載の列車運行管理システムの試験装置において、
前記ゲートウェイ装置は、前記稼動中の列車運行管理システムと前記試験系システムとの間を接続し、前記稼動中の列車運行管理システムに入力される通信データを前記試験系システムへ転送し、
前記試験系システムには、前記ゲートウェイ装置から転送される通信データを試験データとして入力して試験を実施するときに、試験データの受信可否を制御するモニタランマスク処理部を備えることを特徴とする
列車運行管理システムの試験装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の列車運行管理システムの試験装置において、
前記試験系システムに備えるモニタランマスク処理部は、
前記試験データの受信可否を設定するマスクパターン情報を備え、前記試験系システムから制御情報を出力すると、当該制御情報の制御対象設備から出力される表示情報を試験データとして受信可能とするように、前記マスクパターン情報のマスクを解除することを特徴とする
列車運行管理システムの試験装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の列車運行管理システムの試験装置において、
前記ゲートウェイ装置に、前記稼動中の列車運行管理システムの出力と前記試験系システムの出力とを比較し、その差異を検出することで試験結果の評価を行う比較処理部を備えることを特徴とする
列車運行管理システムの試験装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の列車運行管理システムの試験装置において、
前記ゲートウェイ装置に、前記ゲートウェイ装置が蓄積した通信データを変更するデータ加工処理部を備え、変更した通信データを試験データして前記試験系システムへ入力し、試験を実施することを特徴とする
列車運行管理システムの試験装置。
【請求項７】
請求項１または２記載の列車運行管理システムの試験装置において、
前記ゲートウェイ装置が蓄積した通信データを前記試験系システムへ入力し、前記試験系システムを用いて列車運行管理システムの動作を再現させることにより、指令員の訓練を行うことを特徴とする
列車運行管理システムの試験装置。
【請求項８】
稼動中の列車運行管理システムに接続するゲートウェイ装置に、前記列車運行管理システムに入力される通信データを蓄積するデータバッファリング処理と、前記ゲートウェイ装置に接続する試験系システムへ、前記蓄積した通信データを試験データとして送信する通信再現処理を備え、
前記試験系システムには、前記列車運行管理システムの試験を実施するために、前記列車運行管理システムと等価な環境を備え、前記ゲートウェイ装置から前記蓄積した通信データを試験データとして入力して試験を実施するときに、試験データの受信可否を制御するモニタランマスク処理を備える
列車運行管理システムの試験方法。
【請求項９】
稼動中の列車運行管理システムと試験系システムとの間を接続するゲートウェイ装置に、前記稼動中の列車運行管理システムに入力される通信データを取得する通信データ取得処理と、前記取得した通信データを試験データとして前記試験系システムへ転送する通信再現処理を備え、
前記試験系システムには、前記列車運行管理システムの試験を実施するために、前記列車運行管理システムと等価な環境を備え、前記ゲートウェイ装置から転送される通信データを試験データとして入力して試験を実施するときに、試験データの受信可否を制御するモニタランマスク処理を備える
列車運行管理システムの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車運行管理システムにおいて、システムの更新や検証などの試験を実施する際に、オンライン稼動中のシステムと等価な環境で、ソフトウェアの試験や評価を実施可能とする列車運行管理システムの試験装置及び試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車運行管理システムの特徴として、２４時間３６５日常時稼動している点が挙げられる。これは、列車が毎日昼夜を問わず運行しつづけていることによる。すなわち、一旦稼動すると保守や試験、リプレース等のための作業が容易に実施できないシステムである。そのため、オンライン稼動中の列車運行管理システムの試験を実施する際は、列車間合いと呼ばれる列車の運行が無い、または少ない約１〜２時間の時間内にオンライン稼動中の現行システムの停止／試験システムへの切替／試験システムの起動／試験／試験システムの停止／現行システムへの切替／現行システムの起動／健全性確認を実施しなければならない。このような試験方法のため、１回の試験時に確保できる実際の試験時間は数十分である。列車運行管理システムのリプレース時など、大規模な試験が必要な場合は、これらの試験を数十回繰り返した後に初めてリプレース作業が可能となる。
【０００３】
このような特徴を持つ列車運行管理システムの新規開発の際のシステム試験方法としては、システム開発を行っている工場内における試験の段階で、システムと現場設備を模擬するシミュレータを用いて、システムの試験を実施する。その後、システム納入先の現地に設置する方法が一般的である。しかし、シミュレータが現地の現場設備のシステム条件を完全に模擬することは不可能であるため、工場内の試験においては精度の高いシステム試験が実施可能とは言い難い。
このため、更に精度の高いシステム試験を行うために現地接続試験を行う。現地接続試験は、夜間の数時間の間に現場設備を切替えて試験を行う。従って膨大な設備の確認を行うため、数十日もかけて小分けに試験を行う。その後は試験列車を準備して、試験列車走行による試験を行う。
これらが新規システムにおける試験方法である。新規システムは規模が大きく、ユーザの予算、人員、期間等の準備体制も整っているため、これらの試験を実施するための体制が確保でき、十分な試験が可能である。
【０００４】
一方、シミュレータの精度に左右されないシステム試験を行う方法として、現地平行ラン方式がある。これは、現地稼動系システム内の現場設備からの通信データを、現地に設置した試験系システムにて取得する方法である。現地稼動システムからの通信データを現地試験系システムに取り込む手段としては、ネットワークアナライザのようにローカルエリアネットワークから直接、通信データを取得する装置が用いられる。平行ラン方式の特徴として、列車間合いの時間の制約を受けず、１日中システム試験が実施可能となる点がある。また、現地試験系システムにおいて、現地稼動中の現場設備からの通信データを直接取得するため、シミュレータでは再現できない制御のタイミング等が再現可能となり、現地稼動系システムと等価なシステム条件下での精度の高いシステム試験が実施可能となる。
【０００５】
このように、平行ラン方式による試験では、現地稼動系システムから取得した通信データを試験系システムへ送信することで、現地稼動系システムと同様の通信を再現できる。しかしながら、試験系システムからの通信データが現地稼動系システムに影響することや、通信データを試験系システムに取り込むために現地稼動系システムのノードの改修や、通信に関するアプリケーションプログラムの変更や作成などが必要となる。
この問題を解決するために、現地稼動中の列車運行管理システムに影響を与えることなく、現地稼動系システムの通信データを試験系システムに取り込み、試験系システムにて現地稼動系システムの環境を模擬した試験を実現する試験方法が提示されている。
【０００６】
特許文献１には、列車運行管理システムと試験系システムとをデータ転送装置を介して接続し、このデータ転送装置によって、列車運行管理システムからの通信データを試験系システムへ一方向のみ送信し、試験系システムから列車運行管理システムへの通信データを遮断する試験方法の例についての開示がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１４５１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、システムのリプレース時には、次の２点を確保する試験装置が必要である。
（１）現地稼動(リプレース対象)システムとの等価性確保
（２）現地調整期間の最小化。
システムリプレースには２種類有り、システム全体を一括で入れ替える一括リプレースと、端末などの一部機器を順次入れ替える部分リプレースがある。一括リプレースは新規システムに準じて規模も大きいため、ユーザの予算、人員、期間等の準備体制が整っており、上記に説明した平行ラン方式などによる従来技術での対応が行える。しかし、平行ラン方式は、現地と工場内に試験系システムを２セット準備する必要があるなど、設備負担が大きい。また、試験員を長期間現地に配備するなど、人的負担も大きい。システムの新規開発時や一括リプレース時などの予算、人員等が十分な場合はよいが、システムの部分リプレース時などでは規模が小さい為、ユーザの予算、人員、期間等の確保が難しい。そのため、部分リプレースでは一括リプレースのように平行ラン方式による試験を行えない場合がほとんどであった。
【０００９】
このような部分リプレースに関して、上記２点の項目を実現するための試験方法として、特許文献１に開示されている試験方法を適用することができる。この試験方法によれば、現地稼動システムで取得した現場機器からの通信データを蓄積しておき、そのデータを工場内に持ち込んで試験を行うことができる。この試験方法を適用することで、試験の精度を向上させることができる。また、この試験方法には、工場内のシミュレータでは作れない、また作ることが困難な条件を通信データという形で現地から収集して使うことができるというメリットがある。
例えば、現地稼動システムによっては、現場機器の構成により現場側からＡ、Ｂの順で出力された信号が現場機器特有の構成により現地稼動システム側にはＢ、Ａの順で到達することもある。これらは、工場内の試験では気がつかない事象であるため、現地にリプレース機器を設置後に問題が判明する。従って、それらの問題を解決するための手戻り作業が発生し、余計な作業工数が発生するという問題がある。このような観点から、従来技術による、現地稼動システムで取得したデータを試験データとして使用することは、現地で起こりうる状態の試験が的確かつ効率的に行えるため、非常に有効な試験方法である。
【００１０】
工場内における試験を行う上で、現地稼動中の運行管理システムの稼動状況を模擬する際に大きな要素となるのが、現場設備からの表示情報と運行管理システムが出力する制御情報である。図１に、列車運行管理システムの概念図を示す。図１（ａ）はシステム構成を示し、図１（ｂ）は情報の流れを示す。運行管理システム１は、現場に設置された信号設備３等からの情報を収集して列車の在線状況を検知し、列車ダイヤに基づいて列車の運行を制御するものである。列車の制御時は、まず、運行管理システム１から列車集中制御装置２に対して制御情報１１を出力する。制御情報１１を受信した列車集中制御装置２は、信号設備３へ制御情報１２を出力するとともに、運行管理システム１に制御アンサ１３を送信する。
信号設備３は、制御情報１２を受信すると、現場の信号機を制御して動作させ、信号機が変化した後、その状態を表示情報１４として信号設備３から列車集中制御装置２へ送信する。列車集中制御装置２は、表示情報１４を受信すると、運行管理システム１へ表示情報１５として送信する。運行管理システム１は、送信された表示情報を基に、信号機表示情報として指令卓等に設けた表示装置４に表示する。指令員は、表示装置４等に表示された情報を監視し、必要な場合は、制御指令等の操作を行う。
【００１１】
これに対して、上記特許文献１の試験方法では、現場設備から収集する通信情報は表示情報のみであるため、工場内の試験としては、十分ではない。現場設備から収集した情報では、現場設備から出力された表示情報を表示装置で確認するような、単純な表示情報確認試験では１００％使用できるものの、制御情報出力確認試験ではそのまま使用できない。
制御情報出力時は、列車集中制御装置２（以降、制御装置と称す）から制御出力を行い、出力した制御情報が現場の信号設備３に届き、信号設備３が動作し、その状態が表示情報として信号設備３から制御装置２を介して運行管理システム１へ反映されるシーケンスとなっている。即ち、制御装置からの制御情報、現場機器からの表示情報の順番に試験システム内で動作しないと厳密な試験とは言えない。ところが、現地収集データは表示情報だけであるため、そのデータを試験で使用すると、制御装置からの制御情報出力がなくとも表示情報がアンサされる事象となり、正しいシーケンスが保てない。
【００１２】
そのため、工場内で制御情報出力試験を行う為には、制御装置から制御情報が１件出た後に現地収集データから表示情報を１件手動で出力することでシーケンスを確保するような試験が必要である。しかし、データ頻度が多い場合、１ステップずつの手動操作は煩雑である上、何よりも１秒間に数１０件も受信する現地収集した表示情報を用いて、現地の制御情報と表示情報のタイミングの確認試験を行うのは実質不可能である。
【００１３】
このように、特許文献１の試験方法では、現地稼動システムとの等価性を確保する試験を行うには不十分であるという問題があった。また、従来の技術では、制御情報、表示情報の順番を連続的にシームレスに現地稼動システムと同じタイミングでオートマチックに行うことのできる仕組みが無かったため、工場内試験に対してはシミュレータで行う画一的な試験方法しかなかった。
【００１４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、現地稼動中の列車運行管理システムを使用した現地調整試験に要する工数および期間を削減するために、工場内試験において現地と等価環境またはそれ以上の試験を行える環境を実現することを目的とする。
また、工場内試験システムにおいて、現地稼動システムの環境、動作を模擬し、現地稼動システムで取得した通信データを、制御情報出力確認試験および表示情報確認試験に使用することで、システム試験の精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、稼動中の列車運行管理システムに接続し、列車運行管理システムに入力される通信データを蓄積するゲートウェイ装置と、列車運行管理システムの試験を実施するために、列車運行管理システムと等価な環境を備えた試験系システムを備える。そして、試験系システムにゲートウェイ装置を接続し、ゲートウェイ装置が蓄積した通信データを試験データとして入力して試験を実施するときに、試験データの受信可否を制御するモニタランマスク処理部を備えるものである。
【００１６】
また、本発明は、稼動中の列車運行管理システムと、列車運行管理システムの試験を実施するために、列車運行管理システムと等価な環境を備えた試験系システムと、稼動中の列車運行管理システムと試験系システムとの間を接続するゲートウェイ装置を備える。そして、ゲートウェイ装置は、稼動中の列車運行管理システムに入力される通信データを試験データとして試験系システムへ転送する。試験系システムには、ゲートウェイ装置から転送される通信データを試験データとして入力して試験を実施するときに、試験データの受信可否を制御するモニタランマスク処理部を備えるものである。
【００１７】
また、上記試験系システムに備えるモニタランマスク処理部は、試験データの受信可否を設定するマスクパターン情報を備え、試験系システムから制御情報を出力すると、当該制御情報の制御対象設備から出力される表示情報を試験データとして受信可能とするように、マスクパターン情報のマスクを解除するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ゲートウェイ装置により現地稼動中システムから取得した通信データを試験系システムへ入力するとき、試験系システムで制御情報を出力後に当該制御情報に対応する通信データを入力できるようになる。そのため、試験系システムにおける試験時に実際の制御時と同様のシーケンスで試験データを入力することができるため、試験の精度が向上する。
その結果、工場内試験において、精度の高い試験及び多様な試験を実施することができるため、現地に設置後に現地稼動中システムを用いた現地調整試験に要する期間を削減することができ、現地の作業工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態による列車運行管理システムの概念図を示す説明図である。
【図２】本発明の前提となる従来の運行管理システムにおける運行管理処理の構成例を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態が適用される運行管理システムの試験構成例（例１）を示す説明図である。
【図４】図３の例でのゲートウェイ装置の構成例を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態が適用される運行管理システムの試験構成例（例２）を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態による試験系運行管理システムの運行管理処理の構成例を示す構成図である。
【図７】本発明の一実施の形態によるモニタランマスク処理例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の前提となる従来の試験系運行管理システムにおける制御情報の出力遅れが発生した場合の動作例を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施の形態によるモニタランマスク処理部のマスク設定機能の概要を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態によるモニタランマスク処理部のマスクの作成例を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施の形態によるモニタランマスク処理部で正常にマスク解除が行なわれたときの動作例を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態による試験系運行管理システムにおいて誤制御を出力した場合の動作例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
まず、本発明による試験装置の試験対象である運行管理システムの概要について説明する。
【００２１】
図１に、列車運行管理システムの概念図を示す。図１（ａ）に示すように、列車運行管理システムは、列車の運行を制御する運行管理システム１と、運行管理システム１からの制御情報を中継し、現場の設備を制御する列車集中制御装置（ＣＴＣ：Centralized Traffic Control）２と、信号設備３を備える。なお、運行管理システム１から制御される現場設備には、信号設備の他に転てつ器（ポイント）等があるが、ここでは、現場設備を代表して信号設備として説明する。
【００２２】
次に、図１（ｂ）に示した列車運行管理システムの情報の流れを表すシーケンス図を基に、列車運行管理システムの動作の概要について説明する。運行管理システム１は、現場に設置された信号設備３等からの情報を収集して列車の在線状況を検知し、列車ダイヤに基づいて列車の運行を制御するものである。列車の制御時は、まず、運行管理システム１から列車集中制御装置２に対して制御情報１１を出力する。制御情報１１を受信した列車集中制御装置２は、信号設備３へ制御情報１２を出力するとともに、運行管理システム１に制御アンサ１３を送信する。
信号設備３は、制御情報１２を受信すると、現場の信号機を制御して動作させ、信号機が変化した後、その状態を表示情報１４として信号設備３から列車集中制御装置２へ送信する。列車集中制御装置２は、表示情報１４を受信すると、運行管理システム１へ表示情報１５として送信する。運行管理システム１は、送信された表示情報を基に、信号機表示情報として指令卓等に設けた表示装置４に表示する。指令員は、表示装置４等に表示された情報を監視し、必要な場合は、制御指令等の操作を行う。
【００２３】
図２に、本実施の形態を説明する上で前提となる、運行管理システム１において列車の運行制御を行う処理部の概略構成例を示す。図２を参照し、運行管理システム１の運行管理処理の概要について説明する。
信号設備３の状態を表す表示情報は、列車集中制御装置２を介して運行管理システム１へ送信され、送信された情報は、ＣＴＣ表示情報処理部２１へ入力される。ＣＴＣ表示情報処理部２１では、入力された表示情報を基に表示情報の変化を検出し、運行管理システム１内で管理する信号設備等の状態を表すデータを更新する。そして、更新されたデータを基に、列車追跡部２２、列番設定部２３、順序判断部２４、接近検知部２５などの処理部を順次実行する。これらの処理により、制御対象の列車の状態を把握し、列車の走行が可能かを判断するとともに、列車の在線状況、接近状況等を判断する。そして、制御監視部２６にて、既に出力した制御情報に対する表示情報が正しく受信されたかを監視する。次に、進路制御部２７で、次の列車に対する制御情報を出力する。制御情報の出力後、ＣＴＣ表示情報処理部２１へ戻り、列車集中制御装置２から送信される表示情報を入力して上記処理を繰り返す。
運行管理システム１では、上記ＣＴＣ表示情報処理部２１から進路制御部２７までの処理を一定の周期で繰り返し実行することで、列車の運行管理を行っている。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態例として、ここまで説明した運行管理システムに適用することを前提として、運行管理システムのソフトウェア試験時の試験構成例について説明する。本例は、運行管理システム１に搭載されているソフトウェアの改修や、運行管理システム１のリプレースなどのために、運行管理システム１のソフトウェアの機能を確認するための試験を実施するものである。
本発明を適用するシステム例としては、図３に示したように、ゲートウェイ装置を介して試験系運行管理システムを現地の運行管理システムと接続させて試験を行う例と、図５に示したように、ゲートウェイ装置に一旦蓄積されたデータを使って試験を行う例の２つがある。まず、その２つの例について説明する。
【００２５】
図３は、本発明の実施の形態が適用される第１の例として、現地にて試験を実施する場合の運行管理システムの試験構成例を示す。図３の（ａ）に運行管理システムの試験構成例を、図３の（ｂ）に試験時の情報の流れを表すシーケンス例を示す。
【００２６】
図３（ａ）の試験構成例は、運行管理システム１、列車集中制御装置２、信号設備３、ゲートウェイ装置５、試験系運行管理システム６を備える。運行管理システム１、列車集中制御装置２、信号設備３は、実際に現地で稼動しているシステムまたは装置であり、「現地稼動系」と称す。試験系運行管理システム６は、稼動中の運行管理システム１のソフトウェアを含む実行環境を模擬したもので、試験対象となるソフトウェアは、改修後のものに入れ替えている。試験系運行管理システム６は、「試験系」と称す。
【００２７】
ゲートウェイ装置５は、現地稼動系の運行管理システム１と試験系運行管理システム６に接続する伝送路にそれぞれ接続し、ゲートウェイ装置５を介して現地稼動系の運行管理システム１と試験系運行管理システム６との間を接続するように構成する。そして、ゲートウェイ装置５により、「現地稼動系」の列車集中制御装置２から送信される表示情報を試験系運行管理システム６へ転送することにより、試験系運行管理システム６のソフトウェアの機能確認試験を実施する。
【００２８】
次に、図３（ｂ）を参照し、試験時の情報の流れの概要について説明する。図３（ｂ）の試験時の情報のシーケンスのうち、現地稼動系側のシーケンスは、図１で説明した情報の流れと同様である。試験系側のシーケンスは、試験系運行管理システム６と、現地稼動系側から情報を転送するゲートウェイ装置５との間の情報の流れを表す。
【００２９】
試験系運行管理システム６を現地に設置して試験を実施する場合は、稼動中の運行管理システム１と試験系運行管理システム６のシステムタイムを同期させ、同じ列車ダイヤ情報を登録して試験を行う。これにより、稼動中の運行管理システム１と試験系運行管理システム６から出力される制御情報の出力タイミングを合わせることができる。
運行管理システム１から制御情報１１が出力されるのとほぼ同時に、試験系運行管理システム６から制御情報１１′が出力されると、ゲートウェイ装置５がその情報を吸収し、現地稼動系側へは流れない。そして、ゲートウェイ装置５は、稼動中の列車集中制御装置２から表示情報１５が送信されると、それを中継し、試験系運行管理システム６へ表示情報１５′として転送する。
【００３０】
このように動作することにより、試験系運行管理システム６は、実際の稼動中のシステムとほぼ同じタイミングで表示情報１５′を入力することができるため、制御タイミングの確認や、制御出力の妥当性を検証することができる。
【００３１】
次に、本発明の実施の形態が適用されるゲートウェイ装置の構成例について説明する。
図４に、本発明の一実施の形態例としてのゲートウェイ装置の構成例を示す。なお、本ゲートウェイ装置は、特許文献１に示した従来技術によるデータ転送装置と同様の機能を備えたものである。
【００３２】
ゲートウェイ装置５には、ネットワークに流れる通信データを一方向のみ取得する通信データ取得部５１と、取得した通信データを蓄積するデータバッファリング部５２と、取得した通信データを送出し、通信を再現する通信再現部５３を備える。また、データバッファリング部５２により蓄積する通信データを蓄積する通信データ蓄積部５４を備える。
ゲートウェイ装置５では、稼動中の列車集中制御装置２から送信される表示情報を通信データ取得部５１により取得し、通信再現部５３を介して試験系運行管理システム６へ送信する。これにより、現地稼動系の運行管理システム１と並行して試験系運行管理システム６へ表示情報を転送することができ、実際のデータを用いた試験をリアルタイムに実施することができる。
【００３３】
なお、ゲートウェイ装置５は、現地稼動系のシステム側から試験系運行管理システム６側への一方向の通信のみを許可するように設定しているため、試験系運行管理システム６から出力される制御情報は、稼動中のシステム側へは送信されない。このため、現地稼動中の運行管理システム１、列車集中制御装置２、信号設備３に影響を与えずに試験を実施することが可能になる。
【００３４】
また、ゲートウェイ装置５は、通信データ取得部５１により取得した表示情報を、データバッファリング部５２により通信データ蓄積部５４へ蓄積することができる。通信データ蓄積部５４に蓄積されたデータは、通信再現部５３により読み出し、試験系運行管理システム６へ送信することにより、実際の稼動中のシステムとは別のタイミングで試験を実施することもできる。
【００３５】
図５は、本発明の実施の形態が適用される第２の例として、現地にて試験データを採取し、試験系運行管理システム６を工場内の試験装置として設置して試験を実施する場合の運行管理システムの試験構成例を示す。
図５では、現地には、現地稼動系システムにゲートウェイ装置５Ａのみを接続して設置し、工場には、工場内の試験装置として試験系運行管理システム６とゲートウェイ装置５Ｂを接続する構成として設置する例を示している。
【００３６】
図５に示した第２の例では、現地稼動系のシステムに接続したゲートウェイ装置５Ａのデータバッファリング部５２により、現地稼動中の列車集中制御装置２から送信される表示情報を取得して、通信データ蓄積部５４に蓄積する。そして、通信データ蓄積部５４に蓄積した情報を可搬性の記憶媒体などに記録し、工場内の試験系運行管理システム６に接続したゲートウェイ装置５Ｂに登録し、通信再現部５３により試験系運行管理システム６へ送出することにより、試験を実施する。
【００３７】
このように構成することで、試験系運行管理システム６を現地に設置し、改修したソフトウェアやリプレース対象の装置を現地へ持ち込み、現地にて試験を実施する前に、工場内において、実際のデータを用いた試験を実施することができる。
【００３８】
このように、第１の例において、試験系運行管理システム６の機能試験を実施する場合には、試験系運行管理システム６の制御出力のタイミングを現地稼動系システムと一致させるように調整する。しかし、試験系運行管理システム６の制御出力のタイミングを現地稼動系システムと一致させるように動作させても、完全に一致させることはできない。また、第２の例において、工場内の試験系運行管理システム６にて試験する場合においても、現地から取得してきた通信データの入力タイミングに合うように、試験開始のタイミングを調整する。しかし、この場合でも、制御出力と、表示情報の入力のタイミングがシーケンス通りにならない場合がある。
そのため、本発明の一実施の形態例では、試験系運行管理システム６の運行管理処理にモニタランマスク処理部を設ける。
【００３９】
図６に、本実施の形態の例による試験系運行管理システム６の運行管理処理の概略構成例を示す。本例では、図２に示した従来の運行管理処理のＣＴＣ表示情報処理部２１と進路制御部２７との間に、モニタランマスク処理部２８を設ける。
【００４０】
モニタランマスク処理部２８は、予め試験の対象とする信号機に対して表示情報を検出しないよう、マスクを定義しておく。そのマスクは、試験系運行管理システム６から制御情報を出力した時に解除を行なう。それにより、試験系運行管理システム６から制御情報が出力されていない場合は、試験データとしての表示情報が入力された場合でもその表示情報を検出せず、制御情報を出力した後に表示情報を検出することが出来る。
【００４１】
図７に、モニタランマスク処理部によるモニタランマスク処理例を表すフローチャートを示す。モニタランマスク処理部２８は、運行管理処理のＣＴＣ表示情報処理部２１と進路制御部２７との間に設け、定周期に実行される運行管理処理に合わせて、繰り返し実行する。
【００４２】
まず、モニタランマスク処理が初めて起動された時に、すべての表示ビットに対してモニタランマスクを設定する（ステップＳ７０１）。そして、進路制御部２７から制御出力があったかを検知し（ステップＳ７０２）、制御情報の出力があったかを判定する（ステップＳ７０３）。判定の結果、制御情報の出力があった場合は、出力した制御情報データに対応する制御アンサを列車集中制御装置から受信したことを模擬する、擬似制御アンサを発生させる（ステップＳ７０４）。次に、出力された制御情報に対応する信号機に関するモニタランマスクが設定状態かを判定する（ステップＳ７０５）。判定の結果、モニタランマスクのマスクビット状態がマスク設定状態だった場合は、対象信号機のマスク状態を解除する（ステップＳ７０６）。ステップＳ７０３の判定の結果、制御情報の出力がない場合、またはステップＳ７０５の判定の結果、モニタランマスクのマスクビット状態がマスク設定状態でない場合は、次の処理へ進む。
【００４３】
次に、試験系運行管理システムに入力された表示情報を受信する（ステップＳ７０７）。そして、入力された表示情報のうち、前回受信した表示情報から変化したものについて、当該表示情報に対応する信号機に関するモニタランマスクを再度設定状態とする（ステップＳ７０８）。最後に、試験終了かを判定し（ステップＳ７０９）、試験終了の場合は、本処理を終了する。判定の結果、試験終了でない場合は、ステップＳ７０２へ戻り、次の運行管理処理の実行周期に合わせて、処理を繰り返す。
【００４４】
なお、本処理で試験系運行管理システムに入力される表示情報の入力方法としては、次の２つがある。第１は、上述した第１の例（図３に示した例）において、試験系運行管理システム６を現地稼動中のシステムとゲートウェイ装置５を介して接続する構成として試験を実施する場合である。この場合、現場設備から送信される表示情報が、ゲートウェイ装置５を介してリアルタイムに試験系運行管理システムに転送される。
第２は、上述した第２の例（図５に示した例）において、現地稼動中のシステムに接続したゲートウェイ装置５Ａに表示情報を蓄積し、蓄積した表示情報を工場へ持ち帰って試験を実施する場合である。工場内の試験装置として設置した試験系運行管理システム６に接続するゲートウェイ装置５Ｂに、現地で蓄積された表示情報を登録し、ゲートウェイ装置５Ｂから登録された表示情報を出力することで、試験系運行管理システム６へ入力する。
どちらの場合においても、モニタランマスク処理を組み込むことにより、試験系運行管理システムの制御情報の出力と、表示情報の入力のタイミングを調整することができるため、精度の高い試験を実施することができる。
【００４５】
次に、モニタランマスク処理部を組み込むことによる具体的な動作例について説明する。
【００４６】
図８に、従来のモニタランマスク処理部がない構成において、試験系運行管理システムの制御情報の出力遅れが発生した場合の動作例を示す。ここでは、現地稼動系の運行管理システム１にゲートウェイ装置５を接続し、ゲートウェイ装置５を介して、試験系運行管理システム６を接続し、試験を実施する場合を例に説明する。
【００４７】
図８の左側は、現地稼動系の運行管理システム１による通常のシーケンスを示している。この場合、運行管理システム１に接続するゲートウェイ装置５は、列車集中制御装置２から表示情報１４を受信すると、試験系運行管理システム６へ転送し、表示情報１５′として送信する。試験系運行管理システム６は、本来は、運行管理システム１と同じタイミングで時刻ｔ１に制御情報を出力するように設定されているが、実際には出力タイミングが遅れ、時刻ｔ３に制御情報１１′が出力されたとする。この場合、ゲートウェイ装置５を介して転送される表示情報１５′は、時刻ｔ２に転送されるため、制御情報の出力前に表示情報が入力されることになり、正しい試験は実施できない。
【００４８】
図９に、モニタランマスク処理部を組み込んだ場合のマスク設定機能の概要を示す。
図９（ａ）は、試験系運行管理システム６において、本来、時刻ｔ１に出力されるべき制御情報が出力されなかった場合の例を示す。この場合、モニタランマスク処理部により、予め試験の対象とする信号機に対して表示情報を検出しないよう、マスクが設定されているため、時刻ｔ２に表示情報１５′が入力された場合でも、その表示情報を検出しない。
【００４９】
図９（ｂ）は、試験系運行管理システム６において、時刻ｔ１に制御情報１１′が出力された場合の例を示す。この場合、モニタランマスク処理部では、制御情報１１′の出力により、当該信号機に関するマスクを解除する。それにより、時刻ｔ２に受信した表示情報１５′が入力されると、その情報を検出することができる。
【００５０】
図９（ｃ）は、試験系運行管理システム６において、時刻ｔ１には制御情報が出力されず、時刻ｔ３に制御情報１１′が出力された場合の例を示す。この場合、制御情報の出力より前の時刻ｔ２に表示情報１５′は入力されるが、その時点ではマスクが設定されているため、表示情報は検出されない。時刻ｔ３に制御情報１１′が出力されると、モニタランマスク処理部によりマスクが解除される。これにより、その次の周期で実行されるＣＴＣ表示情報処理部の処理により、表示情報１５′を検出することができる。なお、図では、表示情報１５′の入力タイミングとして１回のみ記載しているが、実際には、一定周期に繰り返し実行されるＣＴＣ表示情報処理部の表示情報入力時に、監視対象の現場機器の情報は全て繰り返し入力される。そのため、制御情報出力後の周期に実行されるＣＴＣ表示情報処理部において、当該表示情報を取得することができる。
【００５１】
図１０に、モニタランマスクの作成例を示す。設定するマスク情報は、運行管理システム内に保有する設備定数の１つである信号機定数３１を参照し、信号機マスクパターンファイル３２として作成する。信号機マスクパターンファイル３２のマスク状態のデータを書き替えることにより、モニタランマスクのマスク設定／解除状態を表すことにする。作成した信号機マスクパターンファイル３２は、試験系運行管理システム６のＣＴＣ表示情報処理部から参照するように設定し、信号機マスクパターンファイル３２のマスク状態が設定状態、即ちマスクを設定した状態の場合は、ＣＴＣ表示情報処理部による表示情報の変化を検出しない。
【００５２】
例えば、モニタランマスク処理の開始時に、信号機マスクパターンファイル３２のすべての表示ビットに対してモニタランマスクを設定した場合について説明する。図１０のように、マスク状態を設定すると、現地稼動系の運行管理システム１が“Ａ駅１ＲＡ”の信号機を制御し、ゲートウェイ装置５を介して１ＲＡの表示情報が試験系運行管理システム６へ転送された場合でも、表示情報を受信しない。その結果、試験系運行管理システム６のＣＴＣ表示情報処理部では、表示情報の変化を検出しない状態となる。
【００５３】
図１１に、試験系運行管理システム６からの制御情報の出力により、正常にマスク解除が行なわれたときの動作例を示す。
現地稼動系の運行管理システム１で“Ａ駅１ＲＡ”の信号機を制御し、当該信号機３が変化して表示情報を返し、試験系運行管理システム６でも現地稼動系とほぼ同じタイミングで“Ａ駅１ＲＡ”の制御情報を出力した場合について説明する。
試験系運行管理システム６のモニタランマスク処理部では、制御情報の出力を検出すると、信号機マスクパターンファイル３２の“Ａ駅１ＲＡ”のマスク状態３２１のデータを解除状態にする。これにより、該当信号機の表示情報を受信することが可能となる。その結果、ゲートウェイ装置５を介して試験系運行管理システム６へ１ＲＡの表示情報が転送されると、試験系運行管理システム６のＣＴＣ表示情報処理部では、１ＲＡの表示情報の変化を検出することができる。
【００５４】
図１２に、試験系運行管理システム６にて、現地稼動系の運行管理システム１とは違う信号機に対して誤って制御情報を出力した場合の動作例を示す。
例えば、現地稼動系の運行管理システム１では“Ａ駅２ＲＢ”の信号機を制御し、試験系運行管理システム６では“Ａ駅１ＲＡ”の信号機を制御した場合、試験系運行管理システム６へ入力される表示情報は“Ａ駅２ＲＢ”の表示情報になる。一方、試験系運行管理システム６のモニタランマスク処理部では、“Ａ駅１ＲＡ”の制御情報の出力に伴い、信号機マスクパターンファイル３２の“Ａ駅１ＲＡ”のマスク状態３２１のデータを解除状態にする。
これにより、試験系運行管理システム６に“Ａ駅２ＲＢ”の表示情報が転送されてきても、当該信号機に関してはマスク設定状態のままであるため受信されない。更に、試験系運行管理システム６にて制御情報を出力した“Ａ駅１ＲＡ”の表示情報は、現地稼動系の運行管理システム１では制御されていないため、入力されないままとなる。
その結果、試験系運行管理システム６の制御監視部にて、制御情報に対応する表示情報の入力があるかを監視した結果、表示情報の入力なしとなり、タイムアウトと判定される。試験系運行管理システム６のタイムアウト検出により、誤った制御情報を出力したことが検出できる。
【００５５】
このように、本発明によれば、現地稼動中のシステムから収集した実際の通信データを用いた機能試験を容易に実施することができる。また、この試験は、現地に試験系運行管理システムを設置して実施するとともに、工場内の試験装置として設置した試験系運行管理システムでも現地と同様の環境で実施することができる。
また、従来は試験時に生じるタイミングのずれにより、試験の品質向上が妨げられていたが、本発明では、このタイミングのずれを解消することができるため、試験品質の向上が図れる。更に、従来は実施が困難であった、誤制御の検出や制御タイミングの確認などの試験も実施可能となる。
【００５６】
また、ゲートウェイ装置５を現地に設置しておき、データバッファリング部を動作させておくことで、例えば１年に数回しかないような現場の特殊な状態を蓄積することができる。
このように蓄積した通信データを工場内の試験装置へ登録することで、特殊な状態の試験を任意の時間に実施することが可能となる。従来は、このような特殊条件の試験はシミュレータで擬似的に行うしかなかったが、本発明によれば、従来困難であった試験が容易に実施可能となる。また、このような特殊な状態においては、制御出力と表示情報の入力タイミングの微妙なずれにより、現地と同様の状態を再現することが困難であるが、モニタランマスク処理部により、タイミングのずれを解消することができるため、容易に再現試験が可能となる。
【００５７】
また、このような特殊な状態のデータを、ゲートウェイ装置５を用いて作成することもできる。ゲートウェイ装置５にデータの編集を行うためのデータ加工処理部を備え、ゲートウェイ装置５に蓄積された通信データの一部を書き替えることにより、特殊な状態のデータを任意に作成し、試験を実施することもできる。このように、データの編集を行う加工処理部は、ゲートウェイ装置に用いるコンピュータなどに標準に搭載されているファイル編集用のソフトウェアを用いることで、実現することもできる。
【００５８】
これにより、ゲートウェイ装置５に現地稼動中システムから取得した通信データを蓄積し、その情報を加工することができるため、異常時や現地では発生し難い状態を模擬した試験データを作成することができる。そのため、平常時の試験だけでなく、異常時などの稀な試験も実施することができ、高い品質を確保することができる。
【００５９】
更に、ゲートウェイ装置５のデータバッファリング部を常に動作させておくことで、現地稼動系のシステムで発生する異常時の情報を採取することも可能になる。そして、採取した情報を工場内の試験装置へ登録することで、従来困難であった異常時の再現試験なども容易に実現することができる。これにより、システムのメンテナンス等のための試験だけでなく、現地稼動系のシステムの異常発生時の原因調査や、問題点の改修作業などにも多大な効果を得ることができる。
【００６０】
更に、複数の現地環境を工場内に設置した１式の試験系運行管理システムの試験装置で評価することも可能となる。
【００６１】
また、ゲートウェイ装置で取得したデータを、指令員の取扱訓練に応用することもできる。本発明による試験装置を、指令員の訓練用の装置として活用し、訓練用のデータとして、ゲートウェイ装置で取得した実際の現地稼動系の情報を用いることができる。これにより、現場設備の特殊な条件（列車遅延や設備故障などの事故）を用いた訓練が可能になる。
【００６２】
更に、現地稼動中の運行管理システムの出力結果と試験系運行管理システムの出力結果を取得し、各々の出力結果を比較する処理部をゲートウェイ装置に備えることもできる。この、比較処理部により各々の出力結果を比較することで、システム更新を行うソフトウェアを内在した試験系運行管理システムの健全性確認を実施することができる。このゲートウェイ装置に備える比較処理部に、各々の出力結果に差異があった場合や、出力タイミングに大差があった場合はアラームを出力して異常を知らせる仕組みを持たせることもできる。これにより、従来の目視確認など、人間系による出力結果比較よりも精度が高く効率よい健全性確認が実施可能となる。
【符号の説明】
【００６３】
１…運行管理システム、２…列車集中制御装置、３…信号設備、４…表示装置、５、５Ａ、５Ｂ…ゲートウェイ装置、６…試験系運行管理システム、２１…ＣＴＣ表示情報処理部、２２…列車追跡部、２３…列番設定部、２４…順序判断部、２５…接近検知部、２６…制御監視部、２７…進路制御部、２８…モニタランマスク処理部、３１…信号機定数、３２…信号機マスクパターンファイル、５１…通信データ取得部、５２…データバッファリング部、５３…通信再現部、５４…通信データ蓄積部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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