(57)【要約】  社会インフラ制御システムは、制御装置とサーバとを具備する。制御装置は収集部、送信部、受信部、制御部を備える。収集部は社会インフラの被制御対象に係わるセンシングデータを収集する。送信部は収集されたセンシングデータを通信回線を介してサーバに送信する。受信部は被制御対象を制御するための制御指示をサーバから受信する。制御部は受信された制御指示に基づいて被制御対象を制御する。サーバは取得部、データベース、生成部、指示部を備える。取得部はセンシングデータを通信回線を介して制御装置から取得し、データベースに蓄積する。生成部はセンシングデータを処理して制御指示を生成する。指示部は生成された制御指示を制御装置に送信する。そして制御部は、被制御対象ごとに定められた優先度に基づくタイミングで、制御指示に基づく複数の被制御対象への制御を実行する。
2013172088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
社会インフラをローカルで制御する制御装置と、前記制御装置と通信可能なサーバとを具備する社会インフラ制御システムにおいて、
前記制御装置は、
前記社会インフラの被制御対象に係わるセンシングデータを収集する収集部と、
前記収集されたセンシングデータを前記通信回線を介して前記サーバに送信する送信部と、
前記被制御対象を制御するための制御指示を前記サーバから受信する受信部と、
前記受信された制御指示に基づいて前記被制御対象を制御する制御部とを備え、
前記サーバは、
前記センシングデータを前記通信回線を介して前記制御装置から取得する取得部と、
前記取得された前記センシングデータを蓄積するデータベースと、
前記データベースに蓄積される前記センシングデータを処理して前記制御指示を生成する生成部と、
前記生成された制御指示を前記制御装置に送信する指示部とを備える、社会インフラ制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記受信された制御指示をキューイングする記憶部と、
前記キューイングされた制御指示を、前記被制御対象ごとに定められた優先度に基づくタイミングで読み出して前記制御部に渡す優先制御部とを備える、請求項１に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項３】
前記サーバは、
前記生成された制御指示をキューイングする記憶部と、
前記キューイングされた制御指示を、前記被制御対象ごとに定められた優先度に基づくタイミングで読み出して前記指示部に渡す優先制御部とを備える、請求項１に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記被制御対象への制御の結果を前記サーバに通知する通知部を備える、請求項１に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項５】
前記制御装置は、制御プログラムを記憶する記憶部を備え、
前記サーバは、前記制御装置の監視結果から前記被制御対象の状況を判別し、その結果に基づいて前記制御プログラムを修正する修正部を備える、請求項１に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記被制御対象との間に設けられる通信アダプタを介して前記被制御対象から情報を収集し、前記制御指示を前記通信アダプタを介して対応する被制御対象に送信し、
前記サーバは、前記通信アダプタによって収集される情報に基づいて制御内容を決定し、その制御内容に沿う制御指示を前記通信アダプタを介して前記被制御対象に送信する、請求項１に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記サーバとの通信障害を検出する障害検出部と、
この障害検出部で前記通信障害が検出されると、自律して制御を継続する自律制御部とを備える、請求項１に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記サーバとの通信障害を検出する障害検出部と、
この障害検出部で前記通信障害が検出されると、前記サーバとの連携を継続すべく前記サーバとの通信経路を切り替える経路切替部とを備える、請求項１に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項９】
さらに、前記制御装置、サーバの少なくともいずれかの処理に関する運転の最適化を調整する運転支援系を備え、
前記運転支援系は、
前記制御装置、サーバの制御指示および監視情報から制御内容の適正を判断する判断手段と、
最適な運転計画を立てて前記制御装置またはサーバに前記運転計画に沿った制御を実行させる運転計画実行手段とを備える、請求項１に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項１０】
さらに、前記制御装置、サーバの少なくともいずれかの処理に関係する情報を収集し、収集した情報に基づいてインフラ業務をオフラインで実行するオフライン業務系を備える、請求項１に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項１１】
前記オフライン業務系は、前記制御装置から取得した処理情報に基づいて課金コストを増減することを特徴とする請求項１０に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項１２】
前記サーバは、前記データベースを備えるクラウドコンピューティングシステムに備えられる、請求項１に記載の社会インフラ制御システム。
【請求項１３】
社会インフラを制御する制御装置と、前記制御装置と通信可能なサーバとを具備する社会インフラ制御システムに適用可能な制御方法であって、
前記制御装置は、
前記社会インフラの被制御対象に係わるセンシングデータを収集し、
前記収集されたセンシングデータを前記サーバに送信し、
前記被制御対象を制御するための制御指示を前記サーバから受信し、
前記受信された制御指示に基づいて前記被制御対象を制御し、
前記サーバは、
前記センシングデータを前記制御装置から取得し、
前記取得された前記センシングデータをデータベースに蓄積し、
前記データベースに蓄積される前記センシングデータを処理して前記制御指示を生成し、
前記生成された制御指示を前記制御装置に送信する、制御方法。
【請求項１４】
前記制御装置は、
前記受信された制御指示を記憶部にキューイングし、
前記キューイングされた制御指示を、前記被制御対象ごとに定められた優先度に基づくタイミングで前記記憶部から読み出して前記制御部に渡す、請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記サーバは、
前記生成された制御指示を記憶部にキューイングし、
前記キューイングされた制御指示を、前記被制御対象ごとに定められた優先度に基づくタイミングで前記記憶部から読み出して前記制御部に渡す、請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記被制御対象への制御の結果を前記サーバに通知する、請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１７】
社会インフラを制御する、社会インフラ制御システムの制御装置において、
前記社会インフラの被制御対象に係わるセンシングデータを収集する収集部と、
前記収集されたセンシングデータをサーバに送信する送信部と、
前記被制御対象を制御するための制御指示を前記サーバから受信する受信部と、
前記受信された制御指示に基づいて前記被制御対象を制御する制御部とを具備する、社会インフラ制御システムの制御装置。
【請求項１８】
さらに、前記受信された制御指示をキューイングする記憶部と、
前記キューイングされた制御指示を、前記被制御対象ごとに定められた優先度に基づくタイミングで読み出して前記制御部に渡す優先制御部とを具備する、請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
さらに、前記被制御対象への制御の結果を前記サーバに通知する通知部を具備する、請求項１７に記載の制御装置。
【請求項２０】
社会インフラを制御する制御装置と通信可能な、社会インフラ制御システムのサーバにおいて、
前記社会インフラの被制御対象に係わるセンシングデータを前記制御装置から取得する取得部と、
前記取得された前記センシングデータを蓄積するデータベースと、
前記データベースに蓄積される前記センシングデータを処理して、前記被制御対象を制御するための制御指示を生成する生成部と、
前記生成された制御指示を前記制御装置に送信する指示部とを具備する社会インフラ制御システムのサーバ。
【請求項２１】
さらに、前記生成された制御指示をキューイングする記憶部と、
前記キューイングされた制御指示を、前記被制御対象ごとに定められる優先度に基づくタイミングで読み出して前記指示部に渡す優先制御部とを具備する、請求項２０に記載のサーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、社会インフラを制御する社会インフラ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人々が生活する社会（コミュニティ）は、例えば電力、水道、交通、鉄道、通信、およびビルなどの多様な社会インフラによって支えられている。一方、近年の環境意識の高まりや切迫したエネルギー事情により、社会のあらゆる分野における省エネルギー化を要求されている。人々に不便な生活を強いること無く省エネルギー化を図ることの可能な社会システムをどのようにして形成するか、活発に議論されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の社会システムでは、社会インフラは基本的に個々に独立して管理、運営されていた。例えば電力インフラを例に挙げてみても、国単位での省エネルギー化はもとより、自治体（市町村）ごと、地域ごと、あるいは戸別家庭ごとのエネルギー最適化制御は未だ実現されていない。  
そこで、目的は、社会インフラ制御システム、制御方法、制御装置およびサーバを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
実施形態によれば、社会インフラ制御システムは、社会インフラを制御する制御装置と、この制御装置と通信可能なサーバとを具備する。制御装置は、収集部と、送信部と、受信部と、制御部とを備える。収集部は、社会インフラにおける複数の被制御対象に係わるセンシングデータを収集する。送信部は、収集されたセンシングデータを通信回線を介してサーバに送信する。受信部は、被制御対象を制御するための制御指示をサーバから受信する。制御部は、受信された制御指示に基づいて被制御対象を制御する。サーバは、取得部と、データベースと、生成部と、指示部とを備える。取得部は、センシングデータを通信回線を介して制御装置から取得する。データベースは、取得されたセンシングデータを蓄積する。生成部は、データベースに蓄積されるセンシングデータを処理して制御指示を生成する。指示部は、生成された制御指示を制御装置に送信する。そして、制御部は、被制御対象ごとに定められた優先度に基づくタイミングで、制御指示に基づく複数の被制御対象への制御を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、実施形態に係わるシステムの一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る社会インフラ制御システムの一例を示す図である。
【図３】図３は、社会システムのアーキテクチャの一例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るローカル制御装置３１と、このローカル制御装置３１の上位装置となるサーバ１８との連携構成を示す概念図である。
【図５】図５は、図４に示すローカル制御装置３１が自律制御を行うまでの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図４に示すローカル制御装置３１が通信経路を切り替える場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、サーバ１８とローカル制御装置３１との間の光通信ネットワーク１７での通信経路で生じていた障害が復旧した際の、ローカル制御装置３１とサーバ１８装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図４に示すローカル制御装置３１の制御プログラムの修正手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、図４に示すサーバ１８の修正制御プログラムの提供手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る社会インフラ制御システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係る社会インフラ制御システムの他の例を示す機能ブロック図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係るローカル制御装置３１およびサーバ１８の一例を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１は、実施形態に係わるシステムの一例を示す図である。図１は、いわゆるスマートグリッドとして知られるシステムの一例を示す。既存の電力網（grid）では原子力、火力、水力などの既存発電所と、一般家庭や、ビル、工場といった多種多様な需要家とが電力網によって接続される。次世代の電力系統（Power grid）ではこれらに加えて太陽光発電（Photovoltaic Power Generation：ＰＶ）システムや風力発電装置などの分散型電源や蓄電装置、新交通システムや充電スタンドなどが電力系統に接続される。これら多種多様な要素は通信グリッドを介して通信することが可能である。
【０００７】
エネルギーを管理するシステムは、エネルギーマネジメントシステム（Energy Management System：ＥＭＳ）と総称される。ＥＭＳはその規模などに応じて幾つかに分類される。例えば一般家庭向けのＨＥＭＳ（Home Energy Management System）、ビルディング向けのＢＥＭＳ（Building Energy Management System）などがある。このほか、集合住宅向けのＭＥＭＳ（Mansion Energy Management System）、コミュニティ向けのＣＥＭＳ（Community Energy Management System）、工場向けのＦＥＭＳ（Factory Energy Management System）などがある。これらのシステムが連携することできめ細かなエネルギー最適化制御が実現される。
【０００８】
これらのシステムによれば既存の発電所、分散型電源、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源、および需要家の相互間で高度な協調運用が可能になる。これにより自然エネルギーを主体とするエネルギー供給システムや、需要家と事業者との双方向連携による需要家参加型のエネルギー需給といった、新規かつスマートな形態の電力供給サービスが生み出される。
【０００９】
社会システムは、上記スマートグリッドに代表される社会インフラにより社会生活に快適さや便利さを提供する。これからの社会システムは情報処理技術や通信技術などを利用して、多種多様な社会インフラを有機的に結合させることで、省エネルギー化などの社会的な目標を達成できるようにすることを求められている。以下ではこのような課題を解決可能な実施形態に係る社会インフラ制御システムにつき、説明する。
【００１０】
図２は、実施形態に係る社会インフラ制御システムの一例を示す図である。図２において、社会インフラの例として電力インフラ１１、新エネルギーインフラ１２、道路交通インフラ１３、鉄道インフラ１４、水処理インフラ１５、および通信インフラ１６を示す。社会インフラはこれに限らず熱供給インフラ、医療インフラ、ビル（ビルディング）インフラなど多種多様に存在する。
【００１１】
電力インフラ１１は発電所および発電プラント、送配電網などを含むことができる。新エネルギーインフラ１２は蓄電ＳＣＡＤＡ（Supervisory Control And Data Acquisition）、ＰＶ（Photovoltaic）システムなどの、再生可能エネルギーに係わるインフラである。道路交通インフラ１３は信号機や高速道路網、一般道路網など含むことができる。
【００１２】
鉄道インフラ１４は鉄道網、車両、チケット予約センタなどを含むことができる。水処理インフラ１５は上下水道、浄水場などを含むことができる。通信インフラ１６はインターネットやＷｅｂサービス、ＳＭＳ（Short Massage Service）、ツイッタなどを含むことができる。各インフラ（社会インフラ）１１〜１６はいずれも、それぞれ固有の制御対象を備える。以下、各インフラの制御対象を被制御対象と総称する。
【００１３】
各インフラ１１〜１６は光通信ネットワーク１７の通信回線に接続される。クラウドコンピューティングシステム１０００は、通信回線によりゲートウェイ（ＧＷ）１００を介して光通信ネットワーク１７に接続される。実施形態では、ギャランティ型ネットワークの一例として光通信ネットワーク１７を採りあげる。つまり実施形態では、クラウドコンピューティングシステム１０００と各インフラ１１〜１６とは、通信帯域を保証可能なネットワークを介して接続される。光通信技術を応用した専用回線のほか、この種のネットワークとしては、例えばＩＰ（Internet Protocol）ネットワークに構築したＶＰＮ（Virtual Private Network）もある。
【００１４】
クラウドコンピューティングシステム１０００は、サーバ１８とデータベース１９とを備える。サーバ１８は、単体のコンピュータ、又は複数のコンピュータの総体として構成されることが可能である。またサーバ１８は、通信網３００に接続可能であると共に物理的に着脱可能である。データベース１９は一つのコンピュータに備えられていても、複数のコンピュータに分散して配置されていてもよい。実施形態ではサーバ１８およびデータベース１９が複数備わる形態を考える。このような形態ではサーバ１８はクラウド通信網３００を介して相互に接続される。なお例えば或るサーバ１８にＳＣＭＳ（Smart Community Management System）サーバ２００を接続し、対象とする社会システムを統括的に制御できるようにしても良い。
【００１５】
ところで、実施形態では、各インフラ１１〜１６はローカル制御装置３１を備える。ローカル制御装置３１は、必要に応じてそれぞれのインフラ１１〜１６をローカルで制御することが可能である。つまりローカル制御装置３１は、各インフラを構成する被制御対象をインフラごとに制御するための、固有の制御機能を備える。
【００１６】
例えば電力インフラ１１においては、ローカル制御装置３１は、需要者ごとの電力の分配を制御する機能を備える。このインフラにおける被制御対象には、変電所におけるブレーカや給電経路の切換器などが該当する。
【００１７】
新エネルギーインフラ１２においては、ローカル制御装置３１は、ＰＶシステムの発電量を気象情報に基づいて予測する機能を備える。このインフラにおける被制御対象には、ＰＶシステムに付随して設けられるパワーコンディショニングシステム等が該当する。
【００１８】
道路交通インフラ１３においては、ローカル制御装置３１は、道路の交通管制を行う機能を備える。このインフラにおける被制御対象には、信号機や道路交通の情報表示板等が該当する。
【００１９】
鉄道インフラ１４においては、ローカル制御装置３１は、鉄道の運行管理などを行う機能を備える。このインフラにおける被制御対象には信号機や線路の切換ポイント等が該当する。  
水処理インフラ１５においては、ローカル制御装置３１は、上水道の流量を制御したり、灌漑用水やダムの貯水量を制御する機能を備える。このインフラにおける被制御対象にはダムの放水量の制御バルブや可動堰等が該当する。
【００２０】
通信インフラ１６においては、ローカル制御装置３１は、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークのフロー制御やルーティング制御、あるいはＩＳＤＮ（Integrated Service Digital Network）の呼接続制御などの機能を備える。このインフラにおける被制御対象には無線基地局や基地局制御装置等が該当する。
【００２１】
またローカル制御装置３１は光通信ネットワーク１７の通信回線に接続可能であると共に物理的に着脱可能である。ローカル制御装置３１は、光通信ネットワーク１７の通信回線を介してサーバ１８と相互に情報通信したり、データベース１９から各種データを取得したり、サーバ１８を介してデータベース１９に各種データを蓄積したりすることが可能である。つまりローカル制御装置３１とサーバ１８とは、光通信ネットワーク１７の通信回線を介して接続されて相互に情報通信することが可能である。
【００２２】
サーバ１８は、ローカル制御装置３１に被制御対象を制御するための各種の制御指示（コマンド、制御データを含む）を与える機能を備える。つまりサーバ１８は、ローカル制御装置３１、あるいは各インフラ１１〜１６に対して上位層の位置づけにある。
【００２３】
データベース１９は、社会インフラに係わるセンシングデータを蓄積する。センシングデータとしては、スマートメータ、各種センサ、ネットワーク監視装置、ＭＤＭＳ（Meter Data Management System）、基幹システム（Billing System）などの各種監視制御システムからのメータデータ、センシングデータ、トラフィック、ＧＰＳ（Global Positioning System）データ、ライフログなどが挙げられる。つまり、センシングデータは、何らかの計測手段により計測可能な量である。これらのデータは、膨大な量に及ぶことから、クラウドコンピューティングの関係する分野ではBigData（ビッグデータ）とも称される。
【００２４】
社会インフラを制御するにあたり、超大量のデータ処理、リアルタイム処理、耐障害性（ロバスト性）、冗長化、通用継続保証、災害対策、高セキュリティ、個人情報保護、データ保証、各国法制度／規則対応、各国通信事情対応、地域毎ＳＬＡ（Service Level Agreement）などを考慮する必要がある。実施形態では主にリアルタイム処理に係わる制御につき説明する。
【００２５】
図３は、社会システムのアーキテクチャの一例を示す図である。図３に示されるアーキテクチャは、実施形態に係る各種社会インフラそれぞれに適用されることが可能である。図３に示されるアーキテクチャでは、社会インフラに求められる機能は、例えば監視制御、分析・集計、課金・決済、施設・設備管理などの複数のカテゴリに類別される。そして、被制御対象に対する制御機能は、例えばローカル制御系システム３１０、監視制御系システム３２０、運転支援系システム３３０、および、オフライン業務系システム３４０に区分される。それぞれの処理区分の連携を考慮することが、被制御対象に対する制御機能を、ローカル側からクラウドコンピューティングシステム側に移行する際のキーポイントとなる。
【００２６】
図１に示されるサーバ１８は、監視制御系システム３２０、運転支援系システム３３０、および、オフライン業務系システム３４０としての機能を有する。図１に示される各ローカル制御装置３１は、ローカル制御系システム３１０としての機能を有する。
【００２７】
図３において、被制御対象となる社会インフラのローカル施設に対する制御系システムが、ローカル制御系システム３１０に該当する。ローカル制御系システム３１０は、被制御対象のセンシングデータや各種の計量値をリアルタイムで取得し、被制御対象をリアルタイムで制御する。
【００２８】
例えば、流量・周波数などの物理量を例にすると、ローカル制御系システム３１０は、これらの物理量の計測結果をリアルタイムで取得し、取得したデータをループ制御により特定の値に収束させる。また例えば故障時の制御については、ローカル制御系システム３１０は、シーケンス制御により速やかに安全を確保するように処理を施す。このローカル制御の状況は、監視情報として監視制御系システム３２０に送られる。
【００２９】
また、ローカル制御系システム３１０は、課金・決済に関して、例えば交通における自動改札やＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）などのセンシング結果を取得し、料金・即時決済を実行する。この料金・即時決済の情報はオフライン・業務系システム３４０に送られる。
【００３０】
また、ローカル制御系システム３１０は、各種の社会インフラに係わる施設をモニタリングし、その結果に基づいて、必要な制御を施す。ローカル制御系システム３１０は、施設制御に関する情報を監視制御系システム３２０に通知する。監視制御系システム３２０は、この情報を受けて異常の有無を監視し、必要に応じてローカル制御系システム３１０に制御指示を送る。また、監視制御系システム３２０は、監視管理情報をオフライン・業務系システム３４０に通知する。
【００３１】
監視制御系システム３２０は、ローカル制御系システム３１０の上位システムとして機能する。監視制御系システム３２０は、ローカル制御系システム３１０から送信された監視情報を、オペレータ監視、オペレータ制御、アラート管理、履歴管理などの手法により分析・集計する。監視制御系システム３２０は、例えば運転履歴管理に関してレポーティングの形で上位システムに情報を提供する。そして、監視制御系システム３２０は、運転履歴管理からローカル制御系の最適な運用を見出し、ローカル制御系の運用変更を指示する。
【００３２】
運転支援系システム３３０は、監視制御系システム３２０で得られたレポーティング情報などから各種社会インフラの需要を予測し、その予測結果に基づいて最適化の調整を行う。運転支援系システム３３０は、その調整内容に従ったスケジューリングの計画を立てる。この計画は監視制御系システム３２０、またはローカル制御系システム３１０に通知され、それぞれの運用に反映される。
【００３３】
オフライン・業務系システム３４０は、監視制御系システム３２０または運転支援系システム３３０から逐次提出される管理・支援情報に基づいてエネルギー需給を管理する。その結果に基づいて、地域間、あるいは社会インフラ間でのエネルギーフローが調整される。また、オフライン・業務系システム３４０は、管理・支援情報を分析し、実績評価や中長期計画の資料とするための統計データを作成する。また、オフライン・業務系システム３４０は、ローカル制御系システム３１０からの料金・即時決済の情報および定常の課金・決済情報に基づいて利用者への課金処理を実行する。さらに、オフライン・業務系システム３４０は、監視制御系システム３２０からの施設管理情報を受けて、設備の保全および診断の実行を指示する。
【００３４】
［第１の実施形態］
図４は、第１の実施形態に係るローカル制御装置３１と、このローカル制御装置３１の上位装置となるサーバ１８との連携を示す概念図である。図４において、サーバ１８は監視制御系システム３２０としての機能を実現する。ローカル制御装置３１は、主制御部３１１による運用処理に従って被制御対象をリアルタイムに制御する。その際、ローカル制御装置３１は、ネットワーク１７を介してサーバ１８とリアルタイムに連携する。
【００３５】
図４において、サーバ１８は光通信ネットワーク１７に対し、図示しないインターフェースを介して接続可能であると共に物理的に着脱可能である。またサーバ１８は、収集部１８ａ、算出部１８ｂ、選択部１８ｃ、ダウンロード部１８ｄ、設定部１８ｅ、および、修正部１８ｆを備える。
【００３６】
収集部１８ａは、ローカル制御装置３１からアップロードされるセンシングデータ（イベント情報）をネットワーク１７を介して収集し、データベース１９に蓄積する。算出部１８ｂは、データベース１９に蓄積されたイベント情報を解析して社会インフラの特性を算出する。
【００３７】
選択部１８ｃは、データベース１９に予め記憶される被制御対象の種類、運転状態などに応じた複数の制御プログラム（制御プログラム１〜制御プログラムＮ）から、算出部１８ｂで算出された特性に適合する制御プログラムを選択する。ダウンロード部１８ｄは、選択された制御プログラムを、ローカル制御装置３１にネットワーク１７を介してダウンロード送信する。設定部１８ｅは、制御プログラムのパラメータを上記算出された特性に基づいて調整する。修正部１８ｆは、ローカル制御装置３１の監視結果から被制御対象の状況を判別し、その結果に基づいて上記制御プログラムを修正する。
【００３８】
ローカル制御装置３１は、主制御部３１１、記憶部３１３、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）３１４、通信制御部３１５、監視部３１６、管理部３１７、インタフェース部３１８、、優先制御部３１９、および、自律制御部３５０を備える。主制御部３１１、記憶部３１３、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）３１４、通信制御部３１５、監視部３１６、管理部３１７、インタフェース部３１８、優先制御部３１９、および、自律制御部３５０は、バス３１２を介して接続される。
【００３９】
主制御部３１１は、記憶部３１３に記憶される制御プログラムに従って通信、監視、管理などの処理を制御する。記憶部３１３は、キューイングメモリ３１３ａと、制御プログラムメモリ３１３ｂとを備える。キューイングメモリ３１３ａは、サーバ１８からの指示に基づく制御を主制御部３１１に実行させるためのキューイングデータ、を記憶する。制御プログラムメモリ３１３ｂは、主制御部３１１で使用される制御プログラムを記憶する。更に、制御プログラムメモリ３１３ｂは、夫々の社会インフラを構成する、複数の被制御対象ごとに定められた優先度を記憶する。例えば、道路や鉄道のインフラにおける被制御対象の一つである信号機は、数分毎に信号を変化させる必要があるので優先度が高く、情報提供の表示板の内容はこれに比べると優先度を低く設定される。
【００４０】
また、この複数の被制御対象ごとに定まる優先度は、ローカル制御装置３１に接続可能であると共に物理的に着脱可能な図示しない端末により、制御プログラムメモリ３１３ｂに書き込むことができる。よって、後述する優先制御モードでの動作を可能にするには、事前に図示しない端末より、被制御対象毎の優先度の設定が必要とされる。
【００４１】
インタフェース部３１４は、ローカル制御装置３１をネットワーク１７に接続可能であると共に物理的に着脱可能にするものであり、更にネットワーク１７を介して上位制御装置としてのサーバ１８と情報を送受するものである。通信制御部３１５は、サーバ１８との通信を適切に制御する。通信制御部３１５は、障害検出部３１５ａと、経路切替部３１５ｂとを備える。障害検出部３１５ａは、ネットワーク１７の通信障害を検出すると、そのことを主制御部３１１に通知する。この通知を受けて主制御部３１１は、障害回避処理を自律的に実行する。経路切替部３１５ｂは、通信障害検出時に通信経路を切り替える。
【００４２】
監視部３１６は、主制御部３１１の指示に従って被制御対象の運用状態を監視する。管理部３１７は、主制御部３１１の指示に従って被制御対象の運用経過を管理する。インタフェース部３１８は、管轄の被制御対象に接続され、その被制御対象との間で情報を送受する。
【００４３】
優先制御部３１９は、キューイングメモリ３１３ａにキューイングされた制御指示を、被制御対象ごとに予め定められた優先度に基づくタイミングで読み出し、主制御部３１１に出力する。これにより制御指示に基づく制御は、優先制御部３１９の制御に従うタイミングで実行されることになる。自律制御部３５０は、サーバ１８との通信障害が検出されると、自律して制御を継続する。
【００４４】
ローカル制御装置３１は、サーバ１８から受信した、被制御対象に対する制御指示を記憶部３１３のキューイングメモリに記憶する。主制御部３１１は、制御プログラムメモリ３１３ｂに記憶された被制御対象の優先度に応じて、キューイングされた制御指示の各々の優先度を決定する。決定された優先度はサーバ１８に通知される。優先度を通知されたサーバ１８は、さらに、監視対象全体の省エネルギー化に向けた最適な制御指示を各ローカル制御装置３１に与える。
【００４５】
ローカル制御装置３１は、キューイングされている制御指示を、制御プログラムメモリ３１３ｂに記憶された被制御対象の優先度に従ってキューイングメモリ３１３ａから読み出す。ローカル制御装置３１は、読み出された制御指示に基づいて各インフラに係る被制御対象を制御する。
【００４６】
つまりサーバ１８による被監視対象への制御は、基本的には優先的にリアルタイムで実行される（ダイレクトリアルタイム制御モード）。そして、制御プログラムメモリ３１３ｂに被制御対象の優先度が登録されている場合は、更に被監視対象への制御は、ローカル制御装置３１における制御プログラムメモリ３１３ｂに記憶された被制御対象の優先度に基づく優先制御を行うことも可能である（優先制御モード）。尚、更に優先制御モードでは、被制御対象の種別、特性、あるいはそのときの状況などに応じたタイミングで被制御対象への制御が実行することもできる。
【００４７】
サーバ１８がローカル制御装置３１を介して被監視対象をリアルタイム制御するためには、ローカル制御装置３１とサーバ１８との間の光通信ネットワーク１７における通信経路の確保が重要である。万一の通信障害に備えて第１の実施形態では、障害検出部３１５ａ、および経路切替部３１５ｂを通信制御部３１５に設ける。そして、通信制御部３１５は、通信障害を検出すると、そのことを主制御装置３１１に通知して障害回避などの最低限の自律制御を実行させる。あるいは通信制御部３１５は、通信障害を検出すると、他の通信経路に切り替える。このように第１の実施形態では通信障害に対する安全対策を予め講じておくようにする。また被制御対象にも、制御指示の無い状態で自律運転を継続可能な機能を持たせるようにする。
【００４８】
上記説明の要点は次のとおりである。  
（１）  各ローカル制御装置３１は、サーバ１８から受信した制御指示に係る信号を記憶部３１３の制御指示用のキューイングメモリ３１３ａにキューイングする。
【００４９】
（２）  各ローカル制御装置３１の管理する社会インフラに応じて、キューイングした制御指示に係る信号の優先度を、制御プログラムメモリ３１３ｂに記憶された優先度に基づき被制御対象に応じて定める。
【００５０】
（３）  優先制御の結果を、例えば通知信号やメッセージなどでローカル制御装置３１からサーバ１８に通知する。この通知を受けてサーバ１８は、さらに複数の被制御対象を含む監視対象全体の省エネルギーに向けた最適化制御を行う。
【００５１】
（４）  ローカル制御装置３１は、キューイングされている制御指示に係る信号を順次取り出し、この制御指示に基づいて各インフラに係わる被制御対象を制御する。
【００５２】
図５は、サーバ１８とローカル制御装置３１との間の光通信ネットワーク１７での通信経路で障害が発生した場合に、ローカル制御装置３１が自律制御を行うまでの処理手順を示すフローチャートである。図５において、ローカル制御装置３１は、通信制御部３１にて通信障害検出機能により通信状態を監視する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。異常が検出されると、ローカル制御装置３１は、主制御部３１１に通知すると共に、自律制御部３５０を起動する（ステップＳ１３）。そしてローカル制御装置３１は、例えば運転停止、電源遮断などの最低限の自律制御を実行する（ステップＳ１４）。
【００５３】
図６は、サーバ１８とローカル制御装置３１との間の光通信ネットワーク１７での通信経路で障害が発生した場合に、ローカル制御装置３１が通信経路の切り替えを行うまでの処理手順を示すフローチャートである。図６において、ローカル制御システム３１は、通信制御部３１にて通信障害検出機能により通信状態を監視する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。異常が検出されると、ローカル制御システム３１は、主制御部３１１に通知すると共に、経路切替部３１５ｂを起動する（ステップＳ２３）。そしてローカル制御システム３１は、予備通信経路に切り替えて通信経路を確保する（ステップＳ２４）。
【００５４】
なお、上記の説明では、自律制御部３５０および経路切替部３１５ｂをそれぞれ単独で用いるものとしたが、自律制御部３５０と経路切替部３１５ｂとを協調して動作させることもできる。つまり、通信障害検出時に、まず経路切替部３１５ｂによって予備通信経路に切り替え、それでも通信障害が検出される場合には自律制御部３５０によって最低限の処理を実行させるようにしてもよい。
【００５５】
また、図４の制御プログラムメモリ３１３ｂには、被制御対象をリアルタイムに制御する制御プログラムが記憶される。クラウドコンピューティングシステム１０００のデータベース１９に記憶される制御プログラムは、被制御対象の種類、運転状態などに応じて逐次更新登録される。ローカル制御装置３１は、クラウドコンピューティングシステム１０００のデータベース１９からダウンロードされた制御プログラムにより、自らの機能を律する制御プログラムを適宜、修正する。
【００５６】
図７は、サーバ１８とローカル制御装置３１との間の光通信ネットワーク１７での通信経路で生じていた障害が復旧した際の、ローカル制御装置３１の処理手順を示すフローチャートである。
【００５７】
ローカル制御装置３１の主制御部３１１は、自律制御期間中に生じた制御動作データを、当該データの生じた時刻を示すタイムスタンプと共に記憶部３１３に記録する（ステップＳ５１）。制御動作データは、例えば運転停止、あるいは電源遮断などの、自律制御期間中における動作に関するデータである。自律制御期間中における制御動作データは、記憶部３１３にログデータとして記録される。また主制御部３１１は、自律制御期間中にセンサにより取得されたセンシングデータを記憶部３１３に書き込む。
【００５８】
ローカル制御装置３１の通信制御部３１５は、自律制御期間中において、光通信ネットワーク１７の通信回線の通信状態を監視する（ステップＳ５２）。障害が復旧したことを検出すると（ステップＳ５３）、通信制御部３１５はそのことを主制御部３１１に通知する（ステップＳ５４）。
【００５９】
障害復旧を通知されると、主制御部３１１は、自律制御期間中の制御動作データとセンシングデータとを、記憶部３１３から読み出す（ステップＳ５５）。そして、読み出した制御動作データとセンシングデータとを、光通信ネットワーク１７の回線を介してサーバ１８に送信する（ステップＳ５６）。
【００６０】
サーバ１８の収集部１８ａは、光通信ネットワーク１７の通信経路を介してローカル制御装置３１から自律動作に係る制御動作データとセンシングデータとを収集部１８ａにて受信し（ステップＳ５７）、これらをデータベース１９に蓄積する（ステップＳ５８）。  
サーバ１８の算出部１８ｂは、制御動作データ、またはセンシングデータをデータベース１９から取得し（ステップＳ５９）、いずれか一方のデータ、または両方をイベント情報として解析して、制御対象である社会インフラの特性を算出する（ステップＳ６０）。その結果に基づいて、選択部１８ｃは、社会インフラの特性に適合する制御プログラムをデータベース１９から選択する（ステップＳ６１）。
【００６１】
データベース１９には被制御対象の種類、運転状態などに応じた複数の制御プログラムが記憶されている。選択部１８ｃは、複数の制御プログラムから、社会インフラの特性に適する制御プログラムを選択する。
【００６２】
次に、サーバ１８は、選択された制御プログラムに基づいて、取得された制御動作データ、またはセンシングデータを最適化し、制御信号を生成する（ステップＳ６２）。最適化は、例えば複数の被制御対象を含む監視対象全体の省エネルギー化などの基準に基づいて実行される。制御信号は、ローカル制御装置３１に与えられる制御指示に係る信号である。サーバ１８は、生成された制御信号を、光通信ネットワーク１７の回線を介してローカル制御装置３１に送信する（ステップＳ６３）。
【００６３】
ローカル制御装置３１は、制御信号をサーバ１８から受信する（ステップＳ６４）。ローカル制御装置３１は、障害が復旧した後、最初に受信した制御信号を、記憶部３１３のキューイングメモリ３１３ａに記憶する（ステップ６５）。キューイングメモリ３１３ａに記憶される制御信号は、優先的に読み出される。
【００６４】
次に、主制御部３１１は、自律制御から、サーバ１８からの制御信号に基づく通常の制御への移行のタイミングを判断する（ステップＳ６６）。つまり、障害の復旧からただちに通常の制御に切り戻すと、予期しない不具合を生じる虞がある。そこで、自律制御用のプログラムに基づく制御と、サーバ１８からの指示に基づく制御との双方の関係を考慮し、主制御部３１１は、社会インフラの制御をスムーズに継続可能なタイミングを判断する。移行タイミングが到来するまでは、主制御部３１１は自律制御を継続する。つまり主制御部３１１は、自律制御用のプログラムに基づく制御に係る制御指示に基づいて社会インフラを制御する。
【００６５】
移行タイミングは、例えば制御対象の社会インフラの利用者や住民の安全を最優先として、制御対象の社会インフラの特性や、移行しようとする時間帯などを参照して決定される。例えば、鉄道インフラにおいて障害／復旧事象が生じた場合に、駅間の線路上に電車がある状態ではその電車が近くの駅に着くまでは制御を移行しないようにする。
【００６６】
また、移行しようとする時間帯が深夜であり、社会インフラの利用状況が極めて低い場合には、その社会インフラの利用者に注意を喚起した上で比較的早めに移行させることが可能である。例えば、後述する図１０に示される水処理に係るインフラ施設に関する制御の場合は、障害／復旧から直ちに移行される可能性がある。
【００６７】
自律制御用プログラムに基づく制御期間中においても、センサからのセンシングデータは、前述のとおりサーバ１８に送信され続ける。サーバ１８は、このセンシングデータに基づく制御信号を、ローカル制御装置３１に継続して送信する。
【００６８】
主制御部３１１が決定した移行タイミングが到来すると（ステップＳ６６でＹｅｓ）、主制御部３１１は、自律制御用のプログラムに係る制御指示を停止する（ステップ６７）。そして主制御部３１１は、この停止のタイミングに最も近い過去の時点で受信した制御信号を記憶部３１３のキューイングメモリ３１３ａから読み出す（ステップ６８）。そして主制御部３１１は、この制御信号に示される内容に基づく社会インフラの制御を、再び開始する（ステップ６９）。
【００６９】
このように、光通信ネットワーク１７の通信経路における障害の復旧に伴いサーバ１８とローカル制御装置３１との間で図７に示される処理手順が実行されることで、制御の切り替え／切戻しが最適な移行のタイミングで実施される。これにより、社会システム全体での再度の最適化と、社会インフラのスムーズな運転制御を確実に実行することができるようになる。
【００７０】
図８は、ローカル制御装置３１の制御プログラムの修正手順を示すフローチャートである。図９は、サーバ１８の修正制御プログラムの提供手順を示すフローチャートである。
【００７１】
ローカル制御装置３１は、図８に示すように、被制御対象のセンシングを行うと（ステップＳ３１）、センシングデータを上位のサーバ１８に送信する（ステップＳ３２）。サーバ１８は、図９に示すように、センシングデータを常時監視する（ステップＳ４１）。センシングの結果に基づいて、サーバ１８は、制御プログラムのバージョンアッププログラムまたは状況に応じた制御プログラムの変更又は修正の要否を判別する（ステップＳ４２）。必要と判断した場合には、サーバ１８は、適切な制御プログラムを選択し（ステップＳ４３）、ローカル制御装置３１に配信する（ステップＳ４４）。
【００７２】
ローカル制御装置３１は、サーバ１８からの制御プログラムの受信の有無を判断する（ステップＳ３３）。ローカル制御装置３１は、制御プログラムを受信するまでは既存の制御プログラムで処理を実行する（ステップＳ３４）。新たな制御プログラムを受信した場合には、ローカル制御装置３１は、制御プログラムを入れ替える。つまりローカル制御装置３１は、受信した制御プログラムを記憶部３１３に記憶する（ステップＳ３５）。
【００７３】
そして、ローカル制御装置３１は、入れ替えられた修正制御プログラムを利用して以後の処理を実行する（ステップＳ３６）。以上の処理手順により、サーバ１８は、被制御対象の状況変化を即座に認識することが可能になる。従って、作業員を派遣する必要なく、ローカル制御装置３１で使用されるプログラムの補修・交換を実行することができる。
【００７４】
なお、被制御対象である現場の装置に、通信アダプタとしてのボックスを接続するようにしても良い。ボックスは、現場の装置とローカル制御装置３１との通信を仲立ちする機能を備える。ボックスを設けることでローカル制御装置３１は、有線又は無線の制御ラインを介して各機器から情報を収集することが可能になる。また、ボックスに、対応する機器に制御指示を送る通信機能を持たせるようにしてもよい。
【００７５】
サーバ１８は、通信アダプタとしてのボックスによって収集される情報に基づいて制御内容を決定し、その制御内容に沿う制御指示をボックスに送信することで、被制御対象である機器を直接制御することができる。
【００７６】
サーバ１８は、さらに運転支援系システム３３０（図３）の機能を備え、ローカル制御装置３１、監視制御系システム３２０（図３）の処理に関する運転の最適化を調整する。具体的には、サーバ１８は、ローカル制御装置３１、監視制御系システム３２０からの制御指示および監視情報から制御内容の適正を判断し、最適な運転計画を作成する。サーバ１８は、この運転計画に沿う制御を、ローカル制御装置３１または監視制御系システム３２０に実行させる。
【００７７】
サーバ１８は、オフライン・業務系システム３４０（図３）の機能を備える。この機能に含まれる施設保全、課金・決済などの処理は、インフラ間で共通する要素が多い。そこで第１の実施形態では、各種社会インフラ間の業務を共通にしたクラウド化によって処理効率をあげる。
【００７８】
運転支援系システム３３０の機能では、ドメイン固有の要素を除き、業務の連携を図るようにクラウド化する。ここで、ローカル制御装置３１からの処理情報がリアルタイムに得られることから、ローカル制御系の処理時間を常時把握することができる。そこで、処理時間を積算し、処理時間に応じて課金コストを増減することも可能となる。
【００７９】
このような構成により、常時、ローカルでの状況がリアルタイムにサーバ１８に通知される。サーバ１８は、監視制御系システム３２０、運転支援系システム３３０およびオフライン・業務系システム３４０の機能により、いつでも各システム間での情報を利用可能となる。従って、業務支援、および運用の効率を向上させることが可能となる。
【００８０】
図１０は、第１の実施形態に係る社会インフラ制御システムの一例を示す機能ブロック図である。図１０におけるローカル制御系システム３１Ａと、その上位の監視制御系システム３２０、オンライン運転支援系システム３３０、およびオフライン業務系システム３４０とが、サーバ１８に関連する。監視制御系システム３２０、オンライン運転支援系システム３３０、オフライン業務系システム３４０の各機能は、サーバ１８にインプリメントすることが可能である。ローカル制御系システム３１Ａの一例として水処理インフラを採りあげる。
【００８１】
図１０において、符号３１Ａは水処理インフラのローカル制御系システムを示す。以下、符号３１Ａのシステムを水処理ローカルシステムと称する。水処理ローカルシステム３１Ａは、例えば貯水池の水量メータ１で水量低下を検出すると、モータ２を起動してポンプ３を稼動して貯水池に水を流す。その水量はフローメータ４により測定される。水処理ローカルシステム３１Ａは、フローメータ４により測定される水量を一定とすべく、モータ２の回転数をインバータ５によって調整する。この一連の処理はＰＬＣ／ＤＤＣ（Programmable Logic Control/Digital data controller）６により制御される。
【００８２】
ＰＬＣ／ＤＤＣ６は、被制御対象に装着されるセンサの情報収集機能、および、アクチュエータに対する制御機能を提供する。センサおよびアクチュエータも被制御対象の一例である。ＰＬＣ／ＤＤＣ６は、定められた順序で機器を順番に運転するシーケンス制御機能を備える。ＰＬＣ／ＤＤＣ６は、例えばインバータ４１５の回転数などを数百ミリ秒以下の時定数で制御して、アナログ値を目標値に近づけるループ制御機能も有する。さらに、ＰＬＣ／ＤＤＣ６は、故障信号をインターロック信号として取り込み、故障発生時に被制御対象の機器を確実に停止させる機能なども有する。
【００８３】
監視制御系システム３２０は、水処理ローカルシステム３１ＡのＰＬＣ／ＤＤＣ６からのプロセスデータを受信し、１秒程度の定められた周期でオペレータに監視状況を提供する。オペレータの制御操作を下位のＰＬＣ／ＤＤＣ６に渡すことで、監視制御系システム３２０は、水処理ローカルシステム４１の運用をリアルタイムで調整することが可能となる。
【００８４】
図１１は、第１の実施形態に係る社会インフラ制御システムの他の例を示す機能ブロック図である。図１１は、図１０に示されるクラウド構造を拡張した一例を示す。図１１は、水処理系のローカル制御システム３１Ｂと、その上位にあるサーバ１８の関連機能である監視制御系システム３２０、オンライン運転支援系システム３３０、および、オフライン業務系システム３４０との関係を示す。
【００８５】
図１１において、符号３１Ｂは、図１０に示されるローカル制御装置３１Ａに対応する。図１１に示される例では、水量メータ１、モータ２、ポンプ３、水流メータ４、およびインバータ５を、それぞれ通信アダプタ６１，６２，６３，６４，６５を介してネットワーク１７に接続する。これによりＰＬＣ／ＤＤＣ６を排除することが可能になる。ここでは、通信アダプタ６１，６２，６３，６４，６５は、通信ができるよう有線でネットワーク１７に接続されているが、無線通信できるよう無線で接続されても良い。
【００８６】
通信アダプタ６１〜６５は、被制御対象毎に装着された図示しないセンサーからのセンシングデータを通信ラインを介して収集し、収集したセンシングデータをサーバ１８の機能である監視制御系システム３２０に直接、送信する。監視制御系システム３２０は、収集したセンシングデータから水処理ローカルシステム３１Ｂの状況を把握し、適切な制御内容を算出して、インバータ５の制御量を調整する。
【００８７】
これにより、水処理ローカルシステム３１Ｂにおいて、インフラ施設で行われていたＰＬＣ／ＤＤＣによる制御を、監視制御システム３２０から直接制御することが可能となる。従って、点在する多数を被制御対象、施設設備の運用を一括して監視制御することができるようになる。
【００８８】
ローカル制御装置３１Ａ，３１Ｂ、監視制御系システム３２０のリアルタイムなセンシングデータの収集および制御に伴い、オンライン運転支援系システム３３０では、監視制御の長期的な処理をオンラインで支援することで、逐次最適化を実現することができる。
【００８９】
また、オフライン業務系システム３４０では、監視制御系システム３２０からの監視情報を任意のタイミングで受領して統計処理・会計データ作成などの作業を行えるようになり、作業効率の向上およびきめ細やかな業務サービスを提供することが可能となる。このように、オンライン、オフラインそれぞれにおいて、ローカルの情報が任意のタイミングが得られるので、ローカルの状況に合わせて早期の対応が可能となる。
【００９０】
上記のアーキテクチャにおいて、実施形態では、クラウド化の範囲を広げ、サーバ１８にて、上位制御を行う監視制御システム３２０にローカル制御装置３１の機能までを含めるようにする。すなわち、サーバ１８では、監視制御系システム３２０の機能として、ローカル制御装置３１との連携において、監視・制御のリアルタイム性と耐障害性を実現するクラウド化を図る。これによって監視制御の運用の効率化を実現し、社会システム制御システムの構築にかかる大幅な費用削減を図ることが可能になる。
【００９１】
また第１の実施形態では、優先制御の場合は、被制御対象に対する制御の優先順位の決定、つまり優先制御を、ローカル制御装置３１に主導権を持たせるようにした。これにより、より現場に近いドメインでの制御を優先させることができるようになり、社会システムの運用に係わる安全性を担保することが容易になる。
【００９２】
以上説明したように第１の実施形態によれば、社会インフラの被制御対象のローカル制御系と上位管理系との連携、地域間の連携における相互情報の統一性、リアルタイム性を実現することができる。従って、総合的な判断・制御における的確な処理を実現することのできる社会インフラ制御システムとその制御方法を提供することが可能になる。
【００９３】
［第２の実施形態］
図１２は、第２の実施形態に係るローカル制御装置３１およびサーバ１８の一例を示す機能ブロック図である。図１２において、図４と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる箇所についてのみ説明する。
【００９４】
図１２に示されるサーバ１８は、図４に示されるサーバ１８と基本的に同様の機能を備える。図１２に示されるローカル制御装置３１は、図４に示されるローカル制御装置３１と基本的に同様の機能を備える。
【００９５】
ローカル制御装置３１は、図４に示される機能に加えて、収集部３２１を備える。収集部３２１は、社会インフラにおける複数の被制御対象よりセンシングデータを収集する。収集部３２１は監視部３１６の一つの機能としてインプリメントされることが可能である。
【００９６】
さらに、ローカル制御装置３１は、送信部３２２を備える。送信部３２２は、収集されたセンシングデータを、光通信ネットワーク１７の通信回線を介してサーバ１８に送信する。また、ローカル制御装置３１は、受信部３２３を備える。受信部３２３は、被制御対象を制御するための制御指示をサーバ１８から受信する。
【００９７】
主制御部３１１は、受信部３２３により受信された制御指示に基づいて、被制御対象を制御する。すなわち主制御部３１１は、被制御対象ごとに定められた優先度に基づくタイミングで、制御指示に基づく複数の被制御対象への制御を実行する。
【００９８】
さらに、ローカル制御装置３１は、通知部３２４を備える。通知部３２４は、被制御対象への制御の結果をサーバ１８に通知する。制御の結果とは、制御に伴うセンシングデータの変化などに加え、制御を行った時点のタイムスタンプや、制御のＯＫ／ＮＧなども含む。
【００９９】
サーバ１８は、図４に示される機能に加えて、取得部１８ｆ、生成部１８ｇ、指示部１８ｈ、優先制御部１８ｉ、および、キューイングメモリ１８１を備える。取得部１８ｆは、収集部１８ａの一つの機能としてインプリメントされることが可能である。
【０１００】
取得部１８ｆは、ローカル制御装置１８から送信されたセンシングデータを、光通信ネットワーク１７の通信回線を介してリアルタイムに取得する。取得されたセンシングデータはデータベース１９に蓄積される。
【０１０１】
生成部１８ｇは、データベース１９に蓄積されるセンシングデータを処理して、各インフラ１１〜１６における被制御対象を制御するための制御指示を生成する。指示部１８ｈは、生成された制御指示をローカル制御装置３１に送信する。キューイングメモリ１８１は、生成された制御指示をキューイングする。
【０１０２】
優先制御部１８ｉは、キューイングメモリ１８１にキューイングされた制御指示を、被制御対象に対して定められた優先度に基づくタイミングで読み出して指示部１８ｈに渡す。これにより制御指示は、優先制御あるいは順序制御されたタイミングに従ってローカル制御装置３１に届くことになる。ローカル制御装置３１は受信した制御指示に基づき被制御対象を制御する。
【０１０３】
ローカル制御装置３１の優先制御では、当該ローカル制御装置３１の配下となる被監視対象ごとに、制御の手順を変化させることができる。つまり同じ社会インフラ（電力、道路網など）に閉じたかたちで制御の手順が動的に制御される。鉄道インフラ１４を例に採れば、車両が駅に到着して、その次に、踏切の遮断機を上げるといった、いずれも同じ社会インフラに属する被制御対象の制御の手順が制御される。
【０１０４】
また、第２の実施形態においては、サーバ１８が配下とする全ての社会インフラ間で、被制御対象の制御の手順を動的に変えることができる。例えば停電（電力インフラ）が生じると、車両（鉄道インフラ）の予備電源により最寄り駅まで車両を移動させ、その完了ののちに車両を停止させるといった制御が可能になる。つまり第２の実施形態では、複数の社会インフラを対象とした統括的な最適制御が可能になる。
【０１０５】
第２の実施形態においても、制御指示に基づく制御の結果はローカル制御装置３１からサーバ１８に通知されることは、第１の実施形態と同様である。これらのことから第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることが可能になる。
【０１０６】
なお本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなない。例えば上記実施形態では、アーキテクチャをローカル制御系、監視制御系、運転支援系、オフライン業務系に区分して説明した。これに限らず、各制御系を一体化したり、さらに細分化したり、他の要素を持つ制御系を追加することも可能である。
【０１０７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示するものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【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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【国際調査報告】
2013172088.tif 000015
2013172088.tif 000016
2013172088.tif 000017
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