(57)【要約】  列車に搭載された機器の動作状態を示す計測値を収集する車両情報管理装置（１）から、計測値が取得されたときの前記列車の位置を示す位置情報、および計測値の情報を含む稼働データを取得するデータ取得部（２１）と、位置情報毎に、代表値を決定し、位置情報および代表値の情報を含む履歴データを生成し、履歴データを記憶し、履歴データをデータ受信装置（３）に配信する履歴データ管理部（２７）と、稼働データに含まれる位置情報に基づいて、履歴データから該位置情報に対応する代表値を読み出し、稼働データに含まれる計測値と代表値との差分である差分値を算出し、位置情報、および差分値の情報を含む差分データをデータ受信装置（３）に配信するコネクション管理部（２３）と、を備える。
2019116513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車に搭載された機器の動作状態を示す計測値を収集する車両情報管理装置から、前記計測値が取得されたときの前記列車の位置を示す位置情報、および前記計測値の情報を含む稼働データを取得するデータ取得部と、
前記位置情報毎に、代表値を決定し、前記位置情報および前記代表値の情報を含む履歴データを生成し、前記履歴データを記憶し、前記履歴データを受信装置に配信する履歴データ管理部と、
前記稼働データに含まれる前記位置情報に基づいて、前記履歴データから該位置情報に対応する前記代表値を読み出し、前記稼働データに含まれる前記計測値と前記代表値との差分である差分値を算出し、前記位置情報、および前記差分値の情報を含む差分データを前記受信装置に配信するコネクション管理部と、
を備えることを特徴とする配信装置。
【請求項２】
前記稼働データは、さらに計測項目の情報を含み、
前記履歴データ管理部は、前記計測項目毎に前記代表値を決定し、前記位置情報、前記計測項目、および前記代表値を含む前記履歴データを生成し、
前記コネクション管理部は、前記受信装置から計測項目が指定された配信要求を取得した場合、指定された計測項目について差分値を算出し、配信要求元の受信装置に対して、指定された計測項目の差分データを配信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の配信装置。
【請求項３】
前記コネクション管理部は、前記受信装置が複数あり、各受信装置から異なる計測項目が指定された配信要求があった場合、受信装置毎に、指定された計測項目について差分値を算出し、配信要求元の受信装置に対して、指定された計測項目の差分データを配信する、
ことを特徴とする請求項２に記載の配信装置。
【請求項４】
前記履歴データ管理部は、列車種別、時間帯、天候のうち少なくとも１つの条件を用いて、前記稼働データを複数の種類に分類し、前記種類毎に前記履歴データを生成して記憶し、今回の列車運行の条件に基づいて複数の前記履歴データから１つの前記履歴データを選択し、選択した前記履歴データを前記受信装置に配信し、
前記コネクション管理部は、選択された前記履歴データの前記代表値を用いて前記差分値を算出する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の配信装置。
【請求項５】
前記代表値は、異なる時期に取得した稼働データに含まれる計測値の平均値である、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の配信装置。
【請求項６】
請求項１に記載の配信装置から取得した履歴データを記憶する履歴データ格納部と、
前記配信装置から差分データを取得し、位置情報毎に、前記差分データに含まれる差分値と、前記履歴データに含まれる代表値とを用いて、列車に搭載された機器の動作状態を示す計測値を復元するコネクション実行部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項７】
前記コネクション実行部は、前記配信装置に対して、計測項目を指定する配信要求を行い、指定した計測項目についての差分データを取得し、指定した計測項目の計測値を復元する、
ことを特徴とする請求項６に記載の受信装置。
【請求項８】
請求項１に記載の配信装置と、
請求項６に記載の受信装置と、
を備えることを特徴とするデータ配信システム。
【請求項９】
前記受信装置は、前記配信装置に対して、計測項目を指定した配信要求を行い、指定した計測項目についての差分データを取得し、指定した計測項目の計測値を復元し、
前記配信装置は、前記配信要求で指定された計測項目について差分値を算出し、配信要求元の受信装置に対して、指定された計測項目の差分データを配信する、
ことを特徴とする請求項８に記載のデータ配信システム。
【請求項１０】
前記配信装置は、前記受信装置が複数あり、各受信装置から異なる計測項目が指定された配信要求を取得した場合、受信装置毎に、指定された計測項目について差分値を算出し、配信要求元の受信装置に対して、指定された計測項目の差分データを配信する、
ことを特徴とする請求項９に記載のデータ配信システム。
【請求項１１】
前記配信装置は、列車種別、時間帯、天候のうち少なくとも１つの情報を用いて、前記稼働データを複数の種類に分類し、前記種類毎に前記履歴データを生成して記憶し、今回の列車運行の条件に基づいて複数の前記履歴データから１つの前記履歴データを選択し、選択した前記履歴データを前記受信装置に配信し、選択した前記履歴データの前記代表値を用いて前記差分値を算出し、
前記受信装置は、配信された履歴データを用いて、列車に搭載された機器の動作状態を示す計測値を復元する、
ことを特徴とする請求項８から１０のいずれか１つに記載のデータ配信システム。
【請求項１２】
前記代表値は、異なる時期に取得した稼働データに含まれる計測値の平均値である、
ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１つに記載のデータ配信システム。
【請求項１３】
配信装置が、列車に搭載された機器の動作状態を示す計測値を収集する車両情報管理装置から、前記計測値が取得されたときの前記列車の位置を示す位置情報、および前記計測値の情報を含む稼働データを取得するデータ取得ステップと、
前記配信装置が、前記稼働データを用いて、前記位置情報毎に、代表値を決定し、前記位置情報および前記代表値の情報を含む履歴データを生成し、前記履歴データを記憶し、前記履歴データを受信装置に配信する履歴データ配信ステップと、
前記配信装置が、前記稼働データに含まれる前記位置情報に基づいて、前記履歴データから該位置情報に対応する前記代表値を読み出し、前記稼働データに含まれる前記計測値と前記代表値との差分である差分値を算出し、前記位置情報、および前記差分値の情報を含む差分データを前記受信装置に配信する差分データ配信ステップと、
前記受信装置が、前記配信装置から前記履歴データおよび前記差分データを取得し、前記位置情報毎に、前記差分データに含まれる差分値と、前記履歴データに含まれる代表値とを用いて、前記計測値を復元する復元ステップと、
を含むことを特徴とするデータ配信方法。
【請求項１４】
前記受信装置が、前記配信装置に対して、計測項目を指定する配信要求を行う要求ステップ、
を含み、
前記履歴データ配信ステップにおいて、前記配信装置は、前記計測項目毎に前記代表値を決定し、前記位置情報、前記計測項目、および前記代表値を含む前記履歴データを生成し、
前記差分データ配信ステップにおいて、前記配信装置は、前記配信要求で指定された計測項目について差分値を算出し、配信要求元の受信装置に対して、指定された計測項目の差分データを配信し、
前記復元ステップにおいて、前記受信装置は、指定した計測項目についての差分データを取得し、指定した計測項目の計測値を復元する、
ことを特徴とする請求項１３に記載のデータ配信方法。
【請求項１５】
前記差分データ配信ステップにおいて、前記配信装置は、前記受信装置が複数あり、各受信装置から異なる計測項目が指定された配信要求を取得した場合、受信装置毎に、指定された計測項目について差分値を算出し、配信要求元の受信装置に対して、指定された計測項目の差分データを配信する、
ことを特徴とする請求項１４に記載のデータ配信方法。
【請求項１６】
前記履歴データ配信ステップにおいて、前記配信装置は、列車種別、時間帯、天候のうち少なくとも１つの情報を用いて、前記稼働データを複数の種類に分類し、前記種類毎に前記履歴データを生成して記憶し、今回の列車運行の条件に基づいて複数の前記履歴データから１つの前記履歴データを選択し、選択した前記履歴データを前記受信装置に配信し、
前記差分データ配信ステップにおいて、前記配信装置は、選択した履歴データの代表値を用いて差分値を算出し、
前記復元ステップにおいて、前記受信装置は、配信された履歴データを用いて、前記計測値を復元する、
ことを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１つに記載のデータ配信方法。
【請求項１７】
前記代表値は、異なる時期に取得した稼働データに含まれる計測値の平均値である、
ことを特徴とする請求項１３から１６のいずれか１つに記載のデータ配信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データを配信する配信装置、受信装置、データ配信システムおよびデータ配信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、継続的に生成されるデータを収集し、収集したデータを用いてリアルタイムにデータを解析するシステムがある。データの生成元からデータを収集する配信装置が、データ解析を行う受信装置に対して、必要なデータを配信する。配信装置は、データの配信対象の受信装置の数が多くなると、配信するデータ量の増大による処理負荷の増大、データ配信に使用されるネットワークの使用帯域の増大などの原因によって、データの配信が遅延する。【０００３】
特許文献１には、データの配信装置であるストリームデータ処理システムが、最新のデータと前回のデータとの差分の情報を送信し、データの受信装置であるクライアント計算機が、前回のデータと新たに取得した差分の情報とを用いて最新のデータを復元する技術が開示されている。特許文献１では、最新のデータと前回のデータとは類似した値になることを前提として、データそのものではなく差分の情報を送信することによって、配信するデータ量を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３４６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
列車においても、列車に搭載された機器の状態をセンサで計測し、車両情報管理装置が、センサで計測された計測値を継続的に生成されるデータとして収集し、データの解析に利用することが行われている。しかしながら、上記特許文献１の技術を列車に適用する場合、列車の走行経路によっては、前回のデータと最新のデータとの差分が大きくなる場合がある。例えば、カーブ、上り坂、下り坂などでは、ブレーキの空気圧などの時間変化が大きいため、ブレーキの空気圧などの計測項目のデータは、前回のデータと最新のデータとの差分が大きくなる頻度が増加する。そのため、配信装置は、配信するデータのデータ量が増加すると、処理負荷の増大、ネットワークの使用帯域の増大などの原因によって、データの配信が遅延する、という問題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、列車に搭載された機器の状態を示すデータを配信する際のデータ量を抑制することができる配信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の配信装置は、列車に搭載された機器の動作状態を示す計測値を収集する車両情報管理装置から、計測値が取得されたときの列車の位置を示す位置情報、および計測値の情報を含む稼働データを取得するデータ取得部を備える。また、配信装置は、位置情報毎に、代表値を決定し、位置情報および代表値の情報を含む履歴データを生成し、履歴データを記憶し、履歴データを受信装置に配信する履歴データ管理部を備える。また、配信装置は、稼働データに含まれる位置情報に基づいて、履歴データから該位置情報に対応する代表値を読み出し、稼働データに含まれる計測値と代表値との差分である差分値を算出し、位置情報、および差分値の情報を含む差分データを受信装置に配信するコネクション管理部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、配信装置は、列車に搭載された機器の状態を示すデータを配信する際のデータ量を抑制することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかるデータ配信システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１にかかるデータ配信装置の構成例を示すブロック図
【図３】実施の形態１にかかる履歴データ格納部が記憶している履歴データの例を示す図
【図４】実施の形態１にかかるデータ受信装置の構成例を示すブロック図
【図５】実施の形態１にかかるデータ配信システムにおいて、データ配信装置およびデータ受信装置が履歴データの同期をとる処理を示すフローチャート
【図６】実施の形態１にかかるデータ配信システムにおいて、データ配信装置が履歴データを記憶する処理を示すフローチャート
【図７】実施の形態１にかかるデータ配信システムにおいて、データ配信装置が差分データを配信する処理を示すフローチャート
【図８】実施の形態１にかかるデータ配信装置が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図
【図９】実施の形態１にかかるデータ配信装置が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる配信装置、受信装置、データ配信システムおよびデータ配信方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるデータ配信システム１０の構成例を示す図である。データ配信システム１０は、列車１００に搭載されたシステムである。データ配信システム１０は、車両情報管理装置１と、データ配信装置２と、データ受信装置３−１〜３−４と、を備える。
【００１２】
車両情報管理装置１は、列車１００に搭載された図示しない車載機器から、車載機器の動作状態を示す計測値を収集する。車載機器は、例えば、車輪を駆動するモータ、ブレーキ、空調機、ドアなどの機器である。列車１００は、複数の車載機器を搭載している。車載機器の動作状態を示す計測値は、図示しないセンサなどで計測された値であり、例えば、車載機器が空気ブレーキの場合、空気ブレーキに使用される空気の空気圧の値などである。車載機器の動作状態を示す計測値は、車両情報管理装置１が周期的に収集するストリームデータである。また、車両情報管理装置１は、列車１００の位置情報を周期的に取得している。位置情報は、起点となる地点からのキロ程によって示される。位置情報には、列車１００が運行される路線における進行方向の情報も含まれる。進行方向の情報とは、例えば、上り線、下り線などの情報である。車両情報管理装置１は、計測値を取得したときの列車１００の位置を示す位置情報、前述の計測値に対応する計測項目の情報、および計測値の情報を、稼働データとしてデータ配信装置２に配信する。車両情報管理装置１は、列車１００の運行中において、データ配信装置２に対して、周期的に稼働データを配信する。なお、車両情報管理装置１は、稼働データに、計測値を取得したときの時刻情報など、他の情報を含めてもよい。
【００１３】
データ配信装置２は、車両情報管理装置１から稼働データを取得すると、データ受信装置３−１〜３−４から取得した配信要求に基づいて、データ受信装置３−１〜３−４に対して、配信要求で指定された計測項目の計測値の情報を配信する配信装置である。データ配信装置２は、データ受信装置３−１〜３−４に対して、車両情報管理装置１から受信した稼働データのうち、配信要求で指定された計測項目の計測値の情報の差分データを配信する。差分データは、計測値の情報をそのまま配信する場合と比較してデータ量を低減したデータである。差分データの詳細については後述する。データ配信装置２は、列車１００の運行中において、データ受信装置３−１〜３−４に対して、周期的に差分データを配信する。また、データ配信装置２は、列車１００の起動後、差分データを配信する前に、データ受信装置３−１〜３−４に対して、履歴データを配信する。履歴データは、データ受信装置３−１〜３−４において、差分データを用いて計測値を復元するために必要となるデータである。なお、データ配信装置２がデータ受信装置３−１〜３−４に履歴データを配信するタイミングは、データ配信装置２およびデータ受信装置３−１〜３−４がともに起動した後としてもよい。
【００１４】
データ受信装置３−１〜３−４は、データ配信装置２に対して配信要求を行って、配信要求で指定した計測項目の差分データを、列車１００の運行中において周期的に取得する受信装置である。データ受信装置３−１〜３−４は、列車１００の起動後にデータ配信装置２から取得した履歴データと、周期的に配信されてくる差分データとを用いて、車両情報管理装置１で収集された計測値を復元する。なお、図１では、各データ受信装置３−１〜３−４が列車１００の異なる車両に搭載されているが、一例であり、データ受信装置３−１〜３−４は、同じ車両に搭載されていてもよい。また、データ配信装置２とデータ受信装置３−１〜３−４とは、有線ネットワークで接続されていてもよいし、無線ネットワークで接続されていてもよい。データ配信装置２とデータ受信装置３−１〜３−４とが無線ネットワークで接続される場合、データ受信装置３−１〜３−４は、列車１００の外部にあってもよい。データ受信装置３−１〜３−４を区別しない場合は、データ受信装置３と称する。
【００１５】
つぎに、データ配信装置２の構成について説明する。図２は、実施の形態１にかかるデータ配信装置２の構成例を示すブロック図である。データ配信装置２は、データ取得部２１と、データ配信部２２と、を備える。また、データ配信部２２は、コネクション管理部２３と、履歴データ管理部２７と、を備える。
【００１６】
データ取得部２１は、車両情報管理装置１から稼働データを取得する。データ取得部２１は、取得した稼働データを複製し、稼働データをデータ配信部２２のコネクション管理部２３および履歴データ管理部２７に出力する。
【００１７】
データ配信部２２は、データ受信装置３から取得した配信要求に基づいて、データ取得部２１より取得した稼働データから、配信要求で指定された計測項目の計測値を抽出する。データ配信部２２は、抽出した計測項目の計測値に基づいて差分データを生成し、データ受信装置３に配信する。また、データ配信部２２は、列車１００の起動後、差分データを配信する前に、データ受信装置３に対して履歴データを配信する。
【００１８】
データ配信部２２において、履歴データ管理部２７は、履歴データ算出部２８と、履歴データ格納部２９と、履歴データ同期部３０と、を備える。
【００１９】
履歴データ算出部２８は、データ取得部２１から取得した稼働データを用いて、各計測項目について、位置情報毎に、異なる時期に取得した稼働データの計測値を用いて代表値を決定する。異なる時期に取得した稼働データの計測値とは、例えば、最新の稼働データの計測値、および過去に取得した稼働データの計測値である。履歴データ算出部２８は、例えば、各計測項目について、位置情報毎に、最新の稼働データの計測値および過去に取得した稼働データの計測値を用いて平均値を算出し、算出した平均値を代表値とする。また、履歴データ算出部２８は、複数の計測値の中央値を代表値としてもよい。以降では、代表値が平均値の場合について説明する。履歴データ算出部２８は、位置情報、計測項目の情報、および平均値の情報を、履歴データとして履歴データ格納部２９に記憶させる。履歴データ算出部２８は、過去に取得した稼働データについて、内蔵する記憶部に記憶させておいてもよいし、履歴データ格納部２９に記憶させておいてもよい。
【００２０】
履歴データ格納部２９は、履歴データ算出部２８によって決定された平均値の情報を含む履歴データを記憶する。図３は、実施の形態１にかかる履歴データ格納部２９が記憶している履歴データの例を示す図である。図３に示す履歴データは、ある計測項目について、位置情報毎に算出された平均値を示す。図３において、数値で示さる値が平均値である。後述する差分算出部２６が履歴データ格納部２９の履歴データを検索する場合では、位置情報がｋｅｙ（キー）となり、数値すなわち平均値がｖａｌｕｅとなる。図３の例では、位置情報で表される値の単位はメートルであり、位置情報は１メートル単位の値である。また、図３の例では、履歴データ格納部２９の記憶容量を低減するため、履歴データ算出部２８は、位置情報を１０メートルで１つの単位とし、１０メートル単位で平均値を算出し、履歴データ格納部２９に記憶させている。履歴データ格納部２９は、各計測項目について、図３に示す表と同様の履歴データを記憶している。なお、履歴データ格納部２９は、図３に示す表の数値の右横に数値欄を増やして、異なる計測項目について算出された平均値の値を記載し、１つの表の形式で複数の計測項目に対応した履歴データを記憶してもよい。また、履歴データ算出部２８は、位置情報について、図３に示すように、複数の位置情報をまとめることなく、１メートル単位で履歴データを算出し、履歴データ格納部２９に記憶させてもよい。
【００２１】
履歴データ同期部３０は、列車１００の起動後、後述する差分算出部２６が差分データを配信する前、列車１００の起動時点で履歴データ格納部２９に記憶されている最新の履歴データをデータ受信装置３に配信する。これにより、データ配信装置２とデータ受信装置３との間で、記憶している履歴データの同期をとることができる。すなわち、データ配信装置２およびデータ受信装置３は、同じ内容の履歴データを保持する。
【００２２】
データ配信部２２において、コネクション管理部２３は、リクエスト解析部２４と、データ抽出部２５と、差分算出部２６と、を備える。
【００２３】
リクエスト解析部２４は、データ受信装置３から取得したリクエストである配信要求を解析し、配信要求で指定された計測項目に基づいて、配信要求元のデータ受信装置３に対して配信する稼働データ内の計測項目を決定する。
【００２４】
データ抽出部２５は、リクエスト解析部２４からの計測項目の指定に基づいて、データ取得部２１から取得した稼働データから、指定された計測項目についての稼働データを抽出する。
【００２５】
差分算出部２６は、データ抽出部２５で抽出された稼働データに含まれる位置情報および計測項目の情報に基づいて、履歴データ格納部２９に記憶されている履歴データから、各計測項目について、同一位置情報の平均値を読み出す。具体的には、差分算出部２６は、位置情報をキーにして履歴データ格納部２９を検索し、該位置情報に対応する平均値を読み出す。差分算出部２６は、各計測項目について、位置情報毎に、データ抽出部２５で抽出された稼働データに含まれる計測値と、履歴データ格納部２９の履歴データに含まれる平均値と、の差分である差分値を算出する。差分算出部２６は、データ抽出部２５で抽出された稼働データに含まれる位置情報、計測項目の情報、および算出した差分値の情報を含む差分データを、配信要求元のデータ受信装置３に配信する。
【００２６】
つぎに、データ受信装置３の構成について説明する。図４は、実施の形態１にかかるデータ受信装置３の構成例を示すブロック図である。データ受信装置３は、データ取得部３１を備える。データ取得部３１は、データ配信装置２から、履歴データを取得する。また、データ取得部３１は、データ配信装置２に対して必要な計測項目を指定した配信要求を行い、配信要求で指定した計測項目についての差分データを取得する。データ取得部３１は、取得した履歴データおよび差分データを用いて、配信要求で指定した計測項目の計測値を復元する。データ取得部３１は、コネクション実行部３２と、履歴データ受信部３５と、履歴データ格納部３６と、を備える。
【００２７】
履歴データ受信部３５は、列車１００の起動後、データ配信装置２の履歴データ同期部３０から、履歴データを受信する。履歴データ受信部３５は、受信した履歴データを履歴データ格納部３６に記憶させる。
【００２８】
履歴データ格納部３６は、履歴データ受信部３５によって受信された履歴データを記憶する。履歴データ格納部３６に記憶されている履歴データの内容は、データ配信装置２の履歴データ格納部２９に記憶され、データ配信装置２の差分算出部２６が差分値を算出する際に使用する履歴データの内容と同一である。
【００２９】
コネクション実行部３２は、データ配信装置２に対して必要な計測項目を指定する配信要求を行い、配信要求で指定した計測項目に基づく差分データを取得する。コネクション実行部３２は、リクエスト送信部３３と、差分データ復号部３４と、を備える。
【００３０】
リクエスト送信部３３は、データ配信装置２に対して必要な計測項目を指定する配信要求を行う。リクエスト送信部３３は、図示しない入力部からユーザによる計測項目を指定する操作を受け付け、受け付けた計測項目を指定する配信要求を生成し、データ配信装置２に送信する。
【００３１】
差分データ復号部３４は、データ配信装置２から、リクエスト送信部３３が配信要求で指定した測定項目についての差分データを取得する。差分データ復号部３４は、取得した差分データに含まれる位置情報および計測項目の情報に基づいて、履歴データ格納部３６の履歴データから、各計測項目について、位置情報毎に、平均値を読み出す。差分データ復号部３４は、各計測項目について、位置情報毎に、取得した差分データに含まれる差分値と、読み出した平均値とを加算して、リクエスト送信部３３が配信要求で指定した測定項目の計測値を復元する。
【００３２】
本実施の形態において、データ配信装置２は、データ受信装置３に対して、計測値の情報をそのまま配信せず、過去に走行したときに同一列車位置で計測された計測値の平均値と最新の計測値との差分をとった差分値の情報を配信する。列車１００は、路線によって予め規定された経路を走行する。列車１００が走行する経路には、カーブ、上り坂、下り坂などが含まれることが一般的である。例えば、列車１００がカーブに差し掛かった場合、列車１００においてブレーキをかけると、ブレーキの空気圧は、カーブに差し掛かる前と比較して変化する。そのため、ブレーキの空気圧は、時系列でみると、変化量、すなわち時系列的に連続する２つのデータの差分が異なる。
【００３３】
一方、列車１００がカーブに差し掛かった場合、列車１００がカーブに差し掛かった列車位置でのブレーキの空気圧は、過去に列車１００が同じ路線を走行したときの同一列車位置でのブレーキの空気圧と類似する値をとると推定される。すなわち、同一列車位置で計測された計測値の平均値と最新の計測値との差分値は、時系列的に計測した直前の計測値と最新の計測値との差分値よりも小さくなると推定される。また、同一列車位置で計測された計測値の平均値と最新の計測値との差分値は、各列車位置において一定の範囲内に収まり、ある列車位置において突出した値にはならないと推定される。
【００３４】
そのため、データ配信装置２は、データ受信装置３に対して、同一列車位置で計測された計測値の平均値と最新の計測値との差分値の情報を配信する。データ配信装置２は、計測値をそのまま配信する場合、および時系列的に計測した２つの計測値の差分値を配信する場合と比較して、差分値の情報を配信するための帯域を小さく、すなわちデータ量を小さくすることができる。データ配信装置２は、データ量を低減して、無駄な帯域を発生させることなく、差分値の情報を配信することができる。
【００３５】
つづいて、データ配信システム１０でのデータ配信処理について説明する。まず、データ配信装置２とデータ受信装置３との間で、履歴データの同期をとる処理について説明する。図５は、実施の形態１にかかるデータ配信システム１０において、データ配信装置２およびデータ受信装置３が履歴データの同期をとる処理を示すフローチャートである。
【００３６】
データ配信装置２において、履歴データ同期部３０は、列車１００の起動後、履歴データ格納部２９を参照し、前回列車１００が起動したときの履歴データと前回の運行により得られた最新の履歴データとの差分を求め、求めた差分の情報を追加情報として生成する（ステップＳ１）。履歴データ同期部３０は、データ受信装置３の履歴データ受信部３５との間で接続処理を行ってコネクションを確立し、履歴データ受信部３５に追加情報を送信する（ステップＳ２）。ここで、データ配信装置２において、差分算出部２６は、最新の履歴データを用いて、差分値の算出を行うことになる。すなわち、差分算出部２６は、差分値の算出に使用する履歴データを、前回列車１００が起動したときの履歴データから最新の履歴データに更新する。なお、列車１００が次に起動したときは、今回使用する最新の履歴データが、前回列車１００が起動したときの履歴データとなる。
【００３７】
データ受信装置３において、履歴データ受信部３５は、列車１００の起動後、データ配信装置２の履歴データ同期部３０との間で接続処理を行ってコネクションを確立し、履歴データ同期部３０から追加情報を受信する。履歴データ受信部３５は、受信した追加情報を用いて、履歴データ格納部３６に記憶されている履歴データを更新する（ステップＳ３）。これにより、データ配信装置２およびデータ受信装置３は、履歴データの同期をとり、同一内容の履歴データを保持することができる。
【００３８】
なお、データ配信装置２において、履歴データ同期部３０は、履歴データ格納部２９に記憶されている履歴データを読み出してデータ受信装置３に送信し、データ受信装置３において、履歴データ受信部３５は、受信した履歴データで、履歴データ格納部３６に記憶されている履歴データを上書き、すなわち更新してもよい。履歴データ同期部３０は、履歴データをそのまま送信する場合、追加情報を送信する場合と比較して、データ受信装置３の履歴データ受信部３５に送信するデータ量が増大するが、追加情報を生成する処理負荷を低減することができる。履歴データ同期部３０は、配信するデータ受信装置３の数に応じて、データ受信装置３に対して、追加情報を送信してもよいし、履歴データをそのまま送信してもよい。
【００３９】
つぎに、列車１００が運行を開始後、データ配信装置２が、車両情報管理装置１から稼働データを取得し、履歴データを記憶する処理について説明する。図６は、実施の形態１にかかるデータ配信システム１０において、データ配信装置２が履歴データを記憶する処理を示すフローチャートである。
【００４０】
データ配信装置２において、データ取得部２１は、車両情報管理装置１から稼働データを周期的に取得し（ステップＳ１１）、取得する毎に稼働データを複製する（ステップＳ１２）。データ取得部２１は、複製した稼働データをデータ抽出部２５および履歴データ算出部２８に出力する。履歴データ算出部２８は、データ取得部２１から稼働データを取得する毎に、各計測項目について、位置情報毎に、計測値の平均値を算出する（ステップＳ１３）。前述のように、履歴データ算出部２８は、最新の稼働データの計測値および過去に取得した稼働データの計測値を用いて平均値を算出する。履歴データ算出部２８は、算出した平均値を用いて、各計測項目について、位置情報毎の平均値の情報を履歴データとして履歴データ格納部２９に記憶させる（ステップＳ１４）。データ配信装置２は、車両情報管理装置１から稼働データを周期的に取得している間、上記処理を繰り返し実施する。
【００４１】
なお、履歴データ算出部２８は、差分算出部２６が差分値を算出する際に使用する履歴データは更新せず、別の履歴データとして履歴データ格納部２９に記憶させる。履歴データ格納部２９は、列車１００の運行が終了すると、２つの履歴データを記憶していることになる。前述のように、履歴データ同期部３０は、列車１００の起動後、前回列車１００が起動したときの履歴データと最新の履歴データとの差分から追加情報を生成する。履歴データ格納部２９が列車１００の運行終了時点で記憶している２つの履歴データは、次に列車１００が起動したときにおける、前回列車１００が起動したときの履歴データおよび最新の履歴データとなる。
【００４２】
つぎに、列車１００が運行を開始後、データ配信装置２が、車両情報管理装置１から稼働データを取得し、差分値を算出して、データ受信装置３に差分データを配信する処理について説明する。図７は、実施の形態１にかかるデータ配信システム１０において、データ配信装置２が差分データを配信する処理を示すフローチャートである。
【００４３】
データ受信装置３において、リクエスト送信部３３は、ユーザから計測項目の指定を受け付け、所望の計測項目を指定する配信要求を生成する（ステップＳ２１）。リクエスト送信部３３は、データ配信装置２のリクエスト解析部２４との間でコネクションを確立し、リクエスト解析部２４に対して配信要求を送信する（ステップＳ２２）。
【００４４】
データ配信装置２において、リクエスト解析部２４は、データ受信装置３のリクエスト送信部３３からの接続要求を受け付けてコネクションを確立し、リクエスト送信部３３から配信要求を取得する。リクエスト解析部２４は、取得した配信要求を解析し、配信要求元のデータ受信装置３に対する配信対象の稼働データ内の計測項目を決定する（ステップＳ２３）。データ抽出部２５は、リクエスト解析部２４からの計測項目の指定に基づいて、データ取得部２１より取得した稼働データから、指定された計測項目についての稼働データを抽出する（ステップＳ２４）。
【００４５】
差分算出部２６は、データ抽出部２５で抽出された稼働データから位置情報および計測項目の情報を取得する。差分算出部２６は、各計測項目すなわちデータ受信装置３から指定された計測項目について、位置情報をキーとして、履歴データ格納部２９に履歴データを問い合わせる（ステップＳ２５）。差分算出部２６は、履歴データ格納部２９から、データ抽出部２５で抽出された各計測項目について、取得した位置情報における平均値を取得する（ステップＳ２６）。なお、差分算出部２６は、データ取得部２１から稼働データを取得し、リクエスト解析部２４から配信対象で指定された計測項目の情報を取得し、ステップＳ２５，Ｓ２６の処理を、データ抽出部２５のステップＳ２４の処理と並列して行ってもよい。
【００４６】
差分算出部２６は、データ抽出部２５で抽出された稼働データの計測値と、履歴データの平均値との差分値を算出する（ステップＳ２７）。差分算出部２６は、データ抽出部２５で抽出された稼働データに含まれる位置情報および計測項目の情報、および算出した差分値を含む差分データを、配信要求元のデータ受信装置３に配信する（ステップＳ２８）。データ受信装置３から切断要求がない場合（ステップＳ２９：Ｎｏ）、データ配信装置２は、ステップＳ２４からステップＳ２８までの処理を繰り返し実施する。データ受信装置３から切断要求があった場合（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、データ配信装置２は、コネクションを破棄して処理を終了する。データ配信装置２に複数のデータ受信装置３が接続されている場合、データ配信装置２およびデータ受信装置３は、データ配信装置２およびデータ受信装置３の組み合わせ毎に、上記処理を行う。
【００４７】
つづいて、データ配信装置２のハードウェア構成について説明する。データ配信装置２において、履歴データ格納部２９は、メモリである。データ配信装置２において他の構成は、処理回路により実現される。すなわち、データ配信装置２は、列車１００の位置情報を用いて、稼働データに含まれる計測値のデータ量を低減してデータ受信装置３に配信可能な処理回路を備える。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
【００４８】
図８は、実施の形態１にかかるデータ配信装置２が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、データ配信装置２の処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、列車１００の位置情報を用いて、稼働データに含まれる計測値のデータ量を低減してデータ受信装置３に配信することが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。また、これらのプログラムは、データ配信装置２の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
【００４９】
ここで、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などであってもよい。また、メモリ９２には、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などが該当する。
【００５０】
図９は、実施の形態１にかかるデータ配信装置２が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアで構成される場合、図９に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。データ配信装置２の各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。
【００５１】
なお、データ配信装置２の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００５２】
データ受信装置３のハードウェア構成も、データ配信装置２のハードウェア構成と同様である。データ受信装置３において、履歴データ格納部３６は、メモリである。データ受信装置３において他の構成は、処理回路により実現される。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、データ配信装置２は、データ受信装置３に対して、過去に走行したときに同一列車位置で計測された計測値の平均値と最新の計測値との差分をとった差分値の情報を配信することとした。これにより、データ配信装置２は、列車１００が走行する経路の影響を受けることなく、データ量を抑制して、無駄な帯域を発生させることなく、差分値の情報を配信することができる。
【００５４】
なお、列車１００の履歴データ格納部２９に記憶されている履歴データを、同じ路線を走行する他の列車で使用することも可能である。例えば、他の列車を今までとは異なる路線で運行させる場合、他の列車は、列車１００の履歴データを使用することで、過去の計測値に基づく平均値を容易に取得することができる。
【００５５】
実施の形態２．
実施の形態２では、データ配信装置２およびデータ受信装置３が、各計測項目について、複数の履歴データを備える。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００５６】
データ配信システム１０、データ配信装置２、およびデータ受信装置３の構成は、実施の形態１と同様である。列車１００において、各計測項目の計測値は、同一列車位置で過去に計測された計測値と類似した計測値になると考えられる。しかしながら、列車１００の運行形態、列車１００の運転時間帯、列車１００の運行時の天候などの条件によっては、計測値の特性が異なることが想定される。
【００５７】
例えば、列車１００が各駅停車の列車種別として運行される場合と、急行、快速など停車しない駅がある列車種別として運行される場合とでは、同一列車位置でも列車１００の速度が異なり、計測項目によっては異なる計測値の特性を示すことがある。
【００５８】
また、列車１００が同じ列車種別で運行されていても、朝夕の通勤時間帯と、昼間の時間帯とでは、同一列車位置でも列車１００の速度、乗客の混雑度などが異なり、計測項目によっては異なる計測値の特性を示すことがある。列車１００が、平日に運行される場合、および休日に運行される場合についても同様に、同一列車位置でも列車１００の速度、乗客の混雑度などが異なり、計測項目によっては異なる計測値の特性を示すことがある。
【００５９】
また、列車１００が運行される日の天候が雨、晴れ、曇りなど、気象条件が異なると、ブレーキの利き具合、乗客の混雑度などが異なり、計測項目によっては異なる計測値の特性を示すことがある。列車１００が運行される日の温度が高い場合、および低い場合についても同様に、同一列車位置でも空調の設定温度などが異なり、計測項目によっては異なる計測値の特性を示すことがある。
【００６０】
そのため、実施の形態２では、車両情報管理装置１は、稼働データに、列車種別の情報、時刻情報、気象情報などの情報を含めて、データ配信装置２に配信する。データ配信装置２において、履歴データ算出部２８は、同一条件の稼働データを用いて、履歴データを算出し、履歴データ格納部２９に記憶させる。具体的に、履歴データ算出部２８は、稼働データに各駅停車、急行などの列車種別の情報が含まれている場合、列車種別毎に、履歴データを算出する。例えば、履歴データ算出部２８は、各駅停車用の履歴データ、急行用の履歴データを算出し、履歴データ格納部２９に記憶させる。また、履歴データ算出部２８は、稼働データに時刻情報が含まれている場合、時間帯別に、履歴データを算出する。例えば、履歴データ算出部２８は、７：００〜８：５９の時間帯用の履歴データ、９：００〜１０：５９の時間帯用の履歴データを算出し、履歴データ格納部２９に記憶させる。また、履歴データ算出部２８は、稼働データに気象情報が含まれている場合、天候別に、履歴データを算出する。例えば、履歴データ算出部２８は、晴れ用の履歴データ、雨用の履歴データを算出し、履歴データ格納部２９に記憶させる。なお、履歴データ算出部２８は、複数の条件の情報を用いて、履歴データを算出してもよい。例えば、履歴データ算出部２８は、各駅停車用、かつ７：００〜８：５９の時間帯用、かつ晴れ用の履歴データを算出し、履歴データ格納部２９に記憶させてもよい。履歴データ算出部２８は、列車種別、時間帯、天候のうち少なくとも１つの情報を用いて、稼働データを複数の種類に分類して種類毎に履歴データを生成し、種類毎に履歴データ格納部２９に記憶させる。
【００６１】
履歴データ格納部２９は、履歴データ算出部２８で算出された履歴データを全て記憶する。実施の形態２の履歴データ格納部２９の記憶容量は、実施の形態１の履歴データ格納部２９の記憶容量よりも大きくなる。
【００６２】
履歴データ同期部３０は、履歴データ格納部２９に記憶されている全ての履歴データについての追加情報を生成し、データ受信装置３の履歴データ受信部３５に送信する。なお、履歴データ同期部３０は、列車１００の起動後、列車１００から稼働データを直ちに取得して、今回の列車運行の条件に基づいて複数の履歴データから１つの履歴データを選択し、選択した履歴データのみの追加情報を生成し、データ受信装置３の履歴データ受信部３５に送信してもよい。また、履歴データ同期部３０は、列車１００の起動後、列車１００から稼働データを直ちに取得して、今回の列車運行の条件に基づいて複数の履歴データから１つの履歴データを選択し、選択した履歴データをそのままデータ受信装置３の履歴データ受信部３５に送信してもよい。
【００６３】
差分算出部２６は、履歴データ格納部２９に記憶されている履歴データのうち、今回の列車運行の条件に基づいて複数の履歴データから１つの履歴データを選択し、選択した履歴データの代表値を用いて、差分値を算出する。差分算出部２６は、使用する履歴データの情報を、履歴データ同期部３０から取得してもよい。
【００６４】
データ受信装置３において、履歴データ受信部３５は、データ配信装置２から、今回の列車１００の運行に該当する履歴データを受信すると、履歴データ格納部３６に記憶させる。差分データ復号部３４は、履歴データ格納部３６に記憶させている、データ配信装置２から配信された履歴データを用いて、計測値を復元する。なお、データ受信装置３がデータ配信装置２に配信要求を送信し、データ配信装置２が、配信要求に基づいて差分データを生成してデータ受信装置３に配信する処理は、実施の形態１と同様である。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、データ配信装置２は、列車１００の運行時の条件に基づいて条件毎に複数の履歴データを記憶し、運行時の条件に合う履歴データを用いて差分データを生成し、データ受信装置３に対して、差分データを配信することとした。各列車位置での差分値の大きさは、実施の形態１と比較して小さくなることが期待できる。これにより、データ配信装置２は、差分データを配信する際のデータ量を、実施の形態１のときよりもさらに低減することができる。
【００６６】
実施の形態３．
実施の形態３では、データ配信装置２は、取得した稼働データに含まれる全ての計測項目について差分データを生成し、データ受信装置３に送信する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００６７】
前述のように、データ受信装置３は、データ配信装置２と無線ネットワークで接続することも可能である。この場合、データ受信装置３を、地上側の施設内に設置し、地上側で列車１００の動作状態の情報を収集する装置として使用することが可能である。例えば、データ受信装置３において、リクエスト送信部３３は、データ配信装置２に対して、車両情報管理装置１で生成される稼働データに含まれる全ての計測項目を配信要求で指定する。データ配信装置２は、全ての計測項目について差分データを生成し、データ受信装置３に配信する。これにより、データ受信装置３は、データ配信装置２経由で、車両情報管理装置１で生成される稼働データに含まれる全ての情報を取得することができる。
【００６８】
また、データ配信装置２は、データ受信装置３とデータ配信装置２との間でコネクション確立後、規定された時間内にデータ受信装置３から配信要求を受信しなかった場合、データ受信装置３から全ての計測項目の配信要求があったものとみなしてもよい。データ配信装置２は、全ての計測項目について差分データを生成し、データ受信装置３に配信する。これにより、データ受信装置３は、配信要求を送信することなく、データ配信装置２経由で、車両情報管理装置１で生成される稼働データに含まれる全ての情報を取得することができる。ここで、全ての計測項目とは、配信要求を送信しない場合に、データ受信装置３とデータ配信装置２との間で予め指定された必要な計測項目が含まれていればよい。
【００６９】
また、データ配信装置２に対して地上側のデータ受信装置３のみが接続される場合、データ配信装置２は、データ配信装置２とデータ受信装置３との間でコネクション確立後、全ての計測項目について差分データを生成し、データ受信装置３に配信してもよい。これにより、データ受信装置３は、配信要求を送信することなく、データ配信装置２経由で、車両情報管理装置１で生成される稼働データに含まれる全ての情報を取得することができる。ここで、全ての計測項目とは、配信要求を送信しない場合に、データ受信装置３とデータ配信装置２との間で予め指定された必要な計測項目が含まれていればよい。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、データ配信装置２は、データ受信装置３から全ての計測項目を指定する配信要求を取得した場合、または規定された条件に合致した場合、全ての計測項目について差分データを生成し、データ受信装置３に配信する。これにより、データ受信装置３は、車両情報管理装置１で生成される稼働データに含まれる全ての情報を取得することができる。
【００７１】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１  車両情報管理装置、２  データ配信装置、３，３−１〜３−４  データ受信装置、１０  データ配信システム、２１，３１  データ取得部、２２  データ配信部、２３  コネクション管理部、２４  リクエスト解析部、２５  データ抽出部、２６  差分算出部、２７  履歴データ管理部、２８  履歴データ算出部、２９，３６  履歴データ格納部、３０  履歴データ同期部、３２  コネクション実行部、３３  リクエスト送信部、３４  差分データ復号部、３５  履歴データ受信部、１００  列車。
【図１】
2019116513.tif 000003
【図２】
2019116513.tif 000004
【図３】
2019116513.tif 000005
【図４】
2019116513.tif 000006
【図５】
2019116513.tif 000007
【図６】
2019116513.tif 000008
【図７】
2019116513.tif 000009
【図８】
2019116513.tif 000010
【図９】
2019116513.tif 000011
【国際調査報告】
2019116513.tif 000012
2019116513.tif 000013