(57)【要約】【課題】  列車の運行を停止することなく、車上データベース及び地上データベースとマスタデータベースとの間におけるデータの同一性を保証すること。【解決手段】  運転士が車上制御装置６の電源をオンにして起動すると起動報知信号が送受信部７から中央制御装置１の送受信部４に伝送される。マスタデータベース管理手段３は送受信部４を介して起動報知信号を入力すると、車上データベース８に格納されるべき最新のデータをマスタデータベース２から取り出し、これを送受信部４，７を介して車上データベース８に対してダウンロードする。したがって、車両５の実際の運転時における車上データベース８のデータは必ずマスタデータベース２の正規のデータと一致することとなり、データの同一性が保証される。【選択図】  図１
2006321264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両運行に関する総合的な管理・制御を行う中央制御装置に設けられたマスタデータベースと、
車両に搭載された各種機器に対する制御を行う車上制御装置に設けられた車上データベースと、
地上設置機器に対する制御を行う地上制御装置に設けられた地上データベースと、
を備え、前記車上データベース及び前記地上データベースに格納される各データは、前記マスタデータベースに格納されたデータと一致すべきものである、車両データ管理システムにおいて、
前記中央制御装置は、前記車上制御装置の起動の際に、この車上制御装置の車上データベース、及びこの車上制御装置に対応した地上制御装置の地上データベースに対して前記マスタデータベースに格納された最新のデータをダウンロードするマスタデータベース管理手段を備えた、
ことを特徴とする車両データ管理システム。
【請求項２】
前記マスタデータベース管理手段は、
前記車上制御装置又は前記地上制御装置からの要求に基づき、前記車上データベース又は前記地上データベースに対して前記マスタデータベースに格納された最新のデータをダウンロードするものである、
ことを特徴とする請求項１記載の車両データ管理システム。
【請求項３】
前記マスタデータベース管理手段は、前記マスタデータベースに格納されたデータの内容が変更又は更新された場合に、前記車上データベース又は前記地上データベースに対して前記マスタデータベースに格納された最新のデータをダウンロードするものである、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の車両データ管理システム。
【請求項４】
前記マスタデータベース管理手段は、前記車上データベース及び前記地上データベースに格納される各データのバージョン管理を行っており、格納済みの各データとの差違部分のデータのみをダウンロードするものである、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両データ管理システム。
【請求項５】
前記マスタデータベース管理手段は、所定指令に基づき、前記マスタデータベースに格納された最新のデータを携帯記憶装置に記憶させることが可能なものであり、
前記携帯記憶装置は、前記マスタデータベース管理手段により記憶された前記最新のデータを、所定操作に基づき前記車上データベースに対してダウンロードすることが可能なものである、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両データ管理システム。
【請求項６】
前記車上制御装置及び前記地上制御装置は、前記マスタデータベースからダウンロードされるデータのうちバイタルなデータについてデータチェックを行う手段を有するものである、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両データ管理システム。
【請求項７】
前記車上データベースとして、現用車上データベース及び予備用車上データベースの双方が設けられており、
前記車上制御装置は、前記現用車上データベースに対して正常なアクセスができない場合に、前記予備用車上データベースに対してアクセスを行うデータベース選択手段を有するものである、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両データ管理システム。
【請求項８】
前記車上制御装置は、前記車上データベースに対して正常なアクセスができない場合に、前記マスタデータベースに対してアクセスを行うデータベース選択手段を有するものである、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両データ管理システム。
【請求項９】
前記車上制御装置は、前記車上データベースに対して正常なアクセスができない場合に、前記携帯記憶装置に対してアクセスを行うデータベース選択手段を有するものである、
ことを特徴とする請求項５記載の車両データ管理システム。
【請求項１０】
前記車上制御装置は、前記車上データベースに対してアクセス操作を行おうとする者に対する認証を行う認証手段を有するものである、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の車両データ管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中央制御装置に設けられたマスタデータベース、車上制御装置に設けられた車上データベース、及び地上制御装置に設けられた地上データベースを備えた車両データ管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道システムなどの車両交通制御システムでは、軌道上に複数列車が存在するため、列車同士の間隔を一定以上に保つなど安全な運行が要求される。このような安全な運行を確保するためには、各列車の車上制御装置が与えられた線形条件データに従って正確な制御を行うと共に、これら各列車の車上制御装置に対応した地上制御装置も正確な制御を行う必要がある。更に、中央指令センターなどに設置されている中央制御装置は、各列車の正確な位置を監視し、適宜各列車に対して指令を送信する必要がある。
【０００３】
そして、各列車の車上制御装置及びこれに対応した地上制御装置はそれぞれ車上データベース及び地上データベースを有しており、これらのデータベースに格納されたデータを用いて制御を行う。一方、中央制御装置はマスタデータベースを有しており、このマスタデータベースに格納されたデータを参照して各列車に対する監視や指令送信等を行う。
【０００４】
したがって、中央制御装置は、各列車の車上データベース及びこれに対応した地上データベースに格納されるデータを一元的に管理する必要があり、また、車上データベース及び地上データベースに格納されるデータは、マスタデータベースに格納されるデータと一致することが前提となる。もし、これらのデータが一致しない場合には、各列車が間違った線形条件に従って車上制御を行う虞があり、重大事故を引き起こす原因ともなりかねない。
【０００５】
ところが、車上データベース及び地上データベースに格納されるデータは、線形条件の変更、車両の改良、ダイヤの改正等に伴ってデータ内容の変更・更新が頻繁に行われるため、人為的なミスなどに起因してマスタデータベースに格納されるデータと一致しない状態がときとして発生する。
【０００６】
それ故、例えば特許文献１に開示された技術では、地上データベース（本明細書のマスタデータベースに相当する）のバージョン情報と車上データベースのバージョン情報とを照合し、両者が不一致の場合には列車の運行を停止する方策を採用している。
【特許文献１】特開平１０−２４８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１の技術によれば、バージョン情報が不一致の場合には列車の運行を停止するようにしているので重大事故の発生を回避することができる。しかし、鉄道システムにおいて、列車の運行を停止する方策は最終的な方策といえるものであり、利用者に迷惑をかけると共に、システム回復までに少なからず時間及び労力を要する結果となるため、できれば他の方策を採用することが好ましい。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、列車の運行を停止することなく、車上データベース及び地上データベースとマスタデータベースとの間におけるデータの同一性を保証することが可能な車両データ管理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明は、車両運行に関する総合的な管理・制御を行う中央制御装置に設けられたマスタデータベースと、車両に搭載された各種機器に対する制御を行う車上制御装置に設けられた車上データベースと、地上設置機器に対する制御を行う地上制御装置に設けられた地上データベースと、を備え、前記車上データベース及び前記地上データベースに格納される各データは、前記マスタデータベースに格納されたデータと一致すべきものである、車両データ管理システムにおいて、前記中央制御装置は、前記車上制御装置の起動の際に、この車上制御装置の車上データベース、及びこの車上制御装置に対応した地上制御装置の地上データベースに対して前記マスタデータベースに格納された最新のデータをダウンロードするマスタデータベース管理手段を備えた、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記マスタデータベース管理手段は、前記車上制御装置又は前記地上制御装置からの要求に基づき、前記車上データベース又は前記地上データベースに対して前記マスタデータベースに格納された最新のデータをダウンロードするものである、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記マスタデータベース管理手段は、前記マスタデータベースに格納されたデータの内容が変更又は更新された場合に、前記車上データベース又は前記地上データベースに対して前記マスタデータベースに格納された最新のデータをダウンロードするものである、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記マスタデータベース管理手段は、前記車上データベース及び前記地上データベースに格納される各データのバージョン管理を行っており、格納済みの各データとの差違部分のデータのみをダウンロードするものである、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記マスタデータベース管理手段は、所定指令に基づき、前記マスタデータベースに格納された最新のデータを携帯記憶装置に記憶させることが可能なものであり、前記携帯記憶装置は、前記マスタデータベース管理手段により記憶された前記最新のデータを、所定操作に基づき前記車上データベースに対してダウンロードすることが可能なものである、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記車上制御装置及び前記地上制御装置は、前記マスタデータベースからダウンロードされるデータのうちバイタルなデータについてデータチェックを行う手段を有するものである、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記車上データベースとして、現用車上データベース及び予備用車上データベースの双方が設けられており、前記車上制御装置は、前記現用車上データベースに対して正常なアクセスができない場合に、前記予備用車上データベースに対してアクセスを行うデータベース選択手段を有するものである、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記車上制御装置は、前記車上データベースに対して正常なアクセスができない場合に、前記マスタデータベースに対してアクセスを行うデータベース選択手段を有するものである、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記車上制御装置は、前記車上データベースに対して正常なアクセスができない場合に、前記携帯記憶装置に対してアクセスを行うデータベース選択手段を有するものである、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載の発明において、前記車上制御装置は、前記車上データベースに対してアクセス操作を行おうとする者に対する認証を行う認証手段を有するものである、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、中央制御装置のマスタデータベース管理手段は、車上制御装置又はこの車上制御装置に対応した地上制御装置が起動する際には必ずその車上データベース又は地上データベースに、マスタデータベースに格納された最新のデータをダウンロードするようになっているので、列車の運行を停止することなく、車上データベース及び地上データベースとマスタデータベースとの間におけるデータの同一性を保証することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図である。この図において、中央制御装置１内にマスタデータベース２、マスタデータベース管理手段３、及び送受信部４が設けられている。そして、車両５には車上制御装置６が設置されており、この車上制御装置６内に送受信部７、車上データベース８、及び車上制御部９が設けられている。また、地上制御装置１０には送受信部１１、及び地上データベース１２が設けられている。
【００２１】
中央制御装置１は、中央指令センターに設置されており、車両運行に関する総合的な管理・制御を行うものである。中央制御装置１が管理・制御する軌道上の列車は複数台存在するが、車両５は複数台の列車のうちの１つの列車を構成する車両を代表して図示したものである。また、地上制御装置１０は、例えば転てつ器、分岐器、信号機などの地上設備機器の制御を行うものであり、車両５に対応するものである。「対応する」とは、複数台の地上制御装置のうち車両５の走行に必要な制御を行うものの意味である。
【００２２】
車上データベース８に格納されるデータは、車両性能、速度制限、線形条件などの各種データであり、車上制御部９はこれらのデータを用いて車上制御を行うようになっている。例えば、車上制御部９は、列車の走行パターン（位置に対する速度の関係）を算出し、力行・制動部（図示せず）に対して走行指示を行う。走行パターンは任意に作成したものであってもよいが、線形条件に関するデータについては車上データベース８及びマスタデータベース２との間で同一のものでなければならない。もし、同一でないとすると、車上制御部９は間違った線形条件に基づいて列車の走行パターンを算出することになり、安全に停止できないようなことにもなりかねない。また、地上データベース１２に格納されるデータは、連動情報などの各種データである。
【００２３】
次に、図１の動作につき説明する。いま、運転士が列車の運転を行うべく車両５内に乗り込み、車上制御装置６の電源をオンにして起動したとすると、この車上制御装置６が起動したことを知らせる信号（以下、起動報知信号と呼ぶ）が送受信部７から中央制御装置１の送受信部４に伝送される。ここで、送受信部４，７，１１間の伝送は、例えば無線ＬＡＮなどの情報インフラを用いて行われる。
【００２４】
マスタデータベース管理手段３は送受信部４を介して起動報知信号を入力すると、車上データベース８に格納されるべき最新のデータをマスタデータベース２から取り出し、これを送受信部４，７を介して車上データベース８に対してダウンロードする。マスタデータベース管理手段３は、また、地上データベース１２に格納されるべき最新のデータについてもマスタデータベース２から取り出し、これを送受信部４，１１を介して地上データベース１２にダウンロードする。
【００２５】
したがって、車両５の実際の運転時における車上データベース８及び地上データベース１２の各データは必ずマスタデータベース２の正規のデータと一致することとなり、データの同一性が保証される。なお、当然のことながら、列車走行中にダウンロードを行うのは危険であるため、ダウンロードは列車が停止している状態で行わなければならない。
【００２６】
このように、第１の実施形態によれば、車上データベース８又は地上データベース１２のデータが頻繁に変更・更新され、マスタデータベース２のデータと異なっていたとしても、列車の運転開始時には、マスタデータベース２から最新のデータが車上データベース８及び地上データベース１２にダウンロードされ、それまで格納されていた古いデータが最新のデータに上書きされる。したがって、車上データベース８又は地上データベース１２と、マスタデータベース２との間のデータの同一性を保証することができ、従来技術のように、データの同一性が保証されないことに起因する列車の運転停止といったような事態は生じない。
【００２７】
なお、上述した図１の第１の実施形態は次のような形態をも広く包含するものである。
【００２８】
（１）図１の例は、運転士の運転開始直前の操作に基づく起動報知信号をトリガとして、マスタデータベース管理手段３がマスタデータベース２に格納されている最新のデータを車上データベース８及び地上データベース１２にダウンロードしたものであるが、このダウンロードを運転開始直前以外の任意のタイミングで行わせることも可能である。例えば、運転士又は保守作業員は、点検作業等を行う場合など必要な場合には、車上制御装置６の送受信部７又は地上制御装置１０の送受信部１１からダウンロード要求信号をマスタデータベース管理手段３に対して送信することができる。マスタデータベース管理手段３は、これらの要求信号の入力に基づき、上記の場合と同様にマスタデータベース２に格納されている最新のデータを車上データベース８又は地上データベース１２にダウンロードする。
【００２９】
（２）マスタデータベース管理手段３は、更に、上記の起動報知信号又はダウンロード要求信号を入力した場合の他に、マスタデータベース２に格納されているデータが変更又は更新された場合に、自身の判断により自発的に車上データベース８又は地上データベース１２にダウンロードを行うことができる。もちろん、中央指令センターのオペレータは、これらの場合以外の任意のタイミングでマスタデータベース管理手段３にダウンロードを行わせることができる。
【００３０】
（３）マスタデータベース管理手段３は、車上データベース８及び地上データベース１２に格納されている各データのバージョン管理を行っており、車上データベース８及び地上データベース１２に格納されている各データのバージョンと、マスタデータベース２に格納されているデータのバージョンとの一致又は不一致を常時チェックしている。そして、不一致の場合には、マスタデータベース２に格納されている最新バージョンのデータと、車上データベース８又は地上データベース１２に格納されている古いバージョンのデータとの差違部分のデータのみをダウンロードするようにしている。これにより、不必要なダウンロードが行われるのを防止して伝送データ量を低減でき、ダウンロードに費やされる時間を短縮することができる。
【００３１】
（４）送受信部７，１１にはデータチェック機能を搭載することが可能である。車上制御装置６は車両５の走行中に発生する振動の影響を受け、また、地上制御装置１０も軌道付近に設置されている場合には車両５の走行による振動の影響を受けるために、データ異常が発生する虞がある。そこで、送受信部７，１１に、例えばCRC（Cyclic Redundancy Check）のようなデータチェック機能を搭載し、送受信部４は誤り検出用コードを付加してダウンロードを行うようにする。
【００３２】
但し、全てのデータに対してデータチェックを行ったのではデータ量が増加し、ダウンロードに要する時間が長くなるので、「バイタル」なデータについてのみデータチェックを行うことが好ましい。ここで、「バイタル」なデータとは、データ内容に異常が生じた場合に、重大事故が発生する虞のある重要なデータのことである。
【００３３】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図である。図２が図１と異なる点は、車両５内に携帯記憶装置１３が図示されている点のみである。この携帯記憶装置１３は、例えば運転士又は保守作業員が携帯している携帯端末やICカードなどであり、予めマスタデータベース２に格納されていた最新のデータが記憶されている。運転士又は保守作業員は、この携帯記憶装置１３又は送受信部７に所定操作を行って、携帯記憶装置１３に記憶されているデータを車上データベース８に対してダウンロードするようになっている。
【００３４】
そして、この第２の実施形態では、運転士又は保守作業員が携帯記憶装置１３から車上データベース８に対してダウンロードを行わなければ車上制御部９が動作しないようになっている。したがって、車上データベース８に格納されるデータについては、第１の実施形態の場合と同様に、マスタデータベース２に格納されているデータとのデータ同一性を保証することができる。
【００３５】
図３は、本発明の第３の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図である。図３が図１と異なる点は、車上制御装置６が車上データベース８の代わりに現用車上データベース８Ａ及び予備用車上データベース８Ｂの２つのデータベースを有しており、更にデータベース選択手段１４が追加されている点である。
【００３６】
車上制御装置６は車両５の走行中に発生する振動の影響を受けるために、データベースシステムに異常が発生する虞がある。図１では１つの車上データベース８しか設けられていないのに対し、図３の構成では現用車上データベース８Ａに加えて予備用車上データベース８Ｂが設けられているので信頼性の高いシステムとなっている。
【００３７】
すなわち、現用車上データベース８Ａ及び予備用車上データベース８Ｂには、マスタデータベース２からダウンロードされた同一のデータが格納されている。そして、データベース選択手段１４は、車上制御部９が制御に用いるデータベースとして、通常時は現用車上データベース８Ａを選択しているが、車両５の走行による振動等の影響で現用車上データベース８Ａに対するアクセスが正常に行われなくなった場合には、予備用車上データベース８Ｂの方を現用として選択する。
【００３８】
なお、アクセスが正常に行われたか否かは、CRCあるいはその他のデータチェック機能を利用して、データの読み出しが正常に行われたか否かを調べることにより判別することができる。
【００３９】
図４は、本発明の第４の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図である。図４が図３と異なる点は、送受信部７とデータベース選択手段１４との間を直接むすぶ１つの伝送路と、１つの車上データベース８とが設けられている点である。
【００４０】
そして、データベース選択手段１４は、車上制御部９が制御に用いるデータベースとして、通常時は車上データベース８を選択している。しかし、車両５の走行による振動等の影響で車上データベース８に対するアクセスが正常に行われなくなった場合には、送受信部７とデータベース選択手段１４との間を直接むすぶ伝送路の方を選択する。これにより、車上制御部９は、制御に用いるデータベースとして、マスタデータベース２のデータを直接使用することができる。
【００４１】
ここで、マスタデータベース２からのデータを無線ＬＡＮを用いて車上制御装置６に伝送する場合、図３の構成に比べてデータアクセス速度の点では不利であるといえる。しかし、本実施形態によれば、車上データベースを２つ持つ必要がないので構成を簡単化することができるというメリットが得られる。
【００４２】
図５は、本発明の第５の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図である。図５が図４と異なる点は、送受信部４，７間に携帯記憶装置１３が介在している点である。上述したように、図４の構成は、マスタデータベース２からのデータを無線ＬＡＮを用いて車上制御装置６に伝送する場合にデータアクセス速度の点では不利なものであったが、この図５の構成では予めマスタデータベース２から携帯記憶装置１３にダウンロードしてあるデータを車上制御部９が用いるようになっているので、この不利な点を解消することができる。
【００４３】
図６は、本発明の第６の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図である。図６が図１と異なる点は、車上データベース８に対してアクセス操作を行おうとする者に対する認証を行う認証手段１５が設けられている点である。
【００４４】
車上データベース８に対するアクセスは、特定の運転士や保守作業員など限られた者にしか許可されないのが通常である。しかし、セキュリティ上は運転室等に外部から不審者が侵入した場合等も想定しておく必要があり、また内部のものであっても正当なアクセス権限を持たない者がアクセスし、誤ってデータを変更してしまうような事態も考えられる。本実施形態によれば、このような事態の発生を回避することができる。なお、認証手段１５としては、テンキーによる暗証番号を入力する方式、ICカードを読み取る方式、あるいは指紋や顔などを照合するバイオメトリクス認証方式などの種々の方式を利用したものが考えられる。
【００４５】
なお、本発明に係る車両データ管理システムの「車両」は、主として鉄道列車の車両を想定しているが、その他に、専用走行路を走行するモノレール車両や自動運転バスなどの特殊車両を広く含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第６の実施形態に係る車両データ管理システムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４７】
１  中央制御装置
２  マスタデータベース
３  マスタデータベース管理手段
４  送受信部
５  車両
６  車上制御装置
７  送受信部
８  車上データベース
８Ａ  現用車上データベース
８Ｂ  予備用車上データベース
９  車上制御部
１０  地上制御装置
１１  送受信部
１２  地上データベース
１３  携帯記憶装置
１４  データベース選択手段
１５  認証手段
【図１】
2006321264.tif 000003
【図２】
2006321264.tif 000004
【図３】
2006321264.tif 000005
【図４】
2006321264.tif 000006
【図５】
2006321264.tif 000007
【図６】
2006321264.tif 000008