(57)【要約】【課題】  設計段階での安全要件にもとづく安全性確認支援装置をベースとし、試験・運用段階において安全性確認を支援する、列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムを提供する。【解決手段】  列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムにおいて、通信ネットワーク１における列車制御システムの監視モジュールを有する各装置２〜４の内部状態を監視装置５でモニタリングして、安全要件に定める項目の充足性の確認を支援する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークにおける列車制御システムの監視モジュールを有する各装置の内部状態を監視装置でモニタリングして、安全要件に定める項目の充足性の確認を支援することを特徴とする列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システム。
【請求項２】
請求項１記載の列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムにおいて、列車制御システムの機能改修時に、改修内容に応じて安全要件に基づく項目の確認を支援することを特徴とする列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システム。
【請求項３】
請求項１記載の列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムにおいて、列車制御システム全体としての制約を充足することの確認を支援することを特徴とする列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現状では、列車制御システムの改修においては、障害発生ごとにシステムの改修箇所とその影響を個別検討している。設計段階での安全要件に基づく障害管理までは行われておらず、障害の原因と対策を中心に時系列で障害管理が行われている。その結果、障害の予兆管理も個別システムごとの対応とならざるを得ない。
【０００３】
また、システム改修においても、設計文書を一から個別に理解して対応せざるをえなく、また、影響解析や安全性解析もその都度一からの実施となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１４４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、列車制御システムの改修においては設計段階での安全要件に基づく障害管理は行われておらず、障害発生後の事後対応である。
【０００６】
また、列車制御システムの改修を行う際においても、障害発生後に設計文書を一から個別に理解して対応せざるをえず、改修に伴う、影響解析や改修内容に対する安全性解析も一からの実施とならざるを得ない。
【０００７】
そこで、本発明の発明者が既に提案した、列車制御システム用安全確認項目の管理方法（上記特許文献１参照）をベースとし、試験・運用段階において安全性確認を支援するようにする。
【０００８】
本発明は、上記状況に鑑みて、設計段階での安全要件にもとづく安全性確認支援装置をベースとし、試験・運用段階において安全性確認を支援する、列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
〔１〕列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムにおいて、通信ネットワークにおける列車制御システムの監視モジュールを有する各装置の内部状態を監視装置でモニタリングして、安全要件に定める項目の充足性の確認を支援することを特徴とする。
【００１０】
〔２〕上記〔１〕記載の列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムにおいて、列車制御システムの機能改修時に、改修内容に応じて安全要件に基づく項目の確認を支援することを特徴とする。
【００１１】
〔３〕上記〔１〕記載の列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムおいて、列車制御システム全体としての制約を充足することの確認を支援することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上記した列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムを構築することにより、システムの早期異常検知、改修時の誤り防止、改修作業の手戻り削減が期待できる。
【００１３】
また、設計段階での安全要件の確認項目の提示機能を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例の列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムを適用する設計から廃棄までのライフサイクルの段階を示す図である。
【図２】本発明の実施例の列車制御システムの試験・運用段階での安全要件に関わる確認の状況を示す図である。
【図３】本発明の実施例を示すシステム構成図である。
【図４】本発明の列車制御システムの整合性確認項目の分類を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムは、通信ネットワーク１における列車制御システムの監視モジュールを有する各装置２〜４の内部状態を監視装置５でモニタリングして、安全要件に定める項目の充足性の確認を支援する。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
本発明の列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムは、
（１）列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムの通信ネットワーク１における列車制御システムの監視モジュールを有する各装置２〜４の内部状態を監視装置５でモニタリングして、安全要件に定める項目の充足性の確認を支援する。
【００１８】
（２）列車制御システムの機能改修時において、改修内容に応じて安全要件に基づく項目の確認を支援する。
【００１９】
（３）列車制御システム全体としての制約を充足することの確認を支援する。
【００２０】
ここで、列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムの機能の概要について説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施例の列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムを適用する設計から廃棄までのライフサイクルの段階を示す図である。
【００２２】
この図において、設計段階の試験段階においては、試験（１）、システム改修（２）、安全性確認（３）が実施される（ステップＳ１）。
【００２３】
次に、設計装置の運用段階においては、運用（１）、システム改修（２）、安全性確認（３）が実施される（ステップＳ２）。
【００２４】
本発明の列車制御システムの試験・運用段階での安全要件に基づくシステムの確認は、以下の３機能で構成される。
【００２５】
〔１〕内部状態モニタリングと安全要件の充足確認支援機能
図２は本発明の実施例の試験・運用段階での安全要件に関わる確認の状況を示す図である。
【００２６】
（１）まず、試験・運用段階において、安全要件のフォ−マットに従って定めた安全要件を充足することを確認する。
【００２７】
（２）試験・運用段階での障害分析結果を安全要件管理装置に入力し、図２に示すように、設計段階で想定した数値や状態を満たしているかどうかを判定する。
【００２８】
例えば、以下の安全要件に関わる項目について常時チェックし、不一致を検出した時に、アラームを出力する。
【００２９】
（ａ）信頼性チェック：安全側故障率（安全対策の動作頻度）が想定値と同じかを確認する。
【００３０】
（ｂ）安全性チェック：危険側故障率（見逃し誤り率）が想定値と同じか否かを確認する。
【００３１】
（ｃ）仕様誤り、実装誤りチェック：想定外の状態遷移の有無ならびに想定範囲外の入出力値の有無を確認する。
【００３２】
図３は本発明の実施例を示すシステム構成図である。
【００３３】
この図において、１は通信ネットワーク、２は監視モジュールを有する装置Ａ、３は監視モジュールを有する装置Ｂ、４は監視モジュールを有する装置Ｃ、５は全体的な監視装置であり、これらの装置Ａ〜Ｃは通信ネットワーク１に組み込まれている。
【００３４】
ここでは、通信ネットワーク１における列車制御システムの各装置２〜４の内部状態を監視装置５でモニタリングして、安全要件に定める項目の充足性の確認を支援する。すなわち、
具体的な項目は、安全要件に示す項目をもとに定め、図３に示すようなシステムの外部装置（監視装置５、もしくは、監視モジュール２，３，４）にて、各装置のジャーナルもしくは伝送路上の電文を常時収集し、状態を監視する。
【００３５】
〔２〕改修時の安全要件確認支援機能
ハードウェアに対する機能割付けを変更した際に、変更モジュールとのインタフェースを中心に、新たに確認する必要がある安全要件を提示する。
【００３６】
以下に、その提示手順を示す。
【００３７】
図４は本発明の列車制御システムの整合性確認項目の分類を示す図であり、図４（ａ）は統合時の整合性確認項目を示す図、図４（ｂ）は分割時の整合性確認項目を示す図である。ここで、ＦＳＣＰＵは安全対策が施されたフェールセーフＣＰＵである。
【００３８】
（１）機能変更のチェック項目を示す（上記特許文献１参照）。
【００３９】
（２）変更インターフェース間の整合性を示す（上記特許文献１参照）。
【００４０】
（３）機能割付けの変更に伴う変更インターフェース間の確認項目を示す。
【００４１】
図４に示すように、確認項目は、変更前後のハードウェアの相違を考慮して提示する。
【００４２】
これにより、安全性の確認において重要となる項目を明確にすることができる。
【００４３】
〔３〕システム全体としての制約充足確認支援機能
実現しようとするシステム構成が、予め定めた定量的な安全要件の制約式を充足していることの確認を支援する。
【００４４】
列車制御システムにおける制約式の例を以下に示す。
【００４５】
設定した制御周期が安全要件を充足するかどうかの判定は、以下の順序で実施する。
【００４６】
（１）機能の統合度（ＦＳＣＰＵに実装した機能数）から、制御周期を算出する。
【００４７】
・制御周期＝機能の統合度×基本制御周期                                （２）必要となる伝送断検知時間、列車追跡遅延時間、てっ査区間長を算出する。
【００４８】
・伝送断検知時間＝制御周期×検定不合格許容回数
・列車追跡遅延時間＝伝送断検知時間
・てっ査区間長＝列車最高速度×列車追跡遅延時間＋てっ査長
（３）適用対象の線区ごとに、以下についての実現可否を判定する。
【００４９】
・車両条件の確認：車両性能を観点とするブレーキ指令としての、空走許容時間＞伝送断検知時間
・運転条件の確認：時隔を観点とした列車追跡許容遅延時間＞列車追跡遅延時間
・線路条件の確認：線路条件としての、適用線区のてっ査区間長＞安全性の面から必要となるてっ査区間長（列車最高速度×列車追跡許容遅延時間＋てっ査長）
なお、ＦＳＣＰＵボードに複数の機能を実装するように、機能を統合した場合においても各機能の制御周期は変わるので、充足判定を行う。
【００５０】
また、設計段階での安全要件の確認項目の提示機能を持たせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムは、設計段階での安全要件に基づく安全性確認支援装置をベースとし、試験・運用段階において安全性確認を支援する、列車制御システムの試験・運用段階の安全要件確認支援システムとして利用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１    通信ネットワーク
２    監視モジュールを有する装置Ａ
３    監視モジュールを有する装置Ｂ
４    監視モジュールを有する装置Ｃ
５    監視装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2015157535.tif 000006