(57)【要約】【課題】多くの制御要素をデータとして扱え、多様なデータ形式を容易に定義できる鉄道信号システム用データベースに対して、データの制約条件に従っているか妥当性の検証を行う検証方法を提供する。【解決手段】検証前の鉄道信号システム用データベースをＸＭＬパーサにより検証する第１検証工程と、付加的な検証プログラムによりスキーマ言語で記述できない制約条件に関する検証を行う第２検証工程と、データベースのデータ編集を行うデータ編集工程と、編集されたデータベースデータに対して第１検証工程と第２検証工程と同様の検証を行う編集データ検証工程と、編集データ検証工程により妥当と検証されたデータを鉄道信号システム用データベースに登録し、妥当と検証されないデータを再編集にかける工程とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＭＬを用いて、ＡＴＣ制御図表、連動図表、信号現示図表、ＡＴＳ制御図表、又は踏切制御図表に含まれる各種制御要素をＸＭＬのツリー構造を適用して分類し、該ツリー構造の上位と下位に連結関係があるように各制御要素が配置され、且つ、該制御要素が実際の制御内容と相互に連携する他の制御要素の関わり方を含めたメタ表記（制御要素の型や内容を定義）により表わされる形式で、前記ＡＴＣ制御図表、連動図表、信号現示図表、ＡＴＳ制御図表、又は踏切制御図表が表現される鉄道信号システム用データベースに対して、
前記鉄道信号システム用データベースのデータ制約条件が定義されたスキーマと、このスキーマに従って鉄道信号システム用データベースのデータ構成を検証するＸＭＬパーサと、スキーマ言語で記述できないデータに対する制約条件を検証する付加的な検証プログラムと、データベースのデータの編集や出力を行うデータベース管理システムアプリケーションとを備えた鉄道信号システム用データベースシステムによって、
データ検証を行う前記鉄道信号システム用データベースの検証方法であって、
検証前の前記鉄道信号システム用データベースを前記ＸＭＬパーサを実行するシステムが読み込んで、前記スキーマに定義されたデータ制約条件に従ってデータが登録されているか妥当性の検証を行う第１検証工程と、
この第１検証工程で検証処理された前記鉄道信号システム用データベースに対して、前記付加的な検証プログラムを実行するシステムが、スキーマ言語で記述できないデータに対する前記制約条件に従ってデータが登録されているか妥当性の検証を行う第２検証工程と、
この第２検証工程で検証処理された前記鉄道信号システム用データベースのデータを、前記データベース管理システムアプリケーションを実行するシステムが、外部からの編集指令に従って編集するデータ編集工程と、
このデータ編集工程により編集されたデータベースデータに対して、前記ＸＭＬパーサを実行するシステムと、前記付加的な検証プログラムを実行するシステムとが、前記スキーマに定義されたデータ制約条件と、スキーマ言語で記述できないデータに対する制約条件とに従っているか妥当性の検証を行う編集データ検証工程と、
この編集データ検証工程によって前記編集されたデータベースデータの妥当性が確保されていると検証された場合に、前記データベース管理システムアプリケーションを実行するシステムが、当該データベースデータを前記鉄道信号システム用データベースに登録するデータ登録工程と、
前記編集データ検証工程によって前記編集されたデータベースデータの妥当性が確保されていると検証できなかった場合に、前記データベース管理システムアプリケーションを実行するシステムが、当該データベースデータを再編集させる再編集工程と、
を含むことを特徴とする鉄道信号システム用データベースの検証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道信号システム用のデータベースを検証するデータベース検証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、鉄道信号システムは、デジタル制御技術の導入が進み、従来のアナログ制御技術よりも多くの制御要素をデジタル化してデータとして扱えるようにすることが要望されている。
このような要望に答えるためには、制御要素を定義するデータベースが必要であり、例えば、ＲＤＢ（リレーショナル・データベース）ソフトウェア等のアプリケーションプログラムを適用して、鉄道信号システム用のデータベースが作成されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の鉄道信号システム用データベースは、ＲＤＢソフトウェアに依存したデータ形式で作成されていた場合、以下のような問題があった。
すなわち、ＲＤＢソフトウェアに依存したデータ形式では、ＲＤＢソフトウェアが備える機能によりデータ表現形式が制限され、扱えるデータも制限され、データ同士の関連付けや演算内容なども別に定義する必要があり、データベースの構成が複雑、かつ制限要素も多いものとなり、作成する手間やコストもかかるという問題があった。また、データの中で別のデータを定義するといった階層構造のデータを定義することも難しかった。
【０００４】
また、適用するＲＤＢソフトウェアにより許容される範囲内で、データ表現形式や扱えるデータを増やそうとすると、独自のデータ定義要素を追加することになり、データベースの汎用性が損なわれ、仕様変更や改良にも手間がかかり、他のシステムとの親和性も損なわれるという問題もあった。
【０００５】
さらに、データベースで扱うデータ形式の汎用性を確保するため、例えば、ＣＳＶ（Comma Separated Values）形式を適用することも可能であるが、鉄道システムにおいてＣＳＶデータを長距離伝送した結果、データの区切りを示す「，」が１つでも抜けてしまうといった事態が発生すると、データの受け手側でデータを再現できず、データの信頼性及び一貫性の保証が困難になる。また、ＣＳＶデータ形式は、単純な表記形式であり、単純なデータの羅列であるため、データの中で別のデータを定義するといった階層構造のデータを定義することはできなかった。
【０００６】
すなわち、鉄道信号システムにおいて、デジタル制御技術を適用してデジタルデータを扱う場合、以下の要件を満足するデータベースを作成する必要がある。１．多くの制御要素がデータとして扱え、拡張性が確保されていること。２．伝送したときのデータの信頼性、及び一貫性が確保されていること。３．階層構造等の多様なデータ形式を容易に定義できること。４．既存のデータベースからの移行が容易かつ低コストに実現できること。５．システム相互間でデータの親和性が確保されていること。
【０００７】
本発明の課題は、多くの制御要素をデータとして扱え、伝送したときのデータの信頼性、及び一貫性を確保でき、多様なデータ形式を容易に定義でき、既存のデータベースからの移行が容易かつ低コストに実現でき、システム相互間でデータの親和性を確保できる鉄道信号システム用データベースに対して、データの制約条件に従っているか妥当性の検証を行う検証方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、ＸＭＬを用いて、ＡＴＣ制御図表、連動図表、信号現示図表、ＡＴＳ制御図表、又は踏切制御図表に含まれる各種制御要素をＸＭＬのツリー構造を適用して分類し、該ツリー構造の上位と下位に連結関係があるように各制御要素が配置され、且つ、該制御要素が実際の制御内容と相互に連携する他の制御要素の関わり方を含めたメタ表記（制御要素の型や内容を定義）により表わされる形式で、前記ＡＴＣ制御図表、連動図表、信号現示図表、ＡＴＳ制御図表、又は踏切制御図表が表現される鉄道信号システム用データベースに対して、前記鉄道信号システム用データベースのデータ制約条件が定義されたスキーマと、このスキーマに従って鉄道信号システム用データベースのデータ構成を検証するＸＭＬパーサと、スキーマ言語で記述できないデータに対する制約条件を検証する付加的な検証プログラムと、データベースのデータの編集や出力を行うデータベース管理システムアプリケーションとを備えた鉄道信号システム用データベースシステムによって、データ検証を行う前記鉄道信号システム用データベースの検証方法であって、検証前の前記鉄道信号システム用データベースを前記ＸＭＬパーサを実行するシステムが読み込んで、前記スキーマに定義されたデータ制約条件に従ってデータが登録されているか妥当性の検証を行う第１検証工程と、この第１検証工程で検証処理された前記鉄道信号システム用データベースに対して、前記付加的な検証プログラムを実行するシステムが、スキーマ言語で記述できないデータに対する前記制約条件に従ってデータが登録されているか妥当性の検証を行う第２検証工程と、この第２検証工程で検証処理された前記鉄道信号システム用データベースのデータを、前記データベース管理システムアプリケーションを実行するシステムが、外部からの編集指令に従って編集するデータ編集工程と、このデータ編集工程により編集されたデータベースデータに対して、前記ＸＭＬパーサを実行するシステムと、前記付加的な検証プログラムを実行するシステムとが、前記スキーマに定義されたデータ制約条件と、スキーマ言語で記述できないデータに対する制約条件とに従っているか妥当性の検証を行う編集データ検証工程と、この編集データ検証工程によって前記編集されたデータベースデータの妥当性が確保されていると検証された場合に、前記データベース管理システムアプリケーションを実行するシステムが、当該データベースデータを前記鉄道信号システム用データベースに登録するデータ登録工程と、前記編集データ検証工程によって前記編集されたデータベースデータの妥当性が確保されていると検証できなかった場合に、前記データベース管理システムアプリケーションを実行するシステムが、当該データベースデータを再編集させる再編集工程と、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に従うと、多くの制御要素をデータとして扱え、伝送したときのデータの信頼性、及び一貫性を確保でき、多様なデータ形式を容易に定義でき、既存のデータベースからの移行が容易かつ低コストに実現でき、システム相互間でデータの親和性を確保できる鉄道信号システム用のデータベースを提供することができる。また、鉄道信号システム用のデータベースの信頼性を保証するための検証工程を容易かつ低コストで多重化することができ、データベースのデータを検証するシステム自体の高信頼化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、鉄道信号システム用のデータベースを作成するために、ＸＭＬ（eXtensible Markup Language）技術を適用する根拠について説明する。
【００１１】
鉄道信号システム用のデータベースにおいては、上記要件１〜５に纏めた事項を満足することが望ましく、今後の鉄道信号システムのデジタル化において重要な要素となる。また、制御要素を定義したデータによりデータベースを構築する際には、データの定義内容や定義規則を標準化することが、公共性の高い鉄道システムでは必要であり、上記要件１〜５を満足する上でも重要になる。
【００１２】
近時、インターネット等の通信ネットワーク上で送受信されるデータの内容及び規則を記述するデータ記述言語としてＸＭＬ技術が注目されており、このＸＭＬ技術について簡単に説明する。
ＸＭＬ技術は、ＨＴＭＬ（Hyper Text Markup Language）技術の欠点として、多種多様なデータ内容の定義が困難、及び企業間でのデータ再利用が困難であることを解決するために開発された技術である。このため、ＸＭＬ技術は、データの定義内容及び定義規則等の情報をデータに埋め込むことが可能になっており、データの構成及び規則の定義を記述する記述言語であるスキーマ言語（ＸＭＬスキーマ）と、スキーマ言語で記述されたデータを検証するＸＭＬパーサという技術が提案されている。
【００１３】
また、ＸＭＬでは、データ内に入れ子状にデータ（要素）を記述でき、データ構成を木（ツリー）構造で記述できるため、多くの制御要素をデータとして扱うことと、データの拡張性に有利である。
【００１４】
したがって、スキーマ言語でデータの構成及び規則の定義を記述し、アプリケーションにＸＭＬパーサを組み込むことにより、データの内容及び規則の定義を標準化できる要素を有しており、例えば、ネットワークを介して会社間で送受信されるデータの再利用を容易に実現できる。
【００１５】
以上のようなＸＭＬ技術の特徴を考慮すると、鉄道信号システム用のデータベースにおいて、ＸＭＬ技術を適用することにより上記要件１〜５を満足するデータベースを作成することが可能になり、以下のようなメリットを得ることができる。
【００１６】
メリット１：ＸＭＬ技術を用いるとデータベースのデータモデルに木（ツリー）構造モデルが採用できるため、従来のデータベースモデルの主流であった表（テーブル）構造に比べてデータの表現力、拡張性、柔軟性に優れたデータベースを作成でき、高度なデータ処理が可能になる。
【００１７】
メリット２：ＸＭＬ技術を用いるとデータベースの論理設計が単純化かつ平易となり、設計及び試験作業を効率的に実施することが可能になり、その結果、成果物としてのデータベースの信頼性も高くなることが十分に期待できる。
【００１８】
メリット３：ＸＭＬ技術を用いるとデータベースを記述する際に、その記述するための規則を定義するデータベース用スキーマをスキーマ言語で記述でき、データに対する制約条件の検証内容の見通しが良くなるとともに、データ仕様の“あいまいさ”も排除することができるため、データに対する制約条件を検証する検証機能の完成度を高めることが容易になり、システム全体の価値の増大に寄与できる。
【００１９】
メリット４：スキーマ言語で記述することにより、データベースの信頼性検証全体に要するプログラム作成コストを低減でき、大幅な開発コストの削減が期待できる。
【００２０】
メリット５：スキーマ言語に対応する汎用のＸＭＬパーサ（ＸＭＬデータをプログラムに読み込む際のライブラリで、スキーマに従ったデータ検証機能も有する）をデータベースシステムに組み込むことが可能になり、データ破壊等の問題に対して、高いレベルでチェックを行うことが可能になり、データベースの信頼性確保という点でシステム強化を図ることができる。
【００２１】
メリット６：汎用のＸＭＬパーサを利用することによって、複数のＸＭＬパーサの組み込みも、開発コストや工程を増大させることなく可能になり、データに対する制約条件処理の二重化、すなわち、検証処理の信頼性の向上を容易に実現できる。
【００２２】
メリット７：汎用のＸＭＬパーサを利用することによって、字句解析や構文解析といったテキスト形式データのデータ処理に不可欠な手続きがアプリケーションソフト側で不要になり、ＸＭＬパーサの補完的機能である「データに対する制約条件検証プログラム」及び「データベース管理システム構築用の各種アプリケーションプログラム」の開発が効率的かつ低コストで実現できる。
【００２３】
図１は、本発明を適用した鉄道信号システム用のデータベース作成プロセスの一例を示す図である。
図１のデータベース作成プロセスにおいて、まず、ＸＭＬを用いて鉄道信号システム用データベース（以下、ＲＳＤＢという）１０が必要とするデータを表現するための言語として、鉄道信号システム用データベース記述言語（以下、ＲＳＤＢＬという）を作成し、このＲＳＤＢＬを用いてデータを登録するＲＳＤＢ１０を作成する（ステップＳ１０）。このとき、ＲＳＤＢ１０に登録されたデータは、検証されていないため、図中に示すように、検証前ＲＳＤＢ１０と呼称する。
【００２４】
次いで、ＲＳＤＢ１０に登録するデータの安全性・信頼性を確保することを目的として、ＲＳＤＢ１０に登録するデータの制約条件を定義するＲＳＤＢＬ用スキーマ２０を、ＸＭＬのスキーマ言語により記述する（ステップＳ２０）。
【００２５】
次いで、ＲＳＤＢＬ用スキーマ２０に適用したスキーマ言語に対応する汎用のＸＭＬパーサ３０を利用して、ＲＳＤＢＬス用キーマ２０に従ったＲＳＤＢ１０のデータ構成を検証する（ステップＳ３０）。付加的検証プログラム４０は、スキーマ言語で記述できないデータに対する制約条件を検証する機能を有し、ＸＭＬパーサ３０の補完的役割実行手段としてＲＳＤＢ１０のデータに対する制約条件を検証する（ステップＳ４０）。
【００２６】
上記各ステップＳ３０，Ｓ４０の処理を実行した結果、データの安全性及び信頼性を確保した検証後ＲＳＤＢ１０´を作成できる。
【００２７】
以上のように、ＸＭＬ技術を用いて、鉄道信号システム用のデータベース記述言語ＲＳＤＢＬを作成し、ＲＳＤＢＬを用いて検証前ＲＳＤＢ１０を作成し、ＲＳＤＢＬ用スキーマ２０をＸＭＬのスキーマ言語により記述し、ＲＳＤＢＬス用キーマ２０に適用したスキーマ言語に対応する汎用のＸＭＬパーサ３０を利用して検証前ＲＳＤＢ１０のデータを検証し、ＸＭＬパーサ３０の付加的な検証プログラム４０により、ＲＳＤＢＬ用スキーマ２０で記述できない「データに対する制約条件」を検証して、データの安全性及び信頼性を確保した検証後ＲＳＤＢ１０´の作成を完了する。
【００２８】
したがって、検証後ＲＳＤＢ１０´を利用した鉄道信号システムにおいて、制御要素を定義したデータの定義内容や定義規則を標準化することができ、上記メリット１〜７を実現することができる。
【００２９】
また、検証後ＲＳＤＢ１０´が適用可能な具体的な鉄道信号システムとして、デジタルＡＴＣ（Automatic Train Control）や電子連動等のＭＥ化信号保安設備に実装可能であり、ＲＳＤＢ１０´は最終段階データのデータ供給元として十分な安全性と信頼性を保証するデータベースシステムの構築を実現できる。
【００３０】
ここで、ＲＳＤＢシステムの具体例を図２に示す。図２において、ＲＳＤＢシステム１００は、ＲＳＤＢ１０と、ＲＳＤＢＬ用スキーマ２０と、ＸＭＬパーサ３０と、付加的な検証プログラム４０と、データベース管理システム（以下、ＤＢＭＳという）アプリケーション５０と、から構成される。ＲＳＤＢ１０、ＲＳＤＢＬ用スキーマ２０、ＸＭＬパーサ３０、及び付加的な検証プログラム４０は、図１に示したものと同様の機能を有する。
【００３１】
ＤＢＭＳアプリケーション５０は、データベース管理システム用のアプリケーションプログラムであり、ＸＭＬパーサ３０により妥当性が検証されたＲＳＤＢデータＤ２を、アプリケーション機能で編集、帳票印刷などを行って、ユーザーが見やすい形式にＲＳＤＢデータを出力する。
【００３２】
次に、図２のＲＳＤＢシステム１００の動作を、図中に示した１〜４の順に説明する。１．ＸＭＬパーサ３０において、ＲＳＤＢ１０に登録されたデータの妥当性を、ＲＳＤＢＬ用スキーマ２０のスキーマ言語に従って検証する。
２．ＸＭＬパーサ３０においてスキーマ言語で妥当性が検証できない「データに対する制約条件」を検証するため、ＸＭＬパーサ３０から付加的な検証プログラム４０にＲＳＤＢデータＤ１を渡して、ＲＳＤＢデータＤ１の「データに対する制約条件」を検証する。
３．ＸＭＬパーサ３０は、妥当性を検証したＲＳＤＢデータＤ２をＤＢＭＳアプリケーション５０に渡して、ＲＳＤＢデータＤ２の編集、帳票印刷などを行う。
４．ＤＢＭＳアプリケーション５０は、編集したＲＳＤＢデータＤ２をＸＭＬパーサ３０に渡して、ＲＳＤＢデータＤ２の検証を上記１と２の工程と同様に行う。その検証の結果、ＲＳＤＢデータＤ２の妥当性が確保されていることが検証できれば、ＲＳＤＢ１０にデータ登録し、検証できなければ、ＤＢＭＳアプリケーション５０にて再編集を行う。
【００３３】
以上のように、本実施の形態の鉄道信号システム用のデータベース作成プロセス、及びそのプロセスを適用してデーベースシステムを構成すれば、多くの制御要素をデータとして扱え、伝送したときのデータの信頼性、及び一貫性を確保でき、多様なデータ形式を容易に定義でき、既存のデータベースからの移行が容易かつ低コストに実現でき、システム相互間でデータの親和性を確保できる鉄道信号システム用のデータベースを提供することができる。
【００３４】
また、ＸＭＬパーサ３０の付加的な検証プログラム４０により、ＲＳＤＢＬ用スキーマ２０で記述できない「データに対する制約条件」を検証可能にしたため、データベースの信頼性を保証できる。
【００３５】
また、図２のＲＳＤＢシステム１００の具体例として、ＡＴＣ制御図表データベースの構成例を図３に示す。
図３のＡＴＣ制御図表データベース６０は、そのデータベース内に含まれる各種制御要素の一部を、ＸＭＬのツリー構造を適用して分類し、そのツリー構造の上位と下位に連結関係がある各制御要素を配置したものである。
【００３６】
ＡＴＣ制御図表データベース６０では、第１階層に「一段用地上車上」６１、第２階層に「軌道回路順列」６２、第３階層に「軌道回路」６３、第４階層に「転てつ開通方向共通」６４１及び「転てつ開通方向別」６４２が配置されている。更に、「転てつ開通方向共通」６４１下の第５階層には「（）軌道回路ＩＤ：once(数値(６桁))」６５１、「（）所属区間番号：once(０ to ６３)」６５２、「（）上り下り：once(下り or 上り)」６５３、「（）軌道回路名称：once(文字列)」６５４及び「ＩＤ化軌道回路名称：once(文字列)」６５５が配置され、「転てつ開通方向別」６４２下の第５階層には「転てつ開通方向」６５６が配置されている。
【００３７】
更に、「転てつ開通方向」６５６下の第６階層には「開通方向」６６１、「所属経路」６６２、「軌道回路長」６６３、「右行き対向転てつ条件」６６４及び「左行き対向転てつ条件」６６５が配置され、「所属経路」６６２下の第７階層には「（）起点方隣接軌道回路：once(文字列 or Nothing)」６７１、「（）終点方隣接軌道回路：once(文字列 or Nothing)」６７２、「（）軌道回路起点方キロ程：once(数値)」６７３及び「（）軌道回路終点方キロ程：once(数値)」６７４が配置されている。
【００３８】
以上のように、ＡＴＣ制御図表に含まれる各種制御要素をＸＭＬ化することにより、従来よりも汎用性のあるものに再構成することができ、仕様変更等にも容易に対応できるＡＴＣ制御図表データベース６０を提供することができる。
【００３９】
また、ＡＴＣ制御図表に含まれる各種制御要素をＸＭＬのツリー構造を適用して分類し、そのツリー構造の上位と下位に連結関係がある各制御要素を配置することにより、各種制御要素を分類して連結関係を定義する作業を容易にすることができ、ＡＴＣ制御図表データベース６０を作成する際の作業負担を軽減できる。
【００４０】
また、図３のＡＴＣ制御図表データベース６０に配置された各制御要素では、「転てつ開通方向共通」６４１及び「転てつ開通方向別」６４２のように、実際の制御内容と、相互に連携する他の制御要素との関わり方を含めたメタ表記（制御要素の型や内容を定義）により明示されている。
または、ＡＴＣ制御図表に含まれる制御要素を、従来の記号化された表記よりも、相互に連携する他の制御要素の関わり方をも含めて実際の制御内容を明示するように再表記することができ、ＡＴＣ制御図表の解釈を更に容易にさせることができる。
【００４１】
また、図３のＡＴＣ制御図表データベース６０において、第５階層に配置した「（）軌道回路ＩＤ：once(数値(６桁))」６５１及び「（）所属区間番号：once(０ to ６３)」６５２等では、「once(数値(６桁))」及び「once(０ to ６３)」が記述されている。これらの記述は、当該制御要素のデータの型及値集合並びに出現頻度等を表しており、ＲＳＤＢＬ用スキーマ２０での解釈を容易にするものである。
【００４２】
なお、本発明を適用してＸＭＬ化した鉄道信号用データベースの一例として、図３のＡＴＣ制御図表データベース６０の構成例を示したが、他の鉄道信号用データベースとして、例えば、連動図表、信号現示図表、ＡＴＳ制御図表又は踏切制御図表等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を適用した一実施の形態における鉄道信号システム用のデータベース作成プロセスの一例を示す図である。
【図２】本発明を適用した一実施の形態における鉄道信号システム用のデータベースシステムの一例を示す図である。
【図３】本発明を適用した一実施の形態におけるＸＭＬのツリー構造を適用したＡＴＣ制御図表データベースの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０    ＲＳＤＢ
２０    ＲＳＤＢＬ用スキーマ
３０    ＸＭＬパーサ
４０    付加的な検証プログラム
５０    ＤＢＭＳアプリケーション
６０    ＡＴＣ制御図表データベース
【図１】
2008198230.tif 000003
【図２】
2008198230.tif 000004
【図３】
2008198230.tif 000005