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公開番号2025088204
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023202750
出願日2023-11-30
発明の名称移動体交通管制システムおよび該システムにおける処理引継ぎ方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人第一国際特許事務所
主分類G06F 11/20 20060101AFI20250604BHJP(計算;計数)
要約【課題】既設制御拠点が使用不能になった場合でも制御の連続性を保ち処理の継続を可能にするシステムを提供する。
【解決手段】主系の第一制御拠点と従系の第二制御拠点により冗長系を構成して移動体の交通管制を行う移動体交通管制システムとして、第一制御拠点と第二制御拠点は、移動体制御装置を遠隔制御するAP装置を1台以上備え、ネットワークを介してAP装置と移動体制御装置との仲介を行う複数のGWを備え、AP装置とGWは移動体の最新位置に関するデータを重要状態データとして共有し、第一制御拠点の不通を第一および第二制御拠点以外に配置されるGWが検知すれば、当該GWが第二制御拠点のAP装置に対して前記不通を通知し、前記不通の通知を受けた第二制御拠点のAP装置は、重要状態データが第二制御拠点と前記不通を通知したGWとで一致するか不一致かを判定し、一致すれば第一制御拠点の主系のAP装置が行っていたAP処理を引き継ぐ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
主系の第一制御拠点と従系の第二制御拠点により冗長系を構成して移動体の交通管制を行う移動体交通管制システムであって、
前記第一制御拠点および前記第二制御拠点それぞれは、少なくとも前記移動体の走行を制御する移動体制御装置を遠隔制御するアプリケーション装置を少なくとも１台以上備え、
ネットワークを介して前記アプリケーション装置と前記移動体制御装置との仲介を行う複数のＧＷ（ゲートウェイ）を備え、
前記アプリケーション装置と前記ＧＷは、前記移動体の最新の位置に関するデータを重要状態データとして共有し、
前記第一制御拠点の不通を前記第一制御拠点および前記第二制御拠点以外に配置される前記ＧＷが検知すれば、当該ＧＷが、前記第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置に対して前記不通を通知し、
前記不通の通知を受けた前記第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置は、前記重要状態データが前記第二制御拠点と前記不通を通知した前記ＧＷとで一致するか不一致かを判定し、一致すれば、前記第一制御拠点が備える主系の前記アプリケーション装置が行っていたアプリケーション処理を引き継ぐ
ことを特徴とする移動体交通管制システム。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の移動体交通管制システムであって、
前記第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置は、前記重要状態データが一致しない時間が、所定時間を超える場合には前記不一致と判定し、当該所定時間以内の場合には前記第一制御拠点および前記第二制御拠点以外に配置される前記ＧＷから当該ＧＷが有する前記重要状態データが更新されて前記一致するか不一致かの判定を繰り返す
ことを特徴とする移動体交通管制システム。
【請求項３】
請求項１に記載の移動体交通管制システムであって、
前記重要状態データが不一致で前記第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置による前記アプリケーション処理の引継ぎが不可の場合、前記第一制御拠点および前記第二制御拠点以外に配置される前記ＧＷは、前記移動体制御装置に対して前記移動体の徐行を指示する
ことを特徴とする移動体交通管制システム。
【請求項４】
請求項３に記載の移動体交通管制システムであって、
前記重要状態データが不一致で前記第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置による前記アプリケーション処理の引継ぎが不可の場合、前記第一制御拠点および前記第二制御拠点以外に配置される前記ＧＷは、前記第二制御拠点に当該第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置の削除と当該第二制御拠点に新たなアプリケーション装置の作成を指示し、
前記新たなアプリケーション装置は、前記不通を通知した前記ＧＷから前記重要状態データおよび前記アプリケーション処理に必要なデータを取得して前記引継ぎを完了する
ことを特徴とする移動体交通管制システム。
【請求項５】
請求項４に記載の移動体交通管制システムであって、
前記新たなアプリケーション装置は、前記アプリケーション処理に必要なデータとして前記移動体制御装置の状態履歴を取得して、当該状態履歴から前記重要状態データの更新処理を実行する際に、当該更新処理中に追加された前記状態履歴については制御周期を短くして前記更新処理を実行する
ことを特徴とする移動体交通管制システム。
【請求項６】
請求項５に記載の移動体交通管制システムであって、
前記新たなアプリケーション装置は、前記重要状態データの更新処理に用いる前記状態履歴の最新のものから前記重要状態データの最新値を推定し、推定した当該最新値と前記更新処理した前記重要状態データとを比較し、両者が同一の場合に前記制御周期を短くする
ことを特徴とする移動体交通管制システム。
【請求項７】
請求項５または６に記載の移動体交通管制システムであって、
前記新たなアプリケーション装置は、前記制御周期を短くした際の次の前記更新処理の実行まで所定時間以上ある場合に、前記移動体に対する前記徐行を緩和する指示を行う
ことを特徴とする移動体交通管制システム。
【請求項８】
主系の第一制御拠点と従系の第二制御拠点により冗長系を構成して移動体の交通管制を行う移動体交通管制システムにおける処理引継ぎ方法であって、
前記第一制御拠点および前記第二制御拠点それぞれが少なくとも１台以上備えるアプリケーション装置が、少なくとも前記移動体の走行を制御する移動体制御装置を遠隔制御し、
複数のＧＷ（ゲートウェイ）が、ネットワークを介して前記アプリケーション装置と前記移動体制御装置との仲介を行い、
前記アプリケーション装置と前記ＧＷは、前記移動体の最新の位置に関するデータを重要状態データとして共有し、
前記第一制御拠点および前記第二制御拠点以外に配置される前記ＧＷは、前記第一制御拠点の不通を検知すれば、前記第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置に対して前記不通を通知し、
前記第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置は、前記不通の通知を受けると、前記重要状態データが前記第二制御拠点と前記不通を通知した前記ＧＷとで一致するか不一致かを判定し、一致すれば、前記第一制御拠点が備える主系の前記アプリケーション装置が行っていたアプリケーション処理を引き継ぐ
ことを特徴とする移動体交通管制システムにおける処理引継ぎ方法。
【請求項９】
請求項８に記載の移動体交通管制システムにおける処理引継ぎ方法であって、
前記第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置は、前記重要状態データが一致しない時間が、所定時間を超える場合には前記不一致と判定し、当該所定時間以内の場合には前記第一制御拠点および前記第二制御拠点以外に配置される前記ＧＷから当該ＧＷが有する前記重要状態データが更新されて前記一致するか不一致かの判定を繰り返す
ことを特徴とする移動体交通管制システムにおける処理引継ぎ方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の移動体交通管制システムにおける処理引継ぎ方法であって、
前記第一制御拠点および前記第二制御拠点以外に配置される前記ＧＷは、前記重要状態データが不一致で前記第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置による前記アプリケーション処理の引継ぎが不可の場合に、前記第二制御拠点に当該第二制御拠点が備える前記アプリケーション装置の削除と当該第二制御拠点に新たなアプリケーション装置の作成を指示し、
前記新たなアプリケーション装置は、前記不通を通知した前記ＧＷから前記重要状態データおよび前記アプリケーション処理に必要なデータを取得して前記引継ぎを完了する
ことを特徴とする移動体交通管制システムにおける処理引継ぎ方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バス等の移動体に対する移動体交通管制システムおよび該システムにおける処理引継ぎ方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
可用性の向上と制御系に求められる決定性保証とを両立させる方法として、ＲＡＦＴ（分散合意アルゴリズム）等のクラスタ管理ソフトが活用されている。ここで、ＲＡＦＴ（分散合意アルゴリズム）は、コンピューティング・システムのクラスタ全体にステートマシンを分散する汎用的な手段を提供する技術である。
ここで、ＲＡＦＴの仕組みを使う場合には、ログに保存した入力データと、最新のチェックポイントで保存したアプリケーションの内部状態のスナップショットを共有する。
【０００３】
また、特許文献１には、複数の追跡制御装置によるデータ同期方法が開示されている。具体的には、追跡制御装置が他の追跡制御装置の異常を検知した場合、追跡制御装置の計画データ同期部は、追跡制御装置の補助記憶装置に記憶された他の追跡制御装置の直近の制御で使用する計画データ以外の計画データを、追跡制御装置の主記憶装置にコピーして他の追跡制御装置の計画データの同期をとる技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６―１３７８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したＲＡＦＴの仕組みを使う方式を伝統的な制御アプリケーションに適用した場合には、以下の問題がある。
１つ目は、アプリケーションの改修量が大きくなる。制御アプリケーションの内部状態の一部は、プログラム内のヒープ領域にあることから、外部からスナップショットを取ることができない。そこで、仮に制御アプリケーションを全て共有メモリに持ち上げた場合には、トランザクションの仕組みを追加で用意する必要があり改修量が大きくなる。また、トランザクション管理をすることで性能劣化が発生し、更には、制御アプリケーションの内部状態はサイズが大きくスナップショットの共有に時間がかかることになる。
【０００６】
２つ目は、制御の連続性が保てない。例えば、制御対象が移動体である場合、ログに保存した入力データと、最新のチェックポイントで保存したアプリケーションの内部状態のスナップショットからの状態を一致させるために、時間がかかるとなると、制御対象の急激な状態変化を伴う制御を行うことが困難になる。具体的には、例えば、信号機に青指示を出した後に既設の制御拠点が使用不能になった場合、赤現示指示が届かず青現示のままとなってしまう。そこで突如、青信号から赤信号へ変更すると、移動体に急ブレーキが掛かるため、必ずしも安全のためには直ぐに赤現示という訳にもいかない。
【０００７】
一方で、特許文献１に開示の技術では、設備を備えるエリアと追跡制御装置とが１対１で紐づいていることから、追跡制御装置と設備インタフェース（設備Ｉ／Ｆ）の双方が欠落した場合には、運行が継続できない。また、追跡制御装置間の相互監視で障害検知をして処理の引継ぎを行う場合、追跡制御装置同士は不通であるが、設備インタフェース（設備Ｉ／Ｆ）と通信できる場合には両主系となるという課題が残ることになる。
【０００８】
そこで、本発明では、既存のアプリケーションの造りをできる限り変更することなしに、既設の制御拠点が使用不能になった場合でも、制御の連続性を保ち処理の継続が可能となるシステムを提供することを目的とし、特に、冗長系を構成する交通管制システム等に好適である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、代表的な本発明に係る移動体交通管制システムの一つは、主系の第一制御拠点と従系の第二制御拠点により冗長系を構成して移動体の交通管制を行う移動体交通管制システムであって、第一制御拠点および第二制御拠点それぞれは、少なくとも移動体の走行を制御する移動体制御装置を遠隔制御するアプリケーション装置を少なくとも１台以上備え、ネットワークを介してアプリケーション装置と移動体制御装置との仲介を行う複数のＧＷ（ゲートウェイ）を備え、アプリケーション装置とＧＷは、移動体の最新の位置に関するデータを重要状態データとして共有し、第一制御拠点の不通を第一制御拠点および第二制御拠点以外に配置されるＧＷが検知すれば、当該ＧＷが、第二制御拠点が備えるアプリケーション装置に対して前記不通を通知し、前記不通の通知を受けた第二制御拠点が備えるアプリケーション装置は、重要状態データが第二制御拠点と前記不通を通知したＧＷとで一致するか不一致かを判定し、一致すれば第一制御拠点が備える主系のアプリケーション装置が行っていたアプリケーション処理を引き継ぐものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、既存のアプリケーションの造りをできる限り変更することなしに、既設の制御拠点が使用不能になった場合でも、制御の連続性を保ち処理の継続を可能にすることができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施をするための形態における説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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