JP2000043726A

JP2000043726A - 鉄道制御装置

Info

Publication number: JP2000043726A
Application number: JP21429998A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Saito; 藤洋男齊; Moriyuki Yanagi; 守幸柳; Toshikatsu Kawai; 合俊勝河
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Transport Engineering Inc
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Transport Engineering Inc
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】駅構内の表示器を制御する駅表示制御装置に
故障が発生した時、可及的速やかな原因追求および復旧
を可能とする鉄道制御装置の提供。【解決手段】上位装置１１から、各駅に設けられてい
る駅表示制御装置１に対して各駅毎の案内情報を送り、
駅表示制御装置１は上位装置１１から送られて来た案内
情報に基づいて自己の駅内の旅客案内用表示器２〜４に
案内表示をする鉄道制御装置において、各駅表示制御装
置１は自己駅管内の種々の入力データを時系列的に記憶
する記録部５６と、故障発生時に記録部５６の記録に基
づいて故障原因を推論する故障推論部５１，５４と、こ
の故障推論部５１，５４の推論結果を保存するメモリ手
段５６とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は列車の運行管理や旅
客案内表示装置に代表される鉄道制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉄道制御装置の分野は電子化が進
み、旅客に対する案内表示装置の分野においても種々の
情報の迅速的確な伝達が可能になってきている。

【０００３】図１４は、この種の旅客案内表示装置を備
えた従来の鉄道制御装置の代表的な一構成例を示すもの
である。この装置は中央司令所等の上位装置から送信さ
れる列車のダイヤや行き先、種別などのデータを広域伝
送装置を介して各駅へ伝送し、その伝送データを受信し
た各駅では駅表示制御装置を介してＬＥＤ等からなる表
示器に表示させるものである。各駅に設けられた駅表示
制御装置１は、駅のコンコースに設置されるコンコース
表示器２、プラットホームに設置されるホーム表示器
３、およびプラットホームに設置され列車の到着を知ら
せるための接近表示器４に接続され、各表示器にそれぞ
れ予め定められたところに従った表示内容を表示するよ
うに各表示器の表示内容を制御する。駅表示制御装置１
には、軌道信号装置５から列車の接近情報や表示データ
の更新情報を得て、それを必要に応じて上位装置へ送信
したり表示器の表示内容を更新したりする。

【０００４】列車の走行監視は上位装置たる中央司令所
によって行われる。この中央司令所には運行管理装置１
０が設けられ、この運行管理装置１０は、操作卓１２を
含む旅客案内中央装置１１、および遠方端局装置１３を
備えている。旅客案内中央装置１１と駅表示制御装置１
とは光伝送装置ＬＡＮを主体とした広域データ伝送路１
４を介して接続されている。中央司令所からの指令は、
旅客案内中央装置１１および遠方端局装置１３を介して
広域データ伝送路１４に伝送され、ここからさらに駅側
の遠方端局装置１５を介して駅表示制御装置１に伝送さ
れる。

【０００５】駅表示制御装置１には文字入力装置１６お
よび故障情報収集表示装置１７も設けられている。文字
入力装置１６は駅務室等に設置され、モデム１８ａ，１
８ｂを介して駅表示制御装置１に接続される。この文字
入力装置１６は、個々の駅に固有のイベント案内文や乗
り継ぎの案内文を表示器２，３に表示させるための文字
を入力するためのものであって、より具体的には、ａ）
他番線先発案内、ｂ）最終列車案内、ｃ）乗り継ぎ案
内、ｄ）一般案内（例えば駅に関係するイベント等）、
ｅ）緊急案内、などの個々の駅に固有のキメ細かなサー
ビスを実現するために設けられているものである。故障
情報収集表示装置１７は、全駅またはある範囲内の複数
駅を単位とした保守管理部門毎に設けられ、モデム１９
ａ，１９ｂを介して駅表示制御装置１に接続され、どの
駅でどのような故障が発生したかを管理するために収集
データを駅表示制御装置１に送出する。

【０００６】中央司令所は各駅ごとに異なる列車ダイヤ
（着発時刻等）を各駅毎に作成してそれぞれの駅の駅表
示制御装置１に広域データ伝送路１４を介して高速で伝
送する。したがって、この伝送データは路線の駅数に応
じた多数種類にのぼることになる。

【０００７】図１５は図１４における駅表示制御装置１
とコンコース表示器２の詳細構成を示すものである。な
お、表示器はホーム表示器３あるいは接近表示器４であ
ってもハードウェアとしては同一構成を持っており、こ
こでは代表的にコンコース表示器２について説明するも
のである。

【０００８】駅表示制御装置１は駅の通信室（通常は、
２４時間通電の無人ルーム）に設置される。ここには、
マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）２１のほか、モデム１９
ｂからの故障情報受信用の直列伝送モジュール（ＳＩＯ
−１）２２、ＣＰＵ２１のためのプログラムを格納して
おくＲＯＭモジュール２３、ディジタル構成の入出力
（Ｉ／Ｏ）モジュール２４、直列伝送モジュール（ＳＩ
Ｏ−２）２５、モデム１８ｂからの文字データを入力す
る直列伝送モジュール（ＳＩＯ−３）２６、一時記憶用
のＲＡＭ２７、コンコース表示器２へデータ伝送をする
ための直列伝送モジュール（ＳＩＯ−４）２８、および
中央司令所からの列車データを受信するモデム２９を備
えている。駅表示制御装置１内に備えられるこれらの各
種モジュールはＣＰＵ２１にバスライン２１ａを介して
接続されている。

【０００９】次にコンコース表示器２の内部構成につい
て説明する。コンコース表示器２はマイクロプロセッサ
（ＣＰＵ）３１と、これにバスライン３１ａを介して接
続されたＲＡＭ３２、Ｉ／Ｏモジュール３３、駅表示制
御装置１からの制御信号を受ける直列伝送モジュール
（ＳＩＯ）３５、ＲＯＭ３６、および表示コントロール
モジュール（ＣＴＲ−Ｃ）３７を備えている。Ｉ／Ｏモ
ジュール３３には試験用のスイッチ３４が接続され、表
示コントロールモジュール３７にはＬＥＤインターフェ
イスモジュール３８を介してＬＥＤモジュール３９が接
続されている。ＬＥＤモジュール３９はコンコース表示
器２の実体部であり、２４×２４ドットモジュールや１
６×１６ドットモジュールの集合体で構成される。コン
コース表示器２は、直列伝送モジュール３５が駅表示制
御装置１の直列伝送モジュール２８から表示データを受
け取り、ＣＰＵ３１がこのデータから表示段や、色、外
字、日本語又は英語へのに切換等を指示し、最終的にＬ
ＥＤモジュール３９に表示させる。スイッチ３４がオン
にされたときは、ＲＯＭ３６内部のテストパターンが動
作し、所定のプログラムに従ってＬＥＤモジュール３９
に試験表示をさせる。これは表示器のメンテナンス用に
備えられている機能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】鉄道制御装置は旅客案
内表示装置に限ってみても、地理的にも極めて広範囲に
及ぶシステムである。このような広範囲に及ぶ伝送系を
有するシステムに一旦故障が発生すると、原因追求に時
間がかかり、社会的にも大きな影響を与えることにな
る。このような、一見、単なるサービス機能にしか見え
ない表示機能であっても、駅、特に大きな駅にとって
は、極めて重要なものであり、旅客に対し故障そのもの
の情報や、故障の復旧に関する情報等を的確に伝えない
と、大きな混乱を招くことになりかねない。このような
情報伝達の一端を担うのが、駅の各所に設けられている
案内用表示器であり、その案内表示内容は駅表示制御装
置によって制御される。

【００１１】いずれにしても、鉄道システムに故障等の
不具合を発生したときの復旧は、できるだけ短時間に行
う必要がある。その場合の案内表示装置は、たとえ駅務
員の数を削減する場合であってもサービス向上に努めな
ければならないという、駅の必然的な要求から次第に高
稼働システムであることが要求されるようになってきて
いる。

【００１２】しかしながら、従来のシステムは次のよう
な大きな問題点を抱えている。（１）伝送機能を主体としたシステムは、頻発する一過
性の故障に際してサービス員が駅から遠く離れた場所か
ら駅に駆けつけた時には既に復旧していることが多く、
故障の原因が分からないまま、原因不明として処理され
ることが少なくない。（２）一旦故障が発生すると故障情報収集表示装置から
の情報により、どこの駅で、どの機器に不具合が発生し
たのかまでは分かるが、どのような種類の故障が発生し
たのかまでは分からないことが多い。（３）このような鉄道制御システムでは、システム稼働
の中断時間をできるだけ短縮するために、一部に故障が
起こっても残った正常システム部分でレベルを低下させ
ながらも機能継続させるフォールバック機能が設けられ
ているのが普通であり、結果的に極めて高価なシステム
になっている。

【００１３】本発明は上記の不都合を解消するためにな
されたものであって、事故等の発生時に可及的速やかな
原因追求および復旧を可能とする安価な鉄道制御装置を
提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に係る発明は鉄道制御装置に関し、上位装置
から、各駅に設けられている駅表示制御装置に対して各
駅毎の案内情報を送り、駅表示制御装置は上位装置から
送られて来た案内情報に基づいて自己の駅内の旅客案内
用表示器に案内表示をする鉄道制御装置において、各駅
表示制御装置は自己駅管内の種々の入力データを時系列
的に記憶する記録部と、故障発生時に記録部の記録に基
づいて故障原因を推論する故障推論部と、この故障推論
部の推論結果を保存するメモリ手段とを備えたことを特
徴とするものである。

【００１５】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
鉄道制御装置において、駅表示制御装置の故障推論部は
故障の木解析法に従って事故解析を行い故障推論を行う
ものであることを特徴とするものである。

【００１６】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
鉄道制御装置において、駅表示制御装置の故障推論部は
ファジーニューラルネットワーク手法によって事故解析
を行い故障推論を行うものであることを特徴とするもの
である。

【００１７】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
のいずれかに記載の鉄道制御装置において、駅表示制御
装置内に設けられている記録部、故障推論部およびメモ
リ手段と同様構成の記録部、故障推論部およびメモリ手
段が表示器にも設けられていることを特徴とするもので
ある。

【００１８】請求項５に係る発明は、請求項１ないし４
のいずれかに記載の鉄道制御装置において、駅表示制御
装置および表示器はそれぞれは故障時における故障記録
および故障推論結果を駅表示制御装置と表示器との間で
ワイヤレスで送受信する手段を備えていることを特徴と
するものである。

【００１９】請求項６に係る発明は、請求項１ないし５
のいずれかに記載の鉄道制御装置において、駅表示制御
装置および表示器との間でワイヤレスでデータの送受信
を行い、かつ駅表示制御装置および表示器に対しワイヤ
レスで動作指示を与え得るハンディタイプのメンテナン
ス装置を備えたことを特徴とするものである。

【００２０】請求項７に係る発明は、請求項６に記載の
鉄道制御装置において、駅表示制御装置および表示器は
メンテナンス装置からの指示により機能試験の少なくと
も一部を実施する手段を備えていることを特徴とするも
のである。

【００２１】請求項８に係る発明は、請求項１ないし４
のいずれかに記載の鉄道制御装置において、各駅表示制
御装置の故障推論部によって推論された推論結果に基づ
いてシステム全体の故障原因を推論するシステム故障推
論部を備えたことを特徴とするものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】（実施の形態１の構成）図１は本
発明による駅表示制御装置を備えた鉄道制御装置の一構
成例を示すものである。図１の駅表示制御装置１におい
ては、図１５に示した従来装置と異なるところは、記録
推論モジュール５０をバスライン２１ａに接続している
ことであり、他は変わりが無い。

【００２３】図２は故障推論モジュール５０の内部構成
を示すものである。故障推論モジュール５０は、マイク
ロプロセッサ（ＣＰＵ）５１、入出力インターフェイス
５２、バス入出力コントローラ５３、故障原因を推論す
る推論部５４、ＲＯＭ５５、ＲＡＭ５６、アナログディ
ジタル変換部５７、および直列伝送信号用インターフェ
イス５８を備えている。これらの各機能要素はバスライ
ン５１ａを介してＣＰＵ５１に接続されている。

【００２４】（実施の形態１の作用）図１，２の装置の
作用を、図３，４をも参照して説明する。駅表示制御装
置１は中央指令所から列車データを受け、これを駅のコ
ンコース表示器２やホーム表示器３等に適宜分類伝送し
て所期の表示をさせるのが基本機能である。案内表示の
系統に故障を生じた場合、駅表示制御装置１または各種
の直列伝送モジュール等がそれぞれ独立して伝送相手先
との伝送トラブルを故障として検知する。マイクロプロ
セッサ２１が各モジュールの誤動作や異常動作を検知し
たとき直列伝送モジュール２２を介して故障信号を出力
する。この故障信号は図１４に示すモデム１９ｂ，１９
ａを介して故障情報収集表示装置１７に伝送されること
になる。

【００２５】従来装置においては故障箇所についての情
報は出力するが、正常動作に復帰しても、どのような理
由・原因で故障や不具合を発生させたかは不明であっ
た。従って恒久処置がとれないケースが多かった。

【００２６】本発明は記録推論モジュール５０によっ
て、まず故障状態を記録する。この記録推論モジュール
５０の詳細は図２に示す通りであり、マイクロプロセッ
サ５１を中心として構成されている。まずバス入出力コ
ントローラ５３が定期的に駅表示制御装置１のバスライ
ン２１ａから各種の情報データをバスライン５１ａに取
り込む。電源が変動したり瞬時停電が発生したりしたと
きの状態を直ちに検知できるように、例えば電源の出力
側に接続されたアナログ変換モジュール５７を備えてい
る。このように故障推論モジュール５０は駅表示制御装
置１側から規則的にデータを取り込む機能と記録推論モ
ジュール５０自身が故障データを収集する機能を持って
いる。

【００２７】入出力インターフェイス５２はコンピュー
タのキーボードと接続され、故障時のトリガ監視必要信
号を任意に設定できるようにしている。

【００２８】故障推論モジュール５０は駅表示制御装置
１のＣＰＵ２１が故障を検知した時点でＲＡＭ５６のエ
リヤに各部動作情報を取り込む。ＲＡＭ５６内のメモリ
マップを図３に示す。バス入出力コントローラ５３によ
って取り込まれた各種記録データは第１群のメモリに書
き込まれる。例えば、アドレス０００〜ＦＦＦのエリヤ
に、故障や不具合が発生していない時はエンドレスに書
き込むことができる。すなわち、故障が発生しない限
り、アドレス０００→ＦＦＦ→０００→ＦＦＦ…という
ように新しい記録が定まっているメモリに上書状態で更
新されたデータが書き込まれる。

【００２９】軽故障や重故障が発生した時のトリガ信号
で更新記録は停止され、その時、記録保存時間として不
具合発生以前の時間ｔ１および以後の時間ｔ２までの設
定が可能である。ただし、メモりの記録時間ｔ１＋ｔ２
は一定である。これは、トリガ信号が複数個あれば複数
個の時間設定が可能である。

【００３０】さて、本例で示すようにメモリの第１群エ
リヤに故障データが書き込まれた場合、ＣＰＵ５１は直
ちに第１群メモリエリヤを上書き禁止エリヤと定め、書
き込み禁止とする。それに代わって第２群メモリエリヤ
へのアクセスを可能にする。故障が連続して発生するこ
ともあり得るので、故障記録時の切替は瞬時に行う。ま
た、このメモリには日時や時間（秒単位）などのカレン
ダー情報も書き込まれる。

【００３１】次いで推論部５４の機能であるが、これに
は２つのやり方がある。（１）ＦＴＡ（フォールトトリーアナリシス＝故障の木
解析）による故障推論図４は駅表示制御装置１の故障をハードウェアおよびソ
フトウェアの両面から分析したＦＴＡの一例を示すもの
である。この図は設計時点で考えられる故障の要因をま
とめたものである。図は、例えば左側に示すように「表
示停止・故障信号出力」という現象が発生したら、その
要因として右側に示す故障の原因項目ブロックに示して
あるいずれかの要因が考えられるということであり、具
体的に、「出力リレー故障」から「外部故障Ｒによる警
報制御」まで１７種類の故障要因が例示されている。こ
の右側の要因項をバスライン２１ａから取り込んでおく
ことにより、故障発生時に直ちに原因を推定することが
できる。この方法はＦＴＡの分析が正確であり、かつ駅
表示制御装置１の各構成部品毎にＦＴＡ解析が行われて
いれば、効率的に故障を推論することができる。しかし
ながら、部品が劣化しかけてときどき誤動作を生じた
り、複数の故障要因が存在したりする場合は、推論の精
度が低下するという欠点がある。

【００３２】（２）ニューラルネットワークによる故障
推論図５はニューラルネットワークの構成を例示したもので
ある。このニューラルネットワークは人間の頭脳の記憶
機構をもとにして作成されるものであり、入力事象Ｘ
１，Ｘ２，Ｘ３が取り込まれる入力層ＩＰ、入力事象か
ら種々の連想が生まれる中間層ＩＭ、その連想の中から
結論を導き出す出力層ＯＰという、３段階のノード（囲
内のＯ印で示した箇所）から構成されている。この３段
構成の中で相互に結合される各ノード間には、「結合荷
重Ｗ」と呼ばれる値が設定されており、入力層ノードＩ
Ｐへの入力事象Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３が入力されると、これ
らの入力事象は結合荷重Ｗに応じて他の各中間層ノード
ＩＭに伝播される。大きい結合荷重Ｗで結合されたノー
ドに対しては相対的に大きい値が入力される。このよう
に入力情報が伝播され、最終的に出力層ノードＯＰから
出力値Ｙが出力されることになる。

【００３３】ニューラルネットワークには、所望の入出
力パターンを提示することにより、その入出力特性を調
整する学習機能がある。図において、入力事象Ｘ１，Ｘ
２，Ｘ３に対する所望の出力値を学習信号Ｚとして与え
ると、ニューラルネットワークからの出力値Ｙと学習信
号Ｚとの差が学習誤差δとして学習器１００に入力さ
れ、学習器１００は誤差δを小さくするように各結合荷
重Ｗの調整を行う。この調整を行う機能をニューラルネ
ットワークの学習機能と呼ぶ。図６に例示するように、
多くの学習信号Ｚを用いて学習を繰り返す（横軸）こと
により、ニューラルネットワークの出力値Ｙと学習信号
Ｚとの差すなわち学習誤差δ（縦軸）が小さくなってい
き、図７に示すようにニューラルネットワークの入力値
Ｘに対する出力値特性を、学習前の分散状態の特性１０
１から、学習後の特性値に集約した特性１０２へと、所
望の特性１０３に向かって次第に集約させることができ
る。このようなソフトウェアを図２の推論部５４に備え
ることにより、故障原因の推論精度を向上させることが
できる。

【００３４】このニューラルネットワークの学習機能を
有する推論部５４を採用することにより、不具合が発生
する度に推論の精度が向上してメンテナンス担当者のみ
で不具合を容易に処理することができるようになってい
く。

【００３５】（実施の形態１の効果）本発明の記録推論
モジュール５０を駅表示制御装置１のコンピュータシス
テムのバスライン２１ａに結合することによって、不具
合時または故障時の動作記録データに基づいて駅表示制
御装置１内で原因の推論を行うことができる。この推論
結果を用いることにより、短時間での問題解決が可能と
なり、結果的に大きな社会的問題に発生したりする事態
を未然に防止することができる。

【００３６】鉄道制御装置は当初の設置時点から数年経
過すると、列車の増発や、ダイヤの大幅変更、路線の延
伸などの要因により、ハードウェアおよびソフトウェア
を改修する必要性が生ずる場合が多い。そして、その度
にシステムが大きく変更される運命にある。この改修後
のシステム変更によって新たな不具合がまた発生すると
いった例が極めて多い。このような場合でも本発明によ
れば、ニューラルネットワークを用いた記録推論モジュ
ール５０のソフトウェアを変更することにより対応可能
である。特に推論機能は学習信号Ｚの値を変えるだけ
で、また新たな学習を継続することができるという特徴
がある。

【００３７】このように本発明の記録推論モジュール５
０はシステムの変更にも柔軟に対処することができる。

【００３８】（実施の形態２）図８〜１１は本発明の実
施の形態２を示すものである。図８に示す駅表示制御装
置１Ａは、図１に示す基本的な駅表示制御装置１に対し
無線通信手段を付加した点が相違する。すなわち、ここ
にはバスライン２１ａに接続された送受信モジュール６
０と、この受信モジュールに接続された増幅器６１と、
この増幅器に接続された送受信アンテナ６２とが設けら
れている。

【００３９】図９に示すコンコース表示器２Ａは、図１
５に示すコンコース表示器２に対し故障記録推論モジュ
ール６８を設けると共に、送受信モジュール６５、増幅
器６６および送受信アンテナ６７を設けたものである。

【００４０】コンコース表示器も近年は大形化する傾向
にあり、故障の記録と原因の推論を事故直後に行うこと
ができれば、問題の解決が極めて早くなる。しかしなが
ら、故障記録推論モジュール６８は駅表示制御装置１Ａ
の記録推論モジュール５０に比較して規模的には小さな
ものでよい。

【００４１】図１０はハンディタイプのメンテナンス装
置８０の実施の形態を示すものであるである。このメン
テナンス装置８０は、バスライン８１ａに接続されたマ
イクロプロセッサ（ＣＰＵ）８１、ＲＡＭ８２、ＲＯＭ
８３、リーダライタモジュール８４、入出力モジュール
８５、ＬＣＤインターフェイス（Ｉ／Ｆ）モジュール８
７、および送受信モジュール９１を備えている。入出力
モジュール８５にはキーボード８６が接続される。ま
た、ＬＣＤインターフェイスモジュール８７はＬＣＤ表
示器８８に対するインターフェイスの役割を果たす。リ
ーダライタモジュール８４はＣＰＵ８１の指示によりＩ
Ｃカード９０に対して記録の書き込みをしたり、ＩＣカ
ード９０から記録の読み出しを行ったりする。このメン
テナンス装置８０はバッテリ８９を内蔵している。さら
に、送受信モジュール９１には増幅器９２を通して送受
信アンテナ９３が接続されている。

【００４２】図１１はハンディタイプのメンテナンス装
置８０の外形イメージを示すものである。図示のごと
く、メンテナンス装置８０の上面から送受信アンテナ９
３が突出し、一側面にはキーボード８６やＬＣＤ表示器
８８が配置される。

【００４３】図８に示す駅表示制御装置１Ａと、図９に
示すコンコース表示器２Ａ、および図１０，１１に示す
メンテナンス装置８０により、トラブル発生時には無線
信号を通じて故障記録を行い、推論結果を取り出すこと
ができる。

【００４４】鉄道制御システムのような広域に亘るシス
テムにおいては、一旦故障が発生すると、担当の保守員
以外は誰も調査にとりかかれないことが多い。それは、
中途半端な事実認識や調査をもとに機器に触れたりする
と、故障やトラブルをさらに拡大することがあり得るか
らである。過去に発生した不具合を調べてみると、不具
合の発生直後に調査に着手できていれば、迅速な解決を
期待することができたであろう場合が極めて多い。不具
合の状況によってはトラブルが長時間継続して最初の現
象が故障のメモリから新しいものに書き換えられてしま
っているという例も多い。

【００４５】このようなとき、故障装置に直接触れるこ
となく、図１１に示すようなハンディタイプのメンテナ
ンス装置８０を用い、キーボード８６の操作で故障装置
の記録や推論結果の出力を行うことができれば、それだ
けでも問題解決には大きな威力を発揮することになる。
また、この操作機能に加えて、駅表示制御装置１Ａやコ
ンコース表示器２Ａ、ホーム表示器３、接近表示器４等
の中にメンテナンス装置８０を用いて駆動できるテスト
パターンプログラムを取り込んでおけば、故障後の記録
や推論の整合性を確認することも可能となり、極めて有
効である。

【００４６】（実施の形態３）図１２は実施の形態３と
して、中央司令所側の遠方端局装置１３にシステム故障
記録推論装置７０を接続した例を示すものである。シス
テム故障記録推論装置７０は、図１３に示すように、２
階層化された故障記録推論モジュール５０ａ，５０ｂに
より故障推論を行う。他方、各駅に設置される駅表示制
御装置１，１Ａ等に組み込まれる記録推論モジュール５
０，５０Ａ…，５０Ｎの記録データや推論結果は広域デ
ータ伝送路１４を介して中央指令所側の遠方端局装置１
３に収集され、そこから最終的にシステム全体の故障記
録推論を行う故障推論装置７０に集められる。

【００４７】図示の故障推論装置７０は２階層の故障記
録推論モジュール５０ａ，５０ｂによって構成されてい
るが、システム規模に応じて３階層や４階層など、規模
を拡大してさらに広域に亘ってシステムの故障を推論す
ることも可能である。

【００４８】このように全体システムの故障推論は、広
域に亘る故障が相次いだり、台風や火災など、故障やト
ラブルなどが同時に発生するようなときには特に大きな
威力を発揮する。システム全体の故障と原因が判明する
ことにより、中央指令所から各駅などに対して直ちに的
確な復旧の指示を出すことができる。

【００４９】このようにして大きなトラブルの発生時に
も、全体データの集計を極めて短時間に行い、推論結果
を迅速に導出することができる。

【００５０】以上、本発明を限られた実施の形態により
説明したが、鉄道制御システムの中には運行管理システ
ム、ＣＴＣ装置、継電連動装置、ＡＴＣ／ＡＴＯ装置、
ＩＴＶ装置、駅通信設備、集中電話設備、自動改札設備
等の種々のシステムや装置が混在しており、これらの装
置への応用も可能である。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、広域に亘り多種多様な
形態で発生し得る故障や不具合に際して、それらの故障
や不具合を記録し、かつ故障原因推論を実施することに
より、極めて短時間内に故障原因を正確に把握し、復旧
することができるため、システムの稼働率を向上させる
ことができる。そのため、システムに用意される故障時
のバックアップ機能の規模を小さくすることができ、そ
れによりシステムを安価に構成することができる。

【００５２】さらに学習機能を備えることにより、不具
合や故障の度ごとに原因究明の精度を向上させることが
できる。このため、復旧時間がますます短縮され、シス
テムの稼働率向上に一層寄与させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駅表示制御装置の一実施の形態を示す
ブロック図。

【図２】図１における故障推論モジュールの内部構成を
示すブロック図。

【図３】図１および図２の故障推論モジュールにおける
ＲＡＭのメモリマップの一例を示す図。

【図４】本発明のＦＴＡ（故障の木解析）の一例を示す
図。

【図５】ニューラルネットワークの構成と学習機能を説
明する説明図。

【図６】ニューラルネットワークの学習回数と学習誤差
率の関係を説明する説明図。

【図７】学習機能による入力値に対する出力値の関係を
説明する説明図。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る駅表示制御装
置のブロック図。

【図９】第２の実施の形態によるコンコース表示器の内
部構成を示すブロック図。

【図１０】第２の実施の形態におけるメンテナンス装置
のブロック図。

【図１１】図１０のメンテナンス装置の外形を示す正面
図。

【図１２】第３の実施の形態のシステム構成を示すブロ
ック図。

【図１３】第３の実施の形態における故障推論システム
を説明する説明図。

【図１４】従来の鉄道制御システムの構成を示すブロッ
ク図。

【図１５】図１４における駅表示制御装置およびコンコ
ース表示器の内部構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１駅表示制御装置２コンコース表示器３ホーム表示器４接近表示器５軌道信号装置１０運行管理装置１１旅客案内装置１２操作卓１３遠方端局装置（中央指令所側）１４光総合伝送路１５遠方端局装置（駅側）１６文字入力装置１７故障情報収集表示装置２１マイクロプロセッサ３１マイクロプロセッサ３９ＬＥＤモジュール５０記録故障推論モジュール５０ａ記録推論部５４推論部５１ＣＰＵ５４推論部５６ＲＡＭ７０システム故障記録推論装置８０メンテナンス装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柳守幸東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者河合俊勝東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内Ｆターム(参考） 5B049 AA04 BB32 CC40 EE12 EE13 EE14 EE56 EE59 GG02 GG03 GG06 5H161 AA01 BB20 GG03 GG11 GG22 JJ01 JJ40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上位装置から、各駅に設けられている駅表
示制御装置に対して各駅毎の案内情報を送り、駅表示制
御装置は上位装置から送られて来た案内情報に基づいて
自己の駅内の旅客案内用表示器に案内表示をする鉄道制
御装置において、各駅表示制御装置は自己駅管内の種々
の入力データを時系列的に記憶する記録部と、故障発生
時に前記記録部の記録に基づいて故障原因を推論する故
障推論部と、この故障推論部の推論結果を保存するメモ
リ手段とを備えたことを特徴とする鉄道制御装置。
【請求項２】請求項１に記載の鉄道制御装置において、
駅表示制御装置の故障推論部は故障の木解析法に従って
事故解析を行い故障推論を行うものであることを特徴と
する鉄道制御装置。
【請求項３】請求項１に記載の鉄道制御装置において、
駅表示制御装置の故障推論部はファジーニューラルネッ
トワーク手法によって事故解析を行い故障推論を行うも
のであることを特徴とする鉄道制御装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の鉄道
制御装置において、駅表示制御装置内に設けられている
記録部、故障推論部およびメモリ手段と同様構成の記録
部、故障推論部およびメモリ手段が表示器にも設けられ
ていることを特徴とする鉄道制御装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の鉄道
制御装置において、駅表示制御装置および表示器はそれ
ぞれは故障時における故障記録および故障推論結果を駅
表示制御装置と表示器との間でワイヤレスで送受信する
手段を備えていることを特徴とする鉄道制御装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の鉄道
制御装置において、駅表示制御装置および表示器との間
でワイヤレスでデータの送受信を行い、かつ駅表示制御
装置および表示器に対しワイヤレスで動作指示を与え得
るハンディタイプのメンテナンス装置を備えたことを特
徴とする鉄道制御装置。
【請求項７】請求項６に記載の鉄道制御装置において、
駅表示制御装置および表示器はメンテナンス装置からの
指示により機能試験の少なくとも一部を実施する手段を
備えていることを特徴とする鉄道制御装置。
【請求項８】請求項１ないし４のいずれかに記載の鉄道
制御装置において、各駅表示制御装置の故障推論部によ
って推論された推論結果に基づいてシステム全体の故障
原因を推論するシステム故障推論部を備えたことを特徴
とする鉄道制御装置。