JP6619083B2 - データ統合分析システム - Google Patents
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Description
「同一車両複数機器の状態データを比較して、位置要因成分、機器要因成分に分離して異常を検知しているが、同一車両内のデータのみを利用しており他の車両のデータが活用されていない。また、車両動態値を小区間ごとに格納・管理する手法では、車両状態データが小区間ごとに分類され、区間の過去情報と比較して異常警報判定をしているので過去情報を活用してはいるが、地上側との通信が逐次発生する危惧が大きく、車両動態値を無線通信で地上側に伝送する場合には伝送容量やコスト、信頼性の観点で負担になり、生データを蓄積するとなると莫大な蓄積容量が必要になる。また、前記のシステムでは、故障時の状態データ(=センサ出力)に異常の兆候が含まれていなければ異常検知を判定することができない。逆に、故障発生時までの状態データに何らかのデータ変化があり異常検知条件を満たしても、その後状態データが回復し、条件判定に基づいて下した異常検知の判断が誤検知となる場合もある。いずれにしても、故障発生時点では将来の状態データは移動体上で得られておらず、また将来の状態データを予測するのに十分な状態データを移動体上に備えることは困難である。このように、発生した故障が軽微なものであってもその時点では移動体の乗務員の単独では異常との判断がつかず、移動体を停止させてしまうことが多い。このため、誤検知によって、異常判定に起因した本来不要な運転停止を移動体に促すことになり稼働率の低下を招くこととなる。特に移動体が列車である場合、サービス品質の低下に繋がる。そこで、故障が発生した時点で地上システム側から過去の事例を参照するなどして高度な支援が図られれば、当該故障から異常へ至るか否かの異常判断を確度の高いものにすることができると考えられ、そうした高度な支援を確立する点で解決すべき課題がある。本発明では、上記の課題に対して、故障発生の際に、移動体の状態データを地上側に送信し、地上側において過去の事例を参照するなどして故障から異常に繋がる可能性を適切に予測する高度な支援を行い、移動体を停止させるに至る誤検知となる確率を低下させて移動体の稼働率の向上を目指すものである。」
(特許文献1[0006][0007][0008]参照)を課題とし、その解決手段として
「移動体は、当該移動体に備える各種機器の状態を計測する計測装置と、計測装置が計測した前記各種機器の状態データを用いて故障発生を検知する状態監視装置と、地上システムに当該発生した故障の種類と故障前後の状態データを送信し、地上システムからの異常判定結果を受信する通信装置とを備える。また、地上システムは、移動体とデータを送受信する通信装置と、移動体の過去の故障の種類及び状態データを蓄積する蓄積部と、過去の故障の状態データを分析するとともに当該故障が異常であるか否かを判定した異常診断結果を出力する異常診断部とを備える。地上システムは、更に、前記過去の故障の種類と異常診断結果と状態データとを関連付けて記憶する異常分析データベースと、移動体から送信された故障発生時の故障の種類と故障前後の状態データと異常分析データベースに記憶されている過去の故障の種類及び状態データとを対比して異常判定結果を出力する異常発生予測部とを備えており、地上システムの通信装置は、異常判定結果を前記移動体に送信する」(特許文献1[0009]参照)等が開示されている。
次に、データ中央分析装置2内のクラスタリング処理部72にて、集約された代表指標から各鉄道車両の代表指標の傾向を判別する基準値を算出するためにクラスタリング処理(例えば、目的変数に対する各説明指標の相関係数と回帰係数を準備しておき,相関係数と回帰係数の軸上に各説明指標A、B、C・・・の相関係数と回帰係数をプロットし,各説明変数A、B、C・・・毎の部分集合に分類する処理)を実施する(S207)。次に、データ中央分析装置2内の支援条件設定処理部74にて、クラスタリング処理結果を基に、鉄道車両とその支援条件を抽出する(S208)。例えば、データ分析対象とする全ての鉄道車両A・・・Nに対して、説明指標Aを適用する。或いは、データ分析対象とする鉄道車両のA,B,Cに対してのみ、説明指標Bを適用するといった支援条件を算出する。次に、支援対象となる鉄道車両の支援情報設定処理部等において、自車両に対する支援を実施する(S209)。
2 データ中央分析装置
3 車両データ分析処理部
4 車両情報制御処理部
5 支援情報設定処理部
6 データ伝送処理部
7 運転台
9 機器制御装置
10 ドライバ
21a 車両運転指令等の信号
22a 車両運転支援等の信号
23a 機器状態監視等の信号
24a 機器状態変更パラメータ等の信号
25a 車両状態監視信号
26a 車両データ分析結果
27a 車両データ分析結果
28a 支援条件情報
29a 支援条件情報
30a 支援情報
31a 車両データ分析結果
32a 支援データ
50 分析標本生成処理部
51 説明指標生成処理部
52 目的指標生成処理部
53 回帰分析処理部
54 代表指標選定処理部
60a 車両状態監視信号の時刻歴信号
61a 説明指標信号
62a 目的指標信号
63a 回帰分析結果
70 車両データ受信処理部
71 代表指標統合処理部
72 クラスタリング処理部
73 判定処理部
74 支援条件設定処理部
75 データ送信処理部
80a 各車両の車両データ分析結果
81a 統合指標結果
82a クラスタリング処理結果
83a 判定結果
84a 支援条件情報
300 鉄道車両
Claims (5)
- 複数の移動体の制御対象機器の運転状態を検出するセンサで検出した検出データを収集し、前記検出データから移動体の性能を改善する指標を抽出するデータ統合分析システムであって、
前記複数の移動体は、前記各移動体の性能を示す複数の目的指標と、前記検出データから生成した前記制御対象機器の状態を示す複数の説明指標と、の相関分析を実施する車両データ分析処理部を備え、
前記複数の移動体に備えられた複数の前記各車両データ分析処理装置から相関分析結果を収集し、前記複数の相関分析結果に基づき前記目的指標との相関が大きい前記説明指標を抽出するデータ中央分析装置を備え、
前記データ中央分析装置は、抽出した前記説明指標を前記移動体に対して適用し、
前記各移動体の性能改善に効果的な前記説明指標を、前記相関分析結果の相関係数と回帰係数から全移動体共通に使用可能な説明指標と、ある特定の移動体にのみ使用可能な説明指標と、に分けて抽出することを特徴とするデータ統合分析システム。 - 請求項1記載のデータ統合分析システムにおいて、
前記目的指標は、前記移動体搭載機器の消費電力量、前記移動体の快適性、前記移動体搭載部品の信頼性、或いはそれらの組合せを指標とすることを特徴とするデータ統合分析システム。 - 請求項1または請求項2記載のデータ統合分析システムにおいて、
前記車両データ分析処理部で実施する相関分析は、一定時間間隔、一定走行距離、或いは、停車駅間区間での走行距離単位で実施することを特徴とするデータ統合分析システム。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のデータ統合分析システムにおいて、
前記データ中央分析装置は、地上側、或いは、特定の移動体に設けられることを特徴とするデータ統合分析システム。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のデータ統合分析システムにおいて、
前記移動体の代わりに空間上の設置場所が変化しない装置或いは設備をデータ分析の対象とすることを特徴とするデータ統合分析システム。
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