特許 6972363 列車機器管理システム、情報収集装置、地上システムおよび列車機器管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6972363

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】列車機器管理システム、情報収集装置、地上システムおよび列車機器管理方法

(51)【国際特許分類】

   B61L 25/04 20060101AFI20211111BHJP

   G06Q 50/30 20120101ALI20211111BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20211111BHJP

   G16Y 20/20 20200101ALI20211111BHJP

   G16Y 40/20 20200101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   B61L25/04

   G06Q50/30

   G16Y10/40

   G16Y20/20

   G16Y40/20

【請求項の数】23

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2020-540986(P2020-540986)

(86)(22)【出願日】2018年9月7日

(86)【国際出願番号】JP2018033304

(87)【国際公開番号】WO2020049739

(87)【国際公開日】20200312

【審査請求日】2020年12月2日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】竹内 丈志

(72)【発明者】

【氏名】楓 仁志

【審査官】 橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１６／０３９２０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−０７２７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０８８０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４８２８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｌ １／００−９９／００

Ｇ０６Ｆ１ ９／００

Ｇ０６Ｑ １０／００−１０／１０

３０／００−３０／０８

５０／００−５０／２０

５０／２６−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

列車に取り付けられた管理対象の各機器に固有に付された当該機器を識別する個体識別番号、各機器の動作状態を示す稼働情報、各機器が取り付けられている車両を識別する号車番号、および前記列車を識別する編成番号を収集し地上システムへ送信する情報収集装置と、
各機器の前記個体識別番号に関連付けて、前記編成番号、前記号車番号、および前記稼働情報を管理する地上システムと、
を備えることを特徴とする列車機器管理システム。

【請求項2】

前記地上システムは、前記編成番号の列車の運行履歴を示す運行情報を管理する、
ことを特徴とする請求項１に記載の列車機器管理システム。

【請求項3】

前記地上システムは、前記個体識別番号に関連付けて、当該個体識別番号に対応する機器の種別を示す型式と、当該個体識別番号の機器が製造された際に使用された部品の生産履歴とを含む製造情報、および、前記型式に関連付けて、当該型式の機器に使用されている部品の種別の情報を含む設計情報を管理する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の列車機器管理システム。

【請求項4】

前記地上システムは、前記製造情報および前記設計情報を管理する際に、階層構造で前記機器の構成要素を管理する、
ことを特徴とする請求項３に記載の列車機器管理システム。

【請求項5】

前記地上システムは、前記稼働情報を解析し、解析結果を表示する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の列車機器管理システム。

【請求項6】

前記地上システムは、管理している情報のうち、ユーザから指定された条件に関連する情報を表示する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の列車機器管理システム。

【請求項7】

前記情報収集装置は、列車速度情報および列車位置情報を、前記地上システムに更に送信する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の列車機器管理システム。

【請求項8】

前記地上システムは、前記列車位置情報に関連する情報として、上り坂、下り坂および軌道のカーブの情報のうち少なくとも１つを更に管理する、
ことを特徴とする請求項７に記載の列車機器管理システム。

【請求項9】

前記情報収集装置は、機器の稼働補助情報として、列車重量、乗客率、車内温度および外気温の情報のうち少なくとも１つを前記地上システムに更に送信し、
前記地上システムは、前記稼働補助情報を更に管理する、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の列車機器管理システム。

【請求項10】

地上システムとともに列車に取り付けられた機器の使用履歴を管理する列車機器管理システムを構成する情報収集装置であって、
列車に取り付けられた管理対象の各機器に固有に付された当該機器を識別する個体識別番号、および、各機器の動作状態を示す第１の稼働情報を収集する車両情報収集部と、
各機器を制御する際の動作状態を示す第２の稼働情報、各機器の前記個体識別番号、前記第１の稼働情報と前記第２の稼働情報とを含む稼働情報、各機器が取り付けられている車両を識別する号車番号、および前記列車を識別する編成番号を収集し、通信装置を介して地上システムへ送信する制御を行う列車統合管理装置と、
を備えることを特徴とする情報収集装置。

【請求項11】

前記車両情報収集部は、前記個体識別番号および前記第１の稼働情報を、前記列車統合管理装置へ、または他の車両情報収集部を介して前記列車統合管理装置へ送信する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の情報収集装置。

【請求項12】

前記車両情報収集部は、第１の周期で前記第１の稼働情報を送信し、
前記列車統合管理装置は、第２の周期で、各機器について、前記個体識別番号、前記稼働情報、前記号車番号、および前記編成番号を、前記通信装置を介して前記地上システムへ送信する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の情報収集装置。

【請求項13】

前記列車統合管理装置は、列車速度情報および列車位置情報を、前記通信装置を介して前記地上システムに更に送信する、
ことを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１つに記載の情報収集装置。

【請求項14】

前記列車統合管理装置は、機器の稼働補助情報として、列車重量、乗客率、車内温度および外気温の情報のうち少なくとも１つを、前記通信装置を介して前記地上システムに更に送信する、
ことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１つに記載の情報収集装置。

【請求項15】

列車に取り付けられた管理対象の各機器に固有に付された当該機器を識別する個体識別番号、各機器の動作状態を示す稼働情報、各機器が取り付けられている車両を識別する号車番号、および前記列車を識別する編成番号が収集された情報を各列車から取得する取得部と、
各機器の前記個体識別番号に関連付けて、前記編成番号、および前記号車番号を管理し、各機器の前記個体識別番号に関連付けて、前記稼働情報を管理する列車機器管理部と、
を備えることを特徴とする地上システム。

【請求項16】

前記列車機器管理部は、前記編成番号の列車の運行履歴を示す運行情報を管理する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の地上システム。

【請求項17】

前記列車機器管理部は、前記個体識別番号に関連付けて、当該個体識別番号に対応する機器の種別を示す型式と、当該個体識別番号の機器が製造された際に使用された部品の生産履歴とを含む製造情報、および、前記型式に関連付けて、当該型式の機器に使用されている部品の種別の情報を含む設計情報を管理する、
ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の地上システム。

【請求項18】

前記列車機器管理部は、前記製造情報および前記設計情報を管理する際に、階層構造で前記機器の構成要素を管理する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の地上システム。

【請求項19】

前記稼働情報を解析する解析部と、
前記解析部による解析結果を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする請求項１５から１８のいずれか１つに記載の地上システム。

【請求項20】

前記列車機器管理部で管理されている情報のうちユーザから指定された条件に関連する情報を表示する表示部、
を備えることを特徴とする請求項１５から１８のいずれか１つに記載の地上システム。

【請求項21】

前記取得部は、列車速度情報および列車位置情報を各列車から更に取得し、
前記列車機器管理部は、前記列車位置情報に関連する情報として、上り坂、下り坂および軌道のカーブの情報のうち少なくとも１つを更に管理する、
ことを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１つに記載の地上システム。

【請求項22】

前記取得部は、機器の稼働補助情報として、列車重量、乗客率、車内温度および外気温の情報のうち少なくとも１つを各列車から更に取得し、
前記列車機器管理部は、前記稼働補助情報を更に管理する、
ことを特徴とする請求項１５から２１のいずれか１つに記載の地上システム。

【請求項23】

情報収集装置が、列車に取り付けられた管理対象の各機器に固有に付された当該機器を識別する個体識別番号、各機器の動作状態を示す稼働情報、各機器が取り付けられている車両を識別する号車番号、および前記列車を識別する編成番号を収集し地上システムへ送信する第１のステップと、
前記地上システムが、各機器の前記個体識別番号に関連付けて、前記編成番号、前記号車番号、および前記稼働情報を管理する第２のステップと、
を含むことを特徴とする列車機器管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、列車機器管理システム、情報収集装置、地上システムおよび列車機器管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

列車を構成する各車両には、複数の機器が取り付けられている。ある機器で故障が発生した場合、故障した機器が実際にどのような列車で使用され、どのような運行で使用されていたのかが分かれば、故障の原因の特定に役立つことがある。しかしながら、車両に取り付けられた機器は、修理またはメンテナンスなどで取り外された場合、元の車両に戻されない場合がある。また、列車の編成が変更された場合、列車の編成内で各車両の相対的な位置が変更される場合がある。現在、車両に取り付けられている機器の個体を識別する個体情報は管理されていない。そのため、ある機器がどのような列車で使用され、どのような運行で使用されていたのかを特定することができなかった。

【0003】

特許文献１には、消耗部品にＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentifier）タグを貼付し、工作機械が消耗部品を装着した際にＲＦＩＤタグに使用履歴を書き込むことで、当該消耗部品が使用された複数の工作機械の履歴、累積使用時間などを管理する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−４８２８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、列車には多くの機器が取り付けられている。特許文献１に記載の技術を列車に適用する場合、列車に取り付けられた各機器にＲＦＩＤタグを貼付し、各機器に貼付された各ＲＦＩＤタグに使用履歴を確実に書き込む場合、ＲＦＩＤタグの記録領域には限りがあるため何十年も使用される鉄道車両に特許文献１に記載の技術を適用することは難しい、という問題があった。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、列車に取り付けられた機器の使用履歴を管理可能な列車機器管理システムを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の列車機器管理システムは、列車に取り付けられた管理対象の各機器に固有に付された当該機器を識別する個体識別番号、各機器の動作状態を示す稼働情報、各機器が取り付けられている車両を識別する号車番号、および列車を識別する編成番号を収集し地上システムへ送信する情報収集装置と、各機器の個体識別番号に関連付けて、編成番号、号車番号、および稼働情報を管理する地上システムと、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、列車機器管理システムは、列車に取り付けられた機器の使用履歴を管理できる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】列車機器管理システムの構成例を示す図

【図2】情報収集装置の構成例を示すブロック図

【図3】列車に取り付けられている機器箱の取り付け例を示す図

【図4】地上システムの構成例を示すブロック図

【図5】列車機器管理部で管理されている情報の例を示す図

【図6】表示制御部の表示部に表示される画面の例を示す図

【図7】状態監視部が個体識別番号を取得して送信する動作を示すフローチャート

【図8】状態監視部が隣接する状態監視部から個体識別番号を受信して転送する動作を示すフローチャート

【図9】状態監視部が稼働情報を取得して送信する動作を示すフローチャート

【図10】列車統合管理装置に接続された状態監視部の動作を示すフローチャート

【図11】列車統合管理装置が第１の稼働情報を受信する動作を示すフローチャート

【図12】列車統合管理装置が稼働情報などを含む送信情報を地上システムへ送信する動作を示すフローチャート

【図13】列車統合管理装置が機器の異常情報を地上システムへ送信する動作を示すフローチャート

【図14】地上システムの解析部の解析動作の第１の例を示すフローチャート

【図15】地上システムの解析部の解析動作の第２の例を示すフローチャート

【図16】情報収集装置が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図

【図17】情報収集装置が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の実施の形態にかかる列車機器管理システム、情報収集装置、地上システムおよび列車機器管理方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0011】

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる列車機器管理システム３の構成例を示す図である。列車機器管理システム３は、情報収集装置１と、地上システム２と、を備える。情報収集装置１は、列車に搭載され、列車に取り付けられている車載機器である機器を識別する情報である個体識別番号、および機器の動作状態を示す情報である稼働情報を収集する。個体識別番号とは、例えば、機器の製造番号である。稼働情報とは、例えば、機器の制御信号の記録、機器からの出力値などであるが、これらに限定されない。稼働情報は、機器で演算された中間演算値など、機器の動作を解析する際に利用されるものであれば、様々な情報を対象にすることが可能である。情報収集装置１は、各機器について、個体識別番号、稼働情報、各機器が取り付けられている鉄道車両を識別する情報である号車番号、および列車を識別する情報である編成番号を地上システム２へ送信する。なお、以降の説明では、鉄道車両を単に車両と称する。地上システム２は、情報収集装置１から、個体識別番号、稼働情報、号車番号、および編成番号を取得する。地上システム２は、各機器の個体識別番号に関連付けて、編成番号、号車番号、および稼働情報を管理する。なお、図１は、１つの地上システム２に対して１つの情報収集装置１が接続しているが、一例であり、地上システム２は、複数の情報収集装置１と接続可能である。

【0012】

情報収集装置１の構成について説明する。図２は、本実施の形態に係る情報収集装置１の構成例を示すブロック図である。情報収集装置１は、機器箱１１〜１６の各々に含まれる複数の車両情報収集部１１０と、列車統合管理装置１５０と、通信装置１６０と、を備える。図２では記載を省略しているが、機器箱１１〜１６は、内部に含まれる機器の種別、個数などは異なるが、同様の構成の車両情報収集部１１０を備えているものとする。

【0013】

機器箱１１〜１６は、列車の各車両に取り付けられている。図３は、本実施の形態に係る列車４に取り付けられている機器箱１１〜１６の取り付け例を示す図である。図３では、列車４を構成する各車両５〜７の床下部分に、２つの機器箱が取り付けられている例を示す。車両５〜７によって１つの列車が構成されている。なお、列車４を構成する車両数は３両に限定されない。図２において、機器箱１１には、車両情報収集部１１０と、機器１２１〜１２５と、各機器に貼付された識別タグ１３１〜１３５と、が含まれる。車両情報収集部１１０は、読み取り部１１１と、状態監視部１１２と、を備える。

【0014】

機器１２１〜１２５は、車両に取り付けられた車載機器である。機器１２１〜１２５は、各々が１つの独立した機器であってもよいし、１つの機器を構成する部品などであってもよい。例えば、機器１２１〜１２５は、ブレーキ、ＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency）、保安装置、ＳＩＶ（Static InVerter）などである。または、機器１２１〜１２５によって構成される機器が、ブレーキ、ＶＶＶＦ、保安装置、ＳＩＶなどの場合、機器１２１〜１２５は、部品、電子基板、モジュールなどであってもよい。

【0015】

識別タグ１３１〜１３５の各々には、当該識別タグが貼付されている機器を特定する個体識別番号が記憶されている。識別タグ１３１〜１３５は、例えば、無線タグである。無線タグは、例えば、ＲＦＩＤタグである。なお、識別タグ１３１〜１３５は、無線タグに限定されず、機器箱１１において１つの読み取り部１１１で読み取り可能であれば、２次元コードなどを用いてもよい。識別タグ１３１〜１３５は、例えば、機器１２１〜１２５の製造時に当該機器の個体識別番号すなわち製造番号が記憶され、機器１２１〜１２５に貼付される。なお、図２では、実際の機器１２１〜１２５の大きさに対して識別タグ１３１〜１３５の大きさが大きく示されているが、実際には、機器１２１〜１２５の大きさに対して識別タグ１３１〜１３５の大きさは十分に小さいものである。

【0016】

読み取り部１１１は、機器１２１〜１２５に貼付されている識別タグ１３１〜１３５から、当該機器の個体識別番号を読み取る。読み取り部１１１は、識別タグ１３１〜１３５が無線タグの場合、電波を広範囲に照射することによって、一度に複数の識別タグ１３１〜１３５から機器１２１〜１２５の個体識別番号を読み取ることが可能である。読み取り部１１１は、読み取った個体識別番号を状態監視部１１２へ出力する。

【0017】

状態監視部１１２は、機器１２１〜１２５と通信を行う機能を有し、機器１２１〜１２５が動作する状況を把握するためのデータ、すなわち機器１２１〜１２５の動作状態を示す第１の稼働情報を収集する。状態監視部１１２は、車両に取り付けられる際に車両の号車番号が入力され、号車番号の情報を保持する。なお、保守、保全などの際、列車４の編成において車両が切り離され、新たな編成の列車が構成された場合、その都度、状態監視部１１２は、新たな号車番号が入力され、号車番号の情報を保持する。

【0018】

状態監視部１１２は、車両の電源と連動して動作する。車両の電源がＯＮされると車両から状態監視部１１２に給電され、状態監視部１１２は、読み取り部１１１に給電する。読み取り部１１１は、状態監視部１１２から給電されると、機器１２１〜１２５に貼付された識別タグ１３１〜１３５から機器１２１〜１２５の個体識別番号を読み取る。保守、保全などの作業の際に機器１２１〜１２５が交換された場合、作業後に車両の電源がＯＮされると、読み取り部１１１は、状態監視部１１２から給電され、機器１２１〜１２５に貼付された識別タグ１３１〜１３５から機器１２１〜１２５の個体識別番号を読み取る。

【0019】

状態監視部１１２は、無線通信機能を有し、列車統合管理装置１５０が設置されている先頭車両側で隣接する状態監視部１１２との間で通信を行う。状態監視部１１２は、読み取り部１１１から収集した個体識別番号、機器１２１〜１２５から収集した第１の稼働情報、および保持している号車番号を、先頭車両側で隣接する状態監視部１１２へ送信する。図２および図３の例では、機器箱１５，１６が取り付けられている車両７を先頭車両とし、機器箱１１から機器箱１６の方へ情報が送信されていくことになる。

【0020】

列車統合管理装置１５０が設置されている先頭車両側と反対側で隣接する状態監視部１１２から個体識別番号、第１の稼働情報、および号車番号を受信した状態監視部１１２は、列車統合管理装置１５０が設置されている先頭車両側で隣接する状態監視部１１２との間で通信を行う。状態監視部１１２は、受信した個体識別番号、第１の稼働情報、および号車番号を、先頭車両側で隣接する状態監視部１１２へ転送する。

【0021】

列車統合管理装置１５０に接続された状態監視部１１２は、自身で収集した個体識別番号、第１の稼働情報、および保持している号車番号、さらに、他の状態監視部１１２から転送されてきた個体識別番号、第１の稼働情報、および号車番号を、列車統合管理装置１５０へ送信する。このように、車両情報収集部１１０の状態監視部１１２は、個体識別番号、第１の稼働情報、および号車番号を、列車統合管理装置１５０へ、または他の車両情報収集部１１０の状態監視部１１２を介して列車統合管理装置１５０へ送信する。状態監視部１１２が他の状態監視部１１２と通信を行う例を説明したが、これに限られない。状態監視部１１２は、列車統合管理装置１５０と列車内通信を行うために設けられた中継装置を介して、個体識別番号、第１の稼働情報、および号車番号を送信してもよい。

【0022】

列車統合管理装置１５０は、例えば、ＴＣＭＳ（Train Control and Monitoring System）である。列車統合管理装置１５０は、列車４の車両５〜７に取り付けられている機器の状態を監視し、制御する機能を有する。列車統合管理装置１５０は、機器とは有線通信または無線通信で常時通信を行って機器の状態を監視し、機器の動作状態を示す第２の稼働情報を収集する。第２の稼働情報は、前述の第１の稼働情報とは異なる内容のものとする。例えば、第２の稼働情報とは、列車運行制御に必要となる列車統合管理装置１５０が管理する情報であり、各機器が出力する制御指令や指令に対するフィードバック情報などである。列車統合管理装置１５０は、状態監視部１１２から第１の稼働情報を取得する経路とは別経路で、第２の稼働情報を収集する。列車統合管理装置１５０は、全ての状態監視部１１２から個体識別番号、第１の稼働情報、および号車番号を取得すると、各機器について、個体識別番号、第１の稼働情報と第２の稼働情報とを含む稼働情報、号車番号、および列車４を識別する編成番号を、通信装置１６０を介して地上システム２へ送信する。また、列車統合管理装置１５０は、タイムスタンプと関連付けて、列車速度情報および列車位置情報（キロ程情報）を送信してもよい。また、列車統合管理装置１５０は、タイムスタンプと関連付けて、稼働補助情報として、列車速度情報、列車重量、乗客率、車内温度および外気温などの気候に関する情報などを送信してもよい。列車統合管理装置１５０は、送信する情報に対して、データ通信量を削減するための既知の圧縮処理、セキュリティを高めるための既知の暗号化処理などを施す。

【0023】

通信装置１６０は、地上システム２と通信を行う装置である。通信装置１６０は、列車統合管理装置１５０で収集された情報を、地上システム２へ送信する。情報収集装置１すなわち通信装置１６０と地上システム２との間の通信については、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。無線通信は、公衆無線通信であってもよいし、専用回線通信であってもよいし、ミリ波伝送などであってもよい。

【0024】

情報収集装置１は、周期的に、個体識別番号、稼働情報、号車番号、および編成番号を地上システム２へ送信する。これにより、地上システム２は、個体識別番号、稼働情報、号車番号、および編成番号を関連付けて、管理することが可能となる。

【0025】

地上システム２の構成について説明する。図４は、本実施の形態に係る地上システム２の構成例を示すブロック図である。地上システム２は、取得部２０と、列車機器管理部２３と、解析部２９と、表示制御部３０と、を備える。取得部２０は、通信装置２１と、変換部２２と、備える。列車機器管理部２３は、運行情報蓄積部２４と、稼働情報蓄積部２５と、展開情報管理部２６と、製造情報管理部２７と、設計情報管理部２８と、を備える。表示制御部３０は、受付部３１と、制御部３２と、表示部３３と、を備える。

【0026】

取得部２０は、情報収集装置１から、情報収集装置１で収集された情報を取得する。具体的には、取得部２０は、列車に取り付けられた各機器について、個体識別番号、稼働情報、号車番号、および編成番号を各列車から取得する。通信装置２１は、情報収集装置１と通信を行う装置である。通信装置２１は、情報収集装置１から、情報収集装置１で収集された情報を受信する。情報収集装置１と地上システム２すなわち通信装置２１との間の通信については、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。無線通信は、公衆無線通信であってもよいし、専用回線通信であってもよいし、ミリ波伝送などであってもよい。なお、図４では、通信装置２１は、１つの列車４の情報収集装置１から情報を受信しているが、一例であり、複数の列車の情報収集装置１から情報を受信可能である。

【0027】

変換部２２は、通信装置２１で受信された情報に対して、列車統合管理装置１５０で施された圧縮処理に対応する既知の伸張処理、暗号化処理に対応する既知の復号処理などを施す。変換部２２は、取得した情報を振り分けて列車機器管理部２３へ出力する。具体的には、変換部２２は、個体識別番号、編成番号、および号車番号を列車機器管理部２３の展開情報管理部２６へ出力し、個体識別番号、および稼働情報を列車機器管理部２３の稼働情報蓄積部２５へ出力する。

【0028】

列車機器管理部２３は、情報収集装置１から取得した情報、機器の製造時の情報、機器の設計時の情報、各列車の運行情報などのリンク関係を管理する。例えば、列車機器管理部２３は、各機器の個体識別番号に関連付けて、編成番号、および号車番号を管理し、各機器の個体識別番号に関連付けて、稼働情報を管理する。列車機器管理部２３は、編成番号の列車の運行履歴を示す情報である運行情報を管理する。列車機器管理部２３は、個体識別番号に関連付けて、当該個体識別番号に対応する機器の種別を示す型式と、当該個体識別番号の機器が製造された際に使用された部品の生産履歴とを含む製造情報を管理する。列車機器管理部２３は、型式に関連付けて、当該型式の機器に使用されている部品の種別の情報を含む設計情報を管理する。図５は、本実施の形態に係る列車機器管理部２３で管理されている情報の例を示す図である。

【0029】

運行情報蓄積部２４は、列車運行管理システム４０から、各列車の運行情報を取得して蓄積する。運行情報には、列車の運行計画であるダイヤを識別するダイヤコード、運用される列車を示す編成番号、運行情報の作成時刻を示すタイムスタンプ、運行計画において列車が発着する駅を示す駅コード、各駅での列車の到着時刻、各駅での列車の発車時刻などの情報が含まれる。運行情報蓄積部２４は、列車すなわち編成番号毎に、運行情報の履歴を管理する。なお、図５では、タイムスタンプをＴｉｍｅＳｔａｍｐと表記している。以降においても同様である。

【0030】

稼働情報蓄積部２５は、情報収集装置１から取得した個体識別番号に関連付けて、各機器の稼働情報を蓄積する。稼働情報には、情報収集装置１で稼働情報が収集された時刻を示すタイムスタンプ、機器の実際の稼動状態を示すデータである１以上の稼動パラメータなどの情報が含まれる。すなわち、稼働情報蓄積部２５は、個体識別番号に関連付けて、タイムスタンプ、稼動パラメータなどを蓄積している。

【0031】

展開情報管理部２６は、各機器について、取り付けられている列車の編成番号、車両の号車番号などの展開情報を蓄積する。展開情報には、個体識別番号毎に、編成番号、号車番号、個体識別番号が読み取られた時刻を示すタイムスタンプ、機器が取り付けられている列車が運用されている路線を示す路線ＩＤ（IDentifier）などの情報が含まれる。展開情報管理部２６は、個体識別番号で示される機器と、機器が取り付けられている列車および車両との対応関係の履歴を管理する。

【0032】

製造情報管理部２７は、機器が製造された際の製造時の情報である製造情報を蓄積する。製造情報には、例えば、個体識別番号、個体識別番号で示される機器の種別を示す型式、機器で設計変更、部品変更などがあった場合に変更されるバージョン、使用された各部品の生産ロット、使用された電子基板の個体識別番号、使用されたモジュールの個体識別番号、当該個体識別番号の機器で使用されている機器の個体識別番号を示す他機器個体識別番号などの情報が含まれる。製造情報管理部２７は、個体識別番号で管理する対象の機器で使用される部品など、管理対象の機器と、より下位の管理対象の機器との関係を管理する。製造情報管理部２７は、図５に示す製造情報（１）および製造情報（２）のように、階層構造で機器の構成要素を管理する。なお、図５では、階層構造が２階層になっているが一例であり、３階層以上であってもよい。製造情報を製造情報管理部２７に登録する方法について、製造ラインに設置された製造情報取得部５０は、機器が製造された際の製造時の情報を取得し、製造情報登録部５１を介して製造情報管理部２７に登録する。手作業で製造される機器の場合、製造者が、機器が製造された際の製造時の情報を製造情報取得部５０に入力する。製造情報取得部５０は、製造者から入力された製造時の情報を、製造情報登録部５１を介して製造情報管理部２７に登録する。

【0033】

設計情報管理部２８は、各機器の設計情報を蓄積する。設計情報には、例えば、機器の型式、当該機器の設計図面を識別する図面番号、機器のバージョン、使用される部品の種別、当該型式の機器に使用される他の機器の型式などの情報が含まれる。設計情報管理部２８は、型式で管理する対象の機器で使用される他の機器の型式など、管理対象の機器と、より下位の管理対象の機器との関係を管理する。設計情報管理部２８は、図５に示す設計情報（１）および設計情報（２）のように、階層構造で機器の構成要素を管理する。なお、図５では、階層構造が２階層になっているが一例であり、３階層以上であってもよい。設計情報を設計情報管理部２８に登録する方法について、設計者は、設計情報を設計情報登録部６０に入力する。設計情報登録部６０は、設計者から入力された設計情報を、設計情報管理部２８に登録する。

【0034】

図５に示すように、列車機器管理部２３では、運行情報と展開情報とは少なくとも編成番号でリンクされ、展開情報と稼動情報とは少なくとも個体識別番号でリンクされ、展開情報と製造情報とは少なくとも個体識別番号でリンクされている。また、列車機器管理部２３では、製造情報と設計情報とは少なくとも型式およびバージョンでリンクされ、製造情報（１）と製造情報（２）とは少なくとも個体識別番号の親子関係でリンクされ、設計情報（１）と設計情報（２）とは少なくとも型式の親子関係でリンクされる。このように、列車機器管理部２３は、各種の情報を関連付けて管理している。

【0035】

列車機器管理部２３が各種の情報を関連付けて管理しているため、ユーザは、特定の情報を指定すれば、関連付けられている各種情報を確認することが可能となる。列車機器管理部２３は、例えば、機器の個体識別番号、当該機器が取付けられている車両番号、編成番号、時間情報（例えば、個体識別番号が読み取られた時間あるいは個体識別番号を受信した時間）を対応付けて管理していることで、ユーザが個体識別番号を指定すれば、当該個体識別番号を有する機器が搭載されていた列車および車両の履歴である機器搭載履歴データを作成することが可能となる。また、列車機器管理部２３は、運行情報も合わせて管理することで、ユーザが個体識別番号を指定することにより、機器搭載履歴データを作成し、機器搭載履歴データに含まれる編成番号と時間情報とを用いて、運行情報から当該機器が搭載されていた列車の運行情報データを作成することが可能となる。列車機器管理部２３は、複数の列車の情報収集装置１から機器の稼働情報を受信し、管理することで、ユーザが個体識別番号を指定することにより、機器の稼働情報履歴データを作成することが可能となる。

【0036】

さらには、列車機器管理部２３は、ユーザが個体識別番号を指定することにより、当該機器が搭載されていた列車の運行情報データの時間情報と、機器の稼働情報履歴データのタイムスタンプとを対応付けることで、当該機器の運行・稼働履歴データを作成することが可能となる。また、列車機器管理部２３は、当該機器が搭載されていた列車の運行情報データの時間情報と稼働補助情報のタイムスタンプとを対応付けることで、稼働補助情報を履歴データに含めることが可能となる。

【0037】

また、列車機器管理部２３は、列車位置情報に関連する情報をユーザの操作によって予め登録することができる。例えば、特定の列車位置（キロ程）に関連する情報として、上り坂、下り坂および軌道のカーブなどの情報などがあげられる。ユーザは、列車機器管理部２３に、上り坂および下り坂は勾配を登録し、軌道のカーブについて軌道の曲線半径などを登録する。列車機器管理部２３は、特定の列車位置に関連する情報を登録しておくことで、当該機器の運行・稼働履歴データと勾配やカーブなど特定の列車位置情報との関係や、勾配やカーブなど特定の列車位置情報における同種の複数の機器の稼動情報との関係を示すデータを作成することが可能となる。

【0038】

解析部２９は、列車機器管理部２３で管理されている稼働情報を解析する。解析部２９は、列車機器管理部２３で管理されている情報を用いて、機器の劣化推定、故障発生時の影響分析などを行う。解析部２９は、ユーザから受け付けた条件、例えば、列車機器管理部２３で管理されている個体識別番号、編成番号、ダイヤコード、製造時のある部品の部品ロット番号、型式など、またはこれらの組み合わせによって、データ分析の対象データをクラスタリングする。解析部２９における劣化推定および影響分析の方法は既知の手法に基づくものとする。解析部２９は、例えば、ＦＴＡ（Fault Tree Analysis）など既知の手法によって解析を行う。

【0039】

表示制御部３０は、列車機器管理部２３で管理されている情報のうちユーザから指定された条件に関連する情報、解析部２９の解析結果などを表示するユーザインタフェースである。表示制御部３０は、Ｗｅｂブラウザなどで実装されるＷｅｂアプリケーションの形態であってもよいし、パーソナルコンピュータにインストールされるアプリケーションの形態であってもよい。受付部３１は、ユーザから、機器、部品など、表示する対象または条件などを指定する操作を受け付ける。なお、受付部３１は、解析部２９における解析の条件をユーザから受け付けてもよい。制御部３２は、受付部３１で受け付けられた対象または条件で列車機器管理部２３を検索し、合致する情報を表示部３３に表示する制御を行う。または、制御部３２は、受付部３１で受け付けられた解析の条件を解析部２９へ出力する。制御部３２は、解析部２９から、解析の条件の応答として解析結果を取得する。表示部３３は、制御部３２の制御によって表示を行うモニタである。なお、タッチパネルによって、受付部３１および表示部３３を構成してもよい。

【0040】

図６は、本実施の形態に係る表示制御部３０の表示部３３に表示される画面の例を示す図である。表示制御部３０において、制御部３２は、表示部３３に、クラスタリング軸選定領域３４、データ解析軸選定領域３６、付帯情報選定領域３７、およびグラフ表示領域３８を表示する。クラスタリング軸選定領域３４には、クラスタリング軸組合せ式入力領域３５が含まれる。

【0041】

受付部３１は、クラスタリング軸選定領域３４、クラスタリング軸組合せ式入力領域３５、データ解析軸選定領域３６、および付帯情報選定領域３７によって、ユーザからの操作を受け付ける。受付部３１は、ユーザから、クラスタリング軸選定領域３４において、列車機器管理部２３に蓄積されている情報、すなわちグラフ表示領域３８に表示される情報の指定を受け付ける。受付部３１は、例えば、編成ＩＤ指定によって編成番号の指定を受け付け、機器ＩＤ指定によって個体識別番号の指定を受け付け、部品ＩＤ指定によって各機器で使用されている部品の指定を受け付ける。部品とは、例えば、図５において示される部品Ａなどである。また、受付部３１は、路線種別指定によって図５において示される路線ＩＤの指定を受け付け、機器種別指定によって機器の型式の指定を受け付け、部品種別指定によって図５において示される他型式の指定を受け付ける。また、受付部３１は、運行情報指定によって図５において示されるダイヤコードの指定を受け付け、時刻指定によって列車が運行される時間の指定を受け付ける。列車が運行される時間とは、例えば、早朝ダイヤ、深夜ダイヤなどである。また、受付部３１は、その他条件指定によって図５において示される他の項目、例えば、駅コード、号車番号などの指定を受け付ける。

【0042】

受付部３１は、ユーザから、クラスタリング軸組合せ式入力領域３５において、クラスタリング軸選定領域３４で複数の情報の指定を受け付けた場合に、各情報に対して取り得る値の範囲を指定し、各情報の関係に対してＯＲ条件またはＡＮＤ条件の設定を受け付ける。受付部３１は、ユーザから、データ解析軸選定領域３６において、グラフ表示領域３８に表示される情報に対する分析用途の指定を受け付ける。受付部３１で移動状況分析が指定された場合、制御部３２は、ユーザから指定された条件を解析部２９に出力する。解析部２９は、制御部３２から取得した条件で列車機器管理部２３を検索し、列車機器管理部２３から情報を取得し、制御部３２に出力する。制御部３２は、解析部２９から取得した情報を用いて表示部３３にグラフを表示する制御を行う。受付部３１で劣化推定または影響分析が指定された場合、制御部３２は、解析部２９に対してユーザから指定された条件での劣化推定または影響分析を指示し、解析部２９で劣化推定または影響分析が実施された結果である解析結果を表示部３３に表示する制御を行う。受付部３１は、ユーザから、付帯情報選定領域３７において、運行情報蓄積部２４および稼働情報蓄積部２５に蓄積されている列車運行時に発生した異常などの情報を、グラフ表示領域３８に重畳表示させるか否かの選択を受け付ける。

【0043】

例えば、同一路線で運用されている列車の車両に取り付けられている同一機器で使用されている部品Ａの劣化推定を行う場合を想定する。ユーザは、クラスタリング軸選定領域３４において、路線種別指定から所望の路線を指定し、機器ＩＤ指定から所望の機器を指定し、部品ＩＤ指定から部品Ａを指定する。受付部３１は、これらの指定を受け付け、受け付けた情報を制御部３２に出力する。制御部３２は、受付部３１から取得した情報を解析部２９に出力し、劣化推定を指示する。解析部２９は、制御部３２から取得した情報に基づいて列車機器管理部２３を検索し、列車機器管理部２３から情報を取得し、制御部３２に出力する。制御部３２は、解析部２９から取得した情報を用いて表示部３３にグラフを表示する制御を行う。制御部３２は、図６に示すように、取得した複数の情報を用いて、表示部３３にグラフを表示する。ここで、グラフ表示領域３８に表示されたグラフが、図６に示すように２つの傾向に分類できる場合を想定する。ユーザは、傾向が異なる原因を探索するため、クラスタリング軸選定領域３４において、その他条件指定から製造情報に含まれる部品Ａのロット番号を指定する。受付部３１は、指定を受け付け、受け付けた情報を制御部３２に出力する。制御部３２は、受付部３１から取得した情報を解析部２９に出力し、劣化推定を指示する。解析部２９は、制御部３２から取得した情報に基づいて列車機器管理部２３を検索し、列車機器管理部２３から情報を取得し、制御部３２に出力する。制御部３２は、解析部２９から取得した情報を用いて表示部３３にグラフを表示する制御を行う。ユーザは、ロット番号（１）の部品Ａが使用された機器と、ロット番号（２）の部品Ａが使用された機器とで、劣化推定グラフの軌跡がグルーピングされる現象を確認することができる。

【0044】

また、他の用途として、ユーザは、クラスタリング軸選定領域３４において、運行情報指定から、早朝ダイヤ、深夜ダイヤなどを指定する。受付部３１は、指定を受け付け、受け付けた情報を制御部３２に出力する。制御部３２は、受付部３１から取得した情報を解析部２９に出力し、劣化推定を指示する。解析部２９は、制御部３２から取得した情報に基づいて列車機器管理部２３を検索し、列車機器管理部２３から情報を取得し、制御部３２に出力する。制御部３２は、解析部２９から取得した情報を用いて表示部３３にグラフを表示する制御を行う。ユーザは、編成が投入されたダイヤの累積傾向によって機器の劣化推定グラフの軌跡がグルーピングされる現象を確認することができる。

【0045】

また、他の用途として、制御部３２は、機器の搭載履歴などを作成することも可能である。例えば、制御部３２は、機器ＩＤ指定から所望の機器が指定されると、個体識別番号をキーとして当該機器が搭載されていた編成または車両を時系列で表示することも可能である。制御部３２は、機器の搭載履歴を作成することにより、当該機器の異なる編成への載せかえ、およびメンテナンスのために非搭載になった履歴を確認することができる。また、制御部３２は、当該個体識別番号が搭載された編成番号を特定し、当該機器の第１の稼働情報に当該編成の列車統合管理装置が取得した第２の稼働情報を組み合わせて活用することが可能となる。また、制御部３２は、編成番号（編成ＩＤ）および運行情報を指定し、当該機器の列車運行履歴を作成することにより、当該機器が搭載された列車の運行情報を確認することも可能となる。

【0046】

このように、ユーザは、同一路線を走行する列車に搭載された機器であっても、列車が投入されたダイヤの状況、機器の製造時の個体差までを掘り下げることで、機器の状態を把握することが可能となる。

【0047】

ある機器またはある部品において異常が検出された場合、ユーザは、検出された異常が影響する範囲を探索するため、データ解析軸選定領域３６において、影響分析を指定する。異常が検出された場合とは、列車統合管理装置１５０において異常が検知された場合、または、解析部２９の劣化推定によって、ある稼働情報の稼働パラメータに対して設定された劣化閾値を超える稼働パラメータを示す機器が検出された場合である。データ解析軸選定領域３６においてユーザから影響分析が指定されていた場合、制御部３２は、受付部３１から取得した情報を解析部２９に出力し、影響分析を指示する。解析部２９は、制御部３２から取得した情報に基づいて列車機器管理部２３を検索し、列車機器管理部２３から情報を取得し、制御部３２に出力する。制御部３２は、解析部２９から取得した情報を用いて表示部３３にグラフを表示する制御を行う。これにより、ユーザは、同様の傾向を示す他の機器を把握することができる。

【0048】

このように、地上システム２は、個体識別番号に関連付けて、編成番号、号車番号、および稼働情報を管理する。また、地上システム２は、編成番号の列車の運行履歴を示す運行情報を管理する。また、地上システム２は、個体識別番号に関連付けて、当該個体識別番号に対応する機器の種別を示す型式と、当該個体識別番号の機器が製造された際に使用された部品の生産履歴とを含む製造情報を管理する。また、地上システム２は、型式に関連付けて、当該型式の機器に使用されている部品の種別の情報を含む設計情報を管理する。

【0049】

地上システム２は、稼働情報を解析し、解析結果を表示することができる。また、地上システム２は、管理している情報のうち、ユーザから指定された条件に関連する情報を表示することができる。地上システム２は、機器の製造情報、設計情報、運行情報に含まれる項目などを用いて任意の異常または劣化を検知した場合、同様の事象が発生するリスクを保有する他の機器を検出することができる。これにより、ユーザは、地上システム２での検出結果を用いることで、新たな異常の発生を未然に防ぐ、または異常が発生した際の対処を迅速に行うことができる。

【0050】

列車機器管理システム３を構成する各装置の動作について説明する。図７は、本実施の形態に係る状態監視部１１２が個体識別番号を取得して送信する動作を示すフローチャートである。車両の電源がＯＮされると（ステップＳ１）、車両から車両情報収集部１１０の状態監視部１１２に給電され、状態監視部１１２は、接続する読み取り部１１１に給電する（ステップＳ２）。状態監視部１１２は、読み取り部１１１に対して、識別タグから個体識別番号を読み取る読み取り指令を送信する。読み取り部１１１は、機器に貼付された１つ以上の識別タグから個体識別番号を読み取る。状態監視部１１２は、読み取り部１１１から、読み取られた個体識別番号を受信する（ステップＳ３）。状態監視部１１２は、受信した個体識別番号を図示しないメモリに格納する（ステップＳ４）。状態監視部１１２は、個体識別番号を、列車を構成する車両に取り付けられた隣接する状態監視部１１２へ送信する（ステップＳ５）。このとき、状態監視部１１２は、今回受信した個体識別番号と、前回受信した個体識別番号との間で差異があった場合、差異があった部分の個体識別番号のみを隣接する状態監視部１１２へ送信してもよい。これにより、状態監視部１１２は、送信する情報量を削減することができる。

【0051】

図８は、本実施の形態に係る状態監視部１１２が隣接する状態監視部１１２から個体識別番号を受信して転送する動作を示すフローチャートである。状態監視部１１２は、隣接する状態監視部１１２から個体識別番号を受信する（ステップＳ１１）。個体識別番号を受信した状態監視部１１２は、列車統合管理装置１５０に接続されていない場合、受信した個体識別番号を、反対側で隣接する状態監視部１１２へ転送する（ステップＳ１２）。個体識別番号を転送する状態監視部１１２は、個体識別番号の転送先を、個体識別番号を送信してきた状態監視部１１２以外の状態監視部１１２とする。個体識別番号を転送する状態監視部１１２は、例えば、個体識別番号の転送先を、状態監視部１１２が設置された号車の降順の状態監視部１１２とすることで、個体識別番号の転送先が循環経路になる事態を回避することができる。状態監視部１１２は、例えば、後述する状態監視部１１２の識別子を用いて転送先を判定する。

【0052】

図９は、本実施の形態に係る状態監視部１１２が稼働情報を取得して送信する動作を示すフローチャートである。状態監視部１１２は、有線伝送または無線伝送によって接続された機器から、ミリ秒間隔など周期的に第１の稼働情報を収集し、図示しないメモリに格納する（ステップＳ２１）。状態監視部１１２は、第１の稼働情報をひとまとめにして送信するための処理周期である第１の周期が経過しない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、第１の周期が経過するまで待機する。状態監視部１１２は、第１の周期が経過した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、メモリから自身を識別する識別子を読み出す（ステップＳ２３）。状態監視部１１２は、メモリから第１の稼働情報を読み出し、自身の識別子および第１の稼働情報を、隣接する状態監視部１１２へ送信する（ステップＳ２４）。状態監視部１１２は、個体識別番号を送信するときと同じ経路で、識別子および第１の稼働情報を隣接する状態監視部１１２へ送信する。

【0053】

図１０は、本実施の形態に係る列車統合管理装置１５０に接続された状態監視部１１２の動作を示すフローチャートである。列車統合管理装置１５０に接続された状態監視部１１２は、列車統合管理装置１５０から編成情報を取得する（ステップＳ３１）。編成情報には、列車に取り付けられている機器の一覧が含まれ、号車ごとに取り付けられている機器の種別および機器の個数の情報が含まれる。列車統合管理装置１５０に接続された状態監視部１１２は、隣接する状態監視部１１２から個体識別番号を受信する（ステップＳ３２）。列車統合管理装置１５０に接続された状態監視部１１２は、編成情報に含まれる全ての機器に該当する個体識別番号の収集が完了していない場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）、ステップＳ３２に戻ってステップＳ３２の動作を継続する。列車統合管理装置１５０に接続された状態監視部１１２は、編成情報に含まれる全ての機器に該当する個体識別番号の収集が完了した場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、収集した個体識別番号を個体識別番号一覧として列車統合管理装置１５０へ送信する（ステップＳ３４）。このとき、列車統合管理装置１５０に接続された状態監視部１１２は、任意の機器の個体識別番号が一定時間を越えても受信できない場合、当該機器は故障していると判断し、受信済みの個体識別番号のみを個体識別番号一覧として列車統合管理装置１５０へ送信するタイムアウト処理を行ってもよい。

【0054】

図１１は、本実施の形態に係る列車統合管理装置１５０が第１の稼働情報を受信する動作を示すフローチャートである。列車統合管理装置１５０は、隣接する状態監視部１１２から第１の稼働情報を受信する（ステップＳ４１）。受信する第１の稼働情報には、列車統合管理装置１５０に接続された状態監視部１１２で収集された第１の稼働情報、および他の状態監視部１１２から直接的または間接的に、列車統合管理装置１５０に接続された状態監視部１１２に転送されてきた第１の稼働情報が含まれる。列車統合管理装置１５０は、受信した第１の稼働情報を図示しないメモリに格納する（ステップＳ４２）。これにより、列車統合管理装置１５０のメモリには、列車４の車両５〜７に取り付けられた機器の第１の稼働情報が時々刻々と蓄積されることとなる。

【0055】

図１２は、本実施の形態に係る列車統合管理装置１５０が稼働情報などを含む送信情報を地上システム２へ送信する動作を示すフローチャートである。列車統合管理装置１５０は、取得した情報を地上システム２へ送信するための処理周期である第２の周期が経過していない場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）、第２の周期が経過するまで待機する。列車統合管理装置１５０は、第２の周期が経過した場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、各機器について、個体識別番号、第１の稼働情報と第２の稼働情報とを含む稼働情報、号車番号、編成番号、送信時刻を示すタイムスタンプなどを含む送信情報を生成し（ステップＳ５２）、送信情報を地上システム２へ送信する（ステップＳ５３）。このとき、列車統合管理装置１５０は、接続する状態監視部１１２から個体識別番号一覧を受信済みの場合、車両の電源がＯＮされてから１回のみ、地上システム２へ個体識別番号一覧を送信する。

【0056】

図１３は、本実施の形態に係る列車統合管理装置１５０が機器の異常情報を地上システム２へ送信する動作を示すフローチャートである。列車統合管理装置１５０は、機器から異常発生の通知を受信した場合（ステップＳ６１）、または接続する状態監視部１１２から取得した第１の稼働情報を解析して異常を検知した場合（ステップＳ６２）、または収集した第２の稼働情報を解析して異常を検知した場合（ステップＳ６３）、異常情報を地上システム２へ送信する（ステップＳ６４）。このとき、列車統合管理装置１５０は、検知した異常を、図示しない列車統合管理装置１５０の表示部などに表示してユーザに通知してもよい。

【0057】

図１４は、本実施の形態に係る地上システム２の解析部２９の解析動作の第１の例を示すフローチャートである。解析部２９は、日次処理などの基準時刻、列車の電源ＯＮ時、など設定された実行トリガが発生していない場合（ステップＳ７１：Ｎｏ）、実行トリガが発生するまで待機する。解析部２９は、実行トリガが発生した場合（ステップＳ７１：Ｙｅｓ）、稼働情報を解析して劣化推定を実施する（ステップＳ７２）。解析部２９は、全ての機器に対して常時劣化推定を実施することは現実的ではないため、一定以上の期間動作している機器、一定以上の距離を走行した編成に取り付けられている機器、前回の点検から一定期間以上経過した機器などを劣化推定の対象とする。解析部２９は、機器動作に対するサービスレベル契約に対するリスクの高い機器なども劣化推定の対象に含めてもよい。解析部２９は、劣化推定の結果、予め設定された閾値以上に劣化が進行するという推測結果が得られた場合、同一事象が他の機器にも発生する可能性があるとして、影響分析を実施する（ステップＳ７３）。

【0058】

図１５は、本実施の形態に係る地上システム２の解析部２９の解析動作の第２の例を示すフローチャートである。解析部２９は、列車統合管理装置１５０から異常情報を受信した場合（ステップＳ８１）、または解析部２９の劣化推定において閾値を超過した機器、すなわち機器の劣化を検出した場合（ステップＳ８２）、異常または劣化の要因部位の候補をＦＴＡなど既知の手法によって選出する（スッテプＳ８３）。解析部２９は、選出した要因部位と同一型式、同一ロットの部位を使用する機器を列車機器管理部２３から選出する（ステップＳ８４）。具体的には、解析部２９は、選出した要因部位と同一型式、同一ロットの部位を使用する機器を製造情報管理部２７から選出し、同一型式の部位を使用する型式を設計情報管理部２８から選出する。解析部２９は、選出した機器に対して、異常または劣化を示す機器と同様の事象が発生する可能性について詳細解析を実施する（ステップＳ８５）。解析部２９は、閾値を超える値を示す解析結果、または正常値であっても異常または劣化の予兆を示す要注意の機器を示す解析結果を、表示制御部３０に表示する（ステップＳ８６）。ユーザは、表示制御部３０に表示された解析結果を確認する。これにより、地上システム２は、１つの機器の異常または劣化を基点に、同一部品、同一設計、または同一路線に適用され、設計、製造、稼動などの情報の因果関係を持つ個体を列車機器管理部２３に蓄積されている情報を元に選定することができ、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅなメンテナンスを行うことができる。

【0059】

つづいて、情報収集装置１のハードウェア構成について説明する。情報収集装置１において、列車統合管理装置１５０はコンピュータなどにより実現される。通信装置１６０は、通信インタフェースにより実現される。読み取り部１１１は、識別タグから情報を読み取るリーダである。状態監視部１１２の一部の機能は、通信インタフェースにより実現される。状態監視部１１２の他の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。

【0060】

図１６は、本実施の形態に係る情報収集装置１が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、情報収集装置１の処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、情報収集装置１の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。また、これらのプログラムは、情報収集装置１の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

【0061】

ここで、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などであってもよい。また、メモリ９２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。

【0062】

図１７は、本実施の形態に係る情報収集装置１が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアで構成される場合、図１７に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。情報収集装置１の各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。

【0063】

なお、情報収集装置１の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

【0064】

つぎに、地上システム２のハードウェア構成について説明する。地上システム２において、通信装置２１は、通信インタフェースにより実現される。列車機器管理部２３はメモリである。受付部３１は入力インタフェースである。表示部３３はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのモニタである。変換部２２、解析部２９、および制御部３２は、処理回路により実現される。地上システム２の処理回路は、前述の情報収集装置１の処理回路と同様、図１６に示すようにメモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、図１７に示すように専用のハードウェアであってもよい。

【0065】

以上説明したように、本実施の形態によれば、列車４に搭載された情報収集装置１は、列車４に取り付けられた機器に貼付された識別タグから当該機器を識別する個体識別番号を収集し、各機器の動作状態を示す稼働情報を収集し、各機器について、個体識別番号、稼働情報、各機器が取り付けられている車両を識別する号車番号、および列車を識別する編成番号を地上システムへ送信する。これにより、地上システム２は、各機器の個体識別番号に関連付けて、編成番号、号車番号、および稼働情報を管理することで、列車に取り付けられた機器の使用履歴を管理することができる。

【0066】

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【符号の説明】

【0067】

１ 情報収集装置、２ 地上システム、３ 列車機器管理システム、４ 列車、５〜７ 車両、１１〜１６ 機器箱、２０ 取得部、２１，１６０ 通信装置、２２ 変換部、２３ 列車機器管理部、２４ 運行情報蓄積部、２５ 稼働情報蓄積部、２６ 展開情報管理部、２７ 製造情報管理部、２８ 設計情報管理部、２９ 解析部、３０ 表示制御部、３１ 受付部、３２ 制御部、３３ 表示部、３４ クラスタリング軸選定領域、３５ クラスタリング軸組合せ式入力領域、３６ データ解析軸選定領域、３７ 付帯情報選定領域、３８ グラフ表示領域、４０ 列車運行管理システム、５０ 製造情報取得部、５１ 製造情報登録部、６０ 設計情報登録部、１１０ 車両情報収集部、１１１ 読み取り部、１１２ 状態監視部、１２１〜１２５ 機器、１３１〜１３５ 識別タグ、１５０ 列車統合管理装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】