鉄道車両制御の分散処理のための車上アプリケーション再構築とワークフロー管理方式の提案

摘要

本論文では，鉄道車上監視制御システムの分散処理の実現について述べる.実時間システムである鉄道車上監視制御システムの処理を複数の車両で分散実行することができれば，負荷分散により実時間性を満たしながら新たな処理を追加する余裕が生まれ，機能拡張性が向上する.また，協調制御という複数の車両間の機器を連携させる制御を行う場合，集中制御方式に比べて実行時間が短縮できるため，現在の車上コンピュータの性能でも実時間制約を満たして実現することが可能となる.しかしながら，歴史的な経緯から現状の鉄道車両制御ソフトウェアは集中実行される一つの逐次プログラムとして実現されており，そのままでは分散実行することは不可能である.そこで本研究では，既存のソフトウェアをもとにシステムの分散処理化を実現する.具体的には，まず，既存のソフトウェアを機能ごとに分割することで，単体で実行可能な複数のモジュールを生成する.次に，これらのモジュールを必要なタイミング，周期で実行するための機構であるワークフロー管理方式を提案,実現する.このようにして開発したプロトタイプシステムを用いて，各処理に必要な実行時間を計測する.この結果をもとに性能評価を行い，提案手法により機能拡張性が向上することを示す.