JPS60203576A - 列車のル−ル獲得支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 列車運転整理エキスパートシステム構築においてエキス
パートの知識抽出全効率的に行える列車用ルール獲得支
援システムに関するものである。

〔従来の技術〕

運転整理における知識獲得技術は従来には存在しない。

しかし他の分野（医学・化学等）に現存するエキスパー
トシステムにおける知識獲得の方法は概略以下の通りで
ある。

まず特定分野の専門家（以下エキスパートとよ））ト知
識工学者がエキスパートシステム構築のために共同研究
の形で互いに情報交換を行うことから作業が始まる。知
識工学者は特定分野に関する初歩的な知識や用語の意味
を得ていく。一方エキスパートは計算機に対する初歩的
な知識、エキスパートシステム上の知識ペースのデータ
構造や推論部の動作の理解が必要でおる。

エキスパートまたは知識工学者が提示した典型的な問題
に対し、エキスパートはその解とそれに至る推論過程を
主に口頭で説明する。芒らに議論を進めていく内に、知
識工学者は解と説明の中から本質的な知識部分を抽出し
整理していく（インタビュー法）。

十分な議論の末１問題解決に必要な知識が複数定式化さ
れる。最後に知識工学者はこれらの知識全ルールの形で
計算機に入力していく。この際複数のルール間での矛盾
チェック等の作業が必要である。

以上のように知識獲得は２段階より成る。第１段階はイ
ンタビューによりエキスパートのもつ知識全表面に（言
葉あるいは文章の形で具体的に）引き出すこと、そして
第２段階はそれらの知識をルールの集合として知識ペー
ス化し、計算機に入力することである。特に第２段階に
対しては研究が進んでおり、自然言語に近いインターフ
ェイスや、自動的な矛盾検出機能を持つシステムもある
。

従来の知識獲得技術全運転整理に適用しようとすると、
第１段階の知識の抽出に関して次のような不都合が生じ
る。

（１）　エキスパートが持っている知識を具体的な形で
（言葉・文章等で）表現するのはエキスパート自身困難
なことが多く、エキスパートが問題解決の際に行ってい
る推論や判断は長い経験からくる一種の勘や、視覚情報
（列車ダイヤ）によるパターン認識や直感からくるもの
が多いので、インタビューで強制的に知識音引き出そう
とすれば、かえって本来の知識が発揮できずに終わる場
合がある。

（１１）エキスハートに計算機やエキスパートシステム
についての理解を要求することは現実的ではなく、やは
りエキスパートから知識工学者への知識伝達が中心とな
るが、エキスパートシステム構築の際にはこの知識伝達
量が大きな要素を占め、したがって長時間、長期間に及
ぶインタビューは避けられない。しかし自身の領域で活
躍中のエキスパートにとってはこのようなインタビュー
は大きな負担となる。

（ｉＨ）　運転整理エキスパートが知識工学者に推論過
程全説明する場合１図や数値計算（シミュレータ・評価
量計算等）の結果を月いる場合が多い。

一方ルールとしての計算機入力が構文化された文字列で
あるため、その形態変換の際の知識の質の低下が生じる
場合がある。

以上のように知識の獲得で重要なのはルール化された知
識を計算機に入力することではなく、むしろエキスパー
トの知識ｔいかに具体的な形で抽出するかということで
ある。

以上のことから運転整理における知識獲得第１段階に対
する従来技術は無に等しい。

従来の列車のルール獲得支援システムは以上忙示すよう
に存在しないに等しく、また他の分野においてもエキス
パートが自己知識を表現することが非常に難かしく、イ
ンタビュー法では自身に大きな負担がかかり、また計算
結果等の文字列から得ようとすると質の低下が生ずるな
どの欠点がめった。

〔発明の概要〕

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、運転整理におけるルール獲得支援
システムの知識獲得第１段階に重点を置き、エキスパー
トが知識を発揮して行った運転整理の過程そのもの全具
体的な形で抽出が可能な列車のルール獲得支援システム
會提供するものである。

〔発明の実施例〕

本発明の特徴は以下に示すような点が主たる特徴である
。

（１）　エキスパートまたは知識工学者がある問題（ダ
イヤの乱れ）ｔ−設定し、カラーグラフィック端末にそ
の状況を表示する。エキスパートはこのことによって模
擬的に現実の問題に直面し、本来の知識が発揮できるよ
うになる。

（１１）知識伝達は言葉書文章だけでなく、ダイヤ書き
換えという図形操作の形で行うので、情報の欠落がない
。また図形操作と同時に声での説明を録音しく発語思考
法）有機的な知識伝達を可　□能としている。

（ｌｉｔ）　エキスパートのダイヤ変更作業、声での説
明はその後に再現することができる。したがって知識工
学者は別途知識の抽出・整理に専念でき、インタビュー
は補助的な手段として用いる。

（ｉｖ）　変更作業の途中で、様々なデータや数値計算
プログラムの結果を参照することができ、質の高い運転
整理の知識獲得が可能となる。

以下、この発明の一実施例を図に基づき説明する。

ぶ７．″１７ｉ７ｍ＝：工：：二二二二ごホスト計算機
１のＴＳＳ端末として２台のターミナルを使用する。１
台はカラーグラフィック端末２で列車ダイヤ、操作メニ
ューを表示し、３はタブレットで、上記カラーグラフィ
ック端末２の付属装置である。上記タブレット３の動き
に応じてカラーグラフィック端末２の画面上全カーソル
が移動する。この場合、ボタン４を押せばその時のカー
ソルの座標値を入力することができる。タブレット３と
ボタン４だけで、列車ダイヤの操作。

メニューの選択を行う。ま友５は補助ディスプレイで、
カラーグラフィック端末２の画面上に書き切れない参照
用のデータを表示するのに用いる。

６は通常の録音装置（知識伝達要素）で、エキスハート
が発した声を録音するのに用いる。原則としてカラーグ
ラフィック端末２、補助ディスプレイ５に付属している
キーボード（図示せず）は使用しない。

次に第２図は上記第１図のハードウェア構成を運用する
ためのソフトウェア構成である。図にお（へて、全体の
制御をなすシステム制御部６はプログラム全体を制御す
るもので３つの部分よす構成される。乱れ設定部６ａで
はエキスパートまたは知識工学者が要求した乱れ（列車
遅延や設備使用不可・速度制限等）を単数側または複数
個設定し、ダイヤ変更部６ｂは列車着発時刻の変更、使
用番　−線変更、増発、休止等の操作ができ、数値計算
プログラム制御部６ｃは列車走行簡易シミュレータ。

運転整理評価量プログラムの起動、停止、データの流れ
を制御する。

次にマンマシンインターフェイス７には２つの端末の入
出力処理部が対応する。まずカラーグラフィック入出力
処理部７ｂにお、いて、その出力処理では１列車ダイヤ
の表示、平行移動、拡大、縮小９色による列車種別の区
別、上り列車あるいは下り列車のみの表示、実線・破線
による２種類のダイヤ（例えば計画ダイヤと変更ダイヤ
）の区別やそれらの重ね合わせ、及び日本語によるメニ
ュー、メツセージの表示等を行い、カラーグラフィック
入出力処理部７ｂの入力処理では、タブレット３とボタ
ン４による選択メニューの認識、指定列車の認識、移動
位置の認識等を行う。次にマンマシーンインターフェー
ス７の補助端末出力処理部は日本語による補助データの
表示を行う。次に副プログラム８として２つのプログラ
ムが接続されている。まず第１プログラムは列車走行簡
易シミュレータ８ａで、乱れの影響、運転整理の効果を
視覚的に表示したり、変更ダイヤの矛盾（デッドロック
等）の検出を行う。次に第２プログラムは運転整理評価
量計算プログラム８ｂであり、運転整理の効果を定量的
に計算する。そして入力データ９として列車計画ダイヤ
９ａと運転余件、路線設備等のデータ９ｂがある。出力
データ１０はエキスパートが行った運転整理すべての履
歴であるダイヤ変更履歴１０ａと、エキスパートが口頭
で説明したものの録音データ１０ｂがある。

次に知識獲得の流れを第３図に示す。まず初めに知識工
学者またはエキスパートが列車ダイヤの乱れ全設定する
（ステップ１１）。この際、有効な知識獲得のために適
切な乱れ全設定することが重要である。

次にこの乱れのもとてシミュレーションを行なう。その
結果、ダイヤ変更を行わない場合、乱れがどの程度影響
を及はすかが図示される。同時にその影響の大きさが評
価量プログラムにより定量的に計算される（ステップ１
３）。シミュレーション結果はカラーグラフィック画面
に、評価量は補助画面に表示される（ステップ１４）。

設定された乱れとシミュレーションの結果、及び評価量
を参照しながらエキスパートは現状を評価し１判断を行
う（ステップ１５）。この際の推論過程はできるだけ細
かく声で説明するようにする（発語思考法）。そしてそ
の声は全て録音される。

ここで、エキスパートは適当なダイヤ変更上することが
、できる（ステップ１６ｂ）。その変更方法は第１図の
タブレット３とボタン４で１列車・駅・時刻等を順次対
話的に入力していくことによって行う（ステップ１８）
。上記変更の結果は即刻、カラーグラフィック画面に現
われる。ま卒プログラムではエキスパートが行った変更
作業全全て保存する（ステップ１９）。

エキスパートが変更を繰返す過程で適宜、データの参照
（ステップ１６ａ）や、シミュレーション（ステップ１
６ｄ）、評価量計算の実行を行うことが可能である。

上記エキスパートの変更作業が終了（ステップ１６Ｃ）
すれば、知識工学者はその乱れに対する変更履歴と録音
結果より分析を行い、知識の本質部分をルールの形で抽
出整理（ステップ２１ａ。

２１ｂ）してゆ〈時にはエキスハートとのインタビュー
全併用することもある。

以上の様な知識獲得の流れの結果、エキスパートの知識
のうち具体的な表現が容易なものについては録音に、表
現が困難な推論は変更履歴に貯えられているので、知識
工学者はめる問題に対して発揮されたエキスハートの知
識すべてを獲得できることになり、エキスパートの負担
金軽減できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば模擬的に現実問題に直
面すること、並びに図形処理を通して入力するよう構成
し九ので、具体的な表現が困難な本来の知識をエキスパ
ートから容易に抽出できるためエキスパートの負担を大
幅に軽減でき、また。

発語思考法により、操作履歴と合わせた有機的な情報が
知識工学者にスムーズに伝達可能な列車のルール獲得支
援システムが得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による列車のルール獲得支援
システムのハードウェア構成図、第２図は第１図のソフ
トウェア構成図、第３図は第２図のフローチャート図で
ある。 １・・・ホスト計算機、２・・・カラーグラフィック端
末、３・・・タブレット、４・・・ボタン、６・・。 録音装置、７・・・マンマシーンインターフェース。 特許出願人　三菱電機株式会社 緘 免２図 手続補正書（自発） １．事件の表示　特願昭　５９−１５７２６５号２、発
明の名称 列車のルール獲得支援システム ３、補正をする者 代表者片由仁へ部 ５、補正の対象 ６、補正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 列車の運転整理を行なう知識の知識獲得システムにおい
   て、上記運転整理の知識を列車ダイヤまたは操作メニュ
   ーが表示されるカラーグラフィック端末と、このカラー
   グラフィック端末を操作するためのマンマシーンインタ
   ーフェースと、上記カラーグラフィックの補助手段とし
   て利用される発語思考法による知識伝達要素と音用いて
   獲得したことｔ％徴とする列車のルール獲得支援システ
   ム。