JP4873984B2 - ネットワーク情報の管理方法 - Google Patents

Description

本発明はネットワーク情報の管理方法に関し、特に抵抗要素を備えたネットワーク情報の管理方法に関し、たとえば抵抗要素としてのバルブを備えたネットワークとしての管網においてその情報を管理するための、ネットワーク情報の管理方法に関する。

水道管などの管網を管理する場合には、その管網における管路設備の情報を管理することが必要であるとともに、あわせて、その管網の水理解析にもとづく管路性能の情報を管理することが必要である。管路設備の情報を管理する目的で、たとえば国土交通省が公開している地図情報システムを利用することができる。その場合は、その地図情報システムの地図データに、管路設備に関する情報すなわち管網のネットワーク情報と、管網の水理解析のための情報すなわちネットワーク解析のための情報を含ませることが好都合である（特許文献１）。

このとき、管網を構成する管路には、抵抗要素としての多数のバルブが設けられていることが多い。このバルブは、水理解析の際にネットワークの構成要素となるものであり、その数が多いと水理解析に時間がかかってしまう。その一方で、管路に設けられたバルブのうちには、全開バルブなどの水理的に意味のないバルブがあり、このバルブをうまく取り扱えば水理解析の手間を軽減することを期待可能である。

すなわち、図４は、従来における、管網の管理すなわち設備の管理のための管理上のデータと、水理解析のための解析用のデータとの取扱い方法の一例を示す。図示のように、管路１に設けられたバルブには、閉止バルブ（全閉バルブ）や制御用バルブなどの水理的に意味のあるバルブ２Ａと、全開バルブなどの水理的に意味のないバルブ２Ｂとが存在する。

しかし、この図４のデータ例は、バルブ２Ａ、２Ｂをすべてノードで管理し、これを管理上のデータのみならず解析用のデータにおいて利用するものである。このため、解析時にはすべてのバルブ２Ａ、２Ｂによって管路１が分断され、したがって解析の対象となる要素の数が大量になり、水理解析に時間がかかってしまう。

これに対し、図５は、同様のデータについての取扱い方法の他の例を示す。この例では、水理的に意味のあるバルブ２Ａは、図４の場合と同様にノードで管理し、解析用のデータにおいても使用するが、水理的に意味のないバルブ２Ｂは、管理用データにおいてはノードではなく管路１上に存在する記号として管理し、水理解析用のデータとしては利用しない。

このようにすると、水理解析に用いられるバルブの数を低減することができて、解析の手間を軽減することが可能となる。しかし、この場合は、コンピュータによるデータ処理上、水理的に意味のあるバルブ２Ａと、水理的に意味のないバルブ２Ｂとを複数レイヤで管理することになってしまい、検索や集計などのさまざまなアプリケーションごとに複数レイヤを同じレイヤとして扱うために特別な処理が必要になってしまう。
特開２０００−１１３０２０号公報

そこで本発明は、このような課題を解決して、抵抗要素を備えたネットワークの解析を容易かつ高速に行うことができるようにすることを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、経路上に抵抗要素を備えたネットワークについてのネットワークの設備の管理とネットワークの性能の解析とを行うに際し、経路に解析データとのリンクを行うためのリンク用ＩＤを持たせ、解析データの作成時に、ネットワークの性能上意味を持たない抵抗要素で分割された一対の経路のリンク用ＩＤを同一にすることにより、解析上のデータとして１つの経路とするものである。

また本発明によれば、上記において、抵抗要素についてのネットワーク性能上意味を持つ属性を参照してリンク用ＩＤを更新することが好適である。

本発明によれば、経路上に抵抗要素を備えたネットワークについてのネットワークの設備の管理とネットワークの性能の解析とを行うに際し、経路に解析データとのリンクを行うためのリンク用ＩＤを持たせ、解析データの作成時に、ネットワークの性能上意味を持たない抵抗要素で分割された一対の経路のリンク用ＩＤを同一にすることにより、解析上のデータとして１つの経路とすることで、解析対象となる要素の数を減らすことができ、このため解析速度を向上させて容易に解析を行うことができる。また、これにより抵抗要素を１レイヤで管理することができるため、複雑な管理が不要になり、この点からも管理を容易に行うことが可能となる。

また本発明によれば、抵抗要素についてのネットワーク性能上意味を持つ属性を参照してリンク用ＩＤを更新するため、解析データの作成時に抵抗要素についての情報を参照する必要がなく、処理を高速に実行することができる。

以下、本発明の実施の形態のネットワーク情報の管理方法を、水道管の管網を例として説明する。
図１において、１１は水道管路、１２Ａは管路１１に設けられた水理的に意味のあるバルブとしての制御バルブ、すなわち管路１１の圧力や流量などを制御するためのバルブである。また１２Ｂは、管路１１に設けられた水理的に意味のないバルブとしての全開バルブである。

この場合に、図示のように、全開バルブ１２Ｂは、管理上のデータとしては意味のあるものであるため、この管理上のデータとしては普通に存在させる。しかし、解析上のデータとしては意味を持たないものであるので、この全開バルブ１２Ｂにて分割された管路１１（エッジ）は、解析上のデータとしては一本化したものとする。なお、解析上のデータとして意味のある制御バルブ１２Ａは、管理上のデータとしてはもちろんのこと、解析上のデータとしても普通に存在させる。

このように全開バルブ１２Ｂにて分割された管路１１を解析上のデータとしては一本化したものとすることで、全開バルブ１２Ｂを解析対象となる要素から除外することができる。すなわち解析対象となる要素の数を減らすことができる。このため解析速度を向上させて容易かつ迅速に解析を行うことが可能となる。また、これにより、要素としてのバルブを複数のレイヤに分けて管理する必要がなく、１レイヤで管理することができるため、複雑な管理が不要になり、この点からも管理を容易かつ迅速に行うことが可能となる。

管路１１には、ユニークキーとなるＩＤとは別に、解析データとのリンク用ＩＤを持たせる。たとえば、管路１１において制御バルブ１２Ａの一端に接続される部分（エッジ）のリンクＩＤと、その他端に接続される部分（エッジ）のリンクＩＤとを、異なる値として、解析モデルを作成する。図示の例では、制御バルブ１２Ａの一端に接続される部分（エッジ）のリンクＩＤはＬｉｎｋＩＤ＝１とされ、その他端に接続される部分（エッジ）のリンクＩＤは、ＬｉｎｋＩＤ＝２と、異なった値に設定されている。これに対し、管路１１における全開バルブ１２Ｂに接続される部分のリンクＩＤは、この全開バルブ１２の一端側に接続される部分も他端側に接続される部分も、ともにＬｉｎｋＩＤ＝１と、同じ値に設定されている。すなわち、上記のように解析用のデータとして一本化される管路のリンク用ＩＤを、同一にしている。これによって、解析用のデータとしての一本化を具体的に達成することができる。なお、制御バルブ１２Ａが設けられた管路は、この制御バルブ１２Ａの一端側と他端側とでリンク用ＩＤが異なった値であるため、解析上のデータとての一本化は行われない。

図２は、解析の対象となる管網におけるすべての全開バルブ１２Ｂについて、その管路の解析データの一本化を行って作成された解析モデルの具体例を示すものである。この図から、解析の対象となる要素の数が低減していることを理解できる。

上述の管路のＩＤについて詳しく説明する。一般的には、バルブの前後で管路のＩＤが異なっていれば、全開、全閉に関係なく全てのバルブに水理的意味合いが与えられていることになり、また管路数も多くなるので、解析作業に時間が掛かることになる。これを避けるためには、上述した背景技術のように、全開バルブと、全閉・制御バルブとを別々のレイヤーで管理し、水理解析時には全閉・制御バルブのデータのみを対象とすればよい。しかし、その場合は、バルブのレイヤーが二つ存在するため、バルブ操作のたびにレイヤー間でバルブデータの移動が生じるなど、煩雑なデータ管理が必要になってしまう。これに対し、上記のように全開バルブ１２Ｂの両側の管路においてリンクＩＤを同じにすれば、水理解析の際に管路を一つのものとみなすことがでる。

このように全開バルブ１２Ｂが設けられた管路１１のリンク用ＩＤをこの全開バルブの一端側と他端側とで同一にしてデータの一本化を行うことで、管理対象の管路から解析結果を簡単に参照することができる。

つまり、上述した手法によれば、一般的に管路中のバルブは大半が全開であるという事実にもとづき、水理解析上は大半のバルブを存在しないものとして扱うことができ、また管路のＩＤを同一化することによって、水理解析の際における管路数を少なくすることができるため、解析作業の負荷を大幅に低減することができる。

図３を参照して、このことを具体的に説明する。図３（ａ）は、全閉バルブまたは制御バルブと、全開バルブとを備えた管網の例を示し、各管路にはＩＤすなわちＩＤ１〜ＩＤ１０が付与されている。つまり、この図３（ａ）の管網では、水理解析上は１０本の管路が存在している。図３（ｂ）は、全開バルブの両端にそれぞれ接続される一対の管路について、同一のＩＤ（ここでは数字の小さい方のＩＤ）を付与した状態を示す。そして図３（ｃ）は、同図（ｂ）における各バルブに水理抵抗値を与えた状態を示す。ここでは、全開バルブに、水理抵抗値が最小になる値、たとえば０を与えるとともに、全閉バルブまたは制御バルブを仮に全閉バルブであるとして、それに、水理抵抗が最大になる値、たとえば１．０を与えている。同図（ｃ）に示すように、同図（ａ）のものと比べて、バルブの数が低減するとともに、それに対応してＩＤの数も低減している。すなわち、管網における要素数が低減している。

これに対し、同図（ｄ）は、上記した本発明の手法は使わずに、同図（ａ）に示される管網について、単に全開バルブに水理抵抗値が最小になる値たとえば０を与えるとともに、全閉バルブまたは制御バルブを仮に全閉バルブであるとして、それに水理抵抗が最大になる値たとえば１．０を与えて、その管路レイヤーを抽出しただけのものである。この場合は、水理解析上、全てのバルブが存在するとともに、各バルブに接続された管路にそれぞれ別個のＩＤが付与されることになるので、同図（ｃ）に示すものに比べて解析作業の負荷は大きなものとなってしまう。

図３（ａ）〜（ｃ）に示される手法をさらに具体的に説明すると、下記の通りとなる。すなわち、
（１）バルブの開閉データを検索する。

（２）全開バルブである場合は、バルブの前後の管路のＩＤを一致させる。
（３）全閉バルブや制御バルブである場合は、相当の水理抵抗値を与える。
（４）水理解析を行う。
となる。時期をずらせて再度水理解析を行う場合は、次のようにする。

（５）全開解析時以降のバルブ操作履歴を検索する。
（６）操作履歴があったバルブにおいて、全閉バルブや制御バルブを全開とした場合は、バルブの前後の管路ＩＤを一致させる。

（７）操作履歴があったバルブにおいて、全開バルブを全閉バルブや制御バルブとした場合は、バルブの前後で一致させてあったＩＤを本来の管路ＩＤに戻す。
（８）操作履歴のあったバルブについて、全閉バルブ、制御バルブの水理抵抗値を再設定する。
（９）水理解析を行う。

実際には、水理解析用の管路データベース（バルブデータを含まないもの）のレプリカを設けて、バルブレイヤーの情報をもとに、水理解析用管路データベースの管路ＩＤを操作する。

リンク用ＩＤは、バルブの属性、すなわち制御バルブであるか、全閉バルブであるか、全開バルブであるかなどの属性を参照して、更新することが好適である。この更新は、たとえば、管理上のデータである設備データの作図時や設備データの保存時などにおいて、行うことができる。あるいは、設備データの保存後に一括してリンク用ＩＤを更新することもできる。

このようにすると、リンク用ＩＤはバルブの属性を参照して更新されるため、解析データの作成時にはバルブ情報を参照する必要がなく、このため、高速に処理を行うことができる。

以上のようにすると、バルブを一つのレイヤで管理できるとともに、解析対象データ量を削減することができ、このため水理解析の容易化および高速化を達成することができる。なお、上記においては水道用の管網について説明し、この水道には上水道と下水道とが含まれるものであるが、このほかに、たとえばガス配管網の解析にも利用することができる。さらに、電気配線網の解析などの、ネットワークデータを利用した他の解析にも同様に応用することができる。

本発明の実施の形態のネットワーク情報の管理方法を示す図である。 図１に示す手法によって作成された解析モデルの具体例を示す図である。 図１に示す手法によって作成された解析モデルの他の具体例を示す図である。 従来のネットワーク情報の管理方法の一例を示す図である。 従来のネットワーク情報の管理方法の他の例を示す図である。

符号の説明

１１ 管路
１２Ａ 制御バルブ
１２Ｂ 全開バルブ

Claims (2)

1. 経路上に抵抗要素を備えたネットワークについてのネットワークの設備の管理とネットワークの性能の解析とを行うに際し、経路に解析データとのリンクを行うためのリンク用ＩＤを持たせ、解析データの作成時に、ネットワークの性能上意味を持たない抵抗要素で分割された一対の経路のリンク用ＩＤを同一にすることにより、解析上のデータとして１つの経路とすることを特徴とするネットワーク情報の管理方法。
2. 抵抗要素についてのネットワーク性能上意味を持つ属性を参照してリンク用ＩＤを更新することを特徴とする請求項１記載のネットワーク情報の管理方法。

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