トップス

TOPS ( Total Operations Processing System ) は、英国で長年使用されていることで知られる、鉄道機関車および鉄道車両を管理するためのコンピュータ システムです。

TOPSはもともと、サザンパシフィック鉄道（SP）、スタンフォード大学、IBMの3社が鉄道物流管理用の紙ベースのシステムに代わるものとして開発しました。1960年に共同所有のコンサルタント会社TOPS On-Line Inc.が設立され、TOPSの実装と第三者への販売を目標としました。開発は長期化し、リリース可能なビルドを作成するのに約660人年の労力を要しました。1968年半ばに、システムの第1フェーズがSPに導入され、すぐに従来の方法よりも優れていることが証明されました。^[1]

SP に加えて、TOPS は北米全域およびそれ以外の地域で広く採用されました。一時は米国の鉄道会社の多くで広く使用されていましたが、このシステムはおそらく英国で最も広く使用されています。1971 年、国有化された鉄道事業体である英国鉄道(BR) は、TOPS を調達して自社の事業に統合することを決定しました。既存のシステムを取得する方が、独自のプログラムを開発するよりも安価で迅速に実装できるためです。ただし、TOPS では必要な機能をすべて実行できるわけではないことが指摘されました。1970 年代半ばに実装されて以来、BR とその後継者はどちらもこのシステムを運用し続けています。SP 自体は、ターミナル情報処理システム(TIPS) と呼ばれる新しいシステムを開発し、1980 年に TOPS を完全に置き換えました。^[1]

1950年代から1960年代にかけて、コンピュータベースの管理システムの導入は、特に物流に関わる様々な業務に大きなメリットをもたらすことが次第に認識されるようになりました。^{[2]その結果、1960年代までには、}日本、カナダ、米国を含む様々な国の様々な鉄道会社がそのようなシステムの開発と導入を開始しました。この技術を早くから採用した組織の中には、サザンパシフィック鉄道（SP）がありました。^[2]

1950年代後半、SP社はアメリカのテクノロジー企業IBM社と、同社の技術を鉄道管理に導入することについて協議を始めた。^[2] IBMは、接近するソ連の核爆撃機に迎撃機を誘導するために設計された米空軍のSAGEプロジェクトでの成果の多くを、南太平洋のニーズに応えるために転用した。^{[3]このプロジェクトは}Total Operations Processing System（TOPS ）と名付けられ、その開発は特別に設立されたコンサルタント会社TOPS On-Line Inc.によって行われ、SP社が80パーセントを所有し、残りの株式をIBMが保有した。^[2]

TOPSは、機関車や車両に関連するすべての書類（保守履歴、部門や車両基地への割り当て、任務、状態、場所など）をコンピュータ形式で保存し、すべての保守施設の端末で常に更新するものでした。^{[4] [2]}紙では、この情報を追跡するのは難しく、最新の状態に保つのが面倒で、問い合わせに時間がかかり、何度も電話をかける必要がありました。この情報をコンピュータ化することで、鉄道会社は資産をより適切に追跡し、より有効に活用できるようになりました。^[4]

TOPSは、その時代としては比較的複雑なシステムであり、包括的であるだけでなく、リアルタイムで動作する必要があった。^[2]そのため、開発には特に時間がかかった。BRの最高運用管理者であるロバート・アーノットによると、TOPSの最初のフェーズには約660人年の労力がかかり、作業開始から1968年半ばの運用開始宣言までに8年が経過した。開発期間が長かったにもかかわらず、TOPSはすぐにSPにとって成功であることが証明された。事務員は、半日かかって何十回も電話をかけていた仕事が、TOPSを使用すると5分以内に完了することが多いとよく言っていた。^[2]

SP 社での TOPS の成功により、このシステムはすぐにアメリカのさまざまな鉄道会社や海外の顧客に次々と販売され、そこでも同様のメリットがあることが証明されました。^[2] TOPS を他の鉄道会社に販売することでシステムの開発コストを相殺できるため、SP 社は TOPS を第三者に販売することに熱心でした。同社は評判を守ることにも意欲的だったため、TOPS に関心のある他の鉄道会社に支援を提供し、成功の可能性を高めました。^[2]カナダ国鉄などの一部の鉄道会社は、独自の特注システムを長期的な後継として開発するまでの暫定措置として TOPS を導入することを選択しました。^[2]

1960年代後半、英国鉄道（BR）は、特に衰退しつつあった貨物輸送の効率を上げる方法を模索し、計画と管理の両方を改善するための重要なツールとしてコンピューターベースのシステムを特定しました。^[2]具体的な要件には、貨物車両のより効果的な利用、ターミナルおよび操車場での作業のより適切な事前計画、特定の貨物と特定のサービスのより適切な調整、顧客の所在地関連の要求への迅速な対応などがありました。BRの計画担当者は、たとえ国有企業に「英国製品を購入」するという英国政府の要件に違反するとしても、現地でシステムを開発するよりも、既存のシステムを購入した方が迅速かつ安価であることに早くから気付いていました。

フランスの交通市場集中管理（GCTM）やカナダの交通報告・管制システム（TRACS）など、世界中のさまざまなシステムが検討されたが、BRの要件には適していないことが判明した。実際、世界中の既存のシステムで要件を完全に満たすものはなかった。^[2]しかし、SPのTOPSシステムは、未解決の要件の多く（すべてではない）を満たしていた。1970年6月から、SPからの代表団が数回英国を訪れ、BRの既存の慣行について議論および評価し、同時に米国を訪問してSPの運用を視察した後、双方はTOPSが実行可能な選択肢であると結論付けた。^[2]

TOPS の財務上の根拠となる準備作業は 1970 年の夏に開始され、その過程で、4 年間の導入期間が望ましい選択肢として浮上しました。^[2] 1971 年に実施された分析では、最も悲観的な仮定が正しい場合でも、TOPS の導入によって年間 3,400 万ポンドの純価値の健全な増加が維持されることがわかりました。その利点を十分に確信した BR の取締役会は、1971 年 6 月に、システムとソース コード (当時、このような大規模なメインフレーム ベースのシステムでは一般的でした) を購入することを決定しました。^[2] TOPSは外国製であるため、 TOPS を運用するためのIBM System/360メインフレームの購入はヒース内閣の承認が必要であり、1971 年 10 月に承認されました。この決定は、TOPS によって BR の貨物業務が利益を生むようになるという確信によって正当化されました。^[2]

BRのTOPS実装のコストには、1972年から1980年までの資本コスト560万ポンド、開発コスト570万ポンド、機器レンタルコスト2,250万ポンドが含まれていました。^[2]コンピュータ自体と、それらを操作するために適切に訓練されたスタッフは別として、実装に影響を与える最も技術的に困難な側面は、システムの地理的に異なる要素をまとめるのに必要な通信でした。 ^[2]実装フェーズは、SPが提供するデータ処理の専門家によって大きく支援されました。SPの専門家の強い要請により、BRは当初求められていたボリューム受け入れ機能を非現実的であると判断して省略しました。^[2]

TOPSの運営本部は、BRの本社にほど近い既存の鉄道オフィスビルに設置された。^[2]この計画のために建物は大規模な改修が必要となり、最上階は住宅計画と開発作業のためのオープンプランのオフィスに改装され、コンピューティング機器と通信機器は下の2つの別々のフロアに収容された。後者は信頼性の高い動作のために制御された環境を必要とした。アモットによると、TOPSの導入は労使関係や上級管理職の面で大きな悪影響なしに行われた。^[2]

1970 年代初頭に TOPS システムが採用されたことで、イギリスの鉄道網全体の作業慣行にいくつかの変化がもたらされました。これまで、機関車には 3 つの異なるシリーズで番号が付けられていました。蒸気機関車には、最大 5 桁の飾りのない番号が付けられていました。ディーゼル機関車には、先頭に文字「D」が付いた 1 桁から 4 桁の番号が付けられ、電気機関車には文字「E」が付けられていました。したがって、最大 3 台の機関車が同じ番号を持つことができました。TOPS ではこれに対応できず、また、同様の機関車をグループとして扱うために、分類上連続したシリーズで番号を付ける必要がありました。

必要なのは連続性だけでしたが、番号を付け直す必要があるため、分類には論理的なシステムを採用することが決定され、5桁または6桁のTOPS番号は2つの部分に分割されました。機関車または多連ユニットのクラスは1,000台を超えて番号が付けられることはなかったため、最後の3桁はそのクラスの001から999までの個別の番号に使用されましたが、クラス43は000まで下がり、これは残っている唯一のHSTプロトタイプ動力車の番号です。最初の2桁または3桁は、機関車または多連ユニットのクラスを示すために使用されました。番号は、その区分を強調するために「47 401」のようにスペースで区切られた2つのグループで記述されることがよくありましたが、TOPSシステムでは実際にはスペースなしで「47401」として保存および表示されました。TOPSシステムでは、サブ分類はスラッシュとサブクラス番号で示されました。例:「47/4」。 TOPS システムでは強制されていませんが、サブクラス番号は機関車番号システムの境界となるのが慣例でした。たとえば、クラス「47/4」は番号「47 401」で始まります。サブクラスに 99 を超える番号がある場合、番号の連続は 3 桁目の次の値まで延長されます。したがって、クラス「47/4」には 200 台を超える機関車があったため、サブクラス「47/5」と「47/6」は存在せず、慣例により次の有効なサブクラスは「47 701」で始まる「47/7」でした。ただし、場合によっては、シーケンスが一致しないことがあります。たとえば、158/ 0 の番号は 158 7 01で始まります。

機関車にはクラス 01～98 が割り当てられています。ディーゼル機関車は 01～79 (当初は 01～69)、交流電気機関車は 80～96、部門用機関車 (収益を生む用途ではないもの) は 97、蒸気機関車は 98 です。直流電気機関車には当初クラス 70～79 が割り当てられていましたが、これは 2011 年に変更されました (英国鉄道の機関車と電車の番号付けと分類を参照)。この名残であるクラス 73 は、おそらくディーゼル機関車であると同時に直流電気機関車でもあると見なすことができるため、引き続き番号が変更されていません。奇妙なことに、英国鉄道の船舶車両がクラス 99 としてシステムに含まれていることです。機械式または油圧式のトランスミッションを備えたディーゼル マルチプル ユニット(DMU) は 100～199、電気トランスミッションを備えたディーゼル マルチプル ユニット(EMU) は 200～299 に分類されます。 300～399は架空交流ユニット（交流/直流デュアル電圧ユニットを含む）で、南部地域の第三軌条直流EMUは400～499、その他の直流EMUは500～599です。最近では、新しい電動マルチユニットとバイモードマルチユニットに700シリーズが、新しい高速ユニットに800シリーズが与えられています。900シリーズの選択された番号は、主に以前の旅客ユニットから改造された部門マルチユニットに使用されています。

客車と個々の電車には 5 桁の番号が割り当てられています。1980 年代初頭以降、機関車と同じ番号を持つことは禁止されていますが、それ以前は、番号の一部とみなされる接頭文字が付いていたため、重複が可能でした。最近の EMU 納入では、客車番号は 6 桁です。

TOPS はここ数十年で時代遅れになってきました^{[いつからでしょうか]}。これはテキスト端末、メインフレーム駆動のシステムであり、現代のコンピュータ ユーザー インターフェイスと比較すると、あまりユーザー フレンドリではなく、使いにくいとみなされています。さらに、独自のプログラミング言語である TOPSTRAN (厳密には別の言語ではなく、IBM アセンブラ マクロのセット) で記述されており、これを保守する開発者を見つけてトレーニングすることがますます困難になっています。イギリス鉄道の分割と民営化もTOPS に打撃を与えました。これは、TOPS がその目的のために設計されていなかったためです。一部の貨物運行会社は、情報を最新の状態に維持していません。^[要出典]

TOPS 2000と呼ばれる、よりユーザーフレンドリーなインターフェースでシステムを「スキン化」する試みがなされてきました。さらに、TRUST 、Genius、Mobile Consisting Application（2019年から3Squared RailSmartソフトウェアスイートの一部として販売されている）などの他の並行システムも現在存在しますが、^[5] TOPSシステムに完全に取って代わるものはまだありません。

これはTOPSの事務員が作成できる典型的なレポートです。問題の列車は、ウィンズフォード近郊のオーバー・アンド・ウォートンからバークシャーのレディング・ウェスト・ジャンクションまで走行する25両編成の貨物列車です。^[6]

K383400 0010 2837 22/10/86 U483 ON N199 BY KO
377Z380 22 TFA - 9KJ の列車問い合わせ回答
実際の列車ID 377Z380 22 予約済み 7Z380
出発 オーバー&ワー 1520 22 2時間20分遅れ 理由 L CAT B セクター5
機関車25901
機関車25908
  25 LDS 0 MTYS 886 トン 799 T/FT 418 潜在的真空ブレーキ力
ステーション構成到着出発LDS MTYSスケジュール
37015 オーバー＆ワー 1520 025 000 71212
65700 ベスコティド NRP 1707 EST 1709 EST 025 000
74260 READINGWJ 詳細 2007 EST 025 000
終わり