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技術 運用計画作成方法および運用計画作成システム

出願人 株式会社東芝東芝インフラシステムズ株式会社
発明者 愛須英之鈴木辰徳大槻知史久保英樹
出願日 2016年9月12日 (5年2ヶ月経過) 出願番号 2016-177874
公開日 2018年3月22日 (3年8ヶ月経過) 公開番号 2018-045312
状態 特許登録済
技術分野 特定用途計算機
主要キーワード 巡回パターン 混合整数線形計画法 基本車両 不連続箇所 タブー探索 周期日数 運用パターン 繋ぎ換え
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月22日)のものです。
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図面 (12)

課題

鉄道の車両等の運用計画を自動で作成することができる運用計画作成方法および運用計画作成システムを提供する。

解決手段

本実施形態による運用計画作成方法は、輸送機器運行ダイヤを構成する複数の行路情報を接続した運用巡回パターンを、演算部において生成する。演算部は、該運用巡回パターン内で隣接する行路情報間において輸送機器が留置場所入庫する時刻および該留置場所から出庫する時刻を示す入出庫ペア情報を、前記運用巡回パターンから抽出する。さらに、演算部は、入出庫ペア情報と該輸送機器の留置場所の留置番線情報とに基づいて該輸送機器を留置させる留置番線を割り当てる。

概要

背景

従来から鉄道バス航空機等の予め運行ダイヤの決まっている輸送機器における車両等の運用計画人手によって作成されていた。初期段階の運用計画は、まず基準となる基本車両運用計画を作成し、それを基に日々の各計画を得るというものである。基本車両運用計画は運用巡回パターンおよび構内巡回パターンで構成され、様々な制約条件を考慮しながら、少ない車両数乗務員数で運用することができるように決定される。運用巡回パターンは、車両等の運用開始場所(およびその時刻)と運用終了場所(およびその時刻)との周期的な繰り返しを示すパターンである。また、構内巡回パターンは、車両を構内へ留置するときの入庫場所(およびその時刻)と出庫場所(およびその時刻)との周期的な繰り返しを示すパターンである。

運用巡回パターンを作成するためには、運用開始時における車両の留置場所出庫時刻、並びに、運用終了時における車両の留置場所・入庫時刻等を考慮する必要があるため、構内巡回パターンの情報が必要となる。一方、構内巡回パターンを作成するためには、車両の運行開始場所・出発時刻や運行終了場所・到着時刻等を考慮する必要があるため、運用巡回パターンの情報が必要となる。このように、運用巡回パターンと構内巡回パターンとは相互に密接に関係している。従って、運用計画の立案者は、運用巡回パターンおよび構内巡回パターンの両方の調整を繰り返しながら矛盾の無い運用計画を策定していた。

しかし、近年、運用計画の立案者の養成が困難になってきており、運用計画の立案作業を自動化することが所望されている。

概要

鉄道の車両等の運用計画を自動で作成することができる運用計画作成方法および運用計画作成システムを提供する。本実施形態による運用計画作成方法は、輸送機器の運行ダイヤを構成する複数の行路情報を接続した運用巡回パターンを、演算部において生成する。演算部は、該運用巡回パターン内で隣接する行路情報間において輸送機器が留置場所へ入庫する時刻および該留置場所から出庫する時刻を示す入出庫ペア情報を、前記運用巡回パターンから抽出する。さらに、演算部は、入出庫ペア情報と該輸送機器の留置場所の留置番線情報とに基づいて該輸送機器を留置させる留置番線を割り当てる。

目的

特開平9−315308号公報
特許第3928268号公報
特許第5075577号公報
特許第3540642号公報
特許第4241584号公報
特許第4894035号公報






鉄道、バス、航空機等の予め運行ダイヤの決まっている輸送機器の運用計画を自動で作成することができる運用計画作成方法および運用計画作成システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

輸送機器運行ダイヤを構成する複数の行路情報を接続した運用巡回パターンを、演算部において生成し、該運用巡回パターン内で隣接する前記行路情報間において前記輸送機器が留置場所入庫する時刻および該留置場所から出庫する時刻を示す入出庫ペア情報を、前記演算部が前記運用巡回パターンから抽出し、前記入出庫ペア情報と該輸送機器の留置場所の留置番線情報とに基づいて前記演算部が該輸送機器を留置させる留置番線を割り当てること、を具備する運用計画作成方法

請求項2

前記入出庫ペア情報のうち前記留置番線の割り当てができないフェイルペア情報がある場合、前記フェイルペア情報を禁止する制約条件を生成し、前記制約条件に基づいて、前記運用巡回パターンの生成および前記入出庫ペア情報の生成および前記留置番線の割り当てを再度実行することをさらに具備する、請求項1に記載の運用計画作成方法。

請求項3

前記運用巡回パターンの生成において、前記演算部は、第1行路情報の到着場所出発場所とする他の行路情報のうち、前記第1行路情報の到着時刻後であってかつ該到着時刻に最も近い出発時刻を有する行路情報を第2行路情報として前記第1行路情報に接続する接続処理を実行し、前記接続処理を前記複数の行路情報に繰り返し実行して前記複数の行路情報からなる接続ラインを生成し、前記接続ラインの前記行路情報の前後で到着場所と出発場所が接続しない不連続箇所を相互に接続することで接続ループを生成し、複数の前記接続ループが生成された場合、該複数の接続ループにおいて共通の出発場所または到着場所を互いに繋ぎ換えることによって単一の前記運用巡回パターンを生成する、請求項1または請求項2に記載の運用計画作成方法。

請求項4

前記留置番線の割り当てにおいて、前記演算部は、同一の留置場所において複数の前記入出庫ペア情報のそれぞれについて留置時間の重複数をカウントする重複カウント処理と、複数の前記入出庫ペア情報のうち前記留置時間の重複数の最も少ない入出庫ペアもしくは前記入出庫ペアの選択可能な前記留置番線の数より前記重複数が少ない入出庫ペアを除く除去処理とを繰り返し実行し、前記演算部は、前記除去処理において除去された前記入出庫ペア情報の順番と逆の順番で前記留置番線を割り当てる、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の運用計画作成方法。

請求項5

前記演算部において、前記運用巡回パターンの巡回周期を前記輸送機器に実施すべき作業の実行周期割り算し、前記割り算で得られた数N(Nは2以上の整数)だけの作業計画を、前記運用巡回パターンにおける前記作業の可能な留置場所に設定し、前記N個の作業計画の内、第k作業計画(1≦k≦N)とその前に隣接する第k−1作業計画との間の第1間隔、および、第k作業計画とその後に隣接する次の周期の第k+1作業計画との間の第2間隔を算出し、第1間隔と第2間隔との時間差が小さくなるように第1〜第N作業計画のいずれかの設定を変更する作業計画調整を実行する、ことをさらに具備する、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の運用計画作成方法。

請求項6

輸送機器の運行ダイヤを構成する複数の行路情報、および、前記輸送機器の留置場所の留置番線情報を格納する記憶部と、前記複数の行路情報を接続した運用巡回パターンを生成し、該運用巡回パターン内で隣接する前記行路情報間において前記輸送機器が留置場所へ入庫する時刻および該留置場所から出庫する時刻を示す入出庫ペア情報を前記運用巡回パターンから抽出し、前記入出庫ペア情報と前記留置番線情報とに基づいて該輸送機器を留置させる留置番線を割り当てる演算部と、を備えた運用計画作成システム

技術分野

0001

本発明による実施形態は、運用計画作成方法および運用計画作成システムに関する。

背景技術

0002

従来から鉄道バス航空機等の予め運行ダイヤの決まっている輸送機器における車両等の運用計画は人手によって作成されていた。初期段階の運用計画は、まず基準となる基本車両運用計画を作成し、それを基に日々の各計画を得るというものである。基本車両運用計画は運用巡回パターンおよび構内巡回パターンで構成され、様々な制約条件を考慮しながら、少ない車両数乗務員数で運用することができるように決定される。運用巡回パターンは、車両等の運用開始場所(およびその時刻)と運用終了場所(およびその時刻)との周期的な繰り返しを示すパターンである。また、構内巡回パターンは、車両を構内へ留置するときの入庫場所(およびその時刻)と出庫場所(およびその時刻)との周期的な繰り返しを示すパターンである。

0003

運用巡回パターンを作成するためには、運用開始時における車両の留置場所出庫時刻、並びに、運用終了時における車両の留置場所・入庫時刻等を考慮する必要があるため、構内巡回パターンの情報が必要となる。一方、構内巡回パターンを作成するためには、車両の運行開始場所・出発時刻や運行終了場所・到着時刻等を考慮する必要があるため、運用巡回パターンの情報が必要となる。このように、運用巡回パターンと構内巡回パターンとは相互に密接に関係している。従って、運用計画の立案者は、運用巡回パターンおよび構内巡回パターンの両方の調整を繰り返しながら矛盾の無い運用計画を策定していた。

0004

しかし、近年、運用計画の立案者の養成が困難になってきており、運用計画の立案作業を自動化することが所望されている。

先行技術

0005

特開平9−315308号公報
特許第3928268号公報
特許第5075577号公報
特許第3540642号公報
特許第4241584号公報
特許第4894035号公報

発明が解決しようとする課題

0006

鉄道、バス、航空機等の予め運行ダイヤの決まっている輸送機器の運用計画を自動で作成することができる運用計画作成方法および運用計画作成システムを提供する。

課題を解決するための手段

0007

本実施形態による運用計画作成方法は、輸送機器の運行ダイヤを構成する複数の行路情報を接続した運用巡回パターンを、演算部において生成する。演算部は、該運用巡回パターン内で隣接する行路情報間において輸送機器が留置場所へ入庫する時刻および該留置場所から出庫する時刻を示す入出庫ペア情報を、前記運用巡回パターンから抽出する。さらに、演算部は、入出庫ペア情報と該輸送機器の留置場所の留置番線情報とに基づいて該輸送機器を留置させる留置番線を割り当てる。

図面の簡単な説明

0008

本実施形態による運用計画作成システム1の構成例を示すブロック図。
本実施形態によるシステム1の動作例を示すフロー図。
本実施形態によるシステム1の動作例を示す概念図。
図3(B)の運用巡回パターンに基づいた車両の運用計画の一例を示す図。
本実施形態による運用巡回パターンの生成アルゴリズムを示すフロー図。
本実施形態による運用巡回パターンの生成アルゴリズムを示す概念図。
本実施形態による作業計画の設定アルゴリズムを示すフロー図。
本実施形態による作業計画の設定アルゴリズムを示す概念図。
本実施形態による留置番線の割当てアルゴリズムを示すフロー図。
本実施形態による留置番線の割当て設定アルゴリズムを示す概念図。
本実施形態による留置番線の割当て設定アルゴリズムを示す概念図。

実施例

0009

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

0010

図1は、本実施形態による運用計画作成システム1の構成例を示すブロック図である。運用計画作成システム1は、鉄道、バス、航空機等の予め運行ダイヤの決まっている輸送機器の運行計画や乗務員の業務計画を作成するシステムである。以下、一例として、運用計画作成システム1は、鉄道の車両の運行計画を作成するシステムとして説明する。

0011

運用計画作成システム1は、車両の運用巡回パターンおよび構内巡回パターンを矛盾の無いように自動で策定し決定する。運用巡回パターンは、車両等の運用開始場所(およびその時刻)と運用終了場所(およびその時刻)との周期的な繰り返しを示すパターンであり、周期的に繰り返し可能な車両の一連運用パターンを示す。構内巡回パターンは、車両を構内へ留置するときの入庫場所(およびその時刻)と出庫場所(およびその時刻)との周期的な繰り返しを示すパターンであり、周期的に繰り返し可能な車両の留置パターンを示している。構内巡回パターンは、運用巡回パターンに対してほぼ相補のパターンとなる。

0012

運用計画作成システム1(以下、単にシステム1ともいう)は、車両の運用巡回パターンおよび構内巡回パターンを作成するために、データベース10と、演算部20とを備えている。

0013

記憶部としてのデータベース10は、運行ダイヤ11と、作業データ12と、探索パラメータ13と、留置番線データ14とを情報として格納している。

0014

運行ダイヤ11は、発着駅および発着時刻を示し、複数の行路情報を含んでいる。行路情報(以下、箱ダイヤとも言う)は、それぞれ、或る車両の始発駅から終着駅までの一連の運用を、それらの時刻とともに示した車両運用最小単位である。運行ダイヤ11は、多数の箱ダイヤによって構成されている。

0015

作業データ12は、例えば、車両の清掃検査等のように周期的に実施しなければならない作業の情報である。車両の清掃や検査等(以下、単に作業ともいう)の一部の実施周期は法令で定められている。このため、作業は目標とする実施周期に近い日間隔で実施しなければならない。一方、作業を頻繁に実施することはコスト高に繋がるため、作業の実施周期は、法令で定められているものについては、法令の周期以内であってかつ可及的に法令の周期に近い周期であることが好ましく、そうでないものについても、なるべく目標とする周期で実施することが要求される。また、作業の実施可能な留置場所()は限られる。

0016

探索パラメータ13は、例えば、後述するタブー探索タブーサーチ)法を行う際に用いられるパラメータである。本実施形態では、タブー探索法を用いることによって、作業計画の作成が容易化されている。

0017

留置番線データ14は、車両の留置場所およびその留置場所にある留置番線とその相互の接続構造を示すデータである。システム1は、留置番線データ14に基づいて運用計画に矛盾があるか否かを判断することができる。運用計画のより詳細な修正方法については後で説明する。

0018

演算部20は、運用巡回パターン生成部30と、構内巡回パターン生成部40とを含む。運用巡回パターン生成部30および構内巡回パターン生成部40は、1つの演算装置(例えば、CPU等)で構成されていてもよく、それぞれ別個の演算装置として構成されていてもよい。

0019

運用巡回パターン生成部30は、制約抽出部31と、運用巡回パターン候補生成部32と、記憶部33とを備えている。制約抽出部31は、構内巡回パターン生成部40の記憶部43に格納されている制約条件を抽出する。制約条件は、例えば、運用計画の矛盾を解決するためにユーザまたはシステム1によって禁止された入出庫ペア情報等である。

0020

運用巡回パターン候補生成部32は、運行ダイヤ情報に基づいて運用巡回パターンを生成する。運用巡回パターンは、入出庫場所、入出庫時刻において、前後の箱ダイヤと矛盾がないように複数の箱ダイヤを接続することによって生成される。運用巡回パターンの生成手法については後で説明する。

0021

記憶部33は、運用巡回パターン候補生成部32で生成された運用巡回パターンを格納する。このとき運用巡回パターンは、未だ確定されておらず、構内巡回パターンによって新たに制約条件が発生した場合にその制約条件を考慮して再度生成(修正)される。即ち、運用巡回パターンは、1つの候補として記憶部33に格納され、その後、構内巡回パターンに矛盾が生じず制約条件が発生しなくなった場合に確定する。

0022

構内巡回パターン生成部40は、入出庫ペア抽出部41と、留置番線割当部42と、記憶部43とを備えている。入出庫ペア抽出部41は、記憶部33に格納された運用巡回パターンに基づいて入出庫ペア情報を抽出する。例えば、入出庫ペア情報は、運用巡回パターン内で隣接する箱ダイヤ間において、車両が留置場所へ入庫する時刻およびその留置場所から出庫する時刻を示す情報である。

0023

留置番線割当部42は、入出庫ペア情報と留置場所の留置番線データ14とに基づいて車両を留置させる留置番線を入出庫ペア情報に割り当てる。このとき、上述のように、留置番線の割り当てに矛盾が生じる場合には、留置番線割当部42は、その矛盾の原因となる入出庫ペア情報を禁止する制約条件を生成する。このような場合、該入出庫ペア情報あるいはその留置場所に既に割り当てられた他の入出庫ペア情報のいずれかを禁止するように制約条件が生成される。この制約条件は、記憶部43に格納される。

0024

記憶部43は、運用巡回パターンに基づいて抽出された入出庫ペア情報および留置番線等を格納する。入出庫ペア情報および留置番線等は、構内巡回パターンとなる。このとき構内巡回パターンも未だ確定されておらず、1つの候補として記憶部43に格納される。その後、制約条件を考慮して再度生成された運用巡回パターンから入出庫ペア情報および留置番線等を抽出し、これらの入出庫ペア情報および留置番線等に矛盾が生じなくなった場合に構内巡回パターンは確定する。

0025

演算部20は、新たな制約条件が発生しなくなるまで、運用巡回パターンの生成と構内巡回パターンの生成とを繰り返し実行する。本繰り返し実行において、構内巡回パターン生成部40の処理と運用巡回パターン生成部30の操作の切り替えタイミングや繰り返しの打ち切りは、GUI50からユーザがコントロールする場合もあり得る。また、繰り返し実行を行わない場合もあり得る。これにより、システム1は、矛盾の無い運用巡回パターンおよび構内巡回パターンを自動で生成することができる。

0026

GUI(Graphical User Interface)50は、操作部51と、表示部52とを備えている。GUI50は、ネットワーク60を介してシステム1と接続されている。例えば、GUI50は、ユーザ端末である。ユーザは、GUI50を操作し、ネットワーク60を介してシステム1から運用計画を得ることができる。ネットワーク60は、例えば、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等でよい。なお、演算部20とGUI50は同じ計算機上で動作する場合も、データベース10と演算部20がネットワークを介して接続されている場合もあり、本発明では機器間ネットワーク構成は特に限定しない。

0027

操作部51は、ユーザが制約条件等を入力可能とする機器であり、例えば、キーボードタッチパネル等でよい。表示部52は、記憶部33、43に格納された運用巡回パターンや構内巡回パターンを表示可能なディスプレイでよい。操作部51および表示部52は、タッチパネルとして一体に構成されていてもよい。

0028

ユーザは、GUI50を用いて運用巡回パターンの箱ダイヤの順番並び替え等の修正を任意に行うことができる。さらに、ユーザは、GUI50を用いて、修正後の運用巡回パターンを構内巡回パターン生成部40へ任意のタイミングで転送することができる。さらに、ユーザは、GUI50を用いて、構内巡回パターンに対し留置番線の指定、入出庫ペアの固定、入出庫ペアの禁止等の制約条件を任意に設定することができる。さらに、ユーザは、GUI50を用いて、これらの制約条件を運用巡回パターン生成部30へ任意のタイミングで転送することができる。

0029

次に、システム1の動作を説明する。

0030

図2は、本実施形態によるシステム1の動作例を示すフロー図である。図3(A)〜図3(E)は、本実施形態によるシステム1の動作例を示す概念図である。

0031

まず、演算部20は、データベース10から運行ダイヤ、作業データ、探索パラメータ、留置番線データ等の初期情報を得る(S10)。制約条件が既に設定されている場合には、演算部20は、制約条件も得る。これらの情報は、予めデータベース10に格納されていてもよく。あるいは、ユーザがGUI50を用いてこれらの情報を入力してもよい。

0032

例えば、図3(A)は、運行ダイヤを構成する箱ダイヤL1〜L7を示す。図3(A)には、7つの箱ダイヤL1〜L7が示されている。これらの箱ダイヤL1〜L7は、互いに関連することなく、独立した情報としてデータベース10に格納されている。勿論、データベース10に格納されている箱ダイヤの数は、特に限定せず、7より多くてもよい。

0033

各箱ダイヤL1〜L7は、出発駅(始発駅)ID、到着駅終点駅)ID、始発駅からの出発時刻、終点駅への到着時刻の情報を少なくとも含む。図3(A)では、車両は、矢印方向に運用されるものとする。各矢印の左側に出発駅ID(例えば、AまたはB)および出発時刻が表示されている。各矢印の右側に到着駅ID(例えば、AまたはB)と到着時刻が表示されている。出発駅と到着駅との間には、単数または複数の停車駅があってもよい。尚、図3(A)では、車両の留置可能な駅はA、Bの二か所だけである。また、駅Aが作業可能な留置場所であり、駅Bは作業不可能な駅であるとする。尚、留置駅の数は、特に限定せず、3つ以上であってもよい。

0034

次に、運用巡回パターン生成部30は、箱ダイヤL1〜L7に基づいて運用巡回パターンを自動で生成する(S20)。例えば、図3(B)に示すように、図3(A)の箱ダイヤL1〜L7において、或る第1行路情報としての箱ダイヤL1の到着場所Aを出発場所とする他の箱ダイヤL2、L3、L4、L7のうち、箱ダイヤL1の到着時刻15:00の後であって、かつ、該到着時刻15:00に最も近い出発時刻を有する箱ダイヤL4を第2行路情報として箱ダイヤL1に接続する。次に、箱ダイヤL4の到着場所Aを出発場所とする他の箱ダイヤL2、L3、L7のうち、箱ダイヤL4の到着時刻23:00の後であって、かつ、該到着時刻23:00に最も近い出発時刻を有する箱ダイヤL2を第3行路情報として箱ダイヤL4に接続する。次に、箱ダイヤL2の到着場所Bを出発場所とする他の箱ダイヤL5、L6のうち、箱ダイヤL2の到着時刻4:00の後であって、かつ、該到着時刻4:00に最も近い出発時刻を有する箱ダイヤL6を第4行路情報として箱ダイヤL2に接続する。このような操作で生成した運用巡回パターンの初期解は、場所が接続しない実行不可能な巡回計画となることが多いが、後に記載する運用巡回パターンの修復処理を繰り返すことによって、図3(B)に示す運用巡回パターンが生成される。この運用巡回パターンにおいて、複数の箱ダイヤL1〜L7は、各々の前後に隣接する他の箱ダイヤと留置場所において一致し、かつ、運用の巡回周期最短となるように接続される。例えば、図3(B)の運用巡回パターンは、4日の周期で巡回する。

0035

このように、運用巡回パターンの巡回周期を短くすることによって、車両の稼働率を上昇させ、運用に必要な車両数を低減させることができる。これにより、設備や運用に必要なコストを低減させることができる。

0036

例えば、図4は、図3(B)の運用巡回パターンに基づいた車両の運用計画の一例を示す図である。運用巡回パターンの周期日数(例えば、4日)と同数の車両(例えば、4両)を用意し、その車両を1日ずつ周期的に巡回させながら運用する。尚、この時点で運用巡回パターンは1つの候補として生成されているが、車両の運用計画を説明するために、運用巡回パターンに車両を割当した例を示している。例えば、図4の各行を参照すると、車両1〜車両4は、それぞれ図3(B)の運用巡回パターンに従って周期的に運用されていることが分かる。しかし、車両1〜車両4の運用のパターンは、それぞれ1日ずつずらされている。これにより、1日目D1〜4日目D4のそれぞれにおいて、車両1〜車両4が全ての行路L1〜L7を走行している。例えば、1日目D1において、車両1がL1、L4を走行し、車両2がL7、L5を走行し、車両3がL6、L3を走行し、車両4がL2を走行する。2日目D1において、車両1がL2を走行し、車両2がL1、L4を走行し、車両3がL7、L5を走行し、車両4がL6、L3を走行する。同様に、3日目L3および4日目L4においても、車両1〜車両4が行路L1〜L7を全て走行する。このように、車両1〜車両4が毎日、行路L1〜L7を全て走行する。1日目D1〜1日目D4は、巡回して繰り返し実行される。従って、車両1〜車両4は、毎日、互いに異なる行路を走行するものの、行路L1〜L7を同一の順番および同一頻度で走行する。よって、車両1〜車両4の使用頻度走行距離および消耗等はほぼ均一化され得る。これは、車両の寿命を長期化し、結果的にコストの低減にがる。尚、実際には、車両は、土日祝日イベント日年末年始等のように、運用巡回パターンとは異なるパターンで走行する場合があり、図4に示すような平日の基本となる車両の割当計画を修正して利用する。

0037

運用巡回パターンの生成アルゴリズムのより詳細な説明は、図5および図6を参照して後述する。

0038

次に、車両に実施すべき作業計画を運用巡回パターンに設定する(S30)。作業計画は、車両の仕業検査修理、清掃等のように短い周期で実施しなければならない作業の運用巡回パターンに対する割当計画であり、一部は実施法令で定められた作業である。作業の実施可能な留置場所は限られている。作業計画は、これらの作業の実施場所および運用巡回パターン上での日程を含む情報である。運用巡回パターン生成部30は、運用巡回パターンに作業計画を設定することができるか否かについても確認する。

0039

例えば、図3において、作業の実施可能な留置場所が駅Aであり、法令で規定された作業の最大周期が2日であるとする。この場合、図3(C)に示すように、運用巡回パターン生成部30は、丸印で示された駅Aにおいて車両に対して作業を設定する。例えば、作業は、1日目D1と2日目D2との間の留置期間23:00〜7:00、および、3日目D3と4日目D4との間の留置期間23:00〜6:00に設定される。即ち、作業は、1日置きに留置場所Aで実施するように設定される。運用巡回パターンに対する作業計画の設定アルゴリズムのより詳細な説明は、図7および図8を参照して後述する。

0040

作業の実施可能な留置場所に車両があまり滞泊しない場合、規定の周期で作業計画を設定することができないことがある(S40のNO)。このような場合、運用巡回パターン生成部30は、箱ダイヤの入力時の順番をランダムシャッフルするか、あるいは初期設定あるいはパラメータを変更して(S50)、再度、ステップS20〜S50を実行する。これにより、運用巡回パターン生成部30は、運用巡回パターンを再度生成し、その運用巡回パターンに対して作業計画を設定し直す。

0041

ステップS20〜S50は、所定値を超えるまで繰り返される(S60のNO)。

0042

ステップS20〜S50の反復回数が所定値を超えた場合(S60のYES)、あるいは、規定の周期以下で作業計画を設定することができた場合(S40のYES)、ユーザは、GUI50を介して、運用巡回パターンおよび作業計画を確認・修正する(S65)。表示部52は、運用巡回パターンおよび作業計画の設定を表示部52に表示する。また、表示部52は、作業計画の設定が成功した否かについても表示する。

0043

ユーザは、表示部52を参照しつつ、運用巡回パターンの箱ダイヤの順番を変更したり、作業計画の設定を調整して、運用巡回パターンを一時的に確定する。さらに、ユーザは、GUI50を介して、構内巡回パターン生成部40へ運用巡回パターンを任意のタイミングで転送する。尚、作業計画の設定が成功した場合には、ユーザの確認を経ることなく、運用巡回パターン生成部30は、運用巡回パターンを構内巡回パターン生成部40へ自動転送してもよい。

0044

次に、入出庫ペア抽出部41が運用巡回パターンから入出庫ペア情報を抽出する(S70)。入出庫ペア情報は、運用巡回パターンにおいて接続された複数の箱ダイヤから自動抽出され得る。例えば、図3(C)の運用巡回パターンを用いた場合、入出庫ペア抽出部41は、図3(D)に示す入出庫ペア情報P1〜P7を抽出することができる。入出庫ペア情報P1は、箱ダイヤL1とL4との間の留置情報であり、留置場所A、入庫時刻15:00および出庫時刻16:00の情報を有する。これは、留置場所Aに15:00に入庫し、留置場所Aを16:00に出庫することを示す。同様に、入出庫ペア情報P2は、箱ダイヤL4とL2との間の留置情報となり、留置場所A、入庫時刻23:00および出庫時刻7:00の情報を有する。入出庫ペア情報P3は、箱ダイヤL2とL6との間の留置情報となり、留置場所B、入庫時刻4:00および出庫時刻5:00の情報を有する。入出庫ペア情報P4は、箱ダイヤL6とL3との間の留置情報となり、留置場所A、入庫時刻13:00および出庫時刻14:00の情報を有する。入出庫ペア情報P5は、箱ダイヤL3とL7との間の留置情報となり、留置場所A、入庫時刻23:00および出庫時刻6:00の情報を有する。入出庫ペア情報P6は、箱ダイヤL7とL5との間の留置情報となり、留置場所B、入庫時刻11:00および出庫時刻12:00の情報を有する。入出庫ペア情報P7は、箱ダイヤL5とL1との間の留置情報となり、留置場所A、入庫時刻6:00および出庫時刻8:00の情報を有する。このように、入出庫ペア情報P1〜P7が運用巡回パターンから抽出される。

0045

また、作業は、特定の留置場所の特定の番線で実施される。従って、作業計画が設定されている場合には、入出庫ペア情報P1〜P7は、作業計画の設定の有無の情報も含む必要がある。

0046

次に、留置番線割当部42が、入出庫ペア情報と留置場所Aの留置番線情報とに基づいて留置番線を入出庫ペア情報に割り当てる(S80)。入出庫ペア情報は、入庫時刻と出庫時刻とのペアで示される留置期間に車両を留置させる場所(留置番線)をそれぞれ必要とする。従って、留置番線割当部42は、留置番線を入出庫ペア情報に割り当てる。例えば、図3(E)に示す例では、駅Aは2つの留置番線を有し、駅Bは1つの留置番線を有する。駅Aにおいて、入出庫ペア情報P4、P1は、他の入出庫ペア情報と時間的に重複しない。従って、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報P4、P1に1つの共通した留置番線(例えば、番線1)を割り当てる。入出庫ペア情報P2は、入出庫ペア情報P5およびP7と時間的に重複する。従って、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報P2に一方の留置番線(例えば、番線1)を割り当て、入出庫ペア情報P5、P7に他方の留置番線(例えば、番線2)を割り当てている。駅Bにおいて、入出庫ペア情報P3、P6は、他の入出庫ペア情報と時間的に重複しない。従って、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報P3、P6に1つの共通の留置番線(例えば、番線1)を割り当てる。このように、入出庫ペア情報P1〜P7に対して留置番線が割り当てられる。

0047

図4に示すように、車両1〜車両4の運用は、運用巡回パターンに従って巡回している。従って、入出庫ペア情報P1〜P7に従って留置される車両も巡回し、留置番線に留置される車両も順番に変わる。

0048

留置番線の割当てアルゴリズムのより詳細な説明は、図9図11を参照して後述する。

0049

留置番線の割当てに失敗した場合、即ち、構内巡回パターンの生成に失敗した場合(S90のNO)、GUI50は、入出庫ペア情報、留置場所および留置番線を関連付けた構内巡回パターン、並びに、留置番線の割当に失敗した入出庫ペア情報を表示部52に表示する。ユーザが表示部52を参照して、留置番線の割当に失敗した入出庫ペア情報を確認し、操作部51から制約条件を入力する(S100)。制約条件は、例えば、留置番線の割当に失敗した入出庫ペア情報の生成を禁止する等の制約である。制約条件は、これに限定されず、入出庫ペア情報に対する留置番線の割当てに矛盾が生じないように調整または修正することであってもよい。制約条件は、記憶部43に格納され、ステップS20〜S90において、運用巡回パターンおよび構内巡回パターンを再度生成する際に考慮される。

0050

入出庫ペア情報に対して留置番線の割当てができた場合、即ち、構内巡回パターンの生成に成功した場合(S90のYES)、構内巡回パターン生成部40は、入出庫ペア情報、留置場所および留置番線を関連付けて構内巡回パターンとして記憶部43へ格納する。それとともに、GUI50がその構内巡回パターンを運用巡回パターンとともに表示する(S110)。ユーザは、運用巡回パターンおよび構内巡回パターンを確認する(S120)。運用巡回パターンおよび構内巡回パターンに問題が無ければ(S120のNO)、運用巡回パターンおよび構内巡回パターンの生成が終了する。運用巡回パターンおよび構内巡回パターンに問題がある場合(S120のYES)、ユーザは制約条件を入力し(S100)、システム1はステップS20へ戻る。

0051

このように、システム1は、運用巡回パターンおよび構内巡回パターンを、作業計画や制約条件等を考慮しつつ、相互に調整しながら自動で作成することができる。

0052

(運用巡回パターンの生成アルゴリズム)
図5は、本実施形態による運用巡回パターンの生成アルゴリズムを示すフロー図である。図6(A)〜図6(D)は、本実施形態による運用巡回パターンの生成アルゴリズムを示す概念図である。尚、本実施形態では、独自のヒューリスティックス探索法が用いられているが、これに限定されず、混合整数線形計画法MILP(Mixed Integer Linear Programming)、遺伝的アルゴリズム等の最適化手法を用いてもよい。

0053

まず、運用巡回パターン候補生成部32は、上述の通り、或る箱ダイヤ(第1行路情報)の到着場所を出発場所とする他の箱ダイヤのうち、第1行路情報の到着時刻後であってかつ該到着時刻に最も近い出発時刻を有する箱ダイヤを第2行路情報として第1行路情報の後に接続する。即ち、運用巡回パターン候補生成部32は、グリーディな前詰めの方式で箱ダイヤを接続していく(S200)。運用巡回パターン候補生成部32は、運行ダイヤ11内の全ての箱ダイヤについて上記接続処理反復実行する。これにより、運用巡回パターンの初期解が高速に生成される。

0054

しかし、このようなアルゴリズムを用いて箱ダイヤを接続していくと、接続処理の途中で、接続済み箱ダイヤの到着場所を出発場所とするような未接続の箱ダイヤが無くなってしまう場合がある。このような場合には、運用巡回パターン候補生成部32は、未接続の箱ダイヤのうち或る箱ダイヤ(例えば、接続済み箱ダイヤの到着場所と出発場所の移動時間がもっとも短い箱ダイヤ)を第1行路情報として接続処理を再度実行する。これにより、不連続な複数の接続ライン暫定的に生成される。例えば、図6(A)は、不連続な複数の接続ラインLN1〜LN3を示す概念図である。図6(A)の各ボックスは、箱ダイヤ(行路情報)を示す。ボックス内の数字の各ペアは、箱ダイヤの出発場所IDと到着場所IDとを示す。例えば、箱ダイヤL10は、始発駅18を出発し、終着駅4に到着する。箱ダイヤL11は、始発場所ID18を出発し、終着場所ID4に到着する。箱ダイヤL11の出発場所ID4は、箱ダイヤL10の到着場所ID4と一致しており、箱ダイヤL11は、箱ダイヤL10に接続される。同様に、接続ラインLN1において、箱ダイヤL10〜L23が接続される。尚、矢印Aは、箱ダイヤの接続順(車両の運用順)を示している。

0055

このように、接続処理を複数の箱ダイヤL10〜L30に繰り返し実行して複数の箱ダイヤからなる3つの接続ラインLN1〜LN3が生成される。

0056

次に、運用巡回パターン候補生成部32は、各接続ラインLN1〜LN3において不連続の箱ダイヤの接続処理を実行する(S210)。例えば、接続ラインLN1〜LN3は、出発場所または到着場所の一方が接続されていない不連続の箱ダイヤL10、L23、L24、L27、L28、L30を有する。運用巡回パターン候補生成部32は、これらの不連続箱ダイヤに対して上述の接続処理を行う。例えば、箱ダイヤL10の出発場所ID18は、箱ダイヤL23の到着場所ID18に等しい。同じIDの出発場所または到着場所を有する不連続箱ダイヤは、他に無い。従って、箱ダイヤL10と箱ダイヤL23とが相互に接続される。同様に、箱ダイヤL24とL27とが接続され、箱ダイヤL28とL30とが相互に接続される。これにより、図6(B)に示すように接続ループLP1〜LP3が生成される。接続ループLP1〜LP3はそれぞれ独立したループとなっている。全ての箱ダイヤにおける各到着場所の総数と各出発場所の総数とは一致している。このような性質を利用すれば、上述のように、不連続箱ダイヤについて接続処理を実行することによって、全ての箱ダイヤを接続し、不連続箱ダイヤを無くすことができる。

0057

次に、接続ループLP1〜LP3間において、共通の留置場所を持つ箱ダイヤ間を互いに繋ぎ換えることによって接続ループLP1〜LP3を合体する(S220)。運用巡回パターン候補生成部32は、接続ループLP1〜LP3間において、同じ留置場所(出発場所および到着場所)を一旦切断し、接続ループ間で合体させる。このとき、運用巡回パターン候補生成部32は、合体した複数の接続ループの巡回周期を算出する。接続ループの巡回周期は、接続ループの或る箱ダイヤの出発場所から接続ループを一巡して該箱ダイヤの到着場所に戻るまでの期間である。運用巡回パターン候補生成部32は、このような接続ループ間での繋ぎ換え処理を繰り返し実行し、巡回周期の最も短いケースを選択する。

0058

例えば、図6(B)において、接続ループLP1の箱ダイヤL19の到着場所ID13および箱ダイヤL20の出発場所ID13は、接続ループLP2の箱ダイヤL25の到着場所ID13および箱ダイヤL26の出発場所ID13と等しい。従って、図6(C)に示すように、運用巡回パターン候補生成部32は、箱ダイヤL20を箱ダイヤL25に接続し、箱ダイヤL26を箱ダイヤL19に接続することができる。これにより、接続ループLP1、LP2が合体し、1つの接続ループとなる。この繋ぎ換え処理は、接続ループLP1、LP2において留置場所の等しい他の箱ダイヤにおいても実行される。そして、運用巡回パターン候補生成部32は、合体後の接続ループLP1、LP2の巡回周期の最も短いケースを選択する。ここでは、便宜的に、図6(C)に示すケースが巡回周期の最短ケースであるとする。

0059

さらに、例えば、図6(B)において、接続ループLP1の箱ダイヤL17の到着場所ID23および箱ダイヤL18の出発場所ID23は、接続ループLP3の箱ダイヤL30の到着場所ID23および箱ダイヤL28の出発場所ID23と等しい。従って、図示しないが、運用巡回パターン候補生成部32は、箱ダイヤL17を箱ダイヤL28に接続し、箱ダイヤL30を箱ダイヤL18に接続することができる。これにより、接続ループLP1、LP3が合体し、1つの接続ループとなる。この繋ぎ換え処理は、接続ループLP1、LP3において留置場所の等しい他の箱ダイヤにおいても実行される。そして、運用巡回パターン候補生成部32は、合体後の接続ループLP1、LP3の巡回周期の最も短いケースを選択する。ここでは、便宜的に、上記ケースが巡回周期の最短ケースであるとする。

0060

この繋ぎ替え処理は、接続ループが1つになるまで実行される(S230のNO)。接続ループが1つになった場合(S230のYES)、その接続ループが運用巡回パターンとなる(S240)。このように、運用巡回パターン候補生成部32は、複数の接続ループLP1〜LP3において共通の出発場所または到着場所を互いに繋ぎ換えることによって単一の運用巡回パターンを生成する。

0061

図6(D)は、接続ループLP1〜LP3を合体した運用巡回パターンを示す。この運用巡回パターンは、矢印に従って箱ダイヤL10〜L17、L28〜L30、L18〜L19、L26〜L27、L24〜L25、L20〜L23と移行し、L10へ戻る。このように、運用巡回パターンは、1つの巡回パターンとして構成される。

0062

図7は、本実施形態による作業計画の設定アルゴリズムを示すフロー図である。図8(A)〜図8(C)は、本実施形態による作業計画の設定アルゴリズムを示す概念図である。本実施形態では、作業計画の設定に、所謂、タブー探索法を用いている。尚、本実施形態では、タブー探索法が用いられているが、これに限定されず、遺伝的アルゴリズム等の探索法を用いてもよい。

0063

まず、運用巡回パターン生成部30は、運用巡回パターンに予備日を追加する(S299)。予備日は、箱ダイヤの無い空き日である。運用巡回パターンの巡回日数は、運用される車両数に等しい。従って、先に使える車両の数が決まっている場合は、運用巡回パターンの巡回日数と車両数の差の数だけ予備日が追加される。予備日の設定方法は特に限定しない。例えば、運用巡回パターン生成部30は、留置場所に夜間に到着し、翌日に出発する箱ダイヤのうち、留置時間が短い箱ダイヤに予備日を設定する。勿論、予備日は、運用巡回パターンに設定されていなくてもよい。

0064

次に、運用巡回パターン生成部30は、運用巡回パターンの巡回周期を作業の実行周期割り算し、作業計画の数を設定する(S300)。次に、運用巡回パターン生成部30は、割り算で得られた数だけの作業計画を、運用巡回パターンにおける作業可能な留置場所に設定する(S310)。例えば、運用巡回パターンの巡回周期が10日であり、作業の実行周期が5日である場合、運用巡回パターン生成部30は、2つの作業計画を1つの運用巡回パターンに設定する。このとき、作業計画の設定は任意でよい。例えば、図8(A)において、箱ダイヤL50〜L59が1つの運用巡回パターンを構成するものとする。また、留置場所ID23が作業可能な留置場所であるものとする。そして、丸印で示された留置期間に、作業計画OP1、OP2が暫定的に設定されている。尚、作業計画OP1、OP2の初期配置方法は、特に限定しないが、グリーディな前詰めの方式で設定してよい。

0065

尚、運用巡回パターンの巡回周期を作業の実行周期で割り切れない場合、両者の最小公倍数を考慮して、運用巡回パターンおよび作業計画の両方の繰り返し周期を決定する。例えば、運用巡回パターンの巡回周期が10日であり、作業の実行周期が4日である場合、運用巡回パターン生成部30は、5つの作業計画を2つの運用巡回パターンに設定する必要がある。この場合には、運用巡回パターン生成部30は、2回巡回する運用巡回パターンを1つの運用巡回パターンと見なして、5つの作業計画を設定すればよい。

0066

また、例えば、運用巡回パターンの巡回周期が21日で、検査の巡回周期が7日、清掃の巡回周期が14日であるとする。この場合、運用巡回パターンの巡回周期、検査の巡回周期、および、清掃の巡回周期の最小公倍数は42日となる。従って、運用巡回パターンが2回巡回する42日間で、検査が6回、清掃が3回実施される。この42日間のパターンは、同じパターンで繰り返し実行され得る。従って、この42日間のパターンを1つの運用巡回パターンと見なせばよい。即ち、運用巡回パターンの巡回周期を作業の実行周期で割り切れない場合、両者の最小公倍数を運用巡回パターンの周期として用いればよい。尚、運用巡回パターンの巡回日数と作業の巡回日数との最小公倍数が上限日数を超える場合には、GUI50がユーザにエラー通知するか、巡回周期を作業の実行周期で割った数に作業数を余分に一つ追加して処理を行う。

0067

以下、便宜的に、運用巡回パターン生成部30は、N個(Nは2以上の整数)の作業計画を1つの運用巡回パターンに設定するものとして説明する。

0068

運用巡回パターン生成部30は、N個の作業計画のうち、第k作業計画OP_k(1≦k≦N)とその前に隣接する第k−1作業計画OP_k−1との間の第1間隔INT_k、および、第k作業計画OP_kとその後に隣接する次の周期の第k+1作業計画OP_k+1との間の第2間隔INT_k+1を算出する(S320)。第1および第2間隔INT_k、INT_k+1は、k=1〜Nの全てについて実行される。例えば、図8(A)に示すように、第1間隔INT1は、箱ダイヤL56〜L59までの期間であり、第2間隔INT2は、箱ダイヤL50〜(次の周期の)L56までの期間である。

0069

次に、運用巡回パターン生成部30は、第1間隔INT_kと第2間隔INT_k+1との時間差日数差)が小さくなるように第1〜第N作業計画OP_1〜OP_Nのいずれかの設定を変更する。即ち、第1〜第N作業計画OP_1〜OP_Nのうち、第1間隔INT_kと第2間隔INT_k+1との差分が最大の第k作業計画を発見タブーリスト違反しないように設定を変更する(S330)。以下、このような作業計画の設定変更を作業計画調整ともいう。例えば、図8(A)に示すように、第1間隔INT1が4日であり、第2間隔INT2が6日である場合、第1間隔INT1と第2間隔INT2との時間差は2日である。従って、図8(B)に示すように、運用巡回パターン生成部30は、例えば、第2作業計画OP2を箱ダイヤL56の留置場所23から箱ダイヤL54の留置場所23へ変更する。尚、運用巡回パターン生成部30は、過去に実行した作業計画調整をタブーリストとして記憶部33に格納しておく。タブーリストに登録された作業計画調整を逆に戻すような調整は、その後、同じ調整をエンドレスに繰り返し実行すること(振動現象)に繋がる。従って、タブーリストに登録された作業計画調整を逆に戻すような調整はタブーリストの長さ分の数の設定変更繰り返し処理の間は禁止される。

0070

次に、運用巡回パターン生成部30は、ステップS320を再度実行する。図8(B)に示すように、このとき、第1間隔INT1が6日であり、第2間隔INT2が4日となった場合、第1間隔INT1と第2間隔INT2との時間差が2日である。このとき、上述の通り、作業計画OP2を箱ダイヤL56から箱ダイヤL54へ移動させた調整は、タブーリストに登録されているので、作業計画OP2を箱ダイヤL54から箱ダイヤL56へ戻す動作は禁止される。

0071

例えば、図8(C)に示すように、運用巡回パターン生成部30は、作業計画OP1を箱ダイヤL50の留置場所23から箱ダイヤL59の留置場所23へ移動させる。

0072

次に、運用巡回パターン生成部30は、ステップS320を再度実行する。図8(C)に示すように、このとき、第1間隔INT1が5日であり、第2間隔INT2が5日となった場合、第1間隔INT1と第2間隔INT2との時間差が0日となる。

0073

運用巡回パターン生成部30は、作業計画調整を所定回数だけ繰り返す(S340のNO)。

0074

作業計画調整の実行数が所定回数に達した場合(S340のYES)、記憶部33に格納された作業計画の設定が、それまでの設定の中で、各間隔の時間差を最小とする。従って、運用巡回パターン生成部30は、このとき記憶部33に格納された作業計画の設定を解とする(S350)。これにより、作業計画の設定が完了する。尚、作業計画の設定作業計画調整を繰り返す所定回数は、例えば、運用巡回パターンの巡回周期×作業数(車両の移動日の総日数の物理的上限)としてもよい。

0075

このようなタブー探索法を用いることによって、運用巡回パターン生成部30は、作業計画を運用巡回パターンへ効率的に設定することができる。

0076

図9は、本実施形態による留置番線の割当てアルゴリズムを示すフロー図である。図10(A)〜図11(B)は、本実施形態による作業計画の設定アルゴリズムを示す概念図である。本実施形態では、留置番線の割当てに、所謂、グラフ彩色法を用いている。尚、本実施形態では、グラフ彩色法が用いられているが、これに限定されず、遺伝的アルゴリズム等の探索法を用いてもよい。

0077

まず、留置番線割当部42は、運用巡回パターンを構成する入出庫ペア情報について留置時間の重複関係を検出する(S400)。例えば、図10(A)は、或る留置場所における入出庫ペア情報Pa〜Peの留置時間を示すグラフである。グラフの横軸が時間を示す。従って、入出庫ペア情報Pa〜Peのそれぞれの左端の始点が到着時刻(入庫時刻)であり、それぞれの右端の終点が出発時刻(出庫時刻)を示す。入出庫ペア情報Pa〜Peのそれぞれの横方向の長さがそれぞれの留置時間を示す。この時点では、留置番線は割り当てられていない。

0078

ここで、入出庫ペア情報Pbの留置時間は、3つの入出庫ペア情報Pa、PcおよびPdの留置時間と重複している。また、入出庫ペア情報Pcの留置時間は、3つの入出庫ペア情報Pb、PdおよびPeの留置時間と重複している。図10(B)は、留置時間の重複を直線で表現し、入出庫ペア情報の重複関係を示すグラフである。直線で接続された入出庫ペア情報は、留置時間において重複している。従って、各入出庫ペア情報に接続される直線の数が重複数となる。

0079

次に、留置番線割当部42は、グラフ彩色法を用いて入出庫ペア情報Pa〜Peに対して留置番線を割り当てる。本実施形態における留置番線の割当ては、グラフ色彩法における色の割当てに相当する。留置番線割当部42は、直線で接続された入出庫ペア情報同士を互いに異なる留置番線に割り当てる。ここで、留置場所の留置番線数は予め決まっている。各留置番線に同時に留置可能な車両数が1であるとすると、入出庫ペア情報の重複数が留置番線の数以下であれば、留置番線の割当てが確実に可能である。しかし、重複数の多い入出庫ペア情報は留置番線の割当てを困難にする要因となる。従って、留置番線割当部42は、重複数の多い入出庫ペア情報に優先的に番線を割り当てる。これにより、留置番線割当部42は、留置番線を入出庫ペア情報に短時間で正確に割り当てることができる。尚、留置番線を割り当てる際に、制約条件がある場合にはその制約条件に従う。

0080

例えば、図11(A)〜図11(J)は、図10(B)に示すグラフに対して上記グラフ彩色法を適用した例である。図11(A)〜図11(E)において、留置番線割当部42は、留置番線の割当ての順番を決定する(S410)。留置番線割当部42は、同一の留置場所において入出庫ペア情報Pa〜Peのそれぞれについて留置時間の重複数をカウントする(重複カウント処理)。留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Pa〜Peのうち留置重複の重複数(接続線の数)の少ない入出庫ペア、もしくは、選択可能な番線の数より重複数が少ない入出庫ペアをグラフから除く(除去処理)。留置番線割当部42は、重複カウント処理と、除去処理とを繰り返し実行し、除去処理において除去された入出庫ペア情報の順番と逆の順番で留置番線を割り当てる。

0081

例えば、図11(A)において、入出庫ペア情報Pa、Peの重複数は1であり、最も少ない。入出庫ペア情報Paの優先度がPeのそれより高いものとすると、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Peを最初にグラフから除く。次に、図11(B)に示すように、留置番線割当部42は、留置時間の重複数を再度確認し、その中で重複数の少ない入出庫ペア情報Paをグラフから除く。次に、図11(C)に示すように、留置番線割当部42は、留置時間の重複数を再度確認し、その中で重複数の少ない入出庫ペア情報Pdをグラフから除く。次に、図11(D)に示すように、留置番線割当部42は、留置時間の重複数を再度確認し、その中で重複数の少なく、かつ、優先度の比較的低い入出庫ペア情報Pcをグラフから除く。留置番線割当部42は最後に残った入出庫ペア情報Pbを除く。

0082

次に、留置番線割当部42は、グラフから除いた順番とは逆の順番で留置番線R1〜R3を割り当てる(S420)。即ち、留置番線割当部42は、Pb、Pc、Pd、Pa、Peの順に留置番線を割り当てる。例えば、図11(F)に示すように、まず、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Pbに留置番線R1を割り当てる。次に、図11(G)に示すように、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Pcに留置番線R2を割り当てる。このとき、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Pcに接続された入出庫ペア情報のうち、すでに留置番線が割り当てられた入出庫ペア情報Pbの留置番線R1とは異なる留置番線を割り当てる。次に、図11(H)に示すように、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Pdに留置番線R3を割り当てる。このとき、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Pdに接続された入出庫ペア情報のうち、すでに留置番線が割り当てられた入出庫ペア情報Pb、Pcの留置番線R1、R2とは異なる留置番線を割り当てる。次に、図11(I)に示すように、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Paに留置番線R2を割り当てる。このとき、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Paに接続された入出庫ペア情報のうち、すでに留置番線が割り当てられた入出庫ペア情報Pbの留置番線R1とは異なる留置番線R2を割り当てる。尚、入出庫ペア情報Paの留置時間は、入出庫ペア情報Pc、Pdのそれとは重複しないので、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Paに留置番線R2を割り当てることができる。次に、図11(J)に示すように、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Peに留置番線R1またはR3を割り当てる。このとき、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Peに接続された入出庫ペア情報のうち、すでに留置番線が割り当てられた入出庫ペア情報Pcの留置番線R2とは異なる留置番線R1またはR3を割り当てる。尚、入出庫ペア情報Peの留置時間は、入出庫ペア情報Pa、Pb、Pdのそれとは重複しないので、留置番線割当部42は、入出庫ペア情報Peに留置番線R1またはR3を割り当てることができる。

0083

留置番線の割当て後、留置番線割当部42は、留置番線を割り当てた入出庫ペア情報を、構内巡回パターンとして記憶部43へ格納する(S430)。

0084

尚、構内巡回パターンは、或る周期で巡回するパターンである。従って、構内巡回パターンの終端から先端へ連続する複数の入出庫ペア情報は、単一の入出庫ペア情報として取り扱ってよい。

0085

以上のように、本実施形態によるシステム1は、運用巡回パターンおよび構内巡回パターンを、相互にほぼ同時に調整しながら自動で作成することができる。運用巡回パターンおよび構内巡回パターンは互いに密接に関連しているため、システム1は、両者をほぼ同時に調整することによって、最適解に近い運用巡回パターンおよび構内巡回パターンを比較的容易にかつ短時間に生成することができる。このとき、システム1は、運用巡回パターンに設定される作業計画および構内巡回パターンに設定される留置番線の割当てに矛盾が生じないように運用巡回パターンおよび構内巡回パターンを自動で策定し決定することができる。その結果、交通システムの輸送機器や乗務員の運用計画を容易かつ短時間に自動作成することができる
本実施形態による運用計画作成方法の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、データ処理方法の少なくとも一部の機能を実現するプログラムフレキシブルディスクCD−ROM等の記録媒体収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスク光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置メモリなどの固定型の記録媒体でもよい。また、運用計画作成方法の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線無線通信も含む)を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

0086

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

0087

1…運用計画作成システム、10…データベース、20…演算部、11…運行ダイヤ、12…作業データ、13…探索パラメータ、14…留置番線データ、30…運用巡回パターン生成部、40…構内巡回パターン生成部、31…制約抽出部、32…運用巡回パターン候補生成部、33…記憶部、41…入出庫ペア抽出部、42…留置番線割当部、43…記憶部、50…GUI、51…操作部、52…表示部、60…ネットワーク

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