(57)【要約】【課題】解が得られない場合を少なくすることを目的とする。【解決手段】列車ダイヤ情報と、車両情報と、駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当てを行う。番線の割り当ての際は、番線情報に基づく物理番線を優先的に割り当て、物理番線で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想番線を割り当てる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る第１の受取手段と、
車両の情報である車両情報を受け取る第２の受取手段と、
番線情報を含む駅基地情報を受け取る第３の受取手段と、
前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当て手段と、
を有し、
前記割り当て手段は、前記番線の割り当ての際は、前記番線情報に基づく物理番線を優先的に割り当て、前記物理番線で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想番線を割り当てる情報処理装置。
【請求項２】
前記割り当て手段の割り当ての結果をユーザに通知する通知手段を更に有する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記仮想番線が割り当てられた場合には、前記通知手段は、画面上に仮想番線が割り当てられたことを示す情報を表示することで、ユーザに通知する請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る第１の受取手段と、
車両の情報である車両情報を受け取る第２の受取手段と、
番線情報を含む駅基地情報を受け取る第３の受取手段と、
前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当て手段と、
を有し、
前記割り当て手段は、前記車両の割り当ての際は、前記車両情報に基づく物理車両を優先的に割り当て、前記物理車両で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想車両を割り当てる情報処理装置。
【請求項５】
前記割り当て手段の割り当ての結果をユーザに通知する通知手段を更に有する請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記仮想車両が割り当てられた場合には、前記通知手段は、画面上に仮想車両が割り当てられたことを示す情報を表示することで、ユーザに通知する請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記割り当て手段は、列車をノードとして作成し、前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、設定された条件に従って、重複しないようノード間を接続してパスを作成することで、前記車両の割り当てと、前記番線の割り当てと、を行う請求項１乃至６の何れか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記車両の割り当て及び前記番線の割り当ての何れか又は双方を修正する修正手段を更に有する請求項１乃至７の何れか１項に記載の情報処理装置。
【請求項９】
情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る第１の受取工程と、
車両の情報である車両情報を受け取る第２の受取工程と、
番線情報を含む駅基地情報を受け取る第３の受取工程と、
前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当て工程と、
を含み、
前記割り当て工程では、前記番線の割り当ての際は、前記番線情報に基づく物理番線を優先的に割り当て、前記物理番線で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想番線を割り当てる情報処理方法。
【請求項１０】
情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る第１の受取工程と、
車両の情報である車両情報を受け取る第２の受取工程と、
番線情報を含む駅基地情報を受け取る第３の受取工程と、
前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当て工程と、
を含み、
前記割り当て工程では、前記車両の割り当ての際は、前記車両情報に基づく物理車両を優先的に割り当て、前記物理車両で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想車両を割り当てる情報処理方法。
【請求項１１】
コンピュータを、
列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る第１の受取手段と、
車両の情報である車両情報を受け取る第２の受取手段と、
番線情報を含む駅基地情報を受け取る第３の受取手段と、
前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当て手段と、
して機能させ、
前記割り当て手段は、前記番線の割り当ての際は、前記番線情報に基づく物理番線を優先的に割り当て、前記物理番線で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想番線を割り当てるプログラム。
【請求項１２】
コンピュータを、
列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る第１の受取手段と、
車両の情報である車両情報を受け取る第２の受取手段と、
番線情報を含む駅基地情報を受け取る第３の受取手段と、
前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当て手段と、
して機能させ、
前記割り当て手段は、前記車両の割り当ての際は、前記車両情報に基づく物理車両を優先的に割り当て、前記物理車両で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想車両を割り当てるプログラム。
【請求項１３】
コンピュータを、
列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る第１の受取手段と、
車両の情報である車両情報を受け取る第２の受取手段と、
番線情報を含む駅基地情報を受け取る第３の受取手段と、
前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当て手段と、
して機能させ、
前記割り当て手段は、前記番線の割り当ての際は、前記番線情報に基づく物理番線を優先的に割り当て、前記物理番線で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想番線を割り当てるプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１４】
コンピュータを、
列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る第１の受取手段と、
車両の情報である車両情報を受け取る第２の受取手段と、
番線情報を含む駅基地情報を受け取る第３の受取手段と、
前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当て手段と、
して機能させ、
前記割り当て手段は、前記車両の割り当ての際は、前記車両情報に基づく物理車両を優先的に割り当て、前記物理車両で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想車両を割り当てるプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、列車及び航空機等の運送機材を運行する輸送機関では、人手により列車ダイヤを作成し、列車ダイヤに対して車両等の割り当てを行うことで運行ダイヤを作成していた。
しかし、運行ダイヤの作成は、膨大な選択肢の中から列車ダイヤを決定し、車両を割り当てなければならず非常に困難な作業であるにもかかわらず、ベテランによる経験と勘とに頼るところが大きく、時間と労力とがかかっていた。
そこでコンピュータを利用して自動で車両を割り当てる仕組みが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−４５３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、輸送機器の列車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、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間及び留置場所から出庫する時刻を示す入出庫ペア情報を、運用巡回パターンから抽出する。さらに、演算部は、入出庫ペア情報と輸送機器の留置場所の留置番線情報とに基づいて輸送機器を留置させる留置番線を割り当てる。
しかし、特許文献１の技術では、列車ダイヤを設定してから車両運用を割り当てるため、必ずしも番線が割り当てられずに解が得られない場合が発生してしまうおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の情報処理装置は、列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る第１の受取手段と、車両の情報である車両情報を受け取る第２の受取手段と、番線情報を含む駅基地情報を受け取る第３の受取手段と、前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当て手段と、を有し、前記割り当て手段は、前記番線の割り当ての際は、前記番線情報に基づく物理番線を優先的に割り当て、前記物理番線で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想番線を割り当てる。
また、本発明の情報処理装置は、列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る第１の受取手段と、車両の情報である車両情報を受け取る第２の受取手段と、番線情報を含む駅基地情報を受け取る第３の受取手段と、前記列車ダイヤ情報と、前記車両情報と、前記駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う割り当て手段と、を有し、前記割り当て手段は、前記車両の割り当ての際は、前記車両情報に基づく物理車両を優先的に割り当て、前記物理車両で割り当てが行えない場合には、実在しない仮想車両を割り当てる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一態様によれば、解が得られない場合を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２】情報処理装置の機能構成の一例を示す図である。
【図３】つなぎ及び車両運用の一例を示す図である。
【図４】情報処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】割り当ての結果を表示する画面の一例を示す図（その１）である。
【図６】割り当ての結果を表示する画面の一例を示す図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、情報処理装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理装置１００は、ＣＰＵ１０１と、記憶部１０２と、表示部１０３と、入力部１０４と、通信部１０５と、をハードウェア構成として含む。ＣＰＵ１０１は、情報処理装置１００の全体を制御する。記憶部１０２は、メモリ等で構成され、ＣＰＵ１０１がプログラムに基づき処理を実行する際に使用するデータ等を記憶する。表示部１０３は、ディスプレイ等で構成され、ＣＰＵ１０１の処理の結果等を表示する。入力部１０４は、マウス及びキーボード等で構成され、ユーザ操作をＣＰＵ１０１に入力する。通信部１０５は、情報処理装置１００をネットワークに接続する。ＣＰＵ１０１が、記憶部１０２に記憶されているプログラムに基づき処理を実行することにより、後述する図２に示す情報処理装置１００の機能構成及び後述する図４に示すフローチャートの処理が実現される。情報処理装置１００は、コンピュータの一例である。記憶部１０２は、記憶媒体の一例である。
【００１０】
図２は、情報処理装置１００の機能構成の一例を示す図である。情報処理装置１００は、第１の受取部２０１と、第２の受取部２０２と、第３の受取部２０３と、割り当て部２０４と、通知部２０５と、修正部２０６と、を機能構成として含む。第１の受取部２０１は、列車ダイヤの情報である列車ダイヤ情報を受け取る。第１の受取部２０１は、列車ダイヤ情報を記憶部１０２より取得してもよいし、通信部１０５を介して外部装置より取得してもよい。ここで、列車ダイヤ情報は、どの車両で運行するかは決められていない、各駅における通過と停車の時刻だけの時刻表の情報である。第２の受取部２０２は、車両の情報である車両情報を受け取る。第２の受取部２０２は、車両情報を記憶部１０２より取得してもよいし、通信部１０５を介して外部装置より取得してもよい。ここで、車両情報には、割り当てられる車両の数、車両の種類等が含まれる。第３の受取部２０３は、駅の番線情報を含む駅基地情報を受け取る。第３の受取部２０３は、駅基地情報を記憶部１０２より取得してもよいし、通信部１０５を介して外部装置より取得してもよい。
【００１１】
割り当て部２０４は、列車ダイヤ情報と、車両情報と、駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う。ここで、つなぎとは、着列車と、発列車とを繋ぐことをいう。割り当て部２０４は、番線情報に基づく物理番線と、実在しない仮想番線と、を用いて、番線の割り当てを行う。割り当て部２０４は、番線の割り当ての際は、物理番線を優先的に割り当て、物理番線で割り当てが行えない場合には、仮想番線を割り当てる。割り当て部２０４が仮想番線を用いて割り当てを行うことにより、輸送機関の列車ダイヤに対して車両の割り当てを行う際に、解が得られない場合を少なくすることができる。
【００１２】
割り当て部２０４の処理をより具体的に説明する。割り当て部２０４は、列車をノードとして作成し、列車ダイヤ情報と、車両情報と、駅基地情報と、に基づいて、設定された条件に従って、重複しないようノード間を接続してパス（車両運用）を作成することで、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う。図３は、つなぎ及び車両運用の一例を示す図である。ここで、車両運用とは、車両を実際に運行する列車に割り当てることをいう。また、図３における、「営０１」、「営０２」、・・・とは、一般の旅客貨物を輸送する「営業列車」を表す。
【００１３】
数式を用いて説明すると、割り当て部２０４は、以下の基本制約のもと、目的関数が最小となる変数を求める。
変数は、以下である。
x_(p,s)∈{0,1}  つなぎｐを列車ｓへ割り当てるか否か
y_(p,sf,st)∈{0,1}  つなぎｐが列車ｓｆから列車ｓｔへ遷移するか否か（列車ｓｆと列車ｓｔを矢印で繋ぐか）
目的関数は以下である。
min.Σ_(p∈つなぎ)Σ_((sf,st)∈矢印)矢印コスト_(p,sf,st)y_(p,sf,st)
基本制約（競合しないパスの成立）は、以下である。
【数１】
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x_(p,sf)=Σ_((sf,st)∈矢印)y_(p,sf,st)  (∀p∈つなぎ,∀sf∈枠)  着列車から発列車へのつなぎは1本以下
x_(p,st)=Σ_((sf,st)∈矢印)y_(p,sf,st)  (∀p∈つなぎ,∀st∈枠)  発列車への着列車からのつなぎは1本以下
【００１４】
他の例として、割り当て部２０４は、ｉｆ−ｔｈｅｎ型のルールベースで解を求めるようにしてもよい。
例えば、割り当て部２０４は、
・もし、Ａ駅１０番線着なら、折り返し時分以降の最短１０番線発列車へ繋ぐ
・又は、東一両へ入庫する
・又は、東二両へ出庫する
・又は、１１番線に着させて、最短１１番線発列車へ繋ぐ
等のルールを適用させ、行き詰ったら戻って別ルールを適用することで解を求める。
又は、他の例として、割り当て部２０４は、制約伝搬関数による解探索処理を行うこともできる。制約によって変数のドメインが縮小され、他の変数のドメインが縮小されることによって、探索木の中で枝が刈り取られ（枝切り）、探索空間が縮小し、探索時間が短縮されることが期待できる。
又は、更に他の例として、割り当て部２０４は、考え得る行路（つなぎのケース）を列挙し、集合充足問題として解くようにしてもよい。
【００１５】
通知部２０５は、割り当て部２０４の割り当ての結果を表示部１０３に表示することでユーザに通知する。割り当て部２０４の処理により仮想番線が割り当てられた場合には、通知部２０５は、画面上に仮想番線が割り当てられたことを示す情報を表示することで、ユーザに通知する。通知部２０５が、仮想番線が割り当てられたことを示す情報を表示することで、ユーザは、仮想番線に割り当てられた車両が求解の障害となっていることを把握し、後述する修正を行うことができる。
修正部２０６は、車両の割り当て及び番線の割り当ての何れか又は双方を修正する。より具体的に説明すると、修正部２０６は、画面を介したユーザの修正操作に基づいて、車両の割り当て及び番線の割り当ての何れか又は双方を修正する。他の例として、修正部２０６は、画面を介したユーザの修正操作に基づいて、列車ダイヤの時刻を修正したり、新たな車両を追加したりしてもよい。
【００１６】
図４は、情報処理の一例を示すフローチャートである。
Ｓ３０１において、第１の受取部２０１は、列車ダイヤ情報を受け取る。
Ｓ３０２において、第２の受取部２０２は、車両情報を受け取る。
Ｓ３０３において、第３の受取部２０３は、駅基地情報を受け取る。
ここで、Ｓ３０１〜Ｓ３０３の順序は問わない。また、情報処理装置１００は、列車ダイヤ情報、車両情報、駅基地情報を別々に取得してもよいし、同時に取得してもよい。また、車両情報と駅基地情報とが一体となっている場合、情報処理装置１００は、車両情報と駅基地情報と一体として取得してもよい。
【００１７】
Ｓ３０４において、割り当て部２０４は、列車ダイヤ情報と、車両情報と、駅基地情報と、に基づいて、列車と列車とのつなぎの際に、車両の割り当てと、番線の割り当てと、を行う。割り当て部２０４は、番線の割り当ての際は、物理番線を優先的に割り当て、物理番線で割り当てが行えない場合には、仮想番線を割り当てる。
Ｓ３０５において、通知部２０５は、割り当て部２０４の割り当ての結果を表示部１０３に表示することでユーザに通知する。割り当て部２０４の処理により仮想番線が割り当てられた場合には、通知部２０５は、画面上に仮想番線が割り当てられたことを示す情報を表示することで、ユーザに通知する。図５は、割り当ての結果を表示する画面の一例を示す図である。図５では、仮想番線が用いられたつなぎの位置に仮想番線が用いられたことを示すオブジェクト５０１が表示されると共に、仮想番線が使用されている旨のメッセージ５０２が表示されている。通知部２０５が、図５に示すような表示を行うことにより、ユーザは、どのつなぎで仮想番線が使用されているのか速やかに把握することができる。他の例としては、通知部２０５は、仮想番線が用いられたつなぎの位置に仮想番線が用いられたことを示すオブジェクト５０１のみを表示するようにしてもよい。
また、さらに他の例としては、通知部２０５は、仮想番線が使用されていることを示す情報を一覧で別画面として表示するようにしてもよい。通知部２０５は、一覧の中から一の仮想番線が使用されていることを示す情報が選択されると、その情報に対応する、仮想番線が使用されている箇所を、例えば、図５に示すように表示するようにしてもよい。
【００１８】
Ｓ３０６において、修正部２０６は、入力部１０４等を介してユーザによる修正操作がなされたか否かを判定する。修正部２０６は、修正操作がなされたと判定した場合、Ｓ３０７に進み、修正操作がなされていないと判定した場合、情報処理を終了する。
Ｓ３０７において、修正部２０６は、画面等を介したユーザの修正操作に基づいて、車両の割り当て及び番線の割り当ての何れか又は双方を修正する。
【００１９】
情報処理装置１００によれば、仮想番線を用いることによって、余分なメモリ及びＣＰＵのパフォーマンスを使用しなくとも輸送機関の列車ダイヤに対して車両の割り当てを行う際に、解が得られない場合を少なくすることができる。また、情報処理装置１００によれば、仮想番線が用いられたつなぎの位置に仮想番線が用いられたことを示すオブジェクト等を表示することにより、ユーザはどこを修正すればよいのか速やかに理解し、修正操作を行うことができる。
【００２０】
（変形例１）
割り当て部２０４は、車両情報に基づく物理車両と、実在しない仮想車両と、を用いて、車両の割り当てを行うようにしてもよい。割り当て部２０４は、車両の割り当ての際は、物理車両を優先的に割り当て、物理車両で割り当てが行えない場合には、仮想車両を割り当てる。割り当て部２０４が仮想車両を用いて割り当てを行うことにより、輸送機関の列車ダイヤに対して車両の割り当てを行う際に、解が得られない場合を少なくすることができる。
【００２１】
図６は、割り当ての結果を表示する画面の一例を示す図である。図６では、仮想車両が用いられている位置に仮想車両が用いられたことを示すオブジェクト６０１が表示されると共に、仮想車両が用いられている旨のメッセージ６０２が表示されている。通知部２０５が、図６に示すような表示を行うことにより、ユーザは、どの車両で仮想車両が使用されているのか速やかに把握することができる。他の例としては、通知部２０５は、仮想車両が用いられている位置に仮想車両が用いられたことを示すオブジェクト６０１のみを表示するようにしてもよい。
また、さらに他の例としては、通知部２０５は、仮想車両が使用されていることを示す情報を一覧で別画面として表示するようにしてもよい。通知部２０５は、一覧の中から一の仮想車両が使用されていることを示す情報が選択されると、その情報に対応する、仮想車両が使用されている車両を、例えば、図６に示すように表示するようにしてもよい。
【００２２】
以上、本発明の実施形態の一例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２３】
１００  情報処理装置
１０１  ＣＰＵ
１０２  記憶部
【図１】
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【図２】
2020160729.tif 000005
【図３】
2020160729.tif 000006
【図４】
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【図５】
2020160729.tif 000008
【図６】
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