(57)【要約】【課題】日ごと且つ既定の時間帯ごとの乗車人数の予測値に基づいて、臨時列車のダイヤを的確且つ効率的に生成することが可能なダイヤ情報生成装置等を提供する。【解決手段】既設列車の既設ダイヤデータと、臨時列車を運行可能な臨時列車用ダイヤデータと、に基づいて、臨時列車運行区間を含む区間の発駅と着駅との間の乗換経路を探索する経路探索部２と、乗車駅及び降車駅別の乗車人数を、日ごと且つ予測時間帯ごとに予測した予測結果を含む需要予測データを取得するインターフェース部１と、需要予測データに対応する乗客数を分割して乗換経路に振り分ける振分部３と、乗客数振り分け後の乗換経路ごとの乗車率を、列車ごと且つ区間内の駅間ごとに算出する乗車率算出部４と、各乗車率にそれぞれ対応した評価指標を算出すると共に、その評価指標に基づいて、臨時列車を運行する臨時列車ダイヤを設定する臨時列車ダイヤ設定部５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設列車のダイヤを示す既設ダイヤ情報と、臨時列車を運行可能なダイヤを示す臨時列車運行可能ダイヤ情報と、に基づいて、当該臨時列車を運行する臨時列車運行区間を含む区間の発駅と着駅との間の乗換経路を探索する経路探索手段と、
乗車駅及び降車駅別の乗車人数を、日ごと且つ予め設定された予測時間帯ごとに予測した予測結果を含む人数予測情報を取得する情報取得手段と、
前記取得された人数予測情報に対応する乗車人数を分割し、前記探索された乗換経路に振り分ける振分手段と、
前記乗車人数が振り分けられた後の前記乗換経路ごとの乗車率を、列車ごと且つ前記区間内の駅間ごとに算出する乗車率算出手段と、
列車の乗車率を評価するための評価指標であって、各前記算出された乗車率にそれぞれ対応した評価指標を算出する指標算出手段と、
前記算出された評価指標に基づいて、前記臨時列車を運行する臨時列車ダイヤを示す臨時列車ダイヤ情報を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とするダイヤ情報生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のダイヤ情報生成装置において、
前記人数予測情報は、過去の乗客の輸送実績を日ごと且つ予め設定された時間帯ごとに示す輸送実績情報に独立成分分析法を適用して得られた分析結果に対して、前記輸送実績に対応した暦情報及びイベント開催情報を関連付けた結果に基づいて算出された前記予測結果を含むことを特徴とするダイヤ情報生成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のダイヤ情報生成装置において、
前記経路探索手段は、前記既設ダイヤ情報と、前記臨時列車運行可能ダイヤ情報と、に基づく着側探索及び発側探索により前記乗換経路を探索することを特徴とするダイヤ情報生成装置。
【請求項４】
請求項３に記載のダイヤ情報生成装置において、
前記経路探索手段は、予め設定された乗換駅又は乗換回数の範囲で前記乗換経路を探索することを特徴とするダイヤ情報生成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のダイヤ情報生成装置において、
前記振分手段は、前記予測時間帯における前記人数予測情報に対応する前記乗車人数を、当該予測時間帯に予め設定された時間を加えた加算時間帯に運行される列車が通過する前記乗換経路に振り分けることを特徴とするダイヤ情報生成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のダイヤ情報生成装置において、
前記評価指標は、
全ての列車及び全ての駅間についての前記乗車率の和を、前記全ての列車についての駅間数の和で除して得られる平均乗車率、
全ての列車及び全ての駅間についての前記乗車率の最大値、又は、
前記乗車率が１００パーセントを超える列車の各駅間についての立席人キロ、
のいずれか一つであり、
前記生成手段は、前記算出された評価指標と、当該評価指標について予め設定された目標値と、の関係に基づいて前記臨時列車ダイヤ情報を生成することを特徴とするダイヤ情報生成装置。
【請求項７】
請求項６に記載のダイヤ情報生成装置において、
前記評価指標が前記平均乗車率である場合に前記生成手段は、ｉ）前記平均乗車率と、
ii）前記乗車率から前記平均乗車率を減じた値を二乗した値の、前記全ての列車及び前記全ての駅間についての和を、前記駅間数の前記全ての列車についての和で除した値の平方根である偏差と、iii）前記平均乗車率に対応して予め設定された選択基準と、に基づい
て前記臨時列車ダイヤ情報を生成することを特徴とするダイヤ情報生成装置。
【請求項８】
経路探索手段と、情報取得手段と、振分手段と、乗車率算出手段と、指標算出手段と、生成手段と、を備えるダイヤ情報生成装置において実行されるダイヤ情報生成方法であって、
既設列車のダイヤを示す既設ダイヤ情報と、臨時列車を運行可能なダイヤを示す臨時列車運行可能ダイヤ情報と、に基づいて、当該臨時列車を運行する臨時列車運行区間を含む区間の発駅と着駅との間の乗換経路を前記経路探索手段により探索するステップと、
乗車駅及び降車駅別の乗車人数を、日ごと且つ予め設定された予測時間帯ごとに予測した予測結果を含む人数予測情報を前記情報取得手段により取得するステップと、
前記振分手段により、前記取得された人数予測情報に対応する乗車人数を分割し、前記探索された乗換経路に振り分けるステップと、
前記乗車人数が振り分けられた後の前記乗換経路ごとの乗車率を、列車ごと且つ前記区間内の駅間ごとに前記乗車率算出手段により算出するステップと、
列車の乗車率を評価するための評価指標であって、各前記算出された乗車率にそれぞれ対応した評価指標を前記指標算出手段により算出するステップと、
前記生成手段により、前記算出された評価指標に基づいて、前記臨時列車を運行する臨時列車ダイヤを示す臨時列車ダイヤ情報を生成するステップと、
を含むことを特徴とするダイヤ情報生成方法。
【請求項９】
コンピュータを、
既設列車のダイヤを示す既設ダイヤ情報と、臨時列車を運行可能なダイヤを示す臨時列車運行可能ダイヤ情報と、に基づいて、当該臨時列車を運行する臨時列車運行区間を含む区間の発駅と着駅との間の乗換経路を探索する経路探索手段、
乗車駅及び降車駅別の乗車人数を、日ごと且つ予め設定された予測時間帯ごとに予測した予測結果を含む人数予測情報を取得する情報取得手段、
前記取得された人数予測情報に対応する乗車人数を分割し、前記探索された乗換経路に振り分ける振分手段、
前記乗車人数が振り分けられた後の前記乗換経路ごとの乗車率を、列車ごと且つ前記区間内の駅間ごとに算出する乗車率算出手段、
列車の乗車率を評価するための評価指標であって、各前記算出された乗車率にそれぞれ対応した評価指標を算出する指標算出手段、
前記算出された評価指標に基づいて、前記臨時列車を運行する臨時列車ダイヤを示す臨時列車ダイヤ情報を生成する生成手段、
として機能させることを特徴とするダイヤ情報生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤ情報生成装置、ダイヤ情報生成方法及びダイヤ情報生成プログラムの技術分野に属する。より詳細には、臨時列車の運行計画たるダイヤ（「ダイヤグラム」とも言われる。以下、同様。）を示すダイヤ情報を生成するダイヤ情報生成装置及びダイヤ情報生成方法並びにダイヤ情報生成プログラムの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年の鉄道利用者（乗客）の増加に伴い、列車のダイヤ（運行計画）は、当該乗客の利用の態様（例えば、乗客数自体や、日又は時間帯ごとの当該乗客数のバラツキ）に対応したものとなる必要がある。このため、本願の発明者らは、暦を示す暦情報と、駅又は沿線で催されるイベントの参加者等を示すイベント情報と、に基づいた、当該駅又は路線の乗客数の、日及び時間帯ごとの予測に関する研究を行っており、その成果は、例えば下記非特許文献１又は非特許文献２により公開されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「幹線鉄道の輸送計画策定支援に向けた旅客需要波動の予測手法」，松本涼佑  他，鉄道総研報告（RTRI REPORT），Vol. 31，No. 10，２０１７年１０月
【非特許文献２】「独立成分分析を用いた幹線鉄道の旅客需要波動の予測手法」，松本涼佑  他，電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌），IEEJ Transactions on Industry Applications Vol. 138，No. 7，pp.655-656 DOI:10.1541/ieejias.138.655，２０１７年１２月／２０１８年２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、今後は、上記非特許文献１及び非特許文献２に開示されている技術を、例えば定期列車以外の臨時列車のダイヤの具体的な設定手法に効果的に適用（応用）することが求められている。
【０００５】
そこで本発明は、上記の要請に鑑みて為されたものであり、その課題の一つは、日ごと且つ既定の時間帯ごとの乗車人数の予測値に基づいて、臨時列車のダイヤを的確且つ効率的に生成することが可能なダイヤ情報生成装置及びダイヤ情報生成方法並びにダイヤ情報生成プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、既設列車のダイヤを示す既設ダイヤ情報と、臨時列車を運行可能なダイヤを示す臨時列車運行可能ダイヤ情報と、に基づいて、当該臨時列車を運行する臨時列車運行区間を含む区間の発駅と着駅との間の乗換経路を探索する経路探索部等の経路探索手段と、乗車駅及び降車駅別の乗車人数を、日ごと且つ予め設定された予測時間帯ごとに予測した予測結果を含む人数予測情報を取得するインターフェース部等の情報取得手段と、前記取得された人数予測情報に対応する乗車人数を分割し、前記探索された乗換経路に振り分ける振分部等の振分手段と、前記乗車人数が振り分けられた後の前記乗換経路ごとの乗車率を、列車ごと且つ前記区間内の駅間ごとに算出する乗車率算出部等の乗車率算出手段と、列車の乗車率を評価するための評価指標であって、各前記算出された乗車率にそれぞれ対応した評価指標を算出する臨時列車ダイヤ設定部等の指標算出手段と、前記算出された評価指標に基づいて、前記臨時列車を運行する臨時列車ダイヤを示す臨時列車ダイヤ情報を生成する臨時列車ダイヤ設定部等の生成
手段と、を備える。
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、経路探索部等の経路探索手段と、インターフェース部等の情報取得手段と、振分部等の振分手段と、乗車率算出部等の乗車率算出手段と、臨時列車ダイヤ設定部等の指標算出手段と、臨時列車ダイヤ設定部等の生成手段と、を備えるダイヤ情報生成装置において実行されるダイヤ情報生成方法であって、既設列車のダイヤを示す既設ダイヤ情報と、臨時列車を運行可能なダイヤを示す臨時列車運行可能ダイヤ情報と、に基づいて、当該臨時列車を運行する臨時列車運行区間を含む区間の発駅と着駅との間の乗換経路を前記経路探索手段により探索するステップと、乗車駅及び降車駅別の乗車人数を、日ごと且つ予め設定された予測時間帯ごとに予測した予測結果を含む人数予測情報を前記情報取得手段により取得するステップと、前記振分手段により、前記取得された人数予測情報に対応する乗車人数を分割し、前記探索された乗換経路に振り分けるステップと、前記乗車人数が振り分けられた後の前記乗換経路ごとの乗車率を、列車ごと且つ前記区間内の駅間ごとに前記乗車率算出手段により算出するステップと、列車の乗車率を評価するための評価指標であって、各前記算出された乗車率にそれぞれ対応した評価指標を前記指標算出手段により算出するステップと、前記生成手段により、前記算出された評価指標に基づいて、前記臨時列車を運行する臨時列車ダイヤを示す臨時列車ダイヤ情報を生成するステップと、を含む。
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、コンピュータを、既設列車のダイヤを示す既設ダイヤ情報と、臨時列車を運行可能なダイヤを示す臨時列車運行可能ダイヤ情報と、に基づいて、当該臨時列車を運行する臨時列車運行区間を含む区間の発駅と着駅との間の乗換経路を探索する経路探索手段、乗車駅及び降車駅別の乗車人数を、日ごと且つ予め設定された予測時間帯ごとに予測した予測結果を含む人数予測情報を取得する情報取得手段、前記取得された人数予測情報に対応する乗車人数を分割し、前記探索された乗換経路に振り分ける振分手段、前記乗車人数が振り分けられた後の前記乗換経路ごとの乗車率を、列車ごと且つ前記区間内の駅間ごとに算出する乗車率算出手段、列車の乗車率を評価するための評価指標であって、各前記算出された乗車率にそれぞれ対応した評価指標を算出する指標算出手段、前記算出された評価指標に基づいて、前記臨時列車を運行する臨時列車ダイヤを示す臨時列車ダイヤ情報を生成する生成手段、として機能させる。
【０００９】
請求項１、請求項８又は請求項９のいずれか一項に記載の発明によれば、日ごと且つ既定の時間帯ごとに予測された駅別の乗車人数を乗換経路に振り分け、当該振り分け後の乗換経路ごとの乗車率を列車ごと且つ駅間ごとに算出し、その乗車率にそれぞれ対応した評価指標に基づいて臨時列車ダイヤ情報を生成する。よって、日ごと且つ既定の時間帯ごとの乗車人数の予測値に基づいて、臨時列車ダイヤ情報を的確且つ効率的に生成することができる。
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のダイヤ情報生成装置において、前記人数予測情報は、過去の乗客の輸送実績を日ごと且つ予め設定された時間帯ごとに示す輸送実績情報に独立成分分析法を適用して得られた分析結果に対して、前記輸送実績に対応した暦情報及びイベント開催情報を関連付けた結果に基づいて算出された前記予測結果を含むように構成される。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、人数予測情報が、輸送実績情報に独立成分分析法を適用して得られた分析結果に対して暦情報及びイベント開催情報を関連付けた結果に基づいて算出された乗車人数の予測結果を含むので、より効果的且つ的確に臨時列車ダイヤ情報を生成することができる。
【００１２】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載
のダイヤ情報生成装置において、前記経路探索手段は、前記既設ダイヤ情報と、前記臨時列車運行可能ダイヤ情報と、に基づく着側探索及び発側探索により前記乗換経路を探索するように構成される。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、既設ダイヤ情報と臨時列車運行可能ダイヤ情報とに基づく着側探索及び発側探索により乗換経路を探索するので、複数の乗換駅を含む乗換経路を広範囲に探索することができる。
【００１４】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のダイヤ情報生成装置において、前記経路探索手段は、予め設定された乗換駅又は乗換回数の範囲で前記乗換経路を探索するように構成される。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の作用に加えて、既定の乗換駅又は乗換回数の範囲で乗換経路を探索するので、処理負荷を軽減しつつ、的確に乗換経路を探索することができる。
【００１６】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のダイヤ情報生成装置において、前記振分手段は、前記予測時間帯における前記人数予測情報に対応する前記乗車人数を、当該予測時間帯に予め設定された時間を加えた加算時間帯に運行される列車が通過する前記乗換経路に振り分けるように構成される。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、予測時間帯における人数予測情報に対応する乗車人数を加算時間帯に運行される列車が通過する乗換経路に振り分けるので、実情に沿った乗車人員の振り分けができる。
【００１８】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のダイヤ情報生成装置において、前記評価指標は、全ての列車及び全ての駅間についての前記乗車率の和を、前記全ての列車についての駅間数の和で除して得られる平均乗車率、全ての列車及び全ての駅間についての前記乗車率の最大値、又は、前記乗車率が１００パーセントを超える列車の各駅間についての立席人キロ、のいずれか一つであり、前記生成手段は、前記算出された評価指標と、当該評価指標について予め設定された目標値と、の関係に基づいて前記臨時列車ダイヤ情報を生成するように構成される。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、評価指標が、平均乗車率、乗車率の最大値、又は、立席人キロ、のいずれか一つであり、算出された評価指標と、当該評価指標についての目標値と、の関係に基づいて臨時列車ダイヤ情報が生成されるので、より的確に臨時列車ダイヤ情報を生成することができる。
【００２０】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のダイヤ情報生成装置において、前記評価指標が前記平均乗車率である場合に前記生成手段は、ｉ）前記平均乗車率と、ii）前記乗車率から前記平均乗車率を減じた値を二乗した値の、前記全ての列車及び前記全ての駅間についての和を、前記駅間数の前記全ての列車についての和で除した値の平方根である偏差と、iii）前記平均乗車率に対応して予め設定された選択
基準と、に基づいて前記臨時列車ダイヤ情報を生成するように構成される。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明の作用に加えて、評価指標が平均乗車率である場合において、当該平均乗車率と、偏差と、既定の選択基準と、に基づい
て臨時列車ダイヤ情報が生成されるので、更に的確に臨時列車ダイヤ情報を生成することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、日ごと且つ既定の時間帯ごとに予測された駅別の乗車人数を乗換経路に振り分け、当該振り分け後の乗換経路ごとの乗車率を列車ごと且つ駅間ごとに算出し、その乗車率にそれぞれ対応した評価指標に基づいて臨時列車ダイヤ情報を生成する。
【００２３】
従って、日ごと且つ既定の時間帯ごとの乗車人数の予測値に基づいて、臨時列車ダイヤ情報を的確且つ効率的に生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態の臨時列車ダイヤ設定システムの概要構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理を示すフローチャートである。
【図３】実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理を示す概念図（Ｉ）である。
【図４】実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理を示す概念図（II）である。
【図５】実施形態の臨時列車ダイヤの例を示す図であり、（ａ）は臨時列車ダイヤ設定前のダイヤの一例を示す図であり、（ｂ）は臨時列車ダイヤを含むダイヤの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、本発明を実施するための形態について、図１乃至図５を用いて説明する。なお以下に説明する実施形態は、既設のダイヤの間に臨時列車を運行させる場合の当該臨時列車ダイヤを設定する臨時列車ダイヤ設定システムに対して、本発明を適用した場合の実施形態である。
【００２６】
（Ｉ）実施形態の臨時列車ダイヤ設定システムの概要構成について
初めに、実施形態の臨時列車ダイヤ設定システムの概要構成について、図１を用いて説明する。なお、図１は実施形態の臨時列車ダイヤ設定システムの概要構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、実施形態の臨時列車ダイヤ設定システムＳＳは、需要予測装置Ｓ１と、ダイヤデータ蓄積装置Ｓ２と、ダイヤ設定装置Ｓと、により構成されている。このとき、ダイヤ設定装置Ｓが本発明の「ダイヤ情報生成装置」の一例に相当する。
【００２８】
この構成において需要予測装置Ｓ１は、例えば上記非特許文献１又は非特許文献２に記載されている手法を用いて、例えば日ごと且つ予め設定された予測時間帯（例えば１５分乃至３０分の時間帯）ごとの乗客数を駅間ごとに予測し、当該予測結果を含む需要予測データを生成してダイヤ設定装置Ｓに出力する。この需要予測データは、上記非特許文献１又は非特許文献２に記載されているように、過去の乗客の輸送実績を日ごと且つ上記時間帯ごとに示す輸送実績データに独立成分分析法を適用して得られた分析結果に対して、当該輸送実績に対応した暦データ（より具体的には、暦の配列を示す暦配列データ）及びイベント開催データ（より具体的には、イベントの種類、日時、場所、そのイベントが開催される会場の収容可能人数又は大きさ等のデータ）を関連付けた結果に基づいて算出された上記予測結果を含む。
【００２９】
一方、ダイヤデータ蓄積装置Ｓ２には、既設（換言すれば定期の）列車のダイヤを示す既設ダイヤデータと、当該既設列車のダイヤに対応して臨時列車を運行可能なダイヤを示す臨時列車用ダイヤデータと、を予め蓄積している。そして、ダイヤデータ蓄積装置Ｓ２
は、ダイヤ設定装置Ｓからの要求に応じて、当該ダイヤデータをダイヤ設定装置Ｓに出力する。
【００３０】
次にダイヤ設定装置Ｓは、インターフェース部１と、ＣＰＵ（Central Processing System）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる処
理部１０と、キーボード及びマウス又はタッチパネル等からなる操作部１１と、液晶ディスプレイ等からなるディスプレイ１２と、により構成されている。また処理部１０は、経路探索部２と、振分部３と、乗車率算出部４と、臨時列車ダイヤ設定部５と、により構成されており、実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理を主として実行する。このとき、上記経路探索部２、上記振分部３、上記乗車率算出部４及び上記臨時列車ダイヤ設定部５のそれぞれは、処理部１０を構成するＣＰＵ等からなるハードウェアロジック回路により実現されていてもよいし、後述する実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理に相当するプログラムを処理部１０のＣＰＵ等が読み出して実行することにより、ソフトウェア的に実現されるものでもよい。更に、インターフェース部１が本発明の「情報取得手段」の一例に相当し、経路探索部２が本発明の「経路探索手段」の一例に相当し、振分部３が本発明の「振分手段」の一例に相当し、乗車率算出部４が本発明の「乗車率算出手段」の一例に相当し、臨時列車ダイヤ設定部５が本発明の「指標算出手段」の一例及び「生成手段」の一例にそれぞれ相当する。
【００３１】
以上の構成において、例えば操作部１１における使用者の操作により、臨時列車を運行するためのダイヤの設定が指示されると、インターフェース部１は、必要な上記既設ダイヤデータ及び上記臨時列車用ダイヤデータをダイヤデータ蓄積装置Ｓ２から取得し、経路探索部２に出力する。これに加えてインターフェース部１は、上記臨時列車を運行する区間を含む所定区間についての上記需要予測データを需要予測装置Ｓ１から取得し、振分部３に出力する。
【００３２】
これにより経路探索部２は、インターフェース部１を介して取得された上記既設ダイヤデータ及び上記臨時列車用ダイヤデータに基づいて、上記所定区間における乗換可能な経路を探索し、当該探索結果を乗換経路データとして振分部３に出力する。なお、実施形態の「乗換経路」とは、例えば発駅が東京駅で着駅が新大阪駅の場合、「東海道新幹線を使うか、北陸新幹線で金沢を経由する経路を使うか」といった経路ではなく、『一の便を使用して移動可能な一の経路を、複数の便を乗り継いで移動する場合の乗換経路』のことをいう。
【００３３】
これにより振分部３は、インターフェース部１を介して取得された上記需要予測データに含まれる上記予測結果に対応する乗客数を分割し、経路探索部２からの上記乗換経路データにより示される各乗換経路に振り分ける。
【００３４】
その後、乗車率算出部４は、上記乗客数が分割して振り分けられた後の乗換経路ごとの乗車率を、列車ごと且つ上記所定区間内の駅間ごとに算出し、当該算出結果を乗車率データとして臨時列車ダイヤ設定部５に出力する。
【００３５】
最後に臨時列車ダイヤ設定部５は、各乗車率に対応した後述する評価指標を算出し、当該算出された評価指標に基づいて、臨時列車を運行する臨時列車ダイヤを示す臨時列車ダイヤデータを生成してディスプレイ１２に出力する。これによりディスプレイ１２には、上記臨時列車ダイヤデータに対応した臨時列車ダイヤを含むダイヤが表示される。
【００３６】
（II）実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理について
以上の図１に示す構成及び機能を有する実施形態の臨時列車ダイヤ設定システムＳＳにおいて、主としてダイヤ設定装置Ｓの処理部１０を中心として実行される、実施形態の臨
時列車ダイヤ設定処理について、具体的に図２乃至図５を更に用いて説明する。なお、図２は実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理を示すフローチャートであり、図３及び図４は当該臨時列車ダイヤ設定処理をそれぞれ示す概念図であり、図５は実施形態の臨時列車ダイヤの例を示す図である。
【００３７】
実施形態のダイヤ設定装置Ｓを用いて臨時列車のダイヤを設定する場合、上記操作部１１を用いた使用者による当該設定の旨の操作に対応した操作信号に基づき、経路探索部１は、インターフェース部１を介して、ダイヤデータ蓄積装置Ｓ２から上記所定区間についての上記既設ダイヤデータ及び上記臨時列車用ダイヤデータを取得する（図２ステップＳ１）。そして経路探索部２は、上記所定区間において、乗換可能な経路を全て探索すべく、従来の着側探索（いわゆるダイクストラ法による着側探索）だけでなく、発側探索も合わせて行い、例えば図３に例示する速達タイプ△△△１１号への乗換が可能な全ての列車（図３に例示する場合は、速達タイプ○○○１号、速達タイプ○○○３号及び速達タイプ○○○５号の三列車）を探索する（図２ステップＳ２）。ここで、上記「速達タイプ」とは、それが運行される路線における駅の一部にのみ停車する列車（具体的には、新幹線（登録商標）におけるのぞみ（登録商標）号、ひかり（登録商標）号又はみずほ（登録商標）号等）をいう（以下の説明において同様）。なお、実施形態の列車には、上記速達タイプの他、それが運行される路線の各駅に停車する「緩行タイプ」（具体的には、新幹線におけるこだま（登録商標）号又はなすの（登録商標）号等）がある。また、図３及び図４における「○○○」、「△△△」及び後述する「□□□」は、上記「のぞみ」又は「ひかり」等の列車の愛称を示す（以下の説明において同様）。
【００３８】
このとき、一般的な乗換経路の探索手法である上記ダイクストラ法では、乗換可能な駅が複数ある場合でも、ある一駅に乗換駅が固定された経路しか探索されない。これに対し、実施形態の経路探索部２は、上記着側検索に加えて上記発側検索を合わせて行い、これらにより探索された経路を合成する（図３において一点で交わっている破線参照）。より具体的に、例えばある路線において、発駅をＡ駅とし、着駅をＢ駅とする場合、上記着側検索のみの場合は乗換駅の一つであるＣ駅乗り換えの経路しか探索されないところ、実施形態の乗換探索の経路探索部２のように発側探索も合わせて実行すれば、上記Ｃ駅乗換の経路に加えて、Ｃ駅と着側のＢ駅との間にあるＤ駅乗り換えの経路まで探索されることになる。
【００３９】
ここで、一の長い線（路線）を複数種別（例えば上記速達タイプの列車における愛称ごとの列車の種別）の列車が運行されている場合、上記着側探索及び上記発側探索を併用して乗換探索を行うと、必要数以上の乗換経路が探索されることになる。より具体的には、例えば、上記と同様にある路線における発駅をＡ駅とし、着駅をＢ駅としたとき、後続の列車に乗り換えられる駅が上記Ｃ駅及びＤ駅の他に複数あるとする。そして、上記着側探索及び上記発側探索を併用してＡ駅−Ｂ駅間で乗換探索を行った場合は、速達タイプの最も速い列車間での乗り換えだけでなく、緩行タイプの列車も含めて一駅ごとに列車を乗り換えることも理論的には可能となり、これでは、効率的な乗換経路の探索（換言すれば、効率的な臨時列車ダイヤの設定）が不可能となる。そこで、経路探索部２は、以下の（ｉ）乗換駅制限及び（ii）乗換回数制限を設けた上で、乗換経路の探索を行う。
【００４０】
（ｉ）乗換駅制限：例えば上記路線において、発駅を上記Ａ駅とし、着駅を上記Ｂ駅とする場合は、乗車駅又は降車駅の直近の上位列車停車駅と、例えば上記Ｃ駅及び上記Ｄ駅に、乗換駅を限定する。
（ii）乗換回数制限：発駅及び着駅が共に速達タイプ○○○号（停車駅数が速達タイプ△△△号より少ないとする。以下、同様。）の停車駅である場合は乗り換え回数を１回のみとし、発駅が速達タイプ○○○号の停車駅で且つ着駅が速達タイプ△△△号の停車駅又は緩行タイプの列車の停車駅である場合（又は発駅と着駅が逆の場合）は乗り換え回数を２
回までとし、発駅及び着駅が共に速達タイプ△△△号の停車駅又は緩行タイプの列車の停車駅である場合は乗り換え回数を３回までとする。
【００４１】
以上の経路探索部２による乗換経路の探索結果である乗換経路データは、振分部３に出力される。
【００４２】
次に、インターフェース部１を介して振分部３に取得される需要予測データに含まれる上記予測結果は、上記所定区間に含まれる乗車駅の改札を経て入場した時刻に基づいて、予測時間帯としての例えば１５分単位で集計された乗客数の予測結果である。そして、振分部３における当該乗客数の分割及び振分では、乗客が乗車する列車の発車時刻に所定の幅を持たせた上で、上記乗客数が分割され、振り分けられる（図２ステップＳ３）。これは、例えば新幹線の場合、発車時刻のかなり前に乗車駅に到着している乗客が多いと考えられるからである。
【００４３】
より具体的に振分部３は、例えば上記予測結果において午前８時から午前８時１５分の間に乗車駅に入場した乗客が乗車する列車の振り分け上の発車時刻として、午前８時から午前８時（１５＋Ｘ）分の列車として発車時刻に余裕（即ち上記所定の幅）を持たせた上で、乗客数を振り分ける。このとき当該Ｘの値は、例えば操作部１１における操作により、例えば既定のパラメータ設定ファイルを変更することにより変更可能となる。そして、上記例示の場合において振分部３は、ある乗車駅に午前８時から午前８時１５分の間に入場する乗客数（予測値）をその降車駅ごとに集計し、それぞれの集計値について、経路探索部２からの上記乗換経路データにより示される午前８時から午前８時（１５＋Ｘ）分に発車する列車を利用する場合の降車駅までの乗り換え経路の全てに乗客数を振り分ける。このとき、発車時刻に上記所定の幅を持たせていることから、特定の列車に乗客が集中することを回避できる。
【００４４】
そして、乗客数の振り分けの際の列車ごとの比率について、振分部３は、過去の乗車実績（例えば指定席券の販売実績）における列車の上記種別（速達タイプ○○○又は速達タイム△△△等の種別）の利用割合に対応させた配分比率として、各種別の列車に乗客数を振り分ける。このとき、同じ種別の列車が運行される乗換経路が複数ある場合、振分部３は、該当する経路で均等に乗客数を振り分ける。更に、振り分けの際に端数が発生した場合、振分部３は、最も空いている列車にその端数分の乗客数を振り分ける。より具体的に、図４を用いて例示しつつ説明すると、例えば、経路探索部２により探索された乗換経路（乗換可能な列車）が、図４に示す四つの乗換経路、即ち、速達タイプ○○○１号から速達タイプ△△△１１号への第１乗換経路、速達タイプ○○○３号から速達タイプ△△△１１号への第２乗換経路、速達タイプ○○○５号から速達タイプ△△△１１号への第３乗換経路、及び速達タイム△△△１０１号のみの第４乗換経路の四つのみであり、上記配分比率が速達タイプ○○○号−速達タイプ△△△号の乗り換えが９０パーセントであり、速達タイプ△△△１０１号のみの場合が１０パーセントである場合、振り分けの割合として振分部３は、第１乗換経路に対して上記予測結果に対応する乗客数の３０パーセントを振り分け、第２乗換経路に対して同じく乗客数の３０パーセントを振り分け、第３乗換経路に対して同じく乗客数の３０パーセントを振り分け、第４乗換経路に対しては同じく乗客数の１０パーセントを振り分ける。
【００４５】
以上の振分部３による乗客数の振り分け結果である振分データは、乗車率算出部４に出力される。
【００４６】
次に、振分データが入力される乗車率算出部４は、当該振分データに基づいて、各列車及び各駅間の乗車率を算出する（図２ステップＳ４）。そして乗車率算出部４は、上記算出された乗車率に基づいて、例えば上記ある路線の発駅が上記Ａ駅で、着駅がＢ駅の場合
に、経路探索部２により探索された乗換経路のそれぞれについて、以下の（ア）乃至（ウ）の値を、臨時列車の運行の有無を決定するための評価指標として、対応する総列車本数及び各種別の列車本数と共に算出する（図２ステップＳ５）。なお以下の説明では、例えば上記ある路線における上記Ａ駅と上記Ｂ駅との間に乗換駅としてＣ駅があり、Ａ駅−Ｃ駅間の最速の列車が速達タイプ□□□号であり、Ｃ駅−Ｂ駅間の最速の列車が速達タイプ○○○号であるとする。
【００４７】
（ア）平均乗車率：以下の式（１）に示す、「速達タイプ○○○号」及び「速達タイプ□□□号」のみの平均乗車率
【数１】
2020196278.tif 000003
（イ）最大乗車率並びにその列車及び駅間：「速達タイプ○○○号」及び「速達タイプ□□□号」のみの最大乗車率並びにその列車及び駅間
（ウ）立席人キロ：速達タイプ○○○号」及び「速達タイプ□□□号」のみの立席人キロ（ここで、「立席人キロ」とは、乗車定員（又は座席数）を超えた乗客数にその移動距離（列車キロ）を乗算した値である。）
【００４８】
以上の乗車率算出部４により算出された各評価指標は、臨時列車ダイヤ設定部５に出力される。
【００４９】
そして、臨時列車ダイヤ設定部５は、臨時列車を含む列車全体のダイヤとして上記予測結果に対応する乗客数に見合ったものとするため、上記評価指標のいずれか一つを選択的に用いて、各臨時列車の運行の有無を決定し、臨時列車のダイヤを設定する（図２ステップＳ６）。なお、いずれの評価指標を用いて臨時列車のダイヤを設定するかは、例えば操作部１１を用いた使用者の選択操作により予め設定される。また、各評価指標の選択に当たっては、当該選択された評価指標として達成すべき目標値の設定も、合わせて行われる。この目標値は、例えば操作部１１における操作により、例えば既定のパラメータ設定ファイルを変更することにより変更可能となる。そして臨時列車ダイヤ設定部５は、その時点で選択されている評価指標が、当該選択された目標指標について合わせて設定された目標値に最も近くなるように臨時列車のダイヤを設定する。
【００５０】
このとき、臨時列車ダイヤ設定部５は、上記ダイヤの設定における計算量を低減させるため、一日分全てのダイヤを設定の対象とするのではなく、その時点で満席となっている列車がある時間帯の周辺の時間帯に限定して、臨時列車のダイヤを設定する。例えば、臨時列車ダイヤ設定部５は、午前９時台と午後５時台にそれぞれ８０パーセントを超える乗車率の時間帯があり、上記臨時列車用ダイヤデータに対応した午前９時台の臨時列車が二本設定可能とされており、午後５時台の臨時列車が三本設定可能とされており、且つ、その日の臨時列車の上限本数が三本とされているとすると、臨時列車ダイヤ設定部５は、臨時列車計五本のうち三本を選択する全ての組み合わせ（即ち、５×４÷２＝合計１０パターン）について、その時点で選択されている評価指標が、なるべく少ない臨時列車の本数で当該選択された評価指標と合わせて設定されている目標値に近くなるように、各臨時列車のダイヤを設定する。
【００５１】
より具体的に、例えば上記（ア）平均乗車率が評価指標として選択され、且つ当該平均乗車率として達成すべき目標値が例えば８０パーセントと設定された場合、臨時列車ダイ
ヤ設定部５は、臨時列車を運行する区間を含む上記所定区間について、全ての列車且つ全ての駅間の平均乗車率がその目標値たる８０パーセントを超過しない範囲で最も当該目標値に近くなるように、且つ、臨時列車の本数がなるべく少なくなるように、臨時列車の運行の有無を設定し、当該設定内容に相当する臨時列車ダイヤデータを生成してディスプレイ１２に出力する（図２ステップＳ７）。このとき臨時列車ダイヤ設定部５は、当該平均乗車率に対応して予め設定された一又は複数の選択基準に基づいて、臨時列車の上記運行の有無を設定する。なお、平均乗車率に対応する当該選択基準を用いた臨時列車の運行の有無の設定については、後ほど詳述する。
【００５２】
一方、例えば上記（イ）最大乗車率が評価指標として選択され、且つ当該最大乗車率として達成すべき目標値が例えば１００パーセントと設定された場合、臨時列車ダイヤ設定部５は、上記所定区間について、全ての列車且つ全ての駅間の乗車率のうちの最大乗車率がその目標値たる１００パーセントに最も近くなるように、且つ、臨時列車の本数がなるべく少なくなるように、臨時列車の運行の有無を設定し、当該設定内容に相当する臨時列車ダイヤデータを生成してディスプレイ１２に出力する（図２ステップＳ７）。このとき臨時列車ダイヤ設定部５は、上記平均乗車率の場合と同様に、当該最大乗車率に対応して予め設定された一又は複数の選択基準に基づいて、臨時列車の上記運行の有無を設定する。なお、この場合の選択基準は、上記平均乗車率を評価基準とした臨時列車の運行の有無の設定に用いられる上記選択基準とは異なるものである。
【００５３】
更に、例えば上記（ウ）立席人キロが評価指標として選択され、且つ当該立席人キロとして達成すべき目標値が例えば５０人キロと設定された場合、臨時列車ダイヤ設定部５は、上記所定区間について、その乗車率が１００パーセントを越える列車の各駅間において、当該目標値たる１００パーセントを超える分の人キロ（即ち、乗車率が１００パーセントを超える分の乗車人数×当該区間の列車キロ）がその目標値たる５０人キロを超過しない範囲で最も当該目標値に近くなるように、且つ、臨時列車の本数がなるべく少なくなるように、臨時列車の運行の有無を設定し、当該設定内容に相当する臨時列車ダイヤデータを生成してディスプレイ１２に出力する（図２ステップＳ７）。このときも臨時列車ダイヤ設定部５は、上記平均乗車率の場合と同様に、当該立席人キロに対応して予め設定された一又は複数の選択基準に基づいて、臨時列車の上記運行の有無を設定する。なお、この場合の選択基準は、上記平均乗車率又は上記歳第乗車率をそれぞれ評価基準とした臨時列車の運行の有無の設定に用いられる上記選択基準とは異なるものである。
【００５４】
次に、上記（ア）平均乗車率が評価指標として選択され、且つ当該平均乗車率として達成すべき目標値が例えば８０パーセントと設定された場合について、二つの上記選択基準に基づいた臨時列車の上記運行の有無の設定について、より具体的に説明する。
【００５５】
即ち、上記（ア）平均乗車率が評価指標として選択され、且つ当該平均乗車率として達成すべき目標値が例えば８０パーセントと設定された場合、臨時列車ダイヤ設定部５は先ず、上記平均乗車率を乗車率算出部４から取得すると共に、以下の式（２）に示す偏差を算出する。
【数２】
2020196278.tif 000004
【００５６】
これにより臨時列車ダイヤ設定部５は、主として以下の第１選択基準に基づき、また従として以下の第２選択基準に基づき、臨時列車ダイヤを選択／設定する。
【００５７】
（ａ）第１選択基準：平均乗車率が８０パーセントを超えない範囲で最も８０パーセントに近い臨時列車ダイヤを選択／設定
（ｂ）第２選択基準：全列車及び全駅間の上記偏差がより小さいダイヤを選択／設定
【００５８】
このとき、臨時列車ダイヤ設定部５は、上記第１選択基準において平均乗車率が同じとなる臨時列車ダイヤがある場合は、それらについて上記第２選択基準を適用する。ここで、その日の臨時列車の上限本数が二本だった場合、午前９時台の臨時列車を二本とし、午後５時台の臨時列車がなし（０本）となる場合もあり得ることになる。
【００５９】
その後、二つの選択基準を用いて設定された臨時列車ダイヤを示す臨時列車ダイヤデータはディスプレイ１２に出力され（図２ステップＳ７）、図５に例示するように表示される。このとき、図５に示す例では、臨時列車ダイヤが設定されるまでは、図５（ａ）に例示される上記既設ダイヤデータに対応した既設ダイヤＤ及び上記臨時列車用ダイヤデータに対応した臨時列車用ダイヤＥＥＤがダイヤデータ蓄積装置Ｓ２に蓄積されていたところ、上述してきた実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理が実行された結果、図５（ｂ）臨時列車用ダイヤＥＥＤの一方（早い方）が実際の臨時列車ダイヤＥＤとして設定されて表示されている。図５に例示する場合、図５（ｂ）に例示する臨時列車用ダイヤＥＥＤと臨時列車ダイヤＥＤとに挟まれた既設ダイヤＤの列車の乗車率が高かったことが推定される。
【００６０】
その後、例えばダイヤ設定装置Ｓの電源スイッチをオフとする操作が操作部１１において実行された等の理由により、実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理を終了するか否かが処理部１０により判定される（図２ステップＳ８）。そして、実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理を終了する場合（図２ステップＳ８：ＹＥＳ）、処理部１０は、当該臨時列車ダイヤ設定処理を終了する。一方、図２ステップＳ８の判定において、実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理を継続する場合（図２ステップＳ８：ＮＯ）、処理部１０は、図２に示すステップＳ１に戻って、上述して来た臨時列車ダイヤ設定処理を繰り返す。
【００６１】
以上説明したように、実施形態の臨時列車ダイヤ設定処理によれば、日ごと且つ既定の予測時間帯ごとに予測された駅別の乗車人数を乗換経路に振り分け、当該振り分け後の乗換経路ごとの乗車率を列車ごと且つ駅間ごとに算出し、その乗車率にそれぞれ対応した評価指標に基づいて臨時列車ダイヤを設定するので、日ごと且つ既定の時間帯ごとの乗車人数の予測値に基づいて、臨時列車ダイヤを的確且つ効率的に設定することができる。
【００６２】
また、需要予測装置Ｓ１からの需要予測データが、過去の輸送実績データに独立成分分析法を適用して得られた分析結果に対して暦データ及びイベント開催データを関連付けた結果に基づいて算出された乗車人数の予測結果を含むので、より効果的且つ的確に臨時列車ダイヤを設定することができる。
【００６３】
更に、経路探索部２が、既設ダイヤデータと臨時列車用ダイヤデータとに基づく着側探索及び発側探索により乗換経路を探索するので、複数の乗換駅を含む乗換経路を広範囲に探索することができる。
【００６４】
更にまた、経路探索部２が、既定の乗換駅又は乗換回数の範囲で乗換経路を探索するので、ダイヤ設定装置Ｓとしての処理負荷を軽減しつつ、的確に乗換経路を探索することができる。
【００６５】
また、振分部３が、上記予測時間帯における需要予測データに対応する乗客数を、発車
時刻に所定の幅を持たせた時間帯に運行される列車が通過する乗換経路に振り分けるので、実情に沿った乗車人員の振り分けができる。
【００６６】
更に、臨時列車ダイヤの設定に用いられる評価指標が、平均乗車率、乗車率の最大値、又は、立席人キロ、のいずれか一つであり、算出された評価指標と、当該評価指標についての目標値と、の関係に基づいて臨時列車ダイヤデータが生成されるので、より的確に臨時列車ダイヤを設定することができる。
【００６７】
更にまた、評価指標が平均乗車率である場合においては、当該平均乗車率と、偏差と、既定の選択基準と、に基づいて臨時列車ダイヤデータが生成されるので、更に的確に臨時列車ダイヤ情報を生成することができる。
【００６８】
更に上述した実施形態において、図２にそれぞれ示すフローチャートに対応するプログラムを、光ディスク又はハードディスク等の記録媒体に記録しておき、或いは、インターネット等のネットワークから取得して記録しておき、これらを汎用のマイクロコンピュータで読み出して実行することにより、その処理中にネットワークにアクセスすることなく、当該マイクロコンピュータを実施形態の処理部１０として機能させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上それぞれ説明したように、本発明は臨時列車ダイヤの設定の分野に利用することが可能であり、特に乗車率が高い区間に運行される臨時列車のダイヤの設定の分野に適用すれば特に顕著な効果が得られる。
【符号の説明】
【００７０】
１    インターフェース部
２    経路探索部
３    振分部
４    乗車率算出部
５    臨時列車ダイヤ設定部
１０    処理部
１１    操作部
１２    ディスプレイ
Ｓ    ダイヤ設定装置
Ｄ    既設ダイヤ
ＳＳ    臨時列車ダイヤ設定システム
Ｓ１    需要予測装置
Ｓ２    ダイヤデータ蓄積装置
ＥＤ    臨時列車ダイヤ
ＥＥＤ    臨時列車用ダイヤ
【図１】
2020196278.tif 000005
【図２】
2020196278.tif 000006
【図３】
2020196278.tif 000007
【図４】
2020196278.tif 000008
【図５】
2020196278.tif 000009