(57)【要約】【課題】列車やバス等の車両が遅延した場合においても次駅の車両の乗車率を予測することが可能な乗車率予測装置及び予測係数算出装置を提供する。【解決手段】本発明は、車両から送信された車両情報と、遅延算出処理部により算出された遅延時間とに基づいて、予測係数算出部により乗車率実績保持部に保持された過去の乗車率を抽出して予測係数を算出するように構成したので、車両が遅延した場合においても次駅の乗車率を予測することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過去に特定の駅間を運行した特定車両の各出発駅における乗車率と、該特定車両の各出発駅における出発予定時刻に対する遅延時間とを対応づけて保持した乗車率実績保持部と、
前記特定の駅間を現在運行している特定車両が最後に停車した出発駅における出発予定時刻に対する遅延時間に一致する遅延時間を前記乗車率実績保持部から特定し、特定された該遅延時間に対応づけられた出発駅における乗車率と次の出発駅における乗車率とを前記乗車率実績保持部から取得し、該出発駅における乗車率と該次の出発駅における乗車率とに基づいて、予測係数を算出する予測係数算出部と、
前記特定の駅間を現在運行している特定車両が最後に停車した出発駅における乗車率と前記予測係数とに基づいて次の出発駅における予測乗車率を算出する乗車率予測部と
を備える乗車率予測装置。
【請求項２】
前記乗車率実績保持部は、前記特定の駅間を過去に運行した特定車両を識別する車両特定情報を前記特定の駅間を過去に運行した特定車両の各出発駅における乗車率と対応づけて保持し、
前記予測係数算出部は、前記特定の駅間を現在運行している特定車両の車両特定情報に一致する車両特定情報を前記乗車率実績保持部から特定し、特定された該車両特定情報と前記特定された遅延時間とに対応づけられた出発駅における乗車率と次の出発駅における乗車率とを前記乗車率実績保持部から取得すること
を特徴とする請求項１に記載の乗車率予測装置。
【請求項３】
前記車両特定情報は、出発駅を識別する駅コードを含むことを特徴とする請求項２に記載の乗車率予測装置。
【請求項４】
前記車両特定情報は、特定車両を識別する車両番号を含むことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の乗車率予測装置。
【請求項５】
前記予測係数算出部は、前記乗車率実績保持部から取得した出発駅における乗車率を複数取得して平均した値と、前記乗車率実績保持部から取得した次の出発駅における乗車率を複数取得して平均した値とに基づいて前記予測係数を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の乗車率予測装置。
【請求項６】
前記特定の駅間を現在運行している特定車両が最後に停車した出発駅における出発時刻を該特定車両から受信する車両情報取得部と、
前記出発時刻と前記特定の駅間を現在運行している特定車両が最後に停車した出発駅における出発予定時刻から該特定車両の出発駅における遅延時間を算出する遅延時間算出部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の乗車率予測装置。
【請求項７】
出発駅から次の出発駅までの距離を制限速度ごとに分割した区間と該区間の制限速度とを対応づけて保持した制限速度情報保持部と、
前記区間ごとの制限速度と、前記乗車率実績保持部から特定された遅延時間とに基づいて、前記区間ごとに前記特定の駅間を現在運行している特定車両の通過時間を算出して該遅延時間を修正する遅延時間修正部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の乗車率予測装置。
【請求項８】
特定の駅間を過去に運行した特定車両の各出発駅における乗車率と、該特定車両の各出発駅における出発予定時刻に対する遅延時間とを対応づけて保持した乗車率実績保持部と、
前記特定の駅間を過去に運行した特定車両の次の出発駅における乗車率と、該乗車率に対応づけられた遅延時間とに基づいて回帰式を算出し、該回帰式と前記特定の駅間を現在運行している特定車両の次の駅における出発予定時刻に対する遅延時間に基づいて次の出発駅における予測乗車率を算出する乗車率予測部と
を備える乗車率予測装置。
【請求項９】
特定の駅間を過去に運行した特定車両の各出発駅における乗車率と、該特定車両の各出発駅における出発予定時刻に対する遅延時間とを対応づけて保持した乗車率実績保持部と、
前記特定の駅間を現在運行している特定車両が最後に停車した出発駅における出発予定時刻に対する遅延時間に一致する遅延時間を前記乗車率実績保持部から特定し、特定された該遅延時間に対応づけられた出発駅における乗車率と次の出発駅における乗車率とを前記乗車率実績保持部から取得し、該出発駅における乗車率と該次の出発駅における乗車率とに基づいて、前記特定の駅間を現在運行している特定車両の次の出発駅における予測乗車率算出に使用する予測係数を算出する予測係数算出部と、
前記予測係数を外部に送信する予測係数送信部と
を備える予測係数算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車やバス等の車両の空調装置の制御や当該車両の混雑情報を提供するために用いられる乗車率を予測する装置及び乗車率予測に用いられる予測係数を算出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の乗車率予測装置は、車両から取得した車両の混雑状況を表す乗車率のデータに予測係数を乗じることで、次駅の乗車率を事前に予測していた。例えば、特許文献１には、駅ごとの乗車率をデータベースに保持し、この乗車率に天候や時期に応じた予測係数を乗じることで乗車率を予測する乗車率予測装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８８１５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された乗車率予測装置は、列車の遅延を考慮したものではなく、列車が遅延した場合には乗車率を正確に予測することができなかった。
【０００５】
本発明に係る乗車率予測装置は、上記課題を解決するため、乗車率予測に使う予測係数を車両遅延の影響も含めて算出し、車両遅延時においても乗車率を正確に予測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の乗車率予測装置は、特定の駅間を運行した特定車両の各出発駅における乗車率と、該特定車両の各出発駅における出発予定時刻に対する遅延時間とを対応づけて保持した乗車率実績保持部と、前記特定の駅間を運行している特定車両の出発駅における出発予定時刻に対する遅延時間に一致する遅延時間を前記乗車率実績保持部から特定し、特定された該遅延時間に対応づけられた出発駅における乗車率と次の出発駅における乗車率とを前記乗車率実績保持部から取得し、該出発駅における乗車率と該次の出発駅における乗車率とに基づいて、予測係数を算出する予測係数算出部と、前記特定の駅間を運行している特定車両の出発駅における乗車率と前記予測係数とに基づいて次の出発駅における予測乗車率を算出する乗車率予測部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る乗車率予測装置は、予測係数を車両の遅延情報を用いて算出するように構成したので、車両が遅延した場合にも、車両の遅延の影響を考慮した乗車率を予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る乗車率予測装置の構成を示す図。
【図２】実施の形態１に係る列車情報の例を示す図。
【図３】実施の形態１に係る乗車率実績保持部の乗車率実績の例を示す図。
【図４】実施の形態１に係る運行情報保持部の運行情報の例を示す図。
【図５】実施の形態１に係る乗車率予測装置の動作フローチャート。
【図６】実施の形態１に係る乗車率予測装置の格納処理のフローチャート。
【図７】実施の形態１に係る乗車率予測装置の予測係数算出処理のフローチャート。
【図８】実施の形態１に係る乗車率予測装置の次駅の予測乗車率算出処理のフローチャート。
【図９】実施の形態２に係る乗車率予測装置の構成を示す図。
【図１０】実施の形態２に係る乗車率補完処理部における回帰式の定数ａ、ｂの算出方法を説明する図。
【図１１】実施の形態２に係る乗車率補完処理部によって算出された回帰式を示すグラフ。
【図１２】実施の形態３に係る乗車率予測装置の構成を示す図。
【図１３】実施の形態３に係る運行情報保持部の運行情報の例を示す図。
【図１４】実施の形態３に係る制限速度情報保持部の制限速度情報の例を示す図。
【図１５】実施の形態３に係る遅延時間と特定係数の関係を説明する図である。
【図１６】実施の形態４に係る乗車率予測装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
以下、図１から図８を用いて本発明の実施の形態１を説明する。図１は実施の形態１に係る乗車率予測装置の構成を示す図である。図２は実施の形態１に係る列車情報の例を示す図である。図３は実施の形態１に係る乗車率実績保持部の乗車率実績の例を示す図である。図４は実施の形態１に係る運行情報保持部の運行情報の例を示す図である。図５は実施の形態１に係る乗車率予測装置の動作フローチャートである。図６は実施の形態１に係る乗車率予測装置の格納処理のフローチャートである。図７は実施の形態１に係る乗車率予測装置の予測係数算出処理のフローチャートである。図８は実施の形態１に係る乗車率予測装置の次駅の予測乗車率算出処理のフローチャートである。
【００１０】
以下、図１を用いて実施の形態１に係る乗車率予測装置の構成を説明する。なお、以下の説明において、乗車率を予測する車両が列車である場合を例に説明する。
【００１１】
実施の形態１に係る乗車率予測装置１は、列車情報取得部１１（車両情報取得部）、乗車率格納部１２、遅延算出処理部１３、予測係数算出部１４、乗車率予測部１５、データ蓄積部１６とで構成される。また、乗車率予測装置１は、列車が出発駅（現在駅）から次の出発駅（次駅）に到着する間に列車の車上機器群２から列車情報を取得し、この列車情報に基づいて次駅の乗車率を予測する。なお、車上機器群２を備えた列車は決められた駅間を時刻表に従って運行する。また、以下の説明において、予測する次駅の乗車率を次駅の予測乗車率という。
【００１２】
ここで、列車情報とは、現在運行している列車の車上機器群２内の列車情報送信部２１から列車情報取得部１１に送信される列車の情報であり、具体的には、列車番号（車両番号）、駅コード、日時（列車が実際に出発した日付、時刻）、乗車率を指す。例えば、列車番号５２０Ｇの列車が駅コード２０１で表される駅を２０１２年１２月０７日の１０時３０分３０秒に出発した場合、列車の車上機器群２から列車情報取得部１１へ送信された列車情報は図２のように表される。なお、列車番号とは、特定の駅間を運行する列車の番号を指す。ここでいう駅間とは、列車の始発駅から終点駅までをいう。この列車番号は運行する列車を識別する番号であり、１日のうち同じ列車番号の列車は１度しか運行しない。また、日時は、日付と出発時刻からなる。出発時刻は列車が実際に出発した時刻を示す。また、駅コードとは、列車が発着する駅を識別するために各駅に付けられる番号であり、列車が停車する駅の順番に番号が連続するように構成されている。例えば、駅コード「２０１」で表される駅の次駅にあたる駅コードは「２０２」となる。乗車率は列車内の荷重センサ等により算出される値である。この列車情報は、各列車が駅を出発する毎に車上機器群２の列車情報送信部２１から列車情報取得部１１へ送信される。
【００１３】
列車情報取得部１１は、車上機器群２の列車情報送信部２１から列車情報を受信する装置である。なお、列車情報送信部２１は車上機器群２が設置された列車の列車情報を送信する装置である。
【００１４】
乗車率格納部１２は、列車情報取得部１１から列車情報を受けてこの列車情報を一時的に格納する装置である。また、乗車率格納部１２は、列車情報と遅延算出処理部１３で算出された遅延時間とを対応づけて一時的に格納する。ここで、遅延時間とは、現在駅を出発した現在運行している列車の出発時刻と予め決められた時刻表の出発予定時刻との差を示す。
【００１５】
遅延算出処理部１３は、列車の遅延時間を算出する装置である。
【００１６】
予測係数算出部１４は、次駅の予測乗車率の算出に必要な予測係数を算出する装置である。
【００１７】
乗車率予測部１５は、予測係数算出部１４で導出された予測係数と、乗車率格納部１２に格納された列車情報の乗車率とから次駅の予測乗車率を算出する装置である。次駅の予測乗車率は列車情報の乗車率と予測係数との積で与えられる。
【００１８】
データ蓄積部１６は、ハードディスク、ソリッドステートドライブ等のメモリによって構成される記憶領域である。データ蓄積部１６は、乗車率実績保持部１６１、予測係数保持部１６２、運行情報保持部１６３、予測乗車率保持部１６４とから構成される。
【００１９】
乗車率実績保持部１６１は、乗車率格納部１２から列車情報と遅延時間とを対応づけた情報を乗車率実績として保持する装置である。すなわち、乗車率実績保持部１６１は列車の列車情報とその列車の遅延時間とを対応づけて過去のデータとして保持する。図３は実施の形態１に係る乗車率実績保持部１６１の乗車率実績の例を示す図である。乗車率実績保持部１６１は、乗車率実績として列車番号、日時（日付、出発時刻）、駅コード、乗車率をそれぞれ対応づけて保持している。この乗車率実績は、列車の車上機器群２から列車情報を取得する毎に蓄積される。なお、この列車情報と遅延算出処理部１３で算出された遅延時間とを対応づけて乗車率実績保持部１６１に保持された情報を乗車率実績という。
【００２０】
予測係数保持部１６２は、予測係数算出部１４で算出された予測係数を保持する装置である。
【００２１】
運行情報保持部１６３は、予め決められた列車の運行情報を保持する装置である。この運行情報は、列車番号、駅コード、出発予定時刻からなる。例えば、図４は実施の形態１に係る運行情報保持部１６３の運行情報の例を示す図である。運行情報保持部１６３は列車番号に駅コードと出発予定時刻とを対応づけて運行情報として保持している。なお、出発予定時刻とは、所定の列車が駅コードに対応する駅を出発する予め定められた時刻である。
【００２２】
予測乗車率保持部１６４は、乗車率予測部１５で算出された乗車率を保持する装置である。
【００２３】
次に、図５から図８を用いて実施の形態１に係る乗車率予測装置１の動作を説明する。なお、以下の説明において、列車情報取得部１１が車上機器群２から図２に示す列車情報を取得した場合を例として説明する。
【００２４】
実施の形態１に係る乗車率予測装置１は、Ｓ００１の格納処理、Ｓ００２の予測係数算出処理、Ｓ００３の次駅の予測乗車率算出処理を実行する。
【００２５】
Ｓ００１は、次駅の予測乗車率の算出に必要な乗車率実績を蓄積するステップである。以下、図６を用いてＳ００１の格納処理について詳細に説明する。
【００２６】
Ｓ０１１において、乗車率予測装置１の列車情報取得部１１は、列車の車上機器群２から送信された列車情報（図２）を取得する。この列車情報は、乗車率格納部１２へ出力される。また、乗車率格納部１２は、列車情報を格納する。すなわち、乗車率格納部１２には列車情報の列車番号「５２０Ｇ」、日時「２０１２年１２月０７日、１０時３０分３０秒」、駅コード「２０１」、乗車率「６０％」が保持される。
【００２７】
Ｓ０１２において、遅延算出処理部１３は、乗車率格納部１２から列車情報の列車番号「５２０Ｇ」、駅コード「２０１」を参照して、この列車情報の列車番号と駅コードとに一致する運行情報の列車番号「５２０Ｇ」と駅コード「２０１」を運行情報保持部１６３から特定する。したがって、特定される運行情報は図４の識別番号１１の行となる。さらに、遅延算出処理部１３は特定した運行情報の列車番号と駅コード（識別番号１１の行）とに対応づけられた出発予定時刻「１０時２０分３０秒」を運行情報保持部１６３から取得する。
【００２８】
次に、遅延算出処理部１３は、乗車率格納部１２の列車情報の出発時刻「１０時３０分３０秒」と運行情報保持部１６３から取得した出発予定時刻「１０時２０分３０秒」との差により遅延時間「１０分」を算出する。
【００２９】
Ｓ０１３において、乗車率格納部１２は、遅延算出処理部１３から遅延時間「１０分」を取得して格納し、保持した遅延時間「１０分」を列車情報の列車番号「５２０Ｇ」、日時「２０１２年１２月７日、１０時３０分３０秒」、駅コード「２０１」、乗車率「６０％」とに対応づけて乗車率実績として乗車率実績保持部１６１に出力する。さらに、乗車率実績保持部１６１は、この対応づけた乗車率実績を図３の識別番号１５０に示したように保持する。このように、Ｓ００１の格納処理は終了する。
【００３０】
次にＳ００２の予測係数算出処理について説明する。Ｓ００２は、Ｓ００１の格納処理で乗車率実績保持部１６１に保持した乗車率実績を参照して予測係数を算出するステップである。以下、図７を用いてＳ００２の予測係数算出処理について詳細に説明する。なお、Ｓ００２の予測係数算出処理を実施する上で、予めＳ００１の動作を複数回実施し、乗車率実績保持部１６１に乗車率実績を過去のデータとして複数保持しているものとする。
【００３１】
Ｓ０２１において、予測係数算出部１４は、Ｓ０１３で乗車率格納部１２に格納された列車番号「５２０Ｇ」、駅コード「２０１」、遅延時間「１０分」をそれぞれ取得する。
【００３２】
Ｓ０２２において、予測係数算出部１４は、乗車率格納部１２から取得した列車番号「５２０Ｇ」と駅コード「２０１」と遅延時間「１０分」とを用いて予測係数を算出する。なお、予測係数は以下の式で与えられる。
【００３３】
（予測係数）＝（次駅の平均乗車率）／（現在駅の平均乗車率）・・・（式１）
【００３４】
ここで、現在駅及び次駅の平均乗車率の算出方法について説明する。現在駅の平均乗車率とは、現在運行している列車と同じ条件下（駅コード、列車番号、遅延時間が同じ）で過去に運行した列車の乗車率の平均値である。したがって、予測係数算出部１４は、乗車率格納部１２から取得した列車番号「５２０Ｇ」、駅コード「２０１」、遅延時間「１０分」と一致する列車番号、駅コード、遅延時間を乗車率実績保持部１６１から特定し（図３の識別番号１０から１２の行）、この特定された列車番号、駅コード、遅延時間に対応づけられた乗車率を平均することで現在駅の乗車率平均を求める。図３の識別番号１０から１２の行の乗車率は６０％、６５％、５８％なので、現在駅の乗車率の平均値は６３％（小数点以下は四捨五入）となる。なお、図３において、Ｓ０１３で保持した乗車率実績（識別番号１５０の行）の列車番号は「５２０Ｇ」であるが、Ｓ０２２の予測係数算出処理においては、使用しないものとし、次の日以降のＳ０２２の予測係数算出処理において使用するものとする。
【００３５】
また、次駅の平均乗車率とは、現在運行している列車と同じ条件下で過去に運行した列車の次駅の乗車率の平均値である。予測係数算出部１４は、乗車率格納部１２から取得した列車番号「５２０Ｇ」、遅延時間「１０分」及び乗車率格納部１２から取得した駅コードの次駅を示す駅コード「２０２」とに一致する列車番号、駅コード、遅延時間を乗車率実績保持部１６１から特定し（図３の識別番号４１から４３の行）、この特定された列車番号、駅コード、遅延時間に対応づけられた乗車率を平均することで次駅の平均乗車率を求める。なお、予測係数算出部１４は、列車が次駅を出発する際の遅延時間を現在駅の遅延時間と同じとみなして、この現在駅の遅延時間に対応づけられた乗車率を乗車率実績保持部１６１から特定するものとする。また、予測係数算出部１４は、特定した乗車率が１つしか無い場合は、平均せずに特定した乗車率をそのまま使用する。図３の識別番号４１から４３の行の乗車率はそれぞれ６５％、７０％、６８％なので、次駅の乗車率の平均は６８％（小数点以下は四捨五入）となる。
【００３６】
予測係数算出部１４は、このように算出された現在駅の平均乗車率「６３％」と次駅の平均乗車率「６８％」を用いて式１に示した式に基づいて予測係数を算出する。このとき、予測係数の算出結果は１．０８（小数点第３位以下を四捨五入）となる。
【００３７】
以上のように、予測係数算出部１４は次駅の平均乗車率と現在駅の平均乗車率に基づいて予測係数を算出する。算出された予測係数「１．０８」は、予測係数保持部１６２に保持される。以上のように、Ｓ００２の予測係数算出処理が終了する。
【００３８】
次に、Ｓ００３の次駅の予測乗車率算出処理について説明する。Ｓ００３は、Ｓ００２で算出された予測係数を用いて次駅の予測乗車率を算出するステップである。以下、図８を用いてＳ００３の次駅の予測乗車率算出処理について詳細に説明する。
【００３９】
Ｓ０３１において、乗車率予測部１５はＳ００２において予測係数保持部１６２に保持された予測係数「１．０８」と、乗車率格納部１２に格納された列車情報の乗車率「６０％」を取得する。
【００４０】
Ｓ０３２において、乗車率予測部１５は乗車率格納部１２から取得した列車情報の乗車率と、予測係数保持部１６２から取得した予測係数に基づいて次駅の予測乗車率を算出する。次駅の予測乗車率は以下の式で与えられる。
【００４１】
（次駅の予測乗車率）＝（予測係数）×（列車情報の乗車率）・・・（式２）
この例の場合、予測係数が１．０８、列車情報の乗車率が６０％であるので、乗車率予測部１５は次駅の予測乗車率「６４．８％」を算出する。
【００４２】
Ｓ０３３において、乗車率予測部１５は予測乗車率保持部１６４へ次駅の予測乗車率「６４．８％」を出力する。また、予測乗車率保持部１６４は次駅の予測乗車率「６４．８％」を保持する。保持された次駅の予測乗車率は空調制御や乗客に報知する際に使用される。以上の動作により、Ｓ００３の次駅の予測乗車率算出処理は終了する。
【００４３】
なお、実施の形態１に係る乗車率予測装置１は、列車情報として列車番号、駅コード（列車番号と駅コードを車両特定情報とする）、日時、乗車率を取得する構成としたが、本発明はこれに限らず、列車情報の車両特定情報に天候、季節、平日、休日もしくは時間帯等の情報を加えてもよい。また、列車情報の車両特定情報に天候等の情報を加えた場合、乗車率実績保持部１６１は乗車率に天候等の情報を対応づけて保持するよう構成する。さらに、予測係数算出部１４は、列車情報から受けた天候等の情報と一致する天候等の情報を乗車率実績保持部１６１から特定し、この特定された天候等の情報に対応づけられた乗車率に基づいて予測係数を算出する。
【００４４】
また、実施の形態１に係る乗車率予測装置１は、列車ごとに次駅の予測乗車率を算出する構成としたが、本発明はこれに限らず、列車を構成する各号車ごとに次駅の予測乗車率を算出する構成としてもよい。この場合、列車情報には各号車ごとの乗車率が含まれ、乗車率実績保持部１６１には各号車ごとの乗車率を遅延時間と対応づけて保持する。
【００４５】
さらに、実施の形態１の説明おいては、次駅の予測乗車率を算出する対象として列車を例に説明したが、本発明はこれに限らず、時刻表に従って移動する車両であればよく、バス等の次駅の予測乗車率を算出するよう構成してもよい。
【００４６】
また、実施の形態１に係る乗車率予測装置１は、格納処理と予測係数算出処理を同時に実行するものとしたが、格納処理と予測係数算出処理を別に実行することも可能である。すなわち、乗車率予測装置１は、Ｓ００１の格納処理を予め実施して十分に乗車率実績を取得しておき、別途Ｓ００２の予測係数算出処理を実行するようにしてもよい。
【００４７】
また、実施の形態１に係る乗車率予測装置１において、予測係数算出部１４は列車情報の列車番号と駅コードを、乗車率予測部１５は列車情報の乗車率をそれぞれ乗車率格納部１５から取得する構成としたが、本発明はこれに限らず、列車情報取得部１１から直接予測係数算出部１４や乗車率予測部１５へ列車情報を出力するよう構成してもよい。
【００４８】
なお、以上の説明の数値計算における小数点以下の取り扱いは一例を示したものであり、これに限られるものではない。また、出発時刻において分単位で数値を扱ったが、秒単位で数値を扱ってもよい。
【００４９】
なお、実施の形態１に係る乗車率予測装置の説明において、駅コードは、列車が発着する駅を識別するために各駅に付けられる番号であり、列車が停車する駅の順番に番号が連続するように構成されているものとしたが、これに限らず、列車が停車する駅と列車が停車する駅の次駅が特定できればよく、必ずしも列車が停車する順番に番号が連続していなくともよい。
【００５０】
以上のように、実施の形態１に係る乗車率予測装置１は乗車率実績保持部１６１に遅延時間と乗車率を対応づけて保持するように構成されるので、列車が遅延した場合においても、列車の遅延を考慮した乗車率を予測することができる。
【００５１】
実施の形態２
以下、図９から図１１を用いて実施の形態２について説明する。図９は実施の形態２に係る乗車率予測装置の構成を示す図である。図１０は実施の形態２に係る乗車率補完処理部における回帰式の定数ａ、ｂの算出方法を説明する図である。図１１は実施の形態２に係る乗車率補完処理部によって算出された回帰式を示すグラフである。なお、実施の形態２に係る乗車率予測装置１において、実施の形態１に係る乗車率予測装置１の構成に相当する部分には図１と同一符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
実施の形態２に係る乗車率予測装置１は、乗車率補完処理部１７を備える。実施の形態１に係る予測係数算出部１４は、Ｓ０２２の予測係数算出ステップにおいて乗車率格納部１２に格納された列車番号、駅コード、遅延時間とに一致する列車番号、駅コード、遅延時間を乗車率実績保持部１６１から特定した。また、予測係数算出部１４は、特定した列車番号、駅コード、遅延時間に対応づけられた乗車率を乗車率実績保持部１６１から複数取得し、取得した乗車率に基づいて次駅の予測乗車率を算出した。しかし、乗車率実績保持部１６１に乗車率格納部１２から取得した遅延時間と一致する遅延時間が存在しない場合、予測係数算出部１４は次駅の予測乗車率を算出できないこととなる。そこで、実施の形態２に係る乗車率補完処理部１７は、Ｓ０２２において乗車率格納部１２から取得した遅延時間と一致する遅延時間が乗車率実績保持部１６１に無い場合に乗車率算出部１５に代えて次駅の予測乗車率を算出することを特徴とする。以下、乗車率補完処理部１７について説明する。
【００５３】
乗車率補完処理部１７は以下に示す回帰式に基づいて次駅の予測乗車率を算出する。
【００５４】
Ｙ＝ａ＋ｂ×Ｘ・・・（式３）
ここで、式３に示した回帰式は、次駅の予測乗車率（目的変数）Ｙを列車情報の遅延時間（説明変数）Ｘで表した回帰式である。なお、ａ、ｂは回帰分析によって与えられる定数であり、乗車率実績保持部１６１の乗車率実績の乗車率から求められる。
【００５５】
乗車率補完処理部１７は、乗車率格納部１２から列車番号、駅コード、遅延時間とを取得する。また、乗車率補完処理部１７は、列車情報の列車番号と駅コードの次駅を示す駅コードとに一致する列車番号と駅コードを乗車率実績保持部１６１から特定し、特定した列車番号と駅コードとに対応づけられた乗車率を集合として回帰分析により定数ａ、ｂを求めることで、回帰式を導出する。以下、回帰式を算出する動作を乗車率補完処理部１７が乗車率格納部１２から取得した列車番号、駅コード、遅延時間がそれぞれ「７０１Ｇ」、「３００」、「４分」であった場合を例として説明する。
【００５６】
乗車率補完処理部１７が乗車率格納部１２から取得した列車番号、駅コード、遅延時間がそれぞれ「７０１Ｇ」、「３００」、「４分」であった場合、乗車率補完処理部１７は、図３に示した乗車率実績保持部１６１を参照して列車番号が「７０１Ｇ」かつ駅コードが「３０１」であるものを特定する。ここで駅コードを３０１としたのは、駅コード３００で示される駅を出発した列車の次の駅（駅コード３０１）における乗車率を予測するからである。この例の場合、識別番号１００から１０５の行を特定する。次に、特定した識別番号１００から１０５の乗車率及び遅延時間を集合として、定数ａ、ｂを求める。具体的には、図１０に示したように、識別番号１００から１０５の乗車率をＹ座標、遅延時間をＸ座標としてそれぞれプロットする。それぞれプロットした座標と、求める直線との距離の和が最小となるような直線を回帰分析によって求める。実際に求めると図１１に示すような直線となり、回帰式はＹ＝３０＋３Ｘとなる。したがって、定数ａ、ｂはそれぞれ３０、３となる。
【００５７】
このとき求められた回帰式のＸに乗車率格納部１２から取得した遅延時間「４分」を代入することで、次駅の予測乗車率を算出することができる。この例の場合、回帰式はＹ＝３×４＋３０で表され、次駅の予測乗車率は４２％と求めることができる。
【００５８】
このように乗車率補完処理部１７は次駅の予測乗車率を算出して、予測乗車率保持部１６４に次駅の予測乗車率を出力する。
【００５９】
なお、実施の形態２に係る乗車率補完処理部１７は、現在運行している列車の遅延時間と一致する遅延時間が乗車率実績保持部１６１に無い場合に次駅の予測乗車率を算出することとしたが、本発明はこれに限らず、乗車率格納部１２から取得した列車番号、駅コード、遅延時間によって特定される乗車率実績保持部１６１の乗車率の数が乗車率格納部１２から取得した列車番号、駅コードのみによって特定される乗車率実績保持部１６１の乗車率の数の所定の割合以下である場合に、次駅の予測乗車率を算出するようにしてもよい。このときの割合は乗車率予測装置１の管理者が設定する任意の値とする。
【００６０】
また、実施の形態２に係る乗車率補完処理部１７は、現在運行している列車の遅延時間と一致する遅延時間が乗車率実績保持部１６１に無い場合に次駅の予測乗車率を算出することとしたが、本発明はこれに限らず、次の駅よりもさらに先の駅の乗車率を予測することも可能である。
【００６１】
以上のように、実施の形態２に係る乗車率予測装置１は、乗車率実績保持部１６１に列車情報の遅延時間に対応した乗車率実績が無い場合でも、乗車率格納部１２から取得した列車番号、駅コードのみによって特定される乗車率実績保持部１６１の乗車率の集合を用いて回帰式を導出し、導出した回帰式に乗車率格納部１２から取得した遅延時間を代入することで次駅の予測乗車率を算出することができる。
【００６２】
実施の形態３
以下、図１２から図１５を用いて実施の形態３に係る乗車率予測装置ついて説明する。図１２は実施の形態３に係る乗車率予測装置の構成を示す図である。図１３は実施の形態１に係る運行情報保持部の運行情報の例を示す図である。図１４は実施の形態３に係る制限速度情報保持部の制限速度情報の例を示す図である。図１５は実施の形態３に係る遅延時間と特定係数の関係を説明する図である。なお、実施の形態３に係る乗車率予測装置１において、実施の形態１に係る乗車率予測装置の構成に相当する部分には図１と同一符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
実施の形態１に係る乗車率予測装置１は、予測係数を算出するため、Ｓ０２２の予測係数算出ステップにおいて予測係数算出部１４により次駅の平均乗車率を算出していた。この次駅の平均乗車率は、列車の車上機器群２から送信される列車情報に対応づけられた遅延時間に基づいて、乗車率実績保持部１６１から次駅の乗車率を抽出して平均したものである。すなわち、実施の形態１に係る予測係数算出部１４は、現在駅における列車の遅延時間が次駅においても同じ遅延時間であるものとして、この遅延時間に対応する次駅の乗車率を乗車率実績保持部１６１から抽出した。しかし、実際には、悪天候などで列車が遅れている場合には、列車が次駅に到達するまでに速度を落として運転することもあり、現在駅から次駅までの間に遅延が拡大することも考えられる。このような場合に、実施の形態３に係る乗車率予測装置１は、Ｓ０２２の予測係数算出ステップにおいて列車が次駅に到着した際の遅延時間を修正して、次駅の平均乗車率を算出することを特徴とする。
【００６４】
実施の形態３に係る乗車率予測装置１は、実施の形態１に係る乗車率予測装置１の構成に加えて、遅延時間修正部１８、制限速度情報保持部１６５を備える。また、運行情報保持部１６３は、運行情報としてキロ程情報を保持する。
【００６５】
運行情報保持部１６３は、運行情報にキロ程情報を含む。ここでキロ程情報とは、始点から各駅までの距離をｋｍの単位で表した情報である。ここで、始点とは任意の駅であればよく、運行情報を作成する際に管理者によって設定される。図１３Ａは実施の形態２に係る運行情報保持部１６３の運行情報の例である。例えば、図１３Ａの識別番号１の行には列車番号「６０１Ｇ」、駅コード「２０１（Ａ駅）」、出発予定時刻「８時２０分３０秒」、キロ程情報「２８．８ｋｍ」とが対応づけられている。これは、列車番号６０１Ｇの列車がＡ駅を８時２０分３０秒に出発することを表す。また、識別番号１の行のキロ程情報２８．８ｋｍは、始点からＡ駅までの距離が２８．８ｋｍであることを示す（図１３Ｂ参照）。同様にして、識別番号２及び３の行のキロ程情報は、始点からＢ駅、始点からＣ駅までの距離がそれぞれ４１．０ｋｍ、４６．５ｋｍであることを示す。なお、図１３Ｂにおいて各駅の括弧書きは各駅の駅コードを示す。
【００６６】
制限速度情報保持部１６５は、各駅の間をそれぞれ制限速度で分割した区間と、この区間の開始キロと終了キロと、この区間の制限速度とを制限速度情報として有する。開始キロとは、区間の始まる地点のキロ程情報であり、終了キロとは、区間の終了する地点のキロ程情報をいう。例えば、図１４Ａは図１３に示したＡ駅（駅コード２０１）とＢ駅（駅コード２０２）との間における列車の制限速度情報の例である。Ａ駅−Ｂ駅間は制限速度ごとに区間αから区間γまでの３つの区間に分けられる。開始キロ２８.８ｋｍから終了キロ２９．８ｋｍまでの区間αにおいて、制限速度は６５ｋｍ／ｈである。また、開始キロ２９．８ｋｍから終了キロ３９．０ｋｍまでの区間βにおいて、制限速度は９５ｋｍである。さらに、開始キロ３９．０ｋｍから終了キロ４１．０ｋｍまでの区間γにおいて、制限速度は５０ｋｍである。また、それぞれの区間と距離の関係を図１４Ｂに示す。区間αから区間γはそれぞれ１．０ｋｍ、９．２ｋｍ、２．０ｋｍとなる。
【００６７】
遅延時間修正部１８は列車が次駅に到着する遅延時間を修正する装置である。乗車率格納部１２から列車情報の列車番号、駅コードを参照して、この列車情報の列車番号と駅コードとに一致する運行情報の列車番号と駅コードを運行情報保持部１６３から特定して、この運行情報の列車番号と駅コードとに対応づけられたキロ程情報を運行情報保持部１６３から取得する。例えば、乗車率格納部１２から取得した列車情報の列車番号及び駅コードがそれぞれ「６０１Ｇ」及び「２０１」であった場合、遅延時間修正部１８は、識別番号１の行のキロ程情報「２８．８ｋｍ」を運行情報保持部１６３から取得する。
【００６８】
また、遅延時間修正部１８は、取得したキロ程情報をもとに、制限速度情報保持部１６５から制限速度情報を取得する。具体的には、取得したキロ程情報を開始キロとして含む駅から次駅の間にある区間の開始キロ、終了キロ、制限速度を取得する。この例では、取得したキロ程情報は２８．８ｋｍなので、遅延時間修正部１８は、キロ程情報「２８．８ｋｍ」を開始キロとするＡ駅−Ｂ駅間の区間αからγの開始キロ、終了キロ、制限速度をそれぞれ取得する。遅延時間修正部１８は区間αから区間γのそれぞれの開始キロ、終了キロ、制限速度を用いて、下記の式４に示す式を用いて各区間αから区間γのそれぞれについて区間通過時間を算出する。ここで、区間通過時間とは、列車が各区間を移動する時間である。
【００６９】
（区間通過時間）＝（終了キロ−開始キロ）／［（制限速度）×（特定係数）］・・・（式４）
【００７０】
なお、（終了キロ−開始キロ）がマイナスとなる場合は、プラスに変換する。特定係数は０〜１（０は含まない）の間で自由に設定が可能であり、列車の運行状況によって適宜変更される。例えば、図１５に示すように、列車から取得した列車情報の遅延時間によって特定係数が予め決定されており、遅延時間修正部１８は、取得した遅延時間と同じ行に対応づけられた特定係数を使用して区間通過時間を算出する。したがって、列車情報の遅延時間が２分であった場合、図１５の２分の行を参照して特定係数を０．１であると決定する。
【００７１】
なお、図１５の遅延時間に対応づける特定係数は、過去の列車の遅延時間と列車の速度との関係を分析して決定する。例えば、遅延が大きいときには過去の区間最高速度とこのときの遅延時間から逆算して特定係数を決定し、遅延が少ない場合には、過去の区間平均速度とこのときの遅延時間とから逆算して特定係数を決定する等、管理者が自由に設定可能であるものとする。
【００７２】
遅延時間修正部１８は、各区間の区間通過時間を算出したのち、それぞれの区間通過時間の和をとることで、現在駅から次駅まで移動時間を算出する。
【００７３】
したがって、現在駅の出発時刻と次駅までの移動時間との和により、次駅の到着時刻を求めることができる。次駅の到着時刻と、運行情報保持部１６３の次駅の出発時刻との差により、次駅の遅延時間を修正することができる。このように算出された次駅の到着時刻に基づいて、実施の形態１に係る乗車率予測装置１と同様に、実施の形態３に係る乗車率予測装置１は次駅の平均乗車率を算出し、次駅の予測乗車率を算出する。
【００７４】
以上のように、実施の形態３に係る乗車率予測装置１は、キロ程情報と制限速度情報とから遅延時間を修正する構成としたので、次駅における列車の遅延時間をより正確に算出することができる。したがって、遅延時間に応じてより精度の高い次駅の予測乗車率を算出することができる。
【００７５】
実施の形態４
以下、図１６を用いて、実施の形態４に係る予測係数算出装置について説明する。図１６は実施の形態４に係る予測係数算出装置の構成を示す図である。なお、実施の形態４に係る予測係数算出装置３において、実施の形態１に係る乗車率予測装置の構成に相当する部分には図１と同一符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
実施の形態４に係る予測係数算出装置３は、実施の形態１から実施の形態３に係る乗車率予測装置１の構成である乗車率予測部１５を車上機器群２に設け、乗車率の算出は車上機器群２で実施することを特徴とする。
【００７７】
予測係数送信部１６は予測係数算出部１４で算出された予測係数を予測係数保持部１６２から取得して車上機器群２の予測係数取得部２２へ送信する装置である。
【００７８】
予測係数取得部２２は車上機器群２に設けられ、予測係数算出装置３の予測係数送信部１６から送信された予測係数を受けて乗車率予測部１５へ出力する装置である。
【００７９】
乗車率予測部１５は、予測係数取得部２２から取得した予測係数と、列車情報の現在駅の乗車率とを乗じることで、次駅の予測乗車率を算出する。
【００８０】
以上のように予測係数算出装置３は列車遅延の影響を含めた予測係数を算出することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  乗車率予測装置、１１  列車情報取得部、１２  乗車率格納部、１３  遅延算出処理部、１４  予測係数算出部、１５  乗車率予測部、１６  データ蓄積部、１６１  乗車率実績保持部、１６２  予測係数保持部、１６３  運行情報保持部、１６４  予測乗車率保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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