(57)【要約】      （修正有）【課題】広い設計空間を探索することで交通路線の候補を多数生成し、交通路線と導入効果の相関関係を分析することで、より価値の高い交通路線計画策定を支援し得る交通路線計画策定支援装置及び交通路線計画策定の支援方法を提供する。【解決手段】交通路線計画策定支援装置１００は、都市を複数のエリアに分割し、分割したエリアを所定の方法で複数選択し、選択したエリアを通過する複数の交通路線から構成される路線計画候補を多数生成する。公共交通機関の駅の位置情報及び隣接駅との位置関係に基づく情報を説明変数とすると共に、公共交通機関導入効果指標を目的変数とし、説明変数と目的変数間の相関を分析し、相関分析により計算された相関係数の値に応じて駅の位置情報と接続関係を変更した交通路線を生成し、少なくとも生成した交通路線を表示部に出力する路線生成部１１７と、を備える。【選択図】図１
2019046021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公共交通機関を設置する計画を有する都市を複数のエリアに分割し、分割したエリアを所定の方法で複数選択し、選択したエリアを通過する複数の交通路線から構成される路線計画候補を多数生成する路線候補生成部と、
公共交通機関導入効果指標を計算する指標演算部と、
公共交通機関の駅又はバス停の位置情報、及び、隣接駅又は隣接バス停との位置関係に基づく情報を説明変数とすると共に、前記公共交通機関導入効果指標を目的変数とし、前記説明変数と目的変数間の相関を分析する相関分析部と、
相関分析により計算された相関係数の値に応じて駅又はバス停の位置情報と接続関係を変更した交通路線を生成し、少なくとも生成した交通路線を表示部に出力する路線生成部と、を備えたことを特徴とする交通路線計画策定支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の交通路線計画策定支援装置において、
前記路線候補生成部は、前記分割したエリアからランダムに複数のエリアを選択し、選択された各エリアにランダムに地点を選択することで相互に異なる地点ペアを複数組生成し、各地点ペアを通過する複数の交通路線から構成される路線計画候補を多数生成することを特徴とする交通路線計画策定支援装置。
【請求項３】
請求項１に記載の交通路線計画策定支援装置において、
少なくとも地図データベースを有する基本データ管理部を備え、
前記路線候補生成部は、前記地図データベースに格納される道路情報又は施設情報に基づき、前記分割したエリアから複数のエリアを選択し、選択したエリアを通過する複数の交通路線から構成される路線計画候補を多数生成することを特徴とする交通路線計画策定支援装置。
【請求項４】
請求項３に記載の交通路線計画策定支援装置において、
前記路線候補生成部は、前記地図データベースに格納される道路情報又は施設情報に基づき、商店或いは銀行を含む特定の施設情報が密集している地点が属するエリアを前記分割したエリアより複数選択、又は、幹線道路が交差する場所の近傍の地点が属するエリアを前記分割したエリアより複数選択することを特徴とする交通路線計画策定支援装置。
【請求項５】
請求項１に記載の交通路線計画策定支援装置において、
少なくとも地図データベースを有する基本データ管理部を備え、
前記路線生成部は、前記地図データベースに格納される道路情報又は施設情報に基づき、前記相関分析により計算された相関係数の値に応じた駅又はバス停の位置情報を決定することを特徴とする交通路線計画策定支援装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項３のうち、いずれか１項に記載の交通路線計画策定支援装置において、
道路情報及び施設情報を格納する地図データベースと、都市における人の移動需要を格納する移動需要データベースと、公共交通機関の導入初期費用、ランニングコスト、及び収益を算出するための基本データを格納する基本設備データベースと、を有する基本データ管理部を備え、
前記指標演算部は、前記基本データ管理部のデータ及び前記路線候補生成部に生成された路線計画候補に基づき、公共交通機関導入効果指標として、都市の渋滞率、公共交通機関の収益、及び都市内を移動する人の総移動時間を計算することを特徴とする交通路線計画策定支援装置。
【請求項７】
請求項６に記載の交通路線計画策定支援装置において、
前記相関分析部は、前記路線候補生成部により生成された複数の路線計画候補のうち、同一の路線計画候補を有するデータの集合中において、公共交通機関の一の駅又はバス停の位置情報、及び、隣接駅又は隣接バス停の位置情報が属するエリアのデータ有する割合を前記説明変数として設定することを特徴とする交通路線計画策定支援装置。
【請求項８】
請求項７に記載の交通路線計画策定支援装置において、
前記表示部の表示画面は、
前記都市の渋滞率、公共交通機関の収益、及び都市内を移動する人の総移動時間のうち何れかを指定可能とする指標指定ボタンと、
相関係数の閾値を設定可能とする相関係数の閾値設定領域と、
前記変更した交通路線を表示する領域と、を備えることを特徴とする交通路線計画策定支援装置。
【請求項９】
公共交通機関を設置する計画を有する都市を複数のエリアに分割し、分割したエリアを所定の方法で複数選択し、選択したエリアを通過する複数の交通路線から構成される路線計画候補を多数生成し、
公共交通機関導入効果指標を計算し、
公共交通機関の駅又はバス停の位置情報、及び、隣接駅又は隣接バス停との位置関係に基づく情報を説明変数とすると共に、前記公共交通機関導入効果指標を目的変数とし、前記説明変数と目的変数間の相関を分析し、
相関分析により計算された相関係数の値に応じて駅又はバス停の位置情報と接続関係を変更した交通路線を生成し、少なくとも生成した交通路線を表示部に出力することを特徴とする交通路線計画策定の支援方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の交通路線計画策定の支援方法において、
前記分割したエリアからランダムに複数のエリアを選択し、選択された各エリアにランダムに地点を選択することで相互に異なる地点ペアを複数組生成し、各地点ペアを通過する複数の交通路線から構成される路線計画候補を多数生成することを特徴とする交通路線計画策定の支援方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の交通路線計画策定の支援方法において、
地図データベースに格納される道路情報又は施設情報に基づき、前記分割したエリアから複数のエリアを選択し、選択したエリアを通過する複数の交通路線から構成される路線計画候補を多数生成することを特徴とする交通路線計画策定の支援方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の交通路線計画策定の支援方法において、
地図データベースに格納される道路情報又は施設情報に基づき、前記相関分析により計算された相関係数の値に応じた駅又はバス停の位置情報を決定することを特徴とする交通路線計画策定の支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道等の公共交通システムの路線計画策定を支援する装置及び方法に係り、特に、ユーザによる運行路線の入力を不要とする交通路線計画策定支援装置及び交通路線計画策定の支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道路線やバス路線等、交通システムの導入を検討する際は、各種シミュレーションツールを用いて交通システム導入の価値や効果を評価しながら、どこにどのような路線を設置するのがもっとも望ましいか、試行錯誤を繰り返して、或いは経験や勘に基づいて決定していくことが一般的である。  
試行錯誤のプロセスは、例えば専門家が行う場合もあれば、行政担当者や住民等の利害関係者が参加して対話を繰り返しながら行うことも考えられる。
【０００３】
都市における鉄道路線やバス路線の設置計画を支援するための装置として、例えば、特許文献１に記載される技術が知られている。特許文献１には、世代管理されている路線データを１つ選択し、路線評価プロジェクトを作成して任意の評価対象データを取り込むプロジェクト管理手段と、路線ごとの評価対象データに影響する要因を統計データ、及び地理データをもとに集計・分析する現状分析支援手段と、潜在需要の指標値をメッシュ単位で算出して可視化し、仮定の路線データを構築し、仮定の路線データに係る評価対象データに関する指標値を予測する路線再編支援手段と、を備えるバス路線評価支援システムが開示されている。  
また、特許文献２に記載される技術も提案されている。特許文献２には、少なくとも路線型交通システムの路線の両端駅となる位置が指定されると、地図データに基づき両端駅間に路線を設置し、基本設備データに基づき、路線上に所定間隔で駅を設置し、路線付近に所定間隔で変電所を設置した路線型交通システムの設備構成を算出し、路線型交通システムで可能となる運行ダイヤを算出する交通システムシミュレータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６４８８９号公報
【特許文献２】特開２０１６−１７３７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特に都市において新規に交通システムを導入することを考えた場合、どの場所に駅を配置し駅をどのように接続して路線を設置するかを考えてもその組み合わせは膨大になると予想される。そのため限られた専門家や利害関係者が試行錯誤を行うことによって入力した路線計画案のみでは、探索可能な設計空間のうち、極めて僅かな部分空間のみを探索しているにすぎず、最適なあるいは皆が納得する路線計画案を見出すことは困難である。また、特許文献１及び特許文献２に記載される構成では、路線データ或いは路線をユーザが入力する必要がある。特許文献２では、ユーザにより入力された路線の両端点の駅間を、所定の間隔にて駅及び変電所を配する点が自動化されているものの、路線の入力はユーザに依存することとなる。  
そこで、本発明は、ユーザによる交通路線の入力を不要とし、広い設計空間を探索することで交通路線の候補を多数生成し、交通路線と導入効果の相関関係を分析することで、如何なる交通路線を設置するのがより効果的かをユーザに提示でき、より価値の高い交通路線計画策定を支援し得る交通路線計画策定支援装置及び交通路線計画策定の支援方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る交通路線計画策定支援装置は、公共交通機関を設置する計画を有する都市を複数のエリアに分割し、分割したエリアを所定の方法で複数選択し、選択したエリアを通過する複数の交通路線から構成される路線計画候補を多数生成する路線候補生成部と、公共交通機関導入効果指標を計算する指標演算部と、公共交通機関の駅又はバス停の位置情報、及び、隣接駅又は隣接バス停との位置関係に基づく情報を説明変数とすると共に、前記公共交通機関導入効果指標を目的変数とし、前記説明変数と目的変数間の相関を分析する相関分析部と、相関分析により計算された相関係数の値に応じて駅又はバス停の位置情報と接続関係を変更した交通路線を生成し、少なくとも生成した交通路線を表示部に出力する路線生成部と、を備えたことを特徴とする。  
また、本発明に係る交通路線計画策定の支援方法は、公共交通機関を設置する計画を有する都市を複数のエリアに分割し、分割したエリアを所定の方法で複数選択し、選択したエリアを通過する複数の交通路線から構成される路線計画候補を多数生成し、公共交通機関導入効果指標を計算し、公共交通機関の駅又はバス停の位置情報、及び、隣接駅又は隣接バス停との位置関係に基づく情報を説明変数とすると共に、前記公共交通機関導入効果指標を目的変数とし、前記説明変数と目的変数間の相関を分析し、相関分析により計算された相関係数の値に応じて駅又はバス停の位置情報と接続関係を変更した交通路線を生成し、少なくとも生成した交通路線を表示部に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ユーザによる交通路線の入力を不要とし、広い設計空間を探索することで交通路線の候補を多数生成し、交通路線と導入効果の相関関係を分析することで、如何なる交通路線を設置するのがより効果的かをユーザに提示でき、より価値の高い交通路線計画策定を支援し得る交通路線計画策定支援装置及び交通路線計画策定の支援方法を提供することが可能になる。  
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例に係る実施例１の交通路線計画策定支援装置の全体概略構成図である。
【図２】図１に示す基本データ管理部の地図データベースに格納される地図データの一例を示す図である。
【図３】図１に示す基本データ管理部の移動需要データベースに格納される移動需要データのデータ構造の一例を示す図である。
【図４】図１に示す路線候補生成部を構成する演算部の処理フローを示すフローチャートである。
【図５】図１に示す路線候補生成部を構成する演算部の動作の一部を模式的に示した図である。
【図６】路線計画候補データの例を模式的に示した図である。
【図７】図１に示す路線候補生成部を構成する路線計画候補データベースに格納される路線計画候補データのデータ構造を示す図である。
【図８】図１に示す指標演算部によって計算された導入効果データのデータ構造を示す図である。
【図９】図１に示す路線条件分析部を構成する相関分析部の処理フローを示すフローチャートである。
【図１０】図１に示す路線条件分析部を構成する相関分析部により得られる相関係数のデータ構造を示す図である。
【図１１】図１に示す路線条件分析部を構成する路線生成部により生成された路線を含む表示部の表示画面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書において、本発明に係る交通路線計画策定支援装置は、公共共通機関であるバスの運行路線、或いは、鉄道システムの運行路線等を策定する際において、支援情報を提供するものである。また、本明細書において、交通路線とは、鉄道システムにおいては軌道或いは線路を指し、バスの運行路線においては既設或いは新設の道路を指すものである。以下では、鉄道システムの運行路線を一例として説明するが、鉄道システムに限定されるものでないことは言うまでもない。  
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１０】
＜交通路線計画策定支援装置の構成＞  
図１は、本発明の一実施例に係る実施例１の交通路線計画策定支援装置の全体概略構成図である。図１に示すように、交通路線計画策定支援装置１００は、基本データ管理部１０１、路線候補生成部１０２、指標演算部１０３、路線条件分析部１０４、例えばキーボード又はマウスなどの入力部１０５、及び、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は有機ＥＬディスプレイなどの表示部１０６から構成される。  
基本データ管理部１０１は、地図データベース１０７、移動需要データベース１０８、及び基本設備データベース１０９を備える。路線候補生成部１０２は、演算部１１０及び路線計画候補データベース１１１を有する。指標演算部１０３は、設備構成演算部１１２、交通状況演算部１１３、導入効果演算部１１４、及び導入効果データベース１１５を備える。路線条件分析部１０４は、相関分析部１１６及び路線生成部１１７を有する。上記演算部１１０、設備構成演算部１１２、交通状況演算部１１３、導入効果演算部１１４、相関分析部１１６及び路線生成部１１７は、例えば、図示しないＣＰＵなどのプロセッサ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、演算過程のデータを一時的に格納するＲＡＭ、外部記憶装置などの記憶装置にて実現されると共に、ＣＰＵなどのプロセッサがＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出し実行し、実行結果である演算結果をＲＡＭ又は外部記憶装置に格納する。なお、説明を解り易くするため、各機能ブロックに分割して示しているが、路線候補生成部１０２、指標演算部１０３、及び路線条件分析部１０４を１つの演算部としても良よく、或は任意の数の機能ブロックに分割しても良い。
【００１１】
また、交通路線計画策定支援装置１００を構成する、各種データベース、及び／又は各種演算部（路線候補生成部１０２、指標演算部１０３、及び路線条件分析部１０４）の機能の一部或いは任意のデータベース及び演算部（路線候補生成部１０２、指標演算部１０３、及び路線条件分析部１０４）を、ネットワークを介して接続されるサーバ上に構築する構成としても良い。換言すれば、クラウド上に、上記各種データベース及び／又は各種演算部の機能の一部或いは任意のデータベース及び／又は演算部を構築する構成としても良い。
【００１２】
以下、各機能の詳細について説明する。
【００１３】
[基本データ管理部]  
基本データ管理部１０１は、地図データベース１０７、移動需要データベース１０８、及び基本設備データベース１０９を備える。
【００１４】
地図データベース１０７には、交通システム導入計画策定の対象となる都市に関する地図データが格納されている。地図データには、例えば道路情報を構成するノード、リンク、その他の属性に関する情報が格納されている。  
図２に、図１に示す基本データ管理部１０１の地図データベース１０７に格納される地図データの一例を示す。図２に示すように、地図データベース１０７に格納される地図データ２００には、道路情報２０２が格納されている。また地図データ２００が格納されるエリアを所定の大きさに分割して、各エリアを識別するためのＩＤを付与したエリア情報２０１も合わせて格納されている。
【００１５】
移動需要データベース１０８には、対象地域において、どの程度の人がどのような移動行動を行う需要があるかを示すデータが格納されている。  
図３に、図１に示す基本データ管理部１０１の移動需要データベース１０８に格納される移動需要データ３００のデータ構造の一例を示す。図３に示すように、移動需要データ３００には、例えば緯度・経度で表される「出発地点」及び「到着地点」の位置情報、出発地点が属するエリアＩＤである「出発地点エリアＩＤ」及び到着地点（目的地）が属するエリアＩＤである「到着地点エリアＩＤ」、「出発時刻」、「移動方法」、及び「移動人数」が格納されている。例えば、「出発地点」が“Ｃ”の場合では、出発地点であるＣが属するエリアＩＤである「出発地点エリアＩＤ」は“３”であり、「到着地点」は“Ｄ”である。また、到着地点（目的地）が属する「到着地点エリアＩＤ」は“４”であり、「出発時刻」は“１２：３０”、「移動方法」は“自動車”、「移動人数」は“３０”人である。  
なお、「移動人数」は、個々の利用者を移動単位としても良く、数十人から１００人をまとめた仮想的な移動単位を用いても良い。また実際に計測した移動人数を用いても良く、或いは仮定によって定めたデータを用いても良い。
【００１６】
基本設備データベース１０９には、導入する鉄道システムのシステム構成や設備構成、鉄道システムの導入初期費用、ランニングコスト、及び収益を算出するための基本データが格納されている。ここで基本データには、鉄道システムを構築するための構成要素、例えば車両、駅、変電所、線路、信号機などについて、それを設置するための費用（設置費用）、及び運用維持するための費用（運用維持費用）に関するデータが含まれる。また、車両については運搬できる乗客数（例えば定員）や駅間の走行時間を算出するために必要な駆動装置の性能などもこの基本データとして入力部１０５を介して設定される。また対象地域における電気料金体系の情報や消費電力に関するデータも基本データに含まれる。さらには、鉄道を利用した場合の運賃に関する情報も基本データとして基本設備データベース１０９に格納されている。ここで、駆動装置は、例えば、電動機（モーター）及び電力変換器（インバーター）より構成される。
【００１７】
［路線候補生成部］  
次に路線候補生成部１０２の構成及び動作について説明する。路線候補生成部１０２では、路線計画策定支援のための路線計画候補を多数生成する機能を有し、演算部１１０及び路線候補データベース１１１から構成される。  
図４に、図１に示す路線候補生成部１０２を構成する演算部１１０の処理フローを示すフローチャートを示す。  
ステップＳ１１では、演算部１１０は、路線計画案毎に設置する路線数Ｎの最大数Ｎｍを設定する。これは路線計画案毎に最大何本の路線を設置するかを決定するパラメータである。  
ステップＳ１２では、演算部１１０は、路線計画案の最大数Ｍ［Ｎ］を設定する。これは路線設置数毎に最大いくつの路線計画案を生成するかを決定するパラメータである。  
ステップＳ１３では、演算部１１０は、Ｎ＝１に設定する。換言すれば、演算部１１０は路線数を１本に設定する。
【００１８】
ステップＳ１４では、演算部１１０は、上述のエリアＩＤの中から２Ｎ個のエリアＩＤをランダムに選択する。  
ステップＳ１５では、演算部１１０は、ステップＳ１４にて選択されたエリアＩＤにて特定される夫々のエリアの中から地点をランダムに選択し、さらに地点ペアを相互に異なるＮ組生成する。ここで地点ペアが相互に異なれば足りることから、一方の地点ペアを構成する一つの地点が、異なる他の地点ペアを構成する一の地点と重複することを許容する。
【００１９】
ステップＳ１６では、演算部１１０は、各地点ペアを通過する交通路線を生成する。交通路線の生成方法は、例えば特許文献２に示すように、ステップＳ１５において選択された地点ペアを形成する２つの地点を始点の駅及び終点の駅として、始点の駅及び終点の駅との間に所定の間隔にて駅を設置することで実現できる。  
図５は、図１に示す路線候補生成部１０２を構成する演算部１１０の動作の一部を模式的に示した図である。図５においては、Ｎ＝１の場合における、ステップＳ１４からステップＳ１６までの各ステップにおいて生成されるデータを模式的に示している。  
図５の上段に示すように、路線計画対象エリアを２００ａとした場合、ステップＳ１４実行時において選択されるエリアは、例えば、エリア５０１ａ及びエリア５０１ｂである。
【００２０】
また、図５の中段に示すように、路線計画対象エリアを２００ａとした場合、ステップＳ１５実行時において選択される地点ペアは、例えば、エリア５０１ａ内の地点５０２ａ及びエリア５０１ｂ内の地点５０２ｂである。  
さらに図５の下段に示すように、路線計画対象エリアを２００ａとした場合、ステップＳ１６実行時において生成される交通路線は、例えば、交通路線５０３である。
【００２１】
演算部１１０の処理フローの説明に戻ると、ステップＳ１７では、演算部１１０は、ステップＳ１６にて生成した路線計画案（交通路線）が最大数Ｍ［Ｎ］に到達したか否かを判定する。判定の結果、最大数Ｍ［Ｎ］に到達していなければステップＳ１４に戻り処理を繰り返す。一方、判定の結果、最大数Ｍ［Ｎ］に到達していればステップＳ１８へ進む。
【００２２】
ステップＳ１８では、演算部１１０は、路線数Ｎの値を１つ増やす（Ｎを１インクリメントする）。  
ステップＳ１９では、演算部１１０は、路線数Ｎが最大数Ｎｍに到達したか否かを判定する。判定の結果、最大数Ｎｍに到達していなければステップＳ１４に戻り処理を繰り返す。一方、判定の結果、最大数Ｎｍに到達していれば生成処理を終了する。
【００２３】
なお、上述のステップＳ１１では、演算部１１０は、路線計画案毎に設置する最大の路線数Ｎｍを設定している。例えば、最大の路線数Ｎｍが４（路線数４本）である場合、上述のステップＳ１２にて設定される路線計画案の最大数Ｍ［Ｎ］は、路線数４本の路線計画案を最大幾つとするかを示している。例えば、路線数Ｎ＝１（１本の路線）としたとき、図４において、ステップＳ１２にて設定される路線計画案の最大数Ｍ［Ｎ］は、幾つのパターンの交通路線（路線計画候補データ）を生成するかを指定することを意味し、例えば、路線計画案の最大数Ｍ［Ｎ］＝１０とした場合、１０パターンの交通路線（路線計画候補データ）が演算部１１０により生成されることになる。
【００２４】
ここで、演算部１１０において路線数Ｎを変えたときに生成される路線計画候補（交通路線）のデータについて説明する。図６は、路線計画候補データの例を模式的に示した図である。図６の上段に示す路線数Ｎを１とした場合、相互に異なる地点ペアを通過する交通路線は、候補案Ａ１、候補案Ａ２、候補案Ａ３、及び候補案Ａ４を含む路線計画候補データ４００が、演算部１１０により路線計画候補データベース１１１に格納される。  
図６の中段に示す路線数Ｎを２とした場合、相互に異なる地点ペアを通過する交通路線は、候補案Ｂ１、候補案Ｂ２、候補案Ｂ３、及び候補案Ｂ４を含む路線計画候補データ４００が、演算部１１０により路線計画候補データベース１１１に格納される。例えば、候補案Ｂ１では、２つの交通路線で接続される相互に異なる２つの地点ペアのうち、一方の地点ペアを構成する一つの地点が属するエリアが、異なる他の地点ペアを構成する一の地点が属するエリアと重複している（路線計画対象エリア中の左上端のエリア）。  
図６の下段に示す路線数Ｎを３とした場合、相互に異なる地点ペアを通過する交通路線は、候補案Ｃ１、候補案Ｃ２、候補案Ｃ３、及び候補案Ｃ４を含む路線計画候補データ４００が、演算部１１０により路線計画候補データベース１１１に格納される。例えば、候補案Ｃ４では、２つの交通路線で接続される相互に異なる２つの地点ペアのうち、一方の地点ペアを構成する一つの地点が、異なる他の地点ペアを構成する一の地点と重複している（路線計画対象エリア中の右上端のエリアに属する地点）。
【００２５】
図７は、図１に示す路線候補生成部１０２を構成する路線計画候補データベース１１１に格納される路線計画候補データのデータ構造を示す図である。図７に示す路線計画候補データ６００は、上述の図６に示した路線候補データ４００で示した路線データ情報の集合を表形式で表したものである。図７に示すように、路線計画候補データベース１１１に格納される路線計画候補データ６００は、路線計画候補を一意に識別するためのＩＤである「路線計画候補案ＩＤ」、各路線計画候補を構成する駅が属するエリアＩＤである「エリアＩＤ」、駅を識別するためのＩＤである「駅ＩＤ」、駅ＩＤで特定（識別）される駅の例えば緯度・経度で表される「駅位置情報」、各駅が属する路線ＩＤである「路線ＩＤ」、各駅に隣接する駅の数を示す「隣接駅数」、隣接する駅を識別するためのＩＤである「隣接駅ＩＤ」、及び隣接駅ＩＤで特定（識別）される駅が属するエリアＩＤである「隣接駅エリアＩＤ」から構成される。このような路線計画候補データベース１１１に格納される路線計画候補データ６００のデータ構造は、後述する相関分析にて用いられる説明変数を相関分析部１１６が求めることが可能なデータ構造となっている。  
図７に示すように、例えば、「路線計画候補案ＩＤ」が“１”で「エリアＩＤ」が“２１”のエリアに属する「駅ＩＤ」が“Ｓ１”の駅を対象とした場合、「駅位置情報」は緯度及び経度で表される（ＸＸ１,ＹＹ１）であり、「路線ＩＤ」は“Ｌ１”であり、「隣接駅数」は“２”である。この２つの隣接駅は、「隣接駅１駅ＩＤ」が“Ｓ０”及び「隣接駅１エリアＩＤ」が“１１”の駅、「隣接駅２駅ＩＤ」が“Ｓ２”及び「隣接駅２エリアＩＤ」が“３１”の駅である。
【００２６】
［指標演算部］  
指標演算部１０３は、基本データ管理部１０１が備える地図データベース１０７、移動需要データベース１０８、及び基本設備データベース１０９に格納された各データ、並びに路線計画候補データベース１１１に格納された路線計画候補データ（４００，６００）に基づきシミュレーションを実行し、交通システムを都市に導入した場合の効果を計算する機能を有する。  
以下、指標演算部１０３の各機能について説明する。
【００２７】
設備構成演算部１１２は、路線計画候補データ（４００，６００）の各データを取得すると、基本設備データベース１０９に設定された設備間距離に基づき変電所や信号システムの構成を決定する。さらに、予め設定された車両編成数に基づいて運行ダイヤを算出する。
【００２８】
交通状況演算部１１３は、以下のように動作する。  
まず移動需要データベース１０８に格納された人の移動需要を、徒歩、自動車、鉄道システムの各移動方法、或いはそれらの組み合わせに所定の選択規則に従って分配する。選択規則は、移動に要する所要時間、距離、および料金などのパラメータに基づいて定まる効用から、人がどの移動方法を選択するかを定めた規則情報である。例えば、選択規則は、移動方法の選択確率によって定められる。また、選択規則はユーザ（オペレータ）が入力部１０５を介して任意に設定できる。  
各移動方法による各経路の選択確率は、例えばロジットモデル等の既知の手法により実現できる。  
次に交通状況演算部１１３は、徒歩、自動車、及び鉄道システムの各経路について、分配された移動需要に基づき、各交通種別及び経路における人の移動状況を算出する。
【００２９】
導入効果演算部１１４は、鉄道システムの導入効果を計算する。導入効果演算部１１３は、以下のように動作する。  
まず、算出された設備構成に含まれる構成要素についての設置費用を積算することにより、鉄道システムを導入するために要する導入初期コストを算出する。  
次に、算出された設備構成に含まれる構成要素についての運用維持費用を積算することにより、鉄道システムを運用し維持するために要するランニングコストを算出する。  
そして、算出された導入初期コスト及びランニングコスト、並びに交通状況演算部１１３により算出された人の移動状況に基づいて、交通システムの導入効果を計算する。
【００３０】
図８は、図１に示す指標演算部１０３によって計算された導入効果データのデータ構造を示す図である。図８に示すように、導入効果データ７００は、「路線計画候補案ＩＤ」、「渋滞率［％］」、「総移動時間［時間］」、及び「収益［百万円］」の各データから構成される。  
「路線計画候補案ＩＤ」は、路線計画候補データベース１１１に格納された路線計画候補データ６００（図７）における「路線計画候補案ＩＤ」と同一である。  
「渋滞率［％］」は、交通状況演算部１１３によって計算された人の移動状況から、自動車によって移動した人数と、徒歩或いは鉄道システムで移動した人数を集計し、自動車によって移動した人の割合を求めることによって計算される。  
「総移動時間［時間］」は、すべての移動した人の出発地点から到着地点（目的地）までの移動に要する時間を合計することによって計算される。  
「収益［百万円］」は、算出された導入初期コスト及びランニングコスト、並びに鉄道システムを利用した人数に所定の運賃を乗算して得られる収入に基づいて、所定の年次における累積収支を求めることによって計算される。導入効果データ７００は、導入効果データベース１１５に格納される。
【００３１】
［路線条件分析部］  
路線条件分析部１０４は、路線候補生成部１０２により生成された路線計画候補データ６００（図７）、及び指標演算部１０３により計算された導入効果データ７００（図８）を入力として相関分析を実施することにより、新たな路線案を生成する機能を有する。ここで、路線条件分析部１０４は、路線候補生成部１０２により生成された路線計画候補データ６００の中から最適な路線計画候補データを選択するのではなく、詳細後述する相関分析を実施することにより、新たな路線案を生成することに特徴がある。路線条件分析部１０４は、相関分析部１１６及び路線生成部１１７から構成される。
【００３２】
図９は、図１に示す路線条件分析部１０４を構成する相関分析部１１６の処理フローを示すフローチャートである。  
ステップＳ２１では、相関分析部１１６は、路線計画候補データベース１１１に格納される路線計画候補データ６００、及び導入効果データベース１１５に格納される導入効果データ７００（図８）を入力する。  
ステップＳ２２では、相関分析部１１６は、路線計画候補データ６００から「駅ＩＤ」にて特定（識別）される一の駅（以下、当該駅と称する）が属するエリアＩＤ、及び当該駅に隣接する「隣接駅１駅ＩＤ」にて特定（識別）される隣接駅１が属するエリアＩＤ（「隣接駅１エリアＩＤ」）の組み合わせ集合を抽出する。
【００３３】
ステップＳ２３では、相関分析部１１６は、相関分析における説明変数及び目的変数を設定する。具体的には、路線計画候補データ６００において同一の各路線計画候補案ＩＤを有するデータの集合中において、上述のステップＳ２２にて抽出した当該駅が属するエリアＩＤ及び隣接駅１が属するエリアＩＤ（「隣接駅１エリアＩＤ」）のデータを有する割合を計算する。この割合が説明変数になる。また導入効果データ７００において同一の各路線計画候補案ＩＤを有するデータが説明変数に対応する目的変数となる。
【００３４】
ステップＳ２４では、相関分析部１１６は、上述のステップＳ２３にて設定した、同一の組み合わせに対する説明変数と目的変数の集合に対して相関分析を実行し、相関係数を計算する。  
ステップＳ２５では、相関分析部１１６は、計算された相関係数が統計的に有意な値か否かを判定する。判定の結果、有意である場合にはステップＳ２６へ進む。一方、判定の結果、有意でない場合にはステップＳ２７に進む。ここで、「説明変数」は、上述のように路線計画候補データ６００において同一の各路線計画候補案ＩＤを有するデータの集合中において、上述のステップＳ２２にて抽出した当該駅が属するエリアＩＤ及び隣接駅１が属するエリアＩＤ（「隣接駅１エリアＩＤ」）のデータを有する割合である。従って、説明変数である路線計画候補データが少ない場合、説明変数と目的変数の集合に対する相関分析を実行しても得られる相関係数の信頼性は低い。よって、説明変数である路線計画候補データを多くし目的変数の集合に対する相関分析を行うことに技術的意義を有する。なお、「相関係数が有意か否か」は、詳細後述する相関係数が低い値であると信頼性が低く、当然、相関係数は有意ではなくなる。
【００３５】
ステップＳ２６では、相関分析部１１６は、相関係数が有意であると判定されたエリアＩＤの組み合わせと相関係数の値を、図示しない記憶部に保存（格納）する。  
ステップＳ２７では、相関分析部１１６は、すべてのエリアＩＤの組み合わせについて相関分析を行ったか否かを判定する。判定の結果、すべての組み合わせについて相関分析が終了していれば処理を終了する。一方、判定の結果、相関係数を計算していないエリアＩＤの組み合わせが存在する場合には、ステップＳ２４に戻り処理を繰り返す。
【００３６】
図１０に、図１に示す路線条件分析部１０４を構成する相関分析部１１６により得られる相関係数のデータ構造を示す。図１０に示される相関係数データ８００は、上述の図９におけるステップＳ２６にて、相関分析部１１６が図示しない記憶部に格納するエリアＩＤの組み合わせと相関係数に相当する。  
図１０に示すように、相関係数データ８００は、「当該駅エリアＩＤ」、「隣接駅エリアＩＤ」、当該駅エリアＩＤと隣接駅エリアＩＤの組み合わせに対する各導入効果データである、「渋滞率相関係数」、「総移動時間相関係数」、及び「収益相関係数」の各データから構成される。このデータの意味は、当該駅エリアＩＤと隣接駅エリアＩＤの組み合わせを通過するように駅を設置すれば、渋滞率、総移動時間、或いは収益が増加する或いは減少する傾向にあることを意味している。  
路線生成部１１７では、相関係数の絶対値が所定の閾値以上であるエリアＩＤ内に駅が設置されるようにエリアＩＤを接続して交通路線を生成する処理を行う。エリア内での駅の設置位置は、例えばエリアの中点に設置することが考えられる。そして生成された交通路線は表示部１０６の表示画面上に表示される。
【００３７】
図１１は、図１に示す路線条件分析部１０４を構成する路線生成部１１６により生成された交通路線を含む表示部の表示画面例を示す図である。図１１に示すように、表示部１０６の表示画面９００は、導入効果の各指標である「渋滞率」及び「収益」並びに「総移動時間」のいずれかを指定可能とする指標指定ボタン９０１、相関係数の閾値を設定可能とする相関係数の閾値設定領域９０２、及び交通路線９０３を表示する各領域から構成される。図１１に示す例では、マウスカーソル等により指標指定ボタン９０１中の「渋滞率」が選択的に指定され、その目的変数に対応した説明変数であるエリアＩＤの組み合わせを通過するように交通路線９０３が表示されている状態を示している。相関係数の閾値設定領域９０２は、図１１に示すように、例えば「―１．０」から「１．０」の範囲の相関係数のバー表示上に示される「○」（図中の白丸）が相関係数の閾値に相当する。よって、ユーザ（オペレーター）はマウスカーソルなどにより「○」（図中の白丸）を、バー表示される相関係数の範囲内において、所望の位置に移動させることで容易に相関係数の閾値を設定することが可能となる。また、上述のように設定された相関係数の閾値以上或いは閾値以下（相関係数の絶対値が閾値以上）であるエリアＩＤ内に駅が設置されるようエリアＩＤを接続し交通路線９０３が生成され表示画面９０上に表示される。  
なお、本実施例ではユーザ（オペレータ）により相関係数の閾値を設定可能とする構成としたがこれに限られるものではない。例えば、予め所定の相関係数の閾値を図示しない記憶部に格納しておく構成としても良い。
【００３８】
本実施例では、鉄道システムの運行路線を一例として説明したが、バスの運行路線に本実施例の交通路線計画策定支援装置１００を適用する場合においては、上述の「駅」を「バス停」に置き換えれば良い。
【００３９】
以上の通り本実施例によれば、ユーザによる交通路線の入力を不要とし、広い設計空間を探索することで交通路線の候補を多数生成し、交通路線と導入効果の相関関係を分析することで、如何なる交通路線を設置するのがより効果的かをユーザに提示でき、より価値の高い交通路線計画策定を支援し得る交通路線計画策定支援装置及び交通路線計画策定の支援方法を提供することが可能になる。
【実施例２】
【００４０】
本実施例では、上述の実施例１における路線候補生成部１０２の演算部１１０によるステップＳ１５の処理、すなわち、選択された夫々のエリアの中から地点をランダムに選択する処理に代えて、基本データ管理部１０１内の地図データベース１０７に格納される道路情報或いは施設情報に基づいて、地点を決定する点が実施例１と異なる。その他の構成は上述の実施例１と同様であるため、以下では実施例１と重複する説明を省略する。
【００４１】
本実施の交通路線計画策定支援装置１００では、交通路線計画策定支援装置１００を構成する路線候補生成部１０２の演算部１１０が、図４に示すステップＳ１５において、基本データ管理部１０１内の地図データベース１０７に格納される道路情報或いは施設情報に基づいて、例えば、商店或いは銀行など、特定の施設情報がもっとも密集している地点を、選択された夫々のエリアの中から選択する。或いは、演算部１１０が、道路情報を参照し、夫々のエリアの中から幹線道路が交差する場所の近傍から地点を選択する構成としても良い。さらには、ステップＳ１５において、河川が通るエリアを地点選択の対象外とする処理を含めても良い。
【００４２】
また、路線候補生成部１０２の演算部１１０におけるステップＳ１４（図４）において、上述の実施例１におけるエリアＩＤの中から２Ｎ個のエリアをランダムに選択することに代えて、演算部１１０は特定の条件を満たすエリアを選択対象とする。具体的には、例えば、地図データベース１０７を参照して道路密度が所定の閾値以上となるエリアのみを選択対象とする。
【００４３】
本実施例では、鉄道システムの運行路線を一例としたが、バスの運行路線に本実施例の交通路線計画策定支援装置１００を適用する場合においては、上述の「駅」を「バス停」に置き換えれば良い。
【００４４】
本実施例によれば、実施例１の効果に加え、路線候補生成部が地図データベースに格納される道路情報或いは施設情報に基づいて、夫々のエリアの中から地点を選択する構成であることから、更に価値の高い交通路線計画策定を支援することが可能となる。  
また、本実施例によれば、路線候補データ生成の元となるエリアＩＤの中から２Ｎ個のエリアを選択する場合において、路線候補生成部が特定の条件を満たすエリアを選択対象とすることにより、広い設計空間を探索しつつその探索範囲の絞り込みが可能となり、演算負荷を低減することができる。
【実施例３】
【００４５】
本実施例では、上述の実施例１或いは実施例２における路線生成部１１７でのエリア内での駅の設置位置をエリアの中点に設置することに代えて、地図データベース１０７に格納された道路情報或いは施設情報に基づいて地点を決定する点が、実施例１或いは実施例２と異なる。その他の構成は上述の実施例１或いは実施例２と同様であり、以下では実施例１或いは実施例２と重複する説明を省略する。
【００４６】
本実施の交通路線計画策定支援装置１００では、交通路線計画策定支援装置１００を構成する路線条件分析部１０４の路線生成部１１７が、例えば、商店や銀行など、特定の施設情報がもっとも密集している地点をエリアの中から選んで、その地点を選択地点とする。或いは道路情報を参照し、幹線道路が交差する場所の近傍から地点を選択する構成としても良い。さらには河川が通るエリアを地点選択の対象外とする処理を含めても良い。
【００４７】
本実施例では、鉄道システムの運行路線を一例としたが、バスの運行路線に本実施例の交通路線計画策定支援装置１００を適用する場合においては、上述の「駅」を「バス停」に置き換えれば良い。
【００４８】
本実施例によれば、実施例１の効果に加え、路線生成部が地図データベースに格納された道路情報或いは施設情報に基づいて地点を決定することから、より最適な地点選択が可能となる。
【００４９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１００…交通路線計画策定支援装置
１０１…基本データ管理部
１０２…路線候補生成部
１０３…指標演算部
１０４…路線条件分析部
１０５…入力部
１０６…表示部
１０７…地図データベース
１０８…移動需要データベース
１０９…基本設備データベース
１１０…演算部
１１１…路線計画候補データベース
１１２…設備構成演算部
１１３…交通状況演算部
１１４…導入効果演算部
１１５…導入効果データベース
１１６…相関分析部
１１７…路線生成部
２００…地図データ
２０１…エリア情報
２０２…道路情報
３００…移動需要データ
４００…路線候補データ
６００…路線計画候補データ
７００…導入効果データ
８００…相関係数データ
９００…表示画面
９０１…指標指定ボタン
９０２…相関係数の閾値設定領域
９０３…交通路線
【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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