(57)【要約】【課題】列車の遅延低減など運行管理に関する課題解決を効率よく実現する。【解決手段】実施形態の運行管理支援装置は、構成情報記憶部と、入力部と、特定部と、を備える。構成情報記憶部は、列車の運行を管理する運行管理システムに設けられた各構成を示した構成情報を記憶する。入力部は、列車の運行を管理する運行管理システムが管理対象としている列車が経路に従って運行された場合の運行実績が示された実績ダイヤデータと、当該列車が経路を定刻通りに運行した場合の運行状況が示された所定ダイヤデータと、を入力する。特定部は、実績ダイヤデータと所定ダイヤデータとの違いと、構成情報記憶部に記憶された構成情報と、に基づいて、列車を所定ダイヤデータに従って運行させるために修正の対象となる、運行管理システムに設けられた構成を特定する。【選択図】図１
2019093906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の運行を管理する運行管理システムに設けられた各構成を示した構成情報を記憶する構成情報記憶部と、
前記運行管理システムが管理対象としている列車が経路に従って運行された場合の運行実績が示された実績ダイヤデータと、当該列車が前記経路を定刻通りに運行した場合の運行状況が示された所定ダイヤデータと、を入力する入力部と、
前記実績ダイヤデータと前記所定ダイヤデータとの違いと、前記構成情報記憶部に記憶された前記構成情報と、に基づいて、前記列車を前記所定ダイヤデータに従って運行させるために修正の対象となる、前記運行管理システムに設けられた前記構成を特定する特定部と、
を備える運行管理支援装置。
【請求項２】
前記構成情報記憶部は、前記運行管理システムで生じる可能性のある課題と、当該課題が生じた場合に、前記列車を前記所定ダイヤデータに従って運行させるために修正の対象となる、前記構成情報と、を対応付けて記憶し、
前記実績ダイヤデータと前記所定ダイヤデータとの違いと、に基づいて、前記運行管理システムで生じている課題を抽出する課題抽出部を、さらに備え、
前記特定部は、前記課題抽出部により抽出された前記課題と、前記構成情報記憶部で対応付けられている、前記運行管理システムに設けられた前記構成を特定する、
請求項１に記載の運行管理支援装置。
【請求項３】
前記構成情報記憶部は、列車の種類毎に、前記課題と、前記構成と、を対応付けて記憶し、
前記特定部は、前記実績ダイヤデータと前記所定ダイヤデータとの違いが生じた前記列車の種類に応じた、前記課題と、前記構成情報記憶部で対応付けられている前記構成を特定する、
請求項２に記載の運行管理支援装置。
【請求項４】
前記列車の運行状況を示した指標と、前記課題と、を対応付けて記憶する課題情報記憶部と、
前記実績ダイヤデータ及び所定ダイヤデータで示された到着時刻又は発車時刻の差分に基づいて、前記指標を抽出する指標抽出部を、さらに備え、
前記課題抽出部は、前記指標と、前記課題情報記憶部で対応付けられた、前記課題を抽出する、
請求項２又は３に記載の運行管理支援装置。
【請求項５】
前記指標抽出部は、前記実績ダイヤデータ及び所定ダイヤデータで示された到着時刻又は発車時刻の差分として、各駅で算出された停車時間の遅れ時間、又は駅間毎に算出された駅間走行時間の遅れ時間のうち、所定の基準値より長い、停車時間の遅れ時間又は駅間走行時間の遅れ時間を、前記指標として抽出する、
請求項４に記載の運行管理支援装置。
【請求項６】
前記特定部により特定された前記構成を修正した場合における、修正に要するコスト、又は遅れ時間の低減に基づいた価値情報を算出する価値算出部を、さらに備える、
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の運行管理支援装置。
【請求項７】
前記入力部は、現在までの前記実績ダイヤデータを入力し、
前記実績ダイヤデータで現在までの運行状況が示されている列車を管理する、前記運行管理システムに対して、前記所定ダイヤデータとの違いを低減させる指示を、前記運行管理システムに出力する分析部を、
さらに備える請求項１乃至６のいずれか一つに記載の運行管理支援装置。
【請求項８】
前記実績ダイヤデータと前記所定ダイヤデータとの違いを記憶する実績情報記憶部と、
前記実績ダイヤデータと前記所定ダイヤデータとの違いが生じた場合に行われた運転調整を示した運転調整情報を記憶する運転調整記憶部と、をさらに備え、
前記分析部は、前記入力部により入力された、現在までの前記実績ダイヤデータと、前記実績情報記憶部と、前記運転調整記憶部と、に基づいて算出された、前記所定ダイヤデータのとの違いを低減させる指示を、前記運行管理システムに出力する、
請求項７に記載の運行管理支援装置。
【請求項９】
列車の運行を管理する運行管理システムと、運行管理支援装置と、を備える運行制御システムにおいて、
前記運行管理支援装置は、
列車の運行を管理する運行管理システムに設けられた各構成を示した構成情報を記憶する構成情報記憶部と、
前記運行管理システムが管理対象としている列車が経路に従って運行された場合の運行実績が示された第１の実績ダイヤデータと、当該列車が前記経路を定刻通りに運行した場合の運行状況が示された所定ダイヤデータと、を入力すると共に、現在の運行実績を含む第２の実績ダイヤデータを入力する入力部と、
前記第１の実績ダイヤデータと前記所定ダイヤデータとの違いを記憶する実績情報記憶部と、
前記第１の実績ダイヤデータと前記所定ダイヤデータとの違いが生じた場合に行われた運転調整を示した運転調整情報を記憶する運転調整記憶部と、
前記第１の実績ダイヤデータと前記所定ダイヤデータとの違いと、前記構成情報記憶部に記憶された前記構成情報と、に基づいて、前記列車を前記所定ダイヤデータに従って運行させるために修正の対象となる、前記運行管理システムに設けられた前記構成を特定する特定部と、
前記入力部により入力された、前記第２の実績ダイヤデータと、前記実績情報記憶部と、前記運転調整記憶部と、に基づいて算出された、前記所定ダイヤデータとの違いを低減させる指示を、前記運行管理システムに出力する分析部と、
を備え、
前記運行管理システムは、
前記指示に従って、現在運行されている前記列車の運転調整を行う運行調整機能部を備える、
運行制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、運行管理支援装置、及び運行制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、列車の運行管理を行うために運行管理システムを備える傾向にある。運行管理システムは、例えば、運行ダイヤを作成する装置や、列車の運転を支援するための装置など、様々な構成の組み合わせで実現されている。
【０００３】
運行管理システムに設けられた構成に対して修正を行うことで、列車の運行管理の効率を向上させる、様々な手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１４７７９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、運行管理システムは様々な装置が設けられているため、列車の遅延を抑制する等の課題が生じた場合に、運行管理システムのうち、どの装置を修正すれば、課題を解消する効果が得られるのかを把握できない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の運行管理支援装置は、構成情報記憶部と、入力部と、特定部と、を備える。構成情報記憶部は、列車の運行を管理する運行管理システムに設けられた各構成を示した構成情報を記憶する。入力部は、運行管理システムが管理対象としている列車が経路に従って運行された場合の運行実績が示された実績ダイヤデータと、当該列車が経路を定刻通りに運行した場合の運行状況が示された所定ダイヤデータと、を入力する。特定部は、実績ダイヤデータと所定ダイヤデータとの違いと、構成情報記憶部に記憶された構成情報と、に基づいて、列車を所定ダイヤデータに従って運行させるために修正の対象となる、運行管理システムに設けられた構成を特定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態の運行管理支援装置の構成例を示したブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の運行管理システムに含まれる構成の例を示した図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の分析部による分析結果である、駅間走行時間の平均遅れ時間を示した図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の課題データベースが記憶する対応関係を例示した図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の構成データベースが記憶する対応関係を例示した図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の運行管理支援装置における、指標、課題、及び構成の対応関係を例示した図である。
【図７】図７は、第１の実施形態の運行管理支援装置における全体的な処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第２の実施形態の運行管理支援装置の構成例を示したブロック図である。
【図９】図９は、第３の実施形態の運行管理支援装置の構成例を示したブロック図である。
【図１０】図１０は、第４の実施形態の運行管理支援装置の構成例を示したブロック図である。
【図１１】図１１は、第４の実施形態の運行実績データ記憶部に記憶された遅延時間を例示した図である。
【図１２】図１２は、第４の実施形態の運転整理実績データ記憶部に記憶される運転整理の実績データを例示した図である。
【図１３】図１３は、第４の実施形態の遅延予測部が参照する予測対象日の現在までの遅延時間を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を用いて、本実施形態にかかる運行管理支援装置、及び運行制御システムについて説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の運行管理支援装置の構成例を示したブロック図である。図１に示されるように、運行管理支援装置１００は、運行管理システム１５０を支援するために設けられた装置とする。本実施形態においては、運行管理支援装置１００と、列車の運行を管理する運行管理システム１５０を組み合わせたシステムを、運行制御システム１と称する。
【００１０】
運行管理支援装置１００は、指標データベース１０１と、課題データベース１０２と、構成データベース１０３と、を記憶装置（例えば、ＨＤＤ）に設けている。
【００１１】
さらに、運行管理支援装置１００は、入力部１１１と、指標抽出部１１２と、課題抽出部１１３と、特定部１１４と、評価部１１５と、価値算出部１１６と、出力部１１７と、を備えている。入力部１１１、指標抽出部１１２、課題抽出部１１３、特定部１１４、評価部１１５、価値算出部１１６、及び出力部１１７は、運行管理支援装置１００の記憶装置に格納されたプログラムを、（図示しない）ＣＰＵが読み込んで、記憶領域に展開することで実現しても良い。
【００１２】
本実施形態の運行管理支援装置１００は、上述した構成を備えることで、運行管理システム１５０に含まれている、修正対象となる構成（例えば装置）を特定すると共に、当該構成を修正した場合の効果及びコストの算出を行うこととする。次に、運行管理システム１５０に含まれている修正対象となる構成の例について説明する。
【００１３】
図２は、本実施形態の運行管理システム１５０に含まれる構成の例を示した図である。図２に示されるように、運行管理システム１５０は、車両２０１と、車両運用計画装置２０２と、駅設備２０３と、運行調整装置２０４と、運行管理装置２０５と、ダイヤ作成装置２０６と、運転曲線作成装置２０７と、運転支援装置２０８と、を備えている。
【００１４】
車両２０１は、運行管理システム１５０が管理する路線内を列車として走行する車両とする。
【００１５】
車両運用計画装置２０２は、車両運用計画の作成、変更を行う装置とする。車両運用計画は、運行管理システム１５０に設けられている複数の車両２０１を、どの列車として走行させるかを定める計画とする。本実施形態における、車両運用計画装置２０２の修正としては、車両運用計画のアルゴリズムを変更する他に、車両２０１の数や、車両２０１の運用手法を変更しても良い。
【００１６】
駅設備２０３は、各駅に設けられた装置であって、少なくとも、旅客案内装置２１１と、発車案内装置２１２と、を備える。旅客案内装置２１１は、各駅において旅客を案内するための情報を出力する。発車案内装置２１２は、各駅において列車の到着、出発を案内するための情報を出力する。本実施形態における、駅設備２０３の修正としては、旅客案内装置２１１、及び発車案内装置２１２のうち少なくともいずれか一つ以上から出力される情報を変更する他に、ホームドアの設置や、駅に存在する駅員の数の変更等も含まれる。
【００１７】
運行調整装置２０４は、車両２０１の運行を調整する装置であり、例えば、所定ダイヤから列車の遅延が生じている場合に、車両２０１の駅間の走行時間の調整等を行う。運行調整装置２０４の修正としては、例えば、車両２０１の遅延が生じている、又は遅延が予測される場合における車両２０１の走行時間の調整アルゴリズムの変更等が考えられる。
【００１８】
運行管理装置２０５は、車両２０１の運行を管理する装置であり、例えば、車両２０１の進路制御を行う。運行管理装置２０５の修正としては、例えば、進路制御を含む、運行管理のアルゴリズムの変更等が考えられる。
【００１９】
ダイヤ作成装置２０６は、車両２０１を走行させるための運行ダイヤグラムを作成する。ダイヤ作成装置２０６の修正としては、例えば、所定ダイヤの変更の他に、遅延が生じている場合に運行ダイヤグラムを作成するためのアルゴリズムの変更等が考えられる。
【００２０】
運転曲線作成装置２０７は、車両２０１の駅間を走行させるために用いられる運転曲線を作成する。運転曲線作成装置２０７の修正としては、例えば、運転曲線を作成するためのアルゴリズムの変更等が考えられる。
【００２１】
運転支援装置２０８は、車両２０１の走行を支援するための制御を行う。運転支援装置２０８の修正としては、例えば、遅延等が生じた場合に車両の運行を支援するアルゴリズムの変更等が考えられる。
【００２２】
本実施形態の運行管理システム１５０における修正対象の例について説明した。しかしながら、本実施形態は上述した構成のみを修正対象にするのではなく、他の構成を修正しても良い。例えば、信号システム（連動装置、分岐装置）や、運転教習訓練装置を修正対象としても良い。
【００２３】
本実施形態における構成の修正は、上述したアルゴリズム等の変更に制限するものではなく、構成の置き換えや、構成の追加等を行っても良い。
【００２４】
図１に戻り、入力部１１１は、運行管理システム１５０から、運行データ１８０を入力処理する。本実施形態の運行データには、少なくとも実績ダイヤデータ１８１と、所定ダイヤデータ１８２と、が含まれている。
【００２５】
実績ダイヤデータとは、運行管理システム１５０が管理対象としている列車が経路に従って運行された運行実績が示されたダイヤデータとする。運行実績とは、例えば、経路を実際に走行した際の各駅での到着時刻、発車時刻を含んだ履歴とする。
【００２６】
所定ダイヤデータは、運行管理システム１５０が運行管理の対象となる列車が、運行計画に従って定刻通りに運行する場合の運行状況を示されたダイヤデータとする。運行状況としては、例えば、各駅での到着時刻、発車時刻を含んでいるものとする。
【００２７】
また、運行データ１８０は、上述した実績ダイヤデータ１８１及び所定ダイヤデータ１８２で示されるような、列車の走行に直接関係するデータとするが、列車の走行に間接的に関連するデータを含めても良い。
【００２８】
例えば、運行データ１８０としては、天候データ、気温データ、また、遅延が発生した時の乗客が書き込んだテキストデータ又は乗客が撮影した画像データ（インターネット上の情報サービスに投稿された駅や列車の混雑具合が示されたデータなど）などの間接的に関連するデータを含めても良い。
【００２９】
指標抽出部１１２は、分析部１１８を備え、入力部１１１により入力処理された、実績ダイヤデータ及び所定ダイヤデータで示された到着時刻又は発車時刻の差分に基づいて、指標を抽出する。
【００３０】
本実施形態の指標とは、現在運用している運行管理システム１５０で管理している、列車の運行状況を示したパラメータであって、課題を特定するために用いられるパラメータとする。本実施形態においては、指標として、駅の停車時間の遅れ時間又は駅間走行時間の遅れ時間を抽出する例について説明するが、他のパラメータを抽出しても良い（なお、停車時間の遅れ時間とは、停車時間が駅毎に定められた時間よりも長くなった時間を意味し、駅間走行時間の遅れ時間とは、駅間走行時間が駅間毎に定められた時間よりも長くなった時間を意味する）。
【００３１】
分析部１１８は、所定ダイヤデータ及び実績ダイヤデータに基づいた分析処理を行う。本実施形態の分析部１１８は、実績ダイヤデータ及び所定ダイヤデータで示された到着時刻又は発車時刻の差分として、各駅で算出された停車時間の遅れ時間、又は駅間毎に算出された駅間走行時間の遅れ時間を算出し、集計、可視化等を行う。
【００３２】
具体的には、分析部１１８は、所定期間内において、駅毎に、所定ダイヤデータに含まれる到着時刻と、実績ダイヤデータに含まれる到着時刻と、の差分を集計する。
【００３３】
所定期間は、どのような期間でも良いが、例えば、１ヶ月間、春夏秋冬の各２週間、又は、１ヶ月のうち、遅延が発生する可能性が高い平日の朝夕の所定の時間帯とすることが考えられる。
【００３４】
指標抽出部１１２は、運行データとして、間接的に関連するデータを考慮して、指標を抽出しても良い。例えば、分析部１１８が、分析処理を行っている際に、実績ダイヤデータ及び所定ダイヤデータから、駅停車時間が特に長い時間帯があった場合に、当該時間帯において乗客が書き込んだテキストデータ又は乗客が撮影した画像データ（インターネット上の情報サービスに投稿された駅や列車の混雑具合が示されたデータなど）に基づいて、通常の運行状況であるか否かを判定する。そして、通常の運行状況ではないと判定した場合には、分析部１１８は、時間帯毎の駅遅延時間の平均、分散などの集計から、当該時間帯を除外する。
【００３５】
指標データベース１０１は、指標を抽出するための情報を保持するデータベースとする。例えば、指標データベース１０１は、駅間走行時間の遅れ時間が長い駅間、駅間走行時間の遅れ時間が短い駅間、停車時間の遅れ時間が長い駅、停車時間の遅れ時間が短い駅を抽出するための基準値を記憶する。本実施形態の指標データベース１０１は、駅に共通する駅間停車時間の遅れ時間の基準値及び、駅間に共通する走行時間の遅れ時間の基準値を記憶する例とする。しかしながら、共通する基準値を記憶する手法に制限するものではなく、駅毎や駅間毎に基準値を記憶してもよい。
【００３６】
さらに、本実施形態の指標データベース１０１は、基準値を全ての駅毎に記憶するのではなく、例えば、運行管理システム１５０が管理する線区の特徴に応じて、複数番線を持つ駅など、遅延発生の可能性のある駅に限り基準値を記憶しても良い。
【００３７】
そして、指標抽出部１１２は、分析部１１８による分析結果に基づいて、指標を抽出する。本実施形態の指標抽出部１１２は、分析部１１８による分析結果である、各駅で算出された停車時間の遅れ時間、及び駅間毎に算出された駅間走行時間の遅れ時間のうち、指標データベース１０１に記憶されている基準値と比べて、駅間走行時間の遅れ時間が長い駅間、駅間走行時間の遅れ時間が短い駅間、停車時間の遅れ時間が長い駅、停車時間の遅れ時間が短い駅を、遅れ時間と共に抽出する。
【００３８】
図３は、本実施形態の分析部１１８による分析結果である、駅間走行時間の平均遅れ時間を示した図である。図３においては、駅Ａから駅Ｂの走行を駅間ＡＢと示している。他の表記も同様とする。図３に示されるように、駅間に応じて平均遅れ時間が異なる。図３に示される例では、駅間ＤＥにおいて、駅間走行時間が平均的に４０秒程度遅れていることを示している。換言すると、駅間ＤＥは、遅延発生の傾向のある駅間となる。
【００３９】
そして、指標抽出部１１２は、平均遅れ時間が基準値より高い、駅間ＤＥにおける“駅間走行時間が長い”ことを、運行管理システム１５０における課題を抽出するための指標として抽出する。
【００４０】
このように、本実施形態の指標抽出部１１２は、どの駅、どの列車で遅延発生しているか等を示した指標を抽出する。指標の形式は、どのような形式でも良いが、例えば、“駅Ａの発車時刻の遅れ”、“駅間ＡＢにおける駅間走行時間の遅れ”などの形式で抽出する。
【００４１】
図１に戻り、課題抽出部１１３は、抽出された指標に基づいて、運行管理システム１５０における課題を抽出する。本実施形態の課題抽出部１１３は、課題データベース１０２において、指標と対応付けられている課題を抽出する。課題とは、運行管理システムで生じている、解決すべき状況を示している。なお、指標が実績ダイヤデータと所定ダイヤデータとの違いに基づいて抽出された以上、指標に対応する課題も、実績ダイヤデータと所定ダイヤデータとの違いに基づいて抽出されたとみなすことができる。
【００４２】
課題抽出部１１３が抽出する課題は、運行管理システム１５０で生じている問題を解決するための課題であって、例えば、“駅間ＡＢ間における所定走行時間の適正化”、“駅Ａの実停車時間適正化”等が考えられる。
【００４３】
例えば、課題抽出部１１３は、指標としてある駅間の“駅間走行時間の遅れ”が抽出されていた場合、“駅間走行時間の遅れ”と対応付けられている“所定走行時間の適正化（所定ダイヤデータの更新）”又は“実走行時間の適正化（運転支援装置による運転支援制御手法の更新）“を課題として抽出する。
【００４４】
また、本実施形態は、抽出する課題の数を予め定めても良い。例えば、課題抽出部１１３は、“所定走行時間の適正化（所定ダイヤデータの更新）”を抽出する際に、遅れが大きい駅間の上位３駅間について、“所定走行時間の適正化（所定ダイヤデータの更新）”を抽出する等が考えられる。
【００４５】
課題データベース１０２は、指標と課題との対応関係を記憶する。図４は、課題データベース１０２が記憶する対応関係を例示した図である。図４に示されるように、課題データベース１０２は、指標と、課題と、を対応付けて記憶している。また、本実施形態の課題データベース１０２においては、１つの指標に対して複数の課題が対応付けられている場合に、どちらの課題を優先して抽出するかを優先度として設定しても良い。
【００４６】
特定部１１４は、抽出された課題に基づいて、運行管理システム１５０において、修正の対象となる構成を特定する。本実施形態の特定部１１４は、は、構成データベース１０３を参照し、課題に対応する構成を抽出する。
【００４７】
構成データベース１０３は、課題と構成との対応関係を記憶する。図５は、構成データベース１０３が記憶する対応関係を例示した図である。図５に示されるように、構成データベース１０３は、運行管理システム１５０で生じる可能性のある課題と、課題が生じた場合に、列車を所定ダイヤデータに従って運行させるために修正の対象となる、構成（装置）と、を対応付けて記憶している。また、本実施形態の構成データベース１０３においては、１つの課題に対して複数の装置が対応付けられている場合に、どちらの構成を優先的に特定するかを、優先度として設定しても良い。構成とは、運行管理システム１５０に設けられた構成（装置）とする。
【００４８】
例えば、特定部１１４は、課題としてある駅間の“所定走行時間の適正化（所定ダイヤデータの更新）”が抽出されていた場合、“所定走行時間の適正化（所定ダイヤデータの更新）”と対応付けられている“ダイヤ作成装置“を、修正の対象となる構成として特定する。これにより、“ダイヤ作成装置”による、ある駅間の“所定走行時間の適正化（所定ダイヤデータの更新）”のための所定ダイヤデータの更新が行われることになる。
【００４９】
換言すれば、特定部１１４は、課題の元となる、実績ダイヤデータと所定ダイヤデータとの違いと、構成データベース１０３に記憶された構成と、に基づいて、列車を所定ダイヤデータに従って運行させるために修正の対象となる、運行管理システム１５０に設けられた構成を特定する。
【００５０】
評価部１１５は、特定部１１４により特定された構成を修正した場合における、運行管理システム１５０全体における効果及びコスト算出のシミュレーションを実行する。
【００５１】
価値算出部１１６は、評価部１１５によるシミュレーション結果に基づいて、特定された構成を修正した場合における効果及びコストを算出する。そして、価値算出部１１６は、算出された効果及びコストが、運行管理システム１５０の指令員により定められた条件を満たしているか否かを判定する。条件を満たしていると判定した場合に、出力部１１７に対して、修正対象となる構成、及び構成に対する修正内容を、出力する。修正内容は、評価部１１５によるシミュレーション結果に基づいて定められたものとする。
【００５２】
効果は、例えば、解消される遅延時間に、単位時間当たりの単価を乗じた金額として、算出することが考えられる。本実施形態においては、特定された構成を修正した場合の効果及びコストを、価値として算出する例について説明するが、効果及びコストのみを算出する価値に制限するものではない。
【００５３】
具体的には、価値算出部１１６は、例えば、遅延１秒あたりの顧客価値はｙ円である、という対応関係データを予め持っておき、たとえば、ｎ本の列車に対して駅間ＤＥで４０秒遅延解消が見込まれる場合には、ｙ＊ｎ円の鉄道事業者の価値とみなす。このような、価値の算出により、定量的かつ効果的に、構成の修正を進めることができる。
【００５４】
また、（図示しない）記憶部には、特定された構成と、当該構成を修正した場合の効果と、を対応付けて記憶してもよい。この場合、当該記憶部に記憶された対応付けから、構成を修正した場合の効果を導出できる。
【００５５】
図６は、運行管理支援装置１００における、指標、課題、及び構成の対応関係を例示した図である。図６に示されるように、一つの指標に対して、複数の課題が対応付けられると共に、一つの課題に対して複数の構成が対応付けられている。本実施形態においては、複数の構成のうち、指令員が定めた条件を満たした構成を特定する。
【００５６】
図６に示される例では、一つの指標“駅間走行時間が長い”に対応する課題として、“所定走行時間適正化”及び“実走行時間適正化”が存在する。そして、“所定走行時間適正化”に対応する構成として“ダイヤ作成装置”が存在し、“実走行時間適正化”に対応する構成として“運転支援装置”、“運行管理装置”、“運行調整装置”が存在する。そして、本実施形態の運行管理支援装置１００は、優先度に応じて特定された構成が、指令員が定めた条件（効果、及びコスト）を満たすかを判定される。図６に示される例では、運行管理支援装置１００が、“ダイヤ作成装置”、“運転支援装置”、“運行管理装置”、“運行調整装置”の順に価値が算出される。そして、算出された価値が、指令員が設定した条件を満たした場合に、当該価値が示された構成が、修正対象となる。
【００５７】
図６に示される例では、優先度に応じて、課題、及び構成が選択される例について説明したが、優先度に応じて選択する手法に制限するものではない。例えば、課題抽出部１１３が、課題として、“所定走行時間適正化”及び“実走行時間適正化”を抽出した場合に、指令員からの支援操作受付部１１９を介した選択操作に従って、“所定走行時間適正化”及び“実走行時間適正化”のうちいずれか一方を選択しても良い。
【００５８】
出力部１１７は、修正対象となった構成を修正するための指示を出力する。例えば、修正するための指示は、例えば、当該構成で用いられる、修正されたプログラムでも良いし、駅設備２０３から出力される音声情報でも良い。他には、構成の発注の依頼等でも良い。
【００５９】
支援操作受付部１１９は、指令員から操作を受け付ける。本実施形態の支援操作受付部１１９は、受け付けた操作に応じて、指標抽出部１１２における指標抽出、課題抽出部１１３における課題抽出、特定部１１４における特定、及び価値算出部１１６における価値算出に関する処理を行う。
【００６０】
次に、本実施形態の運行管理支援装置１００における全体的な処理の流れについて説明する。図７は、本実施形態の運行管理支援装置１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。
【００６１】
まず、入力部１１１が、実績ダイヤデータ１８１、及び所定ダイヤデータ１８２を入力処理する（Ｓ７０１）。
【００６２】
次に、分析部１１８が、実績ダイヤデータ１８１及び所定ダイヤデータ１８２の差分に基づいて分析処理を行う（Ｓ７０２）。
【００６３】
そして、指標抽出部１１２が、指標データベース１０１を参照して、分析結果に応じた指標を抽出する（Ｓ７０３）。
【００６４】
次に、課題抽出部１１３が、課題データベース１０２を参照して、指標に対応する課題を抽出する（Ｓ７０４）。指標に対応する課題が複数存在する場合、優先度を考慮して、課題を抽出する。
【００６５】
そして、特定部１１４が、構成データベース１０３を参照して、課題に対応する（運行管理システム１５０内の）構成を特定する（Ｓ７０５）。課題に対応する構成が複数存在する場合、優先度を考慮して、構成を特定する。
【００６６】
次に、評価部１１５が、特定された構成を修正した場合のシミュレーションを行う（Ｓ７０６）。
【００６７】
そして、価値算出部１１６が、シミュレーション結果に基づいて、構成を修正した場合の価値を算出する（Ｓ７０７）。
【００６８】
価値算出部１１６は、算出された価値が、所定の条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ７０８）。所定の条件を満たしていないと判定された場合（Ｓ７０８：Ｎｏ）、再びＳ７０４から処理を行う。
【００６９】
一方、所定の条件を満たしたと判定された場合（Ｓ７０８：Ｙｅｓ）、処理を終了する。その際に、出力部１１７が、構成を修正するための指示を、運行管理システム１５０に出力しても良い。
【００７０】
（変形例）
第１の実施形態においては、指標データベース１０１、課題データベース１０２、構成データベース１０３が記憶する対応関係が一つの場合について説明した。しかしながら、指標データベース１０１、課題データベース１０２、構成データベース１０３が、複数種類の対応関係を備えてもよい。そこで、第１の実施形態の変形例では、指標データベース１０１、課題データベース１０２、及び構成データベース１０３が、列車の種類毎に、それぞれ異なる対応関係を備えている場合とする。本実施形態においては、列車の種類が、各駅停車と、特急列車と、の場合について説明するが、列車の種類を、各駅停車と、特急列車と、に制限するものではない。
【００７１】
本変形例の指標データベース１０１は、列車の種類毎に、基準値を記憶する。そして、本変形例の課題データベース１０２は、列車の種類毎に、指標と、課題と、を対応付けて記憶する。そして、本変形例の構成データベース１０３は、列車の種類毎に、課題と、構成と、を対応付けて記憶する。
【００７２】
そして、指標抽出部１１２は、分析部１１８による分析結果に基づいて、列車の種類（例えば、各駅停車、又は特急列車）と指標データベース１０１で対応付けられている基準値を用いて、指標を抽出する。
【００７３】
さらに、課題抽出部１１３は、実績ダイヤデータと所定ダイヤデータとの間に差が生じている、列車の種類（例えば、各駅停車、又は特急列車）に基づいて、課題データベース１０２で、指標と対応付けられている課題を抽出する。
【００７４】
そして、特定部１１４は、実績ダイヤデータと所定ダイヤデータとの間に差が生じている、列車の種類（例えば、各駅停車、又は特急列車）に応じた、課題と、構成データベース１０３で対応付けられている構成を特定する。
【００７５】
以降の処理は、第１の実施形態と同様として説明を省略する。本変形例においては、列車の種類に応じた構成が特定できる。これにより、遅延低減やコスト削減においてより高い効果を得ることができる。
【００７６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、指標データベース１０１に記憶された基準値を用いて指標を抽出し、課題データベース１０２に記憶された対応関係に基づいて課題を抽出する例について説明した。しかしながら、第１の実施形態は、指標データベース１０１、課題データベース１０２を備えることに制限するものではない。そこで、第２の実施形態では、指標データベース１０１、課題データベース１０２を備えない場合について説明する。
【００７７】
図８は、本実施形態の運行管理支援装置の構成例を示したブロック図である。図８に示されるように、運行管理支援装置８００は、第１の実施形態の運行管理支援装置１００と比べて、指標データベース１０１、及び課題データベース１０２が削除され、指標抽出部１１２が指標抽出部８０１に変更され、課題抽出部１１３が課題抽出部８０２に変更された例とする。
【００７８】
指標抽出部８０１は、分析部８１１を備える。分析部８１１は、実績ダイヤデータ及び所定ダイヤデータの集計を行い、運行管理システム１５０の対象線区の全ての駅での発車時刻の遅れの平均、分散などを集計する。例えば、分析部８１１は、以下の式（１）で、発車時刻の遅れを算出する。
【００７９】
遅延時間（秒）＝各列車の実績ダイヤ（駅到着・駅発車）時刻
−各列車の所定ダイヤ（駅到着・駅発車）時刻……（１）
【００８０】
そして、指標抽出部８０１は、発車時刻の遅れの平均、分散のうち、平均が上位のもの、分散が上位のものを、指標として抽出する。例えば、対象線区に駅Ａ〜駅Ｈまで存在する場合に、指標抽出部８０１は、駅Ｅの発車時刻の平均遅れ、及び駅Ｆの発車時刻の遅れの分散を、指標として抽出する。
【００８１】
課題抽出部８０２は、発車時刻の平均遅れ、分散から、発車時刻の適正化を、課題として抽出する。例えば、指標抽出部８０１が、指標として、駅Ｅの発車時刻の平均遅れを抽出した場合に、課題抽出部８０２は、駅Ｅの所定停車時間適正化を、課題として抽出する。他の例としては、指標抽出部８０１が、指標として、駅Ｆの発車時刻の遅れの分散を抽出した場合に、課題抽出部８０２は、駅Ｆの実停車時間適正化を、課題として抽出する。
【００８２】
そして、特定部１１４が、構成データベース１０３を参照し、抽出された課題に対応する構成を特定する。本実施形態においては、図５で示した対応関係に基づいて、課題に対応する構成を特定する。例えば、特定部１１４は、駅Ｅの所定停車時間適正化に対応する構成として、ダイヤ作成装置２０６を特定し、駅Ｆの実停車時間適正化に対応する構成として、駅設備２０３や運行管理装置２０５を特定する。以降の処理については、第１の実施形態と同様として、説明を省略する。
【００８３】
第２の実施形態は、第１の実施形態のような、指標データベース１０１や課題データベース１０２にデータが蓄積されていなくても良いため、運行管理支援装置１００が稼働初期の状態でデータに蓄積されていない場合における、運行管理システム１５０の最適化に用いることができる。
【００８４】
さらには、指標データベース１０１、課題データベース１０２が不要のため、運行管理支援装置を簡易化した上で、運行管理システム１５０の最適化を効率よく行える。
【００８５】
また、指標を抽出する際における実績ダイヤデータ及び所定ダイヤデータに対する統計量の算出は、かなりの計算時間は必要となるが、近年の計算機処理能力は向上しているため、計算負荷は問題ないと考えられる。また、データマイニング技術など、大量のデータから特徴量を抽出する関連技術の適用検討により、より有効な指標候補抽出も可能であると考えられる。
【００８６】
運行管理支援装置８００の分析部８１１は、列番、駅、時間帯など、鉄道システム固有のデータ項目に分けて集計、分析してもよい。これにより、大量のデータから、効率よく指標を抽出できる。
【００８７】
（第３の実施形態）
上述した実施形態においては、運行管理システム１５０の構成を修正する場合について説明した。しかしながら、運行管理システム１５０を改善するために、運行管理システム１５０の構成の修正のみに制限するものではなく、他の制御と組み合わせても良い。
【００８８】
図９は、本実施形態の運行管理支援装置の構成例を示したブロック図である。図９に示されるように、運行管理支援装置９００は、第２の実施形態の運行管理支援装置８００と比べて、システム用分析部９０１が追加された例とする。
【００８９】
本実施形態においては、リアルタイムに、運行管理システム１５０において運行調整を行う例とする。このため、入力部１１１は、現在までの実績ダイヤデータを、リアルタイムに入力処理する。
【００９０】
さらに、運行管理システム１５０の運行調整装置２０４には、システム用分析部９０１からの指示に従って機能する、運行調整機能９５０が設けられている。
【００９１】
運行調整機能９５０は、例えば、所定の駅間走行時間が１２０秒のときに、ダイヤ変更などの運転整理は行わず、運転士の運転を、速度制限、信号システムなどの規程を順守する範囲で最高速度の上げ下げなどを行うことにより、走行時間を延ばしたり縮めたり制御を行う。
【００９２】
運行調整機能９５０は、運転支援装置２０８を介することで、走行時間が変更となった場合の推奨の運転曲線、運転操作指令などを用いることで実現する。
【００９３】
本実施形態においては、システム用分析部９０１を、運行管理支援装置９００内に設けた例について説明するが、システム用分析部９０１を、運行管理支援装置９００内に設ける手法に制限するものではなく、運行管理支援装置９００の外部、例えば、公衆ネットワークを介して接続されているクラウドサービス上に、システム用分析部９０１を設けても良い。
【００９４】
システム用分析部９０１は、分析部８１１による分析結果に基づいて、現在運行されている列車の走行時間をどの程度、延ばしたり縮めたりするかを分析し、分析結果に基づいた所定ダイヤデータとの違いを低減させる指示を、出力部１１７を介して、運行調整機能９５０を備える運行調整装置２０４に出力する。
【００９５】
システム用分析部９０１による分析例について説明する。システム用分析部９０１は、駅間毎に、駅間走行時間の遅れを示したヒストグラムを生成する。そして、所定の駅間のヒストグラムにおいて遅れの中央値が、他の駅間と比べて、大きい場合に、当該所定の駅間の走行時間を短くする指示を、運行調整機能９５０を備える運行調整装置２０４に出力する。これにより、本実施形態においては、定時性を確保できる。
【００９６】
そして、運行調整機能９５０は、運転支援装置２０８を介して、当該所定の駅間において、最高速度を上げるなどの運転支援制御を行う。
【００９７】
また、所定の駅間のヒストグラムにおいて遅れの中央値が、他の駅間と比べて、小さい場合に、当該所定の駅間の走行時間を長くする指示を、運行調整機能９５０を備える運行調整装置２０４に出力する。これにより、運行調整機能９５０は、運転支援装置２０８を介して、当該所定の駅間において、最高速度を下げるなどの運転支援制御を行う。これにより、省エネルギー化及び定時性を確保できる。
【００９８】
本実施形態においては、システム用分析部９０１及び運行調整機能９５０を用いて、リアルタイムに、運行調整を行うことで、運行管理システム１５０の構成の修正回数を低減させることができると共に、遅延解消及び省エネルギー化を実現できる。
【００９９】
（第４の実施形態）
リアルタイムの運行調整は、第３の実施形態で示した例に制限するものではない。そこで、第４の実施形態では、実績ダイヤデータに基づいて、運行調整を行う場合について説明する。
【０１００】
図１０は、本実施形態の運行管理支援装置の構成例を示したブロック図である。図１０に示されるように、運行管理支援装置１０００は、第３の実施形態の運行管理支援装置９００と比べて、運行実績データ記憶部１００１と、運転整理実績データ記憶部１００２と、が追加され、指標抽出部１０１１と、システム用分析部１０１２と、が変更された例とする。
【０１０１】
指標抽出部１０１１は、入力部１１１から入力された所定ダイヤデータと実績ダイヤデータとに基づいた遅延時間を、運行実績データ記憶部１００１に登録する。
【０１０２】
また、指標抽出部１０１１は、分析部８１１が行った所定ダイヤデータと実績ダイヤデータとに基づいた分析結果から、運行調整機能９５０が行った運転整理を抽出し、当該運転整理を、運転整理実績データ記憶部１００２に登録する。
【０１０３】
図１１は、本実施形態の運行実績データ記憶部１００１に記憶された遅延時間を例示した図である。図１１に示されるように、１日ごとの各列車の停車した駅毎に遅延時間、換言すれば、実績ダイヤデータと所定ダイヤデータとの違いを記憶している。運行実績データ記憶部１００１は、運行が行われていた際の状況を記憶しても良い。例えば、駅での混雑状況や、天気情報を記憶しても良い。
【０１０４】
また、運行実績データ記憶部１００１には、図１１で示された遅延時間に基づいた解析結果も登録される。例えば、指標抽出部１０１１は、例えば駅Ａ〜駅Ｄ間の発着遅延秒数を蓄積し、着発遅延の傾向分析を行う。
【０１０５】
図１１に示される例では、日によって、遅延発生の開始位置、開始時刻、規模が異なるが、複数日において傾向が類似する日が存在する。例えば、４／２１、４／２５、５／８、５／１０の４日間においては、遅延が１００秒以上の大乱れの日である。他の例では、４／２４、４／２６、４／２７、４／２８、５／９、５／１１は通常内の乱れの日である。
【０１０６】
そして、指標抽出部１０１１は、乱れの大小に応じたグループ毎に、遅延時間の実績となるデータを登録する。
【０１０７】
さらには、運行実績データ記憶部１００１は、例えば、ダイヤ改正前の遅延時間と、ダイヤ改正後の遅延時間と、を記憶してもよい。
【０１０８】
そして、分析部８１１は、ダイヤ改正前の遅延時間と、ダイヤ改正後の遅延時間との違いに基づいた、ダイヤ改正によって、遅延の発生場所、時間帯、列車などに変化があったか、などを分析しても良い。そして、当該分析結果を、運行実績データ記憶部１００１に登録しても良い。
【０１０９】
図１２は、本実施形態の運転整理実績データ記憶部１００２に記憶される運転整理の実績データを例示した図である。図１２に示されるように、１日ごとに、運転整理を行った列車と、当該列車に対して行われた運転整理と、を対応付けて記憶している。つまり、運転整理実績データ記憶部１００２には、実績ダイヤデータと所定ダイヤデータとの違いが生じた場合に行われた運転整理を示す情報が記憶されている。
【０１１０】
そして、システム用分析部１０１２は、遅延予測部１０１３と、運転整理抽出部１０１４と、を備える。システム用分析部１０１２は、入力部１１１を介して、運行管理システム１５０から入力されている、現在の実績ダイヤデータに基づいて、運行乱れが生じたと認識した場合に、当該運行乱れが、どのような状況なのかを解析する。例えば、始発駅から遅れているか、多客遅延によるものか、人身事故によるものか、を解析する。
【０１１１】
システム用分析部１０１２は、入力部１１１を介して入力された、現在の実績ダイヤデータと、運行実績データ記憶部１００１と、に基づいて、運行乱れによって、遅延が生じていると判定した場合に、遅延の予測結果を算出する。
【０１１２】
本実施形態では、遅延予測部１０１３が運行実績データ記憶部１００１に記憶されたデータを参照して予測している際に、現在の状況に類似する過去の状況が存在すると判定した場合に、運転整理抽出部１０１４は、現在の状況に類似する過去において、実際に行われた運転整理を、運転整理実績データ記憶部１００２から抽出する。
【０１１３】
遅延予測部１０１３は、現在の実績ダイヤデータと運行実績データ記憶部１００１とに基づいて、現在以降の遅延時間の変化を、リアルタイムに予測する。
【０１１４】
まずは、遅延予測部１０１３は、現在の実績ダイヤデータと運行実績データ記憶部１００１とに基づいて、現在の状況が、大乱れであるか、通常内の乱れであるかを判定する。
【０１１５】
図１３は、現在までの遅延時間を例示した図である。図１３に示される例では、セル１３０１がすでに実績として格納されている。そして、セル１３０２が予測対象となっている。
【０１１６】
このような場合、遅延予測部１０１３は、図１３に示される例では、通常内の乱れと判定し、運行実績データ記憶部１００１に格納されている、４／２４、４／２６、４／２７、４／２８、５／９、５／１１の列車6の駅Ｄの遅延時間の平均値を算出し(例えば、９０＋４０＋８０＋４０＋４０＋７０)／６＝６０秒）、遅延予測値を導出する。
【０１１７】
また、遅延予測部１０１３は、大乱れと判定した場合、運行実績データ記憶部１００１に格納されている、４／２１、４／２５、５／８、５／１０の列車6の駅Ｄの遅延時間の平均値を算出し(例えば、１６０＋１５０＋４６０＋２９０)／４＝２６５秒）、遅延予測値を導出する。
【０１１８】
このように、本実施形態においては、過去の実績に基づいて、現在以降の遅延予測値を算出する。これにより、運転整理のための支援情報を提供できる。
【０１１９】
上述した例では、予測対象日の遅延の大小に基づいて算出された平均値を、遅延予測値とした例について説明した。しかしながら、このような遅延予測値の算出手法に制限するものでなく、より細かくグループ分けを行っても良い。さらには、時間の経過に応じて遅延が拡大する又は一定であるかに応じたグループ分けを行っても良い。これにより、実績にあった遅延予測となる。さらに、実績ダイヤデータを分析する際に、機械学習を用いてもよい。例えば、ニューラルネットワークを用いて、指定した列車・駅の遅延秒数を予測してもよい。
【０１２０】
運転整理抽出部１０１４は、遅延予測部１０１３により予測された、現在以降の遅延時間の変化に対応する、運転整理を抽出する。抽出された運転整理は、出力部１１７を介して運行管理システム１５０に出力されても良いし、運転制御の指示を行う指令員に表示しても良い。
【０１２１】
また、運転整理抽出部１０１４が運転整理を抽出する際に、ニューラルネットワークなどの機械学習により過去の傾向を分析した上で、運転整理を抽出しても良い。これにより、より適切な運転整理の提案を実現できる。
【０１２２】
遅延予測部１０１３、及び運転整理抽出部１０１４においては、上述した情報を用いた場合に制限するものではなく、季節情報を用いるようにしても良いし、データの学習により、適宜更新していくようにしてもよい。これにより、予測の精度を向上させることができる。
【０１２３】
また、指標抽出部１０１１は、運行実績データ記憶部１００１及び運転整理実績データ記憶部１００２に登録を行う際に、さらにグループ分けした上で登録を行っても良い。例えば、季節毎に、遅延時間、及び運転整理をグループ分けしてもよい。これにより、季節に応じた、運転整理を実現できる。
【０１２４】
本実施形態においては、運行実績データ記憶部１００１と、運転整理実績データ記憶部１００２と、に基づいて、遅延の変化予測を行った後に、遅延の変化予測に基づいて、運転整理を行うこととした。
【０１２５】
これにより、運転調整を行う指令員の負担軽減を実現できる。また、指令員の習熟度に違いがある場合であっても、運転整理の均一化を図ることができる。また指令員の業務が立て込んでいる場合でも、従来と同様の運行管理を実現できる。また、システム用分析部１０１２から指示を出力することで、自動制御を実現できる。
【０１２６】
また、本実施形態においては、運転支援を行うことで、実績ダイヤデータを、所定ダイヤデータに近づけることができるため、運行管理システム１５０の構成の修正回数を低減できる。
【０１２７】
上述した実施形態は、電気鉄道車両の場合について説明したが、電気鉄道車両に制限するものではなく、昇降機、自動車など、特に移動体の運行管理システムであれば適用できる。
【０１２８】
上述した実施形態においては、算出される価値として、解消される遅延に単価を乗じて金額に換算した場合について説明した。しかしながら、金額に換算する場合に制限するものではなく、走行の適正化により、遅着、遅発、および早着、早発が低減して定時運行となることから、走行消費エネルギーや乗り心地の改善を価値として算出しても良い。
【０１２９】
従来、運行管理システムに設けられた構成が複数存在する場合に、所定ダイヤデータに従うよう修正を行うためには、どの構成を修正すれば良いのか、わかりにくい場合があった。
【０１３０】
これに対して、上述した実施形態においては、修正対象となる構成を特定できるため、効率良く、列車の遅延低減を実現できる。さらには、予め定められた条件を満たした構成を特定するため、コスト削減も実現できる。
【０１３１】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【０１３２】
１…運行制御システム、１００、８００、９００、１０００…運行管理支援装置、１０１…指標データベース、１０２…課題データベース、１０３…構成データベース、１１１…入力部、１１２、８０１、１０１１…指標抽出部、１１３、８０２…課題抽出部、１１４…特定部、１１５…評価部、１１６…価値算出部、１１７…出力部、１１８…分析部、１１９…支援操作受付部、１５０…運行管理システム、８１１…分析部、９０１、１０１２…システム用分析部、９５０…運行調整機能、１００１…運行実績データ記憶部、１００２…運転整理実績データ記憶部、１０１３…遅延予測部、１０１４…運転整理抽出部。
【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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