(57)【要約】【課題】乗客の利便性を損ねることなく列車の運行効率を向上させる。【解決手段】有効車両数決定部２５は、予め定められた単位時間当たりの運行編成数で複数の列車を走行させる際に、列車による単位時間当たりの人員輸送量が必要輸送量を下回らず、かつ総有効車両数が最小となるように、各列車の有効車両数を決定する。制御情報生成部２９は、有効車両数決定部２５が決定した有効車両数の有効車両を有する列車を所定間隔で運行する制御を行う制御情報を生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた単位時間当たりの運行編成数で１または複数の車両を有する複数の列車を走行させる際に、前記列車による単位時間当たりの人員輸送量が必要輸送量を下回らず、かつ総有効車両数が最小となるように、各列車の有効車両数を決定する有効車両数決定部と、
前記有効車両数決定部が決定した有効車両数の有効車両を有する列車を所定間隔で運行する制御を行う制御情報を生成する制御情報生成部と
を備えることを特徴とする運行管理装置。
【請求項２】
前記必要輸送量に基づいて単位時間当たりの運行編成数を決定する運行編成数決定部を備え、
前記有効車両数決定部は、前記運行編成数決定部が決定した運行編成数に基づいて各列車の有効車両数を決定する
請求項１に記載の運行管理装置。
【請求項３】
前記運行編成数決定部は、前記運行編成数を少なくとも所定の最小値以上の数に決定する
請求項２に記載の運行管理装置。
【請求項４】
過去の運行に係るデータに基づいて前記必要輸送量を特定する必要輸送量特定部を備える
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の運行管理装置。
【請求項５】
前記有効車両数決定部は、所定の時間帯毎に当該時間帯に運行する列車の有効車両数を決定し、
前記有効車両数決定部が決定した有効車両数に基づいて、前記列車を走行させた時の消費エネルギーが大きいほど高く、前記有効車両数の変更回数が多いほど高くなる指標値を特定する指標値特定部と、
前記時間帯の長さを変更する時間帯変更部と、
前記列車それぞれの有効車両数を前記指標値が最も小さくなる有効車両数に決定する運行計画決定部と
を備え、
前記制御情報生成部は、前記運行計画決定部が決定した有効車両数の有効車両を有する列車を所定間隔で運行する制御を行う制御情報を生成する
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の運行管理装置。
【請求項６】
前記有効車両数決定部は、予め定められた有効車両数のパターンの中から、各列車の有効車両数を決定する
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の運行管理装置。
【請求項７】
予め定められた単位時間当たりの運行編成数で１または複数の車両を有する複数の列車を走行させる際に、前記列車による単位時間当たりの人員輸送量が必要輸送量を下回らず、かつ総有効車両数が最小となるように、各列車の有効車両数を決定するステップと、
前記決定した有効車両数の有効車両を有する列車を所定間隔で運行するステップと
を有する列車制御方法。
【請求項８】
前記列車のうち前記決定した有効車両数以上の車両を有する車両について、前記有効車両以外の車両の補機を停止させるステップ
を有する請求項７に記載の列車制御方法。
【請求項９】
コンピュータを、
予め定められた単位時間当たりの運行編成数で１または複数の車両を有する複数の列車を走行させる際に、前記列車による単位時間当たりの人員輸送量が必要輸送量を下回らず、かつ総有効車両数が最小となるように、各列車の有効車両数を決定する有効車両数決定部、
前記有効車両数決定部が決定した有効車両数の有効車両を有する列車を所定間隔で運行する制御を行う制御情報を生成する制御情報生成部
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運行管理装置、列車制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動改札機の乗車券読み取り機能を利用して各駅相互間の乗客数を把握して最適運行ダイヤを編集する技術が開示されている。特許文献１によれば、ダイヤ編集装置は、各駅の自動改札機から得られた入場情報に基づいて、列車乗車率が時間帯ごとに予め定められた目標乗車率に近づくように列車運行本数を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１３８８２２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に記載の方法は、列車の運行本数を目標乗車率に近づけるものである。したがって、乗客の数が少ない時間帯においては、当該時間帯に運行する列車運行本数が少なくなる。この場合、確かに列車の運行効率は向上するが、列車の待ち時間が長くなるため、乗客にとっての利便性が低下する。
【０００５】
本発明の目的は、乗客の利便性を損ねることなく列車の運行効率を向上させる運行管理装置、車両制御方法及び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】
第１の態様は、予め定められた単位時間当たりの運行編成数で１または複数の車両を有する複数の列車を走行させる際に、前記列車による単位時間当たりの人員輸送量が必要輸送量を下回らず、かつ総有効車両数が最小となるように、各列車の有効車両数を決定する有効車両数決定部と、前記有効車両数決定部が決定した有効車両数の有効車両を有する列車を所定間隔で運行する制御を行う制御情報を生成する制御情報生成部とを備えることを特徴とする運行管理装置である。
【０００７】
また、第２の態様は、第１の態様において、前記必要輸送量に基づいて単位時間当たりの運行編成数を決定する運行編成数決定部を備え、前記有効車両数決定部は、前記運行編成数決定部が決定した運行編成数に基づいて各列車の有効車両数を決定する運行管理装置である。
【０００８】
また、第３の態様は、第２の態様において、前記運行編成数決定部は、前記運行編成数を少なくとも所定の最小値以上の数に決定する運行管理装置である。
【０００９】
また、第４の態様は、第１から第３の何れかの態様において、過去の運行に係るデータに基づいて前記必要輸送量を特定する必要輸送量特定部を備える運行管理装置である。
【００１０】
また、第５の態様は、第１から第４の何れかの態様において、前記有効車両数決定部は、所定の時間帯毎に当該時間帯に運行する列車の有効車両数を決定し、前記有効車両数決定部が決定した有効車両数に基づいて、前記列車を走行させた時の消費エネルギーが大きいほど高く、前記有効車両数の変更回数が多いほど高くなる指標値を特定する指標値特定部と、前記時間帯の長さを変更する時間帯変更部と、前記列車それぞれの有効車両数を前記指標値が最も小さくなる有効車両数に決定する運行計画決定部とを備え、前記制御情報生成部は、前記運行計画決定部が決定した有効車両数の有効車両を有する列車を所定間隔で運行する制御を行う制御情報を生成する運行管理装置である。
【００１１】
また、第６の態様は、第１から第５の何れかの態様において、前記有効車両数決定部は、予め定められた有効車両数のパターンの中から、各列車の有効車両数を決定する運行管理装置である。
【００１２】
また、第７の態様は、予め定められた単位時間当たりの運行編成数で１または複数の車両を有する複数の列車を走行させる際に、前記列車による単位時間当たりの人員輸送量が必要輸送量を下回らず、かつ総有効車両数が最小となるように、各列車の有効車両数を決定するステップと、前記決定した有効車両数の有効車両を有する列車を所定間隔で運行するステップとを有する列車制御方法である。
【００１３】
また、第８の態様は、第７の態様において、前記列車のうち前記決定した有効車両数以上の車両を有する車両について、前記有効車両以外の車両の補機を停止させるステップを有する列車制御方法である。
【００１４】
また、第９の態様は、コンピュータを、予め定められた単位時間当たりの運行編成数で１または複数の車両を有する複数の列車を走行させる際に、前記列車による単位時間当たりの人員輸送量が必要輸送量を下回らず、かつ総有効車両数が最小となるように、各列車の有効車両数を決定する有効車両数決定部、前記有効車両数決定部が決定した有効車両数の有効車両を有する列車を所定間隔で運行する制御を行う制御情報を生成する制御情報生成部として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、運行管理装置は、単位時間当たりの人員輸送量が必要輸送量を下回らず、かつ総有効車両数が最小となるように、各列車の有効車両数を決定する。これにより、乗客の利便性を損ねることなく列車の運行効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る交通システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る運行管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態に係る運行計画の作成段階のイメージ図である。
【図４】第１の実施形態に係る交通システムの効果を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る運行システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図６】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
《第１の実施形態》
［概要］
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係る交通システム１の構成を示す概略ブロック図である。
本実施形態に係る交通システム１は、軌道上を運行する複数の列車１０と、当該列車１０の運行を管理する運行管理装置２０と、軌道上の駅の情報を管理する駅舎管理装置４０とを備える。軌道上には複数の駅が設けられている。各駅には、それぞれ駅舎管理装置４０が備えられている。列車１０は各駅で停車し、乗客は駅において列車１０に乗降する。列車１０は架線から電力の供給を受けて運行する。列車１０は、複数の車両を有する。列車１０は、車両が多いほど乗客の輸送能力が高くなる。他方、列車１０は、車両が多いほど運行に要する消費電力が高くなる。
【００１８】
なお、本実施形態に係る交通システム１は、２両編成と４両編成の２種類の編成数の列車１０を有する。つまり、本実施形態に係る有効車両数のパターンは、２両編成と４両編成の２種類である。交通システム１が備える列車１０のうち運行していないものは、軌道上の始発駅の車庫に格納される。
【００１９】
第１の実施形態に係る交通システム１は、列車１０の運行間隔が常に最低限の運行間隔以下となるように、時間帯ごとの列車１０の運行編成数を決定する。これにより、乗客の待ち時間を最低限の運行間隔以内に抑えることができ、乗客の利便性を損ねることを防ぐことができる。また、交通システム１は、決定した運行編成数に従って、人員輸送量が必要輸送量を下回らないように各列車１０の車両編成数（有効車両数）を決定する。有効車両とは、乗客が利用することができる車両のことである。このとき、交通システム１は、車両編成数の総和が最小になるように各列車１０の車両編成数を決定する。これにより、列車１０の運行効率を向上させることができる。
【００２０】
次に、第１の実施形態に係る列車１０と車両制御装置の構成について説明する。
【００２１】
［列車１０の構成］
列車１０は、自動列車保安装置１１（ＡＴＰ：Automatic Train Protection）と、自動運行制御装置１２（ＡＴＯ：Automatic Train Operation）と、稼働データ管理装置１３とを備える。
自動列車保安装置１１は、車両が停止信号を越えて進行しようとした場合や、所定の速度を超過した場合に、自動的に列車１０を停止または減速させる装置である。
自動運行制御装置１２は、運行管理装置２０から取得した運行モードで車両を運行させる。
【００２２】
稼働データ管理装置１３は、列車１０の運行に係るデータを収集し、運行管理装置２０に送信する。列車１０の運行に係るデータは、例えば駅毎の、駅停車時乗車率、駅発車時乗車率、乗降時間、停車時間を含む。
【００２３】
自動列車保安装置１１及び自動運行制御装置１２は、列車１０の位置を特定し、当該位置に基づいて列車１０の速度を制御する。自動列車保安装置１１及び自動運行制御装置１２は、地上に設けられた地上子との通信を行うことで、列車１０の位置を特定する。地上子は、当該地上子が設けられた位置を示す情報や、制限速度の情報を送信する。
【００２４】
［運行管理装置２０の構成］
運行管理装置２０は、稼働データ取得部２１、稼働履歴データベース２２、必要輸送量特定部２３、運行編成数決定部２４、有効車両数決定部２５、指標値特定部２６、時間帯変更部２７、運行計画決定部２８、制御情報生成部２９を備える。運行管理装置２０は、一日の運行計画を生成し、各列車１０に当該運行計画に係る発車時刻を送信する。
【００２５】
稼働データ取得部２１は、各列車１０が備える稼働データ管理装置１３から、当該列車１０の運行に係るデータを収集し、稼働履歴データベース２２に記録する。
【００２６】
稼働履歴データベース２２は、列車１０の過去の運行に係るデータを記憶する。稼働履歴データベース２２は、日付、曜日、その日が祝日か否かを示す情報、その日のイベントの情報、時刻、駅名、進行方向、駅停車時乗車数、駅発車時乗車数、乗降時間、駅停車時間を、関連付けて記憶する。このうち、時刻、駅名、駅停車時乗車数、駅発車時乗車数、乗降時間、駅停車時間は、稼働データ管理装置１３から送信される情報である。
【００２７】
必要輸送量特定部２３は、稼働履歴データベース２２が記憶する情報に基づいて、駅ごと時間帯ごとの必要輸送量を特定する。必要輸送量の特定は、例えば列車１０が軌道を一周するのに要する時間ごとの時間帯に基づいて行われる。必要輸送量特定部２３は、例えばベイジアンモデルやＫ−Ｍｅａｎｓアルゴリズムなどの予測アルゴリズムに基づいて、必要輸送量を予測する。必要輸送量の特定方法としては、例えば、必要輸送量特定部２３は、駅ごと時間帯ごとの乗客数を予測し、ある時間帯における１駅の乗客数の最大値を当該時間帯の必要輸送量として特定する方法が挙げられる。
【００２８】
運行編成数決定部２４は、必要輸送量特定部２３が特定した必要輸送量に基づいて、時間帯ごとの列車１０の運行編成数を決定する。具体的には、運行編成数決定部２４は、必要輸送量特定部２３が特定した必要輸送量に応じて、当該時間帯に要する輸送能力を３段階で評価する。
【００２９】
本実施形態に係る輸送能力の段階は、「オフピーク輸送能力」、「ノーマル輸送能力」、「ピーク輸送能力」の３段階である。「オフピーク輸送能力」は、必要輸送量が比較的少ないとき（例えば、７０００ｐｐｈｐｄ（Passengers per hour per direction）未満）に適用される輸送能力である。例えば、「オフピーク輸送能力」に相当する時間帯では、７０００ｐｐｈｐｄの人員輸送量を実現するため、運行編成数決定部２４は、運行編成数を２８に決定し、列車１０の運行間隔を２００秒に決定する。「ノーマル輸送能力」は、必要輸送量が中程度のとき（例えば、７０００ｐｐｈｐｄ以上１００００ｐｐｈｐｄ未満）に適用される輸送能力である。なお、運行編成数２８は、本実施形態における運行編成数の最小値である。例えば、「ノーマル輸送能力」に相当する時間帯では、１００００ｐｐｈｐｄの人員輸送量を実現するため、運行編成数決定部２４は、運行編成数を３９に決定し、列車１０の運行間隔を１４０秒に決定する。「ピーク輸送能力」は、必要輸送量が比較的多いとき（例えば、１００００ｐｐｈｐｄ以上）に適用される輸送能力である。例えば、「ピーク輸送能力」に相当する時間帯では、１４０００ｐｐｈｐｄの人員輸送量を実現するため、運行編成数決定部２４は、運行編成数を５０に決定し、列車１０の運行間隔を１１０秒に決定する。なお、各輸送能力に係る人員輸送量は、全ての列車１０を４両編成（交通システム１における最大の車両編成数）とする場合を前提に計算されたものである。
【００３０】
有効車両数決定部２５は、運行編成数決定部２４が決定した運行編成数で列車１０を走行させる際に、単位時間当たりの人員輸送量が必要輸送量を下回らず、かつ総有効車両数が最小となるように、各列車１０の有効車両数を決定する。具体的には、有効車両数決定部２５は、４両編成の列車１０の数をｘ、２両編成の列車１０の数をｙとした場合に、以下に示す式（１）を満たし、かつ列車数ｘが最小になる（列車数ｙが最大になる）ｘ及びｙを特定する。なお、ｘ及びｙは０以上の整数である。
【００３１】
【数１】
2015182653.tif 000003
【００３２】
ここで、ｆは、車両１両当たりの定員人数である。ｃは、運行編成数決定部２４が決定した運行編成数である。ｈは、運行編成数決定部２４が決定した運行間隔である。ｐは、必要輸送量である。
【００３３】
指標値特定部２６は、運行編成数決定部２４が決定した運行編成数で、有効車両数決定部２５が決定した車両編成の列車１０を運行させた場合の総消費電力（総消費エネルギ）、オペレーションの複雑性指数、乗客の利便性指数に基づいて、運行計画の指標値を算出する。オペレーションの複雑性指数とは、列車１０の運行に係るオペレーションの複雑性を示す値であり、有効車両数の変更頻度が高いほど高い値を示す。また、乗客の利便性指数は、当該運行計画を採用した場合における乗客にとっての交通システム１の利便性を示す値であり、乗車率や待ち時間が高いほど高い値を示す。
【００３４】
時間帯変更部２７は、有効車両数決定部２５が有効車両数の決定に用いる時間帯の長さを変更する。なお、時間帯の長さは、列車１０が軌道を１周するのに要する時間の整数倍であることが好ましい。
運行計画決定部２８は、異なる長さの時間帯に基づいて算出された指標値のうち最小のものに係る運行計画を、当日の列車１０の運行計画として採用する。
制御情報生成部２９は、運行計画決定部２８が採用した運行計画に係る有効車両数の有効車両を有する列車１０を所定間隔で運行する制御を行う制御情報を生成し、当該制御情報を各列車１０の自動運行制御装置１２及び各駅の駅舎管理装置４０に送信する。
【００３５】
［動作］
次に、本実施形態に係る運行管理装置２０の動作について説明する。
図２は、第１の実施形態に係る運行管理装置２０の動作を示すフローチャートである。
図３は、時刻ごとの必要輸送量と輸送能力の関係を示す図である。
運行管理装置２０は、始発便の運行を開始する前に、一日の運行計画を作成する。
まず、必要輸送量特定部２３は、稼働履歴データベース２２に記録されている過去の列車１０の運行に係るデータに基づいて、運行計画を作成する日の各時刻における駅ごとの乗客数を特定する（ステップＳ１）。図３に示す線群Ｌ１は、各駅における時刻ごとの乗客数の変動を表している。次に、必要輸送量特定部２３は、各時刻における最大の乗客数に基づいて必要輸送量を特定する（ステップＳ２）。なお、本実施形態に係る必要輸送量は、各時刻における最大の乗客数に乗客数のブレを許容するマージンを加算した値に基づいて算出される。図３に示す線Ｌ２は、必要輸送量の変動を表している。
【００３６】
次に、運行編成数決定部２４は、必要輸送量特定部２３が特定した必要輸送量に基づいて、各時間帯に要する輸送能力（オフピーク輸送能力、ノーマル輸送能力、ピーク輸送能力のいずれか）を特定する（ステップＳ３）。つまり、運行編成数決定部２４は、必要輸送量特定部２３が特定した必要輸送量に基づいて時間帯ごとの運行編成数及び運行間隔を決定する。図３に示す線Ｌ３は、運行編成数による輸送能力の変動を表している。なお、線Ｌ３は、全ての列車１０を４両編成（交通システム１における最大の車両編成数）で走行させたときの輸送能力を表している。ここで、図３に示す線Ｌ４は、運行管理装置２０によらずに生成された標準の運行計画を表している。図３によれば、運行編成数決定部２４が決定した運行編成数に係る輸送能力は、標準の運行計画に係る輸送能力より小さい。他方、図３によれば、運行編成数決定部２４が決定した運行編成数に係る輸送能力は、常に必要輸送量より大きい。つまり、運行編成数決定部２４は、必要輸送量を輸送可能な輸送能力を確保しつつ運行編成数の過剰分を減らすことができる。
【００３７】
次に、有効車両数決定部２５は、１日を所定の複数の時間帯ごとに分割したときの各時間帯について、上記式（１）に基づいて４両編成の列車１０の数と２両編成の列車１０の数を決定する（ステップＳ４）。図３に示す線Ｌ５は、有効車両数決定部２５が決定した有効車両数に基づく輸送能力の変動を表している。図３によれば、有効車両数決定部２５が決定した有効車両数に係る輸送能力は、全ての列車１０を４両編成で走行させたときの輸送能力より小さい。他方、図３によれば、有効車両数決定部２５が決定した有効車両数に係る輸送能力は、常に必要輸送量より大きい。つまり、有効車両数決定部２５は、運行編成数を変えることなく、輸送能力の過剰分を減らすことができる。
【００３８】
次に、指標値特定部２６は、各時間帯について、有効車両数決定部２５が決定した数で４両編成の列車１０と２両編成の列車１０を運行させた場合の乗車率を算出する（ステップＳ５）。指標値特定部２６は、ステップＳ２で特定した必要輸送量を、列車１０の輸送能力で除算することで乗車率を算出することができる。なお、列車１０の輸送能力は、当該時間帯に走行する列車１０の有効車両数の総和に車両１両当たりの定員人数を乗算することで求めることができる。
【００３９】
次に、指標値特定部２６は、算出した乗車率に基づいて１日の消費電力を算出する（ステップＳ６）。具体的には、指標値特定部２６は、時間帯ｔごとに以下に示す式（２）に従って消費電力Ｐｔを算出し、その総和をとることで１日の消費電力を算出することができる。
【００４０】
【数２】
2015182653.tif 000004
【００４１】
Ｗｔは、時間帯ｔにおける車両重量を示す。車両重量Ｗｔは、満車時の乗客重量にステップＳ５で算出した時間帯ｔの乗車率を乗算して得られる値に空車重量を加算して得られる値である。Ｗｆｕｌｌは、満車重量を示す。満車重量Ｗｆｕｌｌは、満車時の乗客重量に空車重量を加算して得られる値である。Ｖｔは、時間帯ｔに走行する列車１０の車両数（列車１０が有効車両でない車両を有する場合は、当該車両を含む）の総和である。αは、車両重量と消費電力の関係を示す係数である。なお、係数αは、予めシミュレーションや実地試験等により求められた値である。
【００４２】
次に、指標値特定部２６は、有効車両数決定部２５が決定した有効車両数の切り替え回数に所定の係数を乗算した値と、ダイヤの変更回数に所定の係数を乗算した値とを加算することでオペレーションの複雑性指数として特定する（ステップＳ７）。有効車両数の切り替え回数とは、４両編成と２両編成の車両の数の組み合わせが変化した回数である。ダイヤの変更回数とは、単位時間当たりの運行編成数が変化する回数である。
【００４３】
次に、指標値特定部２６は、ステップＳ５で算出した乗車率の平均に所定の係数を乗じた値と、ステップＳ３で決定した運行間隔の平均に所定の係数を乗じた値の和を、乗客の利便性指数として特定する（ステップＳ８）。次に、指標値特定部２６は、算出した消費電力とオペレーションの複雑性指数と乗客の利便性指数にそれぞれ重み係数を乗算した和の値を、運行計画の指標値として算出する（ステップＳ９）。なお、算出した車両重量とオペレーションの複雑性指数と乗客の利便性指数のそれぞれの重み係数は、交通システム１の管理者によって適宜設定される。例えば、オペレーションの複雑性より消費電力や乗客の利便性を重視するのであれば、オペレーションの複雑性指数の重み係数を低く設定し、消費電力及び乗客の利便性指数の重み係数を高く設定する。
【００４４】
次に、運行計画決定部２８は、指標値特定部２６による指標値の特定が所定回数以上実行されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。運行計画決定部２８が、指標値特定部２６による指標値の特定回数が所定回数未満であると判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、時間帯変更部２７は、有効車両数決定部２５による有効車両数の計算の基準となる時間帯の長さを変更する（ステップＳ１１）。なお、時間帯の長さを長くするほど、有効車両数の変更の機会が減るため、オペレーションの複雑性は低くなる。そして、運行管理装置２０は、ステップＳ４に戻り、変更された時間帯ごとの有効車両数の決定を行う。
【００４５】
他方、運行計画決定部２８は、指標値特定部２６による指標値の特定回数が所定回数以上であると判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、有効車両数決定部２５が決定した列車１０の組み合わせのうち、指標値特定部２６が特定した指標値が最も小さいものを、一日の運行計画に決定する（ステップＳ１２）。これにより、運行計画決定部２８は、消費電力と、オペレーションの複雑性と、乗客の利便性とのバランスをとった運行計画を生成することができる。制御情報生成部２９は、運行計画決定部２８が決定した運行計画に基づいて列車１０及び駅の制御情報を生成する（ステップＳ１３）。列車１０の制御情報には、各駅の発車時刻の情報が含まれる。また、駅の制御情報には、ホームドアの制御情報が含まれる。これは、列車１０の車両編成数によって開くべきホームドアが変化するためである。また、駅の制御情報には、乗客誘導情報が含まれる。これは、列車１０の車両編成数によって駅員がホームのどの位置に車両が停車するかを乗客に示す必要があるためである。制御情報生成部２９は、生成した制御情報を列車１０及び駅舎管理装置４０に送信する。
【００４６】
これにより、列車１０は、運行管理装置２０が生成した運行計画に従って運行する。このとき、上述したように、運行計画において運行する列車１０の車両編成数を変更することがある。以下に、車両編成数を変更する方法の例を示す。４両編成の列車１０を２両編成に変更する方法としては、列車１０から車両２両を分離することで列車１０を２両編成にする方法や、４両編成の列車１０を始発駅の車庫に格納されている２両編成の列車１０と入れ替える方法などが挙げられる。同様に、２両編成の列車１０を４両編成に変更する方法としては、列車１０に車両２両を追加接続することで列車１０を４両編成にする方法や、２両編成の列車１０を始発駅の車庫に格納されている４両編成の列車１０と入れ替える方法などが挙げられる。
【００４７】
［効果］
このように、本実施形態によれば、交通システム１は、列車１０の運行間隔が常に最低限の運行間隔以下となるように、時間帯ごとの列車１０の運行編成数を決定する。これにより、乗客の待ち時間を最低限の運行間隔以内に抑えることができ、乗客の利便性を損ねることを防ぐことができる。また、交通システム１は、決定した運行編成数に従って、人員輸送量が必要輸送量を下回らず、かつ車両編成数の総和が最小になるように各列車１０の車両編成数を決定する。これにより、列車１０の運行効率を向上させることができる。
【００４８】
図４は、第１の実施形態の効果を示す図である。
図４（Ａ）は、時刻ごとの列車１０の乗車率の変動を示す図である。図４（Ｂ）は、時刻ごとの列車１０の消費電力の変動を示す図である。
図４によれば、運行編成数決定部２４が決定した運行編成数に従って列車１０を運行させることで、基準の運行計画に従って列車１０を運行させる場合と比較して、列車１０の乗車率を向上させ、かつ消費電力を低減させることが出来ることが分かる。さらに、有効車両数決定部２５が決定した有効車両数に従って列車１０の車両編成数を変更することで、運行編成数のみを変更した場合と比較して、さらに列車１０の乗車率を向上させ、かつ消費電力を低減させることが出来ることが分かる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、交通システム１は、消費電力とオペレーションの複雑性指数と乗客の利便性指数にそれぞれ重み係数を乗算した和の値である指標値が最も小さいものを、一日の運行計画に決定する。これにより、交通システム１は、運行効率とオペレーションの複雑性と乗客の利便性のバランスが取れた運行計画に従って列車１０を運行させることができる。
【００５０】
《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、有効車両数決定部２５が決定した有効車両数に基づいて列車１０の車両編成数を変更する場合について説明した。これに対し、第２の実施形態では、列車１０の車両編成数を変化させない場合について説明する。列車１０の車両編成数を変更する処理は、上述したとおり、車両の連結や切り離し、または車庫からの列車１０の出し入れを要するため、車両編成数の変更が多い場合、オペレーションが複雑になる。そこで、本実施形態では、有効車両数によって車両編成数を変化させないことで、オペレーションを単純化する。
【００５１】
図５は、第２の実施形態に係る運行システムの構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態に係る運行システムは、制御情報生成部２９が列車１０の補機に係る制御情報を生成し、当該制御情報に基づいて列車１０の補機制御装置１４が動作するものである。
補機制御装置１４は、列車１０の補機の動作を制御する。補機の例としては、空調装置やドアの開閉装置などが挙げられる。
【００５２】
制御情報生成部２９は、ある列車１０の有効車両数が４両から２両に変更になるときに、当該列車１０が有する車両のうち、最後尾の２車両に補機動力を供給させないようにする制御情報を生成する。これにより、交通システム１は、有効車両数決定部２５が決定した有効車両数以上の車両を有する列車１０について、有効車両以外の車両の補機を停止させる。これにより、列車１０が備える全４車両のうち先頭２車両が有効車両となり、最後尾の２車両へは乗客の搭乗ができなくなる。同様に、制御情報生成部２９は、ある列車１０の有効車両数が２両から４両に変更になるときに、当該列車１０が有する車両のうち、全ての車両に補機動力を供給させるようにする制御情報を生成する。これにより、列車１０が備える全４車両が有効車両となる。
【００５３】
本実施形態によれば、走行する列車１０が常に４両編成（運行システム１における最大の車両編成数）になるため、第１の実施形態と比較して消費電力は大きくなるが、少なくとも有効車両以外の車両についての補機動力の供給分について消費電力を削減することができる。
また、本実施形態によれば、有効車両数に応じて列車１０の車両編成数が変化しないため、オペレーションを単純化することができる。
【００５４】
［総括］
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態に係る運行管理装置２０は、必要輸送量に基づいて運行編成数と有効車両数との双方を決定するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る運行管理装置２０は、運行編成数を基準の運行計画から変更せずに、必要輸送量に基づいて列車１０の有効車両数のみを決定しても良い。この場合にも、交通システム１は、基準の運行計画と比較して乗客の待ち時間を増加させることなく、列車１０の運行効率を向上させることができる。
【００５５】
また、上述した実施形態に係る交通システム１は、列車１０の編成数として２両編成と４両編成の２種類の中から選ぶ場合について説明したが、これに限られない。例えば、他の実施形態では、列車１０の編成数のパターンが３種類以上であっても良い。また、他の実施形態では、列車１０の編成数のパターンは予め決まっていなくても良い。
【００５６】
また、上述した実施形態では、乗降所要時間特定部２３が、稼働履歴データベース２２が記憶する情報に基づいて乗降所要時間を特定する場合について説明したが、これに限られない。各駅の改札は切符または定期券から乗車駅と降車駅を特定することが出来る。そこで、例えば、他の実施形態では、各駅の改札において収集されたデータから特定される各駅の乗降者数に基づいて乗車率を特定しても良い。
【００５７】
また、第１の実施形態に係る交通システム１は列車１０の車両編成数を変更し、第２の実施形態に係る交通システム１は列車１０の車両編成数を変更せずに補機動力の供給の有無を変更するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る交通システム１は、指標値特定部２６が特定した指標値が小さくなるように、列車１０の車両編成数を変更するか車両編成数を変更せずに補機動力の供給の有無を変更するかを選択しても良い。
【００５８】
図６は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータ９００の構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、インタフェース９０４を備える。
上述の運行管理装置２０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
【００５９】
なお、少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース９０４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。
【００６０】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１…交通システム  １０…列車  １１…自動列車保安装置  １２…自動運行制御装置  １３…稼働データ管理装置  １４…補機制御装置  ２０…運行管理装置  ２１…稼働データ取得部  ２２…稼働履歴データベース  ２３…必要輸送量特定部  ２４…運行編成数決定部  ２５…有効車両数決定部  ２６…指標値特定部  ２７…時間帯変更部  ２８…運行計画決定部  ２９…制御情報生成部  ４０…駅舎管理装置  ９００…コンピュータ  ９０１…ＣＰＵ  ９０２…主記憶装置  ９０３…補助記憶装置  ９０４…インタフェース
【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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