(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータシステムに、
編成車両数の計画対象とする対象列車の編成車両数と、当該対象列車が停車する各駅間それぞれにおける席種別供給座席数と、当該各駅間の席種別料金とを少なくとも含む計画候補を生成する計画候補生成ステップと、
乗車時間及び席種別料金を用いて旅客が選択する席種の確率をモデル化した席種選択モデルと、前記対象列車の各駅間の乗車時間と、前記計画候補とを用いて、前記計画候補に対する席種選択確率を算出する第１の席種選択確率算出ステップと、
予め定められた前記対象列車の各駅間の利用者需要と、前記席種選択確率とを用いて、前記対象列車の各駅間の席種別利用者数を推定する第１の席種別利用者数推定ステップと、
前記席種別供給座席数と前記席種別利用者数とを用いて、前記計画候補を評価する第１の評価ステップと、
を実行させるためのプログラムであって、前記対象列車に関する任意数の前記計画候補を前記候補生成ステップで生成して、前記第１の席種選択確率算出ステップと、前記第１の席種別利用者数推定ステップと、前記第１の評価ステップとを実行させ、最良の評価結果となった計画候補に基づいて前記対象列車の編成車両数を決定させるためのプログラム。
【請求項２】
前記第１の評価ステップは、前記対象列車の隣接停車駅間それぞれにおける前記席種別供給座席数と前記席種別利用者数との差を用いて、前記計画候補を評価するステップである、
請求項１に記載のプログラム。
【請求項３】
コンピュータシステムに、
請求項１又は２に記載のプログラムを実行することにより決定された編成車両数に基づいて設定した当該対象列車が停車する各駅間それぞれにおける席種別供給座席数と、当該各駅間の席種別料金とを少なくとも含む席種計画候補を生成する席種計画候補生成ステップと、
前記席種選択モデルと、前記対象列車の各駅間の乗車時間と、前記席種計画候補とを用いて、前記席種計画候補に対する席種選択確率を算出する第２の席種選択確率算出ステップと、
予め定められた前記対象列車の各駅間の利用者需要と、前記第２の席種選択確率算出ステップで算出された席種選択確率とを用いて、前記席種計画候補に対する各駅間の席種別利用者数を推定する第２の席種別利用者数推定ステップと、
１）前記席種計画候補に含まれる席種別供給座席数と前記第２の席種別利用者数推定ステップで推定された席種別利用者数とから求まる席種別利用率、２）前記第２の席種別利用者数推定ステップで推定された席種別利用者数と前記席種計画候補に含まれる席種別料金候補とから求まる料金収入、のうちの少なくとも１つを用いて、前記席種計画候補を評価する第２の評価ステップと、
を実行させるためのプログラムであって、前記対象列車に関する任意数の前記席種計画候補を前記席種計画候補生成ステップで生成して、前記第２の席種選択確率算出ステップと、前記第２の席種別利用者数推定ステップと、前記第２の評価ステップとを実行させ、最良の評価結果となった席種計画候補に基づいて前記対象列車に対する席種別設定計画を作成させるためのプログラム。
【請求項４】
編成車両数の計画対象とする対象列車の編成車両数と、当該対象列車が停車する各駅間それぞれにおける席種別供給座席数と、当該各駅間の席種別料金とを少なくとも含む計画候補を生成する計画候補生成手段と、
乗車時間及び席種別料金を用いて旅客が選択する席種の確率をモデル化した席種選択モデルと、前記対象列車の各駅間の乗車時間と、前記計画候補とを用いて、前記計画候補に対する席種選択確率を算出する第１の席種選択確率算出手段と、
予め定められた前記対象列車の各駅間の利用者需要と、前記席種選択確率とを用いて、
前記対象列車の各駅間の席種別利用者数を推定する第１の席種別利用者数推定手段と、
前記席種別供給座席数と前記席種別利用者数とを用いて、前記計画候補を評価する第１の評価手段と、
を備え、前記候補生成手段が前記対象列車に関する任意数の前記計画候補を生成し、当該各計画候補について前記第１の席種選択確率算出手段、前記第１の席種別利用者数推定手段、前記第１の評価手段が実行し、最良の評価結果となった計画候補に基づいて前記対象列車の編成車両数を決定する編成車両数決定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象列車の編成車両数を決定する編成車両数決定システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国で現在運行されている新幹線列車や特急列車等の優等列車においては、同一列車内において指定席や自由席といった複数の座席種別（以下、「席種」という）が設定されている。従来、１編成における車両数（以下、「編成車両数」という）や席種の設定については、過去の輸送動向実績等により、概ね列車系統毎に固定的に決められていた。例えば、ある系統においては、１０両編成での運転を基本として、運転される全区間において、１０両中の６両は指定席車両とし、残りの４両は自由席車両とするといったように固定的に決められていた。
【０００３】
また、指定席の予約は先着順に行われ、指定席が満席となって予約できない場合は、旅客は自由席の切符を購入することになる。鉄道事業者にとっては、指定席が満席で自由席も満席となる状況が好ましいが、混雑の不均衡により乗車効率（ロードファクタ）の低下の問題が発生していた。例えば、自由席が満席であるにも関わらず指定席に空席が目立ったり、逆に、指定席は満席であるにも関わらず自由席に空席が目立つといった現象が少なくない。この問題に鑑みて、特許文献１には、指定席の利用を促進し、空き指定席を少なくするための仕組みが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４０８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、混雑の不均衡により、乗車効率の低下に加えて、予約謝絶の問題も発生している。乗車区間は旅客によって様々であるため、指定席が部分的に空席となっているにも関わらず、この空席となっている指定席を旅客が予約できない場合がある。乗車効率の低下や予約謝絶が発生した場合、鉄道事業者にとっても、本来得られる可能性のある座席料金を得ることができなくなり、運輸収入が減少するという問題がある。また更に、自由席への需要が供給を上回る場合、自由席の乗車効率が１００％を超え、着席できない旅客が発生するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、乗車効率の向上や鉄道事業者の収入向上といった作用効果を達成するための、編成車両数・席種別設定計画の新たな作成手法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の形態は、
編成車両数の計画対象とする対象列車の編成車両数と、当該対象列車が停車する各駅間それぞれにおける席種別供給座席数と、当該各駅間の席種別料金とを少なくとも含む計画候補（例えば、図４の編成車両数用解候補データ５３０）を生成する計画候補生成ステップ（例えば、図３のステップＡ１）と、
乗車時間及び席種別料金を用いて旅客が選択する席種の確率をモデル化した席種選択モデルと、前記対象列車の各駅間の乗車時間と、前記計画候補とを用いて、前記計画候補に対する席種選択確率を算出する第１の席種選択確率算出ステップ（例えば、図３のステップＡ３）と、
予め定められた前記対象列車の各駅間の利用者需要と、前記席種選択確率とを用いて、前記対象列車の各駅間の席種別利用者数を推定する第１の席種別利用者数推定ステップ（例えば、図３のステップＡ３）と、
前記席種別供給座席数と前記席種別利用者数とを用いて、前記計画候補を評価する第１の評価ステップ（例えば、図３のステップＡ５）と、
を含み、前記対象列車に関する任意数の前記計画候補を前記候補生成ステップで生成して、前記第１の席種選択確率算出ステップと、前記第１の席種別利用者数推定ステップと、前記第１の評価ステップとを実行し、最良の評価結果となった計画候補に基づいて前記対象列車の編成車両数を決定する編成車両数決定方法である。
【０００８】
また、他の形態として、
編成車両数の計画対象とする対象列車の編成車両数と、当該対象列車が停車する各駅間それぞれにおける席種別供給座席数と、当該各駅間の席種別料金とを少なくとも含む計画候補を生成する計画候補生成手段と、
乗車時間及び席種別料金を用いて旅客が選択する席種の確率をモデル化した席種選択モデルと、前記対象列車の各駅間の乗車時間と、前記計画候補とを用いて、前記計画候補に対する席種選択確率を算出する第１の席種選択確率算出手段と、
予め定められた前記対象列車の各駅間の利用者需要と、前記席種選択確率とを用いて、前記対象列車の各駅間の席種別利用者数を推定する第１の席種別利用者数推定手段と、
前記席種別供給座席数と前記席種別利用者数とを用いて、前記計画候補を評価する第１の評価手段と、
を備え、前記候補生成手段が前記対象列車に関する任意数の前記計画候補を生成し、当該各計画候補について前記第１の席種選択確率算出手段、前記第１の席種別利用者数推定手段、前記第１の評価手段が実行し、最良の評価結果となった計画候補に基づいて前記対象列車の編成車両数を決定する編成車両数決定システム（例えば、図１３の編成車両数・席種別設定計画作成装置１）を構成しても良い。
【０００９】
この第１の形態によれば、編成車両数の計画対象とする対象列車の編成車両数と、各駅間それぞれにおける席種別供給座席数と、各駅間の席種別料金とを少なくとも含む任意数の計画候補が生成される。そして、計画候補それぞれが、該計画候補に含まれる席種別供給座席数と、推定された各駅間の席種別利用者数とを用いて評価され、最良の評価結果となった計画候補に基づいて、対象列車の編成車両数が決定される。
【００１０】
ここで、席種別利用者数の推定は、該計画候補に含まれる各駅間の座席料金を用いて算出された席種選択確率を用いてなされるため、計画候補毎に推定される席種別の利用需要が異なる。これにより、例えば、席種別の供給座席数と利用者数との差を最小とするように編成車両数を決定するといったことが可能となる。
【００１１】
第２の形態として、第１の形態の編成車両数決定方法であって、
前記第１の評価ステップは、前記対象列車の隣接停車駅間それぞれにおける前記席種別供給座席数と前記席種別利用者数との差を用いて、前記計画候補を評価するステップである、
編成車両数決定方法を構成しても良い。
【００１２】
この第２の形態によれば、計画候補の評価は、対象列車の隣接停車駅間それぞれにおける席種別供給座席数と、席種別利用者数との差を用いてなされる。これにより、例えば、席種別の供給座席数と利用者数との差が最小となるような計画候補を最良の評価結果とすることで、指定席の乗車効率を向上させることが可能となるとともに、着席できない自由席の旅客を減少させるといったことも可能となる。
【００１３】
第３の形態として、
第１又は第２の形の編成車両数決定方法を実行することにより決定された編成車両数に基づいて設定した当該対象列車が停車する各駅間それぞれにおける席種別供給座席数と、当該各駅間の席種別料金とを少なくとも含む席種計画候補（例えば、図１１の席種別用解候補データ５５０）を生成する席種計画候補生成ステップ（例えば、図３のステップＡ１３）と、
前記席種選択モデルと、前記対象列車の各駅間の乗車時間と、前記席種計画候補とを用いて、前記席種計画候補に対する席種選択確率を算出する第２の席種選択確率算出ステップ（例えば、図３のステップＡ１５）と、
予め定められた前記対象列車の各駅間の利用者需要と、前記第２の席種選択確率算出ステップで算出された席種選択確率とを用いて、前記席種計画候補に対する各駅間の席種別利用者数を推定する第２の席種別利用者数推定ステップ（例えば、図３のステップＡ１５）と、
１）前記席種計画候補に含まれる席種別供給座席数と前記第２の席種別利用者数推定ステップで推定された席種別利用者数とから求まる席種別利用率、２）前記第２の席種別利用者数推定ステップで推定された席種別利用者数と前記席種計画候補に含まれる席種別料金候補とから求まる料金収入、のうちの少なくとも１つを用いて、前記席種計画候補を評価する第２の評価ステップ（例えば、図３のステップＡ１７）と、
を含み、前記対象列車に関する任意数の前記席種計画候補を前記席種計画候補生成ステップで生成して、前記第２の席種選択確率算出ステップと、前記第２の席種別利用者数推定ステップと、前記第２の評価ステップとを実行し、最良の評価結果となった席種計画候補に基づいて前記対象列車に対する席種別設定計画を作成する席種別設定計画作成方法を構成しても良い。
【００１４】
この第３の形態によれば、決定された編成車両数に基づいて設定した各駅間の席種別供給座席数と、各駅間の席種別料金とを少なくとも含む任意数の席種計画候補が生成される。そして、席種計画候補それぞれが、１）席種別利用率、２）料金収入のうちの少なくとも１つを用いて評価され、最良の評価結果となった席種計画候補に基づいて、対象列車に対する席種別設定計画が作成される。これにより、例えば、席種別利用率が最大となるような席種別計画候補を最良の評価結果とすることで、席種別の乗車効率を最大化することができる。また、料金収入が最大となるような席種別計画候補を最良の評価結果とすることで、鉄道事業者側の収入の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】新幹線列車の編成及び座席数の説明図。
【図２】新幹線列車の線区の説明図。
【図３】編成車両数・席種別設定計画作成処理のフローチャート。
【図４】編成車両数用解候補データのデータ構成例。
【図５】需要予測算出処理の説明図。
【図６】指定席選択確率候補データのデータ構成例。
【図７】利用者需要ＯＤデータのデータ構成例。
【図８】席種別需要計算の説明図。
【図９】指定席販売座席数計算の説明図。
【図１０】評価指標値算出の説明図。
【図１１】席種別用解候補のデータ構成例。
【図１２】評価指標値算出の説明図。
【図１３】第１実施例における編成車両数・席種別設定計画作成装置の構成例。
【図１４】編成車両数・席種別設定計画作成処理のフローチャート。
【図１５】図１４のフローチャートの続き。
【図１６】第２実施例における新幹線運行システムの構成例。
【図１７】自由席特急券の一例。
【図１８】座席案内画面の一例。
【図１９】席種表示システムの一例。
【図２０】席種個別案内装置の一例。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。但し、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。
【００１７】
［原理］
先ず、本実施形態における編成車両数・座席別設定計画作成の原理について説明する。本実施形態では、優等列車の一種である「新幹線」を対象とした車両編成数・席種別設定計画を作成する場合について説明する。また、新幹線の車両のことを「新幹線車両」とし、運用される列車のことを「新幹線列車」として説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態における新幹線列車の編成及び座席数を説明する図である。図１に示すように、本実施形態における新幹線車両は、Ｍ台の車両で編成される。そして、各車両の座席数ｍは全て等しく、従って、全座席数は「ｍ×Ｍ」である。また、新幹線列車の座席種別（以下、「席種」という）を、「指定席」と「自由席」の２種類とする。
【００１９】
図２は、本実施形態における新幹線列車の線区の構成を示す図である。図２に示すように、本実施形態における新幹線列車の線区は、Ａ駅〜Ｄ駅の４つの駅で構成されている。
新幹線列車は、始発駅であるＡ駅から、終着駅であるＤ駅に向かって運行し、途中の各駅に停車する。ここで、隣接停車駅間であるＡ駅〜Ｂ駅間の区間を「第１区間」、Ｂ駅〜Ｃ駅間の区間を「第２区間」、Ｃ駅〜Ｄ駅間の区間を「第３区間」と称する。
【００２０】
そして、本実施形態では、新幹線列車の車両編成数を可変に設定し、その後、各席種に割り当てる座席数を、上記隣接停車駅区間単位で可変に設定して、新幹線列車に対する編成車両数・席種別設定計画を作成する。本実施形態では、発着駅の組み合わせであるＯＤ（Origin to Destination）は、図２に示すように、「Ａ駅→Ｂ駅」、「Ａ駅→Ｃ駅」、「Ａ駅→Ｄ駅」、「Ｂ駅→Ｃ駅」、「Ｂ駅→Ｄ駅」、「Ｃ駅→Ｄ駅」の６つの発着駅の組み合わせとなる。
【００２１】
図３は、本実施形態における編成車両数・席種別設定計画作成の流れを示すフローチャートである。図３では、ある１日に運行する全ての新幹線列車について、編成車両数・席種別設定計画を作成する場合を示している。
【００２２】
大まかには、先ず、作成対象となる全ての新幹線列車それぞれの編成車両数を決定する（ステップＡ１〜Ａ１１）。次いで、これら全ての新幹線列車それぞれについて、決定した編成車両数で該新幹線列車が編成されるとして、席種毎の座席数を決定する（ステップＡ１３〜Ａ２３）。ここで、新幹線列車の編成車両数が決まれば、該新幹線列車の全座席数は決まる。そして、一方の席種である指定席の座席数が決まれば、他方の席種である自由席の座席数も決まる。そこで、座席数に関しては、一方の席種である指定席を決定することにする。
【００２３】
具体的には、編成車両数の決定では、全ての新幹線列車それぞれを対象としたループＡの処理を実行する。このループＡでは、対象の新幹線列車（対象列車）について、複数（Ｌ個）の編成車両数決定用の解候補（編成車両数用解候補：計画候補）の設定を行う（ステップＡ１）。
【００２４】
図４は、編成車両数用解候補データ５３０の一例を示す図である。図４に示すように、編成車両数用解候補データ５３０は、識別番号である解候補Ｎｏ．５３１に対応付けて、編成車両数候補データ５３２と、指定席供給座席数候補データ５３３と、座席指定料金候補データ５３４と、指定席販売係数候補データ５３５とを格納している。
【００２５】
編成車両数候補データ５３２は、編成車両数の候補を定めたデータである。この編成車両数は、編成可能な最大車両数（例えば、１５両）以下となるように、例えばランダムに設定される。
【００２６】
指定席供給座席数候補データ５３３は、指定席の供給座席数の候補を、区間単位で定めたデータである。図４では、第１区間〜第３区間のそれぞれにおける指定席の供給座席数が定められている。この各区間における供給座席数は、編成車両数候補データ５３２で定められる編成車両数から決まる、対象の新幹線列車の最大座席数以下となるように、例えばランダムに設定される。
【００２７】
座席指定料金候補データ５３４は、指定席の座席料金の候補を、ＯＤ単位で定めたデータである。図４では、Ａ駅〜Ｄ駅間の発着駅の組み合わせ（ＯＤ）それぞれについて、指定席の座席料金がテーブル形式で定められている。この指定席の座席料金は、予め定められた範囲内の値（例えば、３１０円〜７１０円）となるように、例えばランダムに設定される。なお、対象とする新幹線列車はＡ駅（始発駅）からＤ駅（終着駅）に向かって運行するため、運行方向と逆方向のＯＤについては、座席料金が「−（無し）」と設定されている。
【００２８】
指定席販売係数候補データ５３５は、指定席の販売係数の候補をＯＤ単位で定めたデータである。図４では、Ａ駅〜Ｄ駅間の発着駅の組み合わせ（ＯＤ）それぞれについて、指定席の販売係数がテーブル形式で定められている。ここで、販売係数とは、指定席の需要座席数に対して実際に販売する販売座席数の割合を示す値である。この販売係数は、「０．０〜１．０」の範囲内の値となるように、例えばランダムに設定される。
【００２９】
本来であれば、全てのＯＤについて、指定席の販売係数を「１」として需要座席数と同数の座席を販売することが望ましいのであるが、乗車区間は旅客によって様々であるため、全てのＯＤについて販売係数を「１」としてしまうと、区間によっては全ての旅客に座席が販売されなくなるおそれがある。そこで、「０．０〜１．０」の範囲で指定席の販売係数を設定し、座席の割り当てが柔軟に行われるように調整することとしている。なお、販売係数についても、指定席の座席料金と同様に、対象とする新幹線列車の運行方向と逆方向のＯＤについては「−（無し）」と設定されている。
【００３０】
対象列車について複数（Ｌ個）の編成車両数用解候補を設定したならば、続いて、設定した編成車両数用解候補を用いて需要予測算出処理を行う（ステップＡ３）。
【００３１】
図５は、需要予測算出処理の流れを説明する図である。図５によれば、先ず、各編成車両数用解候補に含まれる座席指定料金候補データ５３４と、席種別選択モデル５２２と、その他データ５２３とを用いて、指定席選択確率候補データ６１１を算出する。
【００３２】
席種別選択モデル５２２は、席種別の選択確率を算出するための、予め定められた数理モデルである。本願発明者は、旅客を対象としたトリップ調査を実施し、席種別の選択行動のモデル化を図った。その結果、旅客の席種の選択行動には、乗車時間や席種別料金といった因子の他に、選択行動の背後に存在すると想定した意識因子である「着席の確実性」の因子と、「着席の自由度」の因子とが影響を与えていることが判明した。この調査結果に基づいて、席種別料金と、乗車時間と、着席の確実性と、着席の自由度とを変数として、席種別の選択確率を算出するための数理モデルを構築した。
【００３３】
該数理モデルによれば、席種別の選択確率Ｐｉｊは、次式（１）によって算出される。
【数１】
0005680433.tif 000002
【００３４】
式（１）において、選択確率Ｐｉｊの添え字「ｉ」はＯＤの識別番号を示しており、本実施形態では６つのＯＤがあるため、「ｉ＝１，２，・・・，６」の何れかの値を取る。
また、添え字の「ｊ」は席種を示しており、本実施形態では、「ｊ＝１」が指定席、「ｊ＝２」が自由席を示している。
【００３５】
また、「Ｕｉｊ」は、次式（２），（３）によって算出される。
【数２】
0005680433.tif 000003
【００３６】
式（２），（３）において、「ｃｉｊ」は、ｉ番目のＯＤにおいてｊ番目の席種を利用した場合の席種別運賃・料金を示し、「ｔｉ」は、ｉ番目のＯＤにおける乗車時間を示し、「ｒｊ」は、ｉ番目のＯＤにおける着席の確実性を示し、「ｆｉ」は、ｉ番目のＯＤにおける着席の自由度を示している。また、「α１」〜「α４」は、それぞれ、席種別運賃・料金ｃ、乗車時間ｔ、着席の確実性ｒ、及び、着席の自由度ｆの重みである。
【００３７】
つまり、上式（１）に、座席指定料金候補データ５３４に含まれる指定席の座席料金と、その他データ５２３に含まれる運賃、乗車時間ｔ、及び、着席因子（着席の確実性ｒ、及び、着席の自由度ｆ）とを代入することで、席種別の選択確率Ｐｉｊが算出される。そして、算出した選択確率ＰｉｊをＯＤ単位でまとめて、指定席選択確率候補データ６１１を生成する。
【００３８】
図６に、指定席選択確率候補データ６１１の一例を示す。図６に示すように、指定席選択確率候補データ６１１は、Ｎ個の編成車両数用解候補それぞれに対応して生成され、旅客が指定席を選択する確率である指定席選択確率を、ＯＤ単位で定めたデータである。
【００３９】
次いで、利用者需要ＯＤデータ５２１と、生成した指定席選択確率候補データ６１１とを用いて、席種別需要計算を行う。
【００４０】
図７に、利用者需要ＯＤデータ５２１の一例を示す。図７に示すように、利用者需要ＯＤデータ５２１は、新幹線列車それぞれについて、利用旅客数をＯＤ単位で定めたデータである。この利用者需要ＯＤデータ５２１は、利用者の実績値のデータとしても良いし、利用者の推定値のデータとしても良い。
【００４１】
図８は、席種別需要計算の流れを説明する図である。図８に示すように、対象列車に対応する利用者需要ＯＤデータ５２１に対して、Ｌ個の指定席選択確率候補データ６１１ｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｌ）それぞれを乗算することで、Ｌ個の指定席需要候補データ６１２ｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｌ）を算出する。
【００４２】
具体的には、利用者需要ＯＤデータ５２１に含まれる利用者数と、指定席選択確率候補データ６１１に含まれる指定席選択確率とをＯＤ単位でそれぞれ乗算することで、該当するＯＤの指定席の需要数を算出して指定席需要候補データ６１２を算出する。
【００４３】
指定席需要候補データ６１２を算出したならば、続いて、この指定席需要候補データ６１２と、各編成車両数用解候補に含まれる指定席販売係数候補データ５３５とを用いて、指定席販売座席数計算を行う。
【００４４】
図９は、指定席販売座席数計算の流れを説明する図である。図９に示すように、指定席需要候補データ６１２と、指定席販売係数候補データ５３５とを乗算して、指定席販売座席数候補データ６１３を算出する。
【００４５】
具体的には、Ｌ個の編成車両数用解候補ｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｌ）それぞれについて、対応する指定席需要候補データ６１２ｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｌ）と、指定席販売係数候補データ５３５ｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｌ）とを乗算対象とし、指定席需要座席数と指定席販売係数とをＯＤ単位で乗算することで、編成車両数用解候補ｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｌ）それぞれに対応するＮ個の指定席販売座席数候補データ６１３ｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｌ）を算出する。
【００４６】
なおここで、利用者需要ＯＤデータ５２１と、指定席販売座席数候補データ６１３との差分を算出することで、自由席の需要座席数の候補をＯＤ単位で定めたデータである自由席需要候補データ６１４を求めることができる。自由席の需要座席数は、該当するＯＤの自由席の利用者数を示しているともいえる。この自由席需要候補データ６１４は、例えば、第２実施例で後述するように、自由席の予想混雑率を算出するために使用することができる。
【００４７】
指定席販売座席数候補データ６１３を算出したならば、続いて、この指定席販売座席数候補データ６１３それぞれに対して、制約条件のチェックを行う。制約条件は、例えば、指定席販売座席数候補データ６１３に含まれる指定席販売座席数が、新幹線車両の全座席数を超えていないことである。そして、制約条件を満たさない指定席販売座席数候補データ６１３に対応する編成車両数用解候補は廃棄する。一方、制約条件を満たす指定席販売座席数候補データ６１３に対応する編成車両数用解候補は保存して、需要予測算出処理を終了する。
【００４８】
図３に戻り、需要予測算出処理を終了したならば、続いて、評価指標値算出処理を行う（ステップＡ５）。本実施形態では、席種別の需要と供給の差を表す「需給残差二乗和」を評価指標値（第１評価指標値）として用いて、車両編成用解候補を評価する。
【００４９】
図１０は、需給残差二乗和の算出方法を説明する図である。図１０に示すように、保存されている編成車両数用解候補それぞれについて、対応する指定席販売座席数データ６１３と、指定席供給座席数候補データ５３３とから、席種別の需給残差二乗和を評価値として算出する。
【００５０】
「需給残差二乗和」は、次式（４）によって算出される。
【数３】
0005680433.tif 000004
上式（４）において、「Ｘｓｊ」は、区間ｓにおける席種ｊの販売座席数Ｘｓｊであり、「Ｙｓｊ」は、区間ｓにおける席種ｊの供給座席数である。席種ｊは、ｊ＝１，２、であり、「ｊ＝１」が指定席、「ｊ＝２」が自由席を示している。また、区間ｓは、ｓ＝１〜３であり、「ｓ＝１」が第１区間、「ｓ＝２」が第２区間、「ｓ＝３」が第３区間を示している。
【００５１】
すなわち、指定席については、指定席販売座席数候補データ６１３をもとに、ＯＤ単位の指定席の販売座席数から、区間単位の販売座席数を区間単位の指定席の需要座席数として算出する。また、自由席については、自由席需要候補データ６１４をもとに、ＯＤ単位の自由席の需要座席数から区間単位の自由席の需要座席数を算出する。次いで、指定席供給座席数候補データ５３３と、全座席数とから、区間単位の自由席の供給座席数を算出する。続いて、各区間について、席種別（指定席及び自由席）の需要座席数と供給座席数との差を二乗した値である「需給残差二乗値」を算出し、全区間の「需給残差二乗値」の総和である「需給残差二乗和」を、当該新幹線列車における「第１評価指標値」とする、
【００５２】
評価指標値算出処理を行ったならば、保存されている編成車両数用解候補の中から、算出された第１評価指標値が最小の解候補を最良解として選択し（ステップＡ７）、選択した最良解を保存する（ステップＡ９）。ループＡはこのように行われる。
【００５３】
全ての新幹線列車を対象としたループＡの処理を終了すると、保存された各新幹線列車の最良解や、車両運用計画等を参照して、各新幹線列車の編成車両数を決定する（ステップＡ１１）。
【００５４】
各新幹線列車の編成車両数を決定したならば、続いて、各新幹線列車の席種別設定計画の作成を行う。
【００５５】
席種別設定計画作成では、全ての新幹線列車それぞれを対象としたループＢの処理を実行する。このループＢの処理では、先ず、対象とした新幹線列車（対象列車）について、複数（Ｎ個）の席種別設定計画作成用の解候補（席種別用解候補：席種計画候補）の設定を行う（ステップＡ１３）。
【００５６】
図１１は、席種別用解候補データ５５０の一例を示す図である。図１１に示すように、席種別用解候補データ５５０のデータ構造は、上述の編成車両数用解候補データ５３０（図４参照）から、編成車両数候補データ５３２を除いたデータ構造に相当し、識別番号である解候補Ｎｏ．５５１と対応付けて、指定席供給座席数候補データ５５３と、座席指定料金候補データ５５４と、指定席販売係数候補データ５５５とを格納している。
【００５７】
指定席供給座席数候補データ５５３において、各区間の供給座席数は、該対象列車の決定された編成車両数によって決まる最大座席数以下となるように、例えばランダムに設定される。
【００５８】
対象列車について複数（Ｎ個）の席種別用解候補を設定したならば、続いて、設定した席種別用解候補を用いた需要予測算出処理を行う（ステップＡ１５）。この需要予測算出処理は、上述の編成車両数の決定における需要予測算出処理（図５参照）と同様の処理である。すなわち、席種別用解候補データ５５０に含まれる座席指定料金候補データ５５４と、席種別選択モデル５２２と、その他データ５２３とを用いて、席種別用解候補それぞれに対応する指定席需要候補データ６１２を算出する。次いで、この指定席需要候補データ６１２と、指定席販売係数候補データ５５５とから、指定席販売座席数候補データ６１３を算出する。そして、算出した指定席販売座席数候補データ６１３のうち、制約条件を満たさない指定席販売座席数候補データ６１３に対応する席種別用解候補は破棄し、制約条件を満たす指定席販売座席数候補データ６１３に対応する席種別用解候補は保存する。
【００５９】
需要予測算出処理を行ったならば、続いて、評価指標値算出処理を行う（ステップＡ１７）。本実施形態では、指定席の乗車効率（ロードファクタ）を評価指標値（第２評価指標値）として用いて、席種別用解候補を評価する。
【００６０】
図１２は、乗車効率の算出方法を説明する図である。図１２に示すように、保存された席種別用解候補それぞれについて、対応する指定席供給座席数候補データ５５３と、指定席販売座席数候補データ６１３とから、区間単位の乗車効率を第２評価指標値として算出する。
【００６１】
すなわち、指定席販売座席数候補データ６１３をもとに、ＯＤ単位の指定席の販売座席数から区間単位の指定席の販売座席数を算出する。次いで、各区間について、指定席の販売座席数を指定席の供給座席数で除算して、当該区間の乗車効率を算出し、全区間の乗車効率の平均値を、当該新幹線列車における第２評価指標値とする。
【００６２】
評価指標値算出処理を行ったならば、保存されている席種別用解候補の中から、算出した第２評価指標値が最大の解候補を最良解として選択し（ステップＡ１９）、選択した最良解を保存する（ステップＡ２１）。ループＢはこのように行われる。
【００６３】
全ての新幹線列車を対象としたループＢの処理を終了すると、保存された各新幹線列車の最良解を用いて、当該運行日に運行する全ての新幹線列車に対する席種別設定計画を作成する（ステップＡ２３）。すなわち、最良解から得られる駅間単位の指定席の供給座席数やＯＤ単位の座席料金、販売係数を新幹線列車とユニークに対応付けて、当該運行日における席種別設定計画を作成する。
【００６４】
［第１実施例］
次に、上述した原理に従って、新幹線列車に対する編成車両数・席種別設定計画を作成する装置である編成車両数・席種別設定計画作成装置１の実施例について説明する。
【００６５】
＜機能構成＞
図１３は、編成車両数・席種別設定計画作成装置１の機能構成を示すブロック図である。図１３によれば、編成車両数・席種別設定計画作成装置１は、機能的には、制御部１０と、入力部２０と、表示部３０と、通信部４０と、記憶部５０とを備えたコンピュータシステムとして構成される。
【００６６】
制御部１０は、例えば、ＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部５０に記憶されたプログラムやデータ、入力部２０から入力されたデータ等に基づいて、編成車両数・席種別設定計画作成装置１を構成する各部への指示やデータ転送を行い、編成車両数・席種別設定計画作成プログラム５１０に従った編成車両数・席種別設定計画作成処理（図１４，図１５参照）を行う。
【００６７】
入力部２０は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等で実現される入力装置であり、操作入力に応じた入力信号を制御部１０に出力する。
【００６８】
表示部３０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬＤ（Electronic Luminescent Display）等で実現される表示装置であり、制御部１０から入力される表示信号に基づく各種画面を表示する。
【００６９】
通信部４０は、例えば、無線通信モジュールやルータ、モデム、ＴＡ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路で実現される通信装置であり、外部機器との間でデータ通信を行う。
【００７０】
記憶部５０は、制御部１０が編成車両数・席種別設定計画作成装置１を統合的に制御するための諸機能を実現するためのシステムプログラムや、本実施形態を実現するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、制御部１０の作業領域として用いられ、制御部１０が各種プログラムに従って実行した演算結果や、入力部２０からの入力信号が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部５０には、プログラムとして、編成車両数・席種別設定計画作成プログラム５１０が記憶されるとともに、データとして、利用者需要ＯＤデータ５２１と、席種別選択モデルデータ５２２と、その他データ５２３と、編成車両数用解候補データ５３０と、席種別用解候補データ５５０と、指定席選択確率候補データ６１１と、指定席需要候補データ６１２と、指定席販売座席数候補データ６１３と、自由席需要候補データ６１４と、最良解データ６２１と、編成車両数計画データ６２２と、席種別設定計画データ６２３とが記憶される。
【００７１】
＜処理の流れ＞
図１４，図１５は、編成車両数・席種別設定計画作成処理を説明するフローチャートである。なお、図１４，図１５において、図３に示した編成車両数・席種別設定計画作成処理と同一のステップについては同じステップ番号を付して説明を簡略し、異なるステップを中心に説明する。
【００７２】
図１４によれば、制御部１０は、先ず、全ての新幹線列車それぞれを対象としたループＡの処理を行う。ループＡでは、制御部１０は、対象の新幹線列車（対象列車）について、複数（Ｌ個）の編成車両数用解候補を設定する（ステップＡ１）。次いで、設定した各編成車両数用解候補や、予め定められた利用者需要ＯＤデータ５２１等を用いた需要予測処理を行って、各編成車両数用解候補に対応する指定席需要候補データ６１２や、指定席販売座席数候補データ６１３、自由席需要候補データ６１４を算出する（ステップＡ３）。
【００７３】
続いて、評価指標値算出処理を行い、編成車両数用解候補それぞれについて、席種別の需要と供給の差との差を表す需給残差二乗和を第１評価指標値として算出する（ステップＡ５）。そして、編成車両数用解候補の中から、第１評価指標値が最小の解候補を選択し、暫定最良解として保存する（ステップＡ７）。
【００７４】
続いて、制御部１０は、保存されている編成車両数用解候補の中から、暫定最良解を除いた編成車両数用解候補を用いた解候補更新処理を行う（ステップＢ９）。すなわち、暫定最良解を除いた編成車両数用解候補それぞれについて、該解候補に含まれる編成車両数用候補データ５３２、指定席供給座席数候補データ５３３、座席指定料金候補データ５３４、及び、指定席販売係数候補データ５３５の一部の値を変更する。
【００７５】
この解候補の変更は、例えば、変更する値の数や変更量をランダムに決定して変更しても良いし、編成車両数用解候補それぞれに含まれる編成車両数用候補データ５３２、指定席供給座席数候補データ５３３、座席指定料金候補データ５３４、及び、指定席販売係数候補データ５３５の組み合わせを入れ替えても良いし、或いは、全く新しい編成車両数用解候補をランダムに生成し直しても良い。
【００７６】
解候補更新処理が終了したならば、制御部１０は、更新後の編成車両数用解候補を用いた需要予測算出処理を行い（ステップＢ１１）、続いて、評価指標値算出処理を行って、編成車両数用解候補それぞれの第１評価指標値を算出する（ステップＢ１３）。
【００７７】
そして、更新後の編成車両数用解候補の中から、第１評価指標値が最小の編成車両数用解候補を最良解として選択し（ステップＢ１５）、選択した最良解の第１評価指標値と、保存されている暫定最良解の第１評価指標値とを比較する。その結果、今回選択した最良解の第１評価指標値が、保存されている暫定最良解の第１評価指標値よりも小さいならば（ステップＢ１７：ＹＥＳ）、今回選択した最良解を、新たな暫定最良解として更新・保存する（ステップＢ１９）。
【００７８】
その後、終了条件が成立したか否かを判定する。ここで、「終了条件」は、（１）新たに選択された最良解の第１評価指標値が前回選択された最良解の第１評価指標値よりも小さくならない連続回数が所定回数（例えば、３０００回）に達したこと、或いは、（２）ステップＢ９〜Ｂ１９の繰り返し回数が所定の上限回数（例えば、１０００００回）に達したこと、である。
【００７９】
その結果、終了条件が成立していないと判定したならば（ステップＢ２１：ＮＯ）、ステップＢ９に戻る。一方、終了条件が成立したと判定したならば（ステップＢ２１：ＹＥＳ）、ループＡを終了する。
【００８０】
全ての新幹線列車を対象としたループＡの処理を終了したならば、制御部１０は、各新幹線列車について保存された最良解（暫定最良解）や、車両運用計画等をもとに、各新幹線列車の編成数を決定する（ステップＡ１１）。
【００８１】
図１５に示すように、各新幹線列車の編成数を決定すると、制御部１０は、続いて、全ての新幹線列車それぞれを対象としたループＢの処理を行う。ループＢでは、対象の新幹線列車（対象列車）について、複数（Ｎ個）の席種別用解候補を設定する（ステップＡ１３）。次いで、設定した各席種別用解候補や、予め定められた利用者需要ＯＤデータ５２１等を用いた需要予測処理を行って、各席種別用解候補に対応する指定席需要候補データ６１２や、指定席販売座席数候補データ６１３、自由席需要候補データ６１４を算出する（ステップＡ１５）。
【００８２】
続いて、評価指標値算出処理を行い、席種別用解候補それぞれについて、指定席の乗車効率を第２評価指標値として算出する（ステップＡ１７）。そして、席種別用解候補の中から、算出した第２評価指標値が最大の解候補を選択し、暫定最良解として保存する（ステップＢ２３）。
【００８３】
続いて、制御部１０は、保存されている席種別用解候補の中から、暫定最良解を除いた席種別用解候補を用いた解候補更新処理を行う（ステップＢ２５）。すなわち、暫定最良解を除いた席種別用解候補それぞれについて、該解候補に含まれる指定席供給座席数候補データ５５３、座席指定料金候補データ５５４、及び、指定席販売係数候補データ５５５の一部の値を変更する。
【００８４】
解候補更新処理が終了したならば、制御部１０は、更新後の席種別用解候補を用いた需要予測算出処理を行い（ステップＢ２７）、続いて、評価指標値算出処理を行って、席種別用解候補それぞれの第２評価指標値を算出する（ステップＢ２９）。
【００８５】
そして、更新後の席種別解候補の中から、第２評価指標値が最大の席種別用解候補を最良解として選択し（ステップＢ３１）、選択した最良解の第２評価指標値と、保存されている暫定最良解の第２評価指標値とを比較する。その結果、選択した最良解の第２評価指標値が、保存されている暫定最良解の第２評価指標値よりも大きいならば（ステップＢ３３：ＹＥＳ）、今回選択した最良解を、新たな暫定最良解として更新・保存する（ステップＢ３５）。
【００８６】
その後、終了条件が成立したか否かを判定する。ここで、「終了条件」は、（１）新たに選択された最良解の第２評価指標値が前回選択された最良解の第２評価指標値より大きくならない連続回数が所定回数（例えば、３０００回）に達したこと、或いは、（２）ステップＢ２５〜Ｂ３５の繰り返し回数が所定の上限回数（例えば、１０００００回）に達したこと、である。
【００８７】
その結果、終了条件が成立していないと判定したならば（ステップＢ３７：ＮＯ）、ステップＢ２５に戻る。一方、終了条件が成立したと判定したならば（ステップＢ３７：ＹＥＳ）、ループＢを終了する。
【００８８】
全ての新幹線列車を対象としたループＢの処理を終了したならば、各新幹線列車について保存された最良解（暫定最良解）を用いて、当該運行日の全ての新幹線列車に対する席種別設定計画を作成する（ステップＡ２３）。その後、制御部１０は、作成した、編成車両数・席種別設定計画を、表示部３０に表示させ（ステップＢ３７）、編成車両数・席種別設定計画作成処理を終了する。
【００８９】
＜作用・効果＞
このように、第１実施例によれば、編成車両数・席種別設定計画作成装置１では、処理対象とする新幹線列車それぞれについて、複数の解候補（編成車両数用解候補）を設定し、評価結果が最良の解候補（最良解）を用いて編成車両数が決定される。その後、同様に、新幹線列車それぞれについて、複数の解候補（席種別用解候補）を設定し、評価結果が最良の解候補（最良解）を用いて席種別設定計画が作成される。
【００９０】
このとき、編成車両数の決定の際には、席種別の需要と供給との差を表す需給残差二乗和を第１評価指標値として用いて解候補それぞれを評価し、この需給残差二乗和が最小となる解候補を最良解として選択するとともに、席種別設定計画の作成の際には、指定席の乗車効率を第２評価指標値として用いて解候補それぞれを評価し、この乗車効率が最大となる解候補を最良解として選択することで、旅客の需要に適合した席種別設定計画を作成することができる。そして、このようにして作成した席種別設定計画に基づく列車の運行を行うことで、各列車の乗車効率を向上させることができる。
【００９１】
［第２実施例］
次に、第１実施例の編成車両数・席種別設定計画作成装置１を具備するシステムである新幹線運行システム１００の実施例について説明する。
【００９２】
図１６は、新幹線運行システム１００のシステム構成の一例を示す図である。図１６によれば、新幹線運行システム１００は、編成車両数・席種別設定計画作成システム３と、乗車券販売システム５と、座席割当通知システム７と、複数の新幹線車両９とを備えて構成される。
【００９３】
編成車両数・席種別設定計画作成システム３は、全ての新幹線列車についての編成車両数・席種別設定計画、及び、座席割当計画を作成するコンピュータシステムであり、例えば、編成車両数・席種別設定計画作成装置１と、座席割当計画作成装置２とを備えて構成される。また、編成車両数・席種別設定計画作成システム３は、作成した編成車両数・席種別設定計画、及び、座席割当計画を、所定の通信ネットワークＮを通じて、乗車券販売システム５、及び、座席割当通知システム７に送信する。
【００９４】
編成車両数・席種別設定計画作成装置１は、第１実施例で説明した編成車両数・席種別設定計画作成装置１に対応し、全ての新幹線列車に対する編成車両数・席種別設定計画を作成する。そして、編成車両数・席種別設定計画作成装置１は、作成した編成車両数・席種別設定計画を、座席割当計画作成装置２に提供する。
【００９５】
座席割当計画作成装置２は、編成車両数・席種別設定計画作成装置１から取得した編成車両数・席種別設定計画に基づいて、新幹線列車それぞれに対する座席割当計画を作成する。具体的には、座席割当計画作成装置２は、編成車両数・席種別設定計画に含まれる席種別供給座席数候補データや、席種別料金候補データ、席種別販売係数候補データに基づいて、当該新幹線列車の隣接停車駅間それぞれの席種別販売座席数を算出し、算出した席種別販売座席数分の座席の割り当てを決定する。
【００９６】
乗車券販売システム５は、乗車券や特急券等の切符の販売を行う出札窓口システムであり、旅客自身が列車の指定等を行って切符を購入する券売機窓口や、旅客と駅係員とが対面して駅係員が列車の指定等を行って切符を発券する一般窓口のシステムを含む。この乗車券販売システム５は、例えば、サーバ５１と、複数の券売機５３とを備えて構成されるとともに、一般窓口のシステムとして、不図示の駅係員用の発券システムを更に具備して構成される。また、乗車券販売システム５は、所定の通信ネットワークＮによって、編成車両数・席種別設定計画作成システム３、及び、座席割当通知システム７と通信接続されている。
【００９７】
サーバ５１は、編成車両数・席種別設定計画作成システム３から取得した編成車両数・席種別設定計画、及び、座席割当計画に基づいて、各新幹線列車に対して計画された席種別料金及び座席割当を含む座席案内を、各券売機５３の表示部に表示させる制御を行う。また、各券売機５３を制御して、座席案内が印字された切符を発券させる。
【００９８】
また、サーバ５１は、席種別設定計画に含まれる各新幹線列車の席種別の供給座席数と販売座席数とを用いて、席種別の予想される混雑率（以下、「予想混雑率」という）を、隣接停車駅間毎に算出する。例えば、席種が自由席である場合には、各隣接停車駅間それぞれについて、当該区間の自由席の販売座席数及び供給座席数を算出し、販売座席数と供給座席数との比率を算出することによって、当該区間の予想混雑率を算出する。そして、算出した予想混雑率を、座席割当計画と併せて券売機５３の表示部に表示させる。
【００９９】
なお、自由席の需要座席数は、図９で説明したように、利用者需要ＯＤデータ５２１と指定席販売座席数候補データ６１３との差分を算出することで得られる自由席需要候補データ６１４を、区間単位の候補データに変換することで取得することができる。ここで、自由席は立席が認められるため、自由席需要座席数を自由席販売座席数と等しくする。また、自由席の供給座席数は、全座席数と指定席供給座席数との差分である。
【０１００】
券売機５３は、サーバ５１の制御に従って、乗車券や特急券等の切符を発券する発券装置である。券売機５３は、タッチパネルと一体化された表示部を備えて構成されている。そして、新幹線列車の切符の購入操作に従って、当該新幹線列車の座席案内を表示部に表示させる。また、乗車を希望する乗車区間における座席の割り当てや、予想混雑率に関する情報を印字した切符を発券する。
【０１０１】
図１７は、乗車券販売システム５の券売機５３が発券する切符の一例である自由席特急券２００を示す図である。自由席特急券２００は、利用者が新幹線列車の自由席に乗車するために必要な特急券である。図１７によれば、自由席特急券２００の上部には、旅客の乗車区間（Ａ駅→Ｃ駅）が印字されている。また、この乗車区間の下には、乗車する新幹線列車が運行される日付（８月１０日）と、列車番号（○○○号）と、乗車駅の発時刻（１７：３４）、及び、降車駅の着時刻（１８：５２）と、乗車区間の自由席の座席料金（５２０円）とが印字されている。
【０１０２】
また、自由席特急券２００の下部には、自由席案内が印字されている。この自由席案内には、乗車区間に含まれるＯＤそれぞれについて、当該ＯＤにおいて自由席が割り当てられた座席番号、及び、予想混雑率が含まれる。例えば、図１７では、乗車区間である「Ａ駅→Ｃ駅」では「４号車７番〜１０番のＡＢＣ席、５番〜９番のＤＥ席」が自由席であり、当該区間における自由席の予想混雑率は「１５０％」であることが印字されている。
【０１０３】
図１８は、券売機５３の表示部に表示される座席案内画面Ｗ１の一例を示す図である。なお、券売機５３のみならず、一般窓口システムに係る発券システムでも同様の座席案内画面Ｗ１が表示される。また、ここでは、乗車区間として「Ａ駅→Ｄ駅」が選択された場合について説明する。
【０１０４】
図１８によれば、座席案内画面Ｗ１には、Ａ駅〜Ｄ駅までの隣接停車駅間それぞれについて、指定席と自由席とで色分けされた新幹線列車の座席案内図が表示されている。座席の割り当ては、新幹線列車毎に異なり得る。例えば、指定席が割り当てられた座席は橙色、自由席が割り当てられた座席は青色といったように、旅客又は駅係員が座席の割り当てを一目で把握することができるように、席種別に色分けがなされている。旅客や駅係員は、例えば、指定席の予約を希望する場合には、予約を取りたい席の部分を指又はタッチペンでタッチすることで、当該席の予約を行うことができる。
【０１０５】
また、各隣接停車駅間の座席案内図の下には、自由席の予想混雑率が表示されている。図１８に示す座席案内画面Ｗ１では、「Ａ駅→Ｂ駅」の自由席の予想混雑率は「９１％」であり、「Ｂ駅→Ｃ駅」の自由席の予想混雑率は「１０５％」であり、「Ｃ駅→Ｄ駅」の予想混雑率は「８２％」である旨が表示されている。区間単位で予想混雑率が表示されることで、旅客は、選択すべき席種の判断を容易に行うことができる。また、一般窓口受付システムを操作する駅係員であれば、自由席の混雑率の予想を、旅客に案内することができる。
【０１０６】
座席割当通知システム７は、編成車両数・席種別設定計画作成システム３から各新幹線列車の座席割当計画を取得して、当該新幹線列車を運用する新幹線車両９へ通知を行う通信システムである。この座席割当通知システム７は、例えば、所定の通信システムにより各新幹線車両９と通信可能に接続された地上通信制御装置７１と、車両運用ＤＢ（Data Base）７３とを備えて構成される。
【０１０７】
車両運用ＤＢ７３は、新幹線車両９と、当該車両で運用される新幹線列車との対応関係を定めた車両運用データが蓄積記憶されたデータベースである。
【０１０８】
座席割当通知システム７は、所定の通信ネットワークＮによって、編成車両数・席種別設定計画作成システム３、及び、乗車券販売システム５と通信接続されている。また、座席割当通知システム７は、所定の通信システムを介して、各新幹線車両９との間でデータ通信が可能に構成されている。
【０１０９】
座席割当通知システム７は、各新幹線列車それぞれの座席割当計画を、編成車両数・席種別設定計画作成システム３から受信する。すると、車両運用ＤＢ７３に蓄積記憶された車両運用データを参照して当該新幹線列車を運用する新幹線車両９を選択する。そして、地上通信制御装置７１を制御して、選択した新幹線車両９に、対応する座席割当計画を送信・通知する。
【０１１０】
新幹線車両９は、複数の席種（例えば、自由席、指定席、及び、グリーン席）を有する優等列車である。本実施形態における新幹線車両９は、席種表示システム９１と、各座席に席種個別案内装置９３と、これらの制御装置９５とを備えて構成されている。
【０１１１】
図１９は、席種表示システム９１の一例を示す図である。図１９に示すように、席種表示システム９１は、客室３００の天井部から吊り下げられるように配設された移動式の客室電子表示板３１０と、この客室電子表示板３１０を搬送（移動）させる搬送機構とを備えて構成される。
【０１１２】
客室３００の天井部には、２本のレール３１４が列車の進退方向（前後方向）に沿って延設されており、レール３１４の溝にはめ込まれた可動部３１２と一体的に客室電子表示板３１０が設置される。可動部３１２がレール３１４内を移動することで、客室電子表示板３１０は、客室３００内を前後方向に移動する。客室電子表示板３１０の搬送機構は、公知の搬送機構を適用できる。例えば、レール３１４内に螺旋状の溝、或いは、凸部を外周に設けたシャフトを設け、このシャフトを回転することで、搬送する螺旋状搬送機構などを適用できる。この搬送機構によって、客室電子表示板３１０は、自由席と指定席との境界位置に搬送される。
【０１１３】
客室電子表示板３１０には、客室３００内の座席に割り当てられた席種に関する情報が表示される。例えば、指定席及び自由席がそれぞれ割り当てられた座席番号と、自由席の予想混雑率とが隣接停車駅間単位で表示される。図１９では、「Ａ駅→Ｂ駅」の区間では「１番〜５番」の座席が指定席であり、「６番〜２０番」の座席が自由席である旨が表示されている。
【０１１４】
制御装置９５は、座席割当通知システム７から通知された当該新幹線列車の座席割当計画をもとに、各客室の各座席の席種を判定する。そして、自由席と指定席との境界位置を算出して、当該位置に向けて搬送機構を制御して客室電子表示板３１０を移動させるとともに、客室電子表示板３１０に座席割当計画に従った表示を行わせる制御をする。
【０１１５】
図２０は、席種個別案内装置９３の一例を示す図である。席種個別案内装置９３は、座席３２０の背面上部に座席電子表示板３２２を備えて構成される。座席電子表示板３２２には、座席３２０の真後ろの座席に割り当てられた席種に関する情報や、席種別の予想混雑率等の情報が表示される。
【０１１６】
制御装置９５は、座席割当通知システム７から通知された席種割当計画をもとに、各客室の各座席の席種を判定するとともに、当該座席に対応する席種個別案内装置９３に表示させる表示情報を生成・送信して、当該表示情報を表示させる。例えば、図２０では、「お客様の座席は、Ａ駅→Ｃ駅が自由席、Ｃ駅から先が指定席です」というメッセージが表示されている。従って、座席３２０の真後ろの座席に着席している旅客は、Ｃ駅までは現在の座席を利用可能であるが、Ｃ駅から先は別の座席に移動しなければならないことを知ることができる。
【０１１７】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【０１１８】
（Ａ）適用システム
例えば、上述した実施形態では、優等列車の一種である新幹線列車に対する編成車両数・席種別設定計画を作成する場合を例示して説明したが、新幹線以外の優等列車についても、本発明の手法を適用可能である。例えば、特急列車や急行列車における指定席及び自由席の席種別設定計画の作成も、上述した実施形態と同様に行うことができる。
【０１１９】
また、席種についても、上述した指定席と自由席の２種類に限られるわけではない。例えば、各種の優等列車に既に採用されている、或いは、採用予定のグリーン車（例えば、デラックスグリーン車やスーパーグリーン車）を席種に含めて編成車両数・席種別設定計画の作成を行うことも可能である。
【０１２０】
（Ｂ）評価指標値の種類
また、上述した実施形態では、編成車両数を決定するための解候補を評価する第１評価指標値として、席種別の需給残差二乗和を用いるものとして説明したが、ある席種の需要と供給との差を表す値であれば何れでも良い。例えば、席種別の需要と供給との差の絶対値の平均値或いは総和としても良いし、三乗和としても良い。
【０１２１】
また、席種別設定計画を作成するための解候補を評価する第２評価指標値として、列車全体の乗車効率を用いるものとして説明したが、この第２評価指標値を以下の値としても良い。何れを用いるかは、列車の運用状況・運用時期、鉄道事業者側の目的等に応じて決定することが好適である。
【０１２２】
例えば、鉄道事業者の運輸収入を第２評価指標値とすることができる。具体的には、各席種それぞれについて、販売座席数に座席料金を乗算して運輸収入を算出する。そして、全ての座席について算出した運輸収入を号算した値を第２評価指標値とする。この場合は、運輸収入が大きいほど鉄道事業者にとっては望ましいため、運輸収入が最大となった解候補を最良解として選択することにすれば良い。
【０１２３】
また、座席の予約謝絶数を第２評価指標値としてもよい。指定席を例に挙げると、指定席需要座席数と指定席販売座席数との差分が、指定席の予約を希望した旅客が指定席を予約することができなかった数、すなわち、予約謝絶数を表している。そこで、予約が可能である席種について、需要座席数から販売座席数を減算して予約謝絶数を算出して第２評価指標値とする。この場合は、予約謝絶数が少ないほど、鉄道事業者にとっても旅客にとっても望ましいため、予約謝絶数が最小となった解候補を最良解として選択すれば良い。
【０１２４】
（Ｃ）評価指標値に基づく最良解の選択方法
また、１種類の評価指標値を用いて最良解を選択するのではなく、複数種類の評価指標値を組み合わせて用いて最良解の選択を行うことも可能である。例えば、席種別用解候補についていえば、これらの席種別用解候補それぞれについて、上述した３種類の第２評価指標値を全て算出する。そして、３種類の第２評価指標値を用いて総合的に解候補を評価し、評価結果が最良となった解候補を最良解として選択する。
【０１２５】
また、第２評価指標値に優先順位を付けて最良解を選択しても良い。例えば、（１位）乗車効率、（２位）運輸収入、（３位）予約謝絶数、といったように、予め第２評価指標値の優先順位を決めておく。そして、優先順位の高い第２評価指標値を優先的に用いて最良解を選択するが、複数の解候補の第２評価指標値が同点となったような場合には、下位の第２評価指標値を用いて、解候補の優劣を決めて最良解を選択する。
【０１２６】
更に、２以上の第２評価指標値を組み合わせて総合評価指標値を算出し、この総合評価指標値に基づいて最良解を選択することも可能である。例えば、乗車効率と運輸収入との２種類の第２評価指標値を加重平均計算して総合評価指標値を算出し、総合評価指標値が最大となった解候補を最良解として選択することにしても良い。
【０１２７】
勿論、この複数の評価指標値を用いた最良解の選択は、第１評価指標値を用いる編成車両数用解候補についても同様である。
【０１２８】
（Ｄ）供給座席数の設定
また、上述した実施形態では、解候補とする供給座席数をランダムに設定するものとして説明したが、列車の席種別の利用者数、言い換えると、席種別の需要座席数に基づいて、供給座席数を設定することにしても良い。具体的には、席種別需要計算を行うことで得られた席種別の需要候補データから、区間単位の需要座席数を算出する。すなわち、ＯＤ単位の席種別需要座席数から、区間単位の席種別需要座席数を算出する。そして、各区間それぞれについて、当該区間の需要座席数を供給座席数として設定する。
【０１２９】
また、需要座席数を供給座席数として設定するのではなく、販売座席数を供給座席数として設定しても良い。すなわち、ＯＤ単位の席種別販売座席数候補データから、区間単位の席種別販売座席数候補データを生成する。すなわち、ＯＤ単位の席種別販売座席数を算出する。そして、各区間それぞれについて、当該区間の販売座席数を供給座席数として設定する。
【０１３０】
（Ｅ）最良解の探索方法
上述の実施形態では、複数の解候補（Ｌ個の編成車両数用解候補、及び、Ｎ個の席種別用解候補）に対する更新処理を繰り返し行い、最良の評価結果となった解候補を選択することにより最良解の探索を行うものとして説明した。この最良解の探索方法はあくまでも一例であり、適宜設定変更可能である。
【０１３１】
例えば、席種別用解候補についていえば、Ｎ＝１、として、席種別用解候補を１つだけ設定して最良解の探索を行うことにしても良い。この際、席種別用解候補に含まれる値のうち、変更する値の選択方法や、変更する量の決定方法としては、例えば、次のようにしても良い。すなわち、乗車効率を第１評価指標値とする場合には、乗車効率が増加する方向に席種別供給座席数、席種別料金、及び、席種別販売係数を変化させる（例えば、所定値だけ増加させる）方法である。
【０１３２】
（Ｆ）解候補の設定
また、上述した実施形態では、編成車両数用解候補は、編成車両数と、席種別供給座席数と、席種別料金と、席種別販売係数との４種類の候補データを含み、また、席種別用解候補は、席種別供給座席数と、席種別料金と、席種別販売係数との３種類の候補データ含んで設定されるとして説明したが、他の候補データを解候補として含める、或いは、置換して設定しても良く、適宜設定変更可能である。
【０１３３】
また、上述した実施形態では、席種別供給座席数候補データを区間単位の候補データとし、席種別料金候補データ、及び、席種別販売係数候補データを、各駅間のＯＤ単位の候補データとするものとして説明したが、候補データの形式も任意に定めることができる。例えば、全ての候補データを区間単位の候補データとしても良いし、全ての候補データをＯＤ単位の候補データとしても良い。
【０１３４】
（Ｇ）席種別販売係数の設定
また、上述した実施形態では、解候補（編成車両数用解候補、及び、席種別用解候補）の席種別販売系数候補データそれぞれについて、「０．０〜１．０」の範囲で値をランダムに設定するものとして説明した。これは、乗車区間によって旅客が様々であるため、全てのＯＤについて販売係数を「１．０」としてしまうと、乗車区間によっては全ての旅客に座席が配分されなくなる場合があることを考慮したためである。
【０１３５】
しかし、例えば、複数の解候補のうちの２０％の解候補の席種別販売係数候補データについては、全てのＯＤについて販売係数を「１．０」に設定し、残りの８０％の解候補の席種別販売係数候補データについては、販売係数を「０．０〜１．０」の範囲の値をランダムに設定して計算を行うなどして、販売係数が「１．０」である席種別販売係数候補データが最良解として選択される確率が高くなるように調整を行っても良い。
【０１３６】
（Ｈ）最良解の算出
また、上述の実施形態では、ある１日に運行される全ての新幹線列車を対象とし、これらの新幹線列車それぞれについて、複数の解候補を設定して最良解を算出することにしたが、１つの列車ではなく、複数の新幹線列車に対して一括して解候補を設定し、最良解を算出することにしても良い。
【０１３７】
具体的には、ある１日に運行される全ての新幹線列車を、１又は複数の新幹線列車でなる複数の列車群に分ける。例えば、１５本の列車を、４本の列車からなる第１列車群、５本の列車からなる第２列車群、６本の列車からなる第３列車群、の３つの列車群に分ける。列車群の分け方としては、時間帯別に分けることとしてもよいし、同一の車両運用か否か等の車両運用を考慮した分類としても良い。
そして、これらの列車群それぞれに対して、編成車両数計画の作成処理（図３，図１４のステップＡ１〜Ａ１１）を行う。つまり、編成車両数計画の作成処理は、列車群の数に等しい回数だけ行われる。
【０１３８】
この場合、１つの列車群につき、１つの編成車両数用解候補（図４の編成車両数用解候補データ５３０）が生成される。この編成車両数用解候補に含まれる編成車両数候補（編成車両数候補データ５３２）は、対応する列車群に含まれる列車毎に異なるように設定しても良いし、列車群全ての列車に共通（同じ）として設定しても良い。前者の場合、１つの編成車両数用解候補データ５３０において、対応する列車群に含まれる列車毎の編成車両数（編成車両数候補データ５３２）の組合せが設定されることとなり、同じ列車群に含まれる列車でも異なる編成車両数になり得ることになる。後者の場合には、同じ列車群に含まれる列車の編成車両数は全て同じとなる。
【０１３９】
また、複数の新幹線列車を１つの列車群として車両編成用解候補を評価する場合は、次のように行うこととしてもよい。すなわち、車両編成用解候補に対応する列車群に含まれる列車それぞれについて、各区間における席種別の需要座席数と供給座席数との差の二乗である「需給残差二乗値」を算出し、全区間の合計である「需給残差二乗和」を算出する。次いで、対応する列車群に含まれる各列車の「需給残差二乗和」の合計である「総需給残差二乗和」を算出し、これを、当該車両編成用解候補に対する「第１評価指標値」として用いる。このようにすることで、列車群に対する車両編成用解候補を評価することができる。
【０１４０】
（Ｉ）座席割当計画の作成
また、上述の第２実施例では、編成車両数・席種別設定計画作成装置１により作成された編成車両数・席種別設定計画に基づいて、座席割当計画作成装置２が座席割当計画を作成するものとして説明したが、編成車両数・席種別設定計画作成装置１が座席割当計画を作成することとし、座席割当計画作成装置２を省略することも可能である。
【０１４１】
（Ｊ）客室電子表示板
また、上述の第２実施例では、新幹線列車の客室内に、前後方向に移動可能な移動式の客室電子表示板を配設するものとして説明した。しかし、我が国で現在運行されている優等列車の中には、各客室の最前部に非移動式の電子掲示板が配設されているものがある。そこで、移動式の客室電子表示板を設けずに、非移動式の客室電子表示板に座席の割り当てや予想混雑率等の情報を表示することにしても良い。
【０１４２】
（Ｋ）自由席案内
また、上述した第２実施例では、座席案内として、旅客の乗車区間に含まれるＯＤそれぞれにおける座席の割り当てに関する情報が切符に印字されるものとして説明したが、旅客の乗車区間における座席の割り当てに関する情報のみを印字することにしても良い。例えば、図１７の自由席特急券では、「Ａ駅→Ｂ駅」、「Ｂ駅→Ｃ駅」、「Ａ駅→Ｃ駅」の全ての区間の自由席案内を印字するのではなく、旅客の乗車区間である「Ａ駅→Ｃ駅」の区間の自由席案内のみを印字するようにしても良い。
【符号の説明】
【０１４３】
１  編成車両数・席種別設定計画作成装置
１０  制御部、２０  入力部、３０  表示部、４０  通信部
５０  記憶部
５１０  編成車両数・席種別設定計画作成プログラム
５１１  編成車両数計画作成プログラム
５１２  席種別設定計画作成プログラム
５２１  利用者需要ＯＤデータ、５２２  席種別選択モデルデータ
５２３  その他データ
５３０  編成車両数用解候補データ（計画候補）
５５０  席種別用解候補データ（席種計画候補）
５４１，５６１  席種別選択確率候補データ
５４２，５６２  席種別需要座席数候補データ
５４３，５６３  席種別販売座席数候補データ
５４４，５６４  最良解データ
５４５  編成車両数計画データ、５６５  席種別設定計画データ
６１１  指定席選択確率候補データ、６１２  指定席需要候補データ
６１３  指定席販売座席数候補データ、６１４  自由席需要候補データ
１００  新幹線運行システム
３  編成車両数・席種別設定計画作成システム
２  座席割当計画作成装置
５  乗車券販売システム
５１  サーバ、５３  券売機
７  座席割当通知システム
７１  地上通信制御装置、７３  車両運用ＤＢ
９  新幹線車両
９１  席種表示システム、９３  席種個別案内装置、９５  制御装置
【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】
0005680433.tif 000017
【図１４】
0005680433.tif 000018
【図１５】
0005680433.tif 000019
【図１６】
0005680433.tif 000020
【図１７】
0005680433.tif 000021
【図１９】
0005680433.tif 000022
【図２０】
0005680433.tif 000023
【図１８】
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