(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本入換計画データを記憶する第１の記憶手段と、実施済みの変更入換計画に係る事例データを累積記憶する第２の記憶手段とを備えるコンピュータに、
臨時列車の運転データを入力する入力機能と、
前記入力機能により入力された臨時列車の運転データに基づいて、当該臨時列車の運転データと、前記第２の記憶手段に記憶された各事例データの臨時列車の運転データとの一致度を検索条件として、当該検索条件に合致する事例データを前記第２の記憶手段に記憶された複数の事例データの中から検索する検索機能と、
前記検索機能により検索された事例データと、前記運転データとに基づいて、新規変更入換計画を仮作成する仮作成機能と、
所定の実施可能条件に従って、前記仮作成された新規変更入換計画の矛盾の有無を判別し、矛盾無しと判別した場合に、前記仮作成した新規変更入換計画を本決定する本決定機能と、
を実現させる変更入換計画作成プログラム。
【請求項２】
請求項１記載の変更入換計画作成プログラムにおいて、
前記本決定機能が、
矛盾有りと判別した場合に、少なくとも１回、前記仮作成された新規変更入換計画の修正、および、当該修正後の新規変更入換計画に対する矛盾有無の再判別、を行うことを特徴とする変更入換計画作成プログラム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の変更入換計画作成プログラムにおいて、
前記検索機能が、
臨時列車の、Ｈ．着列車番号、Ｉ．発列車番号、Ｊ．着列車の番線競合列車番号、Ｋ．発列車の競合列車番号、Ｌ．着列車のパターン列車番号、Ｍ．発列車のパターン列車番号、Ｎ．着列車の番線競合列車のパターン列車番号、およびＯ．発列車の番線競合列車のパターン列車番号、の内の少なくとも１つが一致することを検索条件として、前記検索を実行することを特徴とする変更入換計画作成プログラム。
【請求項４】
請求項３記載の変更入換計画作成プログラムにおいて、
前記検索機能が、
前記Ｈ〜Ｏの事項の内、優先度の高い事項に合致する事例データから順に検索することを特徴とする変更入換計画作成プログラム。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか記載の変更入換計画作成プログラムを記憶する記憶媒体。
【請求項６】
基本入換計画データを記憶する第１の記憶手段と、実施済みの変更入換計画に係る事例データを累積記憶する第２の記憶手段とを備える変更入換計画作成システムであって、
臨時列車の運転データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された臨時列車の運転データに基づいて、当該臨時列車の運転データと、前記第２の記憶手段に記憶された各事例データの臨時列車の運転データとの一致度を検索条件として、当該検索条件に合致する事例データを前記第２の記憶手段に記憶された複数の事例データの中から検索する検索手段と、
前記検索手段により検索された事例データと、前記運転データとに基づいて、新規変更入換計画を仮作成する仮作成手段と、
所定の実施可能条件に従って、前記仮作成された新規変更入換計画の矛盾の有無を判別し、矛盾無しと判別した場合に、前記仮作成した新規変更入換計画を本決定する本決定手段と、
を備えることを特徴とする変更入換計画作成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変更入換計画を自動作成する変更入換計画作成プログラム、当該変更入換計画作成プログラムを記憶する記憶媒体、および変更入換計画作成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
定期列車は列車ダイヤにしたがって、日々運行される。定期列車の他に、季節的な輸送需要の増加や修学旅行の団体等の個別の輸送需要に対応するために、臨時列車が運行されることがある。
【０００３】
臨時列車は、定期列車の運行計画に極力影響を与えないように設定されるのが原則であるが、定期列車の運行密度が高いなどの理由でそれが不可能である場合は、定期列車の着発時刻や着発番線を変更することがある。このとき、駅構内入換計画（以下、「構内入換計画」とする。）においても、変更を必要とする。
【０００４】
構内入換計画とは、列車の着発時刻、着発番線、列車の折返し計画などの列車ダイヤを入力とし、駅の配線などの設備に関わる条件を制約として、入換が必要な列車に対して、他の列車との番線や進路の競合を避けるように、入換の時刻と使用する引上線を決定し、鉄道の駅における車両の入換作業のスケジュールを定めたものを言う。
【０００５】
構内入換計画には、基本入換計画と変更入換計画が存在する。基本入換計画は、ダイヤ改正にあわせて作成され、駅における定期列車の入換作業のスケジュールを定めたものである。変更入換計画は、当該日の入換計画について、臨時列車の運転にあわせて基本入換計画に変更を加えて作成されるものである。
【０００６】
従来、これらの構内入換計画のほとんどは、人間が主体となって作成し、コンピュータは、作成した構内入換計画をダイヤ図などに描画し、矛盾の有無を確認するなどというシステムに留まっている。
【０００７】
また、確率的局所探索とＰＥＲＴ（日程計画法）を組み合わせた構内入換計画作成アルゴリズム（特開２０００−１７７５９０号公報）によって、基本入換計画をコンピュータにより自動作成する方法が提案されているが、変更入換計画に対しては、自動作成アルゴリズムが存在せず、現時点では、全て人手によって作成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、臨時列車の運行頻度は極めて高いため、その度に変更入換計画を作成することは多大な労力を必要とする。一方で、変更入換計画をコンピュータで自動作成することは、非常に困難である。つまり、定期列車の着発番線は、乗り換えの利便性（移動に必要な時間、移動距離など）や他の列車との接続などを考慮して決定されるが、臨時列車の運行によって定期列車の運行計画を変更すると、どの程度の利用者にどの程度の不便が生じるのかという情報はコンピュータには格納されていないため、定期列車の運行計画の変更をコンピュータが評価して決定することは不可能である。また、仮にその情報が格納されていたとしても、定期列車の運行計画の変更については、どの方策を採用するのが最良であるかをコンピュータが判断することは、評価基準が曖昧であるため、非常に困難である。
【０００９】
そして、例えば、定期列車の着発時刻の変更が可能であるかどうかは、変更入換計画の作成対象となっている当該駅の事情だけでは、判断不可能である。例えば、ある駅で着時刻あるいは発時刻を変更すると、通常は近隣の駅の時刻も変更する必要があり、その駅に関係する全ての駅における時刻変更の妥当性を検証し、時刻の変更が可能かどうか判断しなければならない。
【００１０】
このように、変更入換計画のコンピュータによる自動作成は、情報の不足、判断基準の曖昧さ、当該駅を対象とするだけでは判断できない等の理由により実現されなかった
【００１１】
本発明の課題は、変更入換計画を人手によらず、変更入換計画を自動的に作成するための変更入換計画作成プログラム、当該変更入換計画作成プログラムを記憶する記憶媒体、および変更入換計画作成システムを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、基本入換計画データを記憶する第１の記憶手段（例えば、図３の基本入換計画ＤＢ３４）と、実施済みの変更入換計画に係る事例データを累積記憶する第２の記憶手段（例えば、図３の変更入換計画事例ＤＢ３３）とを備えるコンピュータ（例えば、図３の変更入換計画作成システム）に、臨時列車の運転データを入力する入力機能（例えば、図２のＣＰＵ３０；図７のステップＳ１１）と、前記入力機能により入力された臨時列車の運転データ（例えば、図４の臨時列車運転データ）に基づいて、当該臨時列車の運転データと、前記第２の記憶手段に記憶された各事例データの臨時列車の運転データとの一致度を検索条件として、当該検索条件に合致する事例データを前記第２の記憶手段に記憶された複数の事例データの中から検索する検索機能（例えば、図２のＣＰＵ３０；図７および図８のステップＳ１２〜ステップＳ２１）と、前記検索機能により検索された事例データと、前記運転データとに基づいて、新規変更入換計画を仮作成する仮作成機能（例えば、図２のＣＰＵ３０；図８のステップＳ２３）と、所定の実施可能条件に従って、前記仮作成された新規変更入換計画の矛盾の有無を判別し、矛盾無しと判別した場合に、前記仮作成した新規変更入換計画を本決定する本決定機能（例えば、図２のＣＰＵ３０；図９のステップＳ２８）と、を実現させる変更入換計画作成プログラムである。
【００１３】
また、請求項６記載の発明は、基本入換計画データを記憶する第１の記憶手段（例えば、図３の基本入換計画ＤＢ３４）と、実施済みの変更入換計画に係る事例データを累積記憶する第２の記憶手段（例えば、図３の変更入換計画事例ＤＢ３３）とを備える変更入換計画作成システム（例えば図３の変更入換計画作成システム）であって、臨時列車の運転データを入力する入力手段（例えば、図２のＣＰＵ３０；図７のステップＳ１１）と、前記入力手段により入力された臨時列車の運転データ（例えば、図４の臨時列車運転データ）に基づいて、当該臨時列車の運転データと、前記第２の記憶手段に記憶された各事例データの臨時列車の運転データとの一致度を検索条件として、当該検索条件に合致する事例データを前記第２の記憶手段に記憶された複数の事例データの中から検索する検索手段（例えば、図２のＣＰＵ３０；図７および図８のステップＳ１２〜ステップＳ２１）と、前記検索手段により検索された事例データと、前記運転データとに基づいて、新規変更入換計画を仮作成する仮作成手段（例えば、図２のＣＰＵ３０；図８のステップＳ２３）と、所定の実施可能条件に従って、前記仮作成された新規変更入換計画の矛盾の有無を判別し、矛盾無しと判別した場合に、前記仮作成した新規変更入換計画を本決定する本決定手段（例えば、図２のＣＰＵ３０；図９のステップＳ２８）と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
この請求項１、６記載の発明によれば、入力された臨時列車の運転データと類似する事例データを、実施済みの変更入換計画の事例データから所定の検索条件に従って検索し、検索された実施済みの事例データと入力された臨時列車の運転データから、新規変更入換計画を仮作成する。その仮作成された新規変更入換計画に列車の運行上の矛盾が存在しなければ、その新規変更入換計画を実行可能な変更入換計画と判断する。これにより、臨時列車の運行に対する変更入換計画の作成を人手によらず、自動的に作成することができ、変更入換計画を作成するための労力が軽減される。また、入力された臨時列車の運転データと類似する事例データを、実施済みの変更入換計画の事例データから検索することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の変更入換計画作成プログラムにおいて、前記本決定機能が、矛盾有りと判別した場合に、少なくとも１回、前記仮作成された新規変更入換計画の修正（例えば、図２のＣＰＵ３０；図９のステップＳ２５）、および、当該修正後の新規変更入換計画に対する矛盾有無の再判別（例えば図２のＣＰＵ３０；図９のステップＳ２６）、を行うように機能させるための情報を含むことを特徴としている。
【００１６】
この請求項２記載の発明によれば、新規変更入換計画を仮作成するために用いた事例データと入力された臨時列車の運転データとにおいて、例えば、時刻などが少し異なったり、番線や進路の競合などの矛盾が存在した場合であっても、少なくとも１回、仮作成された新規変更入換計画が修正される。そして、修正後の新規変更入換計画について、矛盾の有無が再判別される。従って、同一の事例データが存在しない場合であっても、修正によって矛盾のない変更入換計画を作成することができる。
【００１８】
また、請求項３記載の発明のように、請求項１または２に記載の変更入換計画作成プログラムにおいて、前記検索機能が、臨時列車の、Ｈ．着列車番号、Ｉ．発列車番号、Ｊ．着列車の番線競合列車番号、Ｋ．発列車の競合列車番号、Ｌ．着列車のパターン列車番号、Ｍ．発列車のパターン列車番号、Ｎ．着列車の番線競合列車のパターン列車番号、およびＯ．発列車の番線競合列車のパターン列車番号、の内の少なくとも１つが一致することを検索条件として、前記検索を実行することを特徴とする変更入換計画作成プログラムとしてもよい。
【００１９】
この請求項３記載の発明によれば、入力された臨時列車の運転データと類似する事例データを、実施済みの変更入換計画の事例データから検索することができる。即ち、検索条件として、Ｈ．着列車番号、Ｉ．発列車番号、Ｊ．着列車の番線競合列車番号、Ｋ．発列車の競合列車番号、Ｌ．着列車のパターン列車番号、Ｍ．発列車のパターン列車番号、Ｎ．着列車の番線競合列車のパターン列車番号、およびＯ．発列車の番線競合列車のパターン列車番号、の内の少なくとも１つが一致することが条件とされるため、入力された臨時列車の運転データに対して、着発列車番号が一致する事例データの他に、時刻等は同じであるが列車番号が異なる場合の事例データをＪおよびＫの検索条件で検索するといったことができる。また、入力された臨時列車の運転データに対して、列車番号や時刻は異なるが、同じ変更パターンである事例データをＬ、Ｍ、ＮおよびＯの検索条件で検索することができる。
【００２０】
請求項４記載の発明のように、請求項３記載の変更入換計画作成プログラムにおいて、前記検索機能が、前記Ｈ〜Ｏの事項の内、優先度の高い事項に合致する事例データから順に検索することを特徴とする変更入換計画作成プログラムとしてもよい。
【００２１】
この請求項４記載の発明によれば、事例データを実施済みの変更入換計画の事例データから検索する際に、前記Ｈ〜Ｏの事項について、優先度の高い事項に合致する事例データから検索する。即ち、入力された臨時列車の運転データと一致度の高い事例データから検索することができる。これにより、例えば、高い優先度の事項に合致した事例データと、入力された臨時列車の運転データから新規変更入換計画を仮作成する際に、列車の運行上の矛盾が発生する可能性の低い新規変更入換計画を仮作成することができる。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか記載の変更入換計画作成プログラムを記憶する記憶媒体（例えば、図２の記憶媒体３２）とすることを特徴としている。
【００２３】
この請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４の何れか記載の発明の効果を奏する記憶媒体を実現できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、まず基本入換計画と変更入換計画の関係について説明した後、本発明を適用した変更入換計画作成システムについて詳細に説明する。
【００２５】
［基本入換計画と変更入換計画の関係］
図１は、ある駅における線路の配線の一例を示した図である。この図において、プラットホームＰ１、Ｐ２およびＰ３は、乗客が列車に乗降するプラットホームである。番線０、１、２、・・・、７は、列車が駅外から直接停車することのできる番線である。上り引上線８および下り引上線９は、番線に到着した列車が折り返して運転される場合、一時的に列車を留置するために使用される。駅の線路は、Ｕ方面、Ｖ方面およびＷ方面へ配線されている。線路の配線上の矢印は、それぞれ列車の進む方向を示しており、二つの矢印が向き合って表示されている線路（例えば、Ｗ方向へ向かう線路）は単線であることを示している。
【００２６】
図２（ａ）は、図１の駅を運行する定期列車の基本入換計画の一例であり、さらに臨時列車Ｘの運転データを加えた場合を示している。図２（ｂ）は、臨時列車Ｘの運転を可能にするために、図２（ａ）に対して必要な変更を行って作成された変更入換計画の例を示している。図２（ａ）および（ｂ）は、作業ダイヤ図と呼ばれる。
【００２７】
図２（ａ）および（ｂ）は縦軸を番線、横軸を時間として、番線０〜番線６と下り引上線９の間の列車の移動を表している。番線７および上り引上線８の情報も通常図示されるが、本入換作業には使用しないため省略する。図２（ａ）および（ｂ）の図中の四角形は、列車がその時間、その番線に停車していることを表している。また、四角形の左上に付された線分は、その列車が上り方面（Ｕ方面）から到着することを示し、右下の線分は、その列車が下り方面（Ｖ方面またはＷ方面）に向けて発車することを示している。同様に、左下の線分は下り方面からの到着、右上の線分は上り方面への発車を表している。
【００２８】
図２（ａ）において、臨時列車Ｘの運行を示す平行四辺形は、変更入換計画の入力となる臨時列車の運転データに対応している。即ち、臨時列車Ｘは、１０時９分にＵ方面から番線３に到着し、１０時３１分にＶ方面あるいはＷ方面へ番線１から発車する。この場合、着番線と発番線が異なるため、臨時列車Ｘに対して、入換作業を行う必要がある。
【００２９】
図２（ａ）の基本入換計画と臨時列車Ｘの運転データに基づいて、図２（ｂ）の変更入換計画を作成する段階において、臨時列車Ｘの運行によって他の定期列車（図２（ａ）の列車Ａ、列車Ｂ、列車Ｃおよび列車Ｄ）の運行に矛盾が発生しないかどうか判別する。まず、列車Ａの発時刻と臨時列車Ｘの着時刻との間に、十分な時間の確保ができていないため、列車Ａと臨時列車Ｘの番線が競合していると判断される。また、臨時列車Ｘの入換作業と、列車Ａから列車Ｂへの入換作業が、下り引上線９で競合する。
【００３０】
このような、臨時列車Ｘの入換作業によって発生する定期列車の運行の矛盾に対して、図２（ａ）の基本入換計画を変更する。臨時列車Ｘと列車Ａの番線競合において、臨時列車Ｘの着時刻や着番線を変更できない場合、列車Ａの発時刻もしくは着番線を変更する必要がある。図２（ｂ）の場合、列車Ａの着番線を番線３から番線６に変更している。これにより、列車Ａの入換作業が不要となったので、入換作業を中止とするため、臨時列車Ｘと列車Ａによる下り引上線９の競合も消滅する。
【００３１】
さらに、列車Ｄが番線１を発車して一定時刻経過してから、臨時列車Ｘが下り引上線９から発番線である番線１に移動する時、列車ＣがＶ方面から番線６に到着するため、進路競合が発生する可能性が高い。線路の分岐点では、分岐器によってどちらか一方の線路の進行が決定されるため、上述のような進路競合が発生した場合、列車Ｃの着時刻、あるいは臨時列車Ｘの入換時刻が遅延し、列車ダイヤの乱れに繋がる。したがって、列車Ｃの着時刻を２分ほど遅らせて臨時列車Ｘを先に番線１に移動させることにより、進路競合の発生を防止している。
【００３２】
以上のように、定期列車Ａ、Ｂ、ＣおよびＤと臨時列車Ｘとの運行上の競合を判断し、競合を回避するスケジュールに調整することによって、図２（ｂ）のような変更入換計画が作成される。
【００３３】
［構成］
次に、本発明を適用した変更入換計画作成システムの構成を説明する。図３は、変更入換計画作成システムの内部構成を示したブロック図である。変更入換計画作成システムは、ＣＰＵ（中央演算装置：Central Processing Unit）３０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３１、記憶媒体３２、変更入換計画事例データベース（以下、「変更入換計画事例ＤＢ」とする。）３３、基本入換計画データベース（以下、「基本入換計画ＤＢ」とする。）３４、入力部３５、表示部３６を備え、各部はバス３７により接続されている。
【００３４】
ＣＰＵ３０は、記憶媒体３２に記憶されている変更入換計画作成システムに対応する各種アプリケーションプログラムの中から指定されたアプリケーションプログラムや、入力部３５から入力される各種指示信号に応じた各種データ等をＲＡＭ３１内に格納し、この入力指示および入力データに応じて、ＲＡＭ３１内に格納したアプリケーションプログラムに従って各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ３１内に格納するとともに、表示部３６に表示する。そして、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３１内に格納した処理結果を入力部３５から入力指示される記憶媒体３２の保存先に保存する。
【００３５】
またＣＰＵ３０は、入力部３５から入力される指示信号に応じて、記憶媒体３２に格納されている変更入換計画作成処理（図７〜図９参照）に係る変更入換計画作成プログラム３２１、あるいは、変更入換計画判別処理（図１０参照）に係る変更入換計画判別プログラム３２２、あるいは、基本入換計画作成処理に係る基本入換計画作成プログラム３２３を読み出して、読み出したプログラムに従って、各処理を実行する。
【００３６】
各処理の詳細な説明は後述するが、ＣＰＵ３０は変更入換計画作成処理（図７〜図９参照）を実行して、臨時列車運転データ記憶領域３１１に記憶されている臨時列車の運転データに基づいて、所定の検索条件により変更入換計画事例ＤＢ３３より事例データを検索し、新規変更入換計画を決定する。また、ＣＰＵ３０が変更入換計画作成処理を実行する過程で読み出して実行する変更入換計画判別処理（図１０参照）は、臨時列車運転データ記憶領域３１１に記憶されている臨時列車の運転データと、類似事例データ記憶領域３１２に記憶されている事例データとに基づいて新規変更入換計画を仮作成し、矛盾の有無を判別する。なお、ＣＰＵ３０が変更入換計画判別処理を実行する過程で読み出して実行する基本入換計画作成処理は、例えば特開２０００―１７７５９０号公報記載の公知の技術を用いており、仮作成された新規変更入換計画の矛盾を修正する。
【００３７】
ＲＡＭ３１は、ＣＰＵ３０の作業領域として用いられ、プログラムや数値を一時的に記憶する。本実施の形態においては、その領域として、特に、臨時列車運転データ記憶領域３１１、類似事例データ記憶領域３１２および変更入換計画データ記憶領域３１３を備える。
【００３８】
臨時列車運転データ記憶領域３１１は、入力部３５から入力された臨時列車の運転データを記憶する。類似事例データ記憶領域３１２は、臨時列車運転データ記憶領域３１１に記憶された臨時列車の運転データに基づいて検索された変更入換計画事例ＤＢ３３のデータを記憶する。変更入換計画データ記憶領域３１３は、決定された新規変更入換計画を記憶する。
【００３９】
記憶媒体３２には、変更入換計画作成システムを実現させるためのプログラムが記憶されており、記憶媒体３２はハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ等により構成される。本実施の形態においては、記憶媒体３２は、変更入換計画作成プログラム３２１、変更入換計画判別プログラム３２２および基本入換計画作成プログラム３２３を記憶する。なお、図示していないが、変更入換計画作成システムには、この記憶媒体３２を読み出す記憶媒体読取装置等が具備されている。
【００４０】
変更入換計画事例ＤＢ３３には、例えば図２（ｂ）で示したような、過去に実施された、運行に矛盾のない変更入換計画のデータが蓄積して格納されている
【００４１】
基本入換計画ＤＢ３４は、例えば、図２（ａ）で示したような、ダイヤ改正によって作成された基本入換計画に関するデータが格納されている。
【００４２】
入力部３５には、例えば、キーボードなどで構成され、オペレータによって入力される臨時列車の運転データなどをＣＰＵ３０へ出力する。
【００４３】
表示部３６は、例えば、ＣＲＴ（ブラウン管：Cathode Ray Tube）あるいはＬＣＤ（液晶画面：Liquid Crystal Display）などで構成され、変更入換計画作成システムの動作に必要なデータや動作結果を表示する。
【００４４】
図４は、臨時列車運転データ記憶領域３１１に格納される、臨時列車運転データのデータ構造を示した図である。項目として、列車番号、着発時刻、着発番線、入換番線、入換時刻、番線競合列車、パターン列車、進路競合列車および折返し列車があり、オペレータによる入力部３５の操作によって各項目に対応したデータが列車番号ごとに入力される。そのデータはＣＰＵ３０によって、臨時列車運転データ記憶領域３１１に記憶される。
【００４５】
当該項目の種類は一例であり、臨時列車の運転計画が把握できる項目が存在していれば、これに限らず、例えば項目として、始発駅、終着駅、車種および両数などを含んでもよい。
【００４６】
図４において、各項目のデータは、図２（ａ）に示した臨時列車Ｘの運転データを例としており、着列車である列車Ｘと、発列車である列車Ｙに関する運転データである。
【００４７】
まず、列車番号の項目には、運行される臨時列車の列車番号が記憶される。着発時刻の項目には、その臨時列車が着列車の場合は駅に到着する時刻が記憶され、その臨時列車が発列車の場合は駅を発車する時刻が記憶される。着発番線の項目には、その臨時列車が着列車の場合は到着する番線番号が記憶され、その臨時列車が発列車の場合は発車する番線番号が記憶される。
【００４８】
入換番線の項目には、その臨時列車に入換作業が必要なとき、入換作業に使用する番線番号が記憶される。入換時刻の項目には、その臨時列車が着列車の場合には入換作業を開始する時間が記憶され、その臨時列車が発列車の場合は発番線に移動する時間が記憶される。番線競合列車の項目には、その臨時列車の運行において、使用する番線が競合する列車の列車番号が記憶される。パターン列車の項目には、その臨時列車において、一定の周期（例えば、１時間、２時間など。
）だけ遅れて運転される列車の列車番号が記憶される。進路競合列車の項目には、その臨時列車の到着、入換作業および発車の際に進路が競合する列車の列車番号が記憶される。
【００４９】
折返し列車の項目には、その臨時列車が着列車の場合には発列車の列車番号を、またその臨時列車が発列車の場合には着列車の列車番号を記憶する。ここで、列車番号は、列車を入換作業する場合、入換作業前（列車が到着したとき）の列車番号と入換作業後（列車が発車するとき）の列車番号が異なる。
【００５０】
図５は、基本入換計画ＤＢ３４に含まれる各列車の入換計画のデータ構造を示した図である。項目として、各列車に対して、列車番号、入換番線、入換時刻、パターン列車および折返し列車があり、ダイヤ改正などで基本入換計画が作成され、その基本入換計画がデータ化されたものが基本入換計画ＤＢ３４である。
【００５１】
図５において、各項目に対応して記載されているデータは、図２（ａ）の列車Ａ、ＢおよびＣの運転データを例としている。列車番号の項目には列車番号が記憶され、入換番線には、列車番号に記憶されている番号の列車に入換作業が必要であれば、入換作業で使用する番線の番号が記憶される。入換時刻は、列車番号に記憶されている番号の列車の入換作業の開始時刻が記憶される。パターン列車の項目には、列車番号に記憶されている番号の列車において、一定の周期（例えば、１時間、２時間など）だけ離れて運転される列車の列車番号が記憶される。
折返し列車の項目には、列車番号に記憶されている番号の列車が着列車の場合には発列車の列車番号を、またその列車が発列車の場合には着列車の列車番号が記憶される。
【００５２】
図６は、変更入換計画事例ＤＢ３３に含まれる事例データのデータ構造を示した図である。項目は大きく３つに分かれ、事象部、条件部および変更部がある。
本図において、各項目に対応して記載されているデータは、図２（ｂ）の変更入換計画と同一の変更入換計画についてのものである。
【００５３】
事象部には、臨時列車の運転データが記憶されており、項目として、着列車番号、着時刻、着番線、発列車番号、発時刻および発番線がある。着列車番号の項目には、臨時列車が駅に到着したときの列車番号が記憶され、着時刻の項目には、その臨時列車が駅に到着した時刻が記憶される。着番線の項目には、その臨時列車が到着した番線番号が記憶される。発列車番号の項目には、その臨時列車が駅を発車したときの列車番号が記憶される。発時刻の項目には、その臨時列車が駅を発車した時刻が記憶され、発番線の項目には、その臨時列車が発車した番線番号が記憶される。
【００５４】
条件部は、変更入換計画が行われた運転日が平日であるか、あるいは休日であるかを記憶する。これは、平日の列車ダイヤと休日の列車ダイヤが異なるため、変更入換計画の１つのデータとして記憶される。
【００５５】
変更部は、変更入換計画の作成によって変更された基本入換計画の変更内容を記憶する。変更部の項目として、運休、入換中止、入換設定、入換時刻変更、入換番線変更、番線変更、時刻変更、併合作業生成、分割作業生成、併合作業中止および分割作業中止がある。
【００５６】
運休の項目には、着列車番号の項目に記憶されている番号の臨時列車の運行によって、運休されることとなった定期列車の列車番号が記憶される。入換中止の項目には、着列車番号の項目に記憶されている番号の臨時列車の運行によって、入換作業が中止となる定期列車の着列車番号および発列車番号が記憶される。入換設定の項目には、着列車番号の項目に記憶されている番号の臨時列車に入換作業が必要な場合の入換作業の内容が記憶される。本項目に記憶される内容は、発着列車番号と、使用する引上線の名称と、留置される引上線に移動する時刻と発番線に移動する時刻である。
【００５７】
入換時刻変更の項目には、着列車番号の項目に記憶されている番号の臨時列車の運行によって、入換時刻が変更となる定期列車の列車番号と入換時刻が記憶され、入換番線変更の項目には、着列車番号の項目に記憶されている番号の臨時列車の運行によって、入換番線が変更となる定期列車の列車番号と入換番線が記憶される。
【００５８】
番線変更の項目には、着列車番号の項目に記憶されている番号の臨時列車の運行によって、番線が変更となった定期列車の列車番号および番線番号が記憶される。時刻変更の項目には、着列車番号の項目に記憶されている番号の臨時列車の運行によって、着発時刻が変更となった定期列車の列車番号と変更後の時刻が記憶される。
【００５９】
併合作業生成および分割作業生成のそれぞれの項目には、着列車番号の項目に記憶されている番号の臨時列車の運行によって、定期列車の車両の併合（連結）あるいは分割が行われた場合の定期列車の列車番号、作業する番線番号および併合、分割の作業実施時刻がそれぞれ記憶される。併合作業中止および分割作業中止のそれぞれの項目には、着列車番号の項目に記憶されている番号の臨時列車の運行によって、計画されていた定期列車の車両の併合あるいは分割が中止となった場合のその定期列車の列車番号がそれぞれ記憶される。
【００６０】
［動作］
次に変更入換計画作成システムの動作について説明する。図７、図８および図９は、変更入換計画作成プログラム３２１の実行に係る、変更入換計画作成処理の動作を示すフローチャートである。まずオペレータは入力部３５の操作により、臨時列車の運転データを入力する（ステップＳ１１）。入力する内容は、図４の臨時列車運転データのデータ構造に示した各項目に従う。入力されたデータは、ＣＰＵ３０によって臨時列車運転データ記憶領域３１１に記憶され、以降の処理に利用される。
【００６１】
次にＣＰＵ３０は、変更入換計画事例ＤＢ３３に格納されている全ての事例データの中から、ステップＳ１１で入力された臨時列車運転データの着列車番号を事象部に含む事例データを検索する（ステップＳ１２）。臨時列車運転データの着列車番号を事象部に含む事例データがあった場合（ステップＳ１２：有）、ＣＰＵ３０はその事例データを類似事例データ記憶領域３１２に記憶し、変更入換計画判別プログラム３２２を読み出して変更入換計画判別処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００６２】
次にＣＰＵ３０は、変更入換計画判別処理の戻り値を判別する（ステップＳ１４）。戻り値がｆ＝１の場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０はステップＳ３９へ処理を移行する。
【００６３】
一方、臨時列車運転データの着列車番号を事象部に含む事例データがない場合（ステップＳ１２：無）、また、変更入換計画判別処理の戻り値がｆ＝１ではない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０は、変更入換計画事例ＤＢ３３に格納されている全ての事例データの中から、ステップＳ１１で入力された臨時列車運転データの発列車番号を事象部に含む事例データを検索する（ステップＳ１５）。臨時列車運転データの発列車番号を事象部に含む事例データがあった場合（ステップＳ１５：有）、ＣＰＵ３０はその事例データを類似事例データ記憶領域３１２に記憶し、変更入換計画判別処理を実行する（ステップＳ１６）。
【００６４】
次にＣＰＵ３０は、変更入換計画判別処理の戻り値を判別する（ステップＳ１７）。戻り値がｆ＝１の場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０はステップＳ３９へ処理を移行する。
【００６５】
一方、臨時列車運転データの発列車番号を事象部に含む事例データがない場合（ステップＳ１５：無）、また、変更入換計画判別処理の戻り値がｆ＝１ではない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０は、変更入換計画事例ＤＢ３３に格納されている全ての事例データの中から、ステップＳ１１で入力された臨時列車運転データの着列車の番線競合列車の列車番号を変更部に含む事例データを検索する（ステップＳ１８）。臨時列車運転データの着列車の番線競合列車の列車番号を変更部に含む事例データがあった場合（ステップＳ１８：有）、ＣＰＵ３０はその事例データを類似事例データ記憶領域３１２に記憶し、変更入換計画判別処理を実行する（ステップＳ１９）。
【００６６】
次にＣＰＵ３０は、変更入換計画判別処理の戻り値を判別する（ステップＳ２０）。戻り値がｆ＝１の場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０はステップＳ３９へ処理を移行する。
【００６７】
一方、臨時列車運転データの着列車の番線競合列車の列車番号を変更部に含む事例データがない場合（ステップＳ１８：無）、また、変更入換計画判別処理の戻り値がｆ＝１ではない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０は、変更入換計画事例ＤＢ３３に格納されている全ての事例データの中から、ステップＳ１１で入力された臨時列車運転データの発列車の番線競合列車の列車番号を変更部に含む事例データを検索する（ステップＳ２１）。臨時列車運転データの発列車の番線競合列車の列車番号を変更部に含む事例データがあった場合（ステップＳ２１：有）、ＣＰＵ３０はその事例データを類似事例データ記憶領域３１２に記憶し、変更入換計画判別処理を実行する（ステップＳ２２）。
【００６８】
次にＣＰＵ３０は、変更入換計画判別処理の戻り値を判別する（ステップＳ２３）。戻り値がｆ＝１の場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０はステップＳ３９へ処理を移行する。
【００６９】
一方、臨時列車運転データの発列車の番線競合列車の列車番号を変更部に含む事例データがない場合（ステップＳ２１：無）、また、変更入換計画判別処理の戻り値がｆ＝１ではない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０は、変更入換計画事例ＤＢ３３に格納されている全ての事例データの中から、ステップＳ１１で入力された臨時列車運転データの着列車のパターン列車の列車番号を事象部に含む事例データを検索する（ステップＳ２４）。臨時列車運転データの着列車のパターン列車の列車番号を事象部に含む事例データがあった場合（ステップＳ２４：有）、ＣＰＵ３０はその事例データを類似事例データ記憶領域３１２に記憶し、変更入換計画判別処理を実行する（ステップＳ２５）。
【００７０】
次にＣＰＵ３０は、変更入換計画判別処理の戻り値を判別する（ステップＳ２６）。戻り値がｆ＝１の場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０はステップＳ３９へ処理を移行する。
【００７１】
一方、臨時列車運転データの着列車のパターン列車の列車番号を事象部に含む事例データがない場合（ステップＳ２４：無）、また、変更入換計画判別処理の戻り値がｆ＝１ではない場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０は、変更入換計画事例ＤＢ３３に格納されている全ての事例データの中から、ステップＳ１１で入力された臨時列車運転データの発列車のパターン列車の列車番号を事象部に含む事例データを検索する（ステップＳ２７）。臨時列車運転データの発列車のパターン列車の列車番号を事象部に含む事例データがあった場合（ステップＳ２７：有）、ＣＰＵ３０はその事例データを類似事例データ記憶領域３１２に記憶し、変更入換計画判別処理を実行する（ステップＳ２８）。
【００７２】
次にＣＰＵ３０は、変更入換計画判別処理の戻り値を判別する（ステップＳ２９）。戻り値がｆ＝１の場合（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０はステップＳ３９へ処理を移行する。
【００７３】
一方、臨時列車運転データの発列車のパターン列車の列車番号を事象部に含む事例データがない場合（ステップＳ２７：無）、また、変更入換計画判別処理の戻り値がｆ＝１ではない場合（ステップＳ２９：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０は、臨時列車運転データの着列車の番線競合列車の運転データを基本入換計画ＤＢ３４から取得し（ステップＳ３０）、変更入換計画事例ＤＢ３３に格納されている全ての事例データの中から、ステップＳ３０で取得した運転データに基づいて、臨時列車運転データの着列車の番線競合列車のパターン列車の列車番号を変更部に含む事例データを検索する（ステップＳ３１）。臨時列車運転データの着列車の番線競合列車のパターン列車の列車番号を変更部に含む事例データがあった場合（ステップＳ３１：有）、ＣＰＵ３０はその事例データを類似事例データ記憶領域３１２に記憶し、変更入換計画判別処理を実行する（ステップＳ３２）。
【００７４】
次にＣＰＵ３０は、変更入換計画判別処理の戻り値を判別する（ステップＳ３３）。戻り値がｆ＝１の場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０はステップＳ３９へ処理を移行する。
【００７５】
一方、臨時列車運転データの着列車の番線競合列車のパターン列車の列車番号を変更部に含む事例データがない場合（ステップＳ３１：無）、また、変更入換計画判別処理の戻り値がｆ＝１ではない場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０は、臨時列車運転データの発列車の番線競合列車の運転データを基本入換計画ＤＢ３４から取得し（ステップＳ３４）、変更入換計画事例ＤＢ３３に格納されている全ての事例データの中から、ステップＳ３４で取得した運転データに基づいて、臨時列車運転データの発列車の番線競合列車のパターン列車の列車番号を変更部に含む事例データを検索する（ステップＳ３５）。臨時列車運転データの発列車の番線競合列車のパターン列車の列車番号を変更部に含む事例データがあった場合（ステップＳ３５：有）、ＣＰＵ３０はその事例データを類似事例データ記憶領域３１２に記憶し、変更入換計画判別処理を実行する（ステップＳ３６）。
【００７６】
次にＣＰＵ３０は、変更入換計画判別処理の戻り値を判別する（ステップＳ３７）。戻り値がｆ＝１の場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０はステップＳ３９へ処理を移行する。
【００７７】
一方、臨時列車運転データの発列車の番線競合列車のパターン列車の列車番号を変更部に含む事例データがない場合（ステップＳ３５：無）、また、変更入換計画判別処理の戻り値がｆ＝１ではない場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０はステップＳ１１で入力された臨時列車の運転データに類似した事例データが変更入換計画事例ＤＢ３３に存在しない、あるいは実行可能な新規変更入換計画を作成できなかったと判断し、表示部３６にエラーメッセージを表示させ（ステップＳ３８）、プログラムを終了する。
【００７８】
一方、ＣＰＵ３０は、ステップＳ３９において、実行可能な新規変更入換計画が作成できたとして、変更入換計画データ記憶領域３１３に記憶されているデータを表示部３６に表示させ、プログラムを終了する。
【００７９】
図１０は、変更入換計画判別プログラム３２２の実行に係る、変更入換計画判別処理の動作を示すフローチャートである。
【００８０】
まずＣＰＵ３０は、判別フラグｆに０を代入し（ステップＳ１０１）、臨時列車運転データ記憶領域３１１と類似事例データ記憶領域３１２に記憶されているデータに基づいて、新規変更入換計画を仮作成し、変更入換計画データ記憶領域３１３に記憶する（ステップＳ１０２）。
【００８１】
次にＣＰＵ３０は、仮作成された新規変更入換計画において、矛盾の有無を判別する（ステップＳ１０３）。矛盾があった場合（ステップＳ１０３：有）、ＣＰＵ３０は新規変更入換計画に対して基本入換計画作成プログラム３２３を読み出して基本入換計画作成処理を実行し、新規変更入換計画の矛盾を修正する（ステップＳ１０４）。
【００８２】
そしてＣＰＵ３０は、修正された新規変更入換計画に対して、再度矛盾の有無を判別する（ステップＳ１０５）。矛盾があった場合（ステップＳ１０５：有）、ＣＰＵ３０は戻り値をｆ＝０として、変更入換計画判別処理を終了する。
【００８３】
一方、ステップＳ１０３において、仮作成された新規変更入換計画に矛盾がない場合（ステップＳ１０３：無）、また、ステップＳ１０４で修正された新規変更入換計画に矛盾がない場合（ステップＳ１０５：無）、ＣＰＵ３０はｆに１を代入し（ステップＳ１０６）、戻り値をｆ＝１として、変更入換計画判別処理を終了する。
【００８４】
ここで、変更入換計画判別処理において、ＣＰＵ３０が仮作成された新規変更入換計画に矛盾があると判別した場合、基本入換計画作成処理による新規変更入換計画の矛盾の修正を１回行うとしているが、複数回行ってもよい。
【００８５】
また、臨時列車の運転データに基づいて、所定の検索条件に従って変更入換計画事例ＤＢ３４より事例データを検索するが、検索条件は上記検索条件に限らない。同様に、臨時列車の運転データに基づいて、所定の検索条件に優先度を付して変更入換計画事例ＤＢ３４より事例データを検索するが、検索条件の優先度は上記の優先度に限らない。
【００８６】
図１１は、図１に示した駅において、ある所定の期間に発生した臨時列車の列車番号、その運転日数、臨時列車一本あたりの入換作業変更件数および所定の期間内の入換作業の総変更件数を示した図である。臨時列車一本あたりの入換作業変更件数は、例えば、臨時列車の運行に伴い発生した入換作業の中止、入換時刻の変更などと、それらの変更作業に関連して発生した定期列車の番線変更、時刻変更などの変更件数を示している。
【００８７】
図１１において、全体の変更件数９２４件に対して、例えば臨時列車９５３１Ｍ、９６２７Ｄなど、少数の臨時列車の運転による変更件数が大きな割合を占めていることが分かる。また、これらの入換作業の変更内容は、臨時列車の列車番号が同じであれば、入換作業の変更内容も同じであったことから、過去に実施された変更入換計画を事例データとして変更入換計画事例ＤＢ３４に蓄積して格納し、新たに運転する臨時列車に対する変更入換計画を作成する際に、臨時列車の運転データに基づいて、所定の検索条件で蓄積された事例データを検索し、検索された事例データに基づいて変更入換計画を作成する方法は効果的である。
【００８８】
図１２は、図１に示した駅において、ある所定の期間に実施された変更入換計画から事例データを蓄積し、別のある所定の期間に発生した臨時列車の運行に対する変更入換計画を、本実施の形態の変更入換計画作成システムを適用して作成したときの評価結果を示した図である。
【００８９】
図１２によると、臨時列車の列車番号に基づいて検索した事例データを新規変更入換計画の作成に適用した件数が８０件、臨時列車の番線競合列車の列車番号に基づいて検索した事例データを新規変更入換計画の作成に適用した件数が１１件、臨時列車のパターン列車の列車番号に基づいて検索した事例データを新規変更入換計画の作成に適用した件数が６件、仮作成された新規変更入換計画に矛盾が発生し、基本入換計画作成処理で矛盾の修正を行った新規変更入換計画は０件であった。即ち、実施された変更入換計画の事例データに基づいて、新たに実施可能な新規変更入換計画を作成することができた件数は合計で９７件であった。
【００９０】
適用できる変更入換計画の事例データが存在しないなどの理由で、新規変更入換計画の作成ができなかった件数は１１件であり、臨時列車の運行に伴って発生した入換作業の発生および中止、番線変更などの変更件数は１０８件であった。
【００９１】
結果として、新規変更入換計画の作成成功比率は８９．８％であった。これより、本発明を適用した新規変更入換計画の作成において、約９０％の確率で実施可能な新規変更入換計画を自動作成することができ、変更入換計画を作成する際の労力を削減することができる。
【００９２】
また、臨時列車の運転データに基づいて、実施された変更入換計画の事例データを検索する検索条件として、例えば臨時列車の番線競合列車の列車番号など、臨時列車の列車番号以外の各種項目を加えて検索することは、新規変更入換計画の作成に有効な事例データを検索するために効果的である。
【００９３】
【発明の効果】
請求項１、６記載の発明によれば、入力された臨時列車の運転データと類似する事例データを、実施済みの変更入換計画の事例データから所定の検索条件に従って検索し、検索された実施済みの事例データと入力された臨時列車の運転データから、新規変更入換計画を仮作成する。その仮作成された新規変更入換計画に列車の運行上の矛盾が存在しなければ、その新規変更入換計画を実行可能な変更入換計画と判断する。これにより、臨時列車の運行に対する変更入換計画の作成を人手によらず、自動的に作成することができ、変更入換計画を作成するための労力が軽減される。また、入力された臨時列車の運転データと類似する事例データを、実施済みの変更入換計画の事例データから検索することができる。
【００９４】
請求項２記載の発明によれば、新規変更入換計画を仮作成するために用いた事例データと入力された臨時列車の運転データとにおいて、例えば、時刻などが少し異なったり、番線や進路の競合などの矛盾が存在した場合であっても、少なくとも１回、仮作成された新規変更入換計画が修正される。そして、修正後の新規変更入換計画について、矛盾の有無が再判別される。従って、同一の事例データが存在しない場合でもあっても、修正によって矛盾のない変更入換計画を作成することができる。
【００９５】
請求項３記載の発明によれば、入力された臨時列車の運転データと類似する事例データを、実施済みの変更入換計画の事例データから検索することができる。即ち、検索条件として、Ｈ．着列車番号、Ｉ．発列車番号、Ｊ．着列車の番線競合列車番号、Ｋ．発列車の競合列車番号、Ｌ．着列車のパターン列車番号、Ｍ．発列車のパターン列車番号、Ｎ．着列車の番線競合列車のパターン列車番号、およびＯ．発列車の番線競合列車のパターン列車番号、の内の少なくとも１つが一致することが条件とされるため、入力された臨時列車の運転データに対して、着発列車番号が一致する事例データの他に、時刻等は同じであるが列車番号が異なる場合の事例データをＪおよびＫの検索条件で検索するといったことができる。また、入力された臨時列車の運転データに対して、列車番号や時刻は異なるが、同じ変更パターンである事例データをＬ、Ｍ、ＮおよびＯの検索条件で検索することができる。
【００９６】
請求項４記載の発明によれば、事例データを実施済みの変更入換計画の事例データから検索する際に、前記Ｈ〜Ｏの事項について、優先度の高い事項に合致する事例データから検索する。即ち、入力された臨時列車の運転データと一致度の高い事例データから検索することができる。これにより、例えば、高い優先度の事項に合致した事例データと、入力された臨時列車の運転データから新規変更入換計画を仮作成する際に、列車の運行上の矛盾が発生する可能性の低い新規変更入換計画を仮作成することができる。
【００９７】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４の何れか記載の発明の効果を奏する記憶媒体を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】駅の線路の配線を示した図。
【図２】基本入換計画に対するダイヤ図、および変更入換計画に対するダイヤ図を示した図。
【図３】変更入換計画作成システムの内部構成を示したブロック図。
【図４】臨時列車運転データ記憶領域のデータ構造を示した図。
【図５】基本入換計画ＤＢのデータ構造を示した図。
【図６】変更入換計画事例ＤＢのデータ構造を示した図。
【図７】変更入換計画作成処理の動作を示すフローチャート。
【図８】図７に続く、変更入換計画作成処理の動作を示すフローチャート。
【図９】図８に続く、変更入換計画作成処理の動作を示すフローチャート。
【図１０】変更入換計画判別処理の動作を示すフローチャート。
【図１１】臨時列車の運行状況および運行に伴った変更件数を示した図。
【図１２】本発明を適用して変更入換計画を作成した際の評価を示した図。
【符号の説明】
３０    ＣＰＵ
３１    ＲＡＭ
３１１    臨時列車運転データ記憶領域
３１２    類似事例データ記憶領域
３１３    変更入換計画データ記憶領域
３２    記憶媒体
３２１    変更入換計画作成プログラム
３２２    基本入換計画作成プログラム
３３    変更入換計画事例ＤＢ
３４    基本入換計画ＤＢ
３５    入力部
３６    表示部
３７    バス
【図１】
0004571349.tif 000002
【図２】
0004571349.tif 000003
【図３】
0004571349.tif 000004
【図４】
0004571349.tif 000005
【図５】
0004571349.tif 000006
【図６】
0004571349.tif 000007
【図７】
0004571349.tif 000008
【図８】
0004571349.tif 000009
【図９】
0004571349.tif 000010
【図１０】
0004571349.tif 000011
【図１１】
0004571349.tif 000012
【図１２】
0004571349.tif 000013