(57)【要約】【課題】利用者にとって時間帯と乗車区間のみの予約でも列車と座席を確保でき、事業者にとって座席を有効活用できる予約サービスを提供する。【解決手段】システム全体を予約センタシステム１１０、駅システム１２０および車上システム１３０に分離する。予約センタシステム１１０の予約処理部１１２は、旅客の予約要求に応答して時間帯と乗車区間のみを予約する。旅客が駅システム１２０の改札機１２２を通過するとき、駅サーバ１２１は列車を確定する。旅客が乗車したとき、車上サーバ１３１は旅客が占有した座席を登録する。なお予約処理部１１２は、列車まで指定するような予約も受理する。座席手配部１１１は、旅客の需要モデルから許容待ち時間内であればある程度乗車待ちが生じるような予約許容数を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間帯と乗車区間の指定を含む交通機関の予約要求を処理する予約センタシステムであって、
前記予約センタシステムは、計算機のプログラムを実行することによって実現される予約処理部と、記憶装置とを有し、
前記記憶装置は、各時間帯と各乗車区間ごとに予約許容数と予約受理数を保持する予約カウンタと、予約を受理した旅客に係わる識別子、時間帯および乗車区間を含む予約情報を保持するチケットリストとを格納し、
前記予約処理部は、前記予約要求に応答して前記予約カウンタ中の指定された時間帯と乗車区間の前記予約受理数が前記予約許容数未満の場合に当該予約を受理する手段と、予約を受理した場合は該当する前記予約受理数を人数分だけ増加させるとともに、当該予約情報を前記チケットリストに格納する手段とを有し、
前記時間帯に含まれるいずれかの列車は、各駅に設けられる駅システムで確定し、前記列車内の座席は、確定した列車内に設けられる車上システムで確定するよう、特段の指定がない場合は列車と座席が不確定のまま予約を受理することを特徴とする予約センタシステム。
【請求項２】
前記記憶装置は、さらに、各列車と各乗車区間ごとに座席確保数と乗車受理数を保持する座席カウンタを格納することを特徴とする請求項１に記載の予約センタシステム。
【請求項３】
前記予約処理部は、所定時刻に達したとき、前記座席カウンタの内容を関連する前記駅システムへ転送することを特徴とする請求項２に記載の予約センタシステム。
【請求項４】
前記予約処理部は、さらに、列車指定を含む前記予約要求に応答して前記座席カウンタ中の指定された列車と乗車区間の前記乗車受理数が前記座席確保数未満の場合に当該予約を受理する手段と、予約を受理した場合は該当する前記乗車受理数を人数分だけ増加させるとともに、指定された列車の識別子を当該予約情報に含めて前記チケットリストに格納する手段とを有することを特徴とする請求項２に記載の予約センタシステム。
【請求項５】
前記予約処理部は、所定時刻に達したとき、前記チケットリストを関連する前記駅システムへ転送することを特徴とする請求項１に記載の予約センタシステム。
【請求項６】
前記予約センタシステムは、さらに、計算機のプログラムを実行することによって実現され、旅客の需要モデルから、許容待ち時間内であればある程度乗車待ちが生じるような前記予約許容数を算出する座席手配部を有することを特徴とする請求項１に記載の予約センタシステム。
【請求項７】
時間帯と乗車区間の指定を含む交通機関の予約要求を処理する予約センタシステムと、各駅に設けられる駅システムと、列車内に設けられる車上システムとを有し、交通機関の予約から座席の確定までの処理を行う予約処理システムであって、
前記予約センタシステムは、計算機のプログラムを実行することによって実現される予約処理部と、記憶装置とを有し、
前記記憶装置は、各時間帯と各乗車区間ごとに予約許容数と予約受理数を保持する予約カウンタと、予約を受理した旅客に係わる識別子、時間帯および乗車区間を含む予約情報を保持するチケットリストとを格納し、
前記予約処理部は、前記予約要求に応答して前記予約カウンタ中の指定された時間帯と乗車区間の前記予約受理数が前記予約許容数未満の場合に当該予約を受理する手段と、予約を受理した場合は該当する前記予約受理数を人数分だけ増加させるとともに、当該予約情報を前記チケットリストに格納する手段とを有し、
前記駅システムは、各列車と各乗車区間ごとに座席確保数と乗車受理数を保持する当駅分の座席カウンタと、当駅分の前記チケットリストとを格納する記憶装置と、旅客の前記識別子が前記チケットリスト内の前記旅客識別子と照合のとれた旅客に対し前記座席カウンタを参照して前記乗車受理数の空きのある列車を割り当て、割り当てた列車識別子と乗車区間を記録する旅客向けチケットを発行する駅サーバとを有し、
前記車上システムは、占有される座席の識別子を記録する座席占有表を格納する記憶装置と、発行された前記旅客向けチケットの列車識別子と乗車区間が有効な旅客に対し、旅客の前記識別子と旅客が占有した座席の識別子を前記座席占有表に記録する車上サーバとを有することを特徴とする予約処理システム。
【請求項８】
前記予約センタシステムの前記記憶装置は、さらに駅全体についての前記座席カウンタを格納することを特徴とする請求項７に記載の予約処理システム。
【請求項９】
前記予約処理部は、所定時刻に達したとき、前記座席カウンタの内容を関連する前記駅システムへ転送することを特徴とする請求項８に記載の予約処理システム。
【請求項１０】
前記予約処理部は、さらに、列車指定を含む前記予約要求に応答して前記座席カウンタ中の指定された列車と乗車区間の前記乗車受理数が前記座席確保数未満の場合に当該予約を受理する手段と、予約を受理した場合は該当する前記乗車受理数を人数分だけ増加させるとともに、指定された列車の識別子を当該予約情報に含めて前記チケットリストに格納する手段とを有することを特徴とする請求項８に記載の予約処理システム。
【請求項１１】
前記予約処理部は、所定時刻に達したとき、前記チケットリストを関連する前記駅システムへ転送することを特徴とする請求項７に記載の予約処理システム。
【請求項１２】
前記駅システムは、さらに、前記駅サーバと接続される改札機を有し、前記駅サーバは、前記改札機を介して旅客の前記識別子を入力することを特徴とする請求項７に記載の予約処理システム。
【請求項１３】
前記車上システムは、さらに、各座席に設けられ前記車上サーバと接続される検札端末を有し、前記車上サーバは、前記検札端末を介して前記旅客向けチケットに記録された列車識別子と乗車区間を入力することを特徴とする請求項７に記載の予約処理システム。
【請求項１４】
前記車上サーバは、旅客の座席占有に際して、前記座席占有表を参照し、すでに同一旅客の前記識別子が記録されている座席占有を取り消し、旅客が占有した新しい座席の識別子を前記座席占有表に記録することを特徴とする請求項７に記載の予約処理システム。
【請求項１５】
時間帯と乗車区間の指定を含む交通機関の予約要求を処理する予約処理方法であって、
計算機のプログラムを実行することによって実現される前記予約処理方法は、
前記予約要求に応答し、各時間帯と各乗車区間ごとに予約許容数と予約受理数を保持する記憶装置上の予約カウンタ中の指定された時間帯と乗車区間の前記予約受理数が前記予約許容数未満の場合に当該予約を受理し、
予約を受理した場合は該当する前記予約受理数を人数分だけ増加させるとともに、予約を受理した旅客に係わる識別子、時間帯および乗車区間を含む予約情報を前記記憶装置に格納し、
前記時間帯に含まれるいずれかの列車は、各駅に設けられる駅システムで確定し、前記列車内の座席は、確定した列車内に設けられる車上システムで確定するよう、特段の指定がない場合は列車と座席が不確定のまま予約を受理することを特徴とする予約処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時間帯を指定した予約を受け付けるシステム及び方法に係り、特に、航空や鉄道、バスなどの交通機関の予約に利用されるシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に現在の鉄道の予約システムでは、予約時に列車を確定するようになっている。このことは、下記のように旅客・鉄道事業者双方にとって不利益である。
（ａ）旅客の利便性低下：
予定が未確定の旅客（たとえば出張の帰路を予約するビジネスマン）にとっては不便である。
（ｂ）事業者の収益性低下：
予定に応じた指定変更・キャンセルにより、細切れ区間の空席が増加し、連続区間で販売可能な座席数が減少する。また予約どおりの列車に乗らない旅客（余裕をみて遅めの列車を予約しておき、当日早い列車に間に合えばそれに乗る、など）が多く、空いた指定座席の販売機会を失っている。
【０００３】
上記問題への対策として、時間帯や複数列車の予約を実現するための方法がいくつか提案されている。たとえば特開２００２−９２１０７号公報（特許文献１）には、複数の列車・座席を仮予約し、所定の確定期限までに旅客が列車・座席を確定するものが記載されている。またたとえば特開２００３−２８１２４０号公報（特許文献２）には、時間帯で列車を仮予約し、旅客の改札通過時に列車および座席を確定するものが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９２１０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２８１２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、仮予約の段階で１人に複数列車（Ｎ本とする）の実際の座席を割り当てるため、確定期限以前に多くの予約要求がくる状況では極端に予約許容数が低下する恐れがある（１／Ｎ倍程度）。また、特許文献２に記載の技術は、座席を随時無制限に確保できることを前提としており、許容できる予約数および確保すべき座席数の決定方法は提供されていない。このように、いずれの手法でも混雑時に座席を有効活用できる時間帯予約サービスを提供するのは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、混雑時に座席を有効活用できる時間帯予約サービスを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、座席を不確定とすることによって航空券予約と同様の統計的扱いを可能とし、１予約につき１席確保すれば足りるようにした。鉄道の予約システムでは、複数の乗車区間が混在するため、その予約に関する予測は、航空予約より複雑な、統計的制約からなる線形計画問題に定式化される。そして予約受付の段階では、あとで座席を追加確保しないですむ数しか予約を受け付けないようにする。
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は以下の手段を用いる。
（１）予約受理数と座席数を適切に計画し、確保する。特に、確保した座席を空席としないため、ある程度乗車待ちが生じるよう予約許容数と座席確保数を計画する。
（２）時間帯予約、列車確定および座席確定のタイミングを分離する。一例として、時間帯予約の段階では時間帯と乗車区間のみを予約し、旅客が改札機を通過する時に列車が確定し、乗車後、車内の検札端末で旅客自身が任意の空席を確保できるよう構成する。
（３）時間帯予約の処理をする予約センタシステムは、各時間帯と各乗車区間ごとに予約許容数と予約受理数を記憶する予約カウンタを保持し、予約受理数が予約許容数を越えない範囲で予約を受理する。
（４）時間帯予約するタイプと予約時に列車まで指定するタイプの２種類の予約タイプを混在させて提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、混雑時にも座席を有効活用可能な時間帯予約サービスを実現することができる。そして、利用者にとっては、予定が未確定でも列車と座席を確保でき、利便性が向上する。予約受付者にとっては、座席割当効率の向上と無断キャンセルの減少により、収益性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本実施形態の予約処理システムの全体構成について図１を用いて説明する。全体のシステムは、大きく分けて、時間帯予約の受理・拒絶を管理するための予約センタシステム１１０、旅客に列車を割り当てるための駅システム１２０、旅客が任意の空席を確保するための車上システム１３０から成る。
【００１１】
予約センタシステム１１０は、座席手配部１１１、予約処理部１１２の各処理部と後述する各種データベースから成る。座席手配部１１１は、旅客モデル１１３、輸送系情報１１４、予約制御パラメタ１１５などのデータベースをもとに、各時間帯・乗車区間の予約許容数およびそれに応じた各列車・乗車区間の座席確保数を決定し、それぞれ予約カウンタ１１６および座席カウンタ１１７のデータベースに格納する。予約処理部１１２は、予約端末１５１からネットワーク経由で時間帯予約要求を受け付け、予約カウンタ１１６の状況に応じて予約の受理・拒絶を回答する。また予約を受理した場合、その内容をリストとして格納するチケットリスト１１８に蓄積する。また予約処理部１１２は、各列車・乗車区間に固有の所定のタイミングで、座席カウンタ１１７およびチケットリスト１１８の該当部分を各乗車駅システム１２０に配信する。より詳しい処理は後述する。
【００１２】
座席手配部１１１は、あらかじめ、各列車につき例えば１両分最大１００席を、仮に時間帯予約用と決める。これが後述の「定員」に相当する。各列車の混雑度はばらつくので、ある列車では時間帯予約席は７０席あれば足りるというように予測できる。これが上記の「座席確保数」に相当する。座席手配部１１１は、残り３０席は開放し、別の（列車確定・座席不確定型などの）予約用に譲る。従来の座席確定型予約は、運用上同一車両にこの両者を混在させることができない。
【００１３】
予約センタシステム１１０は、１台又は複数台の計算機から構成される。各計算機は、ＣＰＵ、メモリおよび記憶装置を備える。座席手配部１１１および予約処理部１１２は、各々メモリに格納され、ＣＰＵによって実行されるプログラムによって実現される。旅客モデル１１３、輸送系情報１１４、予約制御パラメタ１１５、予約カウンタ１１６、座席カウンタ１１７およびチケットリスト１１８は、記憶装置に格納されるデータベースである。
【００１４】
駅システム１２０は、当駅から乗車する時間帯予約旅客への座席割当を一元管理する駅サーバ１２１、ＩＣチケット１５２とのインタフェースとしての改札機１２２群、および予約センタシステムから配信された座席カウンタ（当駅分）１２３、チケットリスト（当駅分）１２４の各データベースから成る。駅サーバ１２１は、時間帯予約した旅客が改札を通過するときに、その旅客に乗車すべき列車を割り当て、ＩＣチケット１５２に当該情報を記入したり旅客にその結果を通知したりする。より詳しい処理は後述する。ＩＣチケット１５２は、ＩＣカード内にチケット情報を格納したものである。記録媒体として、ＩＣカードの代わりに磁気カード、光カードやＩＣカード内蔵の携帯電話でもよい。
【００１５】
駅サーバ１２１は、計算機であり、記憶装置を接続する。座席カウンタ（当駅分）１２３およびチケットリスト（当駅分）１２４は、この記憶装置に格納されるデータベースである。
【００１６】
車上システム１３０は、座席を一元管理する車上サーバ１３１、各座席に備え付けられた検札端末１３２群、および座席占有表１３３、列車ＩＤ１３４の各データベースからなる。旅客は車上の任意の空席の検札端末１３２に有効なＩＣチケット１５２をかざすことで自動的に座席を確保できる。より詳しい処理は後述する。
【００１７】
車上サーバ１３１は、計算機であり、記憶装置を接続する。座席占有表１３３および列車ＩＤ１３４は、この記憶装置に格納されるデータベースである。
【００１８】
なお図１中の各データベースの内容は以下のとおりである。図７は、予約カウンタ１１６のデータ例をあらわす。ここには、乗車する日・時間帯・乗車区間の組に対応する予約許容数および予約受理数が記録される。
【００１９】
図８は、座席カウンタ１１７のデータ例をあらわす。ここには、列車・乗車区間の組に対して確保された座席数およびそのうち乗車が確定した数が記録される。座席カウンタ（当駅分）１２３のデータ構成は、座席カウンタ１１７と同じである。
【００２０】
図９は、旅客モデル１１３のひとつである「需要モデル」のデータ例をあらわす。これは、指定した時間帯・乗車区間・予約期間（デフォルトではたとえば現時点以降）における予約要求の発生件数の予測値を与える。
【００２１】
図１０は、旅客モデル１１３のひとつである「列車選択モデル」の内容例をあらわす。これは、時間帯・区間の各組について、予約を受理された旅客がどの列車を第一希望として選択するか（改札で列車を確定する場合には、どの列車に最も丁度よい時刻に改札を通過するか）という割合を与える。
【００２２】
輸送系情報１１４は、ダイヤ（列車とその発着駅・時刻との対応関係）、料金（乗車区間と運賃・各種料金との対応関係；ただし一般には料金クラス別）、時間帯予約向けに利用可能な各列車の座席ブロックの座席数、などの所定の情報を保持するデータベースである。予約制御パラメタ１１５は、予約時間帯の一覧、待ち時間の不効用値（たとえば金額換算値）、などの所定の情報を保持する。
【００２３】
次に、旅客から見た大まかなサービス利用手順を説明する。図２に示すように、予約サービスの利用手順は、任意時の時間帯予約２１０、改札時の列車確定２２０、座席確定２３０の３フェーズから成る。図３に数例を示すように、列車確定と座席確定のタイミングはいろいろ考えられるが、ここでは改札時に自動的に列車確定し、乗車後各座席の自動検札機にて座席確定するパターン４の場合について、各ステップを説明する。なお各ステップは、図１の予約処理システム全体の中の予約センタシステム１１０、駅システム１２０、および車上システム１３０の処理に対応している。
【００２４】
時間帯予約フェーズ２１０は、携帯電話やＰＣなどの予約端末１５１を用いた操作を伴う。旅客は予約したい日付・時間帯・乗車区間などを指定して予約センタシステム１１０に可否を問い合わせ、予約可となれば図示しない決済処理を行う。オプションサービスとして、携帯端末へのメールや当該旅客専用Ｗｅｂページなどによって、予約結果を旅客に通知するようにしてもよい。
【００２５】
列車確定フェーズ２２０では、旅客はＩＣチケット１５２を単に改札機１２２にかざすだけでよい。駅サーバ１２１は、改札機１２２を介してＩＣチケット１５２の情報を受け取り、座席カウンタ（当駅分）１２３を参照して空いている列車・乗車区間を先着順に割り当て（座席は確定しない）、改札機１２２を介してＩＣチケット１５２に列車ＩＤ（識別子）および乗車区間を格納する。オプションサービスとして、列車割り当て結果を旅客に通知するようにしてもよい。
【００２６】
座席確定フェーズ２３０では、任意の空席を確保するため、旅客は所持しているＩＣチケットを座席備付けの検札端末１３２のＩＣリーダ／ライタにかざすだけでよい。類似の座席確保方法は、首都圏のグリーン車自由席等ですでに実現されているが、時間帯予約システムの一部として有効な列車（あるいは列車内の座席ブロック）がすでに指定されている点が異なる。
【００２７】
なおこのサービスは会員制とする。すなわち、旅客はＩＣチケット１５２として利用するＩＣカードのＩＤ番号を予約センタシステム１１０に登録するためあらかじめ所定の登録手続きを行い、予約センタシステム１１０はこのＩＣカードとユーザとの対応関係を保持しておくものとする。登録に必要な情報は、チケット用ＩＣカードのＩＤ、会員認証用のユーザ名やパスワード、通知用のメールアドレス、決済用のクレジットカード番号、などである。このＩＣカードと予約端末１５１とは、一体のものでも別々のものでもよい。
【００２８】
座席手配部１１１は、旅客モデル１１３、輸送系情報１１４および予約制御パラメタ１１５を用いて、予約カウンタ１１６の予約許容数および座席カウンタ１１７の座席確保数を設定する。その算出方法の概要を以下に説明する。これは予約許容数と座席確保数を未知数とする線形計画問題として定式化されており、実用的な時間で解くことができる。
（ａ）各列車において時間帯予約向けに確保する座席数は、所定の定員以下でなければならない。例えば、各列車につき１００席を時間帯予約用とする、といった具合である。
（ｂ）各列車、各乗車区間の座席確保数は、乗車希望者数（当該列車に丁度間に合うように来る人の予測値）から乗車待ち旅客数（当該列車に間に合うように来たのに後発の列車を割当てられる人の予測値）を引き、列車待ち旅客数（先発の列車に間に合うように来たのに当該列車を割り当てられる人の予測値）を加えた数とする。
（ｃ）各列車、各乗車区間の乗車希望者数の予測値は、該当する予約受理数（実績値）と列車選択確率との積和である。列車選択確率は、図１０の列車選択モデルの予測値を用いる。列車選択モデルは与えられているものとする。例えば前週同曜日の実績値（どの時間帯・区間の予約者がどの列車の発車時刻に何％来たか）をそのまま今週の予測値とする、などである。
（ｄ）乗車待ち旅客数は、乗車希望者数の予測誤差程度以上であり（標準偏差×ｎ）、かつ全旅客の待ち時間が所定の許容値以内におさまる範囲でとる。ｎを大きくとりすぎると、乗車待ち旅客数が多くなる。待ち時間の許容値も鉄道事業者が決める運用上の定数である。例えば、この許容値を列車２本分とする（列車２本までは旅客を待たせてもいいことにする）。またｎについては、ある列車に間に合うのに待ってもらう旅客の割合（一種の安全率）とすると、たとえばｎは全列車一律５０％、などとする（半分の人は来た列車にすぐ乗れて、残り半分の人は１本くらい待つ）。すなわち、常に乗車待ちの人がいるようにすることで空席の発生を抑え、かつ待たせ過ぎることはないようにする。これら２つのパラメータは、利便性と安全性にかかわる（線形計画問題の解の存在にかかわる）ので、必要ならシミュレーション等で事前により適切な運用値を決めておく。
（ｅ）上記条件の下で売上が最大となるように、各時間帯・乗車区間の予約許容数および各列車・区間の座席確保数を決定する。すなわち予約許容数を最大とし、最小限の座席確保数を確保する。売上げの予測値は、予約許容数×区間単価を各時間帯および各区間について加算したものである。
【００２９】
上記算出方法によれば、一部旅客に乗車待ちをさせることによって、乗車希望者数の予測値がある程度はずれても予約者全員が乗車可能となり、受理した予約数と確保した座席数とが同じという意味で座席の有効活用も可能となる。さらに、列車まで確定した旅客については（ｃ）で当該列車の選択確率を１とすることにより、予約カウンタ１１６は、原理的にはより確度の高いものに随時更新可能である。
【００３０】
以下、線形計画問題の定式化の例を挙げる。
・想定するサービス
・時間帯予約
・予約は前日まで受け付ける。
・列車の確定は改札で自動的に行う。
・記号の説明
Ｚ：時間帯
Ｔ：列車
Ｉ：乗車区間
Ｊ：停車駅間（（文脈上指定された）列車Ｔの隣接する２停車駅からなる区間）
Ｓｅａｔ（Ｔ，Ｉ）：座席確保数  ＃列車Ｔ・区間Ｉの座席を何席確保するか。
Ｒｅｓ（Ｚ，Ｉ）：予約許容人数  ＃時間帯Ｚ・区間Ｉの予約を何件受理するか。
Ｄｅｍ（Ｚ，Ｉ）：需要モデル  ＃現時点以降の、時間帯Ｚ・区間Ｉの予約要求の予想件数。
Ｐｒｏｂ（Ｔ｜Ｚ，Ｉ）：列車選択モデル  ＃時間帯Ｚ・区間Ｉの予約者が列車Ｔに丁度よい時間にくる確率。
Ｆａｒｅ（Ｉ）：料金表  ＃区間Ｉの運賃＋指定特急料金。
Ｒｅｓ０（Ｚ，Ｉ）：予約済み人数  ＃現時点での、時間帯Ｚ・区間Ｉの予約者の数。更新の場合のみ。
Ｓｍａｘ（Ｔ）：列車定員  ＃列車Ｔの時間帯予約向け座席数の枠。
Ｂｕｆｆ（Ｔ１，Ｔ２，Ｉ）：乗車待ちバッファ  ＃区間Ｉの旅客のうちＴ１の時間に来たのにＴ２に乗せる人数の期待値。
Ｓｅａｔ〜（Ｔ，Ｉ）：列車選択予測数  ＃時間帯Ｚ・区間Ｉの予約者のうち列車Ｔに丁度よい時間にくる人数。
・入力データ
・需要モデル  Ｄｅｍ＝Ｄｅｍ（Ｚ，Ｉ）
・列車選択モデル  Ｐｒｏｂ＝Ｐｒｏｂ（Ｔ｜Ｚ，Ｉ）
・予約済み人数  Ｒｅｓ０＝Ｒｅｓ０（Ｚ，Ｉ）
・列車定員  Ｓｍａｘ＝Ｓｍａｘ（Ｔ）
・乗車待ちバッファ  Ｂｕｆｆ＝Ｂｕｆｆ（Ｔ１，Ｔ２，Ｉ）  ＃Ｔ１に間に合うのにＴ２に乗ってもらう人数；＃多少待たせるかわりに、空席・座席溢れを低減する。
・出力データ
・座席確保数Ｓｅａｔ＝Ｓｅａｔ（Ｔ，Ｉ）  ＃非負整数
・予約許容数Ｒｅｓ＝Ｒｅｓ（Ｚ，Ｉ）  ＃非負整数
・ロジック本体
・下記（１）〜（４）の制約のもとで（０）を最大化するＲｅｓ（Ｚ，Ｉ），Ｓｅａｔ（Ｔ，Ｉ）を算出する。  ＃数１００変数・数１００制約の線形計画問題であり、０．１秒オーダーで解ける。
（０）売上予測：Σ_｛Ｚ，Ｉ｝Ｆａｒｅ（Ｉ）・Ｒｅｓ（Ｚ，Ｉ）
（１）予約受理制約：Ｒｅｓ０（Ｚ，Ｉ）＜＝Ｒｅｓ（Ｚ，Ｉ）＜＝Ｒｅｓ０（Ｚ，Ｉ）＋Ｄｅｍ（Ｚ，Ｉ）  ∀Ｚ，Ｉ
（２）列車選択予測：Ｓｅａｔ〜（Ｔ，Ｉ）＝Σ_ＺＰｒｏｂ（Ｔ｜Ｚ，Ｉ）・Ｒｅｓ（Ｚ，Ｉ）  ∀Ｔ，Ｉ
（３）乗車待ち加味：Ｓｅａｔ（Ｔ，Ｉ）＝Ｓｅａｔ〜（Ｔ，Ｉ）−Σ_｛Ｔ２：Ｔ＜Ｔ２｝Ｂｕｆｆ（Ｔ，Ｔ２，Ｉ）＋Σ_｛Ｔ１：Ｔ１＜Ｔ｝Ｂｕｆｆ（Ｔ１，Ｔ，Ｉ）  ∀Ｔ，Ｉ
（４）定員制約：Σ_｛Ｉ：Ｉ⊇Ｊ｝Ｓｅａｔ（Ｔ，Ｉ）＜＝Ｓｍａｘ（Ｔ）  ∀Ｔ，Ｊ。
【００３１】
予約処理部１１２は、予約カウンタ１１６の各時間帯、各乗車区間の予約許容数にもとづいて、座席位置は考慮せず、予約要求の受理または拒絶を行う。典型的には、携帯電話やＰＣ、あるいは専用の窓口端末などを含む予約端末１５１からの予約要求に応じて行われる。詳細な処理手順について図４を用いて説明する。
【００３２】
ステップ４１０では、予約処理部１１２は、予約端末１５１からユーザ名やパスワードなどの会員情報を取得する。ステップ４２０では、予約処理部１１２は、これらと会員情報データベース（図示せず）とを照合して、認証を行う。
【００３３】
ステップ４３０では、予約処理部１１２は、予約端末１５１から乗車日、時間帯、乗車区間を含む予約情報を取得する。ステップ４４０では、予約処理部１１２は、ステップ４３０の条件での予約が有効かどうか判定する。たとえば、各列車についてあらかじめ定められた予約受付期間などをチェックするのである。
【００３４】
ステップ４５０では、予約処理部１１２は、ステップ４３０の条件に該当する予約カウンタ１１６のデータを取得する。ステップ４６０では、予約処理部１１２は、予約受理数＋予約要求人数≦予約許容数であれば予約可、そうでなければ予約不可と判定する。ステップ４７０では、予約処理部１１２は、受理した予約内容に応じて決済を行う。
【００３５】
ステップ４８０では、予約処理部１１２は、予約カウンタ中の予約受理件数を、今回受理した人数分だけ増加する。また予約処理部１１２は、予約したチケット情報（カードＩＤ、予約時間帯、乗車区間）をチケットリスト１１８に格納する。ステップ４９０では、予約処理部１１２は、予約できたかどうかの結果を予約端末１５１に回答する。
【００３６】
また上記処理に加え、予約処理部１１２は、各列車、各乗車区間ごとに所定の列車確定受付開始時刻（例えばその列車の発車１時間前など）に達したか否かを監視し、この時刻に達した列車、乗車区間に対応する座席カウンタ１１７およびチケットリスト１１８を乗車駅の駅システム１２０に配信する。この段階の座席カウンタ１１７の乗車受理数は、列車まで確定しない限り０になっている。
【００３７】
なお本発明の時間帯予約は、個々の座席情報を必要としないため、従来型の座席予約システムが保守や故障で止まっている間も独立に稼動して予約を受理できる。
【００３８】
駅システム１２０は、予約処理部１１２から配信された座席カウンタ１２３にもとづいて（座席位置は考慮せず）先着順に列車を割り当てる。典型的には、時間帯予約済みの旅客がＩＣチケット１５２を改札にかざした際に自動的に行われる。列車確定処理の例を図５を用いて説明する。
【００３９】
チケットリスト（当駅分）１２４は、登録されたＩＣチケット１５２のカードＩＤ、予約時間帯および乗車区間から成る三つ組を含む予約情報のリストを保持している。座席カウンタ（当駅分）１１７は、各乗車区間、各列車について確保された座席数および既にその乗車区間、列車を割り当てられた旅客数のデータを保持している。
【００４０】
ステップ５１０では、駅サーバ１２１は、ＩＣチケット１５２を検出する。すなわち、改札機１２２を介してＩＣチケット１５２のカードＩＤを読み取る。ステップ５２０では、駅サーバ１２１は、ＩＣチケット１５２の有効性を判定する。すなわち、カードＩＤをチケットリスト１２４と照合し、対応する予約情報を取得する。取得に成功し、かつ予約時間帯が現在時刻を含めば、予約は有効である。それ以外の場合は、チケットは無効と判定して処理を終了する。
【００４１】
ステップ５３０では、駅サーバ１２１は、予約情報にマッチする列車を割り当てる。すなわち、座席カウンタ（当駅分）１２３を検索し、現在時刻より一定余裕時間以後に発車する列車で空席のあり最も早いものの列車ＩＤを取得する。駅サーバ１２１は、座席カウンタ（当駅分）１２３の確定した列車、乗車区間の乗車受理数を乗車人数分増加する。ステップ５４０では、駅サーバ１２１は、列車割当ての結果をＩＣチケット１５２に格納する。すなわち、改札機１２２のＩＣカードリーダ／ライタを介してステップ５２０で得た乗車区間およびステップ５３０で得た列車ＩＤをＩＣチケット１５２の所定のエリアに書き込む。
【００４２】
ステップ５５０では、駅サーバ１２１は、改札機１２２のゲートを操作する。すなわち、列車割当てに成功した場合は改札機１２２のゲートを開き、それ以外の場合はゲートを閉じる。効果音やランプによる補助的な結果通知手段を併用してもよい。ステップ５６０では、駅サーバ１２１は、必要に応じて列車割り当て結果を旅客に通知する。たとえば、改札機１２２から案内票を発行したり、あらかじめ登録済みのメールアドレスにメールを送信したり、といった具合である。
【００４３】
列車割当てを駅システム１２０内で行うことによって、発券・改札などの応答性を確保できる。すなわち駅システム１２０内に座席カウンタ（当駅分）１２３を保持しているので、予約センタシステム１１０の座席カウンタ１１７にアクセスする場合に比べて応答性がよい。また駅サーバ１２１で一元管理することによって、各改札機１２２が座席カウンタ（当駅分）１２３およびチケットリスト（当駅分）１２４をもつ場合に比べて改札機１２２群の間の整合性確保などの面倒な処理も省ける。
【００４４】
車上座席管理システムについて、図６を用いて説明する。車上システム１３０は、車上サーバ１３１と各座席に備え付けられた検札端末１３２から成る。車上サーバ１３１は、ＩＣチケット１５２のカードＩＤ、乗車区間、座席ＩＤから成る三つ組を行とする座席占有表１３３および列車ＩＤ１３４を保持している。初期状態においては、座席占有表１３３は空にセットされ、また列車ＩＤ１３４はあらかじめ当該列車のＩＤがセットされる。検札端末１３２は、ＩＣカードリーダと状態表示器などから成る。旅客のＩＣチケット１５２は、カードＩＤ、乗車区間、列車ＩＤ、から成る三つ組を含む情報を保持している。
【００４５】
ステップ６１０では、車上サーバ１３１は、チケットを検出する。すなわち、検札端末１３２のＩＣカードリーダを介してＩＣチケット１５２をポーリングし、カードＩＤ、乗車区間、列車ＩＤを読み出す。また同時に、ＩＣカードを検出した座席ＩＤも記録する。
【００４６】
ステップ６２０では、車上サーバ１３１は、チケットの有効性を検査する。すなわち、ＩＣチケット１５２および車上システム１３０がそれぞれ保持している列車ＩＤを照合し、またＩＣチケット１５２が保持する乗車区間が現在の走行区間を含むかどうかをしらべる。列車ＩＤと乗車区間とがともに有効でない限り、チケットは無効と判定して処理を終了する。
【００４７】
ステップ６３０では、車上サーバ１３１は、座席が占有済みかどうかを検査する。すなわち、ステップ６１０の座席ＩＤに該当する行が座席占有表１３３にあれば座席占有済みとして処理を終了する。
【００４８】
ステップ６４０では、車上サーバ１３１は、座席占有の処理を行う。すなわち、車上サーバ１３１は、ステップ６１０のカードＩＤに該当する行が座席占有表１３３にあればまずそれを削除し（２重占有の回避および座席変更サービスの提供）、ステップ６１０のカードＩＤ、乗車区間、座席ＩＤから成る三つ組の行を座席占有表１３３に追加する。また、削除または追加した座席ＩＤに該当する各座席の検札端末１３２の状態表示器の表示をオンからオフへ又はオフからオンに変更する。
【００４９】
上記処理と並行して、車上サーバ１３１は、乗車区間の到着駅に到達したタイミングで、降車した旅客に対応する座席を自動的に解放する処理（座席占有表からの削除および状態表示器の表示変更）も行う。
【００５０】
なお上記処理では、車上サーバ１３１およびＩＣチケット１５２に列車ＩＤ１３４を保持することとしたが、同一列車に複数の座席ブロックをとる場合には、座席ＩＤは、座席ブロックＩＤを含む。例えば窓側席、通路側にはそれぞれ別の座席ブロックＩＤが与えられる。また禁煙席と喫煙席にはそれぞれ別の座席ブロックＩＤが付与される。また複数人並んで座れる座席群には同一の座席ブロックＩＤが付与される。これにより、たとえば窓側・通路側の指定、禁煙・喫煙の指定、複数人の予約受付、などの各種の拡張サービスを提供することが容易となる。
【００５１】
上記の方式では、車上と地上との通信はほとんど不要となっている。しかし代案として、チケットリスト１１８のうち当列車分のコピーを車上に持つことにより、ＩＣチケット１５２には何も書き込まない方式も可能である。この場合、鉄道事業者が発行したとは限らない広い範囲のＩＣカードをチケットとして登録し、利用可能となる。ただし地上ー車上の通信が随時必要となる。いずれの場合も、先に列車だけ決めて座席を後から決める着席保証型の仕組みにより、予約又は改札の段階で列車と座席を決める従来の時間帯予約の障害となってきた複雑な座席管理システムは不要となっている。
【００５２】
座席稼働率向上の方法の例として、本発明の時間帯予約と列車確定型の予約とを混在する方法を説明する。ここで列車確定型予約は、先に列車だけ決めて座席を後から確定する予約である。列車確定型の代りに時間帯を狭くした型でもよい。
【００５３】
まず、この問題の重要性について簡単に説明する。本発明の時間帯予約、とくに乗車後旅客自身が任意の空席を確保する方式の場合、座席管理の便宜上および旅客の混乱の軽減の観点からは、時間帯予約向け座席ブロックを車両単位（たとえば１両分）でとるのが望ましい。この場合、各列車の時間帯予約向け座席数は同程度となる。図１１は、時間帯、乗車区間とも１個の場合でこの時間帯に６本の列車を運行させる場合について、座席ブロックを車両単位で取ることに対応して、各列車の時間帯予約定員は同程度であり、各列車ともほぼ満席程度以上需要がある（図中点線）が、輸送需要は列車ごとにかなりばらついている、といった状況を表している模式図である。この場合、時間帯予約として受理できる予約許容数はピーク時に満席になるような数に限定される。すなわち、それ以上予約を受理するとピーク時には乗車できない旅客がでてしまう。従って図中の点線と実線とで上下からはさまれ斜線部と重なる領域に対応する座席は、輸送の需要も供給もあるのに空席とせざるを得ないのである。しかし列車確定型予約を併用できれば、ピーク時以外の空席を列車確定型予約によって埋めることができ、この時間帯の列車座席を有効活用することが可能である。
【００５４】
さて、時間帯予約と列車確定型予約との併用の方法であるが、これについては座席手配の処理手順として先に説明したアルゴリズムをそのまま使える。すなわち、列車確定型予約の列車選択確率を１とすればよいのである。列車確定型予約を希望するユーザは、ステップ４３０で予約情報の１つとして列車を指定するか、列車確定受付開始時刻までの間に列車を指定する。予約処理部１１２は、ステップ４８０又は列車指定があったとき、座席カウンタ１１７中の指定された列車と乗車区間について乗車受理数が座席確保数未満の場合に、当該予約を受理し、座席カウンタ１１７の指定された列車、乗車区間の乗車受理数を受理した人数分だけ増加する。このように、時間帯予約と列車確定型予約との併用が可能であり、これによりはじめて混雑時でも高い座席稼働率を実現できる。
【００５５】
以上、鉄道における時間帯予約システムについて説明した。なお本発明は、航空や鉄道、バスなどの交通機関の予約に限定されない。
【００５６】
本発明の時間帯予約技術は交通分野以外にも適用できる。たとえば、行政サービスの時間帯予約、病院の診察の時間帯予約、英会話教室のレッスンの時間帯予約、などである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態の時間帯予約システムの構成を示す図である。
【図２】実施形態の旅客の時間帯予約サービスの利用手順を示すフローチャートである。
【図３】列車確定および座席確定のタイミングの例を説明する図である。
【図４】実施形態の予約処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】実施形態の駅サーバの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】実施形態の車上サーバの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】予約カウンタのデータ例を示す図である。
【図８】座席カウンタのデータ例を示す図である。
【図９】需要モデルのデータ例を示す図である。
【図１０】列車選択モデルのデータ例を示す図である。
【図１１】時間帯予約と列車確定型予約の組合せで座席稼働率を向上できることを説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１１０…予約センタシステム、１１１…座席手配部、１１２…予約処理部、１１６…予約カウンタ、１１７…座席カウンタ、１１８…チケットリスト、１２０…駅システム、１２１…駅サーバ、１２２…改札機、１２３…座席カウンタ（当駅分）、１２４…チケットリスト（当駅分）、１３０…車上システム、１３１…車上サーバ、１３２…検札端末、１３３…座席占有表、１３４…列車ＩＤ、１５１…携帯端末、１５２…ＩＣチケット。
【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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