(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現有乗車需要数に予定の時間内で発生が見込まれる予測乗車需要数を加算して各ポート毎の予測発生乗車需要数を検出する乗車需要数検出手段と、
現有車両数に前記時間内で到着が見込まれる到着車両数を加算して各ポート毎の予測発生車両数を検出する車両数検出手段と、
前記予測発生乗車需要数および予測発生車両数に基づき各ポート毎の車両過不足数を算出する過不足数算出手段と、
前記車両過不足数を前記予測発生乗車需要数の乗根で除算して車両数のひっ迫度合の評価値を算出する評価値算出手段とを具備し、
前記評価値の最も小さいポートに対して他のポートから余剰車両を再配車するように構成したことを特徴とする配車システム。
【請求項２】
前記評価値算出手段では、再配車の都度評価値を算出するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の配車システム。
【請求項３】
前記再配車は、前記評価値の大きいポートの余剰車両から順番に実行することを特徴とする請求項１または２に記載の配車システム。
【請求項４】
前記再配車は、前記評価値が最小のポートに近いポートの余剰車両から順番に実行することを特徴とする請求項１または２に記載の配車システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配車システムに関し、特に、複数のポートを含む一定のエリア内で各ポートでの乗車需要に応じ、システムにおいて設定した所望の待ち時間で安定的に車両を供給（配車）することができる配車システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エリア内に配備した所定台数の車両を複数のポートで発生した乗車需要に対応して配車するシステムにおいて、各ポートで発生した乗車需要に対して当該ポートでの現有車両が不足することがある。この場合、他のポートで余っている車両を当該他のポートから移動（以下、「再配車」という）して乗車需要に応じるようにする配車システムが考えられる。
【０００３】
しかし、この配車システムは、車両の不足が生じた場合に、事後的に対応するシステムであるので、他のポートから当該ポートに車両が到着するまでに時間がかかる。また、再配車中に新たに発生する乗車需要や、再配車前に他のポートを出発していた車両の到着により、各ポートにおいて新たに車両の過不足が生じる場合があり、所望の待ち時間で安定的に乗車需要に応じることができない。
【０００４】
上記不具合を解消するため乗車需要の予測データに基づいて再配車することが考えられる。例えば、各ポートの現有車両数と、そのポートで現在発生している乗車需要および過去の乗車需要統計データとに基づいて予測した乗車需要に従って車両を配車することが考えられる。予測乗車需要に基づいて車両を配車する例として、特開平９−１５３０９８号公報に記載された車両需要予測システムがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記車両需要予測システムでは、各エリアの現有車両数と乗車需要とをそれぞれの絶対数同士で比較し、その比較によって車両の過不足を判断している。しかし、現実には車両の不足数が同じ場合であっても、現有車両数によっては車両数のひっ迫の度合が異なるものと考えられる。例えば、あるポートで９０台の現有車両に対して１００台の乗車需要があって１０台の不足が生じている場合と、１０台の現有車両に対して２０台の乗車需要があって１０台の不足が生じている場合とでは、後者の場合が車両数のひっ迫度合が高いのは明らかである。
【０００６】
従来は、このような、現有車両に対する車両の不足数を考慮した再配車を行っていなかったので、車両数のひっ迫の度合に応じた的確な再配車が十分には行われていなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、各ポートでの車両数のひっ迫の度合を考慮して、実際の乗車需要により的確に応ずることができる配車システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決し、目的を達成するための本発明は、エリア内に設定された複数のポートのそれぞれについて予定の時間内で見込まれる車両の過不足数を検出する車両過不足数検出手段と、各ポート毎の車両の過不足数に対して、前記時間内で見込まれる乗車需要数を考慮した車両不足度合の評価値を算出する評価値算出手段と、前記評価値の最も小さいポートに他のポートから余剰車両を再配車する再配車設定手段とを具備した点に特徴がある。。
【０００９】
上記特徴によれば、エリア内の各ポートでは車両の過不足数が検出され、見込まれる乗車需要数に対して車両が不足しているポートへ他のポートから余剰車両が移動される。この車両の移動つまり再配車は、車両が不足しているポートにおいても、特に、車両不足の度合が高いポートに対して実施される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る配車システムの概要を示す系統図であり、ここでは、エリア内に５つのポートが設けられている場合を想定する。ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５（以下、特定のポートを示さない場合は、単に「ポートＰ」と総称する）は、ゴルフ場、空港、ホテル等に設けられた所定の駐車スペースであり、エリア内には車両４が複数台配備される。エリア内に配備する最適な車両台数については後述する。ポートＰには端末２がそれぞれ設けられていて、各端末２にはポートＰにおける車両の出入りを検出するセンサ３がそれぞれ接続されている。
【００１１】
センサ３は車両４を特定するためその車両番号を識別する機能を有するが、ここでいう車両番号は、車両前後に取り付けられたナンバプレートに表された車両番号であってもよいし、車両の側部や上部等、検出に適したように特別に記載された車両番号であってもよい。また車両番号は数字に限らず、バーコードや文字・記号等の符号を用いた識別情報であってもよい。センサ３としては、車両に記された前記車両番号を光学的に読取る光学センサを使用できる。
【００１２】
端末２は車両利用者を識別する識別装置（図示せず）を有していて、この識別装置は利用者が入力するＩＤ番号等から利用者が登録された契約者であるか否かを判別する。ＩＤ番号等はＩＣカードに記述されているのが好ましい。前記識別装置は利用開始時に利用者が差し出したＩＣカードの情報を読み取るとともに、車両の利用を終えたときに車両の使用終了を認識するため利用者が差し出したＩＣカードの情報を読み取る。端末２は利用者が行先を入力するための入力装置（図示せず）を有する。この入力装置は、例えば各ポートＰ１〜Ｐ５に対応したスイッチで構成することができる。
【００１３】
車両４は、例えば自走可能な電気自動車であり、利用者に対する車両の利用許可がなされた場合にドアロックが解除されて始動が可能になるように構成する。なお、ドアロックの解除は、利用者が前記ＩＣカードを使って行うようにしてもよい。いずれの場合も、乗車するポートＰの端末２でＩＣカードの利用者を識別する識別情報（ＩＤ番号等）が認識されたことを前提とするのが好ましい。
【００１４】
端末２は通信回線によりホストコンピュータ（以下、「ホスト」という）１と接続されていて、端末２とホスト１間では互いにデータの授受がなされる。利用者が乗車するポートＰの端末２は、該ポートＰの現有車両番号および車両数、ならびに契約者ＩＤ番号、および乗車需要（デマンド）等をホスト１に送信する。デマンドは利用者がＩＤ番号を入力したときに発生する。デマンドには行先情報が含まれる。ホスト１は、前記ＩＤ番号に基づいて契約者の個人情報を参照し、車両の利用を許可すべきか否かを判断した後、端末２に貸出許可および貸出車両を指示する。貸出許可および貸出車両の指示により現実に乗車が可能になる。貸出許可および貸出車両の指示がなされたときに「発生トリップ」が生じる。
【００１５】
一方、利用者の搭乗車両が到着したポートＰの端末２は、該ポートＰの現有車両番号および車両数、ならびに契約者ＩＤ番号、到着認識情報、および契約者走行データ等をホスト１に送信する。到着認識情報はセンサ３の検出結果に基づき、発生トリップに対応する車両４がポートＰへ入場したのを検出したときに出力される。
【００１６】
ホスト１は、端末２から入力された情報に基づいて端末２に貸出許可および貸出車両を指示するための演算を行う演算手段（ＣＰＵ）１０と記憶装置（メモリ）１１とを有するとともに、各車両４へ指示を与えるための通信装置１２を有している。メモリ１１には全ポートの乗車需要統計データの１つとして各ポートＰ毎の予測乗車需要データ（以下、「予測発生トリップ」という）が格納され、また、契約者情報や契約者走行データ等のデータも格納されている。予測発生トリップは過去のデマンド実績をもとに設定した１日のデマンド見込みである。契約者情報は前記ＩＤ番号に対応させた契約者の名前等の個人情報である。契約者走行データは走行距離や走行時間であり、契約者への課金のための情報である。
【００１７】
図２は、配車および再配車の設定をするためのホスト１および端末２の要部機能を示すブロック図である。前記端末２は、現有コマンド数検出部２０、現有車両数検出部２１、到着トリップ数検出部２２、および表示部２３を有している。現有デマンド数検出部２０は利用者が入力したＩＤ番号を認識したときに発生されるデマンド検出信号に基づいて、現実に当該ポートで発生しているデマンドの数を検出する。現有車両数検出部２１は前記センサ３で検出された車両番号および車両の出入りの検出結果に基づいて当該ポートの現有車両数を検出する。到着トリップ数検出部２２は他ポートで現に生じた発生トリップおよび再配車によって確実に到着する車両（到着トリップ）の数を検出する。この到着トリップには後述のＳＤ時間内のものおよび再配車によるＳＤ時間外のものの双方が含むものとする。
【００１８】
表示部２３は、利用者に乗車車両を指示または案内するためのものであり、ホスト１から入力される貸出許可等に基づき、画像または音声によって案内表示を行う。なお、表示部２３は、乗車可能な車両４がポートＰに存在していて、利用者のＩＤ番号の入力後直ちに乗車車両指示を出すことができる場合には、車両番号等の案内を行うとともに、車両４が不足している場合に予測待ち時間を案内するようにしてもよい。現有デマンド検出部２０、現有車両数検出部２１、到着トリップ数検出部２２、および表示部２３は端末２の機能として設けてもよいが、表示部２３を除いては、端末２からの情報に基づいてホスト１側で実行する機能としてもよい。
【００１９】
一方、ホスト１の前記メモリ１１には予測発生トリップ記憶部１１０が設けられる。予測発生トリップ記憶部１１０は１日の乗車需要実績を、予測発生トリップ（予測乗車需要）として各ポートＰ毎に時系列のデータとして蓄積している。予測発生トリップは天候、日時、曜日等毎に過去の乗車需要実績を蓄積したものであり、その日時、天候、曜日等に応じた予測発生トリップをＣＰＵ１０へ供給できるようにしておくとよい。予測発生トリップは予測発生トリップ数検出部１０１に読み出され、予測発生デマンド数算出部１０２に供給される。予測発生デマンド算出部１０２は予測発生トリップ数に前記現有コマンド数を加算して予測発生デマンド数を算出する。
【００２０】
予測到着トリップ数検出部１０３は前記予測発生トリップに基づいて予測到着トリップ数を検出し、予測発生車両数算出部１０４に入力する。予測発生車両数算出部１０４は、現有車両数に予測到着トリップ数および到着トリップ数を加算して予測発生車両数を算出する。なお、予測到着トリップ数は到着トリップに対応する発生トリップが生じたポートＰでの予測発生デマンド数に対する該ポートＰの現有車両数（この場合ＳＤ時間内での到着トリップも含む）の比率に左右される。すなわち、この比率が大きい場合は車両数に余裕があるので予測到着トリップが現実の到着トリップとなる可能性は高いが、この比率が低い場合は車両数に余裕がないので予測到着トリップがそのまま現実の到着トリップとなる可能性が低くなる。
【００２１】
そこで、この比率（減少係数という）を予測到着トリップ数に乗算した値を予測到着トリップ数として予測発生車両数の計算に使用する。すなわち、予測発生車両数および減少係数は式(f1)および式(f2)で算出される。
予測発生車両数＝現有車両数＋（減少係数×予測到着トリップ数）＋到着トリップ数…(f1)
減少係数＝（現有車両数＋到着トリップ数）÷予測発生デマンド数…(f2)
評価値算出部１０５は、各ポートＰでの車両数のひっ迫度合を判断するための評価値を、予測発生デマンド数と予測発生車両数とに基づき、次式(f3)を使用して算出する。
評価値＝（予測発生車両数−予測発生デマンド）÷予測発生デマンド数１／２  …(f3)
なお、式(f3)において予測発生デマンド数の乗根を分母にしたのは、予測発生デマンド数の変化に応じて評価値が大きく変化するように、つまり感度を大きくして、後述の再配車設定処理を初期の目的どおりに実行するためである。従って式(f3)では２乗根を採用しているが、３乗やその他目的に合わせた乗根を利用しても良い。当然のことながら乗数が増加すれば評価値の感度は敏感となる。
【００２２】
過不足数算出部１０６は予測発生デマンド数と予測発生車両数との差、つまり車両の過不足数を算出する。再配車設定部１０７は各ポートＰの車両過不足数に基づき、かつ前記評価値を考慮して、余剰の車両４を他のポートＰに移動させる再配車の指示をする。この再配車指示は前記通信装置１２を通じて車両４に通知される。再配車に応じることができるように車両４には通信装置と自動走行装置とが設けられている。自動走行装置は地図データおよびＧＰＳを利用した位置検知システム、および信号機や障害物の監視システム等を利用した既知のシステムを採用することができる。
【００２３】
配車設定部１０８は乗車可能な車両があれば、直ちに貸出許可および貸出車両を端末２に通知する。また、車両が不足している場合には、到着トリップや再配車の到着予定時刻等に基づいて待ち時間を算出し、端末２に通知する。それにより、利用者は待ち時間を認識できる。
【００２４】
なお、ＳＤ設定部１０９は、予測発生トリップ記憶部１１０の記憶データに基づいて予定時間あたりに発生が予測されるデマンドが予定の基準台数を上回っているか否かを判断する。そして、この判断結果により、予測発生トリップのうち、現時点から何時間（又は何分後）までのものを検索するか、つまり検索範囲（ＳＤ時間）を決定する。前記予測発生デマンド数算出部１０２や予測発生車両数算出部１０４はこのＳＤ時間内でのデマンド数や車両数を算出する。ＳＤ時間の決定アルゴリズムについては後述する。
【００２５】
続いて、具体的な配車および再配車の例を説明する。各ポートＰの現有車両数と現有デマンド数のみによって車両の再配車を行うと、デマンドの変動や車両の移動による新たな車両の過不足が生じるため効率的な配車を行えない。そこで、本実施形態では、予め設定したＳＤ時間内での予測発生デマンドや予測発生車両数を勘案して車両の過不足を算出し、再配車を行う。この場合、上述のように予測到着トリップ数の精度を高めるための減少係数を使用するとともに、各ポートの車両数のひっ迫度合を代表する評価値を考慮して再配車を行う。図３は、各ポートＰにおける発生トリップと到着トリップの発生による車両数の変化を示した図である。この図では、現ＳＤ時間で予想されるトリップの発生を見越しているが、再配車分までは考慮していない。
【００２６】
同図において、ポートＰ１では現有デマンド数が「３」であり現有車両数は「０」であるので、現時点では車両が３台不足している。このポートＰ１では、現時点以前において他のポートで生じた発生トリップによる到着トリップＴａ１と、ポートＰ３において生じた現ＳＤ時間当初の発生トリップＴｄ３による到着トリップＴａ１１とがある。一方、予測発生トリップＴｆ１が発生すると予測されているので合計デマンド数つまり予測発生デマンド数は「４」となる。したがって、現ＳＤ時間内で使用可能な車両数が「２」に対してデマンド数は「４」であるので、結果的に２台の車両不足が発生すると考えられる。
【００２７】
ポートＰ２では現有デマンド数が「０」であり現有車両数は「５」であるので、現時点では車両が５台余っている。このポートＰ２では、予測発生トリップＴｆ２，Ｔｆ２１が発生すると予測されているので合計デマンド数は「２」となる。したがって、現ＳＤ時間内で使用可能な車両数が「５」に対してデマンド数は「２」であるので、結果的に３台の余剰車両がでると予測される。
【００２８】
ポートＰ３では現有デマンド数が「５」であり現有車両数は「２」であるので、現時点では車両が３台不足している。このポートＰ３では、現有車両が２台あるので２つのデマンドに直ちに応答して発生トリップＴｄ３，Ｔｄ３１が発生する。また、それ以前のＳＤ時間において他のポートで生じた発生トリップによる到着トリップＴａ３，Ｔａ３１がある。予測発生トリップはないので合計デマンド数は「５」から変わらない。その結果、現ＳＤ時間内で使用可能な車両数が「４」に対してデマンド数は「５」であるので、車両が１台不足している。
【００２９】
ポートＰ４では現有デマンド数が「１」であり現有車両数は「１」であるので、現時点では車両の過不足はない。このポートＰ４では、現有車両が１台あるのでデマンドに直ちに応答して発生トリップＴｄ４が発生する。また、このポートＰ４では、予測発生トリップＴｆ４があると予測されているので合計デマンド数は「２」となる。また、ポートＰ３で生じた発生トリップによる到着トリップＴａ４が発生すると予測される。したがって、現ＳＤ時間内で使用可能な車両数が「２」に対してデマンド数は「２」であるので、車両の過不足はない。
【００３０】
ポートＰ５では現有デマンド数が「０」であり現有車両数は「１」であるので、現時点では車両が１台余っている。このポートＰ５では、ポートＰ４での発生トリップＴｄ４による到着トリップＴａ５があり、かつ、それ以前のＳＤ時間において他のポートで生じた発生トリップによる到着トリップＴａ５１がある。また、予測発生トリップＴｆ５があると予測されているので合計デマンド数は「１」となる。その結果、現ＳＤ時間内で使用可能な車両数が「３」に対してデマンド数は「１」であるので、余剰車両が２台発生する。
【００３１】
上記ＳＤ時間内での車両数やデマンド数の変動を前提に再配車を設定する。以下、再配車のアルゴリズムを段階的に説明する。まず第１段階として、ＳＤ時間内に再配車可能なポートと車両数を検出する。上述の場合では、ポートＰ２とポートＰ５とで車両が余っているので再配車が可能である。第２段階として、再配車可能なポートでは再配車した後の残り車両数を求める。そして、第３段階としてこの残り車両数によって次に発生するデマンドに応じることができるかを判別する。すなわち、すべての車両を再配車した後、到着トリップ等によって該ポートＰの車両数が回復するより前にデマンドが発生した場合にはそのデマンドに直ちに応答できない。そこで、残り車両数が次に発生するデマンド分の車両として使用できる見込みがあれば実際に再配車実行可とする。なお、再配車は、各ポートＰの評価値を算出し、評価値の低いポートＰから順番に設定する。ここで、車両が余っているポートＰのうち、車両が不足しているポートＰに近い距離にあるポートＰから順に再配車可能かどうかを判断するか、評価値が最も高いポートから順に再配車が可能かどうかを判断する。
【００３２】
上述の場合では、ポートＰ２において、余剰分の３台を再配車したとしても車両は２台残っているので、次に発生する予測発生トリップＴｆ２に応じてもさらに１台の余剰がある。したがって、ポートＰ２では３台の再配車を行う余裕があり、再配車実行可能である。一方、ポートＰ５では、余剰分の２台を再配車すると残り車両数は１台となり、次に発生する予測発生トリップＴｆ５に応ずると残りはなくなる。このように、ポートＰ５では再配車すると残り車両数に余裕がなくなるので再配車実行不可とする。
【００３３】
仮に、ポートＰ５でも再配車可能な場合、ポートＰ２とポートＰ５の双方から再配車が可能となり、これらのポートＰ２，Ｐ５のうち車両が不足しているポートＰ１，Ｐ３により近い方から再配車することができる。
【００３４】
上記検討結果に基づいて再配車した場合の、ＳＤ時間内での各ポートＰでの車両数の変化を図４に示す。同図において、ポートＰ１では、現デマンドの利用者の１人は到着トリップＴａ１の車両に乗車でき、２，３番目の利用者はポートＰ２から再配車された２台の車両（Ｄｖ１，Ｄｖ２）に乗車できる。そして、予測発生トリップＴｆ１の利用者は到着コマンドＴａ１１の車両に乗車できる。
【００３５】
ポートＰ２では２台の車両（ｄ１，ｄ２）をポートＰ１に再配車し、１台の車両（ｄ３）をポートＰ３に再配車した。そして、予測発生トリップＴｆ２の利用者は現有車両（Ｖ１）に乗車でき、予測発生トリップＴｆ２１の利用者は現有車両（Ｖ２）に乗車できる。
【００３６】
ポートＰ３では現有車両が２台あるので５個のデマンドのうち２個には直ちに応答でき、２人の利用者は発生トリップＴｄ３，Ｔｄ３１の車両に乗車できる。また、３人目と４人目の利用者は到着トリップＴａ３，Ｔａ３１の車両に乗車でき、５人目の利用者はポートＰ２から再配車された車両（Ｄｖ３）に乗車できる。
【００３７】
ポートＰ４では現有車両が１台あるので１個あるデマンドに直ちに応答でき、利用者は発生トリップＴｄ４の車両に乗車できる。また、予測発生トリップに対応する利用者は到着トリップＴａ４の車両に乗車できる。さらに、ポートＰ４では到着トリップＴａ４１があるが、これは、ポートＰ５での予測発生トリップＴｆ５に基づくものであり予測不能であり、再配車検討時には考慮されていない。
【００３８】
ポートＰ５では現有車両が１台あるがデマンドはないので発生トリップは直ちには生じない。予測発生トリップＴｆ５の利用者は現有車両Ｖ５に乗車できる。その後に発生する到着トリップＴａ５，Ｔａ５１の車両は、再配車されないでそのまま残る。ポートＰ５では、ポートＰ４で生じた予測発生トリップＴｆ４に基づく到着トリップＴａ５２があるが、これは予測不能なものであり、再配車検討時には考慮されていないが、統計データに基づき、この到着トリップＴａ５２を考慮して計算してもよい。
【００３９】
このようにして、結果的に、ポートＰ１〜ポートＰ３ではＳＤ時間内で過不足なくデマンドに対応でき、さらにポートＰ４では１台、ポートＰ５では３台の車両が残ることになる。
【００４０】
上述の例では、現ＳＤ時間内でデマンドに応じることができた。しかし、このＳＤ時間内でデマンドに応じることができなかった場合は、不足している車両は次のＳＤ時間の再配車の検討時まで持ち越す。また、予め最大待ち時間を設定しておき、この現ＳＤ時間で設定最大待ち時間を越える場合は、先に再配車しないと決定したポートＰをも含めて再配車可能車両を再配車してデマンドに応じる。
【００４１】
次に、上述の再配車の処理をフローチャートを参照してさらに説明する。図５は再配車設定処理のフローチャートである。ステップＳ１では、予測発生デマンド数を算出する。ステップＳ２では予測発生車両数を算出する。ステップＳ３では予測発生デマンド数および予測発生車両数から前記式(f1)を使用して評価値を算出する。ステップＳ１〜Ｓ３の処理をすべてのポートＰに関して実行したならばステップＳ４に進む。
【００４２】
ステップＳ４では、各ポートＰを評価値の小さい順番に並べる。ステップＳ５では評価値の小さいポートＰから順番に車両の過不足をチェックする。ステップＳ６ではすべてのポートＰのチェックを終了したかを判断する。この判断が否定ならばステップＳ７に進む。ステップＳ７では当該ポートＰの予測発生車両数から予測発生デマンド数を減算し、その減算結果を変数Ｂにセットする。ステップＳ８では、変数Ｂが負（マイナス）か否かにより当該ポートＰで車両が不足しているか否かを判断する。
【００４３】
車両が不足しているポートＰが検出されたならばステップＳ９に進み、再配車可能なポートＰの有無を、車両が不足しているポートＰからの距離が小さい順番にチェックする。ステップＳ１０ではすべてのポートＰのチェックを終了したかを判断する。この判断が否定ならばステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では当該ポートＰで現に車両が余っているか否かを判断する。ここで、車両が余っている場合とは、現に車両が余っていて、かつ現有車両数が予測発生デマンド数よりも大きい場合をいう。これは過不足の計算によって余っていると判断された車両を再配車した場合にも、さらに残り車両があって、次の発生デマンドにも応じることができるようにするためである。
【００４４】
ステップＳ１１が肯定ならばステップＳ１２に進み、再配車を行う。ステップＳ１３では、ステップＳ１２での再配車を行った後の予測発生デマンド数と予測発生車両数から評価値を算出する。評価値が算出されたならばステップＳ４に進み、再び上述の処理を実行する。
【００４５】
すべてのポートＰで車両数が不足していない場合、つまりステップＳ６が肯定の場合は再配車は必要がないのでこの処理を終了する。また、すべてのポートＰに関して、再配車できるほど車両が余ってはいない場合、つまりステップＳ１０が肯定の場合は再配車はできないのでこの処理を終了する。
【００４６】
このように、本実施形態では、評価値をもとに車両数不足がより深刻なポートＰから順に再配車をしていき、１回再配車する度に評価値を算出し直しているので、１回の再配車によって変動する可能性がある車両過不足にダイナミックに対応していくことができる。
【００４７】
なお、上記フローチャートでは、再配車可能なポートを検出するため、車両が不足しているポートＰから距離の近い順に各ポートをチェックしていくようにしたが、このチェックを、評価値の大きいポートＰから順番に行うようにしてもよい。こうすることにより、特定のポートだけが他から突出して車両に余剰があるという状態を防止でき、すべてのポートＰで均等に車両が配備されている状態を維持することができる。
【００４８】
次に、ＳＤ時間設定のためのアルゴリズムについて説明する。図６は、各ポート間の再配車の所要時間を示す図である。同図に示すように、最も遠いポート間の所要時間は３０分であり、最も近いポート間でも所要時間は５分である。この図から明らかなように、５分未満のＳＤ時間で再配車可能な車両数を決定しても、そのＳＤ時間では再配車された車両が予定のポートにまで到達しない。また、５分以上７分未満のＳＤ時間ではポートＰ１およびポートＰ２間でしか再配車できない。さらに、７分以上９分未満のＳＤ時間ではポートＰ１およびポートＰ２間、ならびにポートＰ２およびポートＰ３間でしか再配車できない。以下、同様に検討していくと、３０分以上のＳＤ時間内では全ポート間で再配車が可能である。このように、再配車を可能にするためには各ポートＰ間の最小所要時間以上のＳＤ時間を設定する必要がある。図６の例では５分以上である。
【００４９】
また、最大待ち時間との関係では、最大待ち時間よりも短いＳＤ時間とする必要がある。例えば最大待ち時間を１５分とした場合、ＳＤ時間は１５分未満に設定する必要があり、この場合、ポートＰ１およびポートＰ２間、ポートＰ２およびポートＰ３間、ポートＰ３およびポートＰ４間、ならびにポートＰ４およびポートＰ５間で再配車が可能となる。なお、車両４を自動走行させて再配車する場合は、各ポート間の所要時間は、自動走行時の走行速度に基づいて決定するのはもちろんである。
【００５０】
次に、配備される車両台数との関連でＳＤ時間を決定するためのアルゴリズムについて説明する。ポートＰにおける総デマンド数と同数の車両を配備しておけば、そのポートＰに再配車する必要はないのは明らかであり、ポートＰに配備する車両数を少なくしていくほど再配車数は多くなる。したがって、車両の配備台数が多く、再配車の必要性が低い場合は、ＳＤ時間を短く設定でき、ポートＰでの待ち時間も短くなる傾向がある。
【００５１】
しかし、配備台数を無制限に多くするのは経済的ではないため、ＳＤ時間を長くし、積極的に再配車を活用することによって配備台数を少なくすることが好ましい。一方、配備台数を少なくしてＳＤ時間を極端に長くすると、待ち時間が長くなる傾向がある。また、ＳＤ時間が長くなると待ち時間は増えるが、他のポートからの到着トリップが多く期待できるようになるので再配車数は比較的少なくなってくる。したがって、配備台数、再配車数、および待ち時間を総合的に検討してＳＤ時間を決定するのがよい。
【００５２】
図７は、車両の配備台数と再配車数との関係をＳＤ時間をパラメータとして示した図であり、図８は、車両の配備台数と平均待ち時間との関係をＳＤ時間をパラメータとして示した図である。図７において、配備台数がａ台以下、再配車数Ａ台以下という設定条件において、配備台数を少なくしていくと同じＳＤ時間では再配車数が少なくなる（ＳＤ時間はＳＤ１＞ＳＤ２＞ＳＤ３＞ＳＤ４とする）。一方、図８に見られるように、配備台数を少なくしていくと平均待ち時間が長くなる。すなわち、配備台数を少なくすると再配車数が少なくなるので、結果として待ち時間が長引いてくる。
【００５３】
したがって、配備台数を少なくしたときに、平均待ち時間が、その上限であるＢ分を越えないようにするには再配車数を増加させる必要があり、そのためにはＳＤ時間を短くしていかなければならない。換言すれば、再配車数を少なくしようとすればＳＤ時間を長くする必要があり、平均待ち時間を少なくしようとすればＳＤ時間は短くする必要がある。
【００５４】
例えば、ポイントＬ，Ｍ，Ｈを設定すると、そのいずれにおいても、平均待ち時間の上限Ｂ分および再配車数Ａ台の設定を共に満足している。したがって、配備台数、再配車数、および平均待ち時間のどれを優先させるかを、その時々の必要性（例えば、ビジネス判断）によって決定することができる。
【００５５】
次に、理想的な車両の配備台数について検討した結果を説明する。各ポートで実際に発生するデマンドと乗車需要統計データの予測発生トリップによって予測されるデマンドとの間にずれがあった場合にも待ち時間を「０」にするには、理論上、デマンドが１つ発生するときに常に全ポートに１台ずつの車両が存在していればよい。一方、あるポートでデマンドが発生した場合に、そのデマンドの行き先から前記デマンドが発生したポートへ再配車できるような数の車両を配備してあれば、これら２つのポート間を車両が移動する時間後には、これら２つのポートには必ず車両が存在することになり、全ポートの車両の配備台数は初期の状態と同じになる。
【００５６】
仮に、すべてのポート間での移動時間が一定とした場合、あるポートでデマンドが発生したときに、このポートに他のいずれのポートから再配車をしても上述のように各車両が出入りするポート間で車両を再配車により補充すれば、移動時間後にはすべてのポートに車両を存在させることができる。そして、デマンドの発生頻度が前記各ポート間の移動時間毎に１回であれば、各ポートに１台の車両を配備しておけば、理論的には待ち時間は「０」となる。
【００５７】
したがって、実際には、エリア全体で予測される予測発生トリップが上記移動時間毎に何回あるかを、１日あたりの全予測発生トリップの数から換算して配備台数を決定すればよいこととなる。
【００５８】
以下に具体的な数値をもとにシミュレーションした例を説明する。図９は、エリアのサイズを特定するための各ポートＰ１〜Ｐ５相互間の走行時間を示す図である。同図（ａ）は人が車両を運転する場合の走行時間（時速４８ｋｍ／時）、同図（ｂ）は無人自動走行時の走行時間（時速１６ｋｍ／時）である。
【００５９】
図１０は、１日の乗車需要の実測値の一例を示す図である。同図のように乗車需要は１日を通して安定しておらず、かなりの変動がある。この例では１日の全予測発生トリップの数は約１８００トリップである。
【００６０】
上記シミュレーションの条件をもとに最適な配備台数を計算する。各ポート間の移動時間は無人自動走行時をのものを基準とする。再配車の時は、有人の時よりも走行速度が遅いため、移動時間が長くなるためである。図９（ｂ）に示した車両の走行時間を単純に平均すると１４．４６分（約１５分）となる。１日の全予測発生トリップの数１８００をもとに計算すると、１５分あたりの発生トリップ数は約１８回となる。このことは、各ポート間を有人車両と再配車の車両とが相互補完するために行き来している間に約１８回のトリップが発生していることを意味する。したがって、各ポート毎に、各ポート間の車両の平均移動時間あたりの予測発生トリップ分の車両が配備されればよい。具体的には、５か所のポートのそれぞれに１８台ずつの車両つまり９０台（換言すれば１日の全予測発生トリップ数１８００の５％）の車両をエリア内に配備してあれば、発生トリップに応答していずれかのポートから再配車することができ、理論的には、デマンド発生時には常に１台の車両が各ポートに存在することになる。
【００６１】
但し、実際には各ポート間の移動時間にはバラツキがあるほか、１日の総発生トリップ数も変化するうえ、デマンドがある時間に集中して発生することがあるなど、不確実要素があるため、必ずしも待ち時間は「０」にはならない。しかし、上述のように、統計データから発生トリップや到着トリップを予測して再配車するシステムにおいて、実際のデマンドが予測値からずれたときでも待ち時間の変動は小さくすることができる。
【００６２】
図１１，図１２は、乗車需要統計データの予測発生トリップから実際のデマンド（発生トリップ）をずらせた場合を含むエリア内の車両の配備台数毎の待ち時間の偏差を示す図である。両図において、横軸にはトリップ数／ポート数をとってある。なお、図１２は図１１において待ち時間偏差を拡大して示した図である。
【００６３】
両図に示すように、配備台数が９０台であれば、前記統計データから実際のデマンドがずれた場合であってもそのずれの大小にかかわらず待ち時間の偏差は小さく安定しているのがわかる。一方、配備台数が７２台および５４台では、統計データから実際のデマンドがずれた場合に待ち時間の偏差はきわめて大きくなり変動が激しいことがわかる。トリップ数とポート数との比が小さくなった場合、つまりポート数に対してトリップ数が極めて少ない場合には偏差は大きくなるが、トリップ数が「１８００」に対してポート数が「１０程度以下」であればトリップ数やポート数における待ち時間の偏差は小さい。つまり、トリップ数やポート数に待ち時間は影響を受けにくいということになる。
【００６４】
上述のように、車両配備台数を各ポート間の平均移動時間あたりの予測発生トリップの数に基づいて決定すれば実際のデマンドの変動に対して安定的な配車システムとすることができる。
【００６５】
さらに、図１０からも理解できるように、デマンドは１日（２４時間）すべてにおいて発生しているわけではなく、デマンドが全くない時間帯（４時間）が存在する。したがって、１日の全予測発生トリップの総乗車需要１８００トリップは２０時間分のトリップ数と考えて、各ポート間の平均移動時間あたりの予測発生トリップ数を換算してもよい。
【００６６】
その場合、各ポート間でのトリップの発生頻度は均等ではなく偏りがあることも考慮することが好ましい。例えば、ポートＰ１〜Ｐ２間で往来する車両の数が、ポートＰ１〜Ｐ５間で往来する車両の数より多い場合が考えられる。
【００６７】
その例を図９（ｃ）に示した。同図は、ポート間トリップの発生頻度つまり前記トリップに対する割合を示す図である。この場合、各ポート間の平均移動時間は上述の単純平均に代えて加重平均をすることが好ましい。図９（ｂ）と（ｃ）より、平均移動時間は１１．９１分（約１２分）となる。したがって、２０時間あたり１８００トリップは約１２分あたり１８トリップとなり５ポートで９０台の車両を配備すればよいことになる。
【００６８】
このような各ポート間でのトリップの発生頻度はエリア固有のものであるので、エリアが設定されたときにそのエリアの特徴から発生頻度を推測したりデータを採取したりして確定することができる。
【００６９】
したがって、上記各ポート間での発生トリップの頻度や１日のデマンド分布を考慮して、前記各ポート間の移動時間やこの移動時間内の予測発生トリップの数を考慮するのが好ましい。すなわち、各ポート間移動時間は単純平均値ではなく発生トリップの頻度を加味した加重平均値として取り扱うのもよいし、その場合１日は必ずしも２４時間として取り扱わないのもよい。
【００７０】
なお、上述の実施形態では、車両４を自動走行させて再配車するシステムを想定したが、本発明はそれに限定されず、再配車は、人が運転して行うものでもよいし、車両４をトレーラ等、他の車両で牽引して行うものでもよい。また、利用者が運転するものに限らず、タクシーやハイヤーの配車システムにも適用できる。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１〜５の発明によれば、車両が不足しているポートに再配車を行う場合に、最も車両不足が最も深刻なポートに対して実施される。したがって、車両不足が生じた場合に、エリア内で一部に偏ることなく公平に配車することができる。
【００７２】
特に、請求項３の発明によれば、車両数のひっ迫度合を示す評価値が再配車毎に更新されていくので、車両が不足しているポートが複数あるときに、万遍なく移動させることができる。また、請求項４の発明によれば、より車両数に余裕があるポートから再配車され、エリア内に均等に車両が配備される。また請求項５の発明によれば、車両が不足しているポートに対して最も近いポートから再配車されるので、より一層車両の待ち時間が短縮化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る配車システムの構成を示す系統図である。
【図２】  ポートに配備される端末とホストコンピュータとにおける要部機能を示すブロック図である。
【図３】  再配車指示前の各ポートの乗車需要および車両数を示す図である。
【図４】  再配車指示後の各ポートの乗車需要および車両数を示す図である。
【図５】  再配車設定処理のフローチャートである。
【図６】  各ポート間の車両の移動時間の一例を示す図である。
【図７】  配備台数と再配車数との関係を示す図である。
【図８】  配備台数と平均待ち時間との関係を示す図である。
【図９】  各ポート間の車両の移動時間のシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】  １日の乗車重要の推移を示す図である。
【図１１】  配備台数毎の待ち時間の偏差を示す図である。
【図１２】  配備台数毎の待ち時間の偏差を示す図である。
【符号の説明】
１…ホストコンピュータ、  ２…端末、  ３…センサ、  ４…車両、  １０…ＣＰＵ、  １１…メモリ、  １２…通信装置、  ２０…現有デマンド数検出部、  ２１…現有車両数検出部、  ２２…到着トリップ数通知部、  ２３…表示部、  １０１…予測発生トリップ検出部、  １０２…予測発生デマンド数算出部、  １０３…予測到着トリップ数検出部、  １０４…予測発生車両数算出部、  １０５…評価値算出部、１０６…過不足数算出部、  １０７…再配車設定部、  １０８…配車設定部、  １０９…ＳＤ設定部、  １１０…予測発生トリップ記憶部
【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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