(57)【要約】【課題】複数の乗換組合せが存在する場合であっても簡易な構成で実効的な運行計画を作成する。【解決手段】実施形態の運行計画作成装置の指標データ抽出部は、乗換駅における二つの路線における列車の着時刻及び発時刻が予め設定された時刻表データに基づいて、着時刻及び発時刻を調整するにあたって、指標データを抽出する。指標算出部は、指標データ抽出部により抽出された指標データに基づいて、着時刻あるいは発時刻を評価するための評価指標データを算出する。時刻決定部は、評価指標データ及び所定の調整方針に基づいて、着時刻及び発時刻を評価が高くなるように決定し、時刻表データを更新する。【選択図】図１
2016159746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗換駅における二つの路線における列車の着時刻及び発時刻が予め設定された時刻表データに基づいて、前記着時刻及び前記発時刻を調整するにあたって、指標データを抽出する指標データ抽出部と、
前記指標データ抽出部により抽出された指標データに基づいて、前記着時刻あるいは前記発時刻を評価するための評価指標データを算出する指標算出部と、
前記評価指標データ及び所定の調整方針に基づいて、前記着時刻及び前記発時を前記評価が高くなるように決定し、前記時刻表データを更新する時刻決定部と、
を備えた運行計画作成装置。
【請求項２】
前記時刻決定部は、前記着時刻あるいは前記発時刻の調整時刻を複数の乗換経路のそれぞれに対して決定する調整時刻決定部と、
前記調整時刻決定部が決定した調整時刻の競合を解消して、前記着時刻及び前記発時を前記評価が高くなるように決定する競合解消部と、
請求項１記載の運行計画作成装置。
【請求項３】
前記競合解消部は、前記調整時刻の競合を解消するにあたって、予め前記複数の乗換経路についてそれぞれ設定された優先順位に基づいて前記競合を解消する、
請求項２記載の運行計画作成装置。
【請求項４】
前記優先順位は、時間帯に応じて可変とされている、
請求項３記載の運行計画作成装置。
【請求項５】
前記指標データは、第１の路線の第１の方向に向かう列車から前記乗換駅において、第２の路線の第２の方向に向かう列車に乗り換える場合の乗換時間に相当する乗換時間データであり、
前記評価指標データは、所定の時間帯における前記乗換時間の平均値である平均乗換時間若しくは所定の時間帯における前記第２の路線のホームへ移動後の乗換待ち時間の平均値である平均乗換待ち時間である、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の運行計画作成装置。
【請求項６】
前記第２の路線のホームへの移動時間は、最小移動時間及び最大移動時間が予め定められており、前記乗換待ち時間は、前記最小移動時間及び前記最大移動時間にそれぞれ基づいて算出される、
請求項５記載の運行計画作成装置。
【請求項７】
前記指標データは、前駅から前記乗換駅に至る走行を行うにあたって前記列車が消費する駅間エネルギーに相当する駅間エネルギーデータであり、
前記評価指標データは、所定の時間帯における前記駅間エネルギーの平均値である平均駅間エネルギーである、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の運行計画作成装置。
【請求項８】
前記時刻決定部が決定した前記着時刻及び前記発時刻に基づいて駅間走行時間を決定する駅間走行時間決定部を備えた、
を備えた請求項１乃至請求項７のいずれか一項記載の運行計画作成装置。
【請求項９】
乗換駅における二つの路線における列車の着時刻及び発時刻を時刻表データとして予め記憶する時刻表データベースを参照可能な運行計画作成装置で実行される方法であって、
前記時刻表データに基づいて、前記着時刻及び前記発時刻を調整するにあたって、指標データを抽出する過程と、
前記抽出された指標データに基づいて、前記着時刻あるいは前記発時刻を評価するための評価指標データを算出する過程と、
前記評価指標データ及び所定の調整方針に基づいて、前記着時刻及び前記発時を前記評価が高くなるように決定し、前記時刻表データを更新する過程と、
を備えた方法。
【請求項１０】
乗換駅における二つの路線における列車の着時刻及び発時刻を時刻表データとして予め記憶する時刻表データベースを参照可能な運行計画作成装置をコンピュータにより制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記時刻表データに基づいて、前記着時刻及び前記発時刻を調整するにあたって、指標データを抽出する手段と、
前記抽出された指標データに基づいて、前記着時刻あるいは前記発時刻を評価するための評価指標データを算出する手段と、
前記評価指標データ及び所定の調整方針に基づいて、前記着時刻及び前記発時を前記評価が高くなるように決定し、前記時刻表データを更新する手段と、
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】
本発明の実施形態は、運行計画作成装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
路線Ｘと路線Ｙの駅での接続や複数の種別の列車に対する複数の路線の運行計画では、各時刻表の調整をうまく行わないと、時刻を合わせるために無駄な加速減速が発生したり、駅での乗り換えの待ち時間が発生したりする。これらの時刻表間の調整は人手が基本であり、時間を要する場合や、全体として最適になっていない場合が考えられる。
鉄道分野における従来の技術として、列車ダイヤに対する評価を考慮に入れた列車ダイヤの修正を行うことが可能な新たな列車ダイヤ作成方法として、微小時間Δｔだけ変化させたときの不効用値Ｕの変化ΔＵに応じ、発着時刻変更する、というものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１６３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術においては、第１の方向へ向かう列車から、第２の方向へ向かう列車に乗り換える場合の個別の組み合わせに対する時刻変更を行うものであり、複数の路線間で相互に乗り換えが可能な乗換駅において、複数の乗換経路を総合的に考慮して時刻表などの運行計画を作成や調整するものではなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の乗換組合せが存在する場合であっても簡易な構成で実効的な運行計画を作成することが可能な運行計画作成装置、方法及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の運行計画作成装置の指標データ抽出部は、乗換駅における二つの路線における列車の着時刻及び発時刻が予め設定された時刻表データに基づいて、着時刻及び発時刻を調整するにあたって、指標データを抽出する。
指標算出部は、指標データ抽出部により抽出された指標データに基づいて、着時刻あるいは発時刻を評価するための評価指標データを算出する。
時刻決定部は、評価指標データ及び所定の調整方針に基づいて、着時刻及び発時刻を評価が高くなるように決定し、時刻表データを更新する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、運行計画作成装置の概要構成ブロック図である。
【図２】図２は、一つの路線の一つの方向に向かう列車の乗換駅への着時刻あるいは発時刻を変更した場合に影響を受ける列車についての説明図である。
【図３】図３は、乗換時間の説明図である。
【図４】図４は、実施形態の動作説明図である。
【図５】図５は、第１実施形態の処理フローチャートである。
【図６】図６は、調整条件データベースに格納された優先順位データベースの一例を示す図である。
【図７】図７は、乗換時間の調整例の説明図である。
【図８】図８は、運転間隔と優先順位との関係説明図である。
【図９】図９は、移動時間に所定の幅を持たせる場合の説明図（その１）である。
【図１０】図１０は、移動時間に所定の幅を持たせる場合の説明図（その２）である。
【図１１】図１１は、図１０に対応する乗換待ち時間の変化の説明図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態の運行計画作成装置の概要構成ブロック図である。
【図１３】図１３は、第２実施形態の動作説明図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態の処理フローチャートである。
【図１５】図１５は、駅間エネルギーの増加の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［１］第１実施形態
次に実施形態の運行計画作成装置について、図面を参照して説明する。
図１は、運行計画作成装置の概要構成ブロック図である。
以下の説明においては、説明の簡略化のため、二つの路線の列車が停車する乗換駅の運行計画を行う運行計画作成装置を例とする。
【０００９】
運行計画作成装置１０は、対象となる乗換駅における二つの路線の時刻表（上り及び下りのそれぞれ二つずつ）を記憶した時刻表データベース（ＤＢ）１１と、時刻表データベース１１を参照し現在の時刻表に基づいてそれぞれの列車について二つの路線間の乗換時間を算出する乗換時間算出部１２と、同一の乗換経路に対応する複数の列車について平均乗換時間を算出する平均乗換時間算出部１３と、同一の列車について複数の乗換時間が存在する場合にいずれを採用するかを判別するための調整条件を予め格納した調整条件データベース１４と、平均乗換時間算出部１３の算出結果及び調整条件データベース１４を参照して、列車の着時刻及び発時刻を決定する時刻決定処理部１５と、時刻決定処理部１５の決定結果に基づいて、駅間走行時間を決定する駅間走行時間決定部１６と、を備えて構成されている。
【００１０】
上記構成において、時刻決定処理部１５は、平均乗換時間算出部１３の算出結果及び調整条件データベース１４を参照して、列車の着時刻及び発時刻を決定するとともに、決定した列車の着時刻あるいは発時刻に競合が発生していて決定ができない場合に列車の着時刻及び発時刻を仮に決定する時刻決定部１５Ａと、列車の着時刻あるいは発時刻に競合が発生していて決定ができない場合に競合を解消する処理を行う競合解消部１５Ｂと、を備えている。
【００１１】
ここで、第１の路線を路線Ｘとし、第２の路線を路線Ｙとする。また、路線Ｘについては、方向Ａ（例えば、上り方向）及び方向Ｂ（例えば、下り方向）に向かう列車があるものとする。また、同様に路線Ｙについては、方向Ｃ及び方向Ｄに向かう列車があるものとする。
【００１２】
図２は、一つの路線の一つの方向に向かう列車の乗換駅への着時刻あるいは発時刻を変更した場合に影響を受ける列車についての説明図である。
したがって、例えば、路線Ｘの方向Ａに向かう列車の着時刻あるいは発時刻を変更すると、当該方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｃへの乗り換え、当該方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｄへの乗り換え、路線Ｙの方向Ｃへ向かう列車から路線Ｘの方向Ａへの乗り換え及び路線Ｙの方向Ｄへ向かう列車から路線Ｘの方向Ａへの乗り換えへの影響が生じることがわかる。
【００１３】
以下においては、理解の容易のため、例えば、方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｃへの乗り換えを「ＸＡ→ＹＣ」と表記し、方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｄへの乗り換えを「ＸＡ→ＹＤ」と表記し、路線Ｙの方向Ｃへ向かう列車から路線Ｘの方向Ａへの乗り換えを「ＹＣ→ＸＡ」と表記し、路線Ｙの方向Ｄへ向かう列車から路線Ｘの方向Ａへの乗り換えを「ＹＤ→ＸＡ」と表記するものとする。
【００１４】
図３は、乗換時間の説明図である。
ある時間帯に乗換駅ＳＴにおいて、路線Ｙの方向Ｃに向かう列車として第１列車ＴＲ１、第３列車ＴＲ３、第５列車ＴＲ５の３本存在し、路線Ｘの方向Ａに向かう列車として第２列車ＴＲ２が存在するものとする。
【００１５】
時刻ｔ１に路線Ｘの方向Ａに向かう第２列車ＴＲ２が時刻ｔ１に到着し、第２列車ＴＲ２の乗客が路線Ｙの方向Ｂに向かう列車が到着するホームへ移動時間ＭＴ（＝Ｔ２−ｔ１）かかり、時刻ｔ２に路線Ｙの方向Ｂに向かう列車が到着するホームに時刻ｔ２に到着したとする。したがって、
移動時間ＭＴ＝Ｔ２−ｔ１
となる。
【００１６】
ところで、第２列車ＴＲ２の到着後に乗換駅ＳＴを出発する路線Ｙの方向Ｃに向かう列車としては、第３列車ＴＲ３が存在するが、時刻Ｔ２が時刻ｔ２よりも遅い場合は、乗り換えは間に合わないので、乗換可能な路線Ｙの方向Ｃに向かう列車は、第５列車ＴＲ５となる。
【００１７】
この結果、乗客が路線Ｙの方向Ｃに向かう列車が到着するホームに着いてからの待ち時間ＷＴは、時刻Ｔ２から第５列車ＴＲ５の発時刻ｔ３の差であるｔ３−Ｔ２となる。
【００１８】
したがって、乗換時間ＴＴは、以下のように定義される。
乗換時間ＴＴ＝移動時間＋待ち時間
＝（Ｔ２−ｔ１）＋（ｔ３−Ｔ２）
＝ｔ３−ｔ１
と定義される。
【００１９】
次に第１実施形態の動作について説明する。
図４は、実施形態の動作説明図である。
図４（ａ）は、路線Ｘの方向Ａに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベースの説明図である。
【００２０】
図４（ｂ）は、路線Ｘの方向Ｂに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベースの説明図である。
図４（ｃ）は、路線Ｙの方向Ｃに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベースの説明図である。
図４（ｄ）は、乗換時間の説明図である。
【００２１】
図５は、第１実施形態の処理フローチャートである。
運行計画作成装置１０の乗換時間算出部１２は、時刻表データベース１１を参照し現在の時刻表に基づいてそれぞれの列車について二つの路線間の乗換時間を算出する（ステップＳ１１）。
【００２２】
ここで、まず路線Ｘの方向Ａの列車から路線Ｙの方向Ｃに乗り換える場合の乗換時間算出処理について説明する。
乗換時間算出部１２は、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｃに向かう列車に乗り換える場合、乗換先の路線Ｙの方向Ｃに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベース（図４（ｃ））を参照して、乗換先の列車の発時刻を取得する（ステップＳ１１−１）。
【００２３】
そして、乗換時間算出部１２は、乗換元の路線Ｘの方向Ａに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベース（図４（ａ））を参照して、複数の着時刻のうち、移動時間を確保可能であって、最も乗換待ち時間が少ない直前の着時刻を取得する（ステップＳ１１−２）。
【００２４】
次に乗換時間算出部１２は、取得した乗換先の列車の発時刻から取得した乗換元の列車の着時刻を差し引いて乗換時間を算出する（ステップＳ１１−３）。
例えば、ステップＳ１１−１の処理において、乗換先の路線Ｙの方向Ｃに向かう列車の発時刻として９時４６分を取得した場合には、ステップＳ１１−２の処理において、乗換元の路線Ｘの方向Ａに向かう列車の着時刻として９時４２分が取得される（例えば、移動時間を２分とする）。
【００２５】
この結果、乗換時間算出部１２は、９時４６分から９時４２分を差し引いて、図４（ｅ）に示すように、乗換時間を４分と算出する。
【００２６】
次に路線Ｙの方向Ｃに向かう列車から路線Ｘの方向Ｂに向かう乗り換える場合の乗換時間算出処理について説明する。
乗換時間算出部１２は、路線Ｙの方向Ｃに向かう列車から路線Ｘの方向Ｂに向かう列車に乗り換える場合、乗換先の路線Ｘの方向Ｂに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベース（図４（ｂ））を参照して、乗換先の列車の発時刻を取得する（ステップＳ１１−１）。
【００２７】
そして、乗換時間算出部１２は、乗換元の路線Ｙの方向Ｃに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベース（図４（ｃ））を参照して、複数の着時刻のうち、移動時間を確保可能であって、最も乗換待ち時間が少ない直前の着時刻を取得する（ステップＳ１１−２）。
【００２８】
次に乗換時間算出部１は、取得した乗換先の列車の発時刻から取得した乗換元の列車の着時刻を差し引いて乗換時間を算出する（ステップＳ１１−３）。
例えば、ステップＳ１１−１の処理において、乗換先の路線Ｘの方向Ｂに向かう列車の発時刻として９時３８分を取得した場合には、ステップＳ１１−２の処理において、乗換元の路線Ｘの方向Ａに向かう列車の着時刻として９時３３分が取得される（例えば、移動時間を２分とする）。
【００２９】
この結果、乗換時間算出部１２は、９時３８分から９時３３分を差し引いて、図４（ｅ）に示すように、乗換時間を５分と算出する。
以下、同様にして、図４（ｄ）に示すように、全ての乗換方向（図４（ｄ）の例の場合、ＸＡ→ＹＣ、ＸＢ→ＹＣ、ＹＣ→ＸＢ及びＹＣ→ＸＡ）について乗換元の着時刻に対する乗換先の発時刻を取得し、乗換元の着時刻を差し引いて図４（ｅ）に示すように、乗換時間を算出する。
【００３０】
次に平均乗換時間算出部１３は、最適化（例えば、乗換時間の最小化）したい列車が複数ある場合に平均乗換時間を算出する（ステップＳ１２）。
具体的には、所定の時間（所定の時間帯）毎に平均乗換時間を算出することとなる。
【００３１】
例えば、図４に示す発着時刻が所定の時間帯に含まれるものとすると、図４（ｅ）に示すように、平均乗換時間算出部１３は５つの乗換時間の平均値（＝平均乗換時間）を算出し、算出された平均乗換時間は、列車の着時刻あるいは発時刻を設定するに際して、後述する指標として用いられる。
【００３２】
なお、本実施形態では、平均乗換時間を指標として用いているが、平均乗換時間に代えて、乗換時間の分散、最大値、最小値等も用いることが可能である。また、乗換時間に重み付けを行った値（例えば、朝夕の１分を、昼間の５分と同等に扱う等）を用いることも可能である。また、平均乗換時間に代えて平均乗換待ち時間を用いることも可能である。この場合には、算出した乗換時間から移動時間を減じた後（図３参照）、平均を求めることで平均乗換待ち時間を求めることができる。
【００３３】
より詳細には、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｃに向かう列車に乗り換えるための乗換時間は、図４（ｅ）に示すように、５分、９分、３分、４分及び３分であるので、平均乗換時間算出部１３は、次式により、図４（ｅ）の枠内に示すように、平均乗換時間を４分とする。
ＸＡ→ＹＣの平均乗換時間＝（５＋９＋３＋４＋３）／５
≒４（分）
【００３４】
同様に路線ＹのＣ方面に向かう列車から路線Ｘの方向Ａに向かう列車に乗り換えるための乗換時間は、図４（ｅ）に示すように、６分、７分、３分、５分及び７分であるので、平均乗換時間算出部１３は、次式により、図４（ｅ）の枠内に示すように、平均乗換時間を５分とする。
ＸＡ→ＹＣの平均乗換時間＝（６＋７＋３＋５＋７）／５
≒５（分）
【００３５】
時刻決定処理部１５は、上述したように、平均乗換時間算出部１３の算出結果である平均乗換時間を指標として用い、調整条件データベース１４を参照して、列車の着時刻及び発時刻を決定し、時刻表データベースを更新する（ステップＳ１３）。
【００３６】
以下においては、平均乗換時間の最小化を目指す場合を例として説明する。
ここで、平均乗換時間の最小化は、移動時間を一定とした場合、実効的には、乗換待ち時間を最小にするということである。
【００３７】
具体的には、路線Ｘの方向Ａへ向かう列車の着時刻が、図４（ａ）に示したように、９時４２分の列車の場合、着時刻を９時４３分とすれば、路線Ｙの方向Ｃへ向かう列車のうち乗換可能な列車は、路線Ｘの方向Ａへ向かう列車の着時刻を変更する前と同じ、発時刻９時４６分の列車となるが、乗換時間は１分短くすることができ、ひいては、指標値となる平均乗換時間（平均乗換待ち時間）を短くすることができる。
【００３８】
すなわち、列車の着時刻または発時刻を元の時刻表に対して増減させることで、乗換待ち時間は変更される（移動時間は固定と仮定）ので、時刻調整ではまずこのような時刻増減を行う。
【００３９】
この時刻増減は、例えば１秒ごと、１５秒ごと等、計算量と効果との兼ね合いで適宜定めることが可能である。
【００４０】
ところで、列車の着時刻あるいは発時刻は無制限に変更できるものでは無く、例えば、隣接駅間を走行する必要走行時間との関係や、（乗換）駅における必要最小限の停車時間があること等から、増減の値に上下限があるので、これらを制約条件として調整条件データベース１４にあらかじめ記載しておき、導入することにより定式化が可能である。
【００４１】
ところで、一つの時刻（列車の着時刻あるいは発時刻）を変更すると、他の列車に関連するいくつかの着時刻あるいは発時刻にも影響を与え、乗り換えに影響することとなる。
例えば、図２の例の場合には、路線Ｘの方向Ａに向かう列車の時刻表（着時刻あるいは発時刻）を変更すると、４つの乗り換えに影響することを示している。さらに、この場合は１つを変えると４つが変わる例であるが、路線Ｘの方向Ｂに向かう列車も考慮すると、同様に４つの乗り換えに影響する。したがって、一つの乗換駅に着目すると、乗り換えの組み合わせは計８つとなる。
【００４２】
しかしながら、全ての乗り換えに対し、乗換時間（乗換待ち時間）、すなわち、指標値を最小化することは実際的には困難である。
【００４３】
そこで、本実施形態においては、以下のような複数の調整条件のうち、調整条件データベース１４にいずれかを記載しておくことで、一意に列車の着時刻あるいは発時刻を定めるようにしている。
【００４４】
一つの調整条件としては、例えば、ランダムに時刻を選択することが考えられる。
具体的には、図４において、ＸＡ→ＹＣの乗り換えにおける平均乗換時間を最小とする方向Ｃへ向かう列車の着時刻の増減時間＝ｄｔ１、ＹＣ→ＸＡの乗り換えにおける平均乗換時間を最小とする方向Ｃへ向かう列車の着時刻の増減時間＝ｄｔ２、ＸＢ→ＹＣの乗り換えにおける平均乗換時間を最小とする方向Ｃへ向かう列車の着時刻の増減時間＝ｄｔ３、ＹＣ→ＸＢの乗り換えにおける平均乗換時間を最小とする方向Ｃへ向かう列車の着時刻の増減時間＝ｄｔ４とする。
【００４５】
そして、増減時間ｄｔ１＝−３０秒、増減時間ｄｔ２＝＋３０秒、増減時間ｄｔ３＝−３０秒、増減時間ｄｔ４＝＋３０秒とした場合、路線Ｘの方向Ｃに向かう列車の調整後の時刻を決定するには増減時間として増減時間ｄｔ１〜ｄｔ４のいずれかの値を採用しなければならないため、ランダムに選択するのである。
【００４６】
また、ランダムに選択するのに代えて、同一の好ましい結果（例えば、いずれも乗換時間が同一時間減った場合等）の得られた乗換経路数の多い調整時間（増減時間）を採用する多数決方式を用いることも可能である。
【００４７】
具体的には、増減時間が同じものがより多くあれば、当該増減時間を選択する。例えば、４つの乗換経路が存在する場合に、増減時間＝−３０秒の乗換経路が３つあり、増減時間＝−４０秒の乗換経路が一つであれば、増減時間＝−３０秒を採用する。
さらに多数決方式でもいずれにも決定できない場合には、調整条件データベース１４にあらかじめ優先順位を定めておき、より優先順位の高い乗換経路における調整時間を採用する優先順位決定方式を用いることも可能である。
【００４８】
図６は、調整条件データベースに格納された優先順位データベースの一例である。
優先順位データベース１４Ａは、運転時間帯毎に優先順位を格納している。
具体的には、例えば、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｃに向かう列車への乗り換え（ＸＡ→ＹＣ）、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｄに向かう列車への乗り換え（ＸＡ→ＹＤ）、路線Ｙの方向Ｃに向かう列車から路線Ｘの方向Ａに向かう列車への乗り換え（ＹＣ→ＸＡ）及び路線Ｙの方向Ｄに向かう列車から路線Ｘの方向Ａに向かう列車への乗り換え（ＹＤ→ＸＡ）の調整時間を採用する場合に、図６に示すように時間帯毎、かつ、乗換経路毎に優先順位を設定しておく。
【００４９】
例えば、６時迄の時間帯においては、路線Ｙの方向Ｄに向かう列車から路線Ｘの方向Ａに向かう列車への乗り換え（ＹＤ→ＸＡ）が優先順位（＝１）が最も高く、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｃに向かう列車への乗り換え（ＸＡ→ＹＣ）の優先順位（＝２）、路線Ｙの方向Ｄに向かう列車への乗り換え（ＸＡ→ＹＤ）の優先順位（＝３）、路線Ｙの方向Ｃに向かう列車から路線Ｘの方向Ａに向かう列車への乗り換え（ＹＣ→ＸＡ）の優先順位（＝４）という順番で優先順位が低くなる。
【００５０】
したがって、この場合には、６時迄の時間帯においては、路線Ｙの方向Ｄに向かう列車から路線Ｘの方向Ａに向かう列車への乗り換え（ＹＤ→ＸＡ）における平均乗換時間が最も短くなる調整時間が採用され他の３つの乗換経路を含むすべての乗換経路の待ち時間算出に使われる、というふうに競合解消がなされる。
【００５１】
したがって、路線Ｙの方向Ｄに向かう列車から路線Ｘの方向Ａに向かう列車への乗り換え（ＹＤ→ＸＡ）以外の他の乗換経路は、平均乗換時間が最小化（最適化）されていない場合が含まれる。しかしながら、全体的に平均値を下げつつ、特定の方向は確実に平均乗換時間を下げることが期待できる。
【００５２】
以上の説明において、時間帯毎に優先順位を変更しているのは、時間帯に応じてより影響を受ける利用者の数が異なるからであり、より利用者の多い乗換経路を優先的に取り扱うことで、利用客全体の平均乗換時間を低減することができるからである。
これらの結果、駅間走行時間決定部１６は、時刻決定処理部１５の決定結果に基づいて、駅間走行時間を決定する（ステップＳ１４）。
【００５３】
図７は、乗換時間の調整例の説明図である。
図７においては、乗換経路がＤＲ１〜ＤＲ８の８経路ある場合を一例として示しており、全体的に平均乗換時間を下げつつ、特定の方向（特に図７中、最初と最後を円で囲った乗換経路ＤＲ１参照）は確実に平均乗換時間を下げられていることがわかる。
さらに、順次時刻増減の調整を行った調整列車数が増加していくにつれて（図７中、左から右に向かって）乗換時間が低減していることがわかる。
【００５４】
以上の説明は、一つの乗換駅に着目した場合であり、実際的には線区全体で調整をする必要がある。この場合、線区全体のうち、調整すべき駅が複数ある場合、乗り換えのある全駅に対して同様の調整を行う。このとき、調整幅が駅ごとに異なる場合が考えられるが、調整条件データベース１４に格納する制約条件により調整すればよい。
【００５５】
また、複数の駅の全駅で調整する場合に、調整ニーズの高い駅（例えば、乗換利用者の多い駅）から調整する、あるいは、複数の駅で同時進行的に調整を行う、といった調整をおこなうようにしてもよい。
【００５６】
また、以上の説明においては、平均乗換時間（実効的には、平均乗換待ち時間）を指標としたが、これは、任意の一人の待ち時間ととらえることができる。従って、各指標値に重みをつけて平均をとる、たとえば朝夕のラッシュ時間は平均待ち時間に重みをつけることにより、当該時間帯に滞在する乗客の総待ち時間ととることができ、乗換時間（実効的には、乗換待ち時間）によるコストの最小化のための時刻調整と意味づけることができる。
【００５７】
［２］実施形態の第１変形例
以上の説明においては、ある路線の列車間隔については全く考慮していなかったが、運転間隔を考慮して、乗換経路毎に優先順位を設定することも可能である。
図８は、運転間隔と優先順位との関係説明図である。
図８に示す例の場合、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｃに向かう列車への乗り換え（ＸＡ→ＹＣ）については前の列車との運転間隔が６分となっている。
【００５８】
また、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｄに向かう列車への乗り換え（ＸＡ→ＹＤ）については前の列車との運転間隔が７分３０秒となっている。
また、路線Ｙの方向Ｃに向かう列車から路線Ｘの方向Ａに向かう列車への乗り換え（ＹＣ→ＸＡ）については前の列車との運転間隔が４分となっている。
【００５９】
また、路線Ｙの方向Ｄに向かう列車から路線Ｘの方向Ａに向かう列車への乗り換え（ＹＤ→ＸＡ）については前の列車との運転間隔が５分１５秒となっている。
そこで、前の列車との運転間隔をより短くする方が、より平均乗換時間を短くするのに貢献すると考え、より運転間隔が長い乗換経路に対してより高い優先順位を割り当てている。
【００６０】
より具体的には、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｄに向かう列車への乗り換え（ＸＡ→ＹＤ）については前の列車との運転間隔が７分３０秒なので、最も運転間隔が長いので、優先順位を最も高くしている。そして、他の乗換経路についても、運転間隔が長い順に優先順位を高くしている。
したがって、より現実に即した最適化（待ち時間最小化）を実現できる。
【００６１】
［３］実施形態の第２変形例
以上の説明においては、同一の列車の場合、乗車位置に拘わらず移動時間の一定として取り扱っていたが、現実には乗換元の列車のどの車両（何両目）から降車し、乗換先の列車のどの車両（何両目）から乗車するかによって移動時間が時間的な幅を有している。
【００６２】
そこで、移動時間についても所定の幅を持たせることにより、より現実的な処理が行えるようにしている。
具体的には、移動時間の最小値が１分、最大値が２分、というように移動時間に所定の幅を与えておく。
【００６３】
図９は、移動時間に所定の幅を持たせる場合の説明図（その１）である。
この場合において、乗換列車の特定方法は、上述の実施形態と同様であるが、本変形例では、特定に用いる値として、移動時間の最小値と最大値に対して列車の検索（最も乗換待ち時間が少ない乗換列車の特定）を行う。
すなわち、ある乗換経路において、移動時間の最小値および移動時間の最大値のそれぞれについて列車検索を行った場合に、両者とも同じ列車が検索された場合には、上述した実施形態と同一であり、乗換時間についても、
乗換時間＝待ち時間
＋（移動時間の最大値と最小値の平均値）
として扱うことにより、実施形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
具体的には、図９に示すように、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｃに向かう列車への乗り換え（ＸＡ→ＹＣ）について、第２列車ＴＲ２を乗換元列車とし、移動時間の最小値を１分、移動時間の最大値を３分とした場合には、いずれの場合も乗換可能な乗換先列車は、第５列車ＴＲ５となる。
【００６５】
これに対し、ある乗換経路において、移動時間について最小値および最大値で乗換可能な列車を検索すると、乗換先の列車が異なる列車になる場合がある。実際的には、最小値で移動したときに前の列車に間に合う場合や、最大値で移動したときに当該列車に間に合わないような場合である。
【００６６】
図１０は、移動時間に所定の幅を持たせる場合の説明図（その２）である。
図１１は、図１０に対応する乗換待ち時間の変化の説明図である。
具体的には、図１０に示すように、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｂに向かう列車への乗り換え（ＸＡ→ＹＢ）について、第２列車ＴＲ２を乗換元列車とした場合に、移動時間が１．００分（１分００秒）〜１．２５分（１分１５秒）のときには、第３列車ＴＲ３が乗換先の列車となり、図１１に示すように、そのときの待ち時間は１５秒〜０秒となる。
【００６７】
また、移動時間が１．２５分（１分１５秒）〜３．００分（３分００秒）のときには、図１０に示すように、第５列車ＴＲ５が乗換先の列車となり、そのときの待ち時間は、図１１に示すように、１分４５秒〜４５秒となる。
【００６８】
したがって、乗換先列車が第３列車ＴＲ３である場合には、第３列車ＴＲ３についての乗換待ち時間は１５秒〜００秒の平均の７．５秒として評価し、第５列車ＴＲ５についての乗換町時間は、１分４５秒〜４５秒の平均の１分３０秒として評価する。
【００６９】
このように、本第２変形例によれば、移動時間を平均値ではなく、幅で評価することにより、同じ乗り換えでも（移動が早かったため）前の列車に乗れたり、（移動が遅かったため）その次の列車になってしまったり、といった、より実際的な評価が可能となる。
【００７０】
さらに、この幅に対して、実施例１で示した重みを乗じた評価を行うことにより、移動時間が平均２分±１分、といった分布での評価もできる。
【００７１】
［４］第２実施形態
以上の第１実施形態においては、指標として平均乗換時間を用いていたが、本第２実施形態は、平均駅間エネルギーを指標とする場合の実施形態である。
図１２は、第２実施形態の運行計画作成装置の概要構成ブロック図である。
運行計画作成装置２０は、対象となる乗換駅における二つの路線の時刻表（上り及び下りのそれぞれ二つずつ）を記憶した時刻表データベース（ＤＢ）２１と、時刻表データベース２１および走行時間・消費エネルギーデータベース２２を参照し現在の時刻表データに基づいてそれぞれの列車について駅間を走行するのに要する駅間エネルギー（指標）を算出する駅間エネルギー算出部２３と、同一の乗換経路について列車が複数ある場合に平均駅間エネルギーを算出する平均駅間エネルギー算出部２４と、同一の列車について複数の駅間乗換エネルギーが想定可能な場合にいずれを採用するかを判別するための調整条件を予め格納した調整条件データベース２５と、平均乗換時間算出部１３の算出結果及び調整条件データベース２５を参照して、列車の着時刻及び発時刻を決定する時刻決定処理部２６と、時刻決定処理部２６の決定結果に基づいて、駅間走行時間を決定する駅間走行時間決定部２７と、を備えて構成されている。
【００７２】
上記構成において、時刻決定処理部２６は、平均駅間エネルギー算出部２４の算出結果及び調整条件データベース２５を参照して、列車の着時刻及び発時刻を決定するとともに、決定した列車の着時刻あるいは発時刻に競合が発生していて決定ができない場合に列車の着時刻及び発時刻を仮に決定する時刻決定部２６Ａと、列車の着時刻あるいは発時刻に競合が発生していて決定ができない場合に競合を解消する処理を行う競合解消部２６Ｂと、を備えている。
【００７３】
次に第２実施形態の動作について説明する。
図１３は、第２実施形態の動作説明図である。
図１３（ａ）は、路線Ｘの方向Ａに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベースの説明図である。
図１３（ｂ）は、路線Ｘの方向Ｂに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベースの説明図である。
図１３（ｃ）は、路線Ｙの方向Ｃに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベースの説明図である。
図１３（ｄ）は、乗換先の列車の発時刻の説明図である。
【００７４】
図１４は、第２実施形態の処理フローチャートである。
運行計画作成装置２０の駅間エネルギー算出部２３は、時刻表データベース２１および走行時間・消費エネルギーデータベース２２を参照し現在の時刻表データに基づいてそれぞれの列車について駅間を走行するのに要する駅間エネルギー（指標）を算出する（ステップＳ２１）。
【００７５】
ここで、まず路線Ｘの方向Ａの列車から路線Ｙの方向Ｃに乗り換える場合の駅間エネルギー算出処理について説明する。
乗換時間算出部１２は、路線Ｘの方向Ａの列車から路線Ｙの方向Ｃに乗り換える場合、乗換先の路線Ｙの方向Ｃに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベース（図１３（ｃ））を参照して、乗換先の列車の発時刻を取得する（ステップＳ２１−１）。
【００７６】
そして、駅間エネルギー算出部２３は、乗換元の路線Ｘの方向Ａに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベース（図１３（ａ））を参照して、複数の着時刻のうち、移動時間を確保可能であって、最も乗換待ち時間が少ない直前の着時刻を取得する（ステップＳ２１−２）。
【００７７】
次に駅間エネルギー算出部２３は、取得した乗換元の列車の着時刻に基づいて、当該乗換駅ＳＴと、前駅ＳＴ０との間の駅間を走行するのに要する駅間エネルギー（指標）を算出する（ステップＳ２１−３）。
【００７８】
例えば、ステップＳ２１−１の処理において、乗換先の路線Ｙの方向Ｃに向かう列車の発時刻として９時４６分を取得した場合には、ステップＳ１１−２の処理において、乗換元の路線Ｘの方向Ａに向かう列車の着時刻として９時４２分が取得される。
【００７９】
この結果、駅間エネルギー算出部２３は、前駅ＳＴ０の発時刻から乗換駅ＳＴに９時４２分に到着するために必要な駅間エネルギーを図１３（ｅ）に示すように１．４６ｋＷｈと算出する。
【００８０】
次に路線Ｙの方向Ｃに向かう列車から路線Ｘの方向Ｂに向かう列車に乗り換える場合の駅間エネルギー算出処理について説明する。
駅間エネルギー算出部２３は、路線Ｙの方向Ｃに向かう列車から路線Ｘの方向Ｂに向かう列車に乗り換える場合、乗換先の路線Ｘの方向Ｂに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベース（図１３（ｂ））を参照して、乗換先の列車の発時刻を取得する（ステップＳ２１−１）。
【００８１】
そして、駅間エネルギー算出部２３は、乗換元の路線Ｙの方向Ｃに向かう列車の着時刻及び発時刻を格納した時刻表データベース（図１３（ｃ））を参照して、複数の着時刻のうち、移動時間を確保可能であって、最も乗換待ち時間が少ない直前の着時刻を取得する（ステップＳ２１−２）。
【００８２】
次に駅間エネルギー算出部２３は、取得した乗換元の列車の着時刻に基づいて、当該乗換駅ＳＴと、前駅ＳＴ０との間の駅間を走行するのに要する駅間エネルギー（指標）を算出する（ステップＳ２１−３）。
【００８３】
例えば、ステップＳ２１−１の処理において、乗換先の路線Ｙの方向Ｃに向かう列車の発時刻として９時３８分を取得した場合には、ステップＳ１１−２の処理において、乗換元の路線Ｘの方向Ａに向かう列車の着時刻として９時３３分が取得される。
【００８４】
この結果、駅間エネルギー算出部２３は、前駅ＳＴ０の発時刻から乗換駅ＳＴに９時３３分に到着するために必要な駅間エネルギーを図１３（ｅ）に示すように１．４８ｋＷｈと算出する。
【００８５】
次に平均駅間エネルギー算出部２４は、同一所乗換経路の所定の時間帯において、乗換可能な列車が複数ある場合に平均駅間エネルギーを算出する（ステップＳ２２）。
具体的には、所定の時間（所定の時間帯）毎に平均駅間エネルギーを算出することとなる。
【００８６】
例えば、図１３に示す発着時刻が所定の時間帯に含まれるものとすると、図１３（ｅ）に示すように、平均駅間エネルギー算出部２４は、五つの駅間エネルギーの平均値（＝平均駅間エネルギー）を算出する。算出された平均駅間エネルギーは、列車の着時刻あるいは発時刻を設定するに際して、後述する指標として用いられる。
【００８７】
なお、本第２実施形態では、平均駅間エネルギーを指標として用いているが、平均駅間エネルギーに代えて、駅間エネルギーの分散、最大値、最小値等も用いることが可能である。また、駅間エネルギーに重み付けを行った値（例えば、朝夕の１ｋｗｈを、昼間の３ｋｗｈと同等に扱う等）を用いることも可能である。
【００８８】
より詳細には、路線Ｘの方向Ａに向かう列車から路線Ｙの方向Ｃに向かう列車に乗り換えるための駅間エネルギーは、図１３（ｅ）に示すように、１．３４ｋｗｈ、１．７３ｋｗｈ、１．３１ｋｗｈ、１．４６ｋｗｈ及び１．４７ｋｗｈであるので、平均駅間エネルギー算出部２４は、次式により、図１３（ｅ）の枠内に示すように、平均駅間エネルギーを１．４６ｋｗｈとする。
【００８９】
ＸＡ→ＹＣの平均駅間エネルギー
＝（１．３４＋１．７３＋１．３１＋１．４６＋１．４７）／５
≒１．４６（ｋｗｈ）
【００９０】
同様に路線ＹのＣ方面に向かう列車から路線Ｘの方向Ｂに向かう列車に乗り換えるための乗換時間は、図１３（ｅ）に示すように、１．５４ｋｗｈ、１．４８ｋｗｈ、１．４８ｋｗｈ、１．６６ｋｗｈ及び１．５６ｋｗｈであるので、平均駅間エネルギー算出部２４は、次式により、図１３（ｅ）の枠内に示すように、平均駅間エネルギーを１．５４ｋｗｈとする。
【００９１】
ＹＣ→ＸＢの平均駅間エネルギー
＝（１．５４＋１．４８＋１．４８＋１．６６＋１．５６）／５
≒１．５４（ｋｗｈ）
【００９２】
時刻決定処理部２６は、上述したように、平均駅間エネルギー算出部２４の算出結果である平均駅間エネルギーを指標として用い、調整条件データベース２５を参照して、列車の着時刻及び発時刻を決定する（ステップＳ２３）。
以下においては、平均駅間エネルギーの最小化を目指す場合を例として説明する。
【００９３】
図１５は、駅間エネルギーの増加の説明図である。
図１５に破線で示すように、例えば、第２列車の到着時刻を、元々の到着時刻より早めた場合には、前駅ＳＴ０の発時刻が同一の場合、すなわち、駅間走行時間を短くした場合、駅間エネルギーは増加することとなる。換言すれば、駅間走行時間を長くした場合、駅間エネルギーは低下することとなる。すなわち、列車の着時刻または発時刻を元の時刻表に対して増減させることで、駅間エネルギーは変更されるので、時刻調整ではまずこのような時刻増減を行うことなる。
【００９４】
ところで、駅間エネルギーの算出において、より正確にしたい場合には、運転曲線を仮定して算出するが、例えば、駅間走行時間と消費エネルギーの過去データがあるような場合は、代表値としてこの値を用いる用にすることも可能である。
【００９５】
以上の説明のように、本第２実施形態によれば、駅間エネルギーの最適化（最小化）を図った時刻調整を行う方法により、エネルギー的に小さくなるような乗り換えを考慮した運行計画の作成が可能となる。
【００９６】
［５］実施形態の変形例
本実施形態の運行計画作成装置は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
【００９７】
本実施形態の運行計画作成装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【００９８】
また、本実施形態の運行計画作成装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の運行計画作成装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００９９】
本実施形態の運行計画作成装置で実行されるプログラムは、指標データ抽出部、指標算出部、時刻決定部及び駅間走行時間決定部を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしては、ＭＰＵ（プロセッサ）が記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、指標データ抽出部、指標算出部、時刻決定部及び駅間走行時間決定部が主記憶装置上に生成され、コンピュータを各部として機能させる構成となっている。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０１】
１０    運行計画作成装置
１１    時刻表データベース
１２    乗換時間算出部
１３    平均乗換時間算出部
１４    調整条件データベース
１４Ａ  優先順位データベース
１４Ｂ  優先順位データベース  １５    時刻決定処理部
１５Ａ  時刻決定部
１５Ｂ  競合解消部
１６    駅間走行時間決定部
２０    運行計画作成装置
２１    時刻表データベース
２２    走行時間・消費エネルギーデータベース
２３    駅間エネルギー算出部
２４    平均駅間エネルギー算出部
２５    調整条件データベース
２６    時刻決定処理部
２６Ａ  時刻決定部
２６Ｂ  競合解消部
２７    駅間走行時間決定部
ＤＲ１〜ＤＲ８  乗換経路
ｄｔ１〜ｄｔ４  増減時間
ＳＴ０  前駅
ＴＲ１〜ＴＲ５  第１列車〜第５列車
ＭＴ    移動時間
ＳＴ    乗換駅
ＴＴ    乗換時間
ＷＴ    乗換待ち時間
Ｘ、Ｙ      路線
【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】
2016159746.tif 000009
【図８】
2016159746.tif 000010
【図９】
2016159746.tif 000011
【図１０】
2016159746.tif 000012
【図１１】
2016159746.tif 000013
【図１２】
2016159746.tif 000014
【図１３】
2016159746.tif 000015
【図１４】
2016159746.tif 000016
【図１５】
2016159746.tif 000017