(57)【要約】【課題】輸送需要と輸送キャパシティの乖離が発生したとき、その乖離を可能な限り小さくするための指令員による運行計画の変更をより容易にする。【解決手段】輸送キャパシティ解析部は、キャリアの運行の予定を定めた運行計画に基づいて、キャリア出発時刻にキャリア出発ステーションを出発してキャリア到着ステーションまでペイロードを輸送することが可能な輸送キャパシティを算出する。輸送需要解析部は、ペイロード出発時刻にペイロード出発ステーションを出発してペイロード到着ステーションまでペイロードを輸送することが求められる輸送需要を算出する。提示部は、輸送キャパシティおよび輸送需要に基づいて、運行計画を変更するための運行計画変更情報を提示する。【選択図】図１Ａ
2017124646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペイロードを輸送するキャリアの運行を管理するための運行管理システムであって、
前記キャリアの運行の予定を定めた運行計画に基づいて、キャリア出発ステーション、キャリア出発時刻、およびキャリア到着ステーションを要素として含み、前記キャリア出発時刻に前記キャリア出発ステーションを出発して前記キャリア到着ステーションまでペイロードを輸送することが可能な輸送キャパシティを算出する輸送キャパシティ解析部と、
前記キャリアにより輸送されるペイロードについてのペイロード出発ステーション、ペイロード出発時刻、およびペイロード到着ステーションを要素として含み、前記ペイロード出発時刻に前記ペイロード出発ステーションを出発して前記ペイロード到着ステーションまでペイロードを輸送することが求められる輸送需要を算出する輸送需要解析部と、
前記輸送キャパシティおよび前記輸送需要に基づいて、前記運行計画を変更するための運行計画変更情報を提示する提示部と、
を有する運行管理システム。
【請求項２】
前記輸送キャパシティと前記輸送需要の乖離量を算出し、前記乖離量が所定の乖離閾値を超えているか否かの乖離判定を行う運行計画変更情報算出部を更に有し、
前記提示部は、前記乖離判定の結果を前記運行計画変更情報として提示する、
請求項１に記載の運行管理システム。
【請求項３】
前記運行計画変更情報算出部は、前記乖離量が前記乖離閾値を超えていたとき、前記輸送キャパシティを前記輸送需要に近づけるように前記運行計画を変更する変更案を算出し、
前記提示部は、前記変更案を前記運行計画変更情報として提示する、
請求項２に記載の運行管理システム。
【請求項４】
前記輸送キャパシティは、要素としてキャリア到着時刻を更に有し、
前記輸送需要は、要素としてペイロード到着時刻を更に有し、
前記運行計画変更情報算出部は、前記キャリアが前記キャリア出発ステーションを出発する時刻が遅延するとき、前記ペイロード出発時刻と前記キャリア出発時刻の時間差または前記ペイロード到着時刻と前記キャリア到着時刻の時間差を前記乖離量とし、前記乖離判定において、該時間差が前記乖離閾値を超えているか否かを判定する、
請求項２に記載の運行管理システム。
【請求項５】
前記輸送キャパシティは、要素としてキャリア輸送量を更に有し、
前記輸送需要は、要素としてペイロード輸送量を更に有し、
前記運行計画変更情報算出部は、前記ペイロード輸送量の前記キャリア輸送量に対する割合を前記乖離量とし、前記乖離判定において、該割合が前記乖離閾値を超えているか否か判定する、
請求項２に記載の運行管理システム。
【請求項６】
前記運行計画変更情報算出部は、前記輸送需要におけるペイロード出発時刻の所定の変更可能時間幅内にキャリア出発時刻があるキャリアのキャリア到着ステーションが、前記輸送需要のペイロード到着ステーションより先の位置にある場合、前記キャリアが前記ペイロード到着ステーションに停止するように前記運行計画を変更する変更案を算出する、
請求項３に記載の運行管理システム。
【請求項７】
前記運行計画変更情報算出部は、前記輸送需要におけるペイロード出発時刻の所定の変更可能時間幅内にキャリア出発時刻があるキャリアのキャリア到着ステーションが、前記輸送需要のペイロード到着ステーションより手前の位置にある場合、前記キャリアを前記ペイロード到着ステーションまで運行させるように前記運行計画を変更する変更案を算出する、
請求項３に記載の運行管理システム。
【請求項８】
前記運行計画変更情報算出部は、前記輸送需要におけるペイロード出発時刻の所定の変更可能時間幅内にキャリア出発時刻があるキャリアがない場合、前記運行計画にない新たなキャリアを追加するように前記運行計画を変更する変更案を算出する、
請求項３に記載の運行管理システム。
【請求項９】
前記運行計画変更情報算出部は、前記運行計画において、所定のペイロード流変更条件が満たされる場合、前記ペイロード流変更条件に関連する少なくとも１つの輸送需要について少なくとも１つの属性を変更し、その変更により生じた前記輸送キャパシティと前記輸送需要との乖離を緩和するように前記運行計画を変更する変更案を算出する、
請求項３に記載の運行管理システム。
【請求項１０】
前記運行計画変更情報算出部は、前記運行計画において同一のステーションにおける同一の発着場において所定のペイロード流変更時間幅内に２つの輸送需要のペイロード出発時刻がある場合、前記２つの輸送需要のいずれか一方の出発する発着場を変更し、前記変更により生じた前記輸送キャパシティと前記輸送需要との乖離を緩和するように前記運行計画を変更する変更案を算出する、
請求項９に記載の運行管理システム。
【請求項１１】
前記輸送キャパシティは、要素としてキャリア到着時刻を更に有し、
前記輸送需要は、要素としてペイロード到着時刻を更に有し、
前記運行計画変更情報算出部は、前記運行計画において同一のステーションにおける同一の発着場において所定のペイロード流変更時間幅内にペイロード出発時刻がある輸送需要とペイロード到着時刻がある輸送需要とがある場合、前記ペイロード出発時刻に出発する輸送需要の出発する発着場または前記ペイロード到着時刻に到着する輸送需要の到着する発着場のいずれか一方を変更し、前記変更により生じた前記輸送キャパシティと前記輸送需要との乖離を緩和するように前記運行計画を変更する変更案を算出する、
請求項９に記載の運行管理システム。
【請求項１２】
前記運行計画変更情報算出部は、同一のステーションにおいて所定のペイロード流変更時間幅内に２つの輸送需要のペイロード出発時刻がある場合、いずれか一方の輸送需要のペイロード到着ステーションのみに停止するキャリアを運行させた後、前記他方あるいは両方の輸送需要のペイロード到着ステーションに停止するキャリアを運行させるように、前記運行計画を変更する変更案を算出する、
請求項３に記載の運行管理システム。
【請求項１３】
ペイロードを輸送するキャリアの運行を管理するための運行管理方法あって、
輸送キャパシティ解析手段が、前記キャリアの運行の予定を定めた運行計画に基づいて、キャリア出発ステーション、キャリア出発時刻、およびキャリア到着ステーションを要素として含み、前記キャリア出発時刻に前記キャリア出発ステーションを出発して前記キャリア到着ステーションまでペイロードを輸送することが可能な輸送キャパシティを算出し、
輸送需要解析手段が、前記キャリアにより輸送されるペイロードについてのペイロード出発ステーション、ペイロード出発時刻、およびペイロード到着ステーションを要素として含み、前記ペイロード出発時刻に前記ペイロード出発ステーションを出発して前記ペイロード到着ステーションまでペイロードを輸送することが求められる輸送需要を算出し、
提示手段が、前記輸送キャパシティおよび前記輸送需要に基づいて、前記運行計画を変更するための運行計画変更情報を提示する、
運行管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旅客あるいは貨物を輸送するための鉄道、自動車、航空機、その他の輸送機関の運行を管理するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、各種輸送機関によって輸送される旅客あるいは貨物（以下、これらを総じてペイロードと呼称）には、それぞれ出発地、到着地、出発時刻、および到着時刻についての需要（以下、輸送需要と呼称）がある。
【０００３】
ペイロードを輸送するためのキャリア（輸送機関が鉄道であれば個々の列車に相当するもの）の運行計画は、ペイロードの輸送需要をもとに作成される。
【０００４】
通常であれば、キャリアによるペイロードの輸送力（以下、輸送キャパシティと呼称）は、輸送需要と均衡していることが期待される。例えば鉄道の場合、運行計画が適切に作成され、その運行計画に従って列車が運行されていれば、運行する列車の輸送キャパシティと輸送需要は、出発地、到着地、出発時刻、および到着時刻が均衡する。
【０００５】
しかしながら、輸送路上での何らかの障害（以下、輸送障害と呼称）等を起因として、輸送需要と輸送キャパシティの均衡が崩れる場合がある。例えば鉄道の場合、列車の運行に遅れが生じると、輸送需要の発生に対して輸送キャパシティの提供が遅れる。これによってスムーズなペイロードの輸送が出来なくなり、ペイロードのキャリアへの積み下ろし点（以下、ステーションと呼称）にペイロードが滞留したり、１つのキャリアに対して平常時よりも多くのペイロードが詰め込まれたりする場合がある。このとき、ペイロードの目的の到着地への到着が遅れることによる経済的損失が発生しうる。また、旅客輸送の場合、大量の人員が限られたスペースに滞留したり詰め込まれたりすることによって、輸送の快適性や安全性が損なわれる恐れがある。
【０００６】
したがって、輸送障害等が発生した場合には、ペイロードのステーションへの滞留やキャリアへの詰め込みを緩和するよう、キャリアの運行計画を、輸送需要に基づいて適宜変更することが必要となる。このような計画変更は、キャリアの運行を管理するシステム（以下、運行管理システム）の支援の下、管理者（以下、指令員と呼称）によって行われる。指令員による適切な運行計画の変更を支援するため、運行管理システムについてさまざまな提案がなされている。
【０００７】
例えば特許文献１では、列車の運行計画の変更に対して、駅や列車の混雑状況を反映するために、「各列車の乗客の混雑率である乗物混雑率（列車混雑率）と各乗降場（駅のホーム）の乗客の混雑率である乗降場混雑率（ホーム混雑率）との両方あるいは一方の即時的な情報である乗客情報と、各列車の即時的な存在位置（在線位置）に基づく存在位置情報（在線情報）とを列車と駅の設備からそれぞれ取得する。乗客情報と在線情報を取得した乗物優先順位管理装置は、それらの情報に基づいて、支障に対する運転整理における各列車の優先順位（ＰＬ：Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ｌｅｖｅｌ）を示す乗物優先順位情報（列車優先順位情報）を生成する。」と記載されている（段落００１５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−９１４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような、駅や列車内の混雑率をもとにした運転整理案を選出する際には、乗客毎に異なる出発地、到着地、出発時刻、および到着時刻をまとめた輸送需要と、選出された運転整理案によって実現される列車の輸送キャパシティとを、できる限り近づけるのが好ましい。しかしながら、特許文献１には、輸送需要および輸送キャパシティをどのように扱うのがよいかについて何ら記載されていない。
【００１０】
本発明の目的は、輸送需要と輸送キャパシティの乖離が発生したとき、その乖離を可能な限り小さくするための指令員による運行計画の変更をより容易にする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様による運行管理システムは、ペイロードを輸送するキャリアの運行を管理するための運行管理システムであって、前記キャリアの運行の予定を定めた運行計画に基づいて、キャリア出発ステーション、キャリア出発時刻、およびキャリア到着ステーションを要素として含み、前記キャリア出発時刻に前記キャリア出発ステーションを出発して前記キャリア到着ステーションまでペイロードを輸送することが可能な輸送キャパシティを算出する輸送キャパシティ解析部と、前記キャリアにより輸送されるペイロードについてのペイロード出発ステーション、ペイロード出発時刻、およびペイロード到着ステーションを要素として含み、前記ペイロード出発時刻に前記ペイロード出発ステーションを出発して前記ペイロード到着ステーションまでペイロードを輸送することが求められる輸送需要を算出する輸送需要解析部と、前記輸送キャパシティおよび前記輸送需要に基づいて、前記運行計画を変更するための運行計画変更情報を提示する提示部と、を有している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、輸送キャパシティと輸送需要の乖離が把握できる情報が提示されるので、運行計画を輸送需要に合うように容易に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本実施形態による運行管理システムのブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した運行管理システムを列車の運行に適用した列車運行管理システムの構成例を示す図である。
【図２Ａ】輸送需要データの一例を示す図である。
【図２Ｂ】輸送需要データを可視化した表示例を示す図である。
【図３】輸送キャパシティデータを可視化した例を示す図である。
【図４Ａ】輸送需要の変化について説明するための図である。
【図４Ｂ】輸送需要の変化について説明するための図である。
【図４Ｃ】輸送需要の変化について説明するための図である。
【図４Ｄ】輸送需要の変化について説明するための図である。
【図５Ａ】輸送需要と運行計画が時間軸方向に乖離した様子を示す図である。
【図５Ｂ】輸送需要が当初の運行計画より増加した様子を示す図である。
【図６Ａ】運行計画の変更案の作成方法について説明するための図である。
【図６Ｂ】運行計画の変更案の作成方法について説明するための図である。
【図７Ａ】運行計画の他の変更案の作成方法について説明するための図である。
【図７Ｂ】運行計画の他の変更案の作成方法について説明するための図である。
【図８Ａ】運行計画の更に他の変更案の作成方法について説明するための図である。
【図８Ｂ】運行計画の更に他の変更案の作成方法について説明するための図である。
【図９Ａ】運行計画の変更の手順について説明するためのフローチャートである。
【図９Ｂ】運行計画の変更の手順について説明するためのフローチャートである。
【図１０Ａ】輸送需要データを利用して運行計画の変更案を作成する方法について説明するための図である。
【図１０Ｂ】輸送需要データを利用して運行計画の変更案を作成する方法について説明するための図である。
【図１１Ａ】輸送需要データを利用して運行計画の変更案を作成する方法について説明するための図である。
【図１１Ｂ】輸送需要データを利用して運行計画の変更案を作成する方法について説明するための図である。
【図１１Ｃ】輸送需要データを利用して運行計画の変更案を作成する方法について説明するための図である。
【図１２Ａ】運行計画変更案作成装置が番線変更をする例を示す図である。
【図１２Ｂ】運行計画変更案作成装置が番線変更をする例を示す図である。
【図１２Ｃ】運行計画変更案作成装置が番線変更をする例を示す図である。
【図１２Ｄ】運行計画変更案作成装置が番線変更をする例を示す図である。
【図１３Ａ】運行計画変更案作成装置１２が能動的な輸送需要の整形を行う他の例が示されている。
【図１３Ｂ】運行計画変更案作成装置１２が能動的な輸送需要の整形を行う他の例が示されている。
【図１３Ｃ】運行計画変更案作成装置１２が能動的な輸送需要の整形を行う他の例が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態による運行管理システムについて図面を参照して説明する。
【００１５】
図１Ａは、本実施形態による運行管理システムのブロック図である。運行管理システム１０は、運行計画変更案表示装置１１、運行計画変更案作成装置１２、輸送需要解析装置１３および輸送キャパシティ解析装置１４を有している。運行管理システム１０は、図１Ａに示す構成により運行計画変更案提示機能を実現する。
【００１６】
輸送需要解析装置１３は、輸送需要の分析に利用可能な各種元データを収集し、解析することにより、輸送機関のキャリアにより輸送されるペイロードの輸送需要を示す輸送需要データＤ１を作成する。輸送需要は、キャリアにより輸送されるペイロードについての出発地（ペイロード出発ステーション）、出発地を出発する時刻である出発時刻（ペイロード出発時刻）、および到着地（ペイロード到着ステーション）を要素として含む。本実施形態では、更に、到着地に到着する時刻である到着時刻（ペイロード到着時刻）が含まれている。
【００１７】
輸送需要は、ペイロード出発時刻にペイロード出発ステーションを出発してペイロード到着ステーションまでペイロードを輸送することが求められる需要である。
【００１８】
輸送キャパシティ解析装置１４は、輸送キャパシティの分析に利用可能な各種元データを収集し、解析することにより、輸送機関のキャリアにより輸送することのできる輸送キャパシティデータＤ２を作成する。輸送キャパシティは、少なくとも、出発地（キャリア出発ステーション）、出発地を出発する時刻である出発時刻（キャリア出発時刻）、および到着地（キャリア到着ステーション）を要素として含む。本実施形態では、更に、到着地に到着する時刻である到着時刻（キャリア到着時刻）が含まれている。輸送キャパシティは、キャリア出発時刻にキャリア出発ステーションを出発してキャリア到着ステーションまでペイロードを輸送することが可能なキャリアのキャパシティである。輸送キャパシティは、キャリアの運行の予定を定めた運行計画に基づいて決定される。
【００１９】
運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要データＤ１および輸送キャパシティデータＤ２を用いて、運行計画の変更が必要であるか否か判断し、それが必要な場合には運行計画の変更案を作成する。
【００２０】
運行計画変更案表示装置１１は、運行計画変更案作成装置１２が作成した変更案を、運行管理システム１０の指令員に対して可視化して表示し、変更案を採用するか否かの判断を求める。
【００２１】
本実施形態によれば、輸送キャパシティと輸送需要の乖離が把握できる情報が指令員に提示されるので、指令員は、運行計画を輸送需要に合うように容易に変更することができる。
【００２２】
なお、ここでは、輸送需要データＤ１と輸送キャパシティデータＤ２をもとに運行計画変更案作成装置１２が自動的に運行計画の変更案を作成する例を示したが、これに限定されることは無い。運行管理システム１０は、輸送需要と輸送キャパシティに基づき、運行計画を変更するための情報を指令員に提示するものである。その運行計画変更情報は運行計画の変更に役立つ情報であれば必ずしも変更案でなくてもよい。代わりに、輸送需要データＤ１と輸送キャパシティデータＤ２を可視化し、運行計画の変更を人間系（指令員）により判断することにしてもよい。
【００２３】
運行管理システム１０の他の構成例として、運行計画変更案作成装置１２が無く、運行計画変更案表示装置１１が輸送需要データＤ１と輸送キャパシティデータＤ２を指令員に提示することにしてもよい。その際、運行計画変更案表示装置１１は、輸送需要と輸送キャパシティの乖離を視認しやすいように可視化して表示してもよい。その表示により指令員自身が、乖離を低減する変更案を容易に作成できるようになる。
【００２４】
また、輸送需要の解析、輸送キャパシティの解析、運行計画変更案の作成、運行計画変更案の提示、をそれぞれ別個の装置で行う構成を例示しているが、これに限定されることは無い。図１Ａに示された複数あるいは全ての装置の機能を同一の装置に組み込んでもよい。
【００２５】
また、本実施形態において、運行計画変更案作成装置１２は、輸送キャパシティと前記輸送需要の乖離量を算出し、その乖離量が所定の乖離閾値を超えているか否かの乖離判定を行ってもよい。その場合、運行計画変更案表示装置１１は、乖離判定の結果を運行計画変更情報として表示してもよい。輸送キャパシティと輸送需要との乖離が指令員に提示されるので、指令員は輸送需要に基づく運行計画の変更の要否を容易に判定できる。
【００２６】
また、本実施形態において、運行計画変更案作成装置１２は、乖離量が乖離閾値を超えてたとき、輸送キャパシティを輸送需要に近づけるように運行計画を変更する変更案を算出する。輸送需要に基づき、輸送需要との乖離を減らすように輸送キャパシティの方を変更することが可能になるので、輸送キャパシティと乖離した輸送需要の少なくとも一部を、変更した輸送キャパシティにより輸送することが可能となる。
【００２７】
図１Ｂは、図１Ａに示した運行管理システムを列車の運行に適用した列車運行管理システムの構成例を示す図である。
【００２８】
列車運行管理システムにおけるダイヤが運行計画に相当する。列車運行管理システムは、ダイヤの変更案を指令員に提示するダイヤ変更案提示装置１５（運行管理システム１０に相当）のほかに、実際にダイヤ情報の書き換えを行う運転整理装置１６、ダイヤ情報に従って進路の構成／復位を行う進路制御装置１７、信号制御装置１８等から構成される。
【００２９】
輸送需要分析元データＤ３としては、乗車券や座席指定券等の切符の発売状況、各駅の改札口で収集する入出場記録およびＯ／Ｄ（Ｏｒｉｇｉｎａｔｉｏｎ／Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）データ、駅構内および走行中の列車内の混雑度情報、過去の輸送需要の統計データ、経路検索サービスの利用状況、鉄道沿線でのイベント開催に関するデータ(開催日時と集客人員等)、並行する輸送機関の運行情報、等が挙げられる。
【００３０】
輸送キャパシティ分析元データＤ４としては、もともと計画されているダイヤ、各列車に使用する編成の情報(車両構成および各車両の定員等)、走行中の列車の混雑度情報、等が挙げられる。
【００３１】
ダイヤ変更案提示装置１５は、列車の運行を管理する指令員に対して変更案を表示する。指令員はこの変更案をもとに運転整理装置１６を操作し、ダイヤ情報を書き換える。あるいは、ダイヤ変更案提示装置１５が作成した変更案を、人間系を介することなく運転整理装置１６へ通知し、運転整理装置１６がその変更案に基づいて自動的にダイヤを書き換えることも可能である。
【００３２】
このようにして修正されたダイヤデータＤ５をもとに、進路制御装置１７が適切なタイミングで適切な進路の構成および復位を指示し、その指示にしたがって信号制御装置１８が転てつ器または信号機を制御することで列車がスムーズに運行され、乗客の適切な輸送が実現される。
【００３３】
以下に、図１Ａに示した各装置における情報の解析および判断等について説明する。
【００３４】
輸送需要解析装置１３は、利用可能な各種輸送需要分析元データＤ３を入力として、輸送需要データＤ１を作成する。利用可能な各種の輸送需要分析元データＤ３として、鉄道においては、図１Ｂにおいて説明した情報が考えられる。鉄道以外の輸送機関においても、切符の発売状況、駅あるいは空港等のペイロードがキャリアに搭載される場所の混雑状況、過去の輸送需要の統計情報、経路検索サービスの利用状況、キャリアの向かう方面で実施されるイベントの情報、並行する輸送機関ののキャリアの運行情報、などが輸送需要分析元データＤ３として利用できる。
【００３５】
輸送需要解析装置１３は、入力される様々な輸送需要分析元データＤ３から、ペイロードの出発地、到着地、出発時刻、到着時刻、およびそのペイロードの量（例として重量または体積）を抽出し、統一的なデータ形式の輸送需要データＤ１にまとめる。
【００３６】
図２Ａは、輸送需要データの一例を示す図である。なお、輸送需要データＤ１としては、さらに他の項目（例えば、要求される速達性など）が加えられても良い。例えば旅客を輸送する鉄道であれば、乗客の乗車駅、降車駅、それらの乗車駅を出発する時刻、降車駅に到着する時刻、および輸送人員を輸送需要データとすることが考えられる。
【００３７】
旅客を輸送する航空機（旅客機）であれば、乗客の出発地（空港）、到着地（空港）、出発地を出発する時刻、到着地に到着する時刻、および輸送人員を輸送需要データとすることができる。さらに、到着地の悪天候などによるダイバートの可能性もあるため、許容されるダイバ−ト先の情報などを加えても良い。
【００３８】
入力されるデータを時々刻々取得して解析することで、リアルタイムでの輸送需要データを作成することができるが、より簡便な方法で、おおまかな輸送需要を推定することにしてもよい。例えば、当初運行計画における各キャリアの最大輸送キャパシティと、運行計画作成時に見込んだ混雑率を掛け合わせたものを、輸送需要とみなしてもよい。これは、鉄道で言えば、各列車の定員と、予想される乗車率の積とを、輸送需要データにおける輸送量とみなすことに相当する。
【００３９】
図２Ｂは、輸送需要データを可視化した表示例を示す図である。例えば、図２Ｂ中の矢印２１は、７：００に駅Ｄを出発し、８：００に駅Ａに到着するという輸送需要が存在することを示す。これにより、輸送需要データのうちペイロードの出発地、到着地、それらの着発時刻を一目で分かる形で表現することができる。さらに、矢印の太さや色、線種等を変えることにより、輸送需要の量、要求される速達性等をも可視化することができる。
【００４０】
例えば鉄道であれば、これまでも列車（キャリア）の運行計画が、ダイヤスジという形で可視化されている。そして、ダイヤスジの色や太さを変えて表示することにより、列車の優先度なども可視化されている。本実施形態では、列車ダイヤのスジとは別に、スジと同様の形式で、乗客の移動が可視化される。
【００４１】
輸送キャパシティ解析装置１４は、利用可能な各種輸送キャパシティ分析元データＤ４を入力として、輸送キャパシティデータＤ２を作成する。利用可能な各種の輸送キャパシティ分析元データＤ４として、鉄道においては、図１Ｂにおいて説明したような情報が考えられる。鉄道以外の輸送機関においても、キャリアの運行計画およびキャリアの最大ペイロード搭載量（旅客機の定員、トラックの最大積載重量、貨物船のコンテナ最大積載個数等）を用いることができる。
【００４２】
また、重量センサーあるいは人感センサー等を用いることで、列車、旅客機、バス等の車内あるいは荷室にすでに搭載された乗客あるいは積荷の量を取得し、さらに搭載が可能な輸送キャパシティを求めることもできる。
【００４３】
輸送キャパシティ解析装置１４は、これら入力されるデータから、キャリアの出発地、到着地、出発時刻、到着時刻、およびその搭載可能量を抽出し、輸送キャパシティデータＤ２として統一的なデータ形式にまとめる。輸送キャパシティデータＤ２の形式は、図２Ａに示した輸送需要データＤ１２と同様であってもよい。なお、輸送キャパシティデータＤ２として、さらに他の項目（例えば、実現可能な速達性、キャリアの向かう方面の情報、等）を加えても良い。
【００４４】
例えば旅客を輸送する鉄道では、列車の各停車駅の着発時刻、およびその列車の編成定員を輸送キャパシティデータＤ２とすることが考えられる。さらに、各車両に取り付けられた重量センサーの測定データ、あるいは車両内部の監視カメラで撮影された映像を解析等することによってリアルタイムの混雑度を取得すれば、編成定員からすでに乗車した乗客の分を除いた、正味のキャパシティを把握することができる。この他にも、その列車が優等列車であるかどうかといった情報、その列車が向かう方面による分類の情報などを輸送キャパシティデータＤ２に加えてもよい。
【００４５】
入力されるデータを時々刻々取得することで、リアルタイムでの輸送キャパシティデータＤ２を作成することができるが、より簡便な方法として、キャリアの始発ステーションの到着時点でのペイロード搭載量を０とし、その後のペイロード搭載量の変動を、輸送需要データを用いて推測してもよい。
【００４６】
鉄道であれば、始発駅に向かって車両基地を出発した時点では乗客が乗っていないものとし、始発駅以降の駅で、輸送需要データＤ１の想定に従った乗客の乗り降りが発生するものと仮定することで、リアルタイムでの乗車率の計測を行わずとも、正味の輸送キャパシティの変化を推定することができる。
【００４７】
図３は、輸送キャパシティデータを可視化した例を示す図である。例えば、図３中の太線３１は、７：００に駅Ｄを出発し、８：００に駅Ａに到着するキャリアが存在することを示す。これにより、輸送キャパシティデータのうちキャリアの出発地、到着地、出発時刻、到着時刻を一目で分かる形で表現することができる。さらに、太線の太さや色、線種等を変えることにより、輸送キャパシティの量や、実現可能な速達性等をも可視化することができる。
【００４８】
元来、キャリアの運行計画とは、輸送需要をもとに作成されるものであるため、平常時には、図２Ａ−２Ｂと図３との関係のように、輸送需要と輸送キャパシティは一致していることが期待される。しかしながら、何らかの理由によって、キャリアの運行計画に乱れが生じると、輸送キャパシティが変化し、輸送需要と乖離することが考えられる。ここで想定される理由とは、たとえば鉄道であれば、気象条件の悪化による徐行運転や運転見合わせ、車両故障や地上設備の故障、人身事故等を起因としたダイヤ乱れなどである。
【００４９】
このように輸送キャパシティが変化した場合、輸送需要がどのように変化するかは、様々な可能性が想定される。たとえば、現在時刻以降に出発する列車に遅れが見込まれる場合を考える。図４Ａのように、列車の運行計画の予測を描いたダイヤスジは、矢印４１に示すように、見込まれる遅れにあわせて、時間軸方向の後方にシフトするものと捉えることができる。
【００５０】
一方で、乗客の移動の予測を描いたスジは、ダイヤスジとは異なる挙動を示すものとして扱う。出発の遅れが見込まれている列車に乗車しようとする乗客には、さまざまな行動パターンが想定される。
【００５１】
１つには、出発の遅れ見込みの情報を予め入手し、その遅れ時分にあわせて当該駅への到着を遅らせるという行動が考えられる。この場合、図４Ｂの矢印４２のように、輸送需要（乗客の流れ）は輸送キャパシティ（列車の運行計画）に追随する。
【００５２】
他の１つには、出発の遅れ見込み情報を知らない、または知っていたとしても当該駅には当初の予定通り到着するという行動が考えられる。この場合、輸送需要（乗客の流れ）は列車の遅れ見込みには影響されない。ただし、出発予定時刻になっても列車が出発しない場合、乗客は駅に滞留し、図４Ｃのように、常に現在時刻を出発時刻とするようにシフトしていく輸送需要となると考えられる。
【００５３】
また他の１つには、出発の遅れ見込みの情報を入手することにより、移動すること自体を中止する、あるいは他の輸送機関により移動するという行動である。この場合、図４Ｄのように、輸送需要の量が減少することになる。
【００５４】
以上のように、列車運行計画（輸送キャパシティ）の変化に対する乗客の流れ（輸送需要）の変化には、様々なパターンが考えられる。輸送需要解析装置は、それぞれの行動パターンがどの程度の割合で発生するかを仮定することで、輸送キャパシティに変化が発生した場合における輸送需要の変化を適切に推定することができる。なお、発生するパターンの割合を仮定する方法としては、切符のキャンセル、乗車変更、駅改札の入出情報、経路検索サービスの利用状況などの情報をもとに輸送需要データを再作成するか、または予め行動パターンの発生割合を仮定して輸送需要解析装置内で保持しておき、その値を参照することが考えられる。
【００５５】
以上で説明したように、輸送需要は、輸送キャパシティの変化に対して無条件に追随することはなく、一定の独立性を持って変化するものと考えられる。以下では、輸送需要が輸送キャパシティの変化に追随しなかった結果、輸送需要と輸送キャパシティが乖離するケ−スについて説明する。
【００５６】
図５Ａに、輸送需要５１と運行計画５２が時間軸方向に乖離した例を示す。これは、キャリアの経路上で、何らかの輸送障害が発生し、キャリアの運行に乱れが発生した場合（経路における天候不順、キャリアの故障、経路上の何らかの装置の故障、経路上で発生した事故、等）に対応する。
【００５７】
図５Ｂに、輸送需要５３が当初の運行計画より増加した例を示す。これは、例えば鉄道の場合、沿線で大規模なイベントが開催された場合や、その鉄道と並行する他の輸送機関（他の鉄道路線や、バス路線、航空路線）が運休したことにより振替輸送が鉄道に発生した場合に対応する。なお、ここでは、輸送需要を表す矢印の太さによって輸送需要の量を表しているが、矢印の種類や色によって表すことにしてもよい。
【００５８】
運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要データＤ１と輸送キャパシティデータＤ２を参照し、それらを比較することで、上記のような輸送需要と輸送キャパシティの乖離を検出する。乖離が所定の閾値を超えると、運行計画変更案作成装置１２はキャリアの運行計画の変更が必要であると判断する。
【００５９】
キャリアの運行計画の変更が必要であると判断する方法としては、例として以下のような方法が考えられる。
【００６０】
図５Ａのように、輸送需要と輸送キャパシティが時間軸方向に乖離している場合、その乖離の時間幅に上限（閾値）を設ける。
【００６１】
ここで、どの時点での時間軸方向の乖離を測定するか（出発時点での乖離か、到着時点での乖離か、両者の適当な混合か）については、特に限定されない。輸送システムの特性に合わせて、乖離を測定する時点を決めればよい。例えば、ステーションにペイロードが滞留することは避けたいが、ペイロードがキャリアに載せられている時間が長くなることは問題ではない、という輸送システムの場合、出発時点での乖離のみを評価対象とし、到着時点で乖離が発生しても、出発時点での乖離がなければ、運行計画の変更は必要ないと判断してもよい。
【００６２】
運行計画変更案作成装置１２は、キャリアが出発地を出発する時刻が遅延するとき、輸送需要における出発時刻と輸送キャパシティにおける出発時刻との時間差、または輸送需要における到着時刻と輸送キャパシティにおける到着時刻との時間差を乖離量とし、乖離判定において、その時間差が所定の閾値を超えているか否かを判定すればよい。キャリアの遅延が生じたとき、その遅延により輸送が遅れる輸送需要が提示されるので、キャリアの遅延により輸送が遅れる輸送需要に基づく運行計画の変更が容易となる。
【００６３】
例えば、鉄道の場合、駅に大量の乗客が滞留することは、ホームからの転落の可能性が高まるなど安全上の問題がある。一方、列車の遅れにより乗車時間が伸びることは、乗客にとって不便を生じさせる可能性はあるものの、直ちに身体的危害が発生するものではない。よって、始発駅の出発時刻の乖離と、終着駅の到着時刻の乖離とに異なる重み付けを行って、運行計画の変更の要否の判断を行うことが考えられる。運行計画の変更案の作成において、このような各要素への重み付けをパラメータとして容易に変化できる仕組みを設けることで、輸送システムの特性に柔軟に対応することが可能となる。
【００６４】
図５Ｂのように、輸送需要と輸送キャパシティの量が乖離している場合、輸送キャパシティに対する輸送需要の量の割合に設けられた上限（閾値）により判定を行う。
【００６５】
運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要における輸送量の、輸送キャパシティにおける輸送量に対する割合を乖離量とし、乖離判定において、その割合が閾値を超えているか否か判定する。乖離量が閾値を超えていたら、運行計画変更案表示装置１１がその判定結果を表示する。ペイロードの変化が生じたとき、その変化によりどの程度の輸送需要が輸送できなくなったかが提示されるので、輸送需要の変化により輸送ができない分の輸送需要に基づく運行計画の変更が容易となる。
【００６６】
ここで、上限値をどのように設定するかも、輸送システムの特性によって決定すればよい。例えば鉄道の場合、短距離列車であれば、乗車率が上昇して着席できない乗客が増えることが容認されたとしても、長距離列車であれば、すべての乗客が着席できるよう要求されることが考えられる。したがって、運行計画変更案作成装置１２は、上限値をパラメータとして容易に変更できる仕組みとしたり、同じ要素であってもキャリア毎にその要素に異なる重み付けをしたりして、輸送システムの特性に柔軟に対応することも可能である。
【００６７】
なお、例えば、輸送需要と輸送キャパシティを組として、その組を、乖離が発生しているかどうかを判定する対象とすることが考えられる。乖離が発生しているかどうかを判定する対象となる輸送需要と輸送キャパシティの組は、以下のように選出する。
【００６８】
輸送キャパシティが変化しない限り、輸送需要と輸送キャパシティとは１対１に対応していると考えられる。そこで、この対応している組を、乖離の判定対象とする。
【００６９】
乖離が発生した後、後述の方法によって運行計画を変更した場合、輸送需要と輸送キャパシティとが当初と異なる組み合わせで対応し、乖離が緩和あるいは解消することが期待される。このとき、運行計画案変更案作成装置１２は、輸送需要と輸送キャパシティの組を更新し、以降はこの新たな組に対して乖離が発生しないかを監視する。
【００７０】
図６Ａ、６Ｂは、運行計画の変更案の作成方法について説明するための図である。図７Ａ、７Ｂは、運行計画の他の変更案の作成方法について説明するための図である。図８Ａ、８Ｂは、運行計画の更に他の変更案の作成方法について説明するための図である。
【００７１】
以下、図６Ａ−６Ｂ、７Ａ−７Ｂ、８Ａ−８Ｂを用いて、運行計画変更案作成装置における変更案作成の方法について、特に鉄道の場合を例として具体的に説明する。なお、鉄道の場合を想定するため、運行計画を「ダイヤ」、キャリアを「列車」、ペイロードを「乗客」、ステーションを「（鉄道の）駅」とみなすが、他の輸送機関や輸送形態においても、これらに相当する具体的な事物に読み替えることで、同様の実施例を想定することができる。
【００７２】
図６Ａ、６Ｂには、ダイヤの変更として、列車の停車駅を追加する例が示されている。
【００７３】
図６Ａでは、駅Ｄから駅Ｂへ向かう輸送需要６１が存在するが、この輸送需要と組になる輸送キャパシティを提供する列車の運行計画６２は、輸送需要６１とは時間軸方向に大きく離れており、駅Ｄにおいて乗客の滞留が発生することを示している。
【００７４】
一方、別の列車の運行計画６３は、輸送需要６１と時間軸方向には概ね合致している。しかし、運行計画６３は駅Ｄから駅Ｂを通過して駅Ａに向かうため、このままでは輸送需要６１を満たすことができない。そこで、運行計画変更案作成装置１２は、運行計画６３を変更することによって、輸送需要６１を満たせないか検討する。
【００７５】
ここで、運行計画変更案作成装置１２は、駅同士の位置関係についてのデータを保持しているか、または参照可能な仕組みを有しているものとする。その駅同士の位置関係についてのデータには、駅Ａに向かう列車は、途中で駅Ｂに停車することも可能であることが記載されているものとする。もしくは、運行計画６３の輸送キャパシティデータＤ２上に、駅Ｂに停車することが可能であることを予め記載しておいてもよい。具体的には、輸送需要データＤ１および輸送キャパシティデータＤ２において、到着地のほかに、通過する駅や行き先の方面の情報を持たせておく方法が考えられる。
【００７６】
運行計画変更案作成装置１２は、図６Ｂのように、もとの運行計画６３を、運行計画６４のように変更する。運行計画６４は、駅Ｄを出発した列車が、駅Ｂに停車した後、駅Ａに向かうことを示している。
【００７７】
このとき、運行計画変更案作成装置１２の処理としては、輸送需要における列車の出発時刻（ペイロード出発時刻）の所定の時間幅（変更可能時間幅）内に出発時刻（キャリア出発時刻）がある列車の到着駅（キャリア到着ステーション）が、輸送需要の到着駅（ペイロード到着ステーション）より先の位置にある場合、その列車がその輸送需要の到着駅に停止するように運行計画を変更する変更案を算出する。もともと運行する列車に対して停止する駅を追加することで容易に輸送需要の少なくとも一部を輸送できる変更案を提示することができる。
【００７８】
これにより輸送需要６１は、運行計画６４の提供する輸送キャパシティによって満足され、駅Ｄにおける乗客の滞留が回避される。またこのとき、輸送需要６１と運行計画６４とが新たな組となり、以後、その組が輸送需要と輸送キャパシティの乖離の監視対象となる。
【００７９】
なお、以上の説明においては、運行計画６４には輸送需要６１を満たす輸送キャパシティの搭載能力があることを前提とした。しかし、実際の運行計画の変更案の作成においては、運行計画６４に該当する列車の定員を踏まえて導いた輸送キャパシティに基づいて、輸送需要６１との合致を検査することが好ましい。
【００８０】
また、変更後の運行計画６４では、もとの運行計画６３に比べて、駅Ａへの到着時刻が遅くなっている。これにより、もともと運行計画６３が担っていた輸送需要と新たな運行計画６４が提供する輸送キャパシティとの間に、新たな乖離が生じることとなる。運行計画変更案表示装置１１は、運行計画の変更によって解消される乖離と、新たに生じる乖離の双方を指令員に提示し、運行計画６３の変更を実行するか否かの判断を促してもよい。あるいは、運行計画を変更した場合と、変更しなかった場合のそれぞれについて、今後の乗客および列車運行の状態推移をシミュレートし、シミュレーションの結果を指令員に提示しても良い。
【００８１】
ただし、運行計画の変更案を採用するか否かについて明確な判断基準（例として、各乗客の被る遅れ時分の総和を最小化する、等）が与えられれば、指令員の判断を仰ぐことなく、システム側で変更の実行の是非を判断することもできる。
【００８２】
図７Ａ、７Ｂには、運行計画の変更として、列車の到着地を変更する例が示されている。
【００８３】
図７Ａでは、駅Ｄから駅Ａへ向かう輸送需要７１が存在するが、この輸送需要と組になる列車の運行計画７２は、輸送需要７１とは時間軸方向に大きく離れており、駅Ｄにおいて乗客の滞留が発生することを示している。
【００８４】
一方、別の列車の運行計画７３は、輸送需要７１と時間軸方向には概ね合致している。しかし、運行計画７３は駅Ｄから駅Ｂに向かう列車のものであるため、このままでは輸送需要７１を満たすことができない。そこで、運行計画変更案作成装置１２は、運行計画７３を変更することによって、輸送需要７１を満たせないか検討する。
【００８５】
ここで、運行計画変更案作成装置１２は、駅同士の位置関係についてのデータを保持している、または参照可能な仕組みを有しているものとする。その駅同士の位置関係データには、駅Ｂに向かう列車は、駅Ｂの到着後に続けて駅Ａへ向かうことが可能であることが記載されているものとする。もしくは、運行計画７３と対応する輸送キャパシティデータＤ２上に、駅Ｂのあと駅Ａに向かうことが可能であることを予め記載しておいてもよい。具体的には、輸送需要データＤ１および輸送キャパシティデータＤ２において、到着地のほかに、経由地や行き先の方面の情報を持たせておく方法が考えられる。
【００８６】
運行計画変更案作成装置１２は、図７Ｂのように、もとの運行計画７３を、運行計画７４のように変更する変更案を作成する。運行計画７４は、駅Ｄを出発した列車が、駅Ｂに到着後、さらに続けて駅Ｂを出発して駅Ａに向かうことを示している。
【００８７】
このとき、運行計画変更案作成装置１２の処理としては、輸送需要における出発時刻（ペイロード出発時刻）の所定の時間幅（変更可能時間幅）内に出発時刻（キャリア出発時刻）がある列車の到着駅（キャリア到着ステーション）が、輸送需要の到着駅（ペイロード到着ステーション）より手前の位置にある場合、その列車を輸送需要の到着駅（ペイロード到着ステーション）まで運行させるように運行計画を変更する変更案を算出する。もともと運行する列車が停止する駅を追加することで容易に輸送需要の少なくとも一部を輸送できる変更案を提示することができる。
【００８８】
これにより、輸送需要７１は運行計画７４の提供する輸送キャパシティによって満足され、駅Ｄにおける乗客の滞留が緩和あるいは回避される。
【００８９】
なお、以上の説明においては、運行計画７４に輸送需要７１を満たすだけの輸送キャパシティの搭載能力があることを前提とした。しかし、実際の運行計画の変更案の作成においては、運行計画７４に該当する列車の定員を踏まえて導いた輸送キャパシティに基づいて、輸送需要７１との合致を検査することが好ましい。
【００９０】
また、変更後の運行計画７４では、もとの運行計画７３と列車の到着地が異なるため、当該運行計画を終えた後の列車の滞泊位置が当初予定と異なることとなる。したがって、それ以降の列車の運行計画についても連鎖的な見直しが必要となる場合がある。運行計画変更案表示装置１１は、運行計画の変更によって解消される輸送需要と輸送キャパシティの乖離と、連鎖的に発生する運行計画の変更に関する情報を指令員に提示し、運行計画７３の変更を実行するか否かの判断を促す。あるいは、運行計画を変更した場合、変更しなかった場合のそれぞれについて、今後の乗客の移動および列車の運行の状態推移をシミュレートし、シミュレーション結果を指令員に提示しても良い。
【００９１】
図８Ａ、８Ｂには、運行計画の変更として、新たな列車の運行計画を作成する例が示されている。
【００９２】
図８Ａでは、駅Ｄから駅Ａへ向かう輸送需要８１が存在するが、この輸送需要８１と組になる列車の運行計画８２は、輸送需要８１とは時間軸方向に大きく離れており、駅Ｄにおいて乗客の滞留が発生することを示している。
【００９３】
また、ここでは、輸送需要８１の近傍に、輸送需要８１と部分的に一致した列車運行計画も存在しない。そこで、運行計画変更案作成装置１２は、新たな列車を追加し、その列車の運行計画を作成することによって、輸送需要８１を満たせないか検討する。
【００９４】
運行計画変更案作成装置１２は、図８Ｂのように、新たな運行計画８３を作成する。運行計画８３は、駅Ｄを出発した列車が、駅Ａに向かうことを示している。これにより、輸送需要８１は運行計画８３によって満足され、駅Ｄにおける乗客の滞留が緩和あるいは回避される。
【００９５】
なお、ここでは、輸送需要８１に沿った運行計画８３を作成することが可能であるとしている。しかし、実際には、運行計画８３を担当する列車を、車両基地や留置線から駅Ｄまで回送させたり、駅Ａに到着した列車を適当な車両基地や留置線へ回送させたりする必要がある。運行計画変更案作成装置１２は、このように作成しようとする運行計画の前後に必要となる回送の部分の運行計画までまとめて作成することにしてもよい。また、その場合、運行計画変更案作成装置１２は、運行計画８３の変更案の作成だけを行い、前後の回送の部分の変更案については指令員に作成を委ねることにしてもよい。
【００９６】
運行計画変更案作成装置１２によって回送の部分の運行計画まで作成する場合は、車両基地等から各駅へ必要な編成を移動させるための運行計画のパターンと、実際に運行計画を作成しようとする時点で当該の車両基地等に適当な編成が存在するかを判定する仕組みとを保持し、これらの組み合わせを検索することによって、実現可能な運行計画を作成できるか検討することにしてもよい。
【００９７】
図９Ａ−９Ｂは、運行計画の変更の手順について説明するためのフローチャートである。
【００９８】
次に、変更対象となる運行計画のキャリアを選出し、具体的な運行計画の変更方法を選択し、提示するまでの処理の流れを、図９Ａ−９Ｂを用いて説明する。
【００９９】
図９Ａには、本機能の処理フロー全体が示されている。運行計画変更案作成装置１２は、初めに、処理対象となる輸送需要の近傍に、変更のもととなる運行計画が存在するかを探索する（ステップ９１）。探索に当たっては、例えば規定された時間幅内に、到着地の方面が同じ運行計画が存在するか等を検査する。
【０１００】
存在しなかった場合、運行計画変更案作成装置１２は、新たなキャリアを用意することができないかを検討する（ステップ９２）。具体的には、近隣の待機場所に使用できるキャリアが存在するか否か、待機場所から予定の出発地まで規定のコスト内でキャリアを移動させることができるか否か、等をチェックする。
【０１０１】
このとき、運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要における出発時刻（ペイロード出発時刻）の所定の時間幅（変更可能時間幅）内に出発時刻（キャリア出発時刻）がある列車がない場合、運行計画にない新たな列車を追加するように運行計画を変更する変更案を算出する。もともと運行する列車を変更することで対処できない場合に列車を追加する変更案を提示することになるので、低コストの変更案を優先的に提案することができる。
【０１０２】
運行計画変更案作成装置１２は、新たなキャリアが用意できると判断された場合、そのキャリアを用いた新たな運行計画を作成する（ステップ９３）。次に、運行計画変更案作成装置１２は、作成した新たな運行計画について、その輸送キャパシティが輸送需要を満たすかどうかをチェックする（ステップ９４）。輸送キャパシティが輸送需要を満たす場合、運行計画変更案作成装置１２は、その新たな運行計画の変更案を作成して運行計画変更案表示装置１１に出力し（ステップ９５）、処理を終了する。
【０１０３】
新たなキャリアを用意できない場合（ステップ９２のＮｏ）、あるいは用意できたとしてもその輸送キャパシティが十分でない場合（ステップ９４のＮｏ）、運行計画変更案作成装置１２は、運行計画を変更することによって、その輸送需要を満たすことは不可能と判断し、処理を終了する。
【０１０４】
処理対象となる輸送需要の近傍に、変更のもととなる運行計画が存在した場合（ステップ９１のＹｅｓ）、運行計画変更案作成装置１２は、その輸送キャパシティが、当該の輸送需要を満たしているかをチェックする（ステップ９６）。満たしている場合は運行計画を変更することは不要であるため、運行計画変更案作成装置１２は、当該の運行計画をそのまま出力して処理を終了する（ステップ９７）。
【０１０５】
存在した運行計画が、当該の輸送需要を満たしていなかった場合、運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要を満たすように当該の運行計画を一部変更する処理を行う（ステップ９８）。運行計画変更案作成装置１２は、この処理をループ９９により反復的に実行し、様々な変更方法によって輸送需要を満たすように運行計画を変更していくことを試みる。反復の途中で輸送需要が満たせると判断されれば（ステップ９６のＹｅｓ）、運行計画変更案作成装置１２は、その時点での運行計画を出力して処理を終了する（ステップ９７）。
【０１０６】
なお、この反復処理については、回数に上限を設けるなどし、一定回数以上の変更処理を行っても当該輸送需要を満たせないと判断した場合は、反復から脱出して処理を終了する、といった仕組みを設けてもよい。
【０１０７】
図９Ｂには、図９Ａの中で、運行計画の変更を行う箇所（ステップ９８）の具体的処理が示されている。この処理では、運行計画変更案作成装置１２は、当該輸送需要と当該運行計画との間で乖離のある部分に着目し（ステップ９１０）、運行計画の変更を検討する。
【０１０８】
例えば、出発地が異なっていた場合（ステップ９１０の出発地）、運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要の出発地と運行計画の出発地の間を、規定以内のコストでキャリアが移動できるかどうかを判断する（ステップ９１１）。ここでのコストとして、具体的には移動時間、移動距離、移動に必要なエネルギー、などを所定の重み付けで加算することが考えられる。
【０１０９】
規定のコスト内で移動できると判断された場合、運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要の出発地を運行計画の経由地に加える（ステップ９１２）。但し、輸送需要の出発地を運行計画の出発地よりも運行計画上手前の経由地に加えた場合は、輸送需要の出発地が運行計画の新たな出発地となり、もとの運行計画における出発地は経由地となる。
【０１１０】
到着地が異なっていた場合も、運行計画変更案作成装置１２は、出発地が異なっていた場合と同様の処理を行う（ステップ９１３、９１４）。
【０１１１】
また、出発地と到着地の両方が異なっていた場合には、運行計画変更案作成装置１２は、図９Ｂの処理全体を反復することによって、両方を変更した結果を出力することもできる。ただし、この場合、出発地の変更のコストと到着地の変更のコストの和が一定以下に収まる、といった条件を付け加えることも考えられる。具体的には、コストを評価する際に、前回までの反復処理において蓄積されたコストと、今回処理において新たに加えられようとするコストの和を評価すればよい。
【０１１２】
図９Ｂに戻り、輸送量が異なっていた場合、運行計画変更案作成装置１２は、当該キャリアのペイロード搭載能力を、規定以内のコストで増加させることが可能か否かチェックする（ステップ９１５）。例えば、キャリアが鉄道の列車であれば、車両を増結したり、より定員の多い編成に変更したりすることを検討する。航空機やバスであれば、より定員の多い機体や車体への変更を検討する。
【０１１３】
ペイロード搭載能力の増加が可能であると判断されれば、運行計画変更案作成装置１２は、増加後の輸送キャパシティを、当該運行計画における輸送キャパシティとする（ステップ９１６）。
【０１１４】
その他、出発時刻のずれ、到着時刻のずれ、など、輸送需要データＤ１、輸送キャパシティデータＤ２に定義した項目のずれごとに、実行する変更策を用意し、その変更策を採用可能かどうか判定する処理を行うことで、運行計画の変更案を増やすことができる。
【０１１５】
なお、図９Ａにおける、変更のもととなる運行計画の探索処理で、複数の運行計画が抽出される可能性もある。その場合、上記のような各変更案のコストを比較し、コストの小さい変更案を選択することで、より悪影響の小さい変更案を採用することができる。もしくは、複数の変更案を指令員に提示することで、指令員に選択を促しても良い。
【０１１６】
図１０Ａ、１０Ｂは、輸送需要データを利用して運行計画の変更案を作成する方法について説明するための図である。図１１Ａ−１１Ｃは、輸送需要データを利用して運行計画の変更案を作成する方法について説明するための図である。
【０１１７】
図１０Ａ−１０Ｂ、１１Ａ−１１Ｃ、１２Ａ−１２Ｄ、１３Ａ−１３Ｃでは、本発明の応用例として、輸送キャパシティとの乖離に着目する方法以外に、輸送需要データを用いて運行計画の変更案を立案する方法について、特に鉄道の場合を例として具体的に述べる。
【０１１８】
図１０Ａ、１０Ｂには、輸送需要データをもとに、列車の運休を検討する例が示されている。
【０１１９】
輸送障害等によって運行計画に乱れが生じた場合、運行計画を適当に間引くことによって、運行計画の乱れの早期収束を図ることが有効な場合がある。図１０Ａでは、３つの列車の運行計画１０１、１０２、１０３があり、このいずれかの列車を運休したいとする。しかし、図１０Ａのような列車の運行計画だけでは、どの列車を運休することが最も妥当であるかを判断する材料に乏しい。
【０１２０】
そこで、本実施形態では、図１０Ｂに示す、これらの運行計画の担う輸送需要をもとに判断することを考える。なお図１０Ｂでは、矢印の太さによって輸送需要の量が表されている。
【０１２１】
図１０Ａと図１０Ｂを比較すると、運行計画１０１は、駅Ｄから駅Ｂに向かう大量の輸送需要１０４と、駅Ｄから駅Ａに向かう微量の輸送需要１０５を担っていることが分かる。同様に、運行計画１０２は、駅Ｄから駅Ｃに向かう微量の輸送需要１０６と、駅Ｄから駅Ａに向かう大量の輸送需要１０７を担っている。運行計画１０３は、駅Ｄから駅Ｃに向かう中程度の輸送需要１０８、駅Ｄから駅Ｂに向かう大量の輸送需要１０９、駅Ｄから駅Ａに向かう微量の輸送需要１０１０を担っている。
【０１２２】
ここで、運行計画１０１の列車を運休したとすると、駅Ｄから駅Ｂへ向かう大量の輸送需要１０４は、運行計画１０３の列車が代わりに担うこととなる。しかし、運行計画１０３自身が、同じく駅Ｄから駅Ｂへ向かう大量の輸送需要１０９を抱えているため、輸送需要１０４を受け容れることができない。
【０１２３】
一方、運行計画１０２を運休したとすると、駅Ｄから駅Ｃへ向かう輸送需要１０６は、運行計画１０３が代わりに担うこととなる。輸送需要１０６は微量であり、運行計画１０３が抱える駅Ｄから駅Ｃへ向かう輸送需要１０８も中程度であるため、運行計画１０３が代わりに担うことが可能である。また、駅Ｄから駅Ａへ向かう大量の輸送需要１０７も他の運行計画に担わせる必要があるが、こちらは運行計画１０１、１０３で分担することができ、且つ運行計画１０１、１０３が抱える駅Ｄから駅Ａへの輸送需要１０５、１０１０は共に微量であるため、輸送需要１０５、１０１０を代わりに担わせることが可能である。
【０１２４】
以上のように、輸送需要データをもとに検討を行うことで、乗客の輸送に対して与える影響の最も少ない、運行計画の間引き方を導くことができる。
【０１２５】
ここで、特に注目すべきは、輸送力を測る指標として一般的な、乗客の人数と輸送距離の積の総和に基づいた場合、運行計画１０１と１０２とでは、運行計画１０１の方が輸送力として小さい点である。したがってこのような単純な指標に基づいた場合、運行計画１０２の運休よりも影響が小さいと見込んで運行計画１０１を運休した結果、駅Ｄから駅Ｂに向かう列車に対する詰め込み、または駅Ｄにおける乗客の滞留が発生してしまう。
【０１２６】
本発明の方法のように、輸送需要における出発地、到着地を明らかにすることで、真に悪影響の小さい運行計画の変更方法を導くことができる。
【０１２７】
以上の例では、運休する列車を上手く選定することによって、残る他の運行計画が輸送需要を肩代わりできる場合を示した。しかし、実際には、列車の運休後に、何らかの形で輸送需要と輸送キャパシティとの間に乖離が残ってしまう可能性もある。
【０１２８】
例えば、長距離を走行する列車と短距離を走行する列車とが共存する路線において、いずれかを運休しなければならなくなった場合を考える。長距離を走行する列車を運休してしまうと、その列車だけが走行する地域に全く列車が来ないという状況が生じてしまうため、短距離を走行する列車を運休せざるを得ないとする。この場合、短距離を走行する列車を運休しただけでは、短距離を走行する列車が停車して長距離を走行する列車が通過する駅については、乗客が滞留することが考えられる。
【０１２９】
このような場合には、図６Ａ−６Ｂのような停車駅の変更を組み合わせることで、乖離の解消を試みることができる。すなわち、図１０Ａ−１０Ｂの方法を用いて乗客の輸送に与える影響の最も少ない運休の方法を選択した後、図６Ａ−６Ｂの方法を用いて輸送需要と輸送キャパシティの乖離を埋めることで、列車の運行を間引きつつ、もともと存在した輸送需要を可能な限り支えることが可能となる。あるいは、図６Ａ−６Ｂの方法によって輸送需要と輸送キャパシティの乖離を埋めることが可能な運休のパターンを、図１０Ｂの情報をもとに検索してもよい。
【０１３０】
次に、運行計画における各種リスクの高い部分を変更する方法について説明する。
【０１３１】
このとき、運行計画変更案作成装置１２は能動的な輸送需要の整形により運行計画の変更の契機を起す。運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要においてリスクのある所定の条件（ペイロード流変更条件）が満たされる場合、その条件に関連する少なくとも１つの輸送需要の、少なくとも１つの属性（ステーション出発時刻、等）を変更し、その変更により生じた輸送キャパシティと輸送需要との乖離を緩和するように運行計画を変更する変更案を算出する。所定の条件が満たされたら輸送キャパシティと輸送需要の乖離がなくても輸送需要の属性を変更し、その変更により生じた輸送キャパシティと輸送需要との乖離を緩和するように運行計画を変更するので、初期に与えられた運行計画の中に潜在するリスクが高い状態を検知して運行計画を容易に変更することができる。
【０１３２】
図１１Ａ−１１Ｃにおいては、輸送需要データに出発駅の情報に加えて、さらに細かく駅の番線の情報までが記載されるものとする。なお、ここでは鉄道を例とするため番線を扱うが、航空機であれば空港における搭乗口、バスであればバスターミナルの乗り場、トラック輸送であれば集配センターの搬入口、などに読み替えることにより、他の輸送機関においても同様の実施例を考えることができる。
【０１３３】
図１１Ａでは、駅Ｎから駅Ｍに向かう輸送需要１１１と、駅Ｎから駅Ｌに向かう輸送需要１１２について、駅Ｎの同じ番線１からほぼ同時刻に出発する運行計画が立てられている。
【０１３４】
ここで、輸送需要１１１を担う運行計画１１３に従って駅Ｍへ向かう列車が到着した場合、別の目的地である駅Ｌへ向かう乗客が、誤ってこの列車に乗車してしまう可能性がある。そこで、このように異なる目的地に向かう列車が、規定の時間内に続けて同じ番線から出発するパターンを抽出するよう、予め運行計画変更案作成装置１２に設定しておく。
【０１３５】
運行計画変更案作成装置１２は、図１１Ａにおいてこのパターンを検出すると、輸送需要１１１、１１２のうち一方の出発番線を番線１から番線２へ変更する。図１１Ｂには、輸送需要１１１の出発番線を変更した場合が示されている。
【０１３６】
ここで、いずれの輸送需要の出発番線を変更するかは、それぞれの輸送需要の量をもとに判断する方法や、駅の構造をもとに判断する方法（渡り線の情報をもとに、番線の変更が可能なパターンを保持しておき、そのパターンを参照する、等）が考えられる。
【０１３７】
なお、輸送需要における番線を変更した場合、その変更の情報が乗客に正しく展開されなければ、却って乗客に混乱を生じさせる恐れがある。そこで、運行計画変更案作成装置１２は、番線変更を立案した場合は、乗客を誘導する各種案内装置や駅係員等に対して、その番線変更の情報を自動的に通知し、乗客の流れを変えることを目指す。すなわち、運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要データを受動的に受け付けるだけでなく、自ら能動的に輸送需要を整形し、乗客の流れをよりスムーズにするよう働きかける。
【０１３８】
上述した番線変更により、変更後の輸送需要１１４と運行計画１１３の間に、乖離が発生する。そこで運行計画変更案作成装置１２は、この乖離を解消するために、運行計画１１３を、図１１Ｃの運行計画１１５のように変形する。
【０１３９】
これによって、目的地が駅Ｍの列車は番線２から、目的地が駅Ｌの列車は番線１から出発することとなり、乗客の誤乗車を起因とする混乱の発生を未然に抑えることができる。
【０１４０】
このとき、運行計画変更案作成装置１２は、運行計画において同一の駅における同一の発着場（番線）において所定の時間幅（ペイロード流変更時間幅）内に２つの輸送需要のペイロード出発時刻がある場合、２つの輸送需要のいずれか一方の出発する発着場を変更し、その変更により生じた輸送キャパシティと輸送需要との乖離を緩和するように運行計画を変更する変更案を算出する。同一の発着場から２つの列車が近い時刻に出発することによる、発着場の混雑や、乗客が誤った列車に乗ってしまうリスクを低減することができる。
【０１４１】
図１２Ａ−１２Ｄには、運行計画変更案作成装置１２が番線変更を扱う他の例が示されている。
【０１４２】
図１２Ａには、駅Ｎの番線１へ到着する輸送需要１２１があり、その直後に同じ駅Ｎの同じ番線１から出発する輸送需要１２２があることが示されている。この輸送需要は、図１２Ｂに示した一連の運行計画１２３によって担われているとする。
【０１４３】
ここで、駅Ｎの番線１における乗客の流れについて考える。駅Ｎの番線１においては、列車から乗客が降車し、直後に別の乗客が乗車することとなる。これにより、当該番線のホーム上に多くの乗客が滞留する瞬間が生じ、降車および乗車の双方の動線が互いに悪影響を与える恐れがある。あるいは、運行計画１２３において、駅Ｎでの折返しの際に、すべての乗客が降車したあと、次の乗客が乗車する前に車内点検を行う必要があったとする。この場合、駅Ｎに到着した直後の列車においては降車だけを認める必要があるが、誤ってこの時点で乗車してしまう乗客が出ることは容易に想定され、折返し作業に混乱を発生させる恐れもある。さらに、同様の状況が貨物輸送において発生した場合、列車から下ろした荷物と列車に積み込もうとする荷物が混合し、積み降ろした荷物を折り返し列車に再び載せてしまうといった誤りが発生することも想定される。
【０１４４】
そこで、このようなパターンを抽出するよう予め設定された運行計画変更案作成装置１２は、図１２Ａの状況を検知し、輸送需要１２１、１２２のいずれかの番線を、番線１から番線２へ変更する。
【０１４５】
図１２Ｃでは、輸送需要１２１の到着を番線２へ変更した場合を示す。この場合、輸送需要１２２に当たる乗客は、乗車に備えてすでに番線１に集合している可能性があるため、出発する側の輸送需要の番線変更を行わないよう予め設定しておいても良いし、その他、運行計画変更案作成装置１２が参照できる情報に拠って番線変更を検討しても良い。
【０１４６】
仮に出発する側の輸送需要の番線を変更した場合、運行計画変更案作成装置１２は、案内装置や駅係員に対して乗客の誘導に必要な情報を自動的に発信し、能動的な輸送需要の整形を行う。あるいは、到着する側の輸送需要の番線を変更した場合でも、当該駅における乗換えの流れ等が変わる場合は、同じく案内装置や駅係員に対して乗客の誘導に必要な情報を自動的に発信し、能動的な輸送需要の整形を行う。
【０１４７】
上述した番線変更によって、輸送需要１２４と運行計画１２３の間に乖離が発生する。そこで、運行計画変更案作成装置１２は、運行計画１２３を、図１２Ｄの運行計画１２５のように変形する。
【０１４８】
運行計画１２５においては、駅Ｎの番線２に到着した列車が、番線２において運んできた乗客を降ろし、その後、番線１へ転線して、番線１において乗客を収容し、駅Ｎを出発する。
【０１４９】
これによって、乗客の降車は番線２で、乗車は番線１で、という乗客の動線の整理が行われ、スムーズな輸送を実現できる。
【０１５０】
このとき、運行計画変更案作成装置１２は、運行計画において同一の駅における同一の発着場（番線）において所定の時間幅（ペイロード流変更時間幅）内に出発時刻がある輸送需要と到着時刻がある輸送需要とがある場合、その出発時刻に出発する輸送需要の出発する発着場またはその到着時刻に到着する輸送需要の到着する発着場のいずれか一方を変更し、その変更により生じた輸送キャパシティと輸送需要との乖離を緩和するように運行計画を変更する変更案を算出する。同一の発着場で近い時刻に２つの列車の到着と出発が重なることによる発着場の混乱のリスクを低減することができる。
【０１５１】
ただし、番線間の移動によって、当初の運行計画１２３よりも、運行計画１２５では駅Ｎの出発時刻が遅れる可能性がある。運行計画変更案表示装置は、このような番線変更による副次的な影響についても指令員に示すことで、運行計画の変更の可否判断を求めるか、または予め設定された判断基準（番線変更によって生じる遅れの範囲が規定時間以内、等）にしたがって、自ら可否判断を行う。
【０１５２】
図１１Ａ−１１Ｃ、１２Ａ−１２Ｄの例では、もともと輸送需要と輸送キャパシティとの間に乖離が発生していなかった状態から、敢えて輸送需要を変形し乖離を生じさせた上で、その乖離を埋めるように輸送キャパシティを整形するパターンを示した。このように、運行計画変更案作成装置が能動的に輸送需要を整形することで、よりスムーズな輸送を実現するための選択肢を増やすことができる。
【０１５３】
図１３Ａ−１３Ｃには、運行計画変更案作成装置１２が能動的な輸送需要の整形を行う他の例が示されている。
【０１５４】
図１３Ａでは、駅Ｄから駅Ａに向かう大量の輸送需要１３１と、駅Ｄから駅Ｂに向かう大量の輸送需要１３２が、ほぼ同時刻に存在したとする。
【０１５５】
ここに、駅Ｄを出発し、駅Ｂに停車した後に駅Ａに向かう列車１３３が到着すると、輸送需要１３１に相当する乗客と輸送需要１３２に相当する乗客が、全て列車１３３に殺到し、詰め込みが発生する可能性がある。一方で、そのあとの駅Ｄから駅Ａに向かう運行計画１３４の列車については、すでに運ぶべき乗客が駅Ｄに存在せず、空の状態で運行することとなる。
【０１５６】
このように乗車率が不均等となる事態を回避するため、運行計画変更案作成装置１２は、以下のように運行計画を変更する。
【０１５７】
まず、運行計画変更案作成装置１２は、一定の時間内に、同じ方面に向かって規定以上の輸送需要が発生している図１３Ａの状態を抽出する。輸送需要の極端な集中を回避するため、運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要１３２の出発時刻を遅らせるよう、図１３Ｂのように輸送需要を整形する。具体的には、輸送需要１３２を輸送需要１３５のように変更する。この変更を実現するため、運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要１３２に対応する乗客が駅へ集合する時刻が遅くなるよう、各種案内装置や駅係員、運行情報配信サービス等に対して出発時刻の変更を通知する。
【０１５８】
図１３Ｂにおいて、整形後の輸送需要１３１および１３５は、運行計画１３３、１３４と乖離している。そこで、運行計画変更案作成装置１２は、これらの運行計画を修正することによって、輸送需要１３１および１３５を満たすことを検討する。
【０１５９】
具体的には、運行計画１３３は、輸送需要１３１だけを満たすことを考え、駅Ｂへの停車を中止する。一方、運行計画１３４は、輸送需要１３５を満たすため、駅Ｂに停車することとする。変更後の運行計画を図１２Ｃに示す。これにより、輸送需要１３１と１３５は自然と２つの列車に分散し、一方の列車に乗客が詰め込まれる事態を回避できる。
【０１６０】
このとき、運行計画変更案作成装置１２は、同一の駅において所定の時間幅（ペイロード流変更時間幅）内に２つの輸送需要の出発時刻（ペイロード出発時刻）がある場合、いずれか一方の輸送需要の到着駅（ペイロード到着ステーション）に停止する列車を運行させた後、他方あるいは両方の輸送需要の到着駅（ペイロード到着ステーション）に停止する列車を運行させるように、運行計画を変更する変更案を算出する。いずれか一方の輸送需要の到着駅に停止する列車を運行させた後、他方の輸送需要の到着駅に停止する列車を運行させることが容易となり、輸送需要を２つの列車に容易に分散させることが可能となる。
【０１６１】
なお、上記の例では、運行計画１３３と１３４をそれぞれ変更する方法を示したが、結果的には、図１３Ｃに示すように、２つの運行計画の順序が入れ替わった形になっている。初めから運行計画の順序を入れ替えることを変更案として選べるようにしておき、ここでその順序変更を採用することにしても良い。
【０１６２】
以上のように、図１３Ａの状況において、運行計画１３３のみへの乗客の詰め込みを回避する方法として、輸送需要の能動的な整形と、それに合わせた運行計画の変更案の作成を行うことが有効と考えられる。他にも、より簡便な方法で同様の事態を回避する方法も考えられる。
【０１６３】
すなわち、図１３Ａのような状況において、輸送需要１３１との乖離の小さい運行計画が１３３と１３４の２つ存在することから、運行計画変更案作成装置１２は、輸送需要１３１が、これら２つの運行計画で分担して負担されるべきであると判断する。この情報を、各種案内装置や駅係員、運行情報配信サービスや経路情報検索サービスに提供し、これらの案内を参照する乗客を、２つの運行計画に分散させる。
【０１６４】
本実施形態では、スムーズな乗客の輸送を阻害する状況が発生した場合、または発生が見込まれる場合に、その回避策として運行計画の変更案を作成する例を述べた。このことは、実際の鉄道システムにおいて、運転計画の変更案を提示する機能を、列車運行管理システムに組み込むことを意味している。
【０１６５】
しかしながら、運行計画の変更案の作成は、輸送需要データＤ１と輸送キャパシティデータＤ２が得られたタイミングから行うことができる。したがって、輸送需要を早い段階で予測することができれば、その予測情報を本実施形態のシステムに入力することで、運行計画の作成段階で、作成した計画案の検証や、その見直し、修正に適用することができる。
【０１６６】
例えば、鉄道路線沿線で大規模なイベントの開催される場合、並行する輸送機関の工事等によって振替輸送が発生することが予め分かっている場合等に、列車の増発等を検討する必要がある。輸送キャパシティとして列車運行の基本計画を入力し、見込まれる輸送需要と合わせて運行管理システムに判断させてもよい。基本計画の修正案、および波動計画の作成案を提示させることができ、最適な運行計画を容易に得ることができる。
【０１６７】
さらに、ダイヤ改正等の機会で基本計画を見直すときも、改正前の基本計画を輸送キャパシティとして、改正前の輸送人員や駅、列車の混雑率の統計情報を輸送需要として入力すれば、改正後のダイヤ案を提示させることができる。このように、本実施形態における運転計画変更案提示機能は、運行計画を作成するシステムにも適用することが可能である。
【０１６８】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態のみに限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【０１６９】
１０…運行管理システム、１１…運行計画変更案表示装置、１２…運行計画変更案作成装置、１３…輸送需要解析装置、１４…輸送キャパシティ解析装置、１５…ダイヤ変更案提示装置、１６…運転整理装置、１７…進路制御装置、１８…信号制御装置
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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