(57)【要約】【目的】実績の駅停車時間あるいは実績の駅間走行時間を反映して、最適な運行計画を作成できるとともに、省エネを図る。【解決手段】実施形態の運行計画作成支援装置は、少なくとも列車の車種、運行種別、運行区間及び各駅間の走行時間を含む入力走行条件に対応する運行計画条件を設定する運行計画条件設定部と、運行計画条件及び実績の駅停車時間に基づいて、各駅間の走行時間に割り当て可能な延長時間を算出し、算出した延長時間を各駅間の走行時間に配分する延長時間配分部と、を備える。【選択図】図1
2017171024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも列車の車種、運行種別、運行区間及び各駅間の走行時間を含む入力走行条件に対応する運行計画条件を設定する運行計画条件設定部と、
前記運行計画条件及び実績の駅停車時間に基づいて、各駅間の走行時間に割り当て可能な延長時間を算出し、算出した前記延長時間を各駅間の走行時間に配分する延長時間配分部と、
を備えた運行計画作成支援装置。
【請求項２】
駅毎に実績の駅停車時間を予め格納した駅停車時間実績データベースと、
前記駅停車時間実績データベースを参照して前記駅停車時間を決定する駅停車時間決定部と、
を備えた請求項１記載の運行計画作成支援装置。
【請求項３】
前記延長時間配分部は、駅間走行時間と消費エネルギーとの関係に基づいて、前記延長時間を各駅間の走行時間に配分する、
請求項１記載の運行計画作成支援装置。
【請求項４】
駅間毎に実績の駅間走行時間及び対応する消費エネルギーを予め格納した駅間走行時間・消費エネルギー実績データベースと、
前記駅間走行時間・消費エネルギー実績データベースを参照して、前記駅間走行時間を決定する駅間走行時間・消費エネルギー決定部と、
を備えた請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の運行計画作成支援装置。
【請求項５】
前記延長時間配分部は、前記入力走行条件に基づいて前記駅間走行時間・消費エネルギー実績データベースを参照して、各駅間の走行時間に割り当て可能な延長時間を算出する、
を備えた請求項４記載の運行計画作成支援装置。
【請求項６】
前記駅間走行時間・消費エネルギー決定部は、前記運行計画条件に対応する消費エネルギーがより少なくなるように、前記駅間走行時間を決定する、
請求項４または５に記載の運行計画作成支援装置。
【請求項７】
前記延長時間配分部は、走行時間延長分に対する消費エネルギー低減分の割合が高い駅間と延長時間の組み合わせに対し優先的に前記延長時間を配分する、
請求項４乃至請求項６のいずれか一項記載の運行計画作成支援装置。
【請求項８】
前記延長時間配分部は、前記運行計画条件に対応する運行区間の各駅間での必要最小限の走行時間と各駅での停車時間を前記基本運行計画の実行に要する時間から除いて前記延長時間を算出する、
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支援装置。
【請求項９】
列車の運行計画の作成支援を行う運行計画作成支援装置で実行される方法であって、
少なくとも列車の車種、運行種別、運行区間及び各駅間の走行時間を含む入力走行条件に対応する運行計画条件を設定する過程と、
前記運行計画条件及び実績の駅停車時間に基づいて、各駅間の走行時間に割り当て可能な延長時間を算出し、算出した前記延長時間を各駅間の走行時間に配分する過程と、
を備えた方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運行計画作成支援装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道運行計画に対するニーズは、定時性、省エネなど多様化してきている。定時性の確保では、駅停車時間や駅間走行時間の決定に際し、必要最小限の時間に対して余裕時間を適切に付与することが重要である。
列車運行計画作成の基本となる運転曲線については、惰行を活用するなど省エネを考慮して作成する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、最適化手法を利用して省エネな運転曲線を作成する方法や、各駅間における運転曲線および走行消費エネルギーを求め、始発駅から終着駅までの総延長時間が設定されると、この総延長時間に基づいて各駅間の走行時間を修正し、この修正した走行時間に基づいて運転曲線を求めることにより、運行区間全体で消費されるエネルギーを低減する技術等が提案されている。
【０００４】
一方、これらの駅間走行による省エネは、各駅間を指定された時間で走行することが前提である。しかし、現状の技術としては、駅停車時間を、３０秒、６０秒などある一定値を設定するものであり、この値が適切で無いと、駅間走行に無理が生じ、定時性、省エネの確保が困難になる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２０６３７号公報
【特許文献２】特開２０１５−１１６８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、駅停車時間について、実際の路線での営業運行が行われている線区では、所定の時間と実績として得られた時間に乖離がある場合もある。
また、逆に、実績からは停車時間が長くなっており、そのようにダイヤ調整ができる可能性がある場合においては、走行時間から停車時間に時間を配分するのが好ましい。
さらに運転曲線の作成には、走行する路線ならびに車両の特性を正確にモデル化する必要があり、運転曲線に習熟している必要があり、時間も手間も要するという問題もあった。
【０００７】
上記課題を達成するために本発明の実施形態は、実績の駅停車時間あるいは実績の駅間走行時間を反映して、最適な運行計画を作成できるとともに、省エネを図ることが可能な運行計画支援装置及び方法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】
【０００８】
実施形態の運行計画作成支援装置は、少なくとも列車の車種、運行種別、運行区間及び各駅間の走行時間を含む入力走行条件に対応する運行計画条件を設定する運行計画条件設定部と、運行計画条件及び実績の駅停車時間に基づいて、各駅間の走行時間に割り当て可能な延長時間を算出し、算出した延長時間を各駅間の走行時間に配分する延長時間配分部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態の運行計画作成支援装置の概要構成ブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態の処理フローチャートである。
【図３】図３は、駅停車時間実績データベースに記憶されている実績の駅停車時間を視覚的に説明する図である。
【図４】図４は、第２実施形態の運行計画作成支援装置の概要構成ブロック図である。
【図５】図５は、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベースに記憶されている駅間走行時間の延長時間及び対応する消費エネルギー変化量の一例を説明する図である。
【図６】図６は、第３実施形態の運行計画作成支援装置の概要構成ブロック図である。
【図７】図７は、駅Ａ−駅Ｂ間の駅間走行時間・消費エネルギー実績データベースの実際のデータを模式的に示した散布図である。
【図８】図８は、第３実施形態における駅間走行時間・消費エネルギー実績データベースに記憶されている実績の駅間走行時間及び対応する消費エネルギーから求めた延長時間と消費エネルギーとの関係を駅間毎に視覚的に説明する図である。
【図９】図９は、第１回目の駅間と走行時間延長の組み合わせ選択の説明図である。
【図１０】図１０は、第２回目の駅間と走行時間延長の組み合わせ選択の説明図である。
【図１１】図１１は、第３回目の駅間と走行時間延長の組み合わせ選択の説明図である。
【図１２】図１２は、第４実施形態の一例の説明図である。
【図１３】図１３は、第５実施形態の具体例の説明図である。
【図１４】図１４は、第２変形例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［１］第１実施形態
まず、第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態の運行計画作成支援装置の概要構成ブロック図である。
運行計画作成支援装置１０は、大別すると、運行計画作成支援装置本体１１と、運行計画作成を支援するために必要な条件（条件データ）を入力するための入力装置１２と、運行計画作成の支援結果等を表示するための表示装置１３と、を備えている。
【００１１】
運行計画作成支援装置本体１１は、少なくとも、車種（鉄道車両の種類）、運行種別、運行区間、走行時間を含む運行計画（基本運行計画）作成のための条件を設定するための運行計画条件設定部２１と、車種、駅間、走行時間等に対応づけて実際の駅間走行時間配分に関するデータを予め記憶した駅間走行時間配分データベース（ＤＢ）２２と、駅間走行時間配分データベース２２を参照して、車種、駅間、走行時間等の指定された条件での駅間走行時間を決定する駅間走行時間決定部２３と、実際の駅停車時間に関するデータを予め記憶した駅停車時間実績データベース（ＤＢ）２４と、駅停車時間実績データベース２４を参照して、駅停車時間を決定する駅停車時間決定部２５と、駅間走行時間決定部２３が決定した駅間走行時間から駅停車時間決定部２５が決定した駅停車時間、運行区間の各駅間における最短走行時間及び所定余裕時間を差し引く（除く）ことにより得られる延長時間を各駅間の走行時間に配分する延長時間配分部２６と、を備えている。
【００１２】
次に第１実施形態の動作を説明する。
図２は、第１実施形態の処理フローチャートである。
まず、運行計画作成支援装置１０のオペレータである運行計画作成担当者が、運行計画を作成しようとする列車毎に始発駅から終着駅までの運行にマウス、キーボード等の入力装置１２を介して、列車線（いわゆるスジ）を引きたい列車の車種、運行区間及び運行種別（普通、快速等）を運行計画の条件を指定する（ステップＳ１１）。
これにより運行計画条件設定部２１は、指定された車種、運行区間、運行種別、走行時間の所定値を、運行計画条件として設定し、駅間走行時間決定部２３、駅停車時間決定部２５及び延長時間配分部２６に通知する（ステップＳ１２）。
【００１３】
この結果、駅間走行時間決定部２３は、駅間走行時間配分データベース２２を参照し、設定された車種、駅間、走行時間などの指定された条件での駅間走行時間を算出し、決定して、延長時間配分部２６に通知する（ステップＳ１３）。
一方、駅停車時間決定部２５は、駅停車時間実績データベース２４を参照し、設定された車種、駅間、走行時間などの指定された条件での駅停車時間を算出し、決定して延長時間配分部２６に通知する（ステップＳ１４）。
【００１４】
延長時間配分部２６は、指定された車種、運行区間、運行種別及び車種並びに駅間走行時間決定部２３により通知された駅間走行時間から駅停車時間決定部２５により通知された駅停車時間、運行区間の各駅間における最短走行時間及び所定余裕時間を差し引く（除く）ことにより延長時間を算出し、算出した延長時間を各駅間の走行時間に配分する（ステップＳ１５）。
【００１５】
この結果、液晶ディスプレイ等として構成された表示装置１３には、指定された運行区間の列車線等の情報が表示される（ステップＳ１６）。この表示装置１３への表示に伴い、運行計画作成担当者は、表示された列車線の各駅間の走行時間を確認し、遅延伝播防止などの観点から、必要に応じて各駅間に余裕時間を設定する（ステップＳ１７）。
【００１６】
ここで、より具体例を説明する。
従来においては、運行計画を作成するにあたっては、駅停車時間として時刻表どおりの駅停車時間が例えば所定のダイヤで３０秒となっていればその値をそのまま使用していた。
【００１７】
しかし現実の運行では、駅停車時間は固定されているものでは無くばらついており、駅停車時間のばらつきを考慮して駅間走行時間の配分を考えることにより、無理のないダイヤ作成が可能となり、定時性を向上させることが可能となる。
【００１８】
そこで、本第１実施形態においては、駅停車時間実績データベース２４を参照して、駅停車時間の実績時間に基づいて、駅停車時間を設定するようにしている。
【００１９】
図３は、駅停車時間実績データベースに記憶されている実績の駅停車時間を視覚的に説明する図である。
例えば、駅停車時間実績データベース２４に所定の駅停車時間が３０秒であるＡ駅における実績の駅停車時間が記憶されており、それを視覚的に表現すると、図３に示すようなものであったとする。
【００２０】
図３の例の場合、実績では駅停車時間が２８秒の場合が最も頻度が高いので、駅停車時間決定部２５は、Ａ駅の停車時間として、所定の３０秒ではなく、当該Ａ駅の代表値としての２８秒に決定して延長時間配分部２６に通知することとなる。また、代表値として決定した駅停車時間とともに、決定した駅停車時間と所定の駅停車時間との差分である２秒についても通知する。なお、延長時間配分部２６が所定の駅停車時間を認識可能である場合には、必ずしも差分の２秒については通知する必要はない。
【００２１】
この結果、延長時間配分部２６は、駅停車時間が所定の３０秒に対して決定した駅停車時間が２秒短いので、駅間走行時間に２秒を割り付けることとなる。
この２秒の割り付けについては、当該駅と前駅との間の走行時間に割り付けたり、当該駅と次駅との間の走行時間に割り付けたり、当該駅と前駅との間の走行時間及び当該駅と次駅との間の走行時間の双方に（例えば、１秒ずつ）割り付けるようにすることが可能である。
【００２２】
いずれに割り当てるかを定めるに際しては、例えば、乗車する客と比較して降車する客への満足度を高める場合は、早めに到着したほうがよいとして延長時間配分部２６は、当該駅と次駅との間の走行時間に割り付ける。
【００２３】
逆に乗車する客への満足度を高める場合は出発ができるだけ遅いほうが多くの客が間に合う機会が増えるとして延長時間配分部２６は、当該駅と前駅との間の走行時間に割り付ける。
【００２４】
同様に、駅停車時間決定部２５が、Ａ駅の停車時間として、所定の３０秒ではなく、３３秒に決定して通知した場合には、駅停車時間が所定の３０秒に対して決定した駅停車時間が３秒長いので、駅間走行時間に−３秒を割り付けることとなる。
【００２５】
この場合においても、−３秒の割り付けについては、当該駅と前駅との間の走行時間に割り付けたり、当該駅と次駅との間の走行時間に割り付けたり、当該駅と前駅との間の走行時間及び当該駅と次駅との間の走行時間の双方に（例えば、−１秒と、−２秒とに分けて）割り付けるようにすることが可能である。
【００２６】
ところで、図３に示した駅停車時間分布のデータは、駅ごとのデータ集計を基本とするが、同じ駅でも列車番号ごとに複数持たせたり、各駅列車、急行列車といった種別ごとに複数持たせたり、ラッシュ時間帯、閑散時間帯、平日、休日などある時間幅ごとに複数持たせたりするようにすることで、より実際に近い停車時間のもとで駅間時間を配分できる。
【００２７】
また、前述の代表値（駅停車時間実績値）については、もっとも頻度が多い、全データの平均時間、などの代表値選定基準を設ける方法でもよい。
【００２８】
以上の説明のように本第１実施形態によれば、運行計画を作成するに際して駅停車時間の実績データを用いることで、実績の駅停車時間に即して駅停車時間を調整し、さらに停車時間の結果にもとづき延長時間配分部２６における余剰時間（あるいは不足時間）の配分方法を予め決めておくことでより乗客の乗降を考慮した定時性の高いダイヤ、より実際に即したダイヤを効率的に作成することができる。
【００２９】
［２］第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。
図４は、第２実施形態の運行計画作成支援装置の概要構成ブロック図である。
本第２実施形態が、第１実施形態と異なる点は、駅間走行時間配分データベース２２に代えて駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１を備え、延長時間配分部２６における余剰時間（あるいは不足時間）の配分を行うに際して、この駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１を参照して行う点である。
【００３０】
ここで、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１は、実際の駅間走行時間と、消費エネルギーと、の関係を、所定の基準となる駅間走行時間（基準駅間走行時間で走行した場合の消費エネルギーと差分エネルギーとして格納したデータベースである。
【００３１】
次に、第２実施形態の動作を説明するに先立ち、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１の概要について説明する。
図５は、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベースに記憶されている駅間走行時間の延長時間及び対応する消費エネルギー変化量の一例を説明する図である。
【００３２】
図５においては、理解の容易と説明の簡略化のため、前駅（Ｘ駅）と当駅（Ｙ駅）との間及び当駅（Ｙ駅）と次駅（Ｚ駅）との間について、それぞれ基準駅間走行時間に対して走行時間延長が、−３秒の場合、−２秒の場合、−１秒の場合、０秒の場合（＝基準駅間走行時間）、＋１秒の場合、＋２秒の場合、＋３秒の場合についてのみ示している。
図５において、走行消費エネルギー変化量は、基準駅間走行時間で走行した場合の消費エネルギーとの差分エネルギー量（単位ｋＷｈ）として表している。
【００３３】
例えば、走行消費エネルギー変化量が＋１．１ｋＷｈであるということは、実際の消費エネルギーは基準駅間走行時間で走行した場合の消費エネルギー＋１．１ｋＷｈであり（＝消費エネルギーが増加）、走行消費エネルギー変化量が−２．２ｋＷｈであるということは、実際の消費エネルギーは、基準駅間走行時間で走行した場合の消費エネルギー−２．２ｋＷｈである（＝消費エネルギーが減少）。
【００３４】
図５に示した駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１は、走行消費エネルギーと走行時間の関係を表すデータであり、実績データがある場合はそのままデータとして用いればよい。
また、運転曲線に対応する式を作成して、この式から走行消費エネルギーを求めてデータとして用いるようにすればよい。
【００３５】
ここで、再び図２を参照して第２実施形態の動作を説明する。
まず、運行計画作成支援装置１０のオペレータである運行計画作成担当者は、運行計画を作成しようとする列車について始発駅から終着駅までの運行にマウス、キーボード等の入力装置１２を介して、列車線（いわゆるスジ）を引きたい列車の車種、運行区間及び運行種別（普通、快速等）を指定する（ステップＳ１１）。
【００３６】
これにより運行計画条件設定部２１は、指定された車種、運行区間、運行種別、走行時間の所定値を、運行計画作成条件として設定し、駅間走行時間決定部２３、駅停車時間決定部２５及び延長時間配分部２６に通知する（ステップＳ１２）。
【００３７】
この結果、駅間走行時間決定部２３は、駅間走行時間配分データベース２２を参照し、設定された車種、駅間、走行時間などの指定された条件での駅間走行時間を算出し、決定して、延長時間配分部２６に通知する（ステップＳ１３）。
【００３８】
一方、駅停車時間決定部２５は、駅停車時間実績データベース２４を参照し、設定された車種、駅間、走行時間などの指定された条件での駅停車時間を算出し、決定して延長時間配分部２６に通知する（ステップＳ１４）。
【００３９】
延長時間配分部２６は、指定された車種、運行区間、運行種別及び車種並びに駅間走行時間決定部２３により通知された駅間走行時間から駅停車時間決定部２５により通知された駅停車時間、運行区間の各駅間における最短走行時間及び所定余裕時間を差し引く（除く）ことにより延長時間を算出し、算出した延長時間を各駅間の走行時間に配分する（ステップＳ１５）。
【００４０】
この結果、液晶ディスプレイ等として構成された表示装置１３には、指定された運行区間の列車線が表示される（ステップＳ１６）。この表示装置１３への表示に伴い、運行計画作成担当者は、表示された列車線の各駅間の走行時間を確認し、遅延伝播防止などの観点から、必要に応じて各駅間に配分された延長時間を調整する（ステップＳ１７）。
【００４１】
ここで、再び図５を参照して延長時間の配分について説明する。
ある運行区間において、進行方向に沿って、前駅Ｘ、当駅Ｙ及び次駅Ｚが配置されているものとする。
【００４２】
図５（Ａ）は、上記駅配置のときの前駅Ｘから当駅Ｙまでの走行延長時間と対応する走行消費エネルギー変化量の一例を示している。
また図５（Ｂ）は、上記駅配置のときの当駅Ｙから次駅Ｚまでの走行延長時間と対応する走行消費エネルギー変化量の一例を示している。
【００４３】
まず、当駅Ｙにおいて得られた延長時間が−３秒だとした場合、前駅Ｘから当駅Ｙの区間（以下、第１区間という。）及び当駅Ｙから次駅Ｚの区間（以下、第２区間という。）に当駅Ｙにおいて得られた延長時間−３秒を配分する場合について検討する。
【００４４】
なお、以下の説明においては、説明の簡略化のため、１秒単位で延長時間の配分を行うものとするが、実際の配分においては、これに限定されるものではなく、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１を適宜構成すれば、ミリ秒単位など任意の単位で配分を行うように構成することが可能である。
【００４５】
この場合において、第１区間に全ての延長時間−３秒を配分する場合の走行消費エネルギー変化量は、図５（Ａ）に示すように、＋１．４ｋＷｈとなる。
また、第１区間に延長時間−２秒を配分し、第２区間に−１秒を配分する場合の走行消費エネルギー変化量は、第１区間の走行消費エネルギー変化量が図５（Ａ）に示す＋１．１ｋＷｈとなり、第２区間の走行消費エネルギー変化量が図５（Ｂ）に示す＋０．２ｋＷｈとなり、その合計走行消費エネルギー変化量は、＋１．３ｋＷｈとなる。
【００４６】
また、第１区間に延長時間−１秒を配分し、第２区間に−２秒を配分する場合の走行消費エネルギー変化量は、第１区間の走行消費エネルギー変化量が図５（Ａ）に示す＋０．６ｋＷｈとなり、第２区間の走行消費エネルギー変化量が図５（Ｂ）に示す＋０．４ｋＷｈとなり、その合計走行消費エネルギー変化量は、＋１．０ｋＷｈとなる。
また、第２区間に全ての延長時間−３秒を配分する場合の走行消費エネルギー変化量は、図５（Ｂ）に示すように、＋１．１ｋＷｈとなる。
【００４７】
従って、本例の場合、第１区間に延長時間−１秒を配分し、第２区間に−２秒を配分する場合が最も走行消費エネルギーの増加量（＝合計走行消費エネルギー変化量）が少なくなるため、延長時間配分部２６において、このように配分を行うように決定がなされる。
【００４８】
次に、当駅Ｙにおいて得られた延長時間が＋２秒だとした場合、前駅Ｘから当駅Ｙの区間である第１区間及び当駅Ｙから次駅Ｚの区間である第２区間に当駅Ｙにおいて得られた延長時間を＋２秒を配分する場合について検討する。
この場合において、第１区間に全ての延長時間＋２秒を配分する場合の走行消費エネルギー変化量は、図５（Ａ）に示すように、−２．２ｋＷｈとなる。
【００４９】
また、第１区間に延長時間＋１秒を配分し、第２区間に＋１秒を配分する場合の走行消費エネルギー変化量は、第１区間の走行消費エネルギー変化量が図５（Ａ）に示す−１．１ｋＷｈとなり、第２区間の走行消費エネルギー変化量が図５（Ｂ）に示す−０．４ｋＷｈとなり、その合計走行消費エネルギー変化量は、−１．５ｋＷｈとなる。
また、第２区間に全ての延長時間＋２秒を配分する場合の走行消費エネルギー変化量は、図５（Ｂ）に示すように、−１．１ｋＷｈとなる。
【００５０】
従って、本例の場合、第１区間に＋２秒を配分する場合が最も走行消費エネルギーの減少（＝合計走行消費エネルギー変化量）が多くなるため、延長時間配分部２６において、このように配分を行うように決定がなされる。
【００５１】
以上の説明のように、本第２実施形態によれば、実績データに基づく停車時間の決定なのでより定時性のある運行になることが期待できる。さらに、延長時間の配分を走行消費エネルギーとの関係に基づいて行うので、走行消費エネルギーの低減も図れる。
【００５２】
［３］第３実施形態
次に第３実施形態について説明する。
図６は、第３実施形態の運行計画作成支援装置の概要構成ブロック図である。
本第３実施形態が、第２実施形態と異なる点は、駅間走行時間決定部２３に代えて、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１を参照して駅間走行時間及び消費エネルギーを決定する駅間走行時間・消費エネルギー決定部３２を備えた点である。
【００５３】
以下の説明においては、説明の簡略化のため、駅Ａ、駅Ｂ、駅Ｃ及び駅Ｄの四つの駅に対応する走行計画を作成するにあたり、駅Ａ−駅Ｂ間、駅Ｂ−駅Ｃ間及び駅Ｃ−駅Ｄ間の三つの駅間に延長時間を配分する場合で、走行時間の設定が1秒単位、延長時間が10秒あり、各駅間に最大5秒まで延長時間を配分できる場合を考える。
【００５４】
まず、各駅間に延長時間の配分の仕方として、以下の６通りの場合を考える。
（１）配分しない場合、
（２）１秒配分する場合、
（３）２秒配分する場合、
（４）３秒配分する場合、
（５）４秒配分する場合、
（６）５秒配分する場合。
そして、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１から検索して消費エネルギーを求める。
【００５５】
図７は、駅Ａ−駅Ｂ間の駅間走行時間・消費エネルギー実績データベースの実際のデータを模式的に示した散布図である。
【００５６】
実際の駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１としては、列車の運行日時、列車番号、駅間、運転士、車両重量、走行時間実績、消費エネルギー等のデータ群が、例えば１年間分格納されている。
【００５７】
これらのデータ群を収集するにあたっては、ダイヤが大きく乱れて必要以上に時間がかかっているデータや、逆に時間がかかっておらず制限速度を超過したと考えるのが相当な実績データがあった場合には、それらのデータは、省エネ走行の参考にはなりにくいので、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１から除去しておくことが望ましい。
【００５８】
また、消費エネルギーは、電流や電圧を計測する測定システムを介してデータとして取得するが、測定システムの状況により、値が極端に大きい場合や小さい場合も考えられ、そのようなデータについても予め除去しておくか、あるいは、このようなデータは参照対象から除くようにしておくのが望ましい。
さらには、イベントなどで年に1回あるかないかの超満員時のデータについても、車両重量が極端に大きいデータとして除いておいても構わない。
【００５９】
図７において、各点は1回の列車運行実績であり、実際には、始発時間帯等のようにほとんど空車の場合もあれば、通勤時間帯のようにほぼ満員のような場合もある。
このため、本実施形態では、従来のように、作成した運転曲線を用いて消費エネルギーを算出するのではなく、実績データが得られている場合には、運転曲線には依らず、実績データから消費エネルギーを算出するので、より実際的に、列車線（スジ）全体の消費エネルギーが最も小さくなるように延長時間を配分することができるのである。
【００６０】
さて、図７に示すように実績の駅間走行時間−消費エネルギーは、ばらつくこととなっているので、これから駅間走行時間と消費エネルギーとの関係を一意的に表現するために、以下の処理を行う。
【００６１】
まず、基準走行時間、すなわち、走行時間増加量＝０秒となる時間を定め（例えば、駅Ａ−駅Ｂ間が１２０秒）、当該時間で走行した際に得られた実績データのうち、最も消費エネルギーが低い実績の消費エネルギーを基準走行時間における消費エネルギーとする。
【００６２】
次に走行時間を基準走行時間に対して１秒増加させた場合の実績データが存在する場合には、走行時間＝基準走行時間＋１秒における実績の消費エネルギーのうち、基準走行時間における最も低い消費エネルギーよりも低い消費エネルギーの実績データがある場合には、それらのうち最も低い消費エネルギーを当該走行時間（＝基準走行時間＋１秒）における消費エネルギーとする。これは、駅間走行時間と消費エネルギーとの関係は、一般に、走行時間が長いほうが、速度は低めになることから、消費エネルギーの値は小さくなるはずだからである。
【００６３】
同様に、走行時間＝基準走行時間＋ｍ秒（ｍは、２以上の自然数）の実績データが存在する場合には、走行時間＝基準走行時間＋ｍ秒における実績の消費エネルギーのうち、走行時間＝基準走行時間＋（ｍ−１）秒における最も低い消費エネルギーよりも低い消費エネルギーの実績データがある場合には、それらのうち最も低い消費エネルギーを当該走行時間（＝基準走行時間＋ｍ秒）における消費エネルギーとする。
【００６４】
なお、走行時間＝基準走行時間＋（ｍ−１）秒において、走行時間＝基準走行時間＋（ｍ−２）秒における最も低い消費エネルギーよりも低い消費エネルギーの実績データがない場合には、走行時間にさらに１秒加算して同様の処理を行う。
【００６５】
図８は、第３実施形態における駅間走行時間・消費エネルギー実績データベースに記憶されている実績の駅間走行時間及び対応する消費エネルギーから求めた延長時間と消費エネルギーとの関係を駅間毎に視覚的に説明する図である。
【００６６】
図８においては、上述した手順により走行時間＝基準走行時間から走行時間＝基準走行時間＋５秒までの消費エネルギーを示している。
【００６７】
すなわち、図８に示すように、縦軸をエネルギー消費量（図８では、上方向がエネルギー消費量大）、横軸を延長時間（駅間走行時間の所定の基準駅間走行時間に対する時間差：図８では、右方向が延長時間大）とすると、駅間走行時間と消費エネルギーとの関係は、右肩下がりの関係となる。
【００６８】
次に、各駅間で、延長時間の配分の仕方（１）〜（６）のそれぞれに対応する駅間走行時間・消費エネルギー実績データについて、現在の走行時間に対する消費エネルギー減少分／延長時間を求める。すなわち、延長時間配分に対する消費エネルギー減少の割合を求める。
そして、延長時間配分に対する消費エネルギー減少の割合が最も高い駅間と走行時間延長の組み合わせをまず選択し、この駅間の走行時間を延長する。
【００６９】
図９は、第１回目の駅間と走行時間延長の組み合わせ選択の説明図である。
具体的には、第１回目の駅間と走行時間延長の組み合わせ選択においては、図９に示すように、駅間毎に延長時間の配分の仕方（１）〜（６）のそれぞれについて延長時間配分（０〜５秒の６種類）に対する消費エネルギー減少の割合を求め、延長時間配分に対する消費エネルギー減少の割合が最も高い駅間と走行時間延長の組み合わせとして、図９の例の場合には、Ｃ−Ｄ駅間の延長時間配分＝＋５秒が選択される。
【００７０】
図１０は、第２回目の駅間と走行時間延長の組み合わせ選択の説明図である。
具体的には、第２回目の駅間と走行時間延長の組み合わせ選択においては、第１回目にＣ−Ｄ駅間の延長時間配分＝＋５秒が選択されているので、Ｃ−Ｄ駅間には、配分する延長時間はもうないので、Ａ−Ｂ駅間あるいはＢ−Ｃ駅間に延長時間を割り当てることとなる。
【００７１】
すなわち、図１０に示すように、Ａ−Ｂ駅間あるいはＢ−Ｃ駅間に延長時間の配分の仕方（１）〜（６）のそれぞれについて延長時間配分（０〜５秒の６種類）に対する消費エネルギー減少の割合を求め、延長時間配分に対する消費エネルギー減少の割合が最も高い駅間と走行時間延長の組み合わせを選択することとなる。
この結果、Ａ−Ｂ駅間あるいはＢ−Ｃ駅間のうち、延長時間配分に対する消費エネルギー減少の割合が最も高い走行時間延長の組み合わせとして、図１０の例の場合には、Ａ−Ｂ駅間の延長時間配分＝＋４秒が選択される。
【００７２】
図１１は、第３回目の駅間と走行時間延長の組み合わせ選択の説明図である。
具体的には、第３回目の駅間と走行時間延長の組み合わせ選択においては、第１回目にＣ−Ｄ駅間の延長時間配分＝＋５秒及び第２回目にＡ−Ｂ駅間の延長時間配分＋４秒が選択されているので、最大時間配分１０秒のうち、残りは１秒間となるので、Ａ−Ｂ駅間あるいはＢ−Ｃ駅間のいずれか１秒当たりの延長時間配分に対する消費エネルギー減少の割合がより高い方に１秒が割り当てられる。
【００７３】
この結果、図１１の例の場合には、Ａ−Ｂ駅間の１秒当たりの延長時間配分に対する消費エネルギー減少の割合が、Ｂ−Ｃ駅間の１秒当たりの延長時間配分に対する消費エネルギー減少の割合がより高いので、残り１秒は、Ａ−Ｂ駅間に割り当てられることとなる。
以上の説明においては、全ての延長時間の配分が３回の配分で完了する場合であったが、延長時間が全て配分されるまで同様に処理を繰り返すこととなる。
【００７４】
以上の説明のように、本第３実施形態によれば、延長時間の配分に対する消費エネルギー減少の割合が小さくなるような駅間、延長時間配分量の組み合わせを採用していくことにより、始発駅から終着駅まで通しての消費エネルギーが最小となるダイヤが得られる。
【００７５】
［４］第４実施形態
上記第３実施形態においては、駅間走行時間の延長時間の単位時間（第３実施形態では１秒単位）に対し、対応する消費エネルギー実績データがあるものとして説明したが、実際には、消費エネルギー実績データが得られていない場合もある。
本第４実施形態は、このような場合に、消費エネルギー実績データが得られていない場合に、消費エネルギー実績データを補間して処理を行う場合の実施形態である。
【００７６】
図１２は、第４実施形態の一例の説明図である。
図１２の例は、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１には、駅間走行時間の延長時間＝＋０、＋２、＋４、＋５、＋６、＋７秒の消費エネルギー実績データが存在し、駅間走行時間の延長時間＝＋１、＋３秒における採用可能な消費エネルギー実績データが存在していない場合のものである。
本第４実施形態によれば、このような場合に、延長時間＝＋１、＋３秒における消費エネルギーの値を補間する。
【００７７】
このときの補間の方法としては、図１２に示すような、＋１秒の消費エネルギーは＋０秒と＋２秒の消費エネルギーの平均で求める。＋３秒についても＋２秒と＋４秒の平均とする。また、別の補間の方法として、＋０、＋２、＋４、＋５、＋６、＋７の値から回帰曲線を求め、この式を用いて＋１、＋３秒の値を求めてもよい。
【００７８】
以上の説明のように本第４実施形態によれば、延長時間に対応する消費エネルギーの実績データが無い（あるいは採用可能な実績データが無い）場合でも、補間などで値を推定することで、値の組み合わせが増えることになるため、より省エネとなる駅間配分が期待できる。
【００７９】
［５］第５実施形態
次に第５実施形態について説明する。
本第５実施形態が第３実施形態あるいは第４実施形態と異なる点は、駅間走行時間・消費エネルギー決定部３２の動作である。
【００８０】
具体的には、本第５実施形態は、運転支援システムや自動列車運転システムのような走行の均一化をはかるシステムがなく、運転士による運転バラつきが起こりうる場合については、消費エネルギーの観点での理想的な運転が期待しづらい、という状況に対応させる場合の実施形態である。
【００８１】
より詳細には、第３実施形態あるいは第４実施形態のように最も消費エネルギーが低い点で、「延長時間（基準走行時間に対する走行時間増加量）」と「走行時間の増加による消費エネルギー減少量」を求めた場合、実際には、そのような理想的な運転は行えないので、実効的ではない。
そこで、運転士による運転ばらつきを吸収して実効的に消費エネルギーの低減を図るためにばらつきの範囲内で平均的な消費エネルギーを用いて算出を行う実施形態である。
【００８２】
図１３は、第５実施形態の具体例の説明図である。
具体的には、図１３に延長時間毎に実線長方形で示すように、延長時間＝＋０秒でのデータから消費エネルギーの取りうる幅として上下限値を算出し、この幅から、当該延長時間における代表値を求める。
【００８３】
ここで、当該延長時間における代表値の求め方は、幅に入る値の全平均値でもよいし、上限値及び下限値の平均値でもよいし、最頻値や中間値でもよい。この代表値から、各走行時間の増分に対する消費エネルギーを算出する。
他の動作については、第３実施形態と同様である。
以上の説明のように、本第５実施形態によれば、同じ走行時間に対して消費エネルギーには幅があるという前提とし、延長時間毎に対応する消費エネルギーの代表値を、平均値などを用いて算出しているので、運転がシステム化されていないような場合、運転士による消費エネルギーのばらつきを考慮した走行時間の配分が可能となる。
この結果、より実効的に始発駅から終着駅まで通しての消費エネルギーがより小さくなるダイヤを得ることができる。
【００８４】
［６］実施形態の変形例
［６．１］第１変形例
上述した第３実施形態〜第５実施形態においては、駅停車時間は固定値としていたが、駅停車時間についても、実績データを用いるように構成することも可能である。
より具体的には、第１実施形態あるいは第２実施形態で示した駅停車時間実績データベースを用いて駅停車時間を定めたうえで駅間停車時間の配分を行うようにすればよい。
これにより、駅停車時間ならびに駅間走行時間、走行消費エネルギーの点においてより実際に則して定時性と省エネが向上するダイヤを作成できる。
【００８５】
［６．２］第２変形例
以上の各実施形態及び変形例においては、駅間走行時間に対して消費エネルギーがバラつくのは、運転士の運転操作における加速減速のタイミングによるものであるとして、車両重量や車両性能はとくに考慮していなかった。
しかしながら、さらに車両重量や車両性能を考慮するようにすることも可能である。
【００８６】
具体的には、まず、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１及び駅停車時間実績データベース２４を車両重量ごとにいくつかのグループにわける、または、車両重量のデータを属性として持つようにする。
そして、ダイヤを作成するときに、運行計画条件設定部に対して車両重量あるいは車両性能に関するデータをパラメータとして与えることにより、より適切な実績データのもとでデータベースからのデータの検索をおこなうようにすればよい。
【００８７】
図１４は、第２変形例の説明図である。
例えば、図１４に示すように、車両重量が１５０ｔ用及び車両重量が１６０ｔ用のグループが存在する場合、それぞれについて、駅停車時間実績データベース２４−１、２４−２及び駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１−１、３１−２を用意しておき、入力装置１２より入力される、運行計画を作成したいダイヤの車両重量に応じて適切な駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１及び駅停車時間実績データベース２４を用いてデータを検索するようにすれば、車両重量あるいは車両性能に則して定時性と省エネが向上するダイヤを作成できる。
【００８８】
同様の変形例として、曜日ではダイヤが変わることはあるので、例えば平日用と休日用の駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース及び駅停車時間実績データベースを用いたり、季節毎に対応する実績データベースを用いたり、駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース３１及び駅停車時間実績データベース２４を構成しているデータに、平日、休日あるいは季節を表す属性を持たせ、これらを参照して実際の日付などに応じて最適な駅間走行時間・消費エネルギー実績データ及び駅停車時間実績データを選択的に用いるようにすることが可能である。
【００８９】
運行計画作成支援装置（特に運行計画作成支援装置本体）は、ＭＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭなどの記憶装置等を備えた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。
【００９０】
本実施形態の運行計画作成支援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ようにしてもよい。
【００９１】
また、本実施形態の運行計画作成支援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支援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。
【００９２】
また、本実施形態の運行計画作成支援装置のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００９３】
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】
【００９４】
１０    運行計画作成支援装置
１１    運行計画作成支援装置本体
１２    入力装置
１３    表示装置
２１    運行計画条件設定部
２２    駅間走行時間配分データベース
２３    駅間走行時間決定部
２４    駅停車時間実績データベース
２５    駅停車時間決定部
２６    延長時間配分部
３１    駅間走行時間・消費エネルギー実績データベース
３２    駅間走行時間・消費エネルギー決定部
【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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【図１３】
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【図１４】
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