(57)【要約】【課題】列車群の運行コストを効率的に低減させるダイヤ作成技術を提供する。【解決手段】目標ダイヤ作成装置１３０において、走行予定の列車が実際に走行可能であるような列車ダイヤである候補ダイヤごとに、当該候補ダイヤに沿った列車運行に要するエネルギーコストを含む期待コストを算定する期待コスト算出部２２３と、候補ダイヤ中から前記期待コストに基づき最適な候補ダイヤを、列車群の制御において目標とする列車ダイヤである目標ダイヤとして特定する目標ダイヤ作成部２２１を含む構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行予定の列車が実際に走行可能であるような列車ダイヤである候補ダイヤごとに、当該候補ダイヤに沿った列車運行に要するエネルギーコストを含む期待コストを算定する期待コスト算出部と、
前記候補ダイヤ中から前記期待コストに基づき最適な候補ダイヤを列車群の制御において目標とする列車ダイヤである目標ダイヤとして特定する目標ダイヤ作成部と、
を備えることを特徴とする目標ダイヤ作成装置。
【請求項２】
前記期待コスト算出部は、
列車運行に要する電力量の観測時間単位たるデマンド時限を用いて前記期待コストを算定するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の目標ダイヤ作成装置。
【請求項３】
前記期待コスト算出部は、
所定の基準ダイヤに基づき、運行状況が異なる場合の複数の運行シナリオを生成し、前記複数の運行シナリオに応じて前記期待コストを算定するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の目標ダイヤ作成装置。
【請求項４】
前記期待コスト算出部は、
前記期待コストを、列車遅延により生じるコストと前記エネルギーコストの関数として算定するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の目標ダイヤ作成装置。
【請求項５】
前記期待コスト算出部は、
前記期待コストのうち前記列車遅延により生じるコストを、列車遅延が影響する列車の座席予約状況に関する情報を用いて算定するものである、
ことを特徴とする請求項４に記載の目標ダイヤ作成装置。
【請求項６】
前記期待コスト算出部は、
前記期待コストを、列車の走行時刻に依存するコスト関数を用いて算定するものである、  ことを特徴とする請求項１に記載の目標ダイヤ作成装置。
【請求項７】
列車の走行実績データに基づく列車運行予測結果を踏まえて、列車の遅延時分の増加量が所定の基準内に収まる列車ダイヤを前記候補ダイヤとして生成する候補ダイヤ列挙部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の目標ダイヤ作成装置。
【請求項８】
前記候補ダイヤ列挙部は、
進路制御上の競合箇所の通過順序が互いに異なる列車ダイヤ、または、二地点間の走行経路が互いに異なる列車ダイヤ、または、採時点での着発時刻が互いに異なる列車ダイヤ、を候補ダイヤとして生成するものである、
ことを特徴とする請求項７に記載の目標ダイヤ作成装置。
【請求項９】
前記目標ダイヤ作成部は、
前記特定した目標ダイヤと所定の列車ダイヤとの間で、前記通過順序または前記走行経路が相違する箇所がある場合、前記列車ダイヤの相違箇所を前記目標ダイヤに合わせる運転整理案を出力するものである、
ことを特徴とする請求項８に記載の目標ダイヤ作成装置。
【請求項１０】
前記期待コスト算出部は、
前記期待コストの算定に際し、算定時に参照する他装置由来の時刻と自身で管理する時刻との間の誤差を補正し、当該補正した時刻を利用するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の目標ダイヤ作成装置。
【請求項１１】
情報処理装置が、
走行予定の列車が実際に走行可能であるような列車ダイヤである候補ダイヤごとに、当該候補ダイヤに沿った列車運行に要するエネルギーコストを含む期待コストを算定する期待コスト算出処理と、
前記候補ダイヤ中から前記期待コストに基づき最適な候補ダイヤを列車群の制御において目標とする列車ダイヤである目標ダイヤとして特定する目標ダイヤ作成処理と、
を実行することを特徴とする目標ダイヤ作成方法。
【請求項１２】
情報処理装置が、
前記期待コスト算出処理において、列車運行に要する電力量の観測時間単位たるデマンド時限を用いて前記期待コストを算定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の目標ダイヤ作成方法。
【請求項１３】
情報処理装置が、
前記期待コスト算出処理において、所定の基準ダイヤに基づき、運行状況が異なる場合の複数の運行シナリオを生成し、前記複数の運行シナリオに応じて前記期待コストを算定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の目標ダイヤ作成方法。
【請求項１４】
情報処理装置が、
前記期待コスト算出処理において、前記期待コストを、列車遅延により生じるコストと前記エネルギーコストの関数として算定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の目標ダイヤ作成方法。
【請求項１５】
情報処理装置が、
前記期待コスト算出処理において、前記期待コストのうち前記列車遅延により生じるコストを、列車遅延が影響する列車の座席予約状況に関する情報を用いて算定する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の目標ダイヤ作成方法。
【請求項１６】
情報処理装置が、
前記期待コスト算出処理において、前記期待コストを、列車の走行時刻に依存するコスト関数を用いて算定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の目標ダイヤ作成方法。
【請求項１７】
情報処理装置が、
列車の走行実績データに基づく列車運行予測結果を踏まえて、列車の遅延時分の増加量が所定の基準内に収まる列車ダイヤを前記候補ダイヤとして生成する候補ダイヤ列挙処理を更に実行する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の目標ダイヤ作成方法。
【請求項１８】
情報処理装置が、
前記候補ダイヤ列挙処理において、進路制御上の競合箇所の通過順序が互いに異なる列車ダイヤ、または、二地点間の走行経路が互いに異なる列車ダイヤ、または、採時点での着発時刻が互いに異なる列車ダイヤ、を候補ダイヤとして生成する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の目標ダイヤ作成方法。
【請求項１９】
情報処理装置が、
前記目標ダイヤ作成処理において、前記特定した目標ダイヤと所定の列車ダイヤとの間で、前記通過順序または前記走行経路が相違する箇所がある場合、前記列車ダイヤの相違箇所を前記目標ダイヤに合わせる運転整理案を出力する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の目標ダイヤ作成方法。
【請求項２０】
情報処理装置が、
前記期待コスト算出処理において、前記期待コストの算定に際し、算定時に参照する他装置由来の時刻と自身で管理する時刻との間の誤差を補正し、当該補正した時刻を利用する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の目標ダイヤ作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車群の制御において目標とする列車ダイヤ（以下「目標ダイヤ」と呼ぶ）を作成する目標ダイヤ作成装置および目標ダイヤ作成方法に関するものであり、具体的には、エネルギーに関するコストも含めた列車群の運行コストを効率的に低減させるためのダイヤ作成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車ダイヤと列車の走行実績データを用いて列車の運行状況を予測し、これにより列車群の円滑な運行につなげる技術が提案されている。
【０００３】
例えば、列車の運行管理システムから取得した、列車ダイヤの情報と、現在の列車の在線状況を示す在線列車情報とを格納した記憶装置と、記憶装置から読み出した列車ダイヤ情報と在線列車情報とに基づいて、前記列車ダイヤ情報が含む各列車の各駅での着発予定時刻を算定する予測演算処理と、前記算定した着発予定時刻と列車ダイヤ情報と在線列車情報とに基づいて、複数列車間で進路が競合しうる閉塞区間に対し接近中の複数の列車の存在を特定し、該当列車間の前記閉塞区間での通過順序による、以降の列車運行上の影響を所定のアルゴリズムで算定し、前記影響が所定条件を満たすよう、該当列車間での通過順序を決定する順序判断処理と、前記決定した通過順序に従って、該当列車の進路を制御する進路制御情報を生成し、作成した進路制御情報を、鉄道設備の制御を行う地上装置に出力する進路制御情報生成処理を実行する演算装置と、を備えることを特徴とする進路制御装置（特許文献１参照）が提案されている。
【０００４】
また、予め定められた駅発着の計画時刻を含む運行計画データと、実際の駅発着時刻を含む運行実績データと、予め支障があると認定された支障列車情報を含む入力データと、に基づいて列車毎に駅発着の準備が整う時刻を予測し、予測された前記駅発着の準備が整う時刻における列車内乗客数及び駅の乗客数を推定し、前記駅発着の準備が整う時刻と前記列車内乗客数と前記駅の乗客数を含む運行予測データを生成する現状把握機能と、前記運行予測データに基づいて、各列車の出発準備完了時刻における列車間隔と列車内の乗客数及び駅の乗客数とを算出し、算出された前記列車間隔と前記列車内の乗客数と前記駅の乗客数に基づいて各列車に対する運転指示データを生成する指示判断機能と、を有する運転整理装置（特許文献２参照）も提案されている。
【０００５】
上述の従来技術は、列車の遅延に着目し、遅延に関するコストが低減されるように、列車制御或いは運転整理案を作成する技術である。例えば、特許文献１において、予測演算処理によって算定された着発予定時刻を用いることで、列車群の適切な制御(自動進路制
御等)ができる。特許文献２で運転整理案を受諾した場合についても同様である。
【０００６】
さらに、これらの従来技術により算定した着発予定時刻を、運行管理エリア内の各列車のＣ−ＤＡＳ(Connected-Driver Advisory System)に対して当該列車の運転目標として提供することで、運転士に対して適切な運転アドバイスが提示され、列車群の円滑な運行につなげることができる(これは、「運転士を介して列車の運行を間接的に制御している」
とも解釈できる)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１７２５４２号公報
【特許文献２】特開２００６−１４３０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術においては、遅延に関するコストを低減させるような列車制御或いは運転整理案の作成技術が開示されている。しかしながら、列車群全体の運行状況を踏まえ、当該列車群の運行に伴うエネルギーコストを低減する技術については開示されていない。
【０００９】
エネルギーコストに着目しない前提であれば、列車群全体の運行に係るコストの推定値が不正確となるため、運行サービス提供側のコストを効率的に低減するよう、列車群を制御することができない。そのため、従来技術のような提案を用いるとしても、運行サービス提供側の利益率向上の機会を逸する結果となっていた。
【００１０】
そこで本発明の目的は、列車群の運行コストを効率的に低減するダイヤ作成技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の目標ダイヤ作成装置は、走行予定の列車が実際に走行可能であるような列車ダイヤである候補ダイヤごとに、当該候補ダイヤに沿った列車運行に要するエネルギーコストを含む期待コストを算定する期待コスト算出部と、前記候補ダイヤ中から前記期待コストに基づき最適な候補ダイヤを列車群の制御において目標とする列車ダイヤである目標ダイヤとして特定する目標ダイヤ作成部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の目標ダイヤ作成方法は、情報処理装置が、走行予定の列車が実際に走行可能であるような列車ダイヤである候補ダイヤごとに、当該候補ダイヤに沿った列車運行に要するエネルギーコストを含む期待コストを算定する期待コスト算出処理と、前記候補ダイヤ中から前記期待コストに基づき最適な候補ダイヤを列車群の制御において目標とする列車ダイヤである目標ダイヤとして特定する目標ダイヤ作成処理とを実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、列車群の運行コストを効率的に低減させるダイヤ作成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る運行管理システムの構成例を示す図である。
【図２】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置の構成例を示す図である。
【図３】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成方法のフロー例１を示す図である。
【図４Ａ】当該実施形態に係る候補ダイヤ作成時の条件として列車の走行経路を選択可能とする場合の動作例１を説明する図である。
【図４Ｂ】当該実施形態に係る候補ダイヤ作成時の条件として列車の走行経路を選択可能とする場合の動作例２を説明する図である。
【図５】当該実施形態に係る候補ダイヤ作成時の条件として進路競合箇所の通過順序を選択可能とする場合の動作例を説明する図である。
【図６】当該実施形態に係る候補ダイヤ作成時の条件として時刻管理点の通過時刻を選択可能とする場合の動作例を説明する図である。
【図７】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成方法のフロー例２を示す図である。
【図８】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成方法のフロー例３を示す図である。
【図９】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成方法のフロー例４を示す図である。
【図１０】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成方法フロー例５を示す図である。
【図１１】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成方法のフロー例６を示す図である。
【図１２】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成方法のフロー例７を示す図である。
【図１３】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成方法のフロー例８を示す図である。
【図１４】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成方法のフロー例９を示す図である。
【図１５】当該実施形態に係る目標ダイヤ作成方法のフロー例１０を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
−−−運行管理システムの構成例−−−
【００１６】
以下、本発明の実施形態の一つについて、図１乃至図１５を参照して説明する。ここではまず、当該実施形態の目標ダイヤ作成装置１３０を含む運行管理システム１００の構成例について示す。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る運行管理システム１００の構成例を示す図である。当該実施形態の運行管理システム１００は、列車ダイヤ管理装置１１０と、走行実績取得装置１２０と、目標ダイヤ作成装置１３０と、運転整理端末１４０と、記憶装置１５０と、通信装置１６０と、目標ダイヤ出力装置１６１とを備えるように構成する。
【００１８】
このうち列車ダイヤ管理装置１１０は、設備データ１５１、列車データ１５２、走行実績データ１５３、計画ダイヤ１５７、目標ダイヤ１５８を管理する装置である。
【００１９】
より具体的には、当該列車ダイヤ管理装置１１０は、日替わりの際に、図示しない輸送計画系のシステムから新規の計画ダイヤを取得し、運行管理システム１００内の基準時刻及び列車コードを更新し、さらに、当該更新に合わせて走行実績データ１５３及び計画ダイヤ１５７を更新する機能と、走行実績取得装置１２０から送信された情報に基づいて走行実績データ１５３を更新する機能と、運転整理端末１４０を介して入力された運転整理を計画ダイヤ１５７に反映する機能と、を備える装置である。
【００２０】
なお、当該実施形態において、「時刻」とは「１秒」など所定の単位で値を丸めた離散値であるものとする。
【００２１】
こうした列車ダイヤ管理装置１１０の具体例は、例えば、これらの機能を実行するためのプログラム及びデータと、関連する他装置との通信インタフェースを備えたＰＣである。
【００２２】
また、上述の走行実績取得装置１２０は、各列車の各駅における到着実績及び出発実績や、駅間での在線状況(各列車の位置や速度)を取得し、これらの情報を列車ダイヤ管理装置１１０に送信する機能を備える装置である。
【００２３】
なお、列車重量の推定に利用可能な応荷重の情報が適宜な所定装置から取得できる場合、こうした応荷重の情報の取得も当該走行実績取得装置１２０が実行する。
【００２４】
当該走行実績取得装置１２０の具体例は、例えば、これらの機能を実行するためのプログラム及びデータと、関連する他装置(図示しない線路設備や信号設備等)との通信インタフェースを備えたＰＣである。
【００２５】
また、上述の目標ダイヤ作成装置１３０は、記憶装置１５０に記憶されたデータを用いて、列車を制御する際の目標とする列車ダイヤ(目標ダイヤ)を作成する装置である。当該目標ダイヤ作成装置１３０の詳細は、後述(図２乃至図１５)する。
【００２６】
また、運転整理端末１４０は、記憶装置１５０の計画ダイヤ１５７または目標ダイヤ１
５８をスジ画面として表示装置に表示し、指令員に提示する機能を備える端末である。
【００２７】
当該運転整理端末１４０は、運行管理システム１００の管理対象となっている列車群に対する運転整理を実施するためのユーザインタフェースを備え、各種事象や遅延の発生状況に応じて計画ダイヤを修正する機能を備える。
【００２８】
また、上述の記憶装置１５０は、設備データ１５１と、列車データ１５２と、走行実績データ１５３と、コスト算出用データ１５４と、リソース管理データ１５５と、環境予測データ１５６と、計画ダイヤ１５７と、目標ダイヤ１５８と、を含むデータを格納する装置である。当該記憶装置１５０は、例えばハードディスクやＳＳＤといった不揮発性記憶素子で構成されている。
【００２９】
当該記憶装置１５０には、例示したデータのほか、各種処理の途中段階における中間データなどが一時的に書き込まれ、運行管理システム１００の各装置から適宜に参照される。
【００３０】
上述の各データのうち、設備データ１５１は、目標ダイヤ作成装置１３０における目標ダイヤ作成や、運転整理端末１４０におけるスジ表示等において使用されるパラメータである。具体的には、基準運転時分や最小停車時分、続行時隔や交差時隔等、予め求めた時間に関する情報のほか、走行可能な経路に関する情報や、運転曲線の作成や消費エネルギー計算のために必要となる線路の曲率や勾配情報などを含む。
【００３１】
また、列車データ１５２は、運転曲線の作成や消費エネルギー計算の際に用いられるデータであり、車両の形式ごとに定義される。具体的には、動力伝達効率などの性能に関する定数や、各種特性曲線(主電動機特性曲線や運転性能曲線等)などのデータであり、必要とする精度に応じたものとなっている。
【００３２】
また、走行実績データ１５３は、各駅の到着時刻や出発時刻の実績のほか、駅間での在線情報(位置や速度)、運転曲線や消費エネルギー計算に用いる応荷重の情報などを含むデータである。
【００３３】
また、コスト算出用データ１５４は、電気料金や燃料代など、消費エネルギーを価格換算する際に必要となる定数のほか、遅延コストも含めたコスト計算に用いる情報を格納したデータである。具体的には、電気料金の基本料金表や電力量単価、燃料価格表を含むものである。
【００３４】
また、リソース管理データ１５５は、電力管理システム１８０や座席管理システム１８１や乗務員管理システム１８２から、所定の時間間隔で取得した情報を格納したデータである。
【００３５】
また、環境予測データ１５６は、気象予測サーバ１７０や人流予測サーバ１７１から所定の時間間隔で取得した情報を格納したデータである。
【００３６】
また、計画ダイヤ１５７は、各列車の走行経路(駅並び)と、運行計画上の当該列車の各駅への到着時刻及び各駅からの出発時刻を定めたものである。このほか、前運用列車や後運用列車の情報など、列車の走行方法に関する情報に加えて、列車に付随する情報として、車両の型式(電車なのか気動車なのか等の動力種別や、運転曲線の計算や消費エネルギ
ー計算を実行する際の情報を列車データ１５２から参照するためのキーとなる情報)を含
む。
【００３７】
また、目標ダイヤ１５８は、列車を制御する際の目標とする列車ダイヤであり、目標ダイヤ作成装置１３０によって定期的(例えば３０秒毎)に更新されるものである。
【００３８】
また、運行管理システム１００における通信装置１６０は、気象予測サーバ１７０、人流予測サーバ１７１、電力管理システム１８０、座席管理システム１８１、および、乗務員管理システム１８２といった外部装置らとの間で、ネットワーク１０を介して情報の授受を行う装置である。具体的には、ネットワークインタフェースカード(ＮＩＣ)を想定できる。
【００３９】
なお、上述の気象予測サーバ１７０は、降雨量や風向・風速などを確率付きで予測するサーバ装置である。また、人流予測サーバ１７１は、所定の条件下での鉄道駅等など所定領域での人の流れを確率付きで予測するサーバ装置である。また、電力管理システム１８０は、列車の走行に必要な電力の管理や地上に設置された蓄電設備の状況管理などを実行するシステムである。また、座席管理システム１８１は、指定席を含む列車の座席指定状況などを管理するシステムである。また、乗務員管理システム１８２は、列車乗務員の行路や勤務状況などを管理するシステムである。
【００４０】
また、目標ダイヤ出力装置１６１は、所定の時間間隔で、或いは、何らかのトリガに基づいて、目標ダイヤ１５８を列車制御に関する装置や情報系のシステムに送信する装置である。
【００４１】
当該目標ダイヤ出力装置１６１の具体例は、例えば、上述の機能を実行するためのプログラム及びデータと、関連する他装置との通信インタフェースを備えたＰＣである。こうした目標ダイヤ出力装置１６１が適宜なネットワーク１１を介してデータを送信する相手としては、進路制御装置１９０やＣ−ＤＡＳ１９１、旅客案内システム１９２等が挙げられるが、これらに限るものではない。
【００４２】
−−−目標ダイヤ作成装置の構成例−−−
【００４３】
図２は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の構成例を説明する図である。当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０は、演算処理部２１０、記憶部２２０、および通信部２３０とを含んで構成されている。
【００４４】
このうち演算処理部２１０は、記憶部２２０に記憶されたプログラムを実行するものであり、例えばＣＰＵである。当該演算処理部２１０は、必要に応じて通信部２３０を介して記憶装置１５０に格納されたデータを参照する。
【００４５】
また、記憶部２２０は、目標ダイヤ作成プログラム２２１と、候補ダイヤ列挙プログラム２２２と、期待コスト算出プログラム２２３と、最適候補ダイヤ選択プログラム２２４と、を格納するものである。記憶部２２０の具体例は、例えば、メモリ、ハードディスク、またはその両方である。
【００４６】
記憶部２２０が保持するプログラムのうち、目標ダイヤ作成プログラム２２１は、列車を制御する際の目標とする列車ダイヤを求めるプログラムである。目標ダイヤ作成プログラム２２１の処理の詳細は、後述(図３乃至図６)する。当該目標ダイヤ作成プログラム２２１を演算処理部２１０が実行することで、目標ダイヤ作成部が実装される。
【００４７】
また、候補ダイヤ列挙プログラム２２２は、列車を制御する際の目標とする列車ダイヤの候補となる列車ダイヤである、候補ダイヤを生成するプログラムである。当該候補ダイヤ列挙プログラム２２２の処理の詳細は、後述(図７乃至図８)する。当該候補ダイヤ列挙
プログラム２２２を演算処理部２１０が実行することで、候補ダイヤ列挙部が実装される。
【００４８】
また、期待コスト算出プログラム２２３は、所定の環境下で或る列車ダイヤに従って列車群を制御する場合に発生が予想されるコストを算出するプログラムである。当該期待コスト算出プログラム２２３の処理の詳細は後述(図９乃至図１３)する。当該期待コスト算出プログラム２２３を演算処理部２１０が実行することで、期待コスト算出部が実装される。
【００４９】
また、最適候補ダイヤ選択プログラム２２４は、環境の変化がない場合にコストの観点で最適となる候補ダイヤを特定するプログラムである。当該最適候補ダイヤ選択プログラム２２４の処理の詳細は、後述(図１４乃至図１５)する。当該最適候補ダイヤ選択プログラム２２４を演算処理部２１０が実行することで、最適候補ダイヤ選択部が実装される。
【００５０】
なお、通信部２３０は、目標ダイヤ作成装置１３０と、運行管理システム１００内の他の装置との間で、データを授受するためのインタフェースとなる。具体的には、ネットワークインタフェースカード(ＮＩＣ)を想定する。
−−−フロー例１−−−
【００５１】
図３は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の動作のうち、目標ダイヤ作成処理に関する動作を示すフローチャートである。目標ダイヤ作成処理は、これまでに得られている列車群の運行状況を基に、現在時刻以降、列車群を制御する際の目標とする列車ダイヤを求める処理である。
【００５２】
なお、当該目標ダイヤ作成処理は、例えば３０秒毎など周期的に実行される。例えば、Ｃ−ＤＡＳ１９１で運転士に対して運転アドバイスを提示する場合には、運転士の反応のしかたの違いなどによって理想的な運転方法からのずれが出てしまうため、当該目標ダイヤ作成処理の周期的な実行によって、列車群の運行状況が逐次反映されるような構成とする。
【００５３】
当該フローにおいて、目標ダイヤ作成装置１３０は、まず始めに、ステップＳ３０１において、暫定目標ダイヤ初期化処理を実行する。この暫定目標ダイヤ初期化処理は、暫定目標ダイヤを「未作成」とし、暫定最適コストを「無限大」とする処理である。
【００５４】
ここで「無限大」の値については、実際には無限大を表すマーカーとして使用するための十分大きな数値を予め定めておき、その数値を使用するようにする(以降についても同
様である)。
【００５５】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ３０２において、候補ダイヤ列挙処理を実行する。この候補ダイヤ列挙処理は、考えられる様々な走行条件(走行経路や進路
競合箇所の通過順序、時刻管理点における通過時刻等)に対して、実行可能となる列車ダ
イヤを生成する処理である。
【００５６】
ここで、時刻管理点とは、各列車の走行経路上の各駅の着発番線やジャンクションにおける所定箇所など、列車の到着時刻や出発時刻を管理する点のことを指す(一般的には、
実績を取得する点(採時点)となる)。ステップＳ３０２の候補ダイヤ列挙処理の詳細は、
後述(図７)する。
【００５７】
以下、図４乃至図６を用いて、上述の候補ダイヤを作成する際の条件と、その条件によって得られると期待される効果について説明する。
【００５８】
図４Ａ、図４Ｂは、候補ダイヤを作成する際の条件として列車の走行経路を選択可能とする場合の例である。このうち図４Ａは、列車「Ａ」が待避線４００を走行する場合の例であり、図４Ｂは列車「Ａ」が待避線４０１を走行する場合の例である。本線４１０を走行する列車「Ｂ」は、鉱山から港に向けて鉱物を運搬する列車であるため、港から鉱山に向けて空の貨車を運ぶ列車「Ａ」よりも運行管理上優先され、列車「Ｂ」の運行を妨げないように、列車「Ａ」の運行が管理される。
【００５９】
当該実施形態では、候補ダイヤ列挙処理において図４Ａと図４Ｂに対応する候補ダイヤを列挙した後、列車「Ａ」が緩やかな加減速で待避線４００に退避できる図４Ａに対応する候補ダイヤの方が、列車「Ａ」が急激な加減速を行う必要がある図４Ｂに対応する候補ダイヤよりも、予想されるエネルギーコスト(最も単純には消費エネルギー量)が小さいとして、図４Ａに対応する候補ダイヤが目標ダイヤとして選択される。
【００６０】
図５は、候補ダイヤを作成する際の条件として進路競合箇所の通過順序を選択可能とする場合の例である。図５において、列車「Ｄ」の走行経路５００と列車「Ｅ」の走行経路５１０は進路競合箇所５２０において競合しているため、進路競合箇所５２０を通過する順序として列車「Ｄ」を先に通過させるか、列車「Ｅ」を先に通過させるかの２通りが存在する。
【００６１】
後続となる列車は先行列車通過後に所定の時間を空けてから進路競合箇所５２０を通過することになるため、どちらの通過順序を採用するかは、遅延の要素も関係する。当該実施形態では、候補ダイヤ列挙処理において、各々の通過順序に対応する候補ダイヤを列挙した後、遅延に関するコストも踏まえた上で、予想される総コストが小さい方の候補ダイヤが目標ダイヤとして選択される。
【００６２】
図６は、候補ダイヤを作成する際の条件として時刻管理点の通過時刻を選択可能とする場合の例である。図６において、列車「Ｃ」の走行経路６００には２つのき電区間(き電
区間６１０、及び、き電区間６１１)が存在し、各々のき電区間において、通過時刻に時
間差が発生するため時間帯料金の金額が異なってくる場合、或いは、電力を供給する電力会社が異なるために電気料金体系が異なる場合、を想定する。
【００６３】
列車「Ｃ」が僅かに遅延している場合、どの駅間の余裕時分を消化して回復運転を行うか、に関して選択肢があるため、当該実施形態では、どの時刻管理点をいつ通過するか、について実行可能な幾つかの選択肢が候補ダイヤとして列挙され、予想される総コストが小さい候補ダイヤが目標ダイヤとして選択される。
【００６４】
なお、き電区間の境界が駅に一致していない場合、列車「Ｃ」が次のき電区間に進入するタイミングを管理することができないが、その場合、例えば、き電区間の境界の部分に時刻管理点６２０を挿入することによって、従来技術を用いた運行管理が可能である。
【００６５】
ここで図３のフローの説明に戻る。候補ダイヤ列挙処理Ｓ３０２が終了すると、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ３０３において、ステップＳ３０２で列挙された候補ダイヤの各々に関するループを回し、以下のステップＳ３０４乃至ステップＳ３０５の処理を繰り返し実行する。なお、現在の処理対象が何番目の候補ダイヤに対応するかは、対応するループ変数を用意し、メモリ等にて当該ループ変数の値を保持、更新することで管理すればよい。
【００６６】
当該ループが開始されると、まず、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ３０４において、期待コスト算出処理を実行する。この期待コスト算出処理は、処理対象となってい
る候補ダイヤに対して予想される期待コストを求める処理である。当該期待コストは、エネルギーコストと遅延コストを考慮して算出される。ステップＳ３０４の期待コスト算出処理の詳細は、後述(図９)する。
【００６７】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ３０５において、暫定目標ダイヤ更新処理を実行する。当該暫定目標ダイヤ更新処理は、ステップＳ３０４で求めた期待コストが現在の暫定最適コストより小さい場合、処理対象となっている候補ダイヤを暫定目標ダイヤとして登録し、ステップＳ３０４で求めた期待コストを暫定最適コストとして登録する処理である。
【００６８】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ３０６において、ステップＳ３０２で列挙された候補ダイヤのすべてについて処理が完了したか否かを、ループ変数を参照して判定する。当該判定の結果、処理が完了していない候補ダイヤがある場合、目標ダイヤ作成装置１３０は、ループ変数を更新後、ステップＳ３０４の処理に戻って処理を続ける。他方、上述の判定の結果、すべての候補ダイヤについて処理が完了している場合、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ３０７の処理に進んで処理を続ける。
【００６９】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ３０７において、暫定目標ダイヤが更新されたか否かを判定する。具体的には、暫定最適コストが無限大である場合に「暫定目標ダイヤは更新されていない(ステップＳ３０７「ＮＯ」)」と判定し、それ以外の場合に「暫定目標ダイヤは更新された(ステップＳ３０７「ＹＥＳ」)」と判定する。
【００７０】
当該判定の結果、暫定目標ダイヤが更新されなかった場合(ステップＳ３０７「ＮＯ」)、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ３０８の処理に進み、最適候補ダイヤ選択処理を実行した後、ステップＳ３０９の処理に進んで処理を続ける。
【００７１】
ステップＳ３０８の最適候補ダイヤ選択処理において、目標ダイヤ作成装置１３０は、各々の候補ダイヤに対して、環境変化がないと仮定した場合における期待コストを求め、期待コストが最適となる候補ダイヤを目標ダイヤに登録する。当該最適候補ダイヤ選択処理の詳細は、後述(図１４)する。
【００７２】
他方、上述の判定の結果、暫定目標ダイヤが更新された場合(ステップＳ３０７「ＹＥ
Ｓ」)、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ３０９の処理に進んで処理を続ける。
【００７３】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ３０９において、目標ダイヤ更新処理を実行する。ステップＳ３０９の目標ダイヤ更新処理は、暫定目標ダイヤで目標ダイヤを上書きする処理である。
【００７４】
ステップＳ３０９の目標ダイヤ更新処理の終了後、目標ダイヤ作成装置１３０は、目標ダイヤ作成処理を終了する。
−−−フロー例２−−−
【００７５】
図７は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の動作のうち、上述のフロー例１のステップＳ３０２の候補ダイヤ列挙処理に関する動作を示すフローチャートである。
【００７６】
候補ダイヤ列挙処理が開始されると、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ７０１において走行条件列挙処理を実行する。この走行条件列挙処理は、物理的な走行可否を確認しながら、実行可能な走行経路と進路競合箇所の通過順序の組合せを列挙する処理である。
【００７７】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ７０２において、ステップＳ７０１で列挙された走行条件の各々に関するループを回し、以下のステップＳ７０３乃至ステップＳ７０６の処理を繰り返し実行する。現在の処理対象が何番目の走行条件に対応するかは、対応するループ変数を用意し、メモリ等にて当該ループ変数の値を保持、更新することで管理すればよい。
【００７８】
当該ループが開始されると、まず、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ７０３において、列車運行ネットワーク作成処理を実行する。この列車運行ネットワーク作成処理は、計時開始イベント及び各時刻管理点の到着イベントまたは出発イベントに対応するノード(頂点)と、各イベントの発生時刻の間の制約条件を表すアーク(有向辺)とで構成される、列車運行ネットワークを作成する処理である。
【００７９】
このとき、アークの重みとしては、始点側のイベントが発生してから終点側のイベントが発生するまでに最低限必要な時間を登録する。例えば、計画時刻よりも早い出発を禁止する場合(＝早発禁止制約)には、計時開始イベントに対応する「時刻ノード(時刻０を表
すノード)」に対して、時刻ノードを始点、着目ノードを終点、重みを計画時刻、とした
アークを作成すればよい。
【００８０】
各イベントの発生時刻の間の制約条件としては、時刻に関するもの(例えば、早発禁止
制約、指定された時間帯の間は指定された番線や線路を使用できないという制約条件を表す支障見込み制約など)、１つの列車の運行に関するもの(例えば、後方駅の出発から当駅の到着まで所定の時分以上の運転時分が必要であるという制約条件を表す運転時分制約、当駅の到着から当駅の出発まで所定の時分以上の停車時分が必要であるという制約条件を表す停車時分制約、着目列車の到着や出発が計画に対して所定の時分以上遅れるという制約条件を表す遅延見込み制約など)、複数の列車の運行に関するもの(例えば、先行列車がある番線を出発してから後続列車が当該番線に到着するまでには所定の時分以上が必要であるという制約条件を表す番線使用制約、同一の線路を同一の方向に走行する２つの列車があった場合に後方駅から先に当該線路に向けて出発した列車が先に当該線路から当駅に到着するという制約条件を表す駅間追越し禁止制約，進路競合箇所の通過順序が上位の列車が通過してから下位の列車が通過するまでには所定の時分以上が必要であるという制約条件を表す交差時隔制約など)のうちから、必要なものが登録されているものとする。
【００８１】
ここで、支障見込み制約は「『指定された時間帯の開始前に指定された番線や線路の使用を完了してしまう』または『指定された時間帯の終了後に指定された番線や線路の使用を開始する』」というように、条件分岐を伴う複数の制約条件として表現すればよい。また、交差時隔制約は、近くの駅の到着イベントや出発イベントの時刻間の制約として近似して表現すればよいが、更に進路のペア毎に予め求めておいた所定の補正時分を加味した制約としてもよく、その場合、予測結果の尤もらしさを向上させることができる。
【００８２】
なお、アークの重みとなる値(基準運転時分や最小停車時分、続行時隔や交差時隔など)については、実測値や走行シミュレーションを用いて予め求めて設備データ１５１の一部として保持しておく。また、複数の列車の運行に関する制約条件については、アークの重みとなる値を、列車長を考慮して作成するようにしてもよい。
【００８３】
ステップＳ７０３の列車運行ネットワーク作成処理は、与えられた走行条件(進路競合
箇所の通過順序と列車の走行経路)に対して作成するが、これは、鉄道分野における列車
群の運行状況を予測する技術分野において、マクロシミュレーション(マクロモデルを用
いたシミュレーション)と呼ばれる技術など、公知の技術を用いて実行すればよい。
【００８４】
なお、運行管理対象となるエリアの外からの進入口となる駅を除く、各駅での計画時刻
よりも早い到着と、通過駅における計画時刻より早い出発については、該当するアークを作成せず、後述の列車運行予測処理において、それらを許容した条件下での予測結果が得られるようにするのがよい。
【００８５】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ７０４において、列車運行予測処理を実行する。この列車運行予測処理は、ステップＳ７０３で作成した列車運行ネットワークを用いて、時刻ノードを除く各ノードに対応するイベントの発生時刻を定める処理であり、公知の技術を用いて実行すればよい。その際、走行実績(各時刻管理点における到着
実績や出発実績)がある場合には、該当するイベントの発生時刻を、実績値と一致させる
。  当該実施形態では、各ノードに対応するイベントの発生時刻をスカラー量としてだけでなく「ドメイン(取り得る時刻を列挙した集合)」として管理するため、公知の技術として、各ノードに対応するイベントの発生時刻が制約変数(ドメインを求めるべき変数)となるようにモデル化した、制約プログラミングを用いた技術を使用する。すなわち、ステップＳ７０４の列車運行予測処理において、各ノードに対応するイベントの発生時刻として遅延の観点で好適な予測時刻が算出され、加えて、各ノードに対応するイベントの発生時刻に関するドメインが算出されるものとする。
【００８６】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ７０５において、着発時刻限定処理を実行する。この着発時刻限定処理は、ステップＳ７０４の列車運行予測処理の結果として得られた予測ダイヤを用いて、遅延が所定の範囲内に収まるような制約変数のドメインを求める処理である。
【００８７】
ここで「所定の範囲」については、遅延ペナルティなどの観点から予め遅延が許容される時間を列車毎にコスト算出用データ１５４の一部として記憶しておき、当該許容時間を基に、判断する。ステップＳ７０５の着発時刻限定処理の詳細は、後述(図８)する。
【００８８】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ７０６において、候補ダイヤ抽出処理を実行する。この候補ダイヤ抽出処理は、制約伝播の考え方を使って、実行可能となる各制約変数値の組合せを列挙する処理である。各制約変数について順にドメイン内の要素を１つずつ選択していき、すべての制約変数についてドメイン内の要素が選択できた組合せを実行可能解として列挙する。
【００８９】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ７０７において、ステップＳ７０１で列挙された走行条件のすべてについて処理が完了したか否かをループ変数を参照して判定する。
【００９０】
当該判定の結果、処理が完了していない走行条件がある場合は、目標ダイヤ作成装置１３０は、ループ変数を更新後、ステップＳ７０３の処理に戻って処理を続ける。他方、上述の判定の結果、すべての走行条件について処理が完了している場合、目標ダイヤ作成装置１３０は、候補ダイヤ列挙処理を終了する。
−−−フロー例３−−−
【００９１】
図８は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の動作のうち、上述のフロー例２のステップＳ７０５の着発時刻限定処理に関する動作を示すフローチャートである。
【００９２】
当該フローにおいて、目標ダイヤ作成装置１３０は、まず始めに、ステップＳ８０１において、処理対象となっている候補ダイヤに対応する列車運行ネットワークに含まれる各々の制約変数に関するループを回し、以下のステップＳ８０２乃至ステップＳ８０４の処理を繰り返し実行する。なお、現在の処理対象が何番目の制約変数に対応するかは、対応するループ変数を用意し、メモリ等にて当該ループ変数の値を保持、更新することで管理
すればよい。
【００９３】
当該ループが開始されると、まず、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ８０２において、処理対象の制約変数の下限値が当該制約変数に対応する許容時刻より大きいか否かを判定する。
【００９４】
当該判定の結果、処理対象の制約変数の下限値が当該制約変数に対応する許容時刻より大きい場合(ステップＳ８０２「ＹＥＳ」)、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ８０３の処理に進み、処理対象の制約変数の上限値を下限値と同じ値に設定する。
【００９５】
他方、上述の判定の結果、処理対象の制約変数の下限値が当該制約変数に対応する許容時刻より等しいか小さい場合(ステップＳ８０２「ＮＯ」)、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ８０４の処理に進み、処理対象の制約変数の上限値を許容時刻と同じ値に設定する。ここで、許容時刻は、当該制約変数に対応する列車に関して定義されている許容遅延量を、計画時刻に加えた値である。
【００９６】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ８０５において、処理対象となっている候補ダイヤに対応する列車運行ネットワークに含まれる制約変数のすべてに対して処理が完了したか否かをループ変数を参照して判定する。
【００９７】
当該判定の結果、処理が完了していない制約変数がある場合、目標ダイヤ作成装置１３０は、ループ変数を更新後、ステップＳ８０２の処理に戻って処理を続ける。他方、当該判定の結果、すべての制約変数について処理が完了している場合、目標ダイヤ作成装置１３０は、着発時刻限定処理を終了する。
−−−フロー例４−−−
【００９８】
図９は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の動作のうち、上述のフロー例１のステップＳ３０４の期待コスト算出処理に関する動作を示すフローチャートである。
【００９９】
当該フローにおいて、目標ダイヤ作成装置１３０は、まず始めに、ステップＳ９０１において、期待コスト初期化処理を実行する。この期待コスト初期化処理は、メモリ等に保持した期待コストを表す変数の値を「０」とする処理である。
【０１００】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ９０２において、シナリオ集合作成処理を実行する。このシナリオ集合作成処理は、処理対象となっている候補ダイヤを基準として、環境の変化に伴って列車運行予測処理に用いるパラメータに変動があった場合に、(１)当該変動に基づく摂動を踏まえても前記候補ダイヤが実行可能となるか否かの判定と、(２)実行可能となる場合には環境変化のパラメータと発生確率を一組としたシナリオの集合を求める処理である。当該ステップＳ９０２のシナリオ集合作成処理の詳細は後述(図１０)する。
【０１０１】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ９０３において、ステップＳ９０２のシナリオ集合作成処理の結果として得られたシナリオ集合が空集合であるか否かを判定する。
【０１０２】
当該判定の結果、得られたシナリオ集合が空集合である場合(ステップＳ９０３「ＹＥ
Ｓ」)、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ９０４に進み、期待コストを表す変数の
値を無限大とする。このステップＳ９０４の処理の終了後、目標ダイヤ作成装置１３０は、最新状態の期待コストを返り値として返し、期待コスト算出処理を終了する。
【０１０３】
他方、上述の判定の結果、得られたシナリオ集合が空集合でない場合(ステップＳ９０
３「ＮＯ」)、目標ダイヤ作成装置はステップＳ９０５に進んで処理を続ける。
【０１０４】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ９０５において、ステップＳ９０２で列挙されたシナリオ集合に含まれるシナリオの各々に関するループを回し、以下のステップＳ９０６乃至ステップＳ９１０の処理を繰り返し実行する。なお、現在の処理対象が何番目のシナリオに対応するかは、対応するループ変数を用意し、メモリ等にて当該ループ変数の値を保持、更新することで管理すればよい。
【０１０５】
当該ループが開始されると、まず、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ９０６において、与えられた候補ダイヤの発着時刻を守るように各列車の運転曲線を求める。この処理は、記憶装置１５０に記憶したデータを用いて、処理対象のシナリオの条件下で、エネルギーに関して最適な運転曲線を求めればよく、公知の技術を用いて実行することができる。
【０１０６】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ９０７において、エネルギーコスト算出処理を実行する。このエネルギーコスト算出処理は、運行サービス提供会社等、コスト計算の際に一纏めとする単位を考慮して列車群を幾つかのグループに分類し、処理対象となっているシナリオの下でのグループ毎のエネルギーコストを求める処理である。
【０１０７】
こうしたエネルギーコストの算出にあたっては、電車か気動車か等の動力種別や、列車の重量などが考慮される。電車であれば、さらに、回生電力や蓄電、電気料金体系等についても考慮され、列車単体ではなく列車群や地上設備も含んだコスト計算が為される。ステップＳ９０７のエネルギーコスト算出処理の詳細は、後述(図１１)する。
【０１０８】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ９０８において、遅延コスト算出処理を実行する。この遅延コスト算出処理は、遅延ペナルティや、走行時間帯の違いによる線路使用料の違い、切符の払い戻しが発生する場合の払い戻し金額、乗務員に残業が発生する場合の残業代、など遅延に関するコストを上述のグループ毎に求める処理である。こうした遅延コスト算出処理の詳細は、後述(図１３)する。
【０１０９】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ９０９において、コスト係数算出処理を実行する。このコスト係数算出処理は、例えば、車両故障等、ある運行サービス提供会社が責めを負うべき原因によって２次遅延が発生した場合に、遅延の原因となった運行サービス提供会社に関するコストに対する重みを軽くするよう重み付けをしてから期待コストを計算することで、遅延に巻き込まれた運行サービス提供会社に対する影響を軽減する処理である。コスト算出用データ１５４が運行ルールとして予め定めた定数テーブルを含むように構成し、当該定数テーブルを用いてルールベースで実行すればよい。
【０１１０】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ９１０において、期待コスト更新処理を実行する。この期待コスト更新処理は、ステップＳ９０７の処理で求めたエネルギーコストと、ステップＳ９０８の処理で求めた遅延コストに、各々ステップＳ９０９で求めたコスト係数を乗じて得られる総コストに対して、処理対象としているシナリオの発生確率を乗じた上で、期待コストを表す変数が保持している値に加える処理である。
【０１１１】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ９１１において、ステップＳ９０２で列挙されたシナリオ集合に含まれるシナリオのすべてについて処理が完了したか否かを、ループ変数を参照して判定する。
【０１１２】
当該判定の結果、処理が完了していないシナリオがある場合、目標ダイヤ作成装置１３
０は、ループ変数を更新後、ステップＳ９０５の処理に戻って処理を続ける。他方、当該判定の結果、すべてのシナリオについて処理が完了している場合には、目標ダイヤ作成装置１３０は最新状態の期待コストを返り値として返し、期待コスト算出処理を終了する。−−−フロー例５−−−
【０１１３】
図１０は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の動作のうち、上述のフロー例４のステップＳ９０２のシナリオ集合作成処理に関する動作を示すフローチャートである。当該シナリオ集合作成処理は、シナリオ集合を空集合とした状態で開始される。
【０１１４】
当該フローにおいて、目標ダイヤ作成装置１３０は、まず始めに、ステップＳ１００１において、変動要因列挙処理を実行する。この変動要因列挙処理は、列車の運行に影響を与える環境の変化要素を列挙する処理である。例えば、ある駅の近隣にてテニス大会が行われている場合、当該大会の終了時刻、が変動要因として挙げられる。
【０１１５】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１００２において、変動パターン列挙処理を実施する。この変動パターン実施処理は、列車の運行に影響を与える環境の変化とその発生確率の組をシナリオの集合として列挙する処理であり、気象予測サーバ１７０や人流予測サーバ１７１から得られる情報を用いて処理を行う。例えば、前記テニス大会がある時刻に終了する確率と、その場合の人流の予測結果を組にして列挙する処理であり、後段の処理で駅における列車の客扱い時間(停車時間)の変動の影響を反映することを目的とした処理である。
【０１１６】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１００３において、ステップＳ１００２で列挙されたシナリオ集合に含まれるシナリオの各々に関するループを回し、以下のステップＳ９０６乃至ステップＳ９１０の処理を繰り返し実行する。なお、現在の処理対象が何番目のシナリオに対応するかは、対応するループ変数を用意し、メモリ等にて当該ループ変数の値を保持、更新することで管理すればよい。
【０１１７】
当該ループが開始されると、まず、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１００４において列車運行予測パラメータ摂動処理を実行する。この列車運行予測パラメータ摂動処理は、シナリオの状況に従い、過去事例等から推測される影響を、運転時分や停車時分のような列車運行予測処理で使用されるパラメータに反映させる処理である。
【０１１８】
例えば、降雨量が多い場合、列車の制動がきき難くなるため運転時分が通常よりも長くなり、また、傘などの荷物が増える影響で乗客の乗降に通常よりも時間が掛かり、停車時分が長くなる傾向にある。これらの影響を反映させるのが、ステップＳ１００４の列車運行予測パラメータ摂動処理である。過去事例に基づいて典型的な状況毎の統計値を求めて作成したデータベースを、コスト算出用データ１５４の一部として記憶しておき、適宜、参照するようにすればよい。
【０１１９】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１００５において、摂動ダイヤ算出処理を実行する。この摂動ダイヤ算出処理は、処理対象となっている候補ダイヤに対応する候補ダイヤ抽出モデル、すなわち、処理対象となっている候補ダイヤが抽出された処理ループにおいてステップＳ７０５の着発時刻限定処理が終了した時点におけるノードと制約アークと制約変数の状態の組に対し、制約アークの重みをステップＳ１００４で求めたパラメータの値に置き換えた上で、各々の制約変数の値として元と同じ値が許される場合には算出成功、それ以外の場合、すなわち、候補ダイヤ抽出モデルに含まれるいずれかの制約変数のドメインが潰れた場合に算出失敗とする処理である。
【０１２０】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ１００６において、ステップＳ１００
５の摂動ダイヤ算出処理が成功したか否かを判定する。候補ダイヤ抽出モデルに含まれるいずれかの制約変数のドメインが潰れた場合、摂動ダイヤ算出失敗(ステップＳ１００６
「ＮＯ」)と判定し、それ以外の場合、摂動ダイヤ算出成功(ステップＳ１００６「ＹＥＳ」)と判定する。
【０１２１】
当該判定の結果、摂動ダイヤの算出が成功した場合(ステップＳ１００６「ＹＥＳ」)、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１００７の処理に進んで処理を続ける。他方、当該判定の結果、摂動ダイヤの算出が失敗した場合(ステップＳ１００６「ＮＯ」)、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ１００９の処理に進み、シナリオ集合を空集合とした後、シナリオ集合作成処理を終了する。
【０１２２】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１００７において、シナリオ登録処理を実行する。このシナリオ登録処理は、現在着目しているシナリオ(列車の運行に影響
を与える環境変化のパラメータとその発生確率の組)を、シナリオ集合に追加で登録する
処理である。
【０１２３】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１００８において、ステップＳ１００２で列挙されたシナリオ集合に含まれるシナリオのすべてについて処理が完了したか否かを、ループ変数を参照して判定する。
【０１２４】
当該判定の結果、処理が完了していないシナリオがある場合、目標ダイヤ作成装置１３０は、ループ変数を更新後、ステップＳ１００４の処理に戻って処理を続ける。他方、当該判定の結果、すべてのシナリオについて処理が完了している場合には、目標ダイヤ作成装置１３０はシナリオ集合作成処理を終了する。
−−−フロー例６−−−
【０１２５】
図１１は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の動作のうち、上述のフロー例４のステップＳ９０７のエネルギーコスト算出処理に関する動作を示すフローチャートである。
【０１２６】
当該フローにおいて、目標ダイヤ作成装置１３０は、まず始めに、ステップＳ１１０１において電力コスト算出処理を実行する。この電力コスト算出処理は、電車や電気機関車に関する運行コストを算出する処理である。当該電力コスト算出処理の詳細は後述(図１
２)する。
【０１２７】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１１０２において、燃料コスト算出処理を実行する。この燃料コスト算出処理は、気動車に関する運行コストを求める処理である。運転曲線と列車重量や設備データから算出した消費エネルギーから価格への変換は、熱効率など列車性能に基づき実行すればよい。尚、幾つかの典型的な運行状況毎に、同一路線の過去の実績値から統計的に求めた換算係数をコスト算出用データ１５４の一部として記憶しておき、現在の運行状況に類似する当該換算係数を参照することで、運行コストを求めるようにしてもよい。
−−−フロー例７−−−
【０１２８】
図１２は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の動作のうち、上述のフロー例６のステップＳ１１０１の電力コスト算出処理に関する動作を示すフローチャートである。
【０１２９】
当該実施形態では、契約形態として、１）電力料金は基本料金と従量料金の二種類の合計として算出され、２）基本料金は毎時ごとの０分〜３０分，３０分〜６０分の３０分間
(デマンド時限)の平均使用電力であるデマンド電力が計算のベースとなっており、３）１ヶ月(計量期間)の中で最大のデマンド電力として最大需要電力が定義され、４）過去１年間の最大需要電力の最大値によって契約電力と基本料金が定まり、５）デマンド電力が現在の契約電力を超過している場合には、違約金が発生する、という形態が採られている場合の処理について説明するが、本発明の実施形態はこれに限るものではない。
【０１３０】
当該フローにおいて、目標ダイヤ作成装置１３０は、まず始めに、ステップＳ１２０１において瞬時電力算出処理を実行する。この瞬時電力算出処理は、き電設備の能力を超過しないことを保証するために、各列車の運転曲線及び列車性能及び列車重量及び設備データに基づいて、き電区間毎に瞬時電力を算出する処理である。
【０１３１】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１２０２において、き電設備の能力を超過している区間があるか否かを判定する。
【０１３２】
当該判定の結果、き電設備の能力を超過している区間がある場合(ステップＳ１２０２
「ＹＥＳ」)、実行不可能な解であるため、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１
２０３の処理に進み、電力コストを無限大とした後、電力コスト算出処理を終了する。
【０１３３】
他方、当該判定の結果、き電設備の能力を超過している区間がない場合(ステップＳ１
２０２「ＮＯ」)、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ１２０４の処理に進んで処理
を続ける。
【０１３４】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１２０４において、デマンド電力算出処理を実行する。このデマンド電力算出処理は、毎時ごとの０分〜３０分，３０分〜６０分の３０分間(デマンド時限)の平均使用電力を算出する処理である。当該計算にあたっては、他列車から供給される回生電力や蓄電設備からの給電などを考慮した上で、実際に消費する電力のみを用いる。太陽光発電を電力供給源とした電力供給などの場合における天候等の影響は、シナリオに基づき反映する。
【０１３５】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１２０５において、最大需要電力算出処理を実行する。この最大需要電力算出処理は、1ヶ月(計量期間)の中で最大のデマン
ド電力を求める処理である。ここで、過去のデマンド電力は、実績値をコスト算出用データ１５４の一部として記憶しておくか、電力管理システム１８０から取得すればよい。
【０１３６】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１２０６において、契約電力超過ペナルティ算出処理を実行する。この契約電力超過ペナルティ算出処理は、予想されるデマンド電力が現在の契約電力を超過している場合に、違約金の金額を算出する処理である。超過量に対する違約金の金額については、過去事例をコスト算出用データ１５４の一部として記憶しておき、類似の事例に基づき推定すればよい。
【０１３７】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１２０７において、基本料金変動コスト算出処理を実行する。この基本料金変動コスト算出処理は、契約電力の増減への寄与を算出する処理であり、翌月以降１１ヶ月間、今回のデマンド電力以下を維持したと仮定した場合の１年分の差額を求める処理である。増額となる場合は正の値、減額となる場合は負の値とする。契約電力は、必要に応じて、過去履歴に基づく推定値として求める。なお、当該推定に必要となる過去履歴は、コスト算出用データ１５４の一部として記憶しておく。
【０１３８】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１２０８において、電力量料金算出処理を実行する。この電力量料金算出処理は、電気料金のうち従量制の料金部分の金額を
算出する処理であり、実績の消費電力量(実測値)と予測の消費電力量の和に基づいて算出する。算出に必要となる定数は、コスト算出用データ１５４の一部として記憶しておく。
【０１３９】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１２０９において、電力コスト総額算出処理を実行する。この電力コスト総額算出処理は、ステップＳ１２０６乃至ステップＳ１２０８で求めたコストの総和を計算する処理である。ステップＳ１２０９の処理の終了後、目標ダイヤ作成装置は、求めた電力コストの総額を返り値として返して、電力コスト算出処理を終了する。
−−−フロー例８−−−
【０１４０】
図１３は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の動作のうち、上述のフロー例４のステップＳ９０８の遅延コスト算出処理に関する動作を示すフローチャートである。
【０１４１】
当該フローにおいて、目標ダイヤ作成装置１３０は、まず始めに、ステップＳ１３０１において遅延ペナルティ算出処理を実行する。この遅延ペナルティ算出処理は、旅客列車や貨物列車において、所定の箇所への到着時刻に所定以上の遅延が発生した場合に発生するペナルティの総額を算定する処理である。当該算定では、処理対象としている候補ダイヤにおける各々の到着時刻と計画時刻とを比較することで計算を行えばよい。なお、遅延ペナルティの計算に必要となる定数は、コスト算出用データ１５４の一部として記憶しておく。
【０１４２】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１３０２において、線路使用料算出処理を実行する。この線路使用料算出処理は、ある線路を使用する料金が時間帯によって変動する場合に、それを、コストとして候補ダイヤの評価指標に加えるための処理である。当該処理においては、処理対象としている候補ダイヤにおける各駅の到着時刻や出発時刻を用いて計算を行えばよい。計算に必要となる定数は、コスト算出用データ１５４の一部として記憶しておく。
【０１４３】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０はステップＳ１３０３において、払い戻し金額算出処理を実行する。この払い戻し金額算出処理は、遅延による特急券等の切符の払い戻しに伴うコストを候補ダイヤの評価指標に加えるための処理である。当該処理において、処理対象としている候補ダイヤにおける各駅の到着時刻や出発時刻を用いるほか、座席管理システム１８１から座席予約に関する情報(自由席特急券か指定席特急券かなど券種の情報
や、乗車区間の情報などを含む情報)を取得して、計算を行えばよい。券種に応じた払戻
し金額など、計算に必要となる定数は、コスト算出用データ１５４の一部として記憶しておく。
【０１４４】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１３０４において、乗務員残業代算出処理を実行する。この乗務員残業代算出処理は、遅延に伴って発生する乗務員の残業代をコストとして候補ダイヤの評価指標に加えるための処理である。当該所定において、処理対象としている候補ダイヤにおける各駅の到着時刻や出発時刻を乗務員管理システム１８２に送信し、乗務員管理システム１８２から残業代の情報を取得するとすればよい。なお、乗務員管理システム１８２にそのような機能が備わっていない場合は、乗務員の行路情報や労務情報を用いて目標ダイヤ作成装置１３０が計算するような構成としてもよい。
【０１４５】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１３０５において、遅延コスト総額算出処理を実行する。この遅延コスト総額算出処理は、ステップＳ１３０１乃至ステップＳ１３０４で求めたコストの総和を計算する処理である。
【０１４６】
ステップＳ１３０５の処理の終了後、目標ダイヤ作成装置１３０は、求めた遅延コストの総額を返り値として返して、遅延コスト算出処理を終了する。
−−−フロー例９−−−
【０１４７】
図１４は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の動作のうち、上述のフロー例１のステップＳ３０８の最適候補ダイヤ選択処理に関する動作を示すフローチャートである。
【０１４８】
当該フローにおいて、目標ダイヤ作成装置１３０は、まず始めに、ステップＳ１４０１において、ステップＳ３０２で列挙された候補ダイヤの各々に関するループを回し、以下のステップＳ１４０２乃至ステップＳ１４０３の処理を繰り返し実行する。なお、現在の処理対象が何番目の候補ダイヤに対応するかは、対応するループ変数を用意し、メモリ等にて当該ループ変数の値を保持、更新することで管理すればよい。
【０１４９】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１４０２において、期待コスト再算出処理を実行する。この期待コスト再算出処理の詳細は、後述(図１５)する。
【０１５０】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１４０３において、暫定目標ダイヤ更新処理を実行する。この暫定目標ダイヤ更新処理は、ステップＳ３０５の暫定目標ダイヤ更新処理と同様の処理であるため、詳細な説明は省略する。
【０１５１】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１４０４において、ステップＳ３０２で列挙された候補ダイヤのすべてについて処理が完了したか否かを、ループ変数を参照して判定する。
【０１５２】
当該判定の結果、処理が完了していない候補ダイヤがある場合、目標ダイヤ作成装置１３０は、ループ変数を更新後、ステップＳ１４０２の処理に戻って処理を続ける。他方、当該判定の結果、すべてのシナリオについて処理が完了している場合には、目標ダイヤ作成装置１３０は最新状態の暫定目標ダイヤを返り値として返し、最適候補ダイヤ選択処理を終了する。
−−−フロー例１０−−−
【０１５３】
図１５は、当該実施形態に係る目標ダイヤ作成装置１３０の動作のうち、上述のフロー例９のステップＳ１４０２の期待コスト再算出処理に関する動作を示すフローチャートである。
【０１５４】
当該フローにおいて、目標ダイヤ作成装置１３０は、まず始めに、ステップＳ１５０１において運転曲線算出処理を実行する。この運転曲線算出処理は、候補ダイヤを処理対象とする以外は、ステップＳ９０５の運転曲線算出処理と同様であるため、処理の詳細な説明は省略する。
【０１５５】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１５０２において、エネルギーコスト算出処理を実行する。このエネルギーコスト算出処理は、候補ダイヤを処理対象とする以外は、ステップＳ９０６のエネルギーコスト算出処理と同様であるため、処理の詳細な説明は省略する。
【０１５６】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１５０３において、遅延コスト算出処理を実行する。この遅延コスト算出処理は、候補ダイヤを処理対象とする以外は、ステップＳ９０７の遅延コスト算出処理と同様であるため、処理の詳細な説明は省略する。
【０１５７】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１５０４において、コスト係数算出処理を実行する。このコスト係数算出処理は、候補ダイヤを処理対象とする以外は、ステップＳ９０８のコスト係数算出処理と同様であるため、処理の詳細な説明は省略する。
【０１５８】
続いて、目標ダイヤ作成装置１３０は、ステップＳ１５０５において、期待コスト更新処理を実行する。この期待コスト更新処理は、候補ダイヤを処理対象とする以外は、ステップＳ９０９の期待コスト更新処理と同様であるため、処理の詳細な説明は省略する。
【０１５９】
ステップＳ１５０５の処理の終了後、目標ダイヤ作成装置１３０は、最新状態の期待コストを返り値として返し、期待コスト再算出処理を終了する。
【０１６０】
以上、当該実施形態によれば、目標ダイヤを作成する際に、列車群の運行に伴うエネルギーに関するコストを考慮することで、従来技術に比べて、得られた目標ダイヤに従って列車群が運行した場合の運行コストを低減させることができる。
【０１６１】
また、基準となる列車ダイヤに対し列車群の未来の運行状況が異なる可能性のあるシナリオ群を作成し、当該シナリオ群を考慮した期待値として列車群の運行に伴うコストを推定するような構成としたことで、不確定な未来の状況も鑑みた上で、従来技術に比べて、得られた目標ダイヤに従って列車群が運行した場合の運行コストを低減させることができる。
−−−変形例−−−
【０１６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変更することができる。
【０１６３】
例えば上述の実施形態における、フロー例７のステップＳ１２０４のデマンド電力算出処理は、毎時ごとの０分〜３０分、３０分〜６０分など、時刻を基準とした処理である。そのため、給電側のシステムの時刻と目標ダイヤ作成装置１３０がステップＳ１２０４のデマンド電力算出処理で参照する時刻（例えば目標ダイヤ作成装置１３０の内部システム時刻など）との間にずれが生じるケースがあり、その場合、ステップＳ１１０１の電力コスト算出処理で算出される電力コストに誤差が発生してしまう。
【０１６４】
そこでこの誤差を小さくするため、目標ダイヤ作成装置１３０が、時刻補正部を新たに備える構成としてもよい。ここで、時刻補正部は、目標ダイヤ作成装置１３０が、上述のステップＳ１２０４のデマンド電力算出処理で参照する時刻を、給電側のシステムの時刻と一致するように予め調整する構成としてもよいし、或いは、給電側のシステムの時刻と目標ダイヤ作成装置１３０がステップＳ１２０４のデマンド電力算出処理で参照する時刻との差である時刻補正量を記憶部２２０に記憶しておき、ステップＳ１２０４のデマンド電力算出処理において、記憶部２２０に記憶しておいた時刻補正量を読み込んで、当該処理で使用する時刻を補正するような構成としてもよい。さらに、期待コスト算出処理において目標ダイヤ作成装置以外の時刻を参照する他の処理についても同様に、各々対応する時刻補正部を備えるような構成とすることもできる。
【０１６５】
また、運行コスト低減に関する最適性より演算時間(応答性能)を優先する等の目的で、当該目標ダイヤ作成装置１３０における幾つかの構成を省略或いは簡素化してもよい。例えば、目標ダイヤ作成処理において、ステップＳ３０２の候補ダイヤ列挙処理の後、ステップＳ３０４の期待コスト算出処理等を省略し、ステップＳ３０８の最適候補ダイヤ選択処理を直接実施するようにしてもよい。
【０１６６】
また、ステップＳ９０９やステップＳ１５０４のコスト係数算出処理を省略し、各々の
コストを等しい重みで評価するようにしてもよい。さらに、Ｓ３０２の候補ダイヤ列挙処理やＳ７０１の走行条件列挙処理において、考えられるすべての可能性について列挙するのではなく、経験的に最適な列車ダイヤになる可能性が高いものなど、一部に限定して列挙するようにしてもよい。
【０１６７】
また、必要な候補ダイヤをすべて列挙してから期待コストを算出するのではなく、候補ダイヤを列挙しながら、逐次、期待コストを算出するような構成としてもよいし、さらに、期待コストが許容される値以下となった時点でその時点で最適な候補ダイヤを用いて目標ダイヤを更新する構成としてもよい。
【０１６８】
また、作成した目標ダイヤをＣ−ＤＡＳ等に送信し、制御に使用する場合は、データ転送に係るタイムラグを考慮し「現在時刻に対して所定時間経過後の時刻に対するイベントが、前回作成した目標ダイヤに対する変更が可能なイベントである」という制約条件を付して、目標ダイヤを作成するようにしてもよい。
【０１６９】
また、前記実施形態においては、列車重量の推定に走行実績取得装置１２０で取得した応荷重の情報を利用する構成としたが、本発明の実施形態はこれに限るものではない。例えば電車の場合であれば、架線電圧と架線電流の情報から計算される供給エネルギーの推定値と加速度センサの値を用いて推測するなど、他のセンサの情報を用いて推定してもよい。
【０１７０】
また、前記実施形態においては、期待コストが最良となるような目標ダイヤを求める構成としたが、本発明の実施形態は、これに限るものではない。例えば、最悪コストが最良となるような目標ダイヤを求めるようにしてもよい。
【０１７１】
また、鉱山鉄道の場合のように、計画ダイヤが明確に存在しない場合は、遅延コストに関して、計画ダイヤからの遅延量ではなく、例えば港湾側の鉱石の備蓄状況や運搬計画などに基づいて計算するようにしてもよい。また、計画ダイヤが明確に存在しない場合、ステップＳ３０２の候補ダイヤ列挙処理において「現在の目標ダイヤと走行実績に従って求めた運行予測結果の各々の時刻管理点の時刻に対して、遅延が一律で所定の時間まで許容される」としてステップＳ７０５の着発時刻限定処理を行うようにしてもよい。
【０１７２】
また、前記実施形態においては、作成した目標ダイヤをＣ−ＤＡＳ等に送信し、制御に用いるような構成としたが、本発明の実施形態はこれに限るものではない。
【０１７３】
例えば、最新の目標ダイヤ、すなわち、今回作成した目標ダイヤで更新する直前の状態の目標ダイヤと、今回作成した目標ダイヤとの間で、競合箇所の通過順序や列車の走行経路等が相違する箇所がある場合に、最新の目標ダイヤの当該相違箇所を今回の目標ダイヤに合わせるような運転整理案を、運転整理端末１４０で提示し、指令員による承認する旨の入力が為された時点で、最新の目標ダイヤを今回の目標ダイヤで更新するような構成としてもよい。このような構成とすることにより、指令員の意図しないダイヤ変更が自動で為されたことに伴う指令員の誤操作を抑制することができる。
【０１７４】
本明細書の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。すなわち、当該実施形態の目標ダイヤ作成装置において、前記期待コスト算出部は、列車運行に要する電力量の観測時間単位たるデマンド時限を用いて前記期待コストを算定するものである、としてもよい。
【０１７５】
これによれば、電力使用料の基本料金等の決定根拠となる、各デマンド時限（例：３０分ごと）での最大電気使用量を踏まえて、期待コストの算定を行い、例えば、或る時間帯
（デマンド時限）に電力消費が集中しない適宜な目標ダイヤを選択するといったことが可能となる。
【０１７６】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成装置において、前記期待コスト算出部は、所定の基準ダイヤに基づき、運行状況が異なる場合の複数の運行シナリオを生成し、前記複数の運行シナリオに応じて前記期待コストを算定するものである、としてもよい。
【０１７７】
これによれば、様々な運行状況における期待コストを踏まえた、適宜な目標ダイヤの選択が可能となる。
【０１７８】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成装置において、前記期待コスト算出部は、前記期待コストを、列車遅延により生じるコストと前記エネルギーコストの関数として算定するものである、としてもよい。
【０１７９】
これによれば、例えば、列車性能を最大限に活かして駅間を走行し、列車遅延を低減させることにより鉄道運行会社が当初支払う見込みであった遅延ペナルティ（すなわち列車遅延によるコスト）を削減できる量と、こうして列車性能を最大限活かした走行とすることで余計に消費されたエネルギーのコストとを併せて考慮する等、異なる基準によって定まる運行コスト間のトレードオフを考慮することが出来る。ひいては精度良い期待コストの算定、適宜な目標ダイヤの特定が可能となる。
【０１８０】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成装置において、前記期待コスト算出部は、前記期待コストのうち前記列車遅延により生じるコストを、列車遅延が影響する列車の座席予約状況に関する情報を用いて算定するものである、としてもよい。
【０１８１】
これによれば、列車遅延による乗車券払い戻しや予約キャンセル等に対処するコストを期待コストに含めて算定することが可能となる。ひいては適宜な目標ダイヤの特定が可能となる。
【０１８２】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成装置において、前記期待コスト算出部は、前記期待コストを、列車の走行時刻に依存するコスト関数を用いて算定するものである、としてもよい。
【０１８３】
これによれば、例えば、走行時間帯の違いによる線路使用料の違いや、時間帯による電力料金の違いなど、走行時刻によって異なるコスト構造を踏まえて、期待コストを算定出来る。ひいては適宜な目標ダイヤの特定が可能となる。
【０１８４】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成装置において、列車の走行実績データに基づく列車運行予測結果を踏まえて、列車の遅延時分の増加量が所定の基準内に収まる列車ダイヤを前記候補ダイヤとして生成する候補ダイヤ列挙部を更に備える、としてもよい。
【０１８５】
これによれば、「旅客など鉄道運行会社の顧客に対する鉄道運行サービスの品質を列車遅延の観点において所定の範囲で維持する」という条件を満たした列車ダイヤのみを候補ダイヤとして、期待コストを算定出来る。ひいては適宜な目標ダイヤの特定が可能となる。
【０１８６】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成装置において、前記候補ダイヤ列挙部は、進路制御上の競合箇所の通過順序が互いに異なる列車ダイヤ、または、二地点間の走行経路が互いに異なる列車ダイヤ、または、採時点での着発時刻が互いに異なる列車ダイヤ、を候補ダイヤとして生成するものである、としてもよい。
【０１８７】
これによれば、競合箇所の通過順序によって当該列車の走行時間帯が変化するなど、列車運行上の複数の選択肢が期待コストに与える影響を比較して判断することが可能となる。ひいては適宜な目標ダイヤの特定が可能となる。
【０１８８】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成装置において、前記目標ダイヤ作成部は、前記特定した目標ダイヤと所定の列車ダイヤとの間で、前記通過順序または前記走行経路が相違する箇所がある場合、前記列車ダイヤの相違箇所を前記目標ダイヤに合わせる運転整理案を出力するものである、としてもよい。
【０１８９】
これによれば、上述の通過順序等の列車運行管理上の重要事項を、運行管理を担当する指令員の判断の下で列車ダイヤに反映させることができ、ひいては指令員の意図も踏まえた適宜な目標ダイヤによる列車群の運行が可能となる。
【０１９０】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成装置において、前記期待コスト算出部は、前記期待コストの算定に際し、算定時に参照する他装置由来の時刻と自身で管理する時刻との間の誤差を補正し、当該補正した時刻を利用するものである、としてもよい。
【０１９１】
これによれば、精度良い期待コストの算定が可能となり、ひいては適宜な目標ダイヤの特定が可能となる。
【０１９２】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成方法において、情報処理装置が、前記期待コスト算出処理において、列車運行に要する電力量の観測時間単位たるデマンド時限を用いて前記期待コストを算定するとしてもよい。
【０１９３】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成方法において、情報処理装置が、前記期待コスト算出処理において、所定の基準ダイヤに基づき、運行状況が異なる場合の複数の運行シナリオを生成し、前記複数の運行シナリオに応じて前記期待コストを算定するとしてもよい。
【０１９４】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成方法において、情報処理装置が、前記期待コスト算出処理において、前記期待コストを、列車遅延により生じるコストと前記エネルギーコストの関数として算定するとしてもよい。
【０１９５】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成方法において、情報処理装置が、前記期待コスト算出処理において、前記期待コストのうち前記列車遅延により生じるコストを、列車遅延が影響する列車の座席予約状況に関する情報を用いて算定するとしてもよい。
【０１９６】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成方法において、情報処理装置が、前記期待コスト算出処理において、前記期待コストを、列車の走行時刻に依存するコスト関数を用いて算定するとしてもよい。
【０１９７】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成方法において、情報処理装置が、列車の走行実績データに基づく列車運行予測結果を踏まえて、列車の遅延時分の増加量が所定の基準内に収まる列車ダイヤを前記候補ダイヤとして生成する候補ダイヤ列挙処理を更に実行するとしてもよい。
【０１９８】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成方法において、情報処理装置が、前記候補ダイヤ列挙処理において、進路制御上の競合箇所の通過順序が互いに異なる列車ダイヤ、または、二地点間の走行経路が互いに異なる列車ダイヤ、または、採時点での着発時刻が互いに
異なる列車ダイヤ、を候補ダイヤとして生成するとしてもよい。
【０１９９】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成方法において、情報処理装置が、前記目標ダイヤ作成処理において、前記特定した目標ダイヤと所定の列車ダイヤとの間で、前記通過順序または前記走行経路が相違する箇所がある場合、前記列車ダイヤの相違箇所を前記目標ダイヤに合わせる運転整理案を出力するとしてもよい。
【０２００】
また、当該実施形態の目標ダイヤ作成方法において、情報処理装置が、前記期待コスト算出処理において、前記期待コストの算定に際し、算定時に参照する他装置由来の時刻と自身で管理する時刻との間の誤差を補正し、当該補正した時刻を利用するとしてもよい。
【符号の説明】
【０２０１】
１０、１１  ネットワーク
１００  運行管理システム
１１０  列車ダイヤ管理装置
１２０  走行実績取得装置
１３０  目標ダイヤ作成装置
１４０  運転整理端末
１５０  記憶装置
１５１  設備データ
１５２  列車データ
１５３  走行実績データ
１５４  コスト算出用データ
１５５  リソース管理データ
１５６  環境予測データ
１５７  計画ダイヤ
１５８  目標ダイヤ
１６０  通信装置
１６１  目標ダイヤ出力装置
１７０  気象予測サーバ
１７１  人流予測サーバ
１８０  電力管理システム
１８１  座席管理システム
１８２  乗務員管理システム
１９０  進路制御装置
１９１  Ｃ−ＤＡＳ
１９２  旅客案内システム
２１０  演算処理部
２２０  記憶部
２２１  目標ダイヤ作成プログラム（目標ダイヤ作成部）
２２２  候補ダイヤ列挙プログラム（候補ダイヤ列挙部）
２２３  期待コスト算出プログラム（期待コスト算出部）
２２４  最適候補ダイヤ選択プログラム（最適候補ダイヤ選択部）
２３０  通信部
【図１】
2017210181.tif 000003
【図２】
2017210181.tif 000004
【図３】
2017210181.tif 000005
【図４Ａ】
2017210181.tif 000006
【図４Ｂ】
2017210181.tif 000007
【図５】
2017210181.tif 000008
【図６】
2017210181.tif 000009
【図７】
2017210181.tif 000010
【図８】
2017210181.tif 000011
【図９】
2017210181.tif 000012
【図１０】
2017210181.tif 000013
【図１１】
2017210181.tif 000014
【図１２】
2017210181.tif 000015
【図１３】
2017210181.tif 000016
【図１４】
2017210181.tif 000017
【図１５】
2017210181.tif 000018