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公開番号2024149665
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-18
出願番号2024128684,2020129887
出願日2024-08-05,2020-07-31
発明の名称運行計画生成装置、運行計画生成方法、及びプログラム
出願人日本電気通信システム株式会社,国立大学法人香川大学
代理人個人
主分類G01C 21/34 20060101AFI20241010BHJP(測定;試験)
要約【課題】自律移動装置の運行計画を自動的に作成すること、並びに自律移動装置の収容密度及び同時運行数を向上させることを可能にする。
【解決手段】運行計画生成装置1は、自律移動装置の運行について入力された運行条件に基づき、自律移動装置の運行予定の経路を示す運行計画を生成する生成部1aと、予測部1bと、を備える。経路は、他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための領域である区画の連続で表現される情報を含む。予測部1bは、少なくとも運行計画に含まれる経路上の区画のそれぞれについて、運行計画とそれに基づき実際に運行される実績である運行実績との差異を予測する。生成部1aは、予測部1bで予測された区画毎の差異に応じて更新された新たな区画を用い、運行条件に基づく自律移動装置の運行計画を生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
自律移動装置の運行について入力された運行条件に基づき、前記自律移動装置の運行予定の経路を示す運行計画を生成する生成部と、
予測部と、
区画更新部と、
を備え、
前記経路は、他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための領域である区画の連続で表現される情報を含み、
前記予測部は、少なくとも前記運行計画に含まれる経路上の区画のそれぞれについて、運行計画と前記運行計画に基づき実際に運行される実績である運行実績との差異を予測し、
前記生成部は、前記予測部で予測された区画毎の差異に応じて更新された新たな区画を用い、前記運行条件に基づく前記自律移動装置の運行計画を生成し、
前記区画更新部は、前記予測部で予測された区画毎の差異に応じて新たな区画を生成し、前記新たな区画を運行計画の生成用として設定し、
前記差異は、前記運行予定に含まれる区画と当該区画を通過する予定の時刻と同時刻に実際に運行されていた区画とのサイズ及び位置の差異である空間的差異を含み、
前記区画更新部は、前記運行予定に含まれる区画について前記空間的差異において区画のサイズが小さかった方の区画が前記空間的差異において区画のサイズが大きかった方の区画に比べて、区画のサイズと区画における前記他の自律移動装置を排他する排他時間との少なくとも一方で小さくなるように前記新たな区画を設定する、
運行計画生成装置。
続きを表示（約 4,800 文字）【請求項２】
自律移動装置の運行について入力された運行条件に基づき、前記自律移動装置の運行予定の経路を示す運行計画を生成する生成部と、
予測部と、
区画更新部と、
を備え、
前記経路は、他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための領域である区画の連続で表現される情報を含み、
前記予測部は、少なくとも前記運行計画に含まれる経路上の区画のそれぞれについて、運行計画と前記運行計画に基づき実際に運行される実績である運行実績との差異を予測し、
前記生成部は、前記予測部で予測された区画毎の差異に応じて更新された新たな区画を用い、前記運行条件に基づく前記自律移動装置の運行計画を生成し、
前記区画更新部は、前記予測部で予測された区画毎の差異に応じて新たな区画を生成し、前記新たな区画を運行計画の生成用として設定し、
前記差異は、前記運行予定に含まれる区画を通過する予定の時刻と実際に通過した時刻との差異である時間的差異を含み、
前記区画更新部は、前記運行予定に含まれる複数の区画のうち前記時間的差異が小さかった方の区画が前記時間的差異が大きかった方の区画に比べて、区画のサイズと区画における前記他の自律移動装置を排他する排他時間との少なくとも一方で小さくなるように前記新たな区画を設定する、
運行計画生成装置。
【請求項３】
自律移動装置の運行について入力された運行条件に基づき、前記自律移動装置の運行予定の経路を示す運行計画を生成する生成部と、
予測部と、
区画更新部と、
を備え、
前記経路は、他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための領域である区画の連続で表現される情報を含み、
前記予測部は、少なくとも前記運行計画に含まれる経路上の区画のそれぞれについて、運行計画と前記運行計画に基づき実際に運行される実績である運行実績との差異を予測し、
前記生成部は、前記予測部で予測された区画毎の差異に応じて更新された新たな区画を用い、前記運行条件に基づく前記自律移動装置の運行計画を生成し、
前記区画更新部は、前記予測部で予測された区画毎の差異に応じて新たな区画を生成し、前記新たな区画を運行計画の生成用として設定し、
前記区画更新部は、前記他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための区画について、区画のサイズと区画における前記他の自律移動装置を排他する排他時間との少なくとも一方で最小限となるように、前記新たな区画を設定する、
運行計画生成装置。
【請求項４】
自律移動装置の運行について入力された運行条件に基づき、前記自律移動装置の運行予定の経路を示す運行計画を生成する生成ステップと、
予測ステップと、
区画更新ステップと、
を備え、
前記経路は、他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための領域である区画の連続で表現される情報を含み、
前記予測ステップは、少なくとも前記運行計画に含まれる経路上の区画のそれぞれについて、運行計画と前記運行計画に基づき実際に運行される実績である運行実績との差異を予測し、
前記生成ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて更新された新たな区画を用い、前記運行条件に基づく前記自律移動装置の運行計画を生成し、
前記区画更新ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて新たな区画を生成し、前記新たな区画を運行計画の生成用として設定し、
前記差異は、前記運行予定に含まれる区画と当該区画を通過する予定の時刻と同時刻に実際に運行されていた区画とのサイズ及び位置の差異である空間的差異を含み、
前記区画更新ステップは、前記運行予定に含まれる区画について前記空間的差異において区画のサイズが小さかった方の区画が前記空間的差異において区画のサイズが大きかった方の区画に比べて、区画のサイズと区画における前記他の自律移動装置を排他する排他時間との少なくとも一方で小さくなるように前記新たな区画を設定する、
運行計画生成方法。
【請求項５】
自律移動装置の運行について入力された運行条件に基づき、前記自律移動装置の運行予定の経路を示す運行計画を生成する生成ステップと、
予測ステップと、
区画更新ステップと、
を備え、
前記経路は、他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための領域である区画の連続で表現される情報を含み、
前記予測ステップは、少なくとも前記運行計画に含まれる経路上の区画のそれぞれについて、運行計画と前記運行計画に基づき実際に運行される実績である運行実績との差異を予測し、
前記生成ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて更新された新たな区画を用い、前記運行条件に基づく前記自律移動装置の運行計画を生成し、
前記区画更新ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて新たな区画を生成し、前記新たな区画を運行計画の生成用として設定し、
前記差異は、前記運行予定に含まれる区画を通過する予定の時刻と実際に通過した時刻との差異である時間的差異を含み、
前記区画更新ステップは、前記運行予定に含まれる複数の区画のうち前記時間的差異が小さかった方の区画が前記時間的差異が大きかった方の区画に比べて、区画のサイズと区画における前記他の自律移動装置を排他する排他時間との少なくとも一方で小さくなるように前記新たな区画を設定する、
運行計画生成方法。
【請求項６】
自律移動装置の運行について入力された運行条件に基づき、前記自律移動装置の運行予定の経路を示す運行計画を生成する生成ステップと、
予測ステップと、
区画更新ステップと、
を備え、
前記経路は、他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための領域である区画の連続で表現される情報を含み、
前記予測ステップは、少なくとも前記運行計画に含まれる経路上の区画のそれぞれについて、運行計画と前記運行計画に基づき実際に運行される実績である運行実績との差異を予測し、
前記生成ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて更新された新たな区画を用い、前記運行条件に基づく前記自律移動装置の運行計画を生成し、
前記区画更新ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて新たな区画を生成し、前記新たな区画を運行計画の生成用として設定し、
前記区画更新ステップは、前記他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための区画について、区画のサイズと区画における前記他の自律移動装置を排他する排他時間との少なくとも一方で最小限となるように、前記新たな区画を設定する、
運行計画生成方法。
【請求項７】
コンピュータに、自律移動装置の運行について入力された運行条件に基づき、前記自律移動装置の運行予定の経路を示す運行計画を生成する生成ステップと、予測ステップと、区画更新ステップと、を実行させ、
前記経路は、他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための領域である区画の連続で表現される情報を含み、
前記予測ステップは、少なくとも前記運行計画に含まれる経路上の区画のそれぞれについて、運行計画と前記運行計画に基づき実際に運行される実績である運行実績との差異を予測し、
前記生成ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて更新された新たな区画を用い、前記運行条件に基づく前記自律移動装置の運行計画を生成し、
前記区画更新ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて新たな区画を生成し、前記新たな区画を運行計画の生成用として設定し、
前記差異は、前記運行予定に含まれる区画と当該区画を通過する予定の時刻と同時刻に実際に運行されていた区画とのサイズ及び位置の差異である空間的差異を含み、
前記区画更新ステップは、前記運行予定に含まれる区画について前記空間的差異において区画のサイズが小さかった方の区画が前記空間的差異において区画のサイズが大きかった方の区画に比べて、区画のサイズと区画における前記他の自律移動装置を排他する排他時間との少なくとも一方で小さくなるように前記新たな区画を設定する、
プログラム。
【請求項８】
コンピュータに、自律移動装置の運行について入力された運行条件に基づき、前記自律移動装置の運行予定の経路を示す運行計画を生成する生成ステップと、予測ステップと、区画更新ステップと、を実行させ、
前記経路は、他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための領域である区画の連続で表現される情報を含み、
前記予測ステップは、少なくとも前記運行計画に含まれる経路上の区画のそれぞれについて、運行計画と前記運行計画に基づき実際に運行される実績である運行実績との差異を予測し、
前記生成ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて更新された新たな区画を用い、前記運行条件に基づく前記自律移動装置の運行計画を生成し、
前記区画更新ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて新たな区画を生成し、前記新たな区画を運行計画の生成用として設定し、
前記差異は、前記運行予定に含まれる区画を通過する予定の時刻と実際に通過した時刻との差異である時間的差異を含み、
前記区画更新ステップは、前記運行予定に含まれる複数の区画のうち前記時間的差異が小さかった方の区画が前記時間的差異が大きかった方の区画に比べて、区画のサイズと区画における前記他の自律移動装置を排他する排他時間との少なくとも一方で小さくなるように前記新たな区画を設定する、
プログラム。
【請求項９】
コンピュータに、自律移動装置の運行について入力された運行条件に基づき、前記自律移動装置の運行予定の経路を示す運行計画を生成する生成ステップと、予測ステップと、区画更新ステップと、を実行させ、
前記経路は、他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための領域である区画の連続で表現される情報を含み、
前記予測ステップは、少なくとも前記運行計画に含まれる経路上の区画のそれぞれについて、運行計画と前記運行計画に基づき実際に運行される実績である運行実績との差異を予測し、
前記生成ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて更新された新たな区画を用い、前記運行条件に基づく前記自律移動装置の運行計画を生成し、
前記区画更新ステップは、前記予測ステップで予測された区画毎の差異に応じて新たな区画を生成し、前記新たな区画を運行計画の生成用として設定し、
前記区画更新ステップは、前記他の自律移動装置との同時又は同時間帯での共在を避けるための区画について、区画のサイズと区画における前記他の自律移動装置を排他する排他時間との少なくとも一方で最小限となるように、前記新たな区画を設定する、
プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、運行計画生成装置、学習装置、運行計画生成方法、学習方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ドローンや自動運転車や自動運転船などの自律的に移動する装置（以下、自律移動装置）の研究が盛んになされ、一部で実際に利用されてきている。自律移動装置は、与えられた運行経路に沿うよう自律的に経路制御を行い移動する装置であり、一般的に移動中に外乱があった場合でも運行経路に沿うよう自律的に軌道を修正して移動することが可能に構成されている。
【０００３】
自律移動装置の代表的な例は目視外で自律飛行をするドローンである。自律飛行をするドローンは、操作者から逐次指示を受けるのではなく、与えられた経路に沿うように自身で判断を行いながら移動する。自律移動装置が例えばドローンのような空を運行する装置や洋上を移動する船舶のような装置であれば、運行経路を外れるような外乱の代表例は風である。自律移動装置はこのような外乱があった場合でも極力、運行経路に沿うよう自律的に機体を制御して移動することができる。
【０００４】
自律移動装置は、ある程度の自律航行機能を有してはいるが、不測の事態に対応するため、安全な運行を確保するために、運行管理システムから遠隔で監視しながら運行されることが通常である。このような運行経路の監視も、運行管理システムの機能の一つであると言える。また、自律移動装置には、センサなどを用いて互いに衝突を回避する機能を備える自律移動装置もあるが、街中などでも使われる可能性があるため、万が一にも自律移動装置同士の衝突が起きることは避ける必要がある。よって、複数の自律移動装置が同時に運行されても、自律移動装置が衝突しないために、自律移動装置同士が接触しないよう、予め経路や時刻を調整して運行計画を作成することが必要となる。ここで、運行計画は、調整計画済みの運行経路や通過時刻を示すものとなる。
【０００５】
運行計画の策定（作成）機能は、運行管理システムの機能の一つである。運行計画の作成機能を用いた例として、非特許文献１には、一般のドローン事業者も参画したドローン運航管理システムの相互接続試験に成功した事例が記載されている。
【０００６】
また、運行計画システムの例（ドローンの場合）として、非特許文献２には、ドローン情報基盤システムにおける、現状の申請から運行までの流れが記載されている。非特許文献２に記載の流れでは、メールを介した人手による手続きが行われている。
【０００７】
非特許文献３には、運航管理統合機能のフライト管理に関する研究において、航路の設計や衝突判定を一律固定の幅の経路で取り扱うことが記載されている。非特許文献３では、この幅をもった経路を保護空域と称している。
【０００８】
また、特許文献１には、船舶の航路の管制精度を計算量を抑制しつつ向上させることを目的とし、記憶部、指示応答性推定部、地理Ｅマップ生成部、及び移動予測部を備えた交通管制支援システムが記載されている。上記記憶部は、移動体の行動に関する行動データと、地図をメッシュで分割した個々の区画に、移動体の移動基準に関する情報である地理属性情報が付与されている地理データと、指示に対する移動体の応答性に関する応答性データと、を有する。上記指示応答性推定部は、応答性データに基づいて移動体の理想的な行動を推定し、その推定した行動と行動データの行動との差分を算出し、その算出結果に基づいて応答性データを更新する。上記地理Ｅマップ生成部は、行動データ、地理データ及び応答性データに基づいて移動体が各時刻において或る座標に存在する確からしさを推定し、地理Ｅマップを生成する。上記移動予測部は、地理Ｅマップに基づいて、移動体の未来の座標を予測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１８－０３６９５８号公報
【非特許文献】
【００１０】
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、日本電気株式会社、外８法人、”一般のドローン事業者も参画したドローン運航管理システムの相互接続試験に成功－２９事業者が飛行試験を実施－”、［ｏｎｌｉｎｅ］、令和１年１０月３０日、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、［令和２年６月１日］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101228.html＞
国土交通省、”Drone/UAS Information Platform System「ドローン情報基盤システム操作マニュアル（操作マニュアル申請者編３．０版）」”、［ｏｎｌｉｎｅ］、令和２年３月２６日、国土交通省、［令和２年６月１日］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.dips.mlit.go.jp/portal/file_download＞
日本電気株式会社、外４法人、”Japan Drone 2018 DRESSプロジェクトフォーラムプロジェクト名「安心・安全で効率的な物流等のサービスを実現する運航管理システムの研究開発」”、１０～１３頁、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成３０年９月、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、［令和２年６月１日］、インターネット＜ＵＲＬ：https://nedo-dress.jp/wp-content/uploads/2018/09/kenkyuu_006.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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