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公開番号2025043166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2023150513
出願日2023-09-15
発明の名称情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラム
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B61L 27/12 20220101AFI20250321BHJP(鉄道)
要約【課題】運行に必要な車両数を考慮して運行計画を作成する。
【解決手段】本開示の情報処理装置は、それぞれ運行期間を含む複数の運行の情報と、複数の運行の実行に必要な車両数の情報と、2つ以上の編成間で併合又は分割が可能な複数の編成のそれぞれの車両数を含む編成情報と、に基づき、複数の運行ごとに運行に必要な車両数に合計車両数が一致する1つ以上の編成を運行に割り当てることにより運行計画を作成する処理部を備え、複数の編成は運行期間が重複しない2以上の運行に繰り返し割り当て可能であり、2つ以上の編成を運行に割り当てる場合、2つ以上の編成を併合する併合作業が必要であり、併合作業で併合される2つ以上の編成を別々の運行に割り当てる場合、2つ以上の編成を分割する分割作業が必要であり、処理部は、併合作業が行われる回数である併合回数と、分割作業が行われる回数である分割回数との少なくとも一方に基づいて、運行計画を作成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
それぞれ運行期間を含む複数の運行の情報と、
前記複数の運行の実行に必要な車両数の情報と、
２つ以上の編成間で併合又は分割が可能な複数の編成のそれぞれの車両数を含む編成情報と、に基づき
前記複数の運行ごとに前記運行に必要な車両数に合計車両数が一致する１つ以上の編成を前記運行に割り当てることにより運行計画を作成する処理部を備え、
前記複数の編成は前記運行期間が重複しない２以上の運行に繰り返し割り当て可能であり、
２つ以上の編成を前記運行に割り当てる場合、前記２つ以上の編成を併合する併合作業が必要であり、前記併合作業で併合される２つ以上の編成を別々の前記運行に割り当てる場合、前記２つ以上の編成を分割する分割作業が必要であり、
前記処理部は、前記併合作業が行われる回数である併合回数と、前記分割作業が行われる回数である分割回数との少なくとも一方に基づいて、前記運行計画を作成する、
情報処理装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記処理部は、前記併合回数と前記分割回数の少なくとも一方を最小化又は閾値以下にすることにより、前記運行計画を作成する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記併合回数と前記分割回数の合計を最小化又は閾値以下にすることにより、前記運行計画を作成する
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記複数の編成に行うべき作業と前記作業を行う時間帯とを表す作業計画情報を制約として、前記複数の運行に前記１つ以上の編成を割り当て、
前記編成に割り当られた前記運行に起因して前記編成に対し前記作業が前記時間帯で行うことができない場合、制約違反を検出し、
前記制約違反の検出回数と、前記併合回数と前記分割回数の少なくとも一方とに基づく評価値に基づいて、前記運行計画を作成する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記複数の運行の運行期間は出発時刻と到着時刻とを含み、
前記複数の編成は優先順位を有し、
前記処理部は、前記複数の運行の出発時刻の早い順に、前記複数の編成を前記優先順位の高いものから順次割り当てつつ前記評価値を算出することと、前記評価値に基づき前記運行への割り当て済みの前記編成の割り当てを交換することとを再帰的に行うことにより、前記評価値を最小化又は閾値以下にする割り当てパターンを検出し、検出した前記パターンに基づき前記運行計画を作成する
請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
複数の期間ごとに、前記複数の運行が定められており、
前記処理部は、前記期間ごとに前記複数の運行に前記複数の編成を割り当てるかを示す第２変数を用いて前記複数の運行に前記合計車両数が一致する前記１つ以上の編成を割り当てるとの制約を生成し、記期間ごとかつ２つの編成の組ごとに前記２つの編成を併合又は分割する必要があるか否かを示す第１変数の総和に基づく評価値を算出する評価関数を生成し、前記制約の元、前記評価値を最小化又は準最小化することにより前記第２変数の値を求め、前記第２変数の値に基づき、前記運行計画を作成する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記処理部は、第１運行及び第２運行の順で運行を割り当てるとの運行接続条件に基づき、任意の編成に対して前記第１運行の後に、前記第２運行以外の運行が割り当てられた場合、前記評価値にペナルティ値を加算する
請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記処理部は、前記期間ごとに、各編成に対して前記複数の運行のうち割り当て可能な運行を指定した指定運行条件に基づき、前記編成に前記指定運行条件で指定されていない運行を割り当てられた場合に前記評価値にペナルティ値を加算する
請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記処理部は、前記複数の編成のうち第１編成の割り当て頻度が大きいほど、あるいは、割り当てられる前記運行の運行時間又は運行距離の合計が大きいほど値が大きなペナルティ値を前記評価値に加算する
請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記処理部は、前記複数の編成のうち第１編成の割り当て頻度が小さいほど、あるいは割り当てられる前記運行の運行時間又は運行距離の合計が小さいほど値が大きなペナルティ値を前記評価値に加算する
請求項６に記載の情報処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
鉄道会社は予め配車計画はどの運行にどの列車を割り当てるかを定めた車両運用計画(以下、配車計画)を作成し、配車計画に従って列車を運行する。運行ごとに必要な車両数が異なる場合、必要な車両数に一致するように運行に列車を割り当てる必要がある。場合によっては複数の列車を併合（連結）させて車両数を増やしたり、列車を分割して車両数を減らしたりする場合もある。
【０００３】
配車計画を作成する方法として、列車毎に行う検査清掃のスケジュールを考慮して、車両を運行に割り当てるスケジュール方法が知られている。この方法では検査清掃のスケジュールを考慮できるものの、運行ごとの車両数の違いを考慮できない。また、車両ユニットの座席数と、駅間の乗客数との関係から、車両ユニットの分割・併合を考慮して、車両ユニット割当計画を作成する方法があるが、この方法は、運行に必要な車両ユニット数を決定するものであり、各運行に列車を割り当てる配車計画を作成するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許5075577号公報
特許5055232号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本実施形態は、運行に必要な車両数を考慮して運行計画を作成することが可能な情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係る情報処理装置は、それぞれ運行期間を含む複数の運行の情報と、前記複数の運行の実行に必要な車両数の情報と、２つ以上の編成間で併合又は分割が可能な複数の編成のそれぞれの車両数を含む編成情報と、に基づき、前記複数の運行ごとに前記運行に必要な車両数に合計車両数が一致する１つ以上の編成を前記運行に割り当てることにより運行計画を作成する処理部を備え、前記複数の編成は前記運行期間が重複しない２以上の運行に繰り返し割り当て可能であり、２つ以上の編成を前記運行に割り当てる場合、前記２つ以上の編成を併合する併合作業が必要であり、前記併合作業で併合される２つ以上の編成を別々の前記運行に割り当てる場合、前記２つ以上の編成を分割する分割作業が必要であり、前記処理部は、前記併合作業が行われる回数である併合回数と、前記分割作業が行われる回数である分割回数との少なくとも一方に基づいて、前記運行計画を作成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
配車計画の概念図。
図２（A）は配車計画を作成する例、図２（B）はつなぎ制約の例を示す図。
配車計画の例を示す図。
車両数が異なる運行がある場合の配車計画の例を示す図。
本実施形態に係る計画作成装置の一例を示すブロック図。
計画期間情報の例を示す図。
小編成情報の例を示す。
運行情報の例を示す。
小編成毎の構内作業計画の例を示す図。
個別条件情報の例を示す図。
当該入力情報に基づき定義される問題設定の具体例を示す図。
配車計画作成部により生成される配車計画情報の一例を示す図。
配車計画作成部における配車計画の作成手順の例を示すフローチャート。
図１３のStep1の詳細を説明する図。
初期解作成の例を示す図。
図１３のStep3における制約違反判定の例を示す図。
分割併合有無の判定の具体例を示す図。
交換パスを用いたバックトラック探索手法の説明図。
交換演算の例を示す図。
2回の交換演算の例を示す図。
K回の交換パスに基づく改善解の探索のフローチャート。
図１１の問題設定の場合に配車計画作成部により作成される解の例を示す図。
図２２とは別の表現で解を表した例を示す図。
第２実施形態で得られる解の例を示す図。
第３実施形態に係る計画作成装置の一例を示すブロック図。
小編成の各種類を示す図。
第５実施形態に係る車両運行システムの一例を示すブロック図。
各実施形態に係る情報処理装置である計画作成装置のハードウェア構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ、本実施形態について説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
本実施形態は、鉄道のスケジューリング技術に関する。鉄道のスケジューリング技術において、車両運用計画は、車両編成(以下編成)に関する計画であり、編成をどのように走らせるかの計画(配車計画又は運行計画)、編成にいつ検査・清掃・作業を実施するかの計画(構内作業計画)、構内作業を効率的に実施するためにどのように車両基地内で編成を転線（構内での番線間移動）させるかの計画(構内入替計画)などを含む。本実施形態では主に配車計画に関する。
【００１０】
本実施形態では鉄道の配車計画に関する技術を開示するが、計画の対象は鉄道に限られず、車両を連結して編成として運行可能なものであれば、他の移動体でも可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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