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公開番号2025081123
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2023194677
出願日2023-11-15
発明の名称運行計画作成装置、運行計画作成システム及び運行計画作成方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人第一国際特許事務所
主分類G06Q 50/40 20240101AFI20250520BHJP(計算;計数)
要約【課題】多種輸送ネットワークにおける異種又は複数の輸送手段の構成を考慮し、旅客の輸送サービスに対する満足度を向上させると共に、輸送ネットワーク提供者の運用費用を抑えることが可能な運行計画作成手段を提供すること。
【解決手段】輸送ネットワークにおいて、基準路線に対する距離基準を満たす対象路線を選択する路線選択部と、対象路線に対する対象運行計画を生成する対象運行計画作成部と、基準路線及び対象路線における推奨の輸送行程をグラフ形式で示す輸送行程ネットワーク表現を生成する輸送行程ネットワーク生成部と、輸送ネットワークにおける各輸送行程の運休可否を示す輸送行程運休可否情報を生成する運休判定部と、輸送ネットワークにおいて予測される人流を示す予測人流情報を生成する人流予測部と、基準路線及び対象路線に対する新運行計画情報を生成する運行計画生成部とを含む運行計画作成装置。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
運行計画作成装置であって、
プロセッサとメモリと記憶部とを備え、
前記記憶部は、
異種又は複数の輸送手段を含む輸送ネットワークにおける基準路線に関する既存の運行計画を示す既存運行計画情報と、
前記輸送ネットワークの構成を示す輸送ネットワーク構成情報と、
前記輸送ネットワークを利用する旅客の移動予想を示す旅客予想移動情報と、
前記輸送ネットワークにおける運休条件を示す運休ルール情報と、
前記輸送ネットワークにおける第１の輸送手段から、前記第１の輸送手段と異なる第２の輸送手段への旅客の移動を規定するルールを示す輸送手段変更情報と、
前記輸送ネットワークに対する旅客の移動嗜好を示す移動嗜好情報と、
を含み、
前記メモリは、
前記既存運行計画情報及び前記輸送ネットワーク構成情報に基づいて、前記輸送ネットワークにおいて、前記基準路線に対する距離基準を満たす対象路線を選択する路線選択部と、
前記既存運行計画情報及び前記輸送ネットワーク構成情報に基づいて、前記対象路線に対する対象運行計画情報を生成する対象運行計画作成部と、
前記既存運行計画情報、前記対象運行計画情報、前記旅客予想移動情報及び前記輸送手段変更情報に基づいて、前記基準路線及び前記対象路線における推奨の輸送行程をグラフ形式で示す輸送行程ネットワーク表現を生成する輸送行程ネットワーク生成部と、
前記輸送行程ネットワーク表現及び前記運休ルール情報に基づいて、前記輸送ネットワークにおける各輸送行程の運休可否を示す輸送行程運休可否情報を生成する運休判定部と、
前記輸送行程ネットワーク表現、前記旅客予想移動情報及び前記移動嗜好情報に基づいて、前記輸送ネットワークにおいて予測される人流を示す予測人流情報を生成する人流予測部と、
前記輸送行程ネットワーク表現、前記輸送行程運休可否情報及び前記予測人流情報に基づいて、前記基準路線及び前記対象路線に対する新運行計画情報を生成する運行計画生成部、
として前記プロセッサを機能させるための処理命令を含むことを特徴とする運行計画作成装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記基準路線は、前記第１の輸送手段の路線であり、
前記対象路線は、前記第２の輸送手段の路線である、
ことを特徴とする、請求項１に記載の運行計画作成装置。
【請求項３】
前記路線選択部は、
前記輸送ネットワーク構成情報に基づいて、前記輸送ネットワークにおける路線候補を特定し、
前記路線候補の内、所定の安定性基準を満たす前記既存運行計画情報が存在する第１の路線を前記基準路線として選択し、
前記基準路線に対する所定の距離基準を満たす第２の路線を前記対象路線として選択し、
前記輸送ネットワーク構成情報に基づいて、前記対象路線の輸送手段、出発地及び到着地を判定する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の運行計画作成装置。
【請求項４】
前記対象運行計画作成部は、
前記対象路線について判定された前記出発地及び前記輸送ネットワーク構成情報に基づいて、前記出発地に対して所定の距離基準を満たし、且つ、停車施設が利用可能な駅を前記対象路線の出発駅として判定し、
前記対象路線について判定された前記到着地及び前記輸送ネットワーク構成情報に基づいて、前記到着地に対して所定の距離基準を満たし、且つ、停車施設が利用可能な駅を前記対象路線の到着駅として判定し、
前記対象路線について判定された前記輸送手段及び前記輸送ネットワーク構成情報に基づいて、前記対象路線の停車駅及び移動時間を判定し、
前記出発駅、前記到着駅、前記停車駅及び前記移動時間に基づいて、前記対象路線に対する前記対象運行計画情報を生成する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の運行計画作成装置。
【請求項５】
前記輸送行程ネットワーク生成部は、
前記既存運行計画情報を、輸送行程を基準輸送行程ノードとし、出発駅を発点ノードとし、到着駅を着点ノードとし、旅客の輸送行程間の移動をノード間のエッジとして示す基準路線表現に変換し、
前記対象運行計画情報を、輸送行程を対象輸送行程ノードとし、出発駅を発点ノードとし、到着駅を着点ノードとし、旅客の輸送行程間の移動をノード間のエッジとして示す対象路線表現に変換し、
前記輸送ネットワーク構成情報に基づいて、前記第１の輸送手段から前記第２の輸送手段への変更が可能な輸送手段変更ノードを前記基準路線表現及び前記対象路線表現において特定し、
前記輸送手段変更情報に基づいて、前記輸送手段変更ノード間の移動を示す輸送手段変更エッジを前記輸送手段変更ノードに対して付与することで、前記基準路線表現及び前記対象路線表現を結合した前記輸送行程ネットワーク表現を生成する、
ことを特徴とする、請求項４に記載の運行計画作成装置。
【請求項６】
前記運休判定部は、
前記輸送行程ネットワーク表現を前記運休ルール情報に基づいて解析することで、前記運休ルール情報における運休ルールを満たす輸送行程を運休可能な輸送行程として示し、前記運休ルールを満たさない輸送行程を運休不可能な輸送行程として示す前記輸送行程運休可否情報を生成する、
ことを特徴とする、請求項５に記載の運行計画作成装置。
【請求項７】
前記運休ルール情報における前記運休ルールは、
停車施設が利用可能な輸送行程が運休可能であることを示し、
旅客数が所定の需要閾値を満たす輸送行程が運休不可能であることを示し、
前記輸送手段変更エッジによって前記基準輸送行程ノードに接続される前記対象輸送行程ノードの輸送行程が運休可能であることを示す、
ことを特徴とする、請求項６に記載の運行計画作成装置。
【請求項８】
前記運行計画作成装置の前記メモリは、
前記輸送行程ネットワーク表現に基づいて、前記旅客予想移動情報における出発地及び到着地毎に、当該出発地及び到着地の利用可能な移動経路を判定し、
判定した前記利用可能な移動経路を前記移動嗜好情報に基づいて解析することで、前記移動嗜好情報における嗜好条件を満たす移動経路候補を前記利用可能な移動経路の中から特定し、
特定した移動経路候補を移動経路候補情報として生成する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の運行計画作成装置。
【請求項９】
前記移動嗜好情報は、
移動時間に関する嗜好条件、混雑度に関する嗜好条件及び輸送サービスの利用を取り止める嗜好条件を示す、
ことを特徴とする、請求項８に記載の運行計画作成装置。
【請求項１０】
前記人流予測部は、
前記移動経路候補情報における移動経路候補毎に、当該移動経路候補を利用すると予測される予想旅客数を示す予測人流情報を生成する、
ことを特徴とする、請求項９に記載の運行計画作成装置。
（【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】
本発明は、運行計画作成装置、運行計画作成システム及び運行計画作成方法に関する。
続きを表示（約 4,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、物流や旅客輸送においては、輸送効率を向上させる観点から、電車、バス及びモノレール等の異種又は複数の輸送手段を組合わせた輸送ネットワーク（以下、「多種輸送ネットワーク」）が注目を集めている。例えば、多種輸送ネットワークを採用することにより、旅客輸送においては、旅客の移動時間の削減や、移動の柔軟性及び安全性を確保することができる。
【０００３】
従来から、多種輸送ネットワークにおける旅客移動を支援する提案がなされている。
例えば、米国特許出願公開２０２０／０３７８７７２号明細書（特許文献１）には、「多種輸送ネットワークの所定の駅において実行可能な乗り換えのセットを前処理するための方法であって、起点行程と呼ばれる多種輸送ネットワークにおける行程に対して、(ａ)起点行程(t)の各駅（pti）に対して、多種輸送ネットワークの全ての輸送モード（ｍ）に関連付けられた最早到着／乗り換え時刻を計算し、（ｂ）起点行程（t）の駅（pti）から対象行程（u）の到達可能な駅（puj）までの実行可能な乗り換えのセットの少なくとも１回の乗り換えについて、到達可能な駅（puj）以降の対象行程（u）の各駅（puk>j）で、対象行程（u）によって用いられる多種輸送ネットワークの輸送モード（mu）に関連付けられた最早到着／乗り換え時刻の値を計算し、（ｃ）最早到着／乗り換え時刻の各計算値が乗り換えによって改善されないと判断した場合にのみ、当該乗り換えを削除し、（ｄ）多種輸送ネットワークにおける少なくとも１つの旅程を計算するために、実行可能な移動のセットを出力し、（ｅ）選択された輸送モードが使用可能な行程のセットからの行程のみを考慮し、考慮された行程間の実行可能な乗り換えのサブセットからの乗り換えのみを考慮する場合、経路最適化アルゴリズムを実行して、可能な起点行程の集合に属する特定の起点行程から、可能な最終行程の集合に属する特定の最終行程までの主要部分を有する工程のうち、最早到着時刻及び乗換回数、又は最遅出発時刻及び乗換回数に応じて少なくとも１つの最適な旅程を構築する方法」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開２０２０／０３７８７７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、輸送ネットワークにおいては、運用のためのコストや需要を考慮して、移動体の出発及び到着時間を管理する「運行計画」（「ダイヤ」ともいう）が用いられている。
しかし、多種輸送ネットワークでは、電車、バス及びモノレール等の異種又は複数の輸送手段を含むため、運行計画の構成は、かなり複雑なものとなる。輸送ネットワークを運用する輸送ネットワーク提供者には、提供される複数の輸送手段について、乗り換えの利便性、インフラや設備の整備、移動体の配車、旅客の需要等、様々な要素を考慮しながら運行計画を策定することが必要となる。この結果、上記の要素を考慮した、適切な運行計画を策定することが、輸送ネットワーク提供者にとって大きな課題となっている。
【０００６】
特許文献１には、多種輸送ネットワークにおける所定の出発地から所定の目的地までの最適な経路を経路最適化アルゴリズムによって判定する手段が記載されている。
特許文献１に記載の手段によれば、旅客は、目的地までの効率的な移動経路を把握することができるとされているものの、多種輸送ネットワークの構成、輸送手段変更の利便性、及び旅客の移動嗜好に基づいて予想される需要を考慮した上で、輸送ネットワーク提供者の費用対効果を向上させるための運行計画情報を生成することは想定されていない。
【０００７】
そこで、本開示は、多種輸送ネットワークにおける複数の輸送手段の構成を考慮し、旅客の需要に見合った運行計画を生成することで、旅客の輸送サービスに対する満足度を向上させると共に、輸送ネットワーク提供者の運用費用を抑えることが可能な運行計画作成手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、代表的な本発明の運行計画作成装置は、プロセッサとメモリと記憶部とを備え、前記記憶部は、複数の輸送手段を含む輸送ネットワークにおける基準路線に関する既存の運行計画を示す既存運行計画情報と、前記輸送ネットワークの構成を示す輸送ネットワーク構成情報と、前記輸送ネットワークを利用する旅客の移動予想を示す旅客予想移動情報と、前記輸送ネットワークにおける運休条件を示す運休ルール情報と、前記輸送ネットワークにおける第１の輸送手段から、前記第１の輸送手段と異なる第２の輸送手段への旅客の移動を規定するルールを示す輸送手段変更情報と、前記輸送ネットワークに対する旅客の移動嗜好を示す移動嗜好情報とを含み、前記メモリは、前記既存運行計画情報及び前記輸送ネットワーク構成情報に基づいて、前記輸送ネットワークにおいて、前記基準路線に対する距離基準を満たす対象路線を選択する路線選択部と、前記既存運行計画情報及び前記輸送ネットワーク構成情報に基づいて、前記対象路線に対する対象運行計画を生成する対象運行計画作成部と、前記既存運行計画情報、前記対象運行計画、前記旅客予想移動情報及び前記輸送手段変更情報に基づいて、前記基準路線及び前記対象路線における推奨の輸送行程をグラフ形式で示す輸送行程ネットワーク表現を生成する輸送行程ネットワーク生成部と、前記輸送行程ネットワーク表現及び前記運休ルール情報に基づいて、前記輸送ネットワークにおける各輸送行程の運休可否を示す輸送行程運休可否情報を生成する運休判定部と、前記輸送行程ネットワーク表現、前記旅客予想移動情報及び前記移動嗜好情報に基づいて、前記輸送ネットワークにおいて予測される人流を示す予測人流情報を生成する人流予測部と、前記輸送行程ネットワーク表現、前記輸送行程運休可否情報及び前記予測人流情報に基づいて、前記基準路線及び前記対象路線に対する新運行計画情報を生成する運行計画生成部、として前記プロセッサを機能させるための処理命令を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、多種輸送ネットワークにおける複数の輸送手段の構成を考慮し、旅客の需要に見合った運行計画を生成することで、旅客の輸送サービスに対する満足度を向上させると共に、輸送ネットワーク提供者の運用費用を抑えることが可能な運行計画作成手段を提供することができる。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の発明を実施するための形態における説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本開示の実施形態に係る運行計画作成システムの構成の一例を示す図である。
図２は、本開示の実施形態に係る運行計画作成装置の構成の一例を示す図である。
図３は、本開示の実施形態に係る既存運行計画情報を格納する既存運行計画情報テーブルの一例を示す図である。
図４は、本開示の実施形態に係る整備情報を格納する整備情報テーブルの一例を示す図である。
図５は、本開示の実施形態に係る輸送ネットワーク構成情報を格納する輸送ネットワーク構成情報テーブルの一例を示す図である。
図６は、本開示の実施形態に係る新運行計画情報を格納する新運行計画情報テーブルの一例を示す図である。
図７は、本開示の実施形態に係る輸送行程ネットワーク情報を格納する輸送行程ネットワーク情報テーブルの一例を示す図である。
図８は、本開示の実施形態に係る輸送行程運休可否情報を格納する輸送行程運休可否情報テーブルの一例を示す図である。
図９は、本開示の実施形態に係る運休ルール情報を格納する運休ルール情報テーブルの一例を示す図である。
図１０は、本開示の実施形態に係る未充足需要情報を格納する未充足需要情報テーブルの一例を示す図である。
図１１は、本開示の実施形態に係る移動嗜好情報を格納する移動嗜好情報テーブルの一例を示す図である。
図１２は、本開示の実施形態に係る旅客予想移動情報を格納する旅客予想移動情報テーブルの一例を示す図である。
図１３は、本開示の実施形態に係る移動経路候補情報を格納する移動経路候補情報テーブルの一例を示す図である。
図１４は、本開示の実施形態に係るＫＰＩ情報を格納するＫＰＩ情報テーブルの一例を示す図である。
図１５は、本開示の実施形態に係る輸送手段変更情報を格納する輸送手段変更情報テーブルの一例を示す図である。
図１６は、本開示の実施形態に係る運行計画管理処理の流れの一例を示す図である。
図１７は、本開示の実施形態に係る路線選択処理の流れの一例を示す図である。
図１８は、本開示の実施形態に係る対象運行計画作成処理の流れの一例を示す図である。
図１９は、本開示の実施形態に係る輸送行程ネットワーク生成処理の流れの一例を示す図である。
図２０は、本開示の実施形態に係る輸送行程ネットワーク生成処理の一例を示す図である。
図２１は、本開示の実施形態に係る輸送行程運休可否情報作成処理の流れの一例を示す図である。
図２２は、本開示の実施形態に係る移動経路候補情報作成処理の流れの一例を示す図である。
図２３は、本開示の実施形態に係る人流予測処理の流れの一例を示す図である。
図２４は、本開示の実施形態に係る新運行計画情報作成処理の流れの一例を示す図である。
図２５は、本開示の実施形態に係る評価・可視化処理の流れの一例を示す図である。
図２６は、本開示の実施形態に係るＫＰＩ設定インターフェースの一例を示す図である。
図２７は、本開示の実施形態に係る路線選択インターフェースの一例を示す図である。
図２８は、本開示の実施形態に係る新運行計画情報の評価結果インターフェースの一例を示す図である。
図２９は、本開示の実施形態に係る移動経路候補情報の評価結果インターフェースの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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