JP2021071891A - 走行制御装置、走行制御方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体同士の競合を回避して、複数の移動体を効率的に走行させる。【解決手段】本発明の実施形態としての走行制御装置は、移動体同士の競合が発生する競合条件に基づいて、複数の移動体が通過する第１領域における前記複数の移動体の通過順序を決定する通過順序決定部と、前記通過順序に基づき、前記複数の移動体の走行を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、走行制御装置、走行制御方法及びコンピュータプログラムに関する。

複数の移動体を同時走行させる場合、移動体間の衝突、渋滞などにより、システム全体として非効率である。複数の移動体を効率的に走行させるための走行制御装置が求められている。

特許登録２９５３２８２号公報 特許登録３３６４０２１号公報 特許登録１９９４９４０号公報 米国特許７８７３４６９号明細書 米国特許７９２０９６２号明細書 米国特許８０６８９７８号明細書

本発明の実施形態は、複数の移動体を効率的に走行させるための走行制御装置、方法及びコンピュータプログラムを提供する。

本発明の実施形態としての走行制御装置は、移動体同士の競合が発生する競合条件に基づいて、複数の移動体が通過する第１領域における前記複数の移動体の通過順序を決定する通過順序決定部と、前記通過順序に基づき、前記複数の移動体の走行を制御する制御部と、を備える。

第１の実施形態に係る運行計画システム（走行制御システム）を備えた全体システム構成の一例を示す。 自由平面として走行エリアにおいて複数の移動体の運行を制御する様子を模式的に示した上面図である。 デッドロックの例及び衝突の例を示す図。 走行路構造情報の例を示す図。 走行路構造情報の他の例を示す図。 ある移動体の経路計画の一例を示す図。 走行タイミング計画部により生成された走行タイミング計画の一例を示す図。 図７の移動体（ＡＧＶ０）の運行計画の一部を示す図。 通過順序決定部の動作例を説明するための図。 基準ノードＢに対する通過の順序制約の例を示す。 移動体１〜３に送信される移動指令データを示す。 通過順序決定部により管理対象ノードを特定する処理のフローチャート。 図１２Ａに続くフローチャート。 通過チェック要否情報を付ける候補となった命令に通過チェック要否情報を付与した例を示す。 運行計画システムの全体の動作のフローチャート。 走行タイミング計画部による処理の一例のフローチャート。 競合チェックと回避処理の一例を示す図。 競合チェックと回避処理の他の例を示す図。 走行タイミング計画部の探索処理のイメージ例を示す図。 図１の運行計画装置のハードウェア構成を示す図。 第２の実施形態に係る運行計画システムを備えた全体システム構成の一例を示す図。 第３の実施形態に係る運行計画システムを備えた全体システム構成の一例を示す図。

本実施形態の技術的背景について説明する。近年、多品種少量生産の一般化に伴い、生産工程における柔軟性を生み出すことが必要となってきている。例えば、生産ラインの各工程をモジュール化し、自由に組み替えて、工程間をＡＧＶ（無人搬送車）で搬送させることが行われている。また、作業用のアーム付の移動ロボットを複数の作業場所を移動させながら作業させることが行われている。

また、物流現場の深刻な人手不足を背景として、ネット通販などの物流センターでは、省人化する取り組みが加速している。例えば、ＡＧＶや自動走行フォークリフトと、ピッキングロボットとを組み合わせることなどで、この問題に対応する方法などがある。

さらに、自動車の自動走行技術の進歩に伴い、無人の状態で自動車群を駐車場で自動走行させ、駐車させる自動バレーパーキングが、実用段階に達している。また、工事現場や採掘場等で遠隔操縦された無人の建機移動体を走行させるなどの試みも実用段階に達している。

自らの位置を同定しながら走行する自律走行タイプの移動体は、移動時刻等による厳密な走行管理が困難であり、自由平面上の走行で任意の場所で予期せぬ双方向の移動が発生する場合もある。走行路の構造によってはデッドロックに陥る可能性もある。

本実施形態は、このようにＡＧＶや移動ロボットなど複数の移動体を自由平面等の走行エリアで走行させる場合に、移動体間の衝突又はデッドロックなどの競合を発生させないように、効率的に走行させることを実現する。本実施形態は一例として、移動体として自由平面上を自ら位置を同定しながら走行する自律走行タイプの移動体を扱う。但し、予め敷設されたレールやガイドテープなど専用の走行路上を走行する非自律走行タイプの移動体にも、本実施形態は適用可能である。以下、本実施形態について詳細に説明する。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

図１は、第１の実施形態に係る運行計画システムを備えた全体システム構成の一例を示す。全体システム構成は、運行計画システム（走行制御装置）１、複数の移動体３０１＿１〜３０１＿Ｎ、複数のセンサ４０１＿１〜４０１＿Ｍ、複数の通信装置５０１＿１〜５０１Ｋを備える。運行計画システム１は、運行計画装置１００、運行管理装置２００を備える。任意の移動体を移動体３０１と記載する。任意のセンサをセンサ４０１と記載する。任意の通信装置を通信装置５０１と記載する。運行計画装置１００、又は運行計画装置１００と運行管理装置２００の両方は、本実施形態に係る走行制御装置に対応する。

運行計画装置１００と運行管理装置２００とは、同じ計算機システム上に存在していてもよい。あるいは、運行計画装置１００と運行管理装置２００とが、異なる計算機システム上に存在し、互いにネットワークを介して接続されていてもよい。

移動体３０１＿１〜３０１＿Ｎは、一例として、ＡＧＶ（無人搬送車：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、自律型の移動ロボット、自動走行の車両（例えば自動走行車）などの移動体である。

運行計画システム１は、複数の移動体が走行エリアを走行する場合に、デッドロック又は衝突等の競合を起こさないように、全体として効率良く運行を制御する。走行エリアには移動体の作業場所、作業対象となる物を格納する棚、物を搬入出する搬入口などが設けられていてもよい。

図２は、自由平面としての走行エリアにおいて複数の移動体の運行を制御する様子を模式的に示した上面図である。フロアのマップデータ上の座標に対応付けた形で、走行エリアに設定された複数の基準領域が基準ノード（図２のＡ〜Ｈ）として定義される。図２の例では、走行エリアに基準領域Ａ〜Ｈが設定されており、基準領域Ａ〜Ｈに対応する複数の基準ノードＡ〜Ｈがデータとして定義されている。基準領域と基準ノードとを同じ符号で表す。

基準領域間は移動体の通路（走行路）である。走行エリアは、このように複数の基準領域と、複数の基準領域間の走行路とを含む。本実施形態において、走行エリアは、走行路ネットワークとも称される。基準ノード間を接続した線を仮想走行路として定義する。仮想走行路は、当該基準ノードに対応する基準領域間の走行路に対応する。図２の例では、個々の仮想走行路を直線によって表している。但し、仮想走行路は曲線でもよいし、直線と曲線の組み合わせでもよい。

基準ノードと仮想走行路とが接続された仮想走行路ネットワークが予めデータとして定義されている。仮想走行路ネットワークのデータは、予めＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）等の図面として定義されたフロアマップ上に定義されていてもよい。移動体が自己位置検知機能により環境マップを同定し、環境マップ上に仮想走行路ネットワークのデータが定義されていてもよい。ここでは特に仮想走行路ネットワークのデータの定義方法は限定しない。

図２の移動体１、２、３は図１の移動体３０１に対応し、移動体自身が自律走行機能を備える。移動体は、仮想走行路で接続された２つの基準ノードに対して、移動体が移動する動線を自律的に生成し、走行する機能を備えている。なお、移動体が移動する動線は、仮想走行路と一致していても、していなくてもよい。また、移動体は、仮想走行路を２つの基準ノード間を移動する際の推奨経路として走行し、仮想走行路上に一時的な障害物を発見した場合に、局所的な障害物回避を行う機能を備えていてもよい。

障害物を回避する機能を備えた移動体が、障害物を回避する余裕のある仮想走行路を通る場合、移動体同士の干渉を無視できる仮想走行路（後述する競合条件を考慮する必要のない仮想走行路）として扱うことも可能である。例えば、図２で仮想走行路ＢＥ（基準領域Ｂ及び基準領域Ｅ間の仮想走行路。以下同様）、仮想走行路ＢＡ、仮想走行路ＢＨなどの仮想走行路では、例えば相互回避を行うだけの余裕が十分にあるため、２台の移動体が互いに向かい合う方向に走行しても、競合は発生しない。例えば一方の移動体は仮想走行路の脇で待機し、他方の移動体は仮想走行路を移動する。他方の移動体が通過し終わったら、一方の移動体は移動を再開する。一方、走行路ＢＣでは、相互回避を行うだけの余裕がないため、当該走行路で２台の移動体が互いに向かい合う方向に走行すると、衝突等の競合が発生する。

なお移動体は、前方向、後方向又は前後両方向に移動できる。移動体はステアリング走行でも良いし、前後を反転するように回転可能であってもよい。また、移動体は、斜め方向など、前後以外の方向に移動できてもよく、ここでは特に限定しない。

以降、このように干渉を無視できる仮想走行路を無干渉走行路、干渉を無視できない（走行路（後述する競合条件を考慮する必要がある仮想走行路）を干渉走行路と称する場合がある。走行路が無干渉走行路か干渉走行路かは、仮想走行路に対して事前に定義されているものとする。

各移動体は、図１の運行計画装置１００の管理の元、走行エリア（走行路ネットワーク）を、運行計画装置１００によって割り当てられた運行に従って走行する。例えば、搬入口から受け取った荷物を、別の搬入口まで運ぶ。移動の途中で、棚から荷物を積み下ろしたり、積み上げたりするなどの作業を行う場合もある。このような作業を各移動体は、運行計画装置１００から与えられた移動指令データに含まれる命令群を実行することにより行う。なお、移動体は、荷物の搬送や作業を行わず、移動するだけの場合もあり得る。

本実施形態に係る運行計画装置１００は、各移動体が走行すべき経路を表した経路計画を生成する。経路計画に基づき、各移動体に衝突又はデッドロック等の競合を生じさせないように、各移動体が各仮想走行路を走行するタイミングを定めた走行タイミング計画を生成する。タイミングは、基準領域を出発（又は通過）するタイミング、及び到着するタイミング等の少なくとも１つを含む。

運行管理装置２００は、各移動体に対し、経路計画又は走行タイミング計画に基づき各移動体が通過すべき基準領域のリスト（基準ノードのリスト）を生成し、リストに基づく移動指令データを送信する。また、走行タイミング計画に基づいて、基準領域のうち複数の移動体の通過順序を定める必要がある基準領域を管理対象領域（第１領域）として特定し、管理対象領域おける複数の移動体の通過順序を決定する。

運行管理装置２００は、通過順序の通りに各移動体が管理対象領域を走行するように移動体の走行を制御する。これにより、移動体同士の衝突やデッドロックといった競合を防止する。移動体が基準領域を通過又は出発等することは、マップデータ上では、移動体が基準ノードを通過又は出発等することに相当する。また移動体が現実の走行路を走行することは、マップデータ上では、移動体が仮想走行路を走行することに相当する。以下の説明では、移動体が基準領域を通過することを、移動体が基準ノードを通過すると表現したり、移動体が現実の走行路を走行することを、移動体が仮想走行路を走行するなどと表現したりする場合もある。

ここで衝突及びデッドロックについて説明する。ここでデッドロックとは、任意の移動体が走行路ネットワークにおける任意の交差部（例えば分岐合流部）又は走行路の端部に移動できない状態になることである。衝突は、移動体が別の移動体に接触することである。

図３（Ａ）はデッドロックの例、図３（Ｂ）は衝突の例を示す。図３では便宜上、走行路を直線によって表している。図３（Ａ）では同一の走行路を２つの移動体が互いに逆方向に走行している。２つの移動体は前進のみ可能であるとする。この場合、２つの移動体は任意の交差部又は端部に移動できなくなり、デッドロックが発生する。図３（Ｂ）では、同一の走行路を２つの移動体が同じ方向に走行しているが、後ろの移動体が前の移動体よりも速度が速いため、後ろの移動体が前の移動体に衝突する。

このようにデッドロック又は衝突が起こることを、移動体が競合する（又は干渉する）と表現する。但し、競合はこの例に限定されない。例えば交差部（分岐合流部）に２つの移動体が同時に到着することでもよい。交差部に１台以上の移動体が待機している状態で、他の移動体が当該交差部につながる走行路を走行することでもよい。このように競合が発生する条件を、競合条件と呼ぶ。

図１の運行計画システム１は、各移動体に競合（衝突又はデッドロック等）を生じさずに、各移動体の運行を効率的に行うことを実現するものである。

図１の運行計画装置１００は、走行路構造記憶部１０１、経路計画記憶部１０２、運行計画記憶部１０３、状態記憶部１０４、走行タイミング計画部（タイミング決定部）１０５、通過順序決定部１０６、指令部１０７、走行制御部１０８、再計画判定部１０９、経路計画部１１０及び通信部１１１を備える。本装置１００のユーザから各種の指示又はデータの入力を行う入力装置（例えばマウス、キーボード、タッチパネル）が設けられていてもよい。また、各記憶部内のデータ又は各部で生成されるデータを表示する表示装置（例えば液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ）が本装置１００に設けられてもよい。

運行計画装置１００の通信部１１１は、運行管理装置２００の通信部２０１と通信する。通信部１１１及び通信部２０１間の通信は、無線による通信でも有線による通信でもよい。運行管理装置２００の通信部２０１は、運行計画装置１００の通信部１１１及び移動体３０１と通信する。通信部２０１と移動体３０１との通信は無線通信である。但し、有線通信を排除しない。一部又は全ての移動体３０１が通信部２０１と通信できなくてもよい。但し、この場合でも、移動体３０１は路側に設置された通信装置５０１（後述）と通信できる。移動体３０１は、通信装置５０１の通信可能な範囲内で、通信装置５０１と通信できる。運行計画装置１００と運行管理装置２００が同一の装置である場合、通信部１１１を省略してもよい。

走行路構造記憶部１０１は、走行路ネットワーク（走行エリア）の構造を表す情報（走行路構造情報）を内部に記憶している。走行路構造情報は、例えば、複数の基準ノードの座標と、基準ノード間を接続する複数のアーク（仮想走行路）とを含むグラフ構造として表現される。グラフ構造は、仮想走行路ネットワークの構造に対応する。

図４は走行路構造情報の例を示す。基準ノード間を結合する直線によって個々の仮想走行路は表されている。図４（Ａ）の各円が基準ノードを表し、円間をつなぐ線分がアーク（仮想走行路）を表す。基準ノードは、一例として、仮想走行路の端部、及び仮想走行路同士の交差部に対応する。走行路ネットワークにおいて任意の箇所に基準領域を設定（基準ノードを設定）できる。荷物の積み上げ・積み降ろし場所、待機場所、駐車場所、出入口等の任意の箇所を基準領域（基準ノード）として設定できる。一例として、交差部につながる走行路端部、交差部につながらない走行路端部（走行路の行き止まり）を基準領域としてもよい。その他、走行路の任意の箇所（例えば走行路の両端間の任意の領域）を基準領域としてもよい。交差部そのものを基準領域としてもよい。移動体は、基準領域を通過したり、一時的に滞在したりすることができる。移動体が一時的に滞在する例としては、作業のために一時的に停止、他の移動体が走行路を通過するのを待つため一時的に停止、行うべき作業が存在せず次の作業が発生するまで停止すること、充電のための待機、自動運転車の駐車などがある。

図４（Ｂ）は、基準ノードの詳細情報として、基準ノードＩＤ、Ｘ座標、Ｙ座標を表す。例えば、基準ノードＡの座標は（Ｘ，Ｙ）＝（２０，２０）である。

図４（Ｃ）は、走行路構造の詳細情報として、仮想走行路ＩＤ、仮想走行路の両端の基準ノードのＩＤを示す。例えば基準ノードＡ、Ｂ間の仮想走行路のＩＤは１、仮想走行路の両端の基準ノードはＡ及びＢである。基準ノード間の距離（仮想走行路の距離）や各移動体の基準速度による標準的な移動時間を仮想走行路ＩＤに対応づけ、走行路構造情報に含めてもよい。あるいは、仮想走行路の距離を、仮想走行路の両側の基準ノードの位置に基づき計算してもよい。

図５は、走行路構造情報の他の例を示す。図５（Ａ）は、図４の走行路構造情報から一部の基準ノードを省略して、特定の基準ノードのみを残したものである。特定の基準ノードは、例えば、荷物の積み上げ・積み降ろし場所や待機場所などの領域に対応する基準ノードである。

図５（Ｂ）は、各仮想走行路の仮想走行路ＩＤ、仮想走行路の両端の基準ノードのＩＤ、各仮想走行路を走行（すなわち各仮想走行路に対応する走行路を走行）するのに要する標準時間を示す。例えば、基準ノードＢ及びＣ間の仮想走行路の仮想走行路ＩＤは１であり、仮想走行路の両端の基準ノードはＢ及びＣであり、仮想走行路を走行（より詳細には仮想走行路に対応する走行路を走行）するのに要する標準時間は１８０である。時間の単位は何でもよい。なお、標準時間の代わりに仮想走行路の距離情報を付与しても良い。

走行路構造記憶部１０１には、仮想走行路の構造に関する情報が、仮想走行路ＩＤと対応づけて格納されていてもよい。例えば２台の移動体が競合回避（衝突等の干渉を回避）可能な仮想走行路か否かの情報が格納されていてもよい。

経路計画部１１０は、予め決められた各移動体の行うべき作業の内容と作業の順序に関する情報（各移動体の運行）に基づき、各移動体が通過する基準領域のシーケンスを指定した経路計画を生成し、生成した経路計画のデータを経路計画記憶部１０２に格納する。経路計画の生成方法は任意でよいが、一例として、複数の移動体が同一走行路を逆方向に進行する走行距離が少なくなることを評価基準又はその一部として、各移動体の経路計画を生成してもよい。経路計画は、外部の装置が生成したもの又は予め用意されたものを用いることもできる。この場合、経路計画部１１０は、当該経路計画を取得して、経路計画記憶部１０２に格納する。経路計画部１１０は、通信部１１１を介して外部の装置から経路計画のデータを受信してもよい。経路計画部１１０は、ユーザが操作する入力装置を介して経路計画のデータを取得してもよい。

経路計画記憶部１０２は、各移動体の経路計画のデータを内部に記憶する。

図６（Ａ）に、ある移動体の経路計画の一例を示す。この例では、移動体が図４（Ａ）の基準領域Ｌから出発し、Ｋ，Ｉ，Ｇ，Ｅ，Ｃ，Ａを経由して、基準領域Ｂに行き、次にＡ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｉ，Ｋを経由して基準領域Ｍに行き、再びＫ，Ｉ，Ｇ，Ｅ，Ｃ，Ａを経由して、基準領域Ｂに行き、またＡ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｉ，Ｋを経由して、基準領域Ｌに戻る。ここでは、基準ノードのＩＤを用いて基準領域を表現している。

上記の例の経路は、基準領域を往復するループ状の経路を含んでいる。この経路計画は１つの移動体についてのものであり、他の各移動体についても経路計画が用意されている。なお経路はループ状である必要はない。各移動体が長時間に渡って異なる仮想走行路を走行してもよい。

荷物の搬送を目的とした移動体や、移動しながら各種作業を行う移動ロボットなどの場合は、経路計画において作業を行う基準領域に対して、当該作業の情報が追加されてもよい。

図６（Ｂ）は、この場合の経路計画の例を示す。この例では、基準領域ＬとＭで棚からの荷物の積み込み作業を行うことを指示する情報（Ｌｏａｄ）、基準領域Ｂで荷物を降ろす作業を行うことを指示する情報（Ｕｎｌｏａｄ）が挿入されている。ここで、Ｌｏａｄは荷物積み作業、ＵｎＬｏａｄは荷物降し作業を示す。なお、積み上げ等の作業を行う際の作業対象の棚等は移動体から見て左方向、右方向、前方向、斜め方向などどの方向にあるかは予め定められていてもよいし、移動体がセンサ等で作業対象の棚等を自動検出してもよい。

状態記憶部１０４は、各移動体の現在の走行状態を表す情報、及び移動体の固有の情報を内部に記憶している。

移動体の走行状態を表す情報として、各移動体の位置情報、移動体が搭載するバッテリーの残存電力、移動体が荷物を保有しているか否か（移動体が荷物を搬送する場合）、搬送中の荷物の種類や数等がある。位置情報は、移動体の現在位置（最も直近に検知された位置）、及び、各移動体がこれまで通過した基準ノードもしくは位置の履歴情報を含む。当該走行状態を表す情報は、後述するように運行管理装置２００の状態検知部２０２（後述）により取得されるか、移動体自身が自己位置を検知して送信することにより運行管理装置２００が取得する。後者の場合、移動体は基準ノードを通過する際だけ、走行状態を表す情報を運行管理装置２００に通知する場合もある。

移動体の固有の情報として、例えば、標準速度、最大速度、最低速度、移動体のサイズ、移動可能な方向など、移動体の仕様情報がある。また、バッテリーの残存電力に応じた標準速度の変化率がある（例えば、残存電力が少ないほど、標準速度が低くされる）。また、荷物の搬送を目的とした移動体であれば、荷物の積み降しに要する作業時間の情報（例えば所定個数の荷物を積み上げ又は積み下ろすのに要する時間）がある。ここに挙げた情報は一例に過ぎず、他の情報でもよい。

走行タイミング計画部１０５は、各移動体の経路計画を変更しない制約条件の下で、計画対象となる各移動体について、競合（衝突又はデッドロック）を発生させないように走行タイミング計画を生成する。走行タイミング計画は、一例として、各基準領域に対する到着時刻又は出発時刻又はこれらの両方を特定可能な情報を含む。例えば、基準領域への到着時刻、基準領域の出発時刻、基準領域における滞在時間、基準領域間の移動時間などある。

走行タイミング計画の計画対象となる移動体は、一例として運行管理装置２００により運行管理される全ての移動体である。走行タイミング計画部１０５は、各移動体の走行タイミング計画の生成のために、各移動体の経路計画、及び、各移動体の情報（走行状態を表す情報及び固有情報）を用いる。

また、走行タイミング計画部１０５は、後述する再計画判定部１０９により再計画を行うことが決定された場合に、各移動体の走行タイミング計画を再生成する。再生成した走行タイミング計画で、前回生成した走行タイミング計画を更新する。走行タイミング計画の再生成は、移動体の経路計画で示される経路のうち、まだ当該移動体がまだ移動していない経路部分、もしくはその一部に対して行う。走行タイミング計画の更新部分は、後述するように移動体の経路のうち、当該移動体に対して決定される更新位置以降の経路部分に相当する。

図７は、走行タイミング計画部１０５により生成された走行タイミング計画の一例を示す。３つの移動体（ＡＧＶ０、ＡＧＶ１、ＡＧＶ２）の走行タイミング計画の例が示される。

“ＭＯＶＥ”は、移動を指示するコマンド（移動コマンド）であり、移動時間を引数として有する。例えば、ＡＧＶ０の走行タイミング計画において、ＭＯＶＥ−Ｋ−Ｉ−３７．０は、基準領域Ｋから基準領域Ｉに３７単位時間で移動することを示す。３７単位時間が、引数として指定される移動時間である。

“ＷＡＩＴ”は移動先の基準領域で待機することを指示するコマンド（待機コマンド）である。例えばＭＯＶＥ−Ｉ−Ｇ−１０．０，ＷＡＩＴ−５２．０，とコマンドが続いた場合は、基準領域Ｉから基準領域Ｇに移動した際に、基準領域Ｇで５２単位時間待機することを示す。したがって、この場合、ＭＯＶＥ−Ｉ−Ｇ−１０．０は、基準領域Ｇまで１０単位時間で移動し、その場で５２単位時間待機したら、次のコマンドに従って移動する。また、基準領域に接続される走行路の端部もしくは当該走行路内の当該端部付近（すなわち基準ノードに接続される仮想走行路の端部もしくは当該仮想走行路内の当該端部付近）に、通過確認又は待機用のダミー基準領域（ダミー基準ノード）を追加してもよい。各移動体はダミー基準領域（ダミー基準ノード）を目標点又は経由点として自律走行をしてもよい。例えば移動体の制動距離が長い場合などに、基準領域の手前のダミー基準領域で停止するよう制御することで、移動体が基準領域で停止できずに超えてしまうことを防止できる。このように移動体の大きさや動特性を考慮して、ダミー基準領域（ダミー基準ノード）を設定してもよい。

本例では、移動体ＡＧＶ０の経路計画は、図４（Ａ）の基準領域Ｌから出発して、他の基準領域を経由して基準領域Ｂに行き、次に他の基準領域を経由してＭに行き、再び他の基準領域を経由してＢに行き、また他の基準領域を経由してＬに戻る経路を指定する。

移動体ＡＧＶ１の経路計画は、図４（Ａ）の基準領域Ｂから出発して他の基準領域を経由して基準領域Ｍに行き、再度他の基準領域を経由して基準領域Ｂに戻ることを２回反復数する経路を指定する。

移動体ＡＧＶ２の経路計画は、図４（Ａ）の基準領域Ｋから出発して他の基準領域を経由して基準領域Ｂに行き、基準領域Ｌを含む他の基準領域を経由して再度Ｂに行き、他の基準領域を経由して基準領域Ｋに戻る経路を指定する。

走行タイミング計画部１０５は、これらのＡＧＶ０、ＡＧＶ１、ＡＧＶ２の経路計画（図６参照）が与えられた条件の下で、後述する探索アルゴリズムを実行することにより、図７に示したようなＡＧＶ０、ＡＧＶ１、ＡＧＶ２の走行タイミング計画を生成する。これらの走行タイミング計画では、競合（衝突又はデッドロック等）を発生させないように、ＡＧＶ０、ＡＧＶ１及びＡＧＶ２の各基準領域での到着時刻又は出発時刻等が調整されている。

走行タイミング計画部１０５は、ＭＯＶＥコマンドで引数として指定する移動時間を算出するに当たっては、図４の走行路構造情報における仮想走行路毎の距離を、移動体がその標準速度で移動すると仮定してもよい。仮想走行路の曲率又は傾斜などに応じて、移動体の速度が標準速度から変化する場合を考慮して、図５の走行路構造情報のように仮想走行路に対して標準時間を予め与えてもよい。この場合、標準時間で移動できるように移動体は移動速度を最大速度と最低速度の間で自律的に制御してもよい。また、バッテリーの残存電力に応じた標準速度の変化率等を与えて標準速度を補正することもあり得る。また、荷物の搬送を目的とした移動体であれば、荷物搬送中は標準速度を速い値又は遅い値に補正してもよい。また、走行実績データを元に、各仮想走行路を走行する標準時間を補正しても良い。このように走行タイミング計画部１０５は、速度に関する条件を満たすように移動時間を算出する。

走行タイミング計画部１０５は、荷物の搬送を目的する移動体や、荷物の積み降し等を含む各種作業を行う移動ロボットに対しては、荷物の積み降し等に要する作業時間の情報等も反映させて、走行タイミング計画を生成する。前述した経路計画（図６（Ｂ）参照）のように、当該基準領域で行う作業内容が指定されていてもよい。また、基準領域と移動体の種類との組に応じて、予め移動体が基準領域で行う作業内容が決まっていてもよい。

図７に示した走行タイミング計画の例は、基準領域ＭとＬで荷物の積み込みに４０単位時間、基準領域Ｂで荷物を降しに１３０単位時間を要することを仮定している。荷物の積み込み及び積み降しの作業時間は、荷物の種類・個数、又は移動体の種類に応じた値が予め与えられている。この値は、状態記憶部１０４に格納されていてもよいし、経路計画に付与されていてもよい。また、走行実績データを元に作業時間を補正しても良い。移動体に対して当該作業の実施を指示するコマンドを、走行タイミング計画において当該作業を行う場所の基準領域に対して付与してもよい。あるいは、そのような指示のコマンドは予め移動体の内部にプログラムコードとして埋め込まれていてもよい。

図７に示した走行タイミング計画のフォーマットは、移動体のコマンドを並べた形式で表現されていたが、このフォーマットは一例に過ぎない。走行タイミング計画のフォーマットは特に限定はしない。各移動体の経路計画の一部の基準領域、もしくは全ての基準領域に対して、移動体が到着すべき時刻及び出発すべき時刻を特定可能な情報が含まれていればよい。

走行タイミング計画部１０５は、各移動体の走行タイミング計画と、各移動体の経路計画とに基づき、各移動体の運行計画を生成する。具体的には、移動体の経路計画の一部もしくは全ての基準領域に、当該移動体が到着すべき時刻及び出発すべき時刻を特定可能な情報を設定することにより、各移動体の運行計画を生成する。

運行計画記憶部１０３は、走行タイミング計画部１０５により生成された各移動体の運行計画、及び、後述する通過順序決定部１０６で決定される各基準ノードにおける移動体の通過順序を表した走行順序計画を内部に記憶する。

図８に、図７の移動体（ＡＧＶ０）の運行計画の一部を示す。図６の経路計画に対して図７のＡＧＶ０の走行タイミング計画の時刻情報（到着時刻、出発時刻（通過時刻））が付与されている。ＡＧＶ０は基準領域Ｌを時刻０に出発し、基準領域Ｋに時刻７０に到着してそのまま停止することなく出発し（すなわち基準領域Ｋを時刻７０で通過）、基準領域Ｉを時刻１０７で通過し、基準領域Ｇに時刻１１７に到着し、その場で５２単位時間待機し、時刻１６９に出発する。図８に示した運行計画のフォーマットは一例に過ぎず、フォーマットは特に限定されない。例えば、運行計画は、走行タイミング計画と経路計画とを単に対応づけたものでもよい。

指令部１０７は、走行タイミング計画部１０５により決定された各移動体の走行タイミング計画に基づく移動指令データを、通信部１１１を介して、運行管理装置２００に送信する。運行管理装置２００は、通信部２０１を介して、運行計画装置１００の通信部１１１から各移動体の移動指令データを受信し、各移動体に移動指令データを各移動体に送信する。

各移動体に送信する移動指令データの形態として、経路計画に含まれている各基準ノードへ移動する命令（基準ノード又はその付近で作業が行われる場合は作業を行う命令を含む）と、経路計画に含まれている各基準ノードに付与される通過チェック要否情報（後述）を含む。経路計画に含まれている各基準ノードへ移動する命令として、走行タイミング計画に含まれる命令から時刻を除去したものを用いてもよい。経路計画は、図６に示したように、各移動体が経由、停止又は作業すべき基準ノードのシーケンス（順列）を示す情報を含む。通過チェック要否情報は、移動体が基準ノードの領域（基準領域）に進入又は通過（以下、通過に統一）する前に、運行計画システム１側に通過の許可の問い合わせが必要か否かを表す情報である。通過チェック要否情報は、走行タイミング計画を元に、通過順序決定部１０６により、通過順序管理が必要な基準ノードに対して生成される。

通過順序決定部１０６は、走行タイミング計画に基づき、通過順序の管理が必要な基準ノードを抽出する。指令部１０７は、当該基準ノードへの移動命令に通過チェック要否情報を付加する。走行制御部１０８は、移動体から基準ノードの領域（基準領域）を通過することが許容されるかの問い合わせがあったときは、走行順序計画に基づき、通過を許可するかを判断する。通過を許可する場合は、移動体に通過を許可する許可通知を応答として送信する。通過を許可しない場合は、非許可の通知を応答として送信する。非許可の場合は、移動体は基準領域の前で一時待機し、一定周期で通過可否の問い合わせを許可されるまで反復するか、もしくは、走行制御部１０８より通過許可の通知が来るまで基準領域の前で一時待機する。走行制御部１０８は、通過チェック要否情報が付与された基準ノードを各移動体が通過する順番を管理する。

図９を用いて、通過順序決定部１０６の動作例を、図２の仮想走行路ネットワークを元に説明する。

図９は、移動体１〜３の走行タイミング計画の例を示す。ここでは移動体１〜３の以下の作業が計画されている。すなわち、移動体１が搬入口Ｆで積んでいる荷物を棚Ｃで降ろした後、棚Ａに移動し待機する。移動体２が搬入口Ｇで積んでいる荷物を棚Ｅで降ろした後に待機する。移動体３が搬入口Ｇに移動し、荷物を積む。本例では、Ａ，Ｂ，Ｃ等の記号は、当該記号で示される基準ノードへ移動する命令である。命令には到着時刻と、出発時刻が含まれる。到着時刻に到着するように命令を実行し、出発時刻で次の命令を実行する。

通過順序決定部１０６は、移動体１〜３の走行タイミング計画から２台以上の移動体が共通に通過する基準領域（基準ノード）のうち、通過順序を管理する必要のある基準ノード（管理対象ノード）、および、当該ノードの通過許可により通過順序を制御する必要のある移動体を特定する。管理対象ノードに対応する領域は、管理対象領域と呼ぶ。動作の詳細は後述する。ここでは、例えば基準ノードＢが特定される。特定した基準ノードに対する移動体の到着時刻の早い順に、管理対象ノードにおける複数の移動体の通過順序を決定する。決定した通過順序は、管理対象ノードの通過の順序制約として機能する。一例として、基準ノードＢに対する到着時刻は、移動体１が４０、移動体２が１０、移動体３が３５である。到着時刻の早い順に通過順序を決定すると、移動体２、１、３の順番となる。この順番が、基準ノード（管理対象ノード）Ｂの通過の順序制約となる。

図１０は、基準ノードＢに対する通過の順序制約の例を示す。基準ノードＢは、移動体２、３、１の順に通過する必要があることが定められている。

指令部１０７は、各移動体の走行タイミング計画に含まれる複数の命令から時刻の情報を除去する。また、当該複数の命令のうち、管理対象ノードへ移動する命令の一部に対して、通過チェック要否情報（例えば“ｃｈｅｃｋ”）を付加する。これにより、各移動体の移動指令データを生成する。

換言すると、各移動体の経路計画に含まれる複数の基準ノードへ移動する命令を生成し（基準ノードに対して作業が付帯している場合は、作業を行う命令も当該基準ノードへ移動する命令に関連づけて生成し）、生成した命令を複数の基準ノードの順番に配置する。そして、通過許可により管理対象ノードの通過順序を制御する必要のある移動体が当該管理対象ノードへ移動する命令に対して、通過チェック要否情報を付加する。これにより、各移動体の移動指令データを生成する。

図１１は、移動体１〜３に送信される移動指令データを示す。図１１の例では、管理対象ノードである基準ノードＢへ移動する命令に、通過チェック要否情報（例えば“ｃｈｅｃｋ”）が付加されている。ｃｈｅｃｋが付与されている基準ノードへ移動する命令は、移動体が当該基準ノードを通過する前に、基準ノードを通過することが許容されるかの問い合わせデータ（通過チェック要求）を運行計画システム１に送信することを指示する。例えば、移動体１は、基準ノードＦを出発した後、基準ノードＢを通過する前に、通過することが許容されるかの問い合わせデータを運行計画システム１に送信する必要がある。

通過順序決定部１０６により取得された管理対象ノードの通過順序（走行順序計画）の情報は、経路計画記憶部１０２もしくは運行計画記憶部１０３に保持される。

走行制御部１０８は、移動体から管理対象ノードに対する通過チェック要求を受信した場合に、通過順序と状態記憶部１０４に記憶されている各基準ノードの通過履歴（少なくとも管理対象ノードの通過履歴）とに基づき、管理対象ノードの通過を許可するかを決定する。走行制御部１０８は、通過の順序制約において、当該移動体に先行して通過することが必要な移動体が管理対象ノードを通過済であれば、要求元の移動体の通過を許可し、通過済みでなければ、通過を許可しない。

図１０の通過順序の例では、移動体１から基準ノードＢから通過チェック要求を受信した場合、直前に先行して通過すべき移動体３が基準ノードＢを通過済であれば許可、通過済みでなければ非許可を決定する。先行すべき移動体の全て（本例では移動体２と移動体３）が通過済である場合に許可、通過済でなければ非許可を決定してもよい。

走行制御部１０８は、通過を許可する場合は、通過の許可通知を応答として問合せ元の移動体に送信する。通過を許可しない場合は、非許可通知を応答として、問合せ元の移動体に送信する。

移動体は、許可通知を受けた場合は管理対象ノードを通過し、非許可通知を受けた場合は、管理対象ノードを通過しない（管理対象ノードに進入しない）ようにする。例えば、移動体は、管理対象ノードと異なる位置で、一時待機を行う。管理対象ノードと異なる位置の例として、管理対象ノードの直前（手前）でもよいし、管理対象ノードから一定距離前の位置でもよいし、それ以外の位置でもよい。具体例として、管理対象ノードが交差部である場合、交差部手前の走行路端部で待機してもよい。あるいは、移動体は、管理対象ノードにまだ到着していない場合は、減速して、管理対象ノードへの到着を遅らせてもよい。これにより管理対象ノードで停止せずに通過できる可能性を高めることができる。

走行制御部１０８は、移動体に送信する非許可通知に、移動体が行う動作の指示を含めてもよい。例えば、管理対象ノードの一定距離前で待機する指示を非許可通知に含めてもよい。

移動体は、許可通知を受信するまで、基準領域の前で一時待機する。もしくは、周期的に通過チェック要求を送信してもよい。走行制御部１０８は、通過チェック要求を受信するごとに、管理対象ノードの通過を許可するかを判断する。許可することを決定した時点で、許可通知を移動体に送信する。

ここで、管理対象ノードについて説明する。通過順序決定部１０６は、複数の移動体が共通に通過する予定の基準ノードのうち、競合の防止に必要な基準ノード、および、当該基準ノードの通過許可により通過順序を制御する必要のある移動体だけを特定し、特定した基準ノードを管理対象ノードとする。また、特定した移動体が当該管理対象ノードを通過する際に通過チェック要求を行うことを指示する。例えば、図９の例では、基準ノードＥ、Ｈ以外の全てで２台以上の移動体の通過（出発地点からの出発、目的地点への到着も通過として扱う）が発生するが、基準ノードＢの通過順序さえ管理すれば、他の基準ノードの通過順序も走行タイミング計画で示される通りとなる。よって、予期せぬ競合（例えばデッドロックや作業待ちの遅延等）が発生しない。例えば、図９の例では、移動体１が基準ノードＣで荷降し作業を始める前に移動体２及び移動体３に基準ノードＣを通させないと、走行タイミング計画で定めた移動及び作業のタイミングが遅れ、全体効率が大きく低下する。また移動体１がＢ−Ｃ−Ｄ−Ｇの隘路（走行路）に進入する前に、移動体３に基準ノードＢを通過させないと、移動体３が後退できない場合にデッドロックが発生する。基準ノードＢを管理対象ノードとし、移動体１〜３の通過順序に制約を設けることで、このような競合や効率低下の問題を防止できる。競合の防止に必要な基準ノードだけを管理対象ノードとしたが、複数の移動体が共通に走行する基準ノードの全てを管理対象ノードとすることも可能である。この場合も同様の理由で競合等の問題を防止できる。但し、管理対象ノードの通過順序制御の処理が管理対象ノードの個数の増加に応じて増えることとなる。

図１２Ａ及び図１２Ｂに、通過順序決定部１０６により管理対象ノードを特定する処理の一例のフローチャートを示す。

まず、各移動体の走行タイミング計画に基づき、基準ノード毎に、基準ノードを通過する移動体（対象移動体）の通過イベントを格納した第１リストを生成する（ステップ１）。基準ノード毎に、第１リストに含まれる通過イベントを、通過時刻順（出発時刻順）にソートする。変形例として、通過時刻順でなく、到着時刻順にすることも排除されない。

ここで、通過イベントは、移動体が基準ノードを通過する事象を示すデータセットである。具体的には、通過イベントは、以下の項目を含む。
（ｉ）基準ノードのＩＤ
（ｉｉ）移動体（対象移動体）のＩＤ
（ｉｉｉ）通過時刻（出発時刻）
（ｉｖ）対象移動体が当該基準ノードを通過する前に走行する仮想走行路のＩＤと、通過した後に走行する仮想走行路のＩＤ
（ｖ）この通過イベントに先行して当該基準ノードを通過する他の移動体（先行移動体）が当該基準ノードを通過する前に走行する仮想走行路のＩＤと、通過した後に走行する仮想走行路のＩＤ
（ｖｉ）この通過イベントに先行して当該基準ノードを通過する他の移動体（先行移動体）の当該基準ノードに対する通過イベントのＩＤ。（ｖｉ）の通過イベントは、（ｉ）の通過イベントと競合が発生する可能性がある通過イベントである。
以降、（ｖｉ）の通過イベントのセットを、監視ペア候補リストと称する。ステップ１の時点では、監視ペア候補リストは空である。
これらの項目は一例であり、他の項目が含まれても良いし、一部の項目が存在しなくてもよい。

次に、基準ノード毎の第１リストの内、未処理の基準ノードに対応する第１リストを選択する（ステップ２）。

選択した第１リストに対応する基準ノードを２台以上の移動体が通過するかを、第１リスト内の通過イベントから判断する（ステップ３）。移動体の通過しない基準ノードや１台の移動体のみが通過する基準ノードの場合（ステップ３のＮＯ）、選択した第１リストを処理対象外として、ステップ７に進む。ステップ７では、まだ選択していない第１リストが存在するかを判断し、存在する場合は（ステップ７のＹＥＳ）、ステップ２に戻り、未処理の基準ノードに対応する第１リストを選択する。２台以上の移動体が通過する基準ノードの場合（ステップ３のＹＥＳ）、ステップ４に進む。

ステップ４では、選択した第１リストから、未処理の通過イベント（Ｅ１と称する）を選択する。

ステップ５では、選択した第１リスト内で通過イベントＥ１より時間的に先に発生する通過イベントの中で、逆走条件及び合流条件のいずれかを満たす通過イベント（Ｅ２と称する）を発見し、通過イベントＥ１の監視ペア候補リストに、通過イベントＥ２を追加する。

逆走条件は、先に基準ノードを通過する移動体（先行移動体）が当該基準ノードを通過する前に走行する仮想走行路が、後に基準ノードを通過する移動体（対象移動体）が当該基準ノードを通過した後に走行する仮想走行路と一致することである。逆走条件が満たされる場合、当該２つの移動体が、基準ノードを通過するタイミングによっては、逆走が発生する可能性があることを意味する。逆走は同じ走行路（仮想走行路）を互いに逆向きに同時に走行することである。走行路の構造に依存して、逆走の結果、デッドロック又は衝突等が発生する。

つまり、逆走条件では、第１領域につながる走行路を逆方向に走行する第１移動体及び第２移動体が存在する場合に逆走が生じ得ることを定めている。この場合第１移動体及び第２移動体の少なくとも一方に当該走行路の両端に位置する第１領域の通過の許容を問い合わせる命令が必要かどうかをチェックする必要がある。

合流条件は、下記の条件Ａ及び条件Ｂを含み、条件Ａ及び条件Ｂとも成立する場合、合流条件が満たされる。

条件Ａは、先に基準ノードを通過する移動体（先行移動体）が当該基準ノードを通過した後に走行する仮想走行路と、後に基準ノードを通過する移動体（対象移動体）が当該基準ノードを通過した後に走行する仮想走行路が一致することである。

条件Ｂは、先に基準ノードを通過する移動体（先行移動体）が当該基準ノードを通過する前に走行する仮想走行路と、後に基準ノードを通過する移動体（対象移動体）が当該基準ノードを通過する前に走行する仮想走行路と異なることである。

合流条件が満たされる場合、当該２つの移動体が、基準ノードを通過するタイミングによっては、基準ノードで合流する可能性があることを意味する。合流は、２つの移動体が同時に基準ノードを通過することである。走行路の構造に依存して、合流の結果、衝突等が発生する場合がある。また、合流の結果、最初に計画した通過順序と異なる順序で移動体が基準ノードを通過すると、その先の仮想走行路で通過順序を元に戻せなくなり、結果的に競合が発生する可能性がある。このため、合流時の基準ノードの通過順序をチェックする必要がある。

つまり、合流条件では、第１領域にながる第１〜第３の走行路が存在し、第１及び第２の走行路から第１領域を経由して第３の走行路に入る第１移動体及び第２移動体が存在する場合に、合流が生じ得ることを定めている。この場合、第１移動体及び第２移動体のうちの少なくとも後に第１領域を通過する移動体について、第１領域の通過の許容を問い合わせる命令が必要かどうかをチェックする必要がある。

逆走条件及び合流条件の両方を判断したが、逆走条件のみ判断する場合もあり得る。

第１リスト内で通過イベントＥ１より時間的に先に発生する通過イベントの中で、逆走条件及び合流条件のいずれかを満たす通過イベントが一つでもあった場合、通過イベントＥ１を通過順序のチェック候補とする。すなわち、対象移動体に対して、基準ノードへ移動する命令を、通過チェック要否情報（前述した“ｃｈｅｃｋ”）を付ける候補とする。

ステップ６に進み、選択した第１リストに未処理の通過イベントがなくなるまで、ステップ４〜６を反復する。

さらに、ステップ７に進み、未処理の基準ノードに対応する第１リストがなくなるまで、ステップ２〜７を反復する。

図１３に、図９の例でステップ５までの処理を行って、通過チェック要否情報を付ける候補となった命令に通過チェック要否情報を付与した例を示す。ほとんどの基準ノードで逆走条件が満たされるため、最初に基準ノードを通過する移動体２以外では、通過チェック要否情報が付与されている基準ノードが多いことが分かる。例えば、基準ノードＣについて見ると、移動体３は移動体２の後に基準ノードＣを通過し、かつ逆走条件が満たされるため、移動体３に対する基準ノードＣへの移動命令に通過チェック要否情報が付与されている。同様に移動体１は移動体３の後に基準ノードＣを通過し、かつ逆走条件が満たされるため、移動体１に対する基準ノードＣへの移動命令に通過チェック要否情報が付与されている。

次に、図１２Ｂのステップ８〜ステップ１８では、チェック候補として特定した通過イベントのうち、他の通過イベントのチェックに対して冗長なチェックとなるためチェックが不要な通過イベントを特定する。特定した通過イベントをチェック候補から除く。これにより、チェック候補の絞り込みを行う。

図９の例で説明すると、移動体３が移動体２の後に基準ノードＢを通過（出発）することを確認できれば、移動体２は基準ノードＣ、Ｄを基準ノードＢより先に通過している筈なので、その後に基準ノードＣ、Ｄで通過順序のチェックを行う必要がない。

通過順序のチェックが必要になる移動体は、基準ノードを通過する際に、運行計画システム１側に通過の承認を得るための一時停止や相互通信による時間ロスが発生する。このため、チェック候補の通過イベントはなるべく数が少ないことが望ましい。

具体的には、まず、チェック候補となった全ての通過イベントを一つのリスト（第２リスト）に格納する。そして、第２リスト内の通過イベントをソートする。具体的には、各通過イベントの監視ペア候補リスト内で直前に通過した移動体（直前先行移動体）の出発時刻と対象移動体の出発時刻との時間差を算出し、時間差の小さい順に、第２リスト内の通過イベントをソートする（ステップ８）。

第２リストからソート順（上記時間差の小さい順）に、通過イベント（Ｅ３と称する）を処理対象として選択する（ステップ９）。

次に、第２リストにおいて、選択した通過イベントＥ３より後の順番となる通過イベントで、Ｅ３と移動体が一致し、かつ、通過時刻がＥ３の後となる通過イベント（Ｅ４と称する）を順番に比較対象通過イベントとして選択する（ステップ１０）。

次に、選択した通過イベントＥ３と通過イベントＥ４のぞれぞれの監視ペア候補リストを比較し、通過イベントＥ３で通過チェックさせることでチェックが不要となる通過イベントを特定する。特定した通過イベントを、通過イベントＥ４の監視ペア候補リストから除く。

具体的には、通過イベントＥ３の監視ペア候補リストより未処理の通過イベント（Ｅ５と称す）を選択し（ステップ１１）、さらに通過イベントＥ４の監視ペア候補リストより未処理の通過イベント（Ｅ６と称す）を選択する（ステップ１２）。通過イベントＥ５の移動体と通過イベントＥ６の移動体が一致し、かつ、通過イベントＥ６の通過時刻が通過イベントＥ５より前であるとの条件が満たすか否かを判定する（ステップ１３）。ステップ１３の条件を満たす場合は、通過イベントＥ４の監視ペア候補リストから、通過イベントＥ６を除く（ステップ１４）。通過イベントＥ４の監視ペア候補リストが空になったか否かを判定し（ステップ１５）、空になった場合は、通過イベントＥ４が完全にチェック不要になったと判断し、第２リストから、通過イベントＥ４を除く（ステップ１６）。この場合、通過イベントＥ４はステップ９〜１６の処理対象とはならない。

ステップ１３の条件を満たさない場合や、ステップ１５で監視ペア候補リストが空になっていない場合、ステップ１７に進む。第２リストで通過イベントＥ３より後の順番の通過イベントのうちＥ３との比較処理を行っていない通過イベントがなくなるまで、ステップ１０〜１７を反復する（ステップ１７）。

さらに、第２リストから、未処理の通過イベントがなくなるまで、ステップ９〜１８を反復する（ステップ１８）。

最終的に、第２リストに残っている通過イベントをチェック対象の通過イベントとする。すなわち、当該チェック対象の通過イベントに含まれている対象移動体に対して、通過イベントに対応する基準ノードへ移動する命令に、通過チェック要否情報（前述した“ｃｈｅｃｋ”を付与する）を付ける。

一例として、上記のフローでは、第１移動体の基準ノードＣの通過時刻が、第１移動体のノードＢの通過時刻よりも早く、第２移動体の基準ノードＣの通過時刻が、第２移動体の基準ノードＢの通過時刻よりも遅く、第１移動体の基準ノードＣの通過時刻が、第２移動体の基準ノードＣの通過時刻よりも早く、第１移動体の基準ノードＢの通過時刻が、第２移動体の基準ノードＢの通過時刻よりも早いときは、第２移動体が基準ノードＣを通過する前に、第１移動体が先行して基準ノードＣを通過したか否かの確認は不要であることを利用して、第２移動体に基準ノードＣの通過が許容されるかを問い合わせる命令が必要かどうかを決定している。

再計画判定部１０９は、運行計画記憶部１０３に記憶されている運行計画と、状態検知部２０２により検知された移動体の走行状態とを比較して、再計画を行うべきか否かを判定する。再計画とは、運行計画の更新、すなわち経路計画及び走行タイミング計画の少なくとも後者の更新を意味する。

計画を更新する移動体の位置（更新位置）の例として、各移動体が運行管理装置２００と通信部２０１を介してリアルタイムに通信できる場合は、任意の位置（例えば移動体の現在位置、あるいは、演算に要する時間を考慮して、一定のマージンを加えた後の時刻における位置など）でよい。

移動体が基準領域又はその近傍に配置されている通信装置５０１を介してのみ運行管理装置２００と通信できる場合は、当該基準領域又はその近傍の位置を、更新位置とする。通信装置５０１は基準領域又はその近傍でなく、通信装置５０１が走行路の途中に配置されていてもよい。通信装置５０１と通信可能な範囲であれば、更新位置は、基準領域又はその近傍の位置でなくてもよい。移動体が走行路の途中で停止すると他の移動体の走行を妨害する可能性（例えば後ろからくる移動体と衝突する可能性）などがある場合は、移動体が現在向かっている基準領域の手前を更新位置とするのがよい。

経路計画部１１０は、再計画判定部１０９により再計画を行うことが決定された場合に、各移動体について各移動体の更新位置を起点とした経路計画を生成する。

一例として、現在の経路計画において更新位置以降の経路部分に対する計画をそのまま更新後の経路計画とする。すなわち、移動体の経路計画に示される経路のうち、まだ移動していない経路の計画部分を特定し、特定した部分を更新後の経路計画とする。例えば、現在の経路計画が図６（Ａ）の経路計画の場合において、移動体の現在位置が基準領域Ｅであり、次の移動先が基準領域Ｃだとする。この場合、移動していない経路の計画部分（更新後の経路計画）は、図６（Ａ）の最初の４つの基準ノードＬ、Ｋ、Ｉ、Ｇを除去して以下のようになる。

（更新後の経路計画）
Ｅ，Ｃ，Ａ，Ｂ，Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｉ，Ｋ，Ｍ，Ｋ，Ｉ，Ｇ，Ｅ，Ｃ，Ａ，Ｂ，Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｉ，Ｋ，Ｌ，Ｋ，Ｉ，Ｇ，Ｅ，

あるいは、他の例として、経路計画部１１０は、再計画判定部１０９により再計画を行うことが決定された場合に、複数の移動体が同時に逆方向に進行する走行路（走行区間）の合計距離が少なくなることを評価基準又はその一部として、各移動体の経路計画を生成してもよい。この際、各移動体の現在位置、もしくは各移動体の更新位置の情報を用いる。

あるいは、さらに他の例としては、移動体の現在位置と移動体が行うべき作業内容とに応じて予め利用可能な経路計画の選択肢が複数与えられている場合に、移動体の更新位置と残りの作業内容とに基づき、いずれかの選択肢を選択してもよい。その他、予め与えられたアルゴリズムにより新たな経路計画を生成する方法もある。経路計画の更新の方法はここでは特に限定せず、既存の経路計画手法を用いてもよい。

走行タイミング計画部１０５は、更新後の経路計画に基づき、走行タイミング計画を再生成（更新）する。走行タイミング計画部１０５は、更新後の走行タイミング計画における各基準領域（基準ノード）に対する時刻情報（出発時刻及び到着時刻の少なくとも一方など）を更新後の経路計画に付与することにより、運行計画を再生成する。走行タイミング計画部１０５は、再生成した運行計画によって、運行計画記憶部１０３の運行計画を更新する。

指令部１０７は、更新された走行タイミング計画に基づく移動指令データを生成し、生成した移動指令データを運行管理装置２００に送信する。運行管理装置２００は、各移動体が当該更新位置に存在するときに、各移動体に移動指令データを送信する。

運行管理装置２００は、運行計画装置１００から受信した各移動体の移動指令データに従って、各移動体を走行させるための管理と、各移動体の走行状態の管理とを行う。

運行管理装置２００の通信部２０１は、移動体３０１＿１〜３０１＿Ｎ及び運行計画装置１００と通信する。通信は無線でも有線でもよい。

状態検知部２０２は、自己位置推定を行う機能を有する移動体が推定した自移動体の位置情報を、通信部２０１又は通信装置５０１を介して、取得する。自己位置推定の例としては、デッドレコニング、ＳＬＡＭ、ＧＰＳ等の手段を用いるものがある。通信装置５０１は通信部２０１と比べて近距離で移動体と無線通信する装置である。通信装置５０１は、例えば、走行路の一時停止の発生する可能性のある場所に配置される。当該特定の場所は一例として基準領域又はその近傍である。状態検知部２０２は、移動体の位置以外の走行状態の情報として各移動体が基準領域を通過した時刻、各移動体の進行方向、各移動体が荷物を保有しているか否か（各移動体が荷物を搬送する場合）などの情報を取得してもよい。

また、移動体が通過する可能性のある特定の場所に、無線タグ又はバーコードなどの位置検知用のマーカーを設置してもよい。当該特定の場所は一例として基準領域又はその近傍である。この場合、移動体が、当該マーカーを検知することで、当該場所への到着もしくは通過を、移動体自体が検知できる。移動体は、当該検知した情報を、通信部２０１又は通信装置５０１を介して、運行管理装置２００に送信する。

状態検知部２０２は、センサ４０１を用いて、移動体の走行状態の情報を取得してもよい。各移動体の走行状態を表す情報は、各移動体の走行状態が検知された時刻を含んでもよい。センサ４０１は、移動体の状態を検知するためのセンサである。センサ４０１は、一例として近接センサ、圧力センサ、又は光電センサ等の路側センサである。センサ４０１は、移動体の到着、通過、方向、荷物の搭載有無等を検知する。センサ４０１は、施設の天井に設けられたカメラでもよい。センサ４０１がカメラの場合、状態検知部２０２は、撮影した画像に基づき、各移動体の位置を特定する。センサ４０１又は通信装置５０１を用いることで、移動体が通信部２０１と通信できない場所に存在するときでも、移動体の走行状態を検知できる。

各移動体３０１は、運行管理装置２００から移動指令データを受信し、移動指令データに従って、仮想走行路上を自動走行する。自動走行の手段としては、基準領域間をＳＬＡＭ（Simultaneous Localization And Mapping）等を用いて移動体が自律走行することがある。ここで述べた以外の手段でもよい。

図１４は、運行計画システム１の全体の動作のフローチャートである。予め各移動体の経路計画が与えられており、走行タイミング計画部１０５によって走行タイミング計画が生成され、経路計画に当該走行タイミング計画の時刻情報を付与した運行計画が生成されているとする。各移動体は走行タイミング計画及び通過順序（走行順序計画）に基づく移動指令データに基づき運行しているとする。

運行管理装置２００が、各移動体の位置と進行方向を検知する（ステップ１１）。なお、運行計画システム１の動作開始時の場合、各移動体の初期位置と向きを検知すればよい。なお、その場回転や全方向移動が可能な移動体の場合、進行方向の検出を行わない場合もあり得る。各移動体の位置と進行方向は移動体自身が通知しても良いし、各移動体から定期的に報告され状態記憶部１０４に記憶されている最新情報を現在位置としても良い。

経路計画部１１０は、各移動体について更新位置を起点とした経路計画を生成、もしくは予め用意された経路計画の一部を選択・抽出する。生成もしくは選択・抽出した経路計画によって、前回の経路計画を更新する（ステップ１２）。なお、運行計画システム１の動作開始時の場合は、各移動体の初期位置を起点とした経路計画を生成するか、もしくは外部から経路計画を取得すればよい。

全ての移動体について経路計画が生成されなかった場合（ステップ１３のＹＥＳ）、本フローチャートの処理を終了する。例えば、輸送すべき荷物がない又は行うべき作業がなくなった等の場合は、その移動体について経路計画を生成しない。走行タイミング計画の更新が間に合わない（例えば走行路タイミング計画の更新前に、現在の全ての移動体の運行が完了する見込みがある）、もしくは、経路計画が生成できないと判断した場合も、本処理を終了してよい。

少なくとも１台の移動体について経路計画が更新（再生成）された場合（ステップ１３のＮＯ）、走行タイミング計画部１０５は、当該移動体の更新後の経路計画に基づき、各移動体の走行タイミング計画を生成する（ステップ１４）。走行タイミング計画部１０５は、走行タイミング計画に示される時刻情報を経路計画に付与して運行計画を生成する。なお、経路計画が生成されなかった移動体（例えば運行が完了した移動体）については、走行タイミング計画は生成しない。なお、運行計画システム１の動作開始時には、全ての移動体の経路計画が存在するため、全ての移動体の走行タイミング計画が生成される。

次に、通過順序決定部１０６が、図１２で説明した方法などで、通過順序情報を更新し（初回の場合は通過順序情報を生成）、通過順序情報を走行制御部１０８に提供する（ステップ１５）。

指令部１０７が、各移動体の走行タイミング計画と、ステップ１５で生成した通過順序情報とに基づき、各移動体に対する移動指令データを生成し（ステップ１６）、各移動体の移動指令データを運行管理装置２００に送信する。

運行管理装置２００が、通信部２０１を用いて、各移動体に移動指令データを送信する（ステップ１６）。

運行管理装置２００の状態検知部２０２は、通信部２０１、センサ４０１及び通信装置５０１の少なくとも１つを介して、各移動体の走行状態の情報（例えば位置情報）をリアルタイムに取得する（ステップ１７）。状態検知部２０２は、各移動体の走行状態の情報を、通信部２０１を介して、再計画判定部１０９に送信する（同ステップ１７）。

再計画判定部１０９は、各移動体の運行計画と、各移動体の走行状態とに基づき、運行計画（あるいは走行タイミング計画）を守ることができない移動体が少なくとも１つ存在するかを判断、もしくは、新規の作業発生などで外部要因により再計画が必要になったか否かを判断する（ステップ１８）。再計画判定部１０９は、再計画を行うと決定した場合は、再計画トリガーを発生させる（ステップ１８のＹＥＳ）。

再計画トリガーが発生した場合（ステップ１９のＹＥＳ）、ステップ１１に戻る。そして、全移動体（既に計画の実行が終了している移動体は除く）の経路計画と走行タイミング計画とを更新する（ステップ１１〜ステップ１７）。そして、各移動体に、更新された走行タイミング計画に基づく移動指令データを再度送信する。なお、各移動体は、受信した移動指令データによって、前回受信した移動指令データを更新する。

再計画トリガーが発生していない場合（ステップ１８のＮＯ）、運行計画（又は走行タイミング計画）が終了した移動体が存在するかを判断する。少なくとも１台の移動体について、運行計画が終了した場合は（ステップ１９のＹＥＳ）、ステップ１１に戻る。そして、全移動体の経路計画と走行タイミング計画とを更新し（ステップ１１〜ステップ１７）、各移動体に、更新された走行タイミング計画に基づく移動指令データを再送信する。運行計画が終了した移動体が存在しない場合は、ステップ１７に戻る。再計画トリガーが発生するまで、又は運行計画の終了した移動体が発生するまで、ステップ１７〜ステップ１９を繰り返す。

図１５、図１６及び図１７を用いて、図１４のステップ１４の詳細を説明する。なお、走行タイミング計画を作成する方法は、本方式に限定されるものではない。本ステップでは、各経路計画で同一の走行路を逆方向に走行したり、あるいは速度の異なる移動体が複数台存在する場合でも、移動体同士の衝突又はデッドロックを発生させないことを保障する走行タイミング計画を生成する。走行タイミング計画の生成では、各移動体の経路計画を変更しないことを前提条件とする。

図１５は走行タイミング計画部１０５による処理の一例のフローチャートである。

走行タイミング計画部１０５は、走行路構造記憶部１０１から走行路構造情報（図４又は図５参照）を取得し、経路計画記憶部１０２から経路計画のデータを取得する（ステップ２１）。

走行タイミング計画部１０５は、走行路構造情報と、各移動体の経路計画とに基づき、一例として、各移動体が基準領域に到着する時刻又は基準領域を出発する時刻の少なくとも一方を特定したタイミング計画（初期状態のタイミング計画）を生成する（ステップ２２）。これらの移動体の初期状態のタイミング計画をまとめて、初期状態のタイミング計画セットと呼ぶ。初期状態のタイミング計画の生成方法として、各移動体に対して、任意の方法で経路計画における基準領域の到着時刻又は出発時刻の少なくとも一方に関する情報を設定する。例えば、移動体の標準速度と、作業の所要時間とに基づき、各基準領域に対する到着又は出発の時刻を算出し、算出した時刻の情報を設定する。移動体の各仮想走行路で走行する速度に関する条件（例えば速度パタン）がある場合は、当該速度に関する条件を満たすようにする。あるいは、前回生成された走行タイミング計画の一部（更新位置以降の部分）をそのまま流用することも可能である。

走行タイミング計画部１０５は、初期状態のタイミング計画セットに基づき、時間方向に最初に競合（デッドロック又は衝突など）が発生する２つの移動体のペアと、競合の発生するアーク（仮想走行路）とを検出する（検出処理）（ステップ２３）。すなわち、競合条件を満たす、２つの移動体のペアとアーク（仮想走行路）とを検出する。一例として、初期状態のタイミング計画セットにおいて、２つのタイミング計画の全ての組み合わせのそれぞれについて、最初に競合が発生する時刻を特定する。特定した時刻の中で最も時間的に速い時刻を選択し、選択した時刻で競合が発生する２つの移動体のペアと、当該競合が発生するアーク（仮想走行路）とを検出する。

図１６（Ａ）は、２台の移動体（移動体１、移動体２とする）が簡単な構造の走行路ネットワークを走行する場合に競合が発生する例を説明するための図である。ここで、移動体１は基準ノードＣと基準ノードＥとの間を往復し、移動体２は基準ノードＦと基準ノードＤとの間を往復することが、移動体１の経路計画及び移動体２の経路計画で定められているとする。

ここで基準ノードＡＢ間の走行路（区間ＡＢ）においては、移動体１及び移動体２で互いに逆方向の走行が発生する。このまま走行すると、移動体１及び移動体２が走行路上でバック走行を出来ない場合は、デッドロックが発生する。移動体１及び移動体２の少なくとも一方がバック走行を行うことが可能であっても、衝突回避のための停止と、バック走行とによる大幅な効率低下が発生する。

図１６（Ｂ）は、移動体１及び移動体２の初期状態のタイミング計画に基づき、移動体１及び移動体２の移動軌跡を時間に沿って示したグラフを表す。破線のグラフは移動体１のグラフ、実線のグラフは移動体２のグラフである。仮想走行路（区間）ごとに移動軌跡の交差をチェックすることにより、競合の発生の有無（競合条件の成否の有無）を検出できる。この例では、区間ＡＢ間において、移動体１及び移動体２の移動軌跡が点８０１で交差する（競合条件が満たされる）。このため、区間ＡＢにおける移動体１及び移動体２の競合の発生を検出できる。

図１７（Ａ）は、２台の移動体（移動体１、移動体２とする）が走行する場合に競合（衝突）が発生する他の例を説明するための図である。ここで、移動体１は基準ノードＥと基準ノードＣとの間を往復し、移動体２は基準ノードＦと基準ノードＤとの間を往復する予定であることが、移動体１の経路計画及び移動体２の経路計画で定められているとする。

移動体１及び移動体２は区間ＡＢを同じ方向に走行する。区間ＡＢ間で追い越しが出来ない走行路構造のため、移動体１及び移動体２の移動速度が異なる場合、区間ＡＢにおいて追突又は一時停止が発生し得る。追突防止による一時停止と再走行を反復し、走行効率が悪くなる。

図１７（Ｂ）は、移動体１及び移動体２の走行タイミング計画（初期状態）に基づき、移動体１及び移動体２の移動軌跡を時間に沿って示したグラフを表す。破線のグラフは移動体１のグラフ、実線のグラフは移動体２のグラフである。移動体２は移動体１より後から出発するが、移動体２は移動体１に比べ高速であり、移動体２が移動体１に後ろから衝突する。移動体１及び移動体２の移動軌跡が点８０２で交差し（競合条件が満たされる）、点８０２に対応する位置で衝突する。このようにして、区間ＡＢにおける移動体１及び移動体２の競合の発生を検出できる。

図１６及び図１７の説明では２台の移動体が互いに逆走行できない（相互の回避ができない）構造の走行路や、追い越しができない構造の仮想走行路を扱ったが、相互の回避又は追い越しが可能な干渉を無視できる無干渉走行路も有り得る。例えば、図２の走行路ＢＥ、走行路ＢＡ、走行路ＢＨなどは、周囲に余裕があるため相互回避が可能である。このような走行路に対応するアーク（仮想走行路）に対しては、ステップ２３で競合条件が満たされていても、競合が発生していないものと見なしてよい。無干渉走行路か否かは、走行路構造記憶部１０１に、アークＩＤ（仮想走行路ＩＤ）と対応づけて格納されている。

ステップ２３で競合が発生する移動体ペアを検出できた場合（ステップ２４のＮＯ）、競合の発生するアーク（競合アーク）に対して、競合を回避する複数の対策又は少なくとも１つの対策を決定する。例えば、移動体ペアのいずれかの移動体に対して、該当競合アークの上流側のアーク（仮想走行路）に対応する走行路または基準領域で、待機させる操作を行うことにより、該当する競合を回避することができる。この場合、２つの対策があるといえる。よって、各対策について、少なくとも競合が発生している２つの移動体のタイミング計画の少なくとも一方を変更するようにタイミング計画セットを更新する（更新処理）（ステップ２５）。

例えば複数の移動体１〜Ｈ（Ｈは２以上の整数）が存在するとする、移動体１と移動体２が競合する場合、移動体１を待機させる対策、移動体２を待機させる対策の２つの対策がある。この場合、移動体１〜Ｈのタイミング計画のセットのうち、少なくとも移動体１又は２の少なくとも一方のタイミング計画を変更することにより、当該セットを更新することを各対策について行う。この場合、１つのセットから、２つの更新されたセットが得られる。

更新されたタイミング計画のセットを、変更状態のタイミング計画セットと呼ぶ。更新前のタイミング計画セットは保存しておく。

図１６（Ｃ）に、ステップ２５における競合回避の操作例を示す。図１６（Ｃ）は、図１６（Ｂ）で検出された点８０１での競合を回避するため、移動体１がアーク（仮想走行路）ＡＢの上流であるアークＣＡに対応する走行路で待機もしくは速度調整する（遅くする）ことで競合を回避する例を示す。図１６（Ｂ）で検出された競合を回避する別の方法として、移動体２が仮想走行路ＢＡの上流である仮想走行路ＦＢに対応する走行路で待機する、もしくは速度調整する（遅くする）ことも可能である。このように競合回避の操作を行うことで、仮想走行路ＡＢでは移動体１及び移動体２の移動軌跡は交差しない。よって、競合は回避される。

図１７（Ｃ）及び図１７（Ｄ）に、ステップ２５における競合回避の他の操作例を示す。図１７（Ｃ）は、図１７（Ｂ）で検出された点８０２での競合を回避するため、移動体１が仮想走行路ＢＡの上流である仮想走行路ＥＢに対応する走行路で待機することで競合を回避する例を示す。同様に、図１７（Ｄ）は、移動体２がＢＡの上流である仮想走行路ＦＢに対応する走行路で待機することで競合を回避する例を示す。

走行タイミング計画部１０５は、生成した各変更状態のタイミング計画セットに対して、評価値を計算する（演算処理）。走行タイミング計画部１０５は、生成した各変更状態のタイミング計画セットと各評価値とを互いに対応づけて、探索リストに追加する（ステップ２６）。探索リストは、処理中の複数のタイミング計画セットを一時的に保持するリストである。

ここで、タイミング計画の評価値の算出例として、それぞれの移動体が各経路を競合による時間調整無しで走行した場合の走行時間（例えば初期状態のタイミング計画で走行した場合の時間）を基準値として計算することがある。この基準値に対して、時間調整による遅れ時間の総和又はべき乗和を算出して、算出した値を移動体間で合計し、合計した値をペナルティ評価値とする。この例では評価値の値が小さいほど、評価が高くなる。但し、評価値の値が小さいほど、評価が高くなるように、評価値を定義してもよい。評価値の算出方法の詳細な説明は後述する。評価値の算出方法は、特定の方法に限定されない。

走行タイミング計画部１０５は、探索リスト内の各変更状態のタイミング計画セットを評価値の降順に整列する（ステップ２７）。走行タイミング計画部１０５は、次の探索すべき対象として、探索リスト先頭の変更状態のタイミング計画セットを抽出する（同ステップ２７）。すなわち、探索リスト内の変更状態のタイミング計画セットの中から１つの変更状態のタイミング計画セットを選択する（選択処理）。

走行タイミング計画部１０５は、演算時間が所定の制限時間内に収まっているか、もしくは反復回数が規程の回数以内に収まっているか否かを判断する（ステップ２８）。反復回数は、フローチャートの任意の箇所を対象にできる。例えばステップ２３〜２８の反復回数である。演算時間が制限時間内または反復回数が規程の回数以内であれば（ステップ２８のＹＥＳ）、ステップ２３に戻る。戻ったステップ２３では、ステップ２７で抽出した変更状態のタイミング計画を新たに初期状態のタイミング計画とみなして、引き続き検出処理（最初に競合が発生するアークと競合する移動体ペアの検出。前回又はそれ以前に検出された競合は解消済みである）を行う。

ステップ２３で処理対象としてタイミング計画セットにおいて競合が発生していない場合（ステップ２４のＹＥＳ）、このタイミング計画セットを、出力すべき走行タイミング計画セットの候補とする。このため、該当する変更状態のタイミング計画セットを、走行タイミング計画セット候補として、その評価値とともに、探索リストから解リストに移動させる（ステップ３１）。解リストは、出力対象となる走行タイミング計画セットの候補を一時的に保持するリストである。

走行タイミング計画部１０５は、解リストを評価値順に整列する（ステップ３２）。

走行タイミング計画部１０５は、探索リストの先頭におけるタイミング計画セットを次の処理対象として抽出し（ステップ３３）、抽出したタイミング計画セットを初期状態のタイミング計画セットとみなして、ステップ２３に戻る。

演算時間が制限時間を超えた、もしくは反復回数が規程の回数を超えた場合は（ステップ２８のＮＯ）、走行タイミング計画部１０５は、解リストに走行タイミング計画セットの候補が少なくとも１つ入っているかをチェックする（ステップ２９）。解リストが空でない場合は（ステップ２９のＮＯ）、解リストの先頭の走行タイミング計画セットの候補を解として出力する。すなわち、当該候補に含まれる各移動体のタイミング計画を各移動体の走行タイミング計画として出力する（ステップ３０）。解リストは評価値の降順に整列されているため、解リストの先頭の候補は、最も評価が高い走行タイミング計画のセットである。

一方、解リストが空の場合（ステップ２９のＹＥＳ）、走行タイミング計画部１０５は、探索リスト先頭における変更状態のタイミング計画セットを解として抽出する（ステップ３４）。当該抽出した解における各移動体のタイミング計画において、競合が解消されている時間の範囲（途中まで完成している計画部分）を特定し、特定した範囲の計画部分を各移動体の走行タイミング計画として出力する（ステップ３５）。

図１８に、図１５のフローチャートにおける走行タイミング計画部の探索処理のイメージ例を示す。図１８の一番上は、図１６（Ｂ）に示した走行タイミング計画に対応する（但し縮尺は変更されている）。

逆方向の走行が発生する仮想走行路（競合アーク）に対して、移動体１を待機させる場合と移動体２を待機させる場合のそれぞれ２パタンの競合回避の対策がある。競合を回避するためにどちらの移動体を待機させるかに応じて、次に競合が発生する時刻及び発生する仮想走行路も変化する。図１５のステップ２５において、移動体２を優先する操作（移動体１を待機させる操作）を行うと変更状態１のタイミング計画セット、移動体１を優先する操作（移動体２を待機させる操作）を行うと変更状態２のタイミング計画セットが得られる。なお、図中の白抜きの矢印はグラフの変更した箇所を示している。

変更状態１のタイミング計画セット及び変更状態２のタイミング計画セットについてそれぞれ評価値を計算し、変更状態１のタイミング計画セット及び変更状態２のタイミング計画セットをそれぞれの評価値とともに探索リストに格納する（図１５のステップ２６）。探索リストが評価値の降順に整列され、変更状態１の走行タイミング計画セットの評価値の方が大きいため、変更状態１のタイミング計画セットが選択される（図１５のステップ２７）。

変更状態１のタイミング計画セットを初期状態のタイミング計画セットとみなして探索を再帰的に続行し（図１５のステップ２３）、移動体２及び移動体１のいずれを優先するかに応じて、変更状態３のタイミング計画セット及び変更状態４のタイミング計画セットが得られる。変更状態３のタイミング計画セット及び変更状態４のタイミング計画セットについてそれぞれ評価値を計算する。変更状態３のタイミング計画セット及び変更状態４のタイミング計画セットをそれぞれの評価値とともに探索リストに格納する（図１５のステップ２６）。

探索リストには、この時点で変更状態２のタイミング計画セット、変更状態３のタイミング計画セット、変更状態４のタイミング計画セットがそれぞれの評価値とともに格納される。この中で最も評価値の大きいタイミング計画セットが選択され、選択されたタイミング計画セットを初期状態のタイミング計画セットとみなして再帰的に処理を継続する（ステップ２３）。

このように、図１５の探索アルゴリズムでは、競合回避策の組合せを順次探索していく。移動体の台数が多かったり、競合アークの回数が多くなったりすると、競合回避策の組合せの数は膨大となり、一般にはリアルタイムでの計画生成が困難となるが図１５の探索アルゴリズムでは、次に調べる変更状態のタイミング計画セットの評価値を計算し、評価値の高いものから優先的に探索を行うようにしている。よって、効率のよい探索が可能となる。

この際、発見的最適解探索アルゴリズム（Ａ探索）と呼ばれる探索手法を適用することで、短時間で評価の高い走行タイミング計画を得ることが可能となる。Ａ探索では、例えば、対象となるタイミング計画セットにおいて競合が解消されている経路（探索済みの回路）に対応する遅れ時間と、それより後の残りの経路（未探索の経路）に対して予想される遅れ時間の予測値との合計に基づき、評価値を計算する。

具体的には、タイミング計画セットにおいて最後に回避された競合の発生時刻以降について、各移動体の経路計画における残りの走行距離の総和を演算する。残りの走行距離に応じて一定の比率で遅れが発生するなどの仮定により、残りの走行における遅れ時間の予測値を求める。例えば、残りの走行距離を標準速度で走行する場合の走行時間を計算し、走行時間に一定の係数を乗じた値を遅れ時間として算出する。算出した遅れ時間の合計と、上記の競合の発生時刻より前の各移動体の遅れ時間の合計とを総和し、総和値の逆数を評価値とする。

以上、本実施形態によれば、デッドロック又は衝突等の競合を回避して、複数の移動体の運行計画を効率的に立案できる。また、木構造状に分岐した走行路を走行する場合や、安全等の理由等の場合などで、同一の走行路で双方向の移動が発生せざるを得ない場合でも、衝突又はデッドロックを発生させないことを保障した走行タイミング計画を生成できる。予め敷設されたレールやガイドテープなどの走行路を走行する非自律走行タイプの移動体では、専用の走行路や、走行スペースを予め設置したり、同一走行路の逆方向の移動が発生しないようにしたりして競合を回避する。非自律走行タイプの移動体の場合、移動時刻等による厳密な走行管理が可能であるため、このような方法は有効である。しかしながら、本実施形態における律走行タイプの移動体の場合には、自由平面上の走行で任意の場所で予期せぬ双方向の移動が発生するなど、移動時刻等による厳密な走行管理が困難である。本実施形態では、このような自律走行タイプの移動体の場合であっても、管理対象ノードの通過順序を制御することにより、競合を回避させつつ、複数の移動体を走行させることができる。

（ハードウェア構成）
図１９に、図１の運行計画装置１００のハードウェア構成を示す。図１の運行計画装置１００は、コンピュータ装置６００により構成される。コンピュータ装置６００は、ＣＰＵ６０１と、入力インタフェース６０２と、表示装置６０３と、通信装置６０４と、主記憶装置６０５と、外部記憶装置６０６とを備え、これらの要素６０１〜６０６はバス６０７により相互に接続されている。図１の運行管理装置２００も図１９と同様のハードウェア構成で実現される。

ＣＰＵ（中央演算装置）６０１は、主記憶装置６０５上で、コンピュータプログラムである走行制御プログラムを実行する。走行制御プログラムは、運行計画装置１００の上述の各機能構成を実現するプログラムのことである。走行制御プログラムは、１つのプログラムではなく、複数のプログラムやスクリプトの組み合わせにより実現されていてもよい。ＣＰＵ６０１が、走行制御プログラムを実行することにより、各機能構成は実現される。

入力インタフェース６０２は、キーボード、マウス、およびタッチパネルなどの入力装置からの操作信号を、運行計画装置１００に入力するための回路である。

表示装置６０３は、運行計画装置１００から出力されるデータを表示する。表示装置６０３は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、ＣＲＴ（ブラウン管）、またはＰＤＰ（プラズマディスプレイ）であるが、これに限られない。コンピュータ装置６００から出力されたデータは、この表示装置６０３に表示することができる。

通信装置６０４は、運行計画装置１００が外部装置と無線または有線で通信するための回路である。データは、通信装置６０４を介して外部装置から入力することができる。外部装置から入力したデータを、主記憶装置６０５や外部記憶装置６０６に格納することができる。

主記憶装置６０５は、走行制御プログラム、走行制御プログラムの実行に必要なデータ、および走行制御プログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する。走行制御プログラムは、主記憶装置６０５上で展開され、実行される。主記憶装置６０５は、例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭであるが、これに限られない。図１の各記憶部は、主記憶装置６０５上に構築されてもよい。

外部記憶装置６０６は、走行制御プログラム、走行制御プログラムの実行に必要なデータ、および走行制御プログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する。これらの走行制御プログラムやデータは、走行制御プログラムの実行の際に、主記憶装置６０５に読み出される。外部記憶装置６０６は、例えば、ハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリ、及び磁気テープであるが、これに限られない。図１の各記憶部又はデータベースは、外部記憶装置６０６上に構築されてもよい。

なお、走行制御プログラムは、コンピュータ装置６００に予めインストールされていてもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶されていてもよい。また、走行制御プログラムは、インターネット上にアップロードされていてもよい。

また、運行計画装置１００は、単一のコンピュータ装置６００により構成されてもよいし、相互に接続された複数のコンピュータ装置６００からなるシステムとして構成されてもよい。

（第２の実施形態）
図２０に、第２の実施形態に係る運行計画システムを備えた全体システム構成の一例を示す。各移動体が経路計画部３０９と経路計画記憶部３０２を備えており、運行計画装置１００は経路計画部を備えていない。経路計画部３０９は、図１の経路計画部１１０と同様の機能を有する。

各移動体の経路計画部３０９は自律的に経路計画を決定し、経路計画記憶部３０２に経路計画を格納する。また、各移動体は、運行管理装置２００の通信部２０１又は通信装置５０１を介して、経路計画のデータを運行計画装置１００に送信する。運行計画装置１００は、各移動体の経路計画を経路計画記憶部１０２に格納する。各移動体に経路計画部３０９がなく、各移動体の経路計画記憶部３０２に予め各移動体の経路が記憶されていてもよい。

本実施形態では、各移動体の経路計画が予め決められている、もしくは、各移動体が自律的に経路計画を決定するため、運行計画装置１００及び運行管理装置２００側で自由に各移動体の経路計画を変更できない場合を想定している。このような場合においても、運行計画装置１００で走行タイミング計画を適切に生成し、各移動体に移動指令データを指示することで、衝突又はデッドロック等を発生させない走行を保障できる。もし衝突又はデッドロックを発生させない走行タイミング計画を生成できない場合、運行計画装置１００は、運行管理装置２００を介して、各移動体に、経路計画の変更要請を送信してもよい。

（第３の実施形態）
図２１は、第３の実施形態に係る運行計画システムを備えた全体システム構成の一例を示す。本実施形態では、基本的な各機能部は第１又は第２の実施形態と同じであるが、運行計画装置（又は運行計画システム）に相当する機能を少なくとも１台の移動体が備えている。それ以外の移動体は、経路計画部３０９と経路計画記憶部３０２と通信部３１０を備えている。通信部３１０は、他の移動体と無線通信する。

運行計画装置に相当する機能を有する移動体の内、１台の移動体がマスターとなる。図では移動体３０１＿Ｘがマスターとなった例が示されている。マスターは、例えば運行計画装置に相当する機能を有する移動体間で互いに交渉することで決定してもよい。または、予め定めた優先順位でマスターを決めてもよい。例えば、一番性能が高い移動体、もしくは、電池残量が一番大きい移動体がマスターとなってもよい。他の方法でマスターを決定してもよい。

移動体３０１＿Ｘ以外の移動体の経路計画部３０９は、自律的に経路計画を決定した後、マスターとなった移動体３０１＿Ｘに経路計画を送信する。または、予め経路計画記憶部３０２に経路計画が予め記憶されていてもよい。この場合、経路計画部３０９は、自分で経路計画の生成を行わず、経路計画記憶部３０２内の経路計画のデータを読み出して、マスターに送信する。

マスターとなった移動体３０１＿Ｘが、自移動体を含む複数の移動体の走行タイミング計画を一括して生成する。マスターは、各移動体の経路計画を変更しないように、各移動体の走行タイミング計画を生成する。移動体３０１＿Ｘは、各移動体の走行タイミング計画に基づく移動指令データを各移動体に送信する。各移動体は移動指令データに基づき走行を制御する。これにより、衝突又はデッドロック等を発生させることのない、全体として効率のよい走行を実現できる。

移動体３０１＿Ｘ以外の移動体が、経路計画部３０９と経路計画記憶部３０２を備えていなくてもよい。この場合、移動体３０１＿Ｘ以外の移動体は、第１の実施形態の移動体のうち、運行管理装置２００の通信部２０１と通信可能な移動体と同様の動作を行う。

第３の実施形態では、各移動体の経路計画が予め決められている、もしくは、各移動体が自律的に経路計画を決定するため、他者が自由に経路計画を変更できない場合を想定している。このような場合においても、マスターとなった移動体が走行タイミング計画を適切に生成し、各移動体に指示することで、衝突又はデッドロックを発生させない走行を保障できる。もし衝突又はデッドロックを発生させない走行タイミング計画が生成できない場合は、マスターとなった移動体は、他の移動体に経路計画の変更要請を送信してもよい。

なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１：運行計画システム
１００：運行計画装置
１０１：走行路構造記憶部
１０２：経路計画記憶部
１０３：運行計画記憶部
１０４：状態記憶部
１０５：走行タイミング計画部
１０６：通過順序決定部
１０７：指令部
１０８：走行制御部
１０９：再計画判定部
１１０：経路計画部
１１１：通信部
２００：運行管理装置
２０１：通信部
２０２：状態検知部
３０１＿１〜３０１＿Ｎ：移動体
４０１＿１〜４０１＿Ｍ：センサ
５０１＿１〜５０１Ｋ：通信装置

Claims (18)

1. 移動体同士の競合が発生する競合条件に基づいて、複数の移動体が通過する第１領域における前記複数の移動体の通過順序を決定する通過順序決定部と、
   前記通過順序に基づき、前記複数の移動体の走行を制御する制御部と、
   を備えた走行制御装置。
2. 前記通過順序決定部は、前記競合条件が満たされないように、前記通過順序を決定する
   請求項１に記載の走行制御装置。
3. 前記第１領域は、前記複数の移動体の経路に含まれる領域である
   請求項１又は２に記載の走行制御装置。
4. 前記通過順序決定部は、前記複数の移動体の経路に基づき、前記第１領域を検出する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の走行制御装置。
5. 前記複数の移動体の経路に基づき前記第１領域の通過時刻を決定するタイミング決定部を備え、
   前記通過順序決定部は、前記通過時刻に基づき、前記通過順序を決定する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の走行制御装置。
6. 前記通過順序決定部は、前記第１領域につながる走行路が、前記競合を回避可能な構造を有するかを判断し、前記回避可能な構造を有する場合、前記競合条件を用いずに、前記通過順序を決定する、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の走行制御装置。
7. 前記通過順序に基づき、前記移動体の移動指令データを生成する指令部と、
   前記移動指令データを前記移動体に送信する通信部と、
   を備えた請求項１〜６のいずれか一項に記載の走行制御装置。
8. 前記移動指令データは、
   前記移動体が前記第１領域を通過する前に、前記第１領域の通過が許容されるかを問い合わせる命令と、
   前記第１領域の通過が許可された場合に、前記移動体が前記第１領域を通過する命令と、を含む
   請求項７に記載の走行制御装置。
9. 前記制御部は、前記移動体から前記第１領域の通過の許可の問合せデータを受信した場合に、前記通過順序に基づき、前記第１領域の通過を許可するかを決定する
   請求項８に記載の走行制御装置。
10. 前記制御部は、前記移動体による前記第１領域の通過を許可する場合、前記通過の許可通知を前記移動体に送信する
    請求項９に記載の走行制御装置。
11. 前記制御部が、前記移動体による前記第１領域の通過を許可しない場合、前記移動体を前記第１領域と異なる位置で待機させるか、もしくは前記移動体の移動速度を遅くすることにより前記移動体による前記第１領域への到着時刻を調整する、
    請求項９又は１０に記載の走行制御装置。
12. 前記制御部は、前記第１領域を通過した前記移動体から前記第１領域を通過したことを含む通過完了通知を受信した場合に、前記移動体が前記第１領域を通過したことを決定する
    請求項８〜１１のいずれか一項に記載の走行制御装置。
13. 前記制御部は、走行路を逆方向に走行する第１移動体及び第２移動体が存在するか否かの情報に基づき、前記第１移動体及び前記第２移動体の少なくとも一方に前記走行路のいずれか一方の端に位置する前記第１領域の通過の許容を問い合わせる命令が必要かどうかを決定する、
    請求項８〜１２のいずれか一項に記載の走行制御装置。
14. 前記第１領域にながる第１〜第３の走行路が存在し、
    前記制御部は、前記第１及び第２の走行路から前記第１領域を経由して前記第３の走行路に入る第１移動体及び第２移動体が存在するか否かの情報に基づき、前記第１移動体及び前記第２移動体の少なくとも一方に前記第１領域の通過の許容を問い合わせる命令が必要かどうかを決定する、
    請求項８〜１２のいずれか一項に記載の走行制御装置。
15. 前記通過順序決定部は、
    前記第１移動体の第１の前記第１領域の通過時刻が、前記第１移動体の第２の前記第１領域の通過時刻よりも早く、
    第２移動体の第１の前記第１領域の通過時刻が、前記第２移動体の第２の前記第１領域の通過時刻よりも遅く、
    前記第１移動体の第１の前記第１領域の通過時刻が、前記第２移動体の第１の前記第１領域の通過時刻よりも早く、
    前記第１移動体の第２の前記第１領域の通過時刻が、前記第２移動体の第２の前記第１領域の通過時刻よりも早いときは、
    前記第２移動体が第１の前記第１領域を通過する前に、前記第１移動体が先行して第１の前記第１領域を通過したか否かの確認は不要であることを利用して、前記第２移動体に第１の前記第１領域の通過が許容されるかを問い合わせる命令が必要かどうかを決定する、
    請求項１３又は１４のいずれか一項に記載の走行制御装置。
16. 前記競合条件は、
    同一時刻に走行路を逆方向に走行する２台以上の前記移動体が存在すること、
    走行路で同じ方向に移動する２台以上の前記移動体が衝突すること、
    走行路につながる交差部に２台以上の前記移動体が同時に到着する、もしくは前記走行路につながる交差部に１台以上の前記移動体が待機している状態で他の移動体が前記走行路を通過すること
    のいずれかを含む
    請求項１〜１５のいずれか一項に記載の走行制御装置。
17. 移動体同士の競合が発生する競合条件に基づいて、複数の移動体が通過する第１領域における前記複数の移動体の通過順序を決定するステップと、
    前記通過順序に基づき、前記複数の移動体の走行を制御するステップと
    を備えた走行制御方法。
18. 移動体同士の競合が発生する競合条件に基づいて、複数の移動体が通過する第１領域における前記複数の移動体の通過順序を決定するステップと、
    前記通過順序に基づき、前記複数の移動体の走行を制御するステップと
    をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

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