CN102804240A - 调度系统、方法和程序 - Google Patents

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Abstract

一种调度系统包括：链路创建装置，用于将链路创建为通过划分行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的局部路线；链路调整范围计算装置，用于针对每条链路，计算链路调整范围，作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体调度时间的调整范围；以及已调整行进计划决定装置，用于决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的所述移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。

Description

调度系统、方法和程序
技术领域
本发明涉及用于决定移动体的行进计划的调度系统、调度方法和调度程序。
背景技术
一般而言，使用调度系统来决定移动体(例如，飞机、火车、公共汽车，等等)在“预定的调度时间(调度通过时间)”通过“预定位置(指定的通过位置)”的行进计划，以防止移动体之间的异常接近。在非专利文献(NPL)1中描述了普通调度系统的示例。
NPL 1中描述的调度系统是空中交通控制调度系统，在该空中交通控制调度系统中，飞机是移动体，以及该空中交通控制调度系统被设计来决定在飞机之间不导致异常接近的飞行计划。飞机的飞行计划(行进计划)包括“指定的通过位置(纬度和经度)”以及与多个指定的通过位置相关联的“调度通过时间”。换言之，飞机向目标机场行进，根据从离港机场获取的飞行计划在调度通过时间通过指定的通过位置。
然而，在实际的飞行中，飞机可能由于天气变化等的影响而不能够在调度通过时间通过指定的通过位置。在这种情况下，空中交通控制调度系统调整从离港机场获取的飞行计划，以决定“不导致异常接近的新飞行计划(此后，称之为已调整行进计划)”。
下面描述NPL 1中描述的空中交通控制调度系统。NPL 1中描述的空中交通控制调度系统将注意力集中在空中区域中行进的一架飞机(此后，称之为关注移动体)上，以决定已调整行进计划，该已调整行进计划使得关注移动体与空中区域中行进的除关注移动体之外的飞机(此后，称之为相邻移动体)没有异常接近。该已调整行进计划是调整“关注移动体的行进计划(此后，称之为关注行进计划)”而不调整“相邻移动体的行进计划(此后，称之为相邻行进计划)”的结果。
首先，进行仿真，以确定当关注移动体和相邻移动体根据当前的关注行进计划和相邻行进计划行进时，是否产生冲突。只要有一个相邻移动体与关注移动体产生异常接近，就将调整关注行进计划中包括的与任何指定通过位置相关联的调度通过时间(例如，将调度通过时间提前或推后)。然后，使用已调整的关注行进计划再次执行仿真，以确定关注移动体是否与任何的相邻移动体有异常接近。
此后，重复“关注行进计划调整处理”和“异常接近仿真处理”，以及一旦可以确定已调整行进计划，结束重复执行的处理。
引用列表
非专利文献
NPL 1：Yutaka FUKUDA及其他两人发表的IEICE技术报告“Development of Assisting Tool for Time Management of Air TrafficControl，”IEICE.SANE 108(169)，第23-28页，2008年7月18日.
发明内容
技术问题
NPL 1中所描述的方法的问题是其花费较长时间来决定已调整行进计划。这是因为必须重复执行“用于对与关注移动体的任何指定通过位置相关联的调度通过时间进行调整的处理(关注行进计划的顺序调整)”和“仿真处理”来决定已调整行进计划，以使得在关注移动体和相邻移动体之间没有任何异常接近。
因此，本发明的目的是提供能够快速决定已调整行进计划的调度系统、调度方法和调度程序。
问题的解决方案
根据本发明的调度系统，其特征在于包括：链路创建装置，用于将链路创建为局部路线，所述局部路线是通过划分由行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的；链路调整范围计算单元，用于针对每条链路，计算链路调整范围，作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体调度时间的调整范围；以及已调整行进计划决定装置，用于决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。
根据本发明的调度方法，其特征在于包括：将链路创建为局部路线，所述局部路线是通过划分由行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的；针对每条链路，计算链路调整范围，作不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体调度通过时间的调整范围；以及决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。
根据本发明的调度程序，其特征在于使计算机执行：链路创建处理，用于将链路创建为局部路线，所述局部路线是通过划分由行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的；链路调整范围计算处理，用于针对每条链路，计算链路调整范围，作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体调度通过时间的调整范围；以及已调整行进计划决定处理，用于决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。
本发明的有利效果
根据本发明，可以快速决定已调整行进计划。
附图说明
图1是根据本发明的调度系统的第一示例性实施例的配置示例的方框图。
图2是由调度系统执行的操作的示例的流程图。
图3是关注行进计划的示例说明图。
图4是相邻行进计划的示例说明图。
图5是两个或更多个指定通过位置之间的链路的示例说明图。
图6是已调整行进计划的示例说明图。
图7是计算链路调整范围所使用的链路量的示例说明图。
图8是决定已调整行进计划的方法的示例说明图。
图9是调度系统的第二示例性实施例的配置示例的方框图。
图10是由调度系统执行的操作的示例流程图。
图11是决定要计算其调整范围的链路对的方法的示例说明图。
图12是用来决定要计算其调整范围的链路对的移动体区域的示例说明图。
图13是矩形移动体区域的示例说明图。
图14是平行四边形移动体区域的示例说明图。
图15是调度系统的最小配置的示例的方框图。
具体实施方式
示例实施例1
接下来，参考附图描述本发明的第一示例性实施例。图1是根据本发明的调度系统的第一示例性实施例的配置示例的方框图。参考图1，调度系统包括关注行进计划输入设备1、相邻行进计划输入设备2、数据处理设备3、存储设备4和已调整行进计划输出设备5。
具体地，关注行进计划输入设备1、相邻行进计划输入设备2、数据处理设备3和已调整行进计划输出设备5由诸如计算机(例如，个人计算机或工作站)之类的信息处理装置来实现，该信息处理装置根据程序来操作，包括数据处理功能、数据通信功能等。
具体地，由包括用于存储数据库等的数据存储功能的光碟驱动、磁碟驱动等来实现存储设备4。
关注行进计划输入设备1具有输入行进计划数据的功能，该行进计划数据指示了“要针对其调整行进计划的关注移动体”的行进计划。
相邻行进计划输入设备2具有输入行进计划数据的功能，该行进计划数据指示了“除关注移动体之外的所有相邻移动体”的行进计划。
存储设备4具有行进模型存储部41和行进条件存储部42。
行进模型存储部41预先存储了行进模型数据，该行进模型数据指示移动体从链路到链路移动时的行进模型。作为行进模型的示例，有匀速运动、匀加速运动等。例如，由管理员将行进模型数据预先注册到行进模型存储部41中。在该示例性实施例中，将连接在行进计划中两个指定通过位置之间的线段称为链路。
行进条件存储部42预先存储了行进条件数据，行进条件数据指示移动体从链路到链路移动时的行进条件，例如限制。作为行进条件的示例，存在如下限制：链路行进时间(例如，移动体在预定链路上行进的时间)应该是指定的时间或者更短。例如，由管理员将行进条件数据预先注册到行进条件存储部42中。
数据处理设备3包括链路创建装置31、链路调整范围计算装置32以及已调整行进计划决定装置33。
由根据程序操作的信息处理装置的CPU来具体实现链路创建单元31。链路创建单元31具有以下功能：基于由关注行进计划输入设备1和相邻行进计划输入设备2输入的行进计划数据，将链路创建为连接各个移动体的不同的两个指定通过位置之间的线段。链路创建装置31还具有以下功能：基于行进计划数据，指定从离港位置到目的地的预定数目的指定通过位置。
由根据程序操作的信息处理装置的CPU来具体实现链路调整范围计算装置32。链路调整范围计算装置32具有以下功能：针对每条链路，基于存储在行进模型存储部41中的行进模型数据，计算“关注移动体的调度通过时间的调整‘范围’(此后称之为链路调整范围)”，以使得关注移动体将不会与任何的相邻移动体有异常接近。此外，链路调整范围计算装置32具有以下功能：当针对链路设置行进条件时，查询行进条件存储部42，并修改链路调整范围以满足行进条件。在示例性实施例中，链路调整范围计算装置32确定当移动体之间的直线距离变为预定距离(例如，安全距离R)或更短时的异常接近状态。
由根据程序操作的信息处理装置的CPU来具体实现已调整行进计划决定装置33。已调整行进计划决定装置33具有以下功能：查询与链路调整范围计算装置32计算的关注移动体的每条链路相对应的链路调整范围，针对所有链路计算通常能够避免任何异常接近的链路调整的积集(product set)，以及决定已调整行进计划。
接下来参考图1和图2描述调度系统的操作。图2是由调度系统执行的操作的示例流程图。
当管理员使用关注行进计划输入设备1来执行对关注行进计划的输入操作以已调整行进计划时，关注行进计划输入设备1根据管理员的操作，向链路创建装置31输入与关注移动体有关的指示关注行进计划的行进计划数据。此外，当管理员使用相邻行进计划输入设备2来执行对相邻行进计划的输入操作时，相邻行进计划输入设备2根据管理员的操作，向链路创建装置31输入与相邻移动体有关的指示相邻行进计划的行进计划数据。
接下来，链路创建装置31根据所有的输入行进计划数据来将链路创建为连接在每个移动体的不同的两个指定通过位置之间的线段(图2中的步骤A1)。然后，链路创建装置31向链路调整范围计算装置32输出所创建的链路。
接下来，基于存储在行进模型存储部41中的与每条链路有关的行进模型数据，针对每条链路计算“关注移动体的调度通过时间的调整‘范围’(链路调整范围)”，以使得关注移动体将不会与相邻移动体有异常接近。在此之后，链路调整范围计算装置32基于存储在行进条件存储部42中的与每条链路有关的行进条件来修改链路调整范围(图2中的步骤A2)。
接下来，链路调整范围计算装置32确定是否完成对所有链路的链路调整范围的计算(图2中的步骤A3)。当确定计算没有完成时，链路调整范围计算装置32将过程移至步骤A2，重复后续处理。当确定完成计算时，链路调整范围计算装置32向已调整行进计划决定装置33输出已计算的链路调整范围，并将过程移至步骤A4。
基于从链路调整范围计算装置32针对每条链路输出的关注移动体的链路调整范围，已调整行进计划决定装置33针对所有链路计算通常能够避免任何异常接近的链路调整范围的积集，以决定已调整行进计划。具体地，已调整行进计划决定装置33基于已计算的链路调整范围的积集来产生指示已调整行进计划的行进计划数据，并向已调整行进计划输出设备5输出行进计划数据。
接下来将描述第一示例性实施例的调度系统的操作的特定示例。
描述示例性实施例中的调度系统的物理配置。示例性实施例中的调度系统包括关注行进计划输入设备1、相邻行进计划输入设备2、数据处理设备3、存储设备4和已调整行进计划输出设备5。
关注行进计划输入设备1、相邻行进计划输入设备2、数据处理设备3和已调整行进计划输出设备5具体由诸如计算机(例如，个人计算机或工作站)之类的信息处理装置来实现，该信息处理装置装配有由CPU(中央处理单元)等实现的数据处理装置、遵守Ethernet(注册商标)、无线LAN、专用通信网络等的数据通信单元以及数据存储单元，例如，RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、HDD(硬盘驱动器)等。具体地，由用于存储数据库等的光碟驱动、磁碟驱动等来实现存储设备4。
图3示出了关注移动体(A)的关注行进计划，以作为行进计划的特定示例。图3是关注行进计划的示例说明图。
在图3示出的示例中，关注移动体在当前时间tA0位于当前位置(xA0，yA0)。然后，关注移动体分别在调度通过时间tA1、tA2和tA3处行进通过指定通过位置(xA1，yA1)、(xA2，yA2)和(xA3，yA3)。例如，假设移动体是飞机，每个指定通过位置的x和y分别对应于经度和纬度。此外，假设移动体是公共汽车，指定通过位置对应于公共汽车站、十字路口等。
此外，图4示出了相邻移动体(B)的相邻行进计划，以作为行进计划的另一特定示例。图4是相邻行进计划的示例说明图。
在图4示出的相邻行进计划的示例中，相邻行进计划仅在指定通过位置的数目上不同于关注行进计划。随后，假设在示例性实施例中仅有一个相邻移动体存在，然而可以存在两个或更多个相邻移动体。此外，在示例性实施例中，在移动体根据图3和图4中示出的行进计划行进之后，当关注移动体和相邻移动体之间的直线距离在任何时候降到安全距离R以下时，确定是异常接近。
接下来将描述根据行进计划创建链路的方法。具体地，图1示出的链路创建装置31创建链路。
作为最简单的链路创建方法，链路创建装置31创建例如如图3或4中示出的连接在当前位置与相邻的指定通过位置之间，或者连接在相邻的指定通过位置之间的线段作为链路。然而，在该链路创建方法中，链路的数目随着指定通过位置的数目的增加而增加。因此，由于链路调整范围计算装置32计算所有链路的链路调整范围，处理时间变长了。
因此，例如，如图5所示，如果各个指定通过位置存在于连接两个或更多个指定通过位置的近似直线附近，链路创建装置31可以创建跨两个或更多指定通过位置的链路。图5是说明跨越两个或更多个指定通过位置的链路的示例的示意图。在下面的描述中，使用连接在当前位置和相邻的指定通过位置之间或者连接在相邻的指定通过位置之间的线段来作为链路。
接下来，将描述计算链路调整范围的方法。具体地，图1所示的链路调整范围计算装置32执行用于计算链路调整范围的处理。
在关注移动体的已调整行进计划中，假设将最终的指定通过位置(对应于图3中的指定通过位置3)的调度通过时间tA3改变为tA3+Δt。还假设例如行进模型存储部41中存储的链路A01、A12和A23的行进模型是匀速行进。在这种情况下，链路调整范围计算装置32使用图6所示的链路距离LA(k-1)(k)来计算指定通过位置k＝1，2的调度通过时间tAk。
由于不能修改当前位置处的当前时间，将其设为tA0。在下面的描述中，假设移动体的链路的行进模型是匀速行进，然而本发明不限于此。例如，行进模型可以以匀加速行进。与以上示例相似，即使行进模型不是匀速行进，链路调整范围计算装置32也可以使用Δt来计算指定通过位置k＝1，2的调度通过时间tAk。
在此集中于关注移动体的链路A12，当关注移动体在路线A12匀速行进时，链路调整范围计算装置32可以分别使用方程(1)和(2)来确定任何时间t的位置xA(t)、yA(t)。
[数学式1]
x A ( t ) = x A 1 + x A 2 - x A 1 t A 2 ( Δt ) - t A 1 ( Δt ) { t - t A 1 ( Δt ) } (方程1)
y A ( t ) = y A 1 + y A 2 - y A 1 t A 2 ( Δt ) - t A 1 ( Δt ) { t - t A 1 ( Δt ) } (方程2)
类似地，集中于相邻移动体的链路B12，当相邻移动体在路线B12匀速行进时，链路调整范围计算装置32可以分别使用方程(3)和(4)来确定任何时间t的位置xB(t)、yB(t)。
[数学式2]
x B ( t ) = x B 1 + x B 2 - x B 1 t B 2 - t B 1 { t - t B 1 } (方程3)
y B ( t ) = y B 1 + y B 2 - y B 1 t B 2 - t B 1 { t - t B 1 } (方程4)
由于没有改变相邻行进计划中的调度通过时间，相邻移动体的位置xB(t)、yB(t)在任何时候t都不包括Δt。
此外，链路调整范围计算装置32可以使用方程(5)来确定从位置xA(t)、yA(t)和位置xB(t)、yB(t)起，关注移动体和相邻移动体之间在任何时候t的距离L。
[数学式3]
L = { x A ( t ) - x B ( t ) } 2 + { y A ( t ) - y B ( t ) } 2 (方程5)
为了防止关注移动体和相邻移动体之间的异常接近，仅必须计算在任何时候满足“距离L＞安全距离R”的Δt。从而，由方程(6)来表达“关注移动体的链路A12的链路调整范围ΔtA12B12”，其用于防止与相邻移动体行进链路B12的异常接近。
[数学式4]
ΔtA12B12L＜ΔtA12B12＜ΔtA12B12U
ΔtA12B12subjectto{L(ΔtA12B12)＞R}(方程6)
方程(6)中的ΔtA12B12L指示调整范围ΔtA12B12的下限。另一方面，方程(6)中的ΔtA12B12U指示调整范围ΔtA12B12的上限。
链路调整范围计算装置32相对于相邻移动体的所有链路来计算关注移动体的所有链路的链路调整范围。在图3和图4的行进计划中，由于关注移动体的链路的数目是3，以及相邻移动体的链路的数目是2，链路对的数目是6(＝3×2)。因此，链路调整范围计算装置32总共执行6次对链路调整范围的计算。一般而言，方程(6)是高次的Δt不等式。因此，链路调整范围计算装置32使用已知的解法来解方程(6)，例如代数解法(如，四次方程的Ferrari解法)或近似解法(例如，Newton法)。
当链路对的数目较大，并因此花长时间来解高次方程时，链路调整范围计算装置32可以使用例如图7中示出的“在三维空间(t-x-y)包含关注移动体的链路A12的六面体(之后称之为链路体积VA12)”来执行对链路调整范围的近似计算。链路体积VA12由顶面和底面(对应于图7中的两个填充面)以及四个侧面组成，顶面和底面与xy平面平行并在平面中包含指定通过位置1和2。在链路体积VA12中，假设从指定通过位置2到顶面的每个侧面的正常距离取比安全距离R大的值。类似地，假设从指定通过位置1到底面的每个侧面的正常距离取比安全距离R大的值。
利用这种方式，链路调整范围计算装置32可以计算满足以下条件的Δt，以执行对“针对关注移动体的链路A12的链路调整范围ΔtA12B12”的近似计算：相邻移动体的链路B12既没有与链路体积VA12的四个侧面交叉，也没有包含在链路体积VA12中。当通过使用链路体积VA12对链路调整范围进行计算时，由于最多仅必须对二次方程求解，与对高次不等式求解的情况相比，可以缩短计算时间。
接下来，在计算链路调整范围之后，链路调整范围计算装置32基于在行进条件存储部42中存储的与“移动体在链路上行进的限制条件”有关的行进条件数据来修改链路调整范围。例如，当存在禁止“关注移动体在链路A12上的行进速度”超过“安全行进速度V”的行进条件时，链路调整范围计算装置32计算满足方程(7)的链路调整范围Δtcnd。
[数学式5]
ΔtcndL＜Δtcnd＜ΔtcndU
&Delta;t cnd subjectto { L A 12 t A 2 ( &Delta;t ) - t A 1 ( &Delta;t ) < V }
t Ak ( &Delta;t ) = t Ak + &Sigma; t = 1 k &alpha;i &times; &Delta;t (方程7)
方程(7)中的ΔtcndL指示调整范围Δtcnd的下限。另一方面，ΔtcndU指示调整范围Δtcnd的上限。然后，链路调整范围计算装置32将“已计算的调整范围ΔtA12B12”和“链路调整范围Δtcnd”的积集确定为新的“链路调整范围ΔtA12B12”。
接下来，描述决定关注移动体的已调整行进计划的方法。具体地，图1所示的已调整行进计划决定装置33执行用于决定已调整行进计划的处理。
在图3和图4的行进计划的情况下，链路调整范围计算装置32向已调整行进计划决定装置33输出已计算的链路调整范围tA01B01、tA01B01、tA12B01、tA12B02、tA23B01和tA23B02。
接下来，已调整行进计划决定装置33计算链路调整范围的积集，以决定最终的Δt范围。在图3和图4的行进计划的情况下，已调整行进计划决定装置33将最终的Δt范围决定为图8所示的“ΔtA23B01L＜Δt＜ΔtA01B01U”。图8是相邻行进计划的决定方法的示例说明图。
换言之，由于如果Δt满足“ΔtA23B01L＜Δt＜ΔtA01B01U”，可以避免关注移动体和相邻移动体之间的异常接近，已调整行进计划决定装置33如图6所示的示例从Δt计算调度通过时间(tA1、tA2)，以决定调整调度计划。具体地，基于所计算的调度通过时间(tA1、tA2)，已调整行进计划决定装置33产生指示已调整行进计划的行进计划数据，并向已调整行进计划输出设备5输出行进计划数据。如果链路调整范围的积集是空的，已调整行进计划决定装置33确定没有能够避免异常接近的已调整行进计划。
之后，已调整行进计划输出设备5执行控制，例如在显示部上显示从已调整行进计划决定装置33输出的行进计划数据。
在前述的第一示例性实施例中，针对链路调整范围计算装置32基于存储在行进条件存储部42中的行进条件数据对链路调整范围(ΔtA12B12)进行修改的示例进行了描述，然而，处理的顺序不限于此。例如，以链路调整范围计算装置32向已调整行进计划决定装置33输出从行进条件数据计算的链路调整范围(Δtcnd)，以及已调整行进计划决定装置33计算链路调整范围(ΔtA12B12)和链路调整范围(Δtcnd)的积集以决定已调整行进计划的方式来执行处理。
此外，在该示例性实施例中，用于创建链路的处理是在关注行进计划输入设备1和相邻行进计划输入设备2向数据处理设备3输出行进计划数据之后执行的，然而，可以以关注行进计划输入设备1和相邻行进计划输入设备2事先创建链路，并向数据处理设备3输出链路创建结果的方式来执行处理。
接下来描述示例性实施例的效果。
在示例性实施例中，由于已调整行进计划是基于针对每条链路计算的“关注移动体的调度通过时间的调整‘范围’(链路调整范围)”来决定的，不需要重复执行“关注行进计划顺序调整处理”和“异常接近仿真处理”。因此，可以快速决定导致关注移动体和相邻移动体之间没有异常接近的已调整行进计划。
示例实施例2
接下来，参考附图描述本发明的第二示例性实施例。图9是调度系统的第二示例性实施例的配置示例的方框图。
参考图9，对示例实施例中的调度系统进行配置，以使得除了图1中示出的第一示例性实施例的配置之外，数据处理设备3包括链路分类装置34，存储设备4包括链路对存储部43。
由根据程序操作的信息处理装置的CPU来具体实现链路分类装置34。链路分类装置34具有如下功能：计算由链路创建装置31创建的“关注移动体的每条链路”和“相邻移动体的每条链路”之间的最短距离，以指定其之间的最短距离低于安全距离R的链路对(此后，称之为要针对其计算链路调整范围的链路对)。链路分类装置34还具有将所指定的要针对其计算链路调整范围的链路对存储在链路对存储部43中的功能。
在示例性实施例中，链路调整范围计算装置32仅针对链路调整范围要被计算并存储在链路对存储部43中的链路对来计算链路调整范围。
接下来参考图9和图10，描述示例性实施例中的调度系统的操作。图10是由调度系统执行的操作的示例流程图。
由于图10中示出的步骤A1、A2和A4中的操作与第一示例性实施例中由链路创建装置31、链路调整范围计算装置32以及已调整行进计划决定装置33执行的操作相同，将省略对其的赘述。
在第一示例性实施例中，针对由链路创建装置31创建的“关注行进计划中的链路”和“相邻行进计划中的链路”的所有链路对来计算链路调整范围(链路调整范围计算装置32)，以决定关注移动体的已调整行进计划。
另一方面，在本示例性实施例中，链路分类装置34计算由链路创建装置31在步骤A1中创建的“关注移动体的每条链路”和“相邻移动体的每条链路”之间的最短距离，以指定其之间的最短距离低于安全距离R的链路对(要针对其计算链路调整范围的链路对)。然后，链路分类装置34将所指定的要针对其计算链路调整范围的链路对存储在链路对存储部43中。
此后，链路调整范围计算装置32仅针对链路调整范围要被计算并存储在链路对存储部43中的链路对来计算链路调整范围(步骤A2和步骤B2)。
接下来，根据与第一示例性实施例中决定已调整行进计划(步骤A4)相同的处理，已调整行进计划决定装置33基于链路调整范围计算装置32计算的链路调整范围来针对所有链路计算通常能够避免任何异常接近的链路调整范围的积集。具体地，已调整行进计划决定装置33基于已计算的链路调整范围的积集来产生指示已调整行进计划的行进计划数据，并向已调整行进计划输出设备5输出行进计划数据。
接下来将描述第二示例性实施例的调度系统的操作的特定示例。
该示例性实施例与第一示例性实施例的不同之处在于，除了第一示例性实施例的配置之外，数据处理设备3包括链路分类装置34，存储设备4包括链路对存储部43。
参考图11来描述链路分类装置34指定要针对其计算调整范围的链路对的方法。图11是决定要针对其计算调整范围的链路对的方法的示例说明图。图11示出的是关注移动体的链路A12和相邻移动体的链路B01和B12，链路A12由指定通过位置(xA1，yA1)和(xA2，yA2)组成，链路B01和B12由指定通过位置(xB0，yB0)、(xB1，yB1)和(xB2，yB2)组成。
首先，链路分类装置34计算由链路A12和B01组成的链路对(A12，B01)中的链路之间的最短距离S(A12，B01)。
接下来，链路分类装置34确定所计算的最短距离S(A12，B01)是否低于安全距离R。
然后，在确定S(A12，B01)低于安全距离R(S(A12，B01)＜R)时，链路分类装置34确定“关注移动体行进链路A12”和“相邻移动体行进链路B01”之间存在异常接近的可能性，并将链路对(A12，B01)作为要针对其计算调整范围的链路对存储在链路对存储部43中。
换言之，链路排序装置34仅基于“在任何时候位于链路A12上的关注移动体”与“在任何时候位于链路B01上的相邻移动体1”之间的最短距离来确定异常接近的可能性。
类似地，链路排序装置34计算针对相邻移动体的剩余链路B12的链路对(A12，B12)的最短距离S(A12，B12)。然后，链路排序装置34确定所计算的最短距离S(A12，B12)是否低于安全距离R，以确定A12和B12是否是要针对其计算调整范围的链路对。
此后，在完成对要针对其计算调整范围的链路对的确定时，针对“关注移动台的所有链路”和“相邻移动体的所有链路”的所有对，链路分类装置34结束处理。
与第一示例性实施例的区别在于，在本示例性实施例中重要的是不需要使用任何调度通过时间t来指定要针对其计算调整范围的链路对。换言之，仅使用移动体的位置数据(x，y)，链路排序装置34仅必须指定要针对其计算调整范围的链路对。
这是因为链路调整范围计算装置32和已调整行进计划决定装置33改变了关注移动体的指定通过位置(x，y)处的调度通过时间t，链路调整范围计算装置32和已调整行进计划决定装置33在链路分类装置34之后执行处理。换言之，即使考虑到调度通过时间t来指定要计算调度范围的链路对，链路分类装置34也不能确定异常接近的可能性。
随着移动体的链路数目的增加，“关注移动体的所有链路”和“相邻移动体的所有链路”的所有组合的数目也增加。在这种情况下，可能花费较长时间来执行用于将链路对指定为调整范围的目标的处理。因此，如图12所示，可以使用包括行进路线线路图的区域(此后，称之为移动体区域)来缩短用于将链路对指定为调整范围的目标的时间，该行进路线线路图由多条链路组成。
作为相邻移动体的行进区域(此后，称之为相邻移动体区域)的特定示例，图13中示出了矩形区域。图13是矩形移动体区域的示例说明图。
链路分类装置34使用“最大x坐标xBmax，最小x坐标xBmin”和“最大y坐标yBmax，最小y坐标yBmin”来创建矩形区域，该“最大x坐标xBmax，最小x坐标xBmin”和“最大y坐标yBmax，最小y坐标yBmin”是从相邻移动体的所有链路的指定通过位置(x，y)提取来作为相邻移动体区域的。
与相邻移动体区域相似，链路分类装置34还创建矩形区域形状的关注移动体的行进区域(此后称之为关注移动体区域)，然而该区域被扩大了安全距离R的长度。
接下来，链路分类装置34确定关注移动体区域和相邻移动体区域之间的重叠，以确定“关注移动体区域中包括的关注移动体行进链路”和“相邻移动体区域中包括的相邻移动体行进链路”之间的异常接近的可能性。具体地，当关注移动体区域和相邻移动体区域交叠时，链路分类装置34确定异常接近的可能性。从而，由于可以通过使用移动体区域来针对多条链路共同指定要针对其计算调整范围区域的链路对，可以缩短将链路对指定为调整范围的目标的时间。
移动体的形状可以是除了图13中示出的矩形区域之外的任何形状。作为除了矩形区域形状之外的移动体区域，例如，存在图14所示的平行四边形形状的区域。
平行四边形区域是包括线段T和线段B以及线段L和线段R的闭合表面，线段T和线段B是通过将使用移动体区域中包括的所有链路的指定通过位置(x，y)来计算的近似直线沿着y轴平移而获得的，线段L和线段R是由从移动体区域中包括的所有链路的指定通过位置(x，y)提取的最小x坐标和最大x坐标而获得的。
如图14所示，与矩形区域相比，平行四边形的区域是更适于移动体的多个链路所组成的路线线路图的形状。因此，链路分类装置34可以使用平行四边形形状的区域来更紧密地指定作为调整范围的目标的链路对。
接下来，链路调整范围计算装置32仅针对链路对存储部43中存储的作为调整范围的目标的链路对来计算链路调整范围，并向已调整行进计划决定装置33输出所计算的链路调整范围。
如上所述，在第二示例性实施例中，关注行进计划输入设备1和相邻行进计划输入设备2在向数据处理设备3输出行进计划数据后执行用于对链路进行创建和分类的处理，然而执行的顺序不限于此。例如，关注行进计划输入设备1和相邻行进计划输入设备2可以在向数据处理设备3输出行进计划数据前执行用于对链路进行创建和分类的处理。
接下来将描述示例性实施例的效果。
在示例性实施例中，事先缩小了作为用于计算链路调整范围的目标的链路对(要针对其计算链路调整范围的链路对)的范围，该计算基于“关注移动体的各条链路”和“相邻移动台的各条链路”之间的最短距离。这可以减少图9中的链路调整范围计算装置32执行的链路调整范围计算的次数。因此，可以快速决定在注移动体和相邻移动体之间不导致异常接近的已调整行进计划。
由上，可以认为根据本发明的调度系统包括用于解决该问题的以下装置。
根据本发明的调度系统包括：链路创建装置(图1中的链路创建装置31)，用于创建“连接在移动体不同的两个指定通过位置之间的线段(称之为链路)”；链路调整范围计算装置(图1中的链路调整范围计算装置32)，用于针对每条链路，基于“移动体在链路上行进时的行进模型(存储在图1中的行进模型存储部41中)”和“移动体在链路上行进时的限制条件(存储在图1中的行进条件存储部42中)”计算“关注移动体的调度通过时间的调整‘调整’范围(链路调整范围)”，以使得关注移动体将不会与相邻移动体发生异常接近；以及已调整行进计划决定装置(图1中的已调整行进计划决定装置33)，用于使用链路调整范围计算装置计算的链路调整范围来决定已调整行进计划。
由于这种配置适于基于针对每条链路计算的关注移动体的链路调整范围来决定已调整行进计划，不需要重复执行“关注行进计划顺序调整处理”和“异常接近仿真处理”，并且可以问题解决。
可以认为本发明具有以下效果。
本发明的效果是能够仅通过存储“移动体在链路上行进时的行进模型”来快速决定不在关注移动体和相邻移动体之间导致异常接近的已调整行进计划。
这是因为已调整行进计划是基于针对每条链路计算的关注移动体的链路调整范围来决定的，以消除对重复执行“关注行进计划顺序调整处理”和“异常接近仿真处理”的需要。
接下来，将描述根据本发明的调度系统的最小配置。图15是调度系统的最小配置的方框图。如图15中所示，作为最少组件，调度系统包括链路创建装置31、链路调整范围计算装置32和已调整行进计划决定装置33。
在图15示出的调度系统的最小配置中，链路创建装置31将链路创建为通过划分行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的局部路线。接下来，链路调整范围计算装置32针对每条链路计算链路调整范围，作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体的调度通过时间的调整范围。接下来，已调整行进计划决定装置33决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。
从而，根据调度系统的最小配置，可以在短时间内决定用于使预定移动体避免与另一移动体的异常接近的已调整行进计划。
要注意的是，在示例性实施例中，示出了以下(1)至(8)所示的调度系统的特征配置：
(1)一种调度系统，其特征在于包括：链路创建装置(例如，由链路创建装置31实现)，用于将链路(例如，链路A01)创建为局部路线，所述局部路线是通过划分行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的；链路调整范围计算装置(例如，由链路调整范围计算装置32实现)，用于针对每条链路，计算链路调整范围(例如，ΔtA01B01)作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体的调度通过时间的调整范围；以及已调整行进计划决定装置(例如，由已调整行进计划决定装置33实现)，用于决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。
(2)可以配置调度系统，使得调度系统决定已调整行进计划，该已调整行进计划用于使移动体根据在预定的调度通过时间通过预定的指定通过位置，并且不导致所述移动台与另一移动体产生异常接近的行进计划来行进，以及已调整行进计划决定装置基于行进模型数据和行进条件数据来决定已调整行进计划数据，行进模型数据指示移动体沿行进路线行进时的行进特征，且行进条件数据指示移动体沿行进路线行进时的限制条件。
(3)可以将调度系统配置为还包括：行进模型存储装置(例如，由行进模型存储部41实现)，用于存储行进模型数据；以及行进条件存储装置(由行进条件存储部42实现)，用于存储行进条件数据，其中，链路调整范围计算装置基于存储在行进模型存储装置中的行进模型数据和存储在行进条件存储装置中的行进条件数据来计算链路调整范围。
(4)可以配置调度系统，使得链路调整范围计算装置针对每条链路，基于行进模型存储装置中存储的、与每条链路有关的行进模型数据来针对每条链路计算链路调整范围，以使得预定的移动体将不会与另一移动体发生异常接近。
(5)可以配置调度系统，以使得链路调整范围计算装置基于行进条件存储装置中存储的、与每条链路有关的行进条件来修改所计算的链路调整范围，以决定新的链路调整范围。
(6)可以配置调度系统，使得已调整行进计划决定装置基于链路调整范围计算装置计算的链路调整范围来计算所有链路计算普遍适用的能够避免移动体之间任何异常接近的链路调整范围的积集，以基于所计算的链路调整范围的积集来决定与移动体有关的已调整行进计划数据。
(7)可以将调度系统配置为还包括：链路分类装置(例如，由链路分类装置34实现)，用于计算预定移动体的链路与另一移动体的链路之间的最短距离(例如，最短距离S)，以指定所计算的链路间的最短距离是预定距离(例如，安全距离R)或更短的链路对，其中，链路调整范围计算装置针对链路分类装置指定的链路对来计算链路调整范围。
(8)可以配置调度系统，以使得链路分类装置使用移动体区域(例如，图12所示的关注移动体区域)来确定移动体区域之间的重叠(例如，确定关注移动体区域和相邻移动体区域之间的重叠)，以确定移动体是否彼此产生异常接近，并基于确定结果来指定其间的最短距离是预定距离或更短的链路对，其中，移动体区域包括由移动体的多个链路组成的行进路线。
可以将前述示例性实施例的部分或者全部描述为与以下的补充注释一样，然而不限于此。
(补充注释1)一种调度系统，其特征在于包括：链路创建装置，用于将链路创建为通过划分行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的局部路线；链路调整范围计算装置，用于针对每条链路，计算链路调整范围，作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体的调度通过时间的调整范围；以及已调整行进计划决定装置，用于决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。
(补充注释2)根据补充注释1所述的调度系统，其中，调度系统决定已调整行进计划，该已调整行进计划用于使移动体根据在预定的调度通过时间通过预定的指定通过位置，并且不导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的行进计划来行进，以及已调整行进计划决定装置基于行进模型数据和行进条件数据来决定已调整行进计划数据，行进模型数据指示移动体沿行进路线行进时的行进特征，且行进条件数据指示移动体沿行进路线行进时的限制条件。
(补充注释3)根据补充注释2所述的调度系统，还包括：行进模型存储装置，用于存储行进模型数据；以及行进条件存储装置，用于存储行进条件数据，其中，链路调整范围计算装置基于存储在行进模型存储装置中的行进模型数据和存储在行进条件存储装置中的行进条件数据来计算链路调整范围。
(补充注释4)根据补充注释2或补充注释3所述的调度系统，其中，链路创建装置针对所有移动体的行进计划，将链路创建为连接在移动体不同的两个指定通过位置之间的线段。
(补充注释5)根据补充注释3或补充注释4所述的调度系统，其中，链路调整范围计算装置针对每条链路，基于行进模型存储装置中存储的、与每条链路有关的行进模型数据来针对每条链路计算链路调整范围，以使得预定的移动体将不会与另一移动体发生异常接近。
(补充注释6)根据补充注释3至补充注释5中任一项所述的调度系统，其中，链路调整范围计算装置基于行进条件存储装置中存储的、与每条链路有关的行进条件数据来修改所计算的链路调整范围，以决定新的链路调整范围。
(补充注释7)根据补充注释2至补充注释6中任一项所述的调度系统，其中，已调整行进计划决定装置基于链路调整范围计算装置计算的链路调整范围来计算所有链路普遍适用的能够避免移动体之间任何异常接近的链路调整范围的积集，以基于所计算的链路调整范围的积集来决定与移动体有关的已调整行进计划数据。
(补充注释8)根据补充注释2至补充注释7中任一项所述的调度系统，还包括：链路分类装置，用于计算预定移动体的链路与另一移动体的链路之间的最短距离，以指定其间所计算的最短距离是预定距离或更短的链路对，其中，链路调整范围计算装置针对链路分类装置指定的链路对来计算链路调整范围。
(补充注释9)根据补充注释8所述的调度系统，还包括：链路对存储装置，用于存储链路分类装置指定的链路对。
(补充注释10)根据补充注释8或补充注释9所述的调度系统，其中，链路分类装置使用移动体区域来确定移动体区域之间的重叠，以确定移动体是否彼此产生异常接近，并基于确定结果来指定其间的最短距离是预定距离或更短的链路对，其中，各个移动体区域包括由移动体的多个链路组成的行进路线。
(补充注释11)一种调度方法，其特征在于包括：将链路创建为通过划分行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的局部路线；针对每条链路，计算链路调整范围，作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体的调度通过时间的调整范围；以及决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。
(补充注释12)根据补充注释11所述的调度方法，其中，调度方法决定已调整行进计划，该已调整行进计划用于使移动体根据在预定的调度通过时间通过预定的指定通过位置，并且不导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的行进计划来行进，以及基于行进模型数据和行进条件数据来决定已调整行进计划数据，行进模型数据指示移动体沿行进路线行进时的行进特征，且行进条件数据指示移动体沿行进路线行进时的限制条件。
(补充注释13)一种调度程序，使计算机执行：链路创建处理，用于将链路创建为通过划分行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的局部路线；链路调整范围计算处理，用于针对每条链路，计算链路调整范围，作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体的调度通过时间的调整范围；以及已调整行进计划决定处理，用于决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。
(补充注释14)根据补充注释13所述的调度程序，其中，调度程序决定已调整行进计划，该已调整行进计划用于使移动体根据在预定的调度通过时间通过预定的指定通过位置，并且不导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的行进计划来行进，以及使已调整行进计划决定处理下的计算机基于行进模型数据和行进条件数据来决定已调整行进计划数据，行进模型数据指示移动体沿行进路线行进时的行进特征，且行进条件数据指示移动体沿行进路径行进时的限制条件。
如上所述，虽然参考示例性实施例和示例描述了本发明，本发明不限于前述的示例性实施例和示例。可以对本发明的配置和细节作出本领域技术人员在本发明的范围之内可以理解的各种改变。
本申请要求日本专利申请No 2010-061120的优先权，该专利申请于2010年3月17日提交，其全部公开以参考方式并入本文。
工业应用性
可以将本发明应用于决定移动体(例如，飞机、火车或公共汽车)的行进计划的目的。此外，还可以将快速检测移动体之间的异常接近以决定行进计划的功能应用于以下目的：防止工厂或工作区域中移动机械之间的碰撞事故。
附图标记列表
1关注行进计划输入设备
2相邻行进计划输入设备
3数据处理设备
4存储设备
5已调整行进计划输出设备
31链路创建装置
32链路调整范围计算装置
33已调整行进计划决定装置
34链路分类装置
41行进模型存储部
42行进条件存储部
43链路对存储部

Claims (10)

1.一种调度系统，包括：
链路创建装置，用于将链路创建为通过划分行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的局部路线；
链路调整范围计算装置，用于针对每条链路，计算链路调整范围，作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体调度通过时间的调整范围；以及
已调整行进计划决定装置，用于决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的所述移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。
2.根据权利要求1所述的调度系统，其中：
所述调度系统决定已调整行进计划，所述已调整行进计划用于使移动体根据在预定的调度通过时间通过预定的指定通过位置，并且不导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的行进计划来行进，并且
已调整行进计划决定装置基于行进模型数据和行进条件数据来决定已调整行进计划数据，所述行进模型数据指示所述移动体沿行进路线行进时的行进特征，且所述行进条件数据指示所述移动体沿行进路线行进时的限制条件。
3.根据权利要求2所述的调度系统，还包括：
行进模型存储装置，用于存储所述行进模型数据；以及
行进条件存储装置，用于存储所述行进条件数据，
其中，所述链路调整范围计算装置基于存储在所述行进模型存储装置中的所述行进模型数据和存储在所述行进条件存储装置中的所述行进条件数据来计算链路调整范围。
4.根据权利要求3所述的调度系统，其中，所述链路调整范围计算装置基于所述行进模型存储装置中存储的、与每条链路有关的所述行进模型数据来针对每条链路计算链路调整范围，以使得预定的移动体将不会与另一移动体发生异常接近。
5.根据权利要求3或4所述的调度系统，其中，所述链路调整范围计算装置基于所述行进条件存储装置中存储的、与每条链路有关的所述行进条件数据来修改所计算的链路调整范围，以决定新的链路调整范围。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的调度系统，其中，所述已调整行进计划决定装置基于所述链路调整范围计算装置计算的链路调整范围来计算所有链路普遍适用的能够避免移动体之间任何异常接近的链路调整范围的积集，以基于所计算的链路调整范围的积集来决定与移动体有关的已调整行进计划数据。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的调度系统，还包括：
链路分类装置，用于计算预定移动体的链路与另一移动体的链路之间的最短距离，以指定所计算的链路间的最短距离是预定距离或更短的链路对，
其中，所述链路调整范围计算装置针对所述链路分类装置指定的链路对来计算链路调整范围。
8.根据权利要求7所述的调度系统，其中，所述链路分类装置使用移动体区域来确定所述移动体区域之间的重叠，以确定移动体是否彼此产生异常接近，并基于确定结果来指定链路间的最短距离是预定距离或更短的链路对，其中，各个移动体区域包括由移动体的多条链路组成的行进路线。
9.一种调度方法，包括：
将链路创建为通过划分行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的局部路线；
针对每条链路，计算链路调整范围，作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体调度通过时间的调整范围；以及
决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的所述移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路由的所有链路的链路调整范围来进行的。
10.一种调度程序，使计算机执行：
链路创建处理，用于将链路创建为通过划分行进计划数据所指示的移动体的行进路线而获得的局部路线；
线路调整范围计算处理，用于针对每条链路，计算链路调整范围，作为不会导致所述移动体与另一移动体产生异常接近的所述移动体调度通过时间的调整范围；以及
已调整行进计划决定处理，用于决定已调整行进计划数据，所述已调整行进计划数据指示调整之后的所述移动体的行进计划，所述调整是使用构建行进路线的所有链路的链路调整范围来进行的。
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