CN106462931A - 乘务员线路任务制作系统及乘务员线路任务制作方法 - Google Patents

Abstract

提供一种防止组合数的爆发性增加、能够实现处理的高速化及通用化的乘务员线路任务制作系统及乘务员线路任务制作方法。具有线路分割机构，求出将车辆运用用规定的目标时间分割的分割数，计算用预先设定的分割候选点的某个分割候选点进行了分割的情况下的各线路的成本，以该成本为最小的分割点将线路分割。此外，决定被分割的线路的连续组建数，按照多个上述车辆运用的每个车辆运用，判断这些分割数能否被连续组建数除尽。关于除不尽的车辆运用，列举以连续组建数组建的连续的线路和剩余的线路的组合模式，将这些各个模式的剩余线路与其他车辆运用的各个模式的剩余线路组合而组建。并且，如果以该连续组建数组建的线路是预定的容许时间范围内，则计算它们的成本，将成本最低的组建的线路作为乘务员任务。

Description

乘务员线路任务制作系统及乘务员线路任务制作方法

技术领域

本发明涉及能够应用到铁路、公共汽车路线、或长距离卡车输送等交通运输业中的乘务员线路任务制作系统及乘务员线路任务制作方法。

背景技术

在铁路或公共汽车业中，使用拥有的车辆从早晨运用到深夜。在此情况下，随着车辆的运用，该乘务员注意1人1天的工作时间而换班乘务。例如，在车辆从早晨连续运用到深夜的情况下，3名乘务员从早晨到中午、从中午到傍晚、从傍晚到深夜换班乘务，来运用该车辆。

如果假设1天的工作时间为8小时，则乘务员此时间能够连续地工作。另一方面，必须避免8小时连续乘务那样的情况。如果路线长度较短，则发生终点站处的折返，所以只要能够取得充分的间隔进行休息，也能够实现乘务不连续地8小时的连续工作。但是，在路线长度较长、连续乘务时间较长的情况下，需要考虑安全而在途中换班。例如，在3小时连续乘务后进行1小时休息、将其组合两次而成为1天的工作。

根据这样的背景，乘务员的任务(乘务员在1次的出勤中执行的工作内容的单位)被按照如下方式制作的情况较多，即：把将车辆的运用分割为几个的、时间较短的乘务线路，与其他车辆运用的分割的线路组合而成为1天8小时的工作。

另一方面，铁路或公共汽车等运输业的管理在如上述那样考虑安全的同时，以乘务员成本的降低为目标，考虑想要组合乘务员任务，以使乘务员数量为最小、休息时间也成为所需的最小限度。

以往，计划负责人一边试错，一边在确保安全性的基础上找出了在成本上满足最优的条件的乘务员线路的组合、和根据其组建的乘务员任务。但是，能够分割线路的时机存在无数个，将其组合而成的任务能够无限地做出。在人的工作中，验证并想出这样的数量众多的组合是困难的，某种程度上简单论断来决定线路和任务。因此，可以想到并不能真正找到最优的线路。

所以，想要将该工作系统化，借助计算机的力量计算全部的组合并找出最优的组合。在这样的系统中，想要列举所有能够分割的线路模式，计算所有该组合，从而找出最优的任务。但是，越是使乘务员的1次乘车线路变小(使车辆运用的分割数量变多)，分割的线路的模式数量就越增加，其组合数量就越变多，在计算中就越花费时间。在这样考虑的系统中，也有为了计算最优的组合而花费数小时以上的情况。因此，在规模较大的业者中，组合数量飞跃性地变多，有不能在可容许的时间内得到处理结果的问题。

因此，在以往的系统中各式各样地进行了减少计算量的精心设计。例如，从多个存在的组合中设定不需计算的条件、进行组合树的枝杈砍除、或预先设定线路的分割模式或任务组建模式。通过这些，减少计算量而实现高速化。

但是，路线的条件及车辆运用的条件根据业者而不同，在上述方法中，由于成为该业者特有的模式，所以难以通用化。所以，希望用通用的方法削减计算量并能够使处理高速化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－11976号公报

专利文献2：日本特开平10－175550号公报

专利文献3：日本特开2003－154939号公报

发明内容

发明要解决的课题

这样，在以往的系统中，在组建分割后的线路时，使用车辆运用中包含的全部的线路，在车辆运用间制作组合，所以找到了存在无数组合中的最优的组合。因此，如果分割后的线路数增加，则线路数飞跃性地增加，组合数也以阶乘形式变大，花费许多的处理时间。所以，虽然通过引入间隔剔除组合的处理或条件而减少了处理量，但通过该方法难以实现通用化。

在本发明中，提供一种能够防止因组合数的爆发而在能够容许的时间内不能进行处理、能够实现处理的高速化及通用化的乘务员线路任务制作系统及乘务员线路任务制作方法。

用于解决课题的手段

有关本发明的实施方式的乘务员线路任务制作系统的特征在于，具备：线路分割部，求出利用规定的目标时间对从车辆的出库到入库的车辆运用进行分割的分割数，计算利用预先设定的多个分割候选点的某个分割候选点分割为上述分割数的情况下的、被分割的各线路的成本，决定该成本为最小的分割点，将线路分割；以及任务组建部，决定被分割的上述线路的连续组建数，按照多个上述车辆运用的每个车辆运用，判断这些上述分割数能否被上述连续组建数除尽，关于没有除尽的车辆运用，列举用上述连续组建数组建的连续的线路和剩余的线路的组合模式，将这些各个模式的剩余线路与其他车辆运用的各个模式的剩余线路组合，组建为上述连续组建数，并且如果以该连续组建数组建的线路是预先设定的组建线路容许时间范围内，则计算以这些连续组建数组建的线路的成本，将成本最低的组建的线路作为乘务员任务。

根据本发明的实施方式，通过从由连续的线路形成的任务的组合中仅使用剩余的线路进行组合，削减了组合数。即，不是计算全部的线路的组合，而是仅使用除了连续的线路以外的剩余线路计算组合。这样，因为仅使用按照车辆运用而存在的剩余线路来制作组合，所以数量被限定，能够使处理高速化。此外，还能够通用化。

附图说明

图1是在本发明的一实施方式中使用的车辆运用的说明图。

图2是说明本发明的一实施方式的车辆运用的剩余线路的图。

图3是说明本发明的一实施方式的车辆运用的剩余线路的发生位置的图。

图4是说明有关本发明的一实施方式的乘务员线路任务制作系统的结构图。

图5是说明将有关本发明的一实施方式的乘务员线路任务制作系统用经由网络的Web或云构成的情况的结构图。

图6是说明本发明的一实施方式的线路分割处理的流程图。

图7是在本发明的一实施方式的线路分割处理中使用的设定画面图。

图8是在本发明的一实施方式的线路分割处理中说明的时刻表图。

图9是说明本发明的一实施方式的分割的线路的成本计算的图。

图10是说明本发明的一实施方式的任务组建处理的流程图。

图11是在本发明的一实施方式的任务组建处理中使用的设定画面图。

图12是说明本发明的一实施方式的不发生剩余线路的任务组建处理的图。

图13A是说明本发明的一实施方式的发生剩余线路的情况下的任务组建处理的图。

图13B同样是说明本发明的一实施方式的发生剩余线路的情况下的任务组建处理的图。

图14是说明本发明的一实施方式的按照车辆运用发生的剩余线路的分布的图。

图15是说明本发明的一实施方式的按照车辆运用的剩余线路的组合的图。

图16是说明本发明的一实施方式的组建的剩余线路的工作时间累计是否进入容许范围的图。

图17是表示应用本发明的一实施方式的实例的线路结构的图。

图18是说明应用本发明的一实施方式的实例中的多个车辆运用的时刻表的图。

图19是表示在图18中表示的运用1的时刻表与分割的线路的关系的图。

图20是表示在图18中表示的运用2的时刻表与分割的线路的关系的图。

图21是表示在图18中表示的运用3的时刻表与分割的线路的关系的图。

图22是表示在图18中表示的运用4的时刻表与分割的线路的关系的图。

图23是说明在图18中表示的运用1和运用4中发生的剩余线路和其组合状态的图。

图24是将应用本发明的一实施方式的实例中的线路组合一般化表示、用来表示其计算次数的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地说明。

首先，关于本发明的实施方式说明基础的考虑方式。在该实施方式中，作为减少制作乘务员任务时的组合数的处理，实施线路分割和线路组建这2阶段的处理。

线路的分割设定分割后线路的时间的目标值，将能够进行乘员替换的据点作为分割候选点而进行条件设定。并且，置换为成本，并计算在设定的分割候选点的何处将车辆运用分割比较好，确定成本为最小的分割部位，决定车辆运用的切断部位。

在线路组建中，使用分割后的线路，求出最优的组合，制作乘务员任务。此时，考虑用相同车辆连续乘务效率较好，首先在车辆运用中将符合组建条件(连续组建数)的连续线路的组合尽可能制作得多而作为任务。接着，将在车辆运用中从上述连续线路的组合中剩余的线路与同样在其他车辆运用中剩余的线路组合而组建连续线路，作为任务。从由该剩余的线路彼此组建的任务中决定最优的任务的组合。即，将能否使任务时间最小、能否确保最低限度休息时间这样的值成本化，来决定成为最优的任务的组合。通过使用这样的计算方法，将组合数削减，迅速地找到最优的任务。

该方法的特征基本上在于，将在相同车辆运用上连续乘务考虑为效率最优。由此，最先考虑线路的连续性，首先决定能将线路连续组建的连续组建数。例如，如果分割后的线路是目标时间2小时的线路，则在工作时间是8小时的情况下，将4这样的值决定为连续组建数。使用该连续组建数来组建同一车辆运用内的线路。结果，在不出现零数(日语：端数)而能够顺利地组建为连续的任务的情况下，设为任务成立，从以后的处理中脱离。相对于此，在出现零数(剩余)的线路的车辆运用中，如上述那样考虑连续性而组建线路，找出其结果产生的线路的剩余在哪里发生的模式。从该剩余线路的发生模式的组合中找出最优的任务。当然，决定剩余线路的组合，就也决定了连续的线路。

例如，如图1所示，假设有从4点到20点的16小时的车辆运用1、和从6点到第二天2点的20小时的车辆运用2的两个车辆运用。乘务员的工作时间如果以8小时为基本时间，则在车辆运用1的情况下，以从4点到12点的8小时和从12点到20点的8小时的2人工作的方式进行运用。如果这样，则成为刚好各8小时的工作，也没有超过时间，能够承担1个车辆，没有浪费。在车辆运用2的情况下，如果进行各8小时的工作，则出现4小时的零数。这样，如果将乘务分割，则分为两个8小时的工作和4小时的工作，所以此时将4小时的工作与在其他车辆运用中同样发生的剩余的4小时组合成为8小时工作。

在以上的事例中，将剩余的4小时设为车辆运用的正中间，但根据组合的其他工作，可能如图3所示那样，将剩余的线路配置在早晨侧(模式1)、深夜侧(模式3)更好。

这考虑想要将8小时的工作中的两个4小时组合(连续组建数为2)来制作乘务员的任务。作为乘务员的任务源的车辆运用的长度是各种各样的，将其分割为4小时的长度的线路，用该4小时的剩余线路彼此进行组建。该组合中的最没有浪费的(线路和线路的时间没有空闲的、总工作时间最少的)组合为最佳的组合。即，在相同车辆运用内两个连续的线路原本就没有浪费，所以不需要组合。

在发生剩余线路的情况下，按照车辆运用来计算有可能发生剩余线路的场所，并以车辆运用间的组合的数量计算工作时间。如果求出最小的组合，则它成为最没有浪费的剩余线路的组合。在全部的车辆运用中确定能够实现该剩余线路的组合的两个连续的线路。

当以这样的考虑方式制作乘务员线路时，最先设定作为用来分割车辆运用的目标的时间。即，如果是8小时工作，则以2分割设定为4小时、以3分割设定为2小时40分、·····，将该时间设为作为目标的时间，以尽可能与其接近的时间宽度来将车辆运用的线路切断、分割。将该切断后的线路以预先设定的连续组建数再组建。此时，在发生了剩余的线路的情况下，通过将该剩余线路组合，能够有效率地制作乘务员线路。

当更要求精度时，如果增加分割数，则分割精度变高，组合性也较好，但如果增加分割数，则剩余线路的发生数和存在剩余线路的可能性增加，在车辆运用间，组合增加。但是，与以往的全组合相比，由于仅是剩余线路的组合，所以如果用组合数来比较，则剩余线路的组合数较少。

作为乘务员线路的来源的车辆跨越从早晨到深夜而运用，将该车辆运用利用多个乘务员连接，即是乘务员线路。在该实施方式中，是将乘务员线路按照各种条件设为多个线路的组合、将该组合作为循环而进行成本计算、找到成本最小的最佳的线路而分割的处理。

该处理没有该业者的路线特有的模式那样的依存于各个业者的条件，仅通过与线路或任务的时间组合的考虑方式来减少计算量，能够迅速地进行处理。

以下，具体地说明。本系统如图4那样，具有乘务员运用制作处理部16，其使用保存在存储装置11中的车辆运用数据12、线路数据13、任务数据14和分割组建所需要的条件数据15，根据乘务员线路的组建，自动制作任务。乘务员运用制作处理部16具有线路分割部161和任务组建部162，进行基于它们的2阶段的处理。在最初的阶段中，通过线路分割部161，根据车辆运用数据12，按照条件数据且用后述的成本计算式制作将车辆运用分割的线路数据13。在以下的阶段中，通过任务组建部162，基于分割组建条件数据15，从成为零散的线路信息中仅抽出连续组建的线路以外的作为剩余的线路。并且，通过根据该剩余线路的组合将工作时间等进行成本计算，制作线路组合后的任务数据14。

即，线路分割部161首先求出将从车辆的出库到入库的车辆运用用规定的目标时间分割的情况下的分割数d。接着，计算通过预先设定的多个分割候选点的某个而分割为分割数d的情况下的各线路的成本，决定该成本为最小的分割点，将车辆运用分割。

此外，任务组建部162首先设定分割的线路的连续组建数s。接着，按照多个车辆运用，判断这些分割数d是否可被连续组建数s除尽。关于不可被除尽的车辆运用，列举以连续组建数s组建的连续的线路与剩余的线路的组合模式，将按照这些模式的剩余线路与按照其他车辆运用的模式的剩余线路组合。并且，将剩余线路以连续组建数s组建，并且如果组建成的线路的总时间是预先设定的组建线路容许时间范围内，则计算以这些连续组建数s组建的线路的成本。结果，将成本最低的组建成的线路作为乘务员任务。

另外，图4中存储器17将在上述处理过程中发生的各种数据等暂时地保持。此外，显示装置18将得到的乘务员任务显示。

另外，图4的系统结构是由单独的计算机形成的，在如图5所示那样经由网络20的Web16A或云16B等的结构中也能够同样地构成。

接着，使用图6的流程图、图7的设定画面、图8的表示分割对象的车辆运用的时刻表图来说明由前述线路分割部161进行的处理。

首先，通过图8说明作为分割对象的车辆运用。图8表示列车时刻表，表示在据点A(以下称作A车站)与据点D(以下称作D车站)之间往复的情况，在它们之间设有能够进行乘员的替换的据点B、C(以下称作B车站、C车站)。B车站、C车站由于能够进行乘员的替换，所以能够在这些车站B、C将线路分割，将它们也称作分割候选点。

在图8中，某个列车在B车站在时刻Tpo出库，在时刻Tpi向B车站入库，其之间为车辆运用时间Trun。Tr(i，j)表示车站间的乘务时间，例如，Tr(1，1)表示从B车站到A车站的乘务时间，Tr(2，1)表示从A车站到B车站的乘务时间，Tr(2，2)表示从B车站到C车站的乘务时间，…。

Tb(i，j)表示折返车站中的休息时间。例如，Tb(1，2)、Tb(3，4)、Tb(5，6)、Tb(7，8)、Tb(9，10)表示折返车站A中的休息时间，Tb(2，3)、Tb(4，5)、Tb(6，7)表示折返车站D中的休息时间，Tb(8，9)、Tb(10，11)表示折返车站C中的休息时间。

Tst表示可分割开始时刻，Ted表示可分割结束时刻。即，在此时刻Tst，Ted间的B车站及C车站中能够进行线路的分割，Div_3B～Div_8B及Div_4C～Div_8C分别表示分割候选点。

图7表示用于设定在线路分割部161的处理中使用的各种值的设定画面例。

在图7中，在“目标时间”的显示栏71中，输入作为将车辆运用分割的基准的时间。标准工作时间为8小时劳动，在每1个乘务员进行2分割的情况下为4小时。

选择按钮72、73是选择用于判断连续乘务时间时的条件的按钮，该条件为“大约”“上限”。在操作了“大约”的选择按钮72时，既可以超过也可以不超过上限时间。相对于此，在操作了“上限”的选择按钮72时，不能超过上限时间。

在“分割候选车站”的显示栏74中，选择输入了在车辆运用中分割的前述的分割候选车站(在图8的例子中是B车站、C车站)。该分割候选车站可以选择多个。

分散设定部75A～75E将后述的成本计算式的系数(权重)变更设定为任意的值。

在“可分割时间带”的显示栏76中，为了限制进行分割处理的时间带，所以分别输入图8中表示的可分割开始时刻Tst、可分割结束时刻Ted。

接着，使用图6的流程图说明处理的详细情况。

处理601：定义作为将线路切断的基准的时间。

如以下所示，存在(1)如就业时间那样可超量工作的时间、和(2)为了安全而限制连续乘务的上限的时间这两种。由此，分割数的考虑方式不同。

(1)作为切断的基准那样的时间的例子

标准工作时间 例)8h00m

(2)以不超过上限的方式切断的时间的例子

连续乘务上限时间 例)4h30m

处理602：设定在成本计算(后述)中使用的参数。

能够使当将线路分割时想要重视的观点的参数变大或变小，来变更判断。将该参数在事前设定。

处理603：从存在多个的线路中仅提取作为基准的时间以上的长度的线路。

在车辆运用中混杂有较短者和较长者。在处理开始前，将不需要分割的线路设为对象之外。作为分割对象的是超过作为切断的基准的时间的长度的线路。

处理604：按照乘务员线路来设定分割数。

本处理以后按照每1车辆运用来进行处理。

将车辆运用通过之前设定的作为切断的基准的时间进行除法，计算应分割的线路数。该分割数有不是1而有多个候选的情况。

在判断连续乘务时间时的条件中，如前述那样，有(1)大约、(2)上限这两种，选择它们的某个来进行切断处理。

(1)大约

在设定切断的目标时间后选择了“大约”的情况下，是既可以超过目标时间也可以少于目标时间、且选择成本最小的最优的切断点的处理。在公共汽车的长距离区间、或如卡车输送那样不能在较方便的场所简单地进行乘务员换班的情况下，在考虑只要能够在目标时间的前后切断就可以那样的情况下使用。

(2)上限

在设定切断的目标时间后选择了“上限”的情况下，是绝对不能超过目标时间、且在分割候选中选择成本最小的最优的切断点的处理。在如铁路那样由法令或规则决定了连续乘务时间、且不能超过它那样的情形的情况下使用。

这里，在以前述“作为切断的基准那样的时间”为目标时间而选择了“大约”的情况下，线路的分割数d如以下这样求出。

如果设车辆运用时间为Trun(＝Tpi－Tpo)，设目标时间为标准工作时间Tstd，则线路分割最小最优值d_min、线路分割最大最优值d_max分别用以下的式(1)、式(2)求出。

[数学式1]

例)假设有从5点到22点运用的车辆。

在此情况下，

车辆运用时间Trun＝17h00m

标准工作时间Tstd＝8h00m

线路分割最小最优值d_min＝2

线路分割最大最优值d_max＝3。

相对于此，在使用“以不超过上限的方式切断的时间”而选择了“上限”的情况下，线路的分割数d如以下这样求出。

在此情况下，如果也设车辆运用时间为Trun(＝Tpi－Tpo)，设目标时间为连续乘务上限时间Tr_max，则线路分割最小最优值d_min、线路分割最大最优值d_max分别用以下的式(3)，式(4)求出。

[数学式2]

d_max＝d_min+1···(4)

例)假设有从5点到22点运用的车辆。

在此情况下，

车辆运用时间Trun＝17h00m

连续乘务上限时间Tr_max＝4h30m

线路分割最小最优值d_min＝4

线路分割最大最优值d_max＝5。

处理605：从处于可分割的时间带中的分割候选车站和通停区分中列举分割候选点。

在是从线路的始发侧起处于可分割的时间带的分割候选车站、且停车的情况下，列举为分割候选点。如果没有候选，则对于该线路的处理结束。

在图8的事例的情况下，如果依次列举分割候选则为以下这样。

Div_3BDiv_4BDiv_4CDiv_5CDiv_8BDiv_6BDiv_6CDiv_7CDiv_7BDiv_8BDiv_8C

处理606：根据分割候选点和分割数，列举能够分割的线路组合作为排列。通过该列举，线路的组合数决定。

线路分割数d由于有线路分割最小最优值d_min、线路分割最大最优值d_max这两种，所以对其分别制作排列。

在设之前的“作为切断的基准那样的时间”为目标时间的事例的情况下，如果依次列举分割候选，则为以下这样。

·线路分割数d为线路分割最小最优值d_min＝2时

[表1]

·线路分割数d为线路分割最大最优值d_max＝3时

[表2]

处理607：按照最小分割线路数的线路组合来进行成本计算。

如果将车辆运用分割，则能够以该分割候选点的组合进行线路。分割后的线路如图9所示，工作时间、乘务时间及休息时间等分散。最优选的是，多个形成的线路部均等而没有分散。但是，根据车辆运用，即使工作时间相等，也有在乘务时间或休息时间中出现分散的情况。为了根据数值而判断其好坏，如后述那样求出各种平均值及分散值，通过乘以系数，如图9所示那样进行成本计算，将成本值最小者定义为最优选的分割候选点的组合。

以下，对该成本计算进行详细说明。首先，定义各变量。

·设车辆运用中的列车序号(内线路号码)为r。

·当将该车辆运用线路分割为d个时，设第d个线路的最小列车序号为r_[d]min，设最大的列车序号为r_[d]max。

·进而，设列车序号内的车站间的顺序为s_[d]{r}，设车站间位次最大值为s_[d]{r}max。

·设线路分割为d个时的线路分割开始位置为Div_[d]min，此外设该线路分割结束位置为Div_[d]max。

接着，计算线路分割为d个时的各个线路的基本的时间。

[表3]

在上述表中，所谓工作时间，是开始某个列车的乘车到结束别的列车的乘车的一系列的工作的总时间。此外，所谓乘务时间，是运转列车的时间(也包括途中的停车车站)。进而，所谓休息时间，是列车折返等而不乘务(下车)的时间。

接着，计算线路分割为d个时的线路的平均值。

[表4]

使用上述各值，计算线路分割为d个时的，各个线路的成本。

[表5]

在上述表中，所谓Pay to Platform ratio，是指乘车时间相对于工作时间的比例。

最后，对线路分割为d个时的全部的线路的成本进行合计。

[表6]

处理608；按照最大分割线路数的线路的组合来进行成本计算。

与上述的最小分割线路数同样地求出各种值。

处理609；将全部线路组合的成本计算进行比较，决定最小的组合(最优的线路切断)。

选择最小、最大分割线路时的两者的成本的最小值。该最小值为最优线路分割。

[表7]

以上的一系列的处理结束后，向其他线路的处理转移。如果将全部的线路处理，则结束线路分割处理。

接着，说明由前述任务组建部162进行的任务组建处理。图10是说明处理的整体的流程的流程图，图11表示用于设定任务组建部162进行的处理中使用的各种值的设定画面例。

该任务组建处理是如前述那样将分割的线路最优连接的处理。所谓最优连接，是以车辆运用为基础、将零散地切断的线路联系预先决定的使线路连续的个数并找出与作为目标的就业时间最接近的就业时间的处理。

当说明该任务组建处理时，首先，说明在图11中表示的设定画面例。

在图11中，在“连续组建数”的显示栏111中，输入将分割的线路连续地连接的数量。在标准工作时间为8小时劳动而以4小时的工作进行分割的情况下，连续组建数为2。

在“连续乘务最优工作时间”的显示栏112中，设定并输入被容许的工作时间的幅度(最小值和最大值)，该被容许的工作时间的幅度用来判断将线路以连续组建数(也称作连续组建数量)连接而制作的任务是否成立。即，是用来判断所制作出的任务通常相对于作为基准的8小时出现差异但该差异是否进入到上述容许范围内。没有进入该容许范围的组合不被看作线路成立。

在“组建线路容许时间”的显示栏113中，当如后述那样仅用剩余线路制作线路的组合时，完成各种各样的工作时间的组合。所以，设定明显不成立那样的工作时间的幅度(最小值和最大值)。将没有进入该范围的线路的组合后的任务设为不成立。

分散设定部114A～114E将后述的成本计算式的系数(权重)变更设定为任意的值。

接着，使用图10的流程图来说明处理的详细情况。

处理1001：车辆运用单独的前处理

乘务员连续乘坐相同的车辆是效率最高的。如果能够将这样的状态在车辆运用内效率良好地制作组合，则这样就确定了线路连接。在该说明之前，将车辆运用定义为ui，设存在的全部车辆运用数为x(i的最大值)。

在处理时，首先，将使线路连续的目标数(连续组建数)设定为s(步骤1001A)。该连续组建数s如前述那样，是使分割的线路连续连接的数量，在标准工作时间为8小时劳动而将线路用4小时的工作分割的情况下，连续组建数为2。

接着，将线路的分割数d用连续组建数s除(步骤1001B)。当车辆运用的分割数d被用连续组建数s除尽时，即如果设某个车辆运用ui的分割数为di，则当di/s没有出现剩余时，判定是否能够将该连续的线路原样做成乘务线路(步骤1001C)。

为此，在图11所说明的“连续乘务最优工作时间”的显示栏112中，设定并定义妥当的线路的最小时间Tsmin、最大时间Tsmax。

例如，如图12所示，车辆运用ui被分割为di＝8，将连续组建数以s＝4组合。在此情况下，由于在线路中不出现剩余，所以能够制作前半程4个和后半程4个线路。在各个线路处于妥当的范围的工作时间的情况下(步骤1001C：是)，将乘务员线路每次以该4个确定(步骤1001D)。

即，如图12所示，如果将分割为di＝8的车辆运用ui以连续组建数s＝4组合，则能够制作前半程4个和后半程4个线路j＝1和j＝2。在此情况下，设乘务线路j＝1的工作时间为Tw_track{1}，设乘务线路j＝2的工作时间为Tw_track{2}，判断这些工作时间是否进入预先设定的最小时间Tsmin、最大时间Tsmax的范围内。如果结果是分别进入到上述范围内，各个线路是妥当的范围的工作时间(步骤1001C：是)，则如前述那样，将乘务员线路用该各4个线路j＝1和j＝2确定，从再以后的处理起，设为已确定而从考虑对象中排除(步骤1001D)。

即使是不出现剩余的情形，在工作时间不妥当的情况下(步骤1001C：否)也不使其确定。在以后的处理中，有可能能够以前半程两个、中间4个、后半程两个的情形顺利地处理。

接着，说明车辆运用的分割数用连续的线路数除不尽时(步骤1001B：否)及是在前述处理中判定为不妥当的线路时(步骤1001C：否)的处理。该处理是如果设某个车辆运用ux的分割数为dx、则当在dx/s中出现剩余时判定该连续的线路的妥当性、选出剩余线路的发生模式的处理。

例如，如图13A所示，假设将车辆运用ui分割为di＝8，如果以连续组建数s＝3组合，则在线路中发生剩余。在此情况下(步骤1001B：否)、以及在前述处理中即使没有剩余但不是最优的情况下(步骤1001C：否)，进行以下的处理。

在车辆运用ui中，以预先决定的连续组建数s组合，如图13A所示，列举全部发生剩余的线路的模式P_[ui](步骤1001E)。关于此时生成的连续的线路j＝1、j＝2，也如图13B所示，判断它们的工作时间Tw_{trackP[ui]{1}[1]}、Tw_{trackP[ui]{1}[2]}是否进入到预先设定的最小时间Tsmin、最大时间Tsmax的范围内。如果乘务线路j＝1或j＝2的某个为范围外，则使该模式P_[ui][1]无效。

即，对于1个车辆运用，以全部的模式数pi进行判定，仅将有效的模式pei作为接下来处理的候选。例如，在图13A的情形中，设模式数pi＝6，有模式P_[ui][1]～P_[ui][6]。其中，当判定模式P_[ui][4]和P_[ui][5]不妥当时，该车辆运用ui中的有效的模式为P_[ui][1]，P_[ui][2]，P_[ui]3]，P_[ui][6]的pei＝4种。

这样，通过将不妥当的模式设为不适当而排除，按照车辆运用连续的线路和剩余的线路的组合可以形成几个模式。将其作为各个车辆运用的线路组合数据1011来制作。

上述处理选出了对于1个车辆运用有效的模式，所以对全部的车辆运用重复同样的处理(步骤1001F)，按照各个车辆运用中的每个车辆运用，如以下这样选出有效的剩余线路发生模式。

[数学式3]

对于某个车辆运用u_i有效的模式排列为以下这样。

对全部的车辆运用x重复同样的处理，选出有效的模式。

※行数、列数根据妥当性判定而为可变的。

处理1002：全车辆运用中的剩余线路的组合处理

该处理根据按照车辆运用决定的模式，制作仅使用剩余线路的全车辆运用中的组合。即，按照预先决定的连续组建数s，仅使用剩余线路组建线路。将其以使用了全车辆运用的模式的全组合来制作数据，进行线路的研究。从该全组合中，进行仅使用剩余线路的、线路的工作时间最小的值等成本计算，确定参数值最小的组合作为最优的组合，作为乘务员线路而制作数据。以下详细叙述。

使用各个车辆运用的模式，制作全车辆运用中的组合(步骤1002A)。设车辆运用ui有x＝4，各自有效的模式数为以下的值。在此情况下，各个车辆运用的有效的模式数的积为组合数。

设车辆运用u1的有效模式为P_[u1]，最大值为pe1＝2。

设车辆运用u2的有效模式为P_[u2]，最大值为pe1＝3。

设车辆运用u3的有效模式为P_[u3]，最大值为pe1＝4。

设车辆运用u4的有效模式为P_[u4]，最大值为pe1＝1。

就排列而言，为以下这样。

[数学式4]

在此情况下，设车辆运用间的有效模式的组合为Q_[n]，设其组合数为n。在该情形下，如以下所示，为n＝24种。

[表8]

接着，列举能够将某个模式下的剩余线路以预先决定的连续组建数s连接的组合。

例如，假设在选择了车辆运用有4个的组合的、1个模式的情况下，预先决定的连续组建数是s＝3。此时的剩余线路的分布为图14所示那样。此时能够组合的模式为图15那样。

即，图14将全体的组合的1个Q_「1」中的各模式中的剩余线路提取，表示其分布。

[数学式5]

图15表示将图14所示的分布的各模式的剩余线路以预先决定的连续组建数s组建的情况下的组建成立状态。在图15中，设剩余线路的组合数为y，设组合排列为Q_[n，y]，设其中的成立线路数为m，设组合内的各自的成立线路序号为j。将这样的线路成立可否针对能够用剩余线路构成的全部的组合做出。

接着，如图16所示，1个1个地判定得到的组合，判断是有效还是无效。

在组合Q_[1，1]的例子中，剩余线路(2－1)(3－1)(1－1)成立，将该成立的线路的工作时间累计设为Tw_{trackQ[1，1]}[1]。定义能够容许的组建线路的最小时间Temin，最大时间Temax。成立的全部的线路的工作时间如以下所示，如果是预先设定的容许时间内，则该模式为有效。

[数学式6]

在上述Q_[1，1]的例子中，成立的剩余线路(2－1)(3－1)(1－1)的组合由于满足上述条件式，所以被判断为有效。

在同样由图16表示的组合Q_[1，2]的例子中，剩余线路(2－1)(3－1)(1－2)的组合和剩余线路(4－1)(1－1)(4－2)的组合虽然成立，但它们的工作时间累计Tw_{trackQ[1，2]}[1]和Tw_{trackQ[1，2]}[2]都超过了能够容许的组建线路的容许时间。即，不满足以下的条件式。这样成立的线路的工作时间即便有1个是预先设定的容许时间外，该模式也为无效。

[数学式7]

如果就前述n＝24种组合Q_[n]来看，则在以仅有组合1～6的范围判定的情况下，在组合中，Q_[1，2]，Q_[1，3]，Q_[1，4]，Q_[1，5]为无效。

另外，除了将上述组合线路的工作时间累计与组建线路的容许时间比较的方法以外，也可以是，当组合的乘务员线路中线路重叠的情形下，因为不能进行乘务员的换乘所以从最初就排除的处理。

接着，关于被判断为有效的剩余线路的组合的全部，进行成本计算(步骤1002B，1002C)。为此，计算组合的模式中的各种值。

首先，在某个组合中，计算成立线路的内线路的乘务时间。

[表9]

使用上述值，在某个组合中计算成立线路的工作时间。

[表10]

在某个组合中计算成立线路数的合计。

[表11]

在某个组合中计算成立线路的工作时间的平均值。

[表12]

在某个组合中计算成立线路的工作时间的分散值。

[表13]

在某个组合中计算成本。

[表14]

某个组合的综合判定参数

[表15]

这样在全部的模式中计算各种值，作为总成本值的最小的组合而确定乘务员线路(步骤1002D、1002E)。即，如以下所示，其最小值为最优线路分割。

[表16]

接着，进行沿着实例的说明。

有具有由图17表示的路线形状的铁路。车辆基地或乘务员的待机场所处于A－3车站，列车的运用的最初和最后为A－3车站。乘务员也同样，任务的最初和最后为A－3车站。

对于该铁路制作图18那样的运行时刻表。根据制作出的时刻表得到的车辆运用为，20小时的运用有两个、16小时的运用有两个的共计4个。根据该运行时刻表、车辆运用，导出最有效率的乘务员运用。

在该例中，考虑将车辆运用分割为大约4小时的线路、将两个该分割出的4小时的线路组合而做成8小时的乘务员的任务。

首先，通过图19说明将车辆运用1进行线路分割的时候。如图19所示，将车辆运用1大约以4小时为单位进行分割。能够进行乘务员换班的车站只是A－3车站，如果假设在列车到达时换班，则图中圆形标记是可换班的时机。在此情况下，20小时的运用能够分割为大约4小时的5个线路。为了运用4小时的5个线路而需要3人，约8小时的任务需要2人，约4小时的任务需要1人。在该任务中，存在图19所示的3个模式的乘务员使用的情形。即，在5个线路中，可能发生3个线路作为剩余线路。

接着，通过图20说明将车辆运用2进行线路分割的时候。如图20所示，将车辆运用2以大约4小时为单位进行分割。能够进行乘务员换班的车站只是A－3车站，假设在列车到达时换班。图中圆形标记是可换班的时机。在此情况下，16小时的运用可以分割为4个大约4小时的线路。为了运用4个4小时的线路而正好需要2人，约8小时的任务用2人就足够。最有效率地运用了乘务员，不需要与其他线路组合。乘务员线路中，图20中的乘务员1、乘务员2的2人的运用是最优的。

接着，通过图21说明将车辆运用3进行线路分割的时候。如图21所示，车辆运用3也与车辆运用2在条件上类似。根据继续乘坐的时机，不为每4小时的线路而有偏倚，但能否正确地进行均等的分割是取决于时刻表的。由此，能够对能够容许偏倚到哪里进行判定。如果能够容许则只要考虑乘务员线路确定就可以。如果不能容许，则只要与车辆运用1同样检测剩余线路发生的可能性就可以。

接着，通过图22说明将车辆运用4进行线路分割的时候。如图22所示，车辆运用4与车辆运用1在条件上类似。即，车辆运用4也能够以大约4小时为单位进行分割。能够进行乘务员换班的车站只是A－3车站，如果假设在列车到达时换班，则图中圆形标记是可换班的时机。在此情况下，由于是20小时的运用，所以能够分割为大约4小时的5个线路，需要3人，约8小时的任务为2人，约4小时的任务为1人。因此，存在3个模式的乘务员运用的情形，在5个线路中，3个线路有可能作为剩余线路发生。

接着，研究仅剩余线路的组合。在到此为止的处理中，进行线路分割，能够确定剩余线路发生的场所。所以，列举在该剩余线路中成立的组合。在前述的事例中，在车辆运用1和4中发生剩余线路。所以，将在这些车辆运用1和4中有可能发生的剩余线路如图23所示那样尝试组合。在车辆运用1和4中有可能发生的剩余线路的分布是由图23(a)表示那样的。图中圆形标记的部分由于时间带重复，所以作为任务不成立。因而，排除该重复的线路的组合。车辆运用1和4中发生的剩余线路大约是4小时，所以为了约8小时的任务，只要用两个剩余线路组建任务就可以。即，以连续组建数s＝2组建。结果，如图23(b)所示，产生3个组合。将该3个组合中的成本最低者、例如任务时间最少者决定为最优的组建线路。

接着，通过上述实例进行计算数的验证。如果将该实例一般化，则为图24那样。列举全部的线路组合，为了计算最优的组合，设进行了循环计算的情况下的计算数为Nall。由于只要考虑以使存在的分割后的全部的线路连续的目标数进行排列的组合就可以，所以成为以下的组合式。即，进行了循环计算的情况下的计算数Nall用下式求出。

[数学式8]

如果将其匹配于之前的实例，则实例的线路的组合数Nall用下式求出。

[数学式9]

即，如果将实例用循环计算，则需要进行153模式的计算。

相对于此，根据上述实施方式，仅以仅剩余线路的组合进行计算。设仅有剩余线路的情况下的计算数为Nopt。

首先，求出1车辆运用中的剩余线路的发生模式数。单一车辆运用内的剩余线路存在的组合数d用下式求出。

[数学式10]

接着，全部的线路的组合数Nopt用下式求出。

[数学式11]

N_opt＝(d×x_opt)C_s

如果匹配于之前的实例，则为以下这样。实例的线路的组合数Nopt如以下这样求出。

[数学式12]

这样，如果是通过本发明的实施方式最优化的情况，则通过10模式的计算就足够。

本发明的实施方式对于将车辆运用以接近于目标时间的时刻分割后的线路，判定是否能以作为目标的组建数没有零数地组建。在出现零数的情况下，通过仅用剩余的线路进行组合，减少组合数，高速地运算而找出最优的组合。

通过这样，没有因路线条件带来的乘务时间的影响，也不会根据乘务换班的场所和车辆运用而依赖于线路切断点或时机。因此，不需要铁路公司的个别的条件设定，能够大幅减少在线路组建时需要的组合数，能够使处理高速化。

这里，本系统除了如前述那样由图4的单独的计算机形成以外，还能够做成图5的经由网络的Web16A或云16B这样的结构。在后者的情况下，在由多人数运用设备那样的业务中，能够将该运用的人的任务/工作最优化。特别在运用的设备的时间带零散的情况下，虽然难以最优化，但能够高速地进行处理。

此外，本发明的实施方式以铁路的例子进行了说明，但能够变形为拟定铁路以外的卡车或公共汽车、出租车等的乘务员运用计划、或者快递或输送业的配送计划等由多人运用设备的人员计划的业务。

由此，乘务员并不限于驾驶员或司机，也可以是导游、操作员、客室乘务员、重型设备操作者等。

说明了本发明的一些实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，不是要限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种各样的省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其等价的范围中。

标号说明

11 存储装置

12 车辆运用数据

13 线路数据

14 任务数据

15 条件数据

16 乘务员运用制作处理部

161 线路分割部

162 任务组建部

Claims (5)

1.一种乘务员线路任务制作系统，其特征在于，具备：

线路分割部，求出利用规定的目标时间对从车辆的出库到入库的车辆运用进行分割的分割数，计算利用预先设定的多个分割候选点的某个分割候选点分割为上述分割数的情况下的、被分割的各线路的成本，决定该成本为最小的分割点，将线路分割；以及

任务组建部，决定被分割的上述线路的连续组建数，按照多个上述车辆运用的每个车辆运用，判断这些上述分割数能否被上述连续组建数除尽，关于没有除尽的车辆运用，列举用上述连续组建数组建的连续的线路和剩余的线路的组合模式，将这些各个模式的剩余线路与其他车辆运用的各个模式的剩余线路组合，组建为上述连续组建数，并且如果以该连续组建数组建的线路是预先设定的组建线路容许时间范围内，则计算以这些连续组建数组建的线路的成本，将成本最低的组建的线路作为乘务员任务。

2.如权利要求1所述的乘务员线路任务制作系统，其特征在于，

上述成本是基于作为计算对象的线路的乘务员工作时间、乘务时间、休息时间而计算的。

3.如权利要求1所述的乘务员线路任务制作系统，其特征在于，

上述目标时间是用来决定大约的分割点的值。

4.如权利要求1所述的乘务员线路任务制作系统，其特征在于，

上述目标时间是不能超过该值的上限值。

5.一种乘务员线路任务制作方法，其特征在于，具有如下工序：

求出利用规定的目标时间对从车辆的出库到入库的车辆运用进行分割的分割数的工序；

计算利用预先设定的多个分割候选点的某个分割候选点分割为上述分割数的情况下的、被分割的各线路的成本，并决定该成本为最小的分割点而将线路分割的工序；

决定能够连续组建被分割的上述线路的连续组建数的工序；

按照多个上述车辆运用的每个车辆运用，判断这些上述分割数能否被上述连续组建数除尽的工序；

关于没有除尽的车辆运用，列举用上述连续组建数组建的连续的线路和剩余的线路的组合模式的工序；以及

将这些各个模式的剩余线路与其他车辆运用的各个模式的剩余线路组合而组建为上述连续组建数，如果以该连续组建数组建的线路是预先设定的组建线路容许时间范围内，则计算以这些连续组建数组建的线路的成本，将成本最低的组建的线路作为乘务员任务的工序。