JP2004224290A - ダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置およびダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】車両整理案（列車のダイヤスジ）に対する運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への乗務員割り当てを迅速に行えるようにする。
【解決手段】ダイヤ混乱発生時にダイヤ復旧の列車運行計画である車両整理案と、該車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、乗務従事可能な乗務員の情報をもとに勤務上の制約条件を満たすよう車両整理案中の未割当てのスジを乗務員に割当てるシステムにおいて、割当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持した乗務員情報保持手段１０５と、該手段の保持情報を用い、車両整理案の持つ各スジに対して乗務員の割当てを実施するものであり、割当て可能な乗務員候補が単数のときは該乗務員を割当て、複数候補がある場合は各候補の乗務員について適切さを評価式にて求め良好のものを割当てる乗務員運用整理案作成手段１０４とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】ダイヤ混乱発生時にダイヤ復旧の列車運行計画である車両整理案と、該車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、乗務従事可能な乗務員の情報をもとに勤務上の制約条件を満たすよう車両整理案中の未割当てのスジを乗務員に割当てるシステムにおいて、割当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持した乗務員情報保持手段１０５と、該手段の保持情報を用い、車両整理案の持つ各スジに対して乗務員の割当てを実施するものであり、割当て可能な乗務員候補が単数のときは該乗務員を割当て、複数候補がある場合は各候補の乗務員について適切さを評価式にて求め良好のものを割当てる乗務員運用整理案作成手段１０４とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車運行に乱れが生じたとき、運転計画を元通りに復帰させるために作成した修正計画に対し、乗務させるべき乗務員の割り当てを行うダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置および支援プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道は、列車ダイヤに従って運行を行うが、列車の運転に乱れが生じた時には、運転計画を元通りに復帰させるために、修正計画を作成してその修正計画に沿って運行するようにする。一方で、その運転計画に沿って列車を運行するにあたり、列車乗務員の配置の問題が付きまとう。
【０００３】
すなわち、列車乗務員は、鉄道における特定の運転区、車掌区に所属し、労働管理の観点から勤務日はもとより、勤務日での乗務時間や乗務区間、所属区への帰還時刻などが決められていて、それに従って勤務に就いている。そのため、ダイヤの乱れに伴って運転計画を変更しなければならない場合、列車の行き先や列車種別の他、乗務員の割り振りも前記労働管理の観点から許容可能な範囲内でし直さねばならない。
【０００４】
列車の運転に乱れが生じた時に、運転計画を元通りに復帰させるために作成した修正計画（ダイヤ復旧に向けての列車運行計画）を、ここでは車両整理案と呼ぶこととし、また、車両整理案の各列車スジに乗務員を割り当てた乗務員のための勤務計画を運用整理案と呼ぶこととする。
【０００５】
今、列車の運転に乱れが生じた時に乗務員の現在状態を与えて、勤務条件などの制約条件を満たすように乗務員を車両整理案の列車に割り当てていき、勤務状態や所属区への帰還を含めて、各人にできるだけ偏りなく割り振って修正計画に則った運行ができるように、運用整理案を作成するという命題を考えてみる。
【０００６】
この命題を解決するため、従来採用していた手法には、「制約条件を満たす乗務員を検索し、オペレータに提示して最適な乗務員を選択させる」と云うものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、対話形式により乗務員の運用計画を作成する乗務員運用計画支援装置であり、ここでは、未割り当て列車の行先駅と行先駅到着時刻を取得し、その到着時刻に乗継準備時間を加算することにより、乗継可能時刻を算出する。乗継可能時刻以降に行先駅を出発する乗務スケジュールが割り当て候補となる。システムが候補を評価点の順に一覧表示すると、オペレータは、一覧表示された乗務スケジュールの候補の中から最も適していると判断するものを選択し、その乗務スケジュールに未割り当ての列車が割り当てられる。
【０００７】
このような方式では、乗務員の割り当ては手動で行う。基本計画の作成をする場合は時間的な余裕があり、手動で行っても問題はない。しかし、列車ダイヤに乱れが生じた場合に、運転計画を元通りに復帰させるために作成する修正計画である運用整理案の作成は、事態が緊急であるがために早急に行う必要があるので、できれば全自動で割り当てることができるように、あるいはそれが無理ならばせめて半自動的な割り当てができるようにすることが望ましい。
【０００８】
そこで、自動的に運用整理案を作成する技術も提案されている。例えば、一人の乗務員について、乗務開始から終了までの割り当てを一度に行うようにし、制約に違反しない限り、同じ乗務員を１つのスジ（１つの列車）に割り当てるようにし、制約に違反する場合は、乗務員交替可能な駅で１本先のスジ、後のスジなどへの割り当てを試みるようにするというものである（特許文献２参照）。
【０００９】
しかし、この提案技術では乗務員を基準にして割り当てるので、全ての乗務員について割り当てが終了した時点で運用整理案の作成を終了する。そのため、車両整理案中に乗務員が未割り当てのスジが残る可能性がある。
【００１０】
また、自動的に運用整理案を作成する技術として、車両運用の条件や乗務員運用の条件を満たす列車ダイヤを自動作成するようにしたものもあり、これは、乗務員のスジへの割り当てについては、列車計画（以下、これをダイヤスジと呼ぶ）の作成とセットで行う。ダイヤスジが作成された時点で、その駅が運転士や車掌の交替可能な駅であるかどうかをチェックし、交替可能であった場合には、次の交替可能な駅まで乗務した場合にその運転士または車掌の乗務条件をオーバするかどうかを調べるようにし、乗務条件をオーバする時には、その駅で交替させるようにし、替わりの乗務員は、その駅で待機していて一番効率のよい乗務員を選ぶようにする（特許文献３参照）。
【００１１】
この提案では、ダイヤスジの処理の順番は、列車の種類で決まる。すなわち、まず優等列車のスジから優先的に乗務員の割り当てを行い、次に普通列車のスジを処理する。しかし、運用整理案を作成する場合は、必ずしも優等列車のスジに先に乗務員を割り当てるのが望ましいとは限らない。従って、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方と運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方は独立とする方式が望ましい。
その他、ＧＡ（Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を利用した資源割り当ての問題の解法を、列車ダイヤや乗務員計画の作成に応用している事例もある（非特許文献１参照）。
【００１２】
また、運転手等の負荷のばらつきのない仕業ダイヤを短時間に作成するスケジュール自動作成装置として、スジをあらかじめ決められた順に並べておき、リストとし、割り当てはこのリストの順に行うようにするというものもある（特許文献４参照）。ここでのスジの順番は時間順であるが、制約条件により次の２つのバリエーションがある。
【００１３】
・朝夕の特定の時間にダイヤが集中している場合、この時間のダイヤをリストの先頭の方に置いて割り当ての早い段階で割り当てることにより、運転手の必要人数が少ない仕業ダイヤを優先して作る。
・朝食を食べる場所、時間が限定されているスジの場合、スジリストの先頭の方にそのスジを置く。
スジと運転手には優先順位が定められていて、その順位をもとに割り当てる。全運転手への割り当てが終わった後で、その割り当てを初期値としてＧＡにより最適化を行う。
【００１４】
しかし、このような割り当て方法は最適解を得るために繰り返し処理をたくさん行うため、比較的長い計算時間を必要とする。そのため、車両計画の乱れを早急に修正する必要がある場合は不向きである。
【００１５】
【特許文献１】
特開平０９−２８２３７２号公報
【特許文献２】
特開平０７−９６８３７号公報
【特許文献】
特開平０７−５２８０１号公報
【特許文献４】
特開平０８−２２７４０９号公報
【非特許文献１】
電気学会論文誌Ｃ 電子・情報・システム部門誌 Ｖｏｌ．１２２−Ｃ ２００２年６月号の「進化型諸アルゴリズムのマン・スケジューリング問題解法としての有効性の検討」
【発明が解決しようとする課題】
このように、列車ダイヤに乱れが生じた場合に、列車の運転計画を元通りに復帰させるために作成する修正計画である乗務員運用整理案の作成にあたっては、迅速さが要求されるが、それが満たされなかったり、また、車両整理案と乗務員の情報を与えて、制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てていくスケジューリングにおいて、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方と乗務員運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方を独立して行えるようになっていないなど、現場で要求される条件に十分に適合できないシステムにとどまっている。
【００１６】
そこで、この発明の目的とするところは、車両整理案と乗務員の情報を与えて、制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てていくスケジューリングにおいて、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方と運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方を独立して行えるようにしたダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置および支援プログラムを提供することにある。
【００１７】
また、本発明は、車両整理案（列車のダイヤスジ）に対する運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への乗務員割り当て方を迅速に行えるようにしたダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置および支援プログラムを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成する。すなわち、第１には、列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングのための乗務員運用整理案作成支援装置において、乗務員情報保持手段と乗務員運用整理案作成手段とを備えた構成とした。
【００１９】
乗務員情報保持手段は、割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持したものであり、乗務員運用整理案作成手段はこの乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するものであって、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにするものである。
【００２０】
この乗務員運用整理案作成支援装置は、車両整理案が与えられると、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てる。
【００２１】
本乗務員運用整理案作成支援装置には乗務員情報保持手段が用意してあり、前記割り当てにあたり、乗務員運用整理案作成手段はこの乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するが、割り当て可能な乗務員が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるように処理する。
【００２２】
従って、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方とは完全に分離させて、運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方について独立してスケジューリングすることができるようになる。そのため、整理案作成システム導入済みの路線の環境に柔軟に対応してスケジューリングの支援を行うことができる。また、乗務員運用整理案を作成するに当たり、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、評価計算によりその評価値に基づいて決定することから、その乗務員に割り当てるのがかなり適切で、かつ、他の乗務員にとってあまり適切でないスジを、少ない計算量で求めることができ、乗務員割り当て済みの乗務員運用整理案を迅速に完成できるようになる効果がある。
【００２３】
また、第２には本発明は、列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングのための乗務員運用整理案作成支援装置において、乗務員情報保持手段と乗務員運用整理案作成手段とを備えた構成とした。
【００２４】
乗務員情報保持手段は、割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持したものであり、乗務員運用整理案作成手段はこの乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するものであって、乗務員の未割り当てのスジを持つ各列車（編成）について、未割り当てスジの発時（発車時刻）が早い順にソートし、当該ソートした上位の列車についてその未割り当てスジに、乗務員を割り当てるべく処理するが、その割り当ては未割り当てスジに対し、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにするものである。
【００２５】
従って、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方とは完全に分離させて、乗務員運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方について独立してスケジューリングすることができるようになる。そのため、整理案作成装置導入済みの路線の環境に柔軟に対応してスケジューリングの支援を行うことができる。また、乗務員割り当て済みの乗務員運用整理案を完成させるに当たり、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、評価計算によりその評価値に基づいて決定することから、その乗務員に割り当てるのがかなり適切で、かつ、他の乗務員にとってあまり適切でないスジを、少ない計算量で求めることができ、乗務員運用整理案を迅速に完成させることができるようになる効果がある。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
はじめに、ダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置として、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方と乗務員運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方を独立して行えるようにすることで、路線の環境に柔軟に対応できるようにしたシステムと手法を説明する。
【００２７】
上述したように、車両整理案とは列車の運転に乱れが生じた時に、運転計画を元通りに復帰させるために作成した修正計画であり、また、運用整理案とは、この車両整理案の各列車スジに乗務員を割り当てた乗務員勤務計画を指す。
【００２８】
ここで説明する実施例は、車両整理案と乗務員の情報を与えて、制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てていくスケジューリングの手法に関するものであり、ダイヤ復旧に向けての列車運行計画である各列車（運行対象の各列車）を、どこまで、どのように運行させるかを定める車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方とは完全に独立して、運用整理案への乗務員の割り当てを行えるようにすることで、整理案作成システムを導入する路線の環境に柔軟に対応できる手法を提供するものである。
【００２９】
運用整理案（乗務員のダイヤスジ）は、どの乗務員をどの列車にどこまで乗務させるかを定める計画案であるが、運用整理案を作成するときに、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、その乗務員に割り当てるのがかなり適切で、かつ、他の乗務員にとってあまり適切でないスジを計算して自動的に割り当てることができるようにすることにより（すなわち、候補が複数の場合に、評価値計算してそれら候補中の最も良好な評価値を示す乗務員を割り当てるようにすることにより）、システムの計算量を削減して（演算処理の負荷を軽減して）、最適な運用整理案を迅速に作成することができるようにした手法を提供する。
【００３０】
本実施例では次の状況を想定している。
−車両整理案と乗務員の作業計画（当日の割り当てられた勤務内容のタイムスケジュール）および作業実績（タイムスケジュールのうちの実働済みの部分の情報）の各情報がシステムには与えられている。
−車両整理案に乗務員を割り当てる時刻範囲（割り当て対象とする時間範囲）が与えられる。
−乗務員を車両整理案のスジに割り当てるには、勤務時間の上限を越えることがないようにするなどの労働面からの制約条件がある。
このような状況下で、次のような乗務員割り当て問題を半自動的に、迅速に解くことが本実施例の目的である。
−与えられた時間内において、車両整理案の全てのスジに乗務員を割り当てる。
−乗務員が制約に違反しないように割り当てる。
【００３１】
従って、この実施例に示す発明によれば、別途用意されたダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案を用いて、この車両整理案に対する乗務員の割り当てを、制約条件を損なうことなく合理的に行うことができると共に、乗務員をどの列車にどこまで乗務させるかを定める乗務員運用整理案への割り当てを、車両整理案の決定とは切り離して独立して行えるようにすることで、本システムを導入する路線の環境に柔軟に対応できるようになる。
【００３２】
また、乗務員運用整理案を作成するときに、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、それらの乗務員のうち、割り当てるのに最も条件が最適なものを評価計算により計算して選定し、自動的に割り当てるので、迅速に乗務員運用整理案を作成することができるようになる。
【００３３】
本実施例では、列車ダイヤ（原計画）に従って列車の運用が行われている場面で、運用に乱れが発生して原計画の実施が不可能になり、原計画へ復帰するための車両整理案を作成したときに、その車両整理案に乗務員を割り当てて最適な乗務員運用整理案の提案を行うという課題を対象としてその課題を解決できるようにしたシステムを説明する。
【００３４】
（第１の実施例）
図１に、本システムの構成例をブロック図で示す。図１において、１００はシステム本体、１０１は車両整理案データであり、１０２はデータ入出力インタフェース、１０３は入出力端末、１０４は乗務員運用整理案作成機能部、１０５は入力された車両整理案や乗務員データ記憶部、１０６は運用整理データ記憶部、１０７は制約条件記憶部である。
【００３５】
システム本体１００は、データ入出力インタフェース１０２、乗務員運用整理案作成機能部１０４、乗務員データ記憶部１０５、運用整理データ記憶部１０６および制約条件記憶部１０７より構成されており、入出力端末１０３を介して各種操作、データの変更などをすることができ、また、結果の出力表示などを行うことができる。入出力端末１０３は、入力手段としてキーボードやポインティングデバイス（マウス、パドル、トラックボールなど）、タブレットなど、また出力手段としてディスプレイやプリンタ、プロッタなどを備えたものである。
【００３６】
前記車両整理案のデータ１０１は、乱れた列車の運行状況を、原計画（本来のスケジュール）へ復帰するための列車ダイヤ復旧運行計画案である車両整理案を表わす。この車両整理案は、他の部署あるいは他のシステムで作成されるもので、本システムにおいては、用意されて提供される車両整理案を用いて乗務員運用整理案を作成するものである。与えられる車両整理案は、少なくとも次の項目から構成される。一つは編成情報、もう一つはスジ情報である。編成情報は、車両整理案の１運用の単位を意味する。スジ情報のリストを持つ。
【００３７】
スジ情報は、乗務員に割り当てる運用の最小単位である。また、少なくとも発時、発駅、着時、着駅の４要素を有する。上記発駅及び上記着駅とは、乗務員の交替が可能な駅を指しており（交替できる乗務員が待機していて入れ替わることができる駅）、列車自体の出発駅終着駅とは違うものである。また、スジに乗務員が割り当てられている場合はその割り当てられた乗務員についての乗務員情報を持つ。ここで、乗務員情報とは、各乗務員の情報を表わすものであって、ＩＤ（識別情報）、従業員区分（乗務員／予備人員）、その乗務員の所属する区、その乗務員の割り当てられたスジ情報のリストを持つ。
【００３８】
システム本体１００は、データ入出力インタフェース１０２を介してオペレータからの要求を受け取り、運用整理案の作成を実施する。また、その結果をオペレータに提示する。オペレータの操作とオペレータへの提示に供されるものが入出力端末１０３である。
【００３９】
入出力端末１０３とシステム本体１００との間で制御信号やデータの授受のためのインタフェースをとったり、前記車両整理案のデータ１０１をシステム本体１００に取り込むためのインタフェースをとるものがデータ入出力インタフェース１０２である。
【００４０】
乗務員データ記憶部１０５は、各区（運転区、車掌区などの鉄道組織乗務員管理部署）に所属のそれぞれの乗務員の個人勤務割り当てについての情報である乗務員データを記憶保持するものであり、乗務員データとしては、氏名、ＩＤ、所属（所属区）、勤務日、休暇日、勤務日でのスケジュール（勤務着任時刻、勤務終了時刻、乗務開始時刻、乗務列車情報、乗務区間など）がある。また、運用整理データ記憶部１０６は、乗務員運用整理案作成機能部１０４により作成された乗務員運用整理案のデータを記憶保持するものであり、制約条件記憶部１０７は、乗務員運用整理案を作成するときに使用する各種の制約条件を記憶保持するものである。
【００４１】
乗務員運用整理案作成機能部１０４は、このデータ入出力インタフェース１０２を介して入力された車両整理案のデータ１０１や乗務員データ記憶部１０５の記憶情報を参照し、入出力端末１０３の操作によるオペレータの指示に従って運用整理案を作成処理すると共に、作成された運用整理案は入出力端末１０３の操作によりオペレータの指示によって確定された後に、運用整理データとして運用整理データ記憶部１０６に格納するように構成してある。
【００４２】
なお、乗務員データは、図１のように必ずしもシステム内部に持つ構成とする必要はなく、データ入出力インタフェース１０２を介して外部から読み込む形式を採用しても構わない。
【００４３】
前記制約条件記憶部１０７の保持する制約条件は、所望に設定できるもので、この設定する制約条件はオペレータにより変更することができる。制約条件の一例を、図２に示す。図に示すように、制約条件には例えば、条件の種類とその制約の内容があり、制約条件の種類としては「乗務時間の上限（許される最大の乗務時間）」、「乗務待ち時間（乗り換えに要する最小時間や、あるスジの乗務担当を終えた後、次のスジを担当するまでの最大待ち時間など）」、「評価値の計算に必要なパラメータ」、「作成可能な割り当て案の数」、「一度に割り当てる時間幅」などがある。
【００４４】
図２に示す例においては、「乗務時間の上限」の項に「９時間」とあるが、これは労働条件の制約から最大で９時間を限度としていることを示している。また、「乗り換え時間」の項目には「最低５分」（スジの担当が終わった後で次のスジを担当するために、乗り換え時間として最低５分間の余裕が必要の意）、「最大４０分」（割り当てられたスジの担当が終わった後で次のスジを担当するために、乗り換えの待ち時間としての上限は４０分間であるの意）、「推奨７分」（スジの担当が終わった後で次のスジを担当するために、乗り換え時間として理想は７分間であるの意）としていることを示している。
【００４５】
また、「評価値の計算に必要なパラメータ」の項には、図２に示す例では、「車両の同一性０．６」、「上り下りの種類の同一性０．１」、「乗り換え時間の適切さ０．３」…と定められていて、これらの数値がそのパラメータの重み付けの値であることを示している。割り当てるスジを選択する評価値を計算するときの各評価指標の重みの値が、「車両の同一性」の場合は“０．６”であり、「上り下りの種類の同一性」の場合は“０．１”であり、「乗り換え時間の適切さ」の場合は“０．３”であることを示している。
【００４６】
また、「作成可能な割り当て案の数」は「３」であり、これは割り当て案を最大３まで作成することを意味している。また、「一度に割り当てる時間幅」は「二時間」であり、これは乗務員運用整理案を作成するにあたって、二時間単位で割り当てを作成するようにすることを意味している。従って、時刻１２：００を起点する場合はまず始めに１２：００〜１４：００までの時間帯のものについて作成し、その作成を終えた後は次に、１４：００〜１６：００までの時間帯のものについて作成し、…といった具合である。
【００４７】
図３（ａ）は、本実施例で扱う車両整理案を表わす。縦軸には停車する駅（厳密には、交替可能な乗務員の待機していて乗務を交替することが可能な停車駅）が割り振られており、横軸にはある１日の数時間の範囲を表わす時刻をとっている。図の例では時刻ｔ０から時刻ｔｍまでのｍなる時間範囲を対象としていることを示している。そして、駅を出発して次の駅に到着する複数の列車の運用を斜線の軌跡で示している。斜線と斜線を結ぶ水平線はその列車の駅停車期間を示している。
【００４８】
図３（ａ）において、駅名は符号２０１を付して示した駅Ａ，駅Ｂ，駅Ｃは上述の乗務員交替可能な停車駅であり、本実施例では、Ａ，Ｂ，Ｃの３駅が存在する。運行する列車の編成は、スジを表す斜線と、駅での停車中を表わす水平線の連続によって表現される。この図３（ａ）には、符号２０２，２０３，２０４，２０５を付して示した４つの編成がある。例えば、編成２０２の列車は、駅Ｂで停車後にスジ▲６▼を担当して駅Ｃに到着する。駅Ｃでしばらく停車した後、スジ▲７▼を担当して駅Ａに到着する。その後、駅Ａで停車する。
また、既に乗務員が割り当てられているスジは二重線で表わし、それ以外のスジは単線で表わす。本実施例では、丸囲み数字▲１▼、▲６▼、▲８▼で示されるスジに既に乗務員が割り当てられている。
【００４９】
図３（ａ）の両端にある垂直線２０６および２０７は、割り当ての範囲（開始時刻／終了時刻）を表わす。垂直線の中にある未割り当てのスジに対して、乗務員を割り当てる。
【００５０】
図３（ｂ）は、与えられた車両整理案に対しての乗務員の割り当て状況を示す図である。この図における縦軸は各乗務員を表わし、横軸は時刻を表わす。また、この図における太い水平線は、既に乗務員に車両整理案のスジが割り当てられている時間帯を表わす。また、線の右側にその時点で待機する予定の駅を記してある。図３（ｂ）において、例えば、符号３０１で示す乗務員Ｊ１は割り当て済みの最後のスジを担当した後で、Ｃ駅（３０２）に待機する。
【００５１】
例えば、この車両整理案において、乗務員が未割り当てとなっている全てのスジに、適切な乗務員を早く割り当てることが、この実施例が解決しようとする問題である。
【００５２】
次に、本システムの作用を説明する。
図４は、本システムにおける乗務員運用整理案作成処理のための処理の全体の処理フローを表す。オペレータは入出力端末１０３を操作してシステムを作動させることにより、乗務員運用整理案の作成作業を開始する（図４のステップＳ４０１）。すると、まず、始めにシステムは、外部で作成された車両整理案のデータを入出力インタフェース１０２を介して取り込む処理をする（図４のステップＳ４０２）。オペレータは入出力端末１０３を操作して割り当てる時刻範囲を設定する（図４のステップＳ４０３）。すなわち、乗務員運用整理案の作成は、割り当ての時刻範囲を設定し、その範囲内で乗務員の割り当てを試みるものとする。範囲（開始時刻と終了時刻）はオペレータが設定するが、開始時刻についてはオペレータが設定せずに、現在時刻をもとにしてシステム側が自動的に設定する方式でも良い。
【００５３】
時刻範囲の設定が終わると、システムは、車両整理案に対し、乗務員データ記憶部１０５の持つ乗務員データと制約条件記憶部１０７の持つ制約条件を読み出し、前記設定された時刻範囲について乗務員運用整理案作成機能部１０４の機能により、自動的に乗務員をスジに割り当てる（図４のステップＳ４０５）。割り当てるアルゴリズムの詳細は後述する。アルゴリズムによっては複数の乗務員割り当て案が作成される。
【００５４】
乗務員運用整理案作成機能部１０４ではステップＳ４０５の処理においては、全てのスジに乗務員を割り当てられたかどうかをチェックし、もし割り当てられていれば図４のステップＳ４０６へ進む。そうでなければ図４のステップＳ４０７に進み、割り当て不可の通知を行って終了する。
【００５５】
複数の割り当て案がある場合は乗務員運用整理案作成機能部１０４では、ステップＳ４０６での処理において、それをオペレータに報知するべく入出力端末１０３に表示出力する制御を行い、入出力端末１０３を見てオペレータが最適な割り当て案を選択する操作を入出力端末１０３にて行う。また、割り当てに修正の必要があれば入出力端末１０３を操作して修正する。その後、確定する操作を行う。
【００５６】
次にステップＳ４０８の処理において、システムがオペレータに対して別の範囲で割り当てるかを問い合わせる。具体的には、乗務員運用整理案作成機能部１０４がステップＳ４０８の処理を実施することにより、データ入出力インタフェース１０２を介して入出力端末１０３に対し、上記問い合わせのための表示出力をする制御を行い、オペレータに対して別の範囲で割り当てるかを問い合わせる。入出力端末１０３の表示内容を見てオペレータが別の範囲で割り当てる指示の操作を入出力端末１０３にて行ったならば、これはデータ入出力インタフェース１０２を介して乗務員運用整理案作成機能部１０４に伝達されるので、これを受けてシステムは（乗務員運用整理案作成機能部１０４は）ステップＳ４０３の処理に戻る（もし割り当てるならば、Ｓ４０３へ戻る）。そうでなければステップＳ４０９へ進み、割り当て作業を終了する。
【００５７】
以上の如き内容を持つ乗務員運用整理案作成の処理フローを、図３（ａ）に示した車両整理案の割り当ての範囲内で図３（ｂ）に示した乗務員に割り当てる過程を例にとって動作の詳細を次に説明する。ここで、現状で、乗務員は図３（ｂ）に示した如きの割り当てがされていたとする。
【００５８】
まず、システムは、図４のステップＳ４０２で図３（ａ）に相当する車両整理案を取り込む。また、システムは、固定パラメータを初期設定する。固定パラメータは制約条件記憶部１０７に記憶させた値を用いるが、これは予めオペレータの設定入力して制約条件記憶部１０７に記憶保持させておいた設定値である。固定パラメータにはＪ，ＹＭＩＮ，ＹＭＡＸ，ＹＡＤＪ，ｗ１， ｗ２， ｗ３，ＷＮがある。これらは次の如きである。
Ｊ ：乗務時間の上限
ＹＭＩＮ ：乗り換えに必要な時間の最小値
ＹＭＡＸ ：乗り換えに必要な時間の最大値
ＹＡＤＪ ：乗り換えに必要な時間の推奨値（ＹＭＩＮ以上ＹＭＡＸ以下）
ｗ１， ｗ２， ｗ３ ：スジの割り当て用の評価関数で使用する重み（０以上１以下で、ｗ１＋ｗ２＋ｗ３＝１）
ＷＮ ：作成可能な割り当て案の上限値。
【００５９】
次に、図４のステップＳ４０３で乗務員を割り当てる開始時刻と終了時刻をオペレータが設定する。この例では、オペレータの入出力端末１０３の操作による乗務員割り当てを行う対象の時刻範囲は時刻ｔ０からｔｍまでの時間範囲としている。なお、開始時刻は指定させずに、現在時刻をもとにしてシステム側が自動的に設定する方式でも良い。
【００６０】
時刻範囲が設定されると、システムは図４のステップＳ４０４の処理に移り、割り当ての範囲内でシステムが自動的に乗務員をスジに割り当てる。ここで、１つの車両整理案に対して複数の乗務員運用整理案が作成される可能性がある。従って、この第１の実施例では、乗務員に着目した割り当てを行う。
【００６１】
乗務員運用整理案作成機能部１０４は、まず、図３（ｂ）に示す如きの割り当てがされている乗務員を、乗務可能な時間の早い順にソートする処理をする。さらに、また、図３（ａ）に示した車両整理案の各編成について、最初の未割り当てのスジを検索し、発時の早い順にソートする。
【００６２】
そして、これが終わると、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、次に、Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５の各乗務員を１人ずつ順に取り出して、未割り当てのスジに割り当て可能かどうかを調べ、割り当て可能であれば割り当てる。そのような乗務員がいなくなれば終了する。効率を上げるために、未割り当てのスジは発駅別に分類しておいても良い。
【００６３】
ステップＳ４０４で処理のアルゴリズムを詳細に説明するためのフローチャートを、図５および図６に示し、順を追って説明する。
割り当て作業を開始すると（図５のステップＳ５０１）、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、まず、割り当て範囲内で割り当て可能なスジがあるかどうかを検索する（図５のステップＳ５０２）。ここでは、以下の２つの条件が成り立つスジ情報のリストを持つ編成が１つでもあれば割り当て可能と判断する。
・条件１：割り当ての開始時刻まではスジに乗務員が割り当たっている。
・条件２：割り当ての終了時刻ではスジに乗務員が割り当たっていない。
条件が成り立てば（図５のステップＳ５０３）、ステップＳ５０４へ進む。成り立たなければステップＳ５２２へ進み、図５のステップＳ５０５に戻る。
【００６４】
与えられた図３（ａ）の車両整理案では編成２０２，２０３，２０４，２０５の計４本の列車があり、車両整理案中の二重線表記部分は乗務員割り当て済み部分、単線表記部分は乗務員未割り当て部分である。上記編成２０２，２０３，２０４，２０５の計４本の列車は、現時点ｔｏで運行状況下にあり、それぞれ乗務員が乗務しているので、行き先の駅までは運行できる。その先、時刻ｔｍまでの期間における運行に対して乗務員の割り当てを行うが、図３（ａ）における単線部分が乗務員割り当てを行う対象である。上記４本の列車は、本システムによる割り当ての開始時刻ｔｏ時点より前の時点については、各スジに乗務員が割り当てられているが、その後の時刻ｔｍの時点である割り当ての終了時刻では各スジに乗務員が未割り当てとなっているので、条件が成り立つ。従って、ステップＳ５０４へ進む。
【００６５】
ステップＳ５０４では、オペレータに提示するための割り当て案を１つ作成して初期化する。割り当て案は、各乗務員の持つスジ情報の集合で表す。初期化とは、乗務員のスジへの割り当ての実績をスジ情報に反映することを意味する。図３（ｂ）の場合は、各乗務員の持つスジ情報に太線で示した割り当ての実績までを反映した割り当て案を作成する。また、ステップＳ５０４では、割り当て可能なスジが１つしかない乗務員を検索する。そして、割り当て案にその乗務員のそのスジへの割り当てを反映する。
【００６６】
具体的には、まず乗務員を割り当て可能な時間の早い順にソートした集合ＪｏｕｍＳを作成する。このとき、割り当て済みの最後のスジの着時が割り当て範囲の終了時刻ｔｍ（符号２０７の位置）を超える乗務員は、集合ＪｏｕｍＳ には登録しない。また、各編成の持つスジ情報から最初の未割り当てのスジを検索し、発時の早い順にソートした集合 ＳｕｊｉＳを作成する。
【００６７】
次に、集合ＪｏｕｍＳ に登録されている（集合ＪｏｕｍＳに属する）乗務員を順に取り出して、前記集合ＳｕｊｉＳのスジに割り当て可能かどうかを調べる。１つのスジにしか割り当てられない乗務員がいればそのスジを割り当てる。また、どのスジにも割り当てることのできない乗務員は集合ＪｏｕｍＳから除外する。この作業を、集合ＪｏｕｍＳ内の乗務員全てが複数のスジに割り当て可能になるまで繰り返す。効率を上げるために、集合 ＳｕｊｉＳは発駅別に分類しておいても良い。
【００６８】
今、集合ＪｏｕｍＳに属するある乗務員をＪｏｕｍ１、ある未割り当てのスジをスジｓｕｊｉ１とする。上記乗務員Ｊｏｕｍ１は、次の５つの条件を全て満足するとし、当該５条件を満足する乗務員Ｊｏｕｍ１は、スジｓｕｊｉ１に割り当て可能とする。
条件１：乗務員Ｊｏｕｍ１は、最後の割り当てスジの乗務終了後にスジｓｕｊｉ１の発駅にいることになること。
条件２：スジｓｕｊｉ１に割り当てても定められた乗務時間Ｊを超えないこと。
条件３：スジｓｕｊｉ１に割り当てることによって乗務員Ｊｏｕｍ１が自分の所属する区から外れる場合は、その後の割り当てによって営業終了時刻までに所属する区へ戻れること。
条件４：スジｓｕｊｉ１を担当するまでに、一定範囲の時間的余裕があること（ＹＭＩＮ以上かつＹＭＡＸ以下）。
条件５：乗務員Ｊｏｕｍ１は予備人員ではないこと。
本実施例では求められる条件は、上記の５つの条件であるが、条件は他にもあり得る。
【００６９】
乗務員の状況が図３（ｂ）に示す如きものである場合（乗務員Ｊ１はＣ駅まで乗務、乗務員Ｊ２はＢ駅まで乗務、乗務員Ｊ３はＢ駅まで乗務、乗務員Ｊ４はＡ駅まで乗務、乗務員Ｊ５はＢ駅まで乗務）、各乗務員の持つスジ情報から割り当て可能な時間を調べて早い順に並べると、
ＪｏｕｍＳ＝｛Ｊ５， Ｊ３， Ｊ２， Ｊ１， Ｊ４｝
となる。
【００７０】
また、各編成の最初の未割り当てのスジを発時の早い順にソートした集合ＳｕｊｉＳは、
ＳｕｊｉＳ＝｛▲４▼， ▲２▼， ▲７▼， ▲９▼｝
となる。
【００７１】
乗務員Ｊ５，Ｊ３，Ｊ２には２つのスジ▲２▼、▲９▼を割り当て可能である。乗務員Ｊ１には１つのスジ▲７▼が割り当て可能である。乗務員Ｊ４には割り当て可能なスジはない。従って、乗務員Ｊ１にスジ▲７▼を割り当てる。すなわち、割り当て案にその割り当てを反映する。また、乗務員Ｊ４を集合ＪｏｕｍＳから除外する。この時点で、集合ＪｏｕｍＳ，ＳｕｊｉＳは
ＪｏｕｍＳ＝｛Ｊ５， Ｊ３， Ｊ２｝
ＳｕｊｉＳ＝｛▲４▼， ▲２▼， ▲９▼｝
となる。
【００７２】
乗務員Ｊ５，Ｊ３，Ｊ２に対しては２つののスジ▲２▼、▲９▼を割り当て可能であるので、図５のステップＳ５０４の作業を終了してステップＳ５０５の処理へ進む。図５のステップＳ５０５では、複数のスジに割り当て可能な乗務員に対して適切なスジを選び、そのスジへ割り当てる。割り当ては、割り当て案の数だけ図５のステップＳ５０６から図６のステップＳ５２０までの作業の繰り返し処理となる。割り当て案は最初は１つであるが、図６のステップＳ５１５において増える可能性がある。全ての割り当て案の処理が終わっていれば、図６のステップＳ５２２に進む。ステップＳ５０６では、割り当て案を１つ選択する。
【００７３】
図５のステップＳ５０７では、割り当て対象の乗務員を割り当て可能な時間の早い順にソートした集合ＪｏｕｍＳを作成する。
図３（ａ）および図３（ｂ）の例では、
ＪｏｕｍＳ＝｛Ｊ５， Ｊ３， Ｊ２｝
である。
【００７４】
図５のステップＳ５０８では、乗務員のソート順に乗務員を未割り当てのスジに割り当てる。すなわち、ソートした全ての乗務員に対して図５のステップＳ５０９から図６のステップＳ５１８までの処理を実施する。全ての乗務員に対して割り当て終えたならば、図６のステップＳ５２１に進む。
【００７５】
図５のステップＳ５０９では、ソートした順に乗務員を一人、選択する。図５のステップＳ５１０では、ステップＳ５０９で選択した乗務員に割り当たっている最後のスジの着時が、割り当ての終了時刻ｔｍ（符号２０７の位置の時刻）を超えるまで、その乗務員へスジを割り当てる作業を繰り返す（図５のステップＳ５１１から図６のステップＳ５１６までの処理）。
【００７６】
図３（ａ）および図３（ｂ）の例では、まず図５のステップＳ５０９の処理において乗務員Ｊ５が選ばれる。乗務員Ｊ５は割り当たっている最後のスジの着時が割り当ての終了時刻ｔｍ（符号２０７を付した時点位置）を超えていないため、ステップＳ５１１からＳ５１６までの処理を行って、スジを割り当てる。
【００７７】
ステップＳ５１１では乗務員に割り当て可能なスジをＳｕｊｉＳから検索し、それらをスジ集合ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔとする。乗務員Ｊｏｕｍ２を割り当て可能なスジｓｕｊｉ２は、次の条件を満たすものとする。
・条件１：Ｊｏｕｍｕ２は出発時間にｓｕｊｉ２の発駅にいること。
・条件２：割り当てることによってＪｏｕｍ２の所属する区から外れる場合は、その後の割り当てによって営業終了時刻までに所属する区へ戻れること。
・条件３：Ｊｏｕｍ２をｓｕｊｉ２に割り当てても定められた乗務時間Ｊを超えないこと。
・条件４：Ｊｏｕｍ２がｓｕｊｉ２を担当するまでに、一定範囲の時間的余裕があること。
但し、本実施例では上記の４つの条件を適用するが、適用する条件は他にもあり得る。
図３（ａ），（ｂ）の例では、乗務員Ｊ５に割り当て可能なスジ集合は、
ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔ ＝｛ ▲２▼，▲９▼ ｝
である。
【００７８】
図９のステップＳ５１２では、対象の乗務員以外でｓｕｊｉ−ｌｉｓｔの各スジに割り当て可能な乗務員を検索して、乗務員集合ＪＳ１，ＪＳ２，… とする。乗務員集合は、ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔの要素数だけ作成される。また、割り当て可能な条件は、前述の４つの条件と同じものする。
【００７９】
図３（ａ），（ｂ）の例では、乗務員Ｊ５以外でスジ▲２▼とスジ▲９▼に割り当て可能な乗務員は、それぞれ、
スジ▲２▼：ＪＳ１ ＝｛Ｊ３， Ｊ２ ｝
スジ▲９▼：ＪＳ２ ＝｛Ｊ３， Ｊ２ ｝
である。
【００８０】
図９のステップＳ５１３では、対象の乗務員にとってそこそこ適切で、それ以外の乗務員（ＪＳ１， ＪＳ２， …）にとってそれほど適切でないスジを１つ選択して、対象の乗務員をそのスジに割り当てる。スジの割り当ての適切さの度合いを定量的に表すには、例えば以下の評価関数を用いる方法がある。
ｆ（ｓ１， ｓ２）＝ｗ１×ｓｔ＋ｗ２×ｔｔ＋ｗ３×ｙｊ
ここで、ｆ（ｓ１， ｓ２）は、適切さの評価値であり、引数のｓ１は、乗務員に対して割り当てがなされた最後のスジであり、ｓ２は割り当てようとしているスジを意味する。また、ｓｔは２つのスジの車両の同一性であり、ｓ１とｓ２が同じ車両の場合は“１”，それ以外は“０”である。
【００８１】
また、ｔｔは２つのスジの上り下りの関係を示すものであり、ｓ１とｓ２の一方が上りで他方が下りの場合は“０”、双方が同じであれば“１”である。また、ｙｊは乗り換え時間の適切さを示すものであり、ｓ２の発時−ｓ１の着時がＹＡＤＪからどれだけ離れた値かを“０”から“１”までの小数値で表す。ＹＡＤＪは乗り換え時間の推奨値であり、初期設定で与えられる。乗り換え時間の推奨値ＹＡＤＪは乗り換え時間の下限値ＹＭＩＮ以上乗り換え時間の上限値ＹＭＡＸ以下でなければならない。
【００８２】
具体的な式は以下の通りである。
ｙ＝ｍａｘ（ＹＭＡＸ−ＹＡＤＪ，ＹＡＤＪ−ＹＭＩＮ）
ｙｊ＝１−〔｛｜ＹＡＤＪ−（ｓ２の発時−ｓ１の着時）｜｝／ｙ〕
但し、ｗ１， ｗ２， ｗ３は重みであり、それぞれ“０”以上“１”以下の固定パラメータで、初期設定で与えられる。そして、ｗ１＋ｗ２＋ｗ３＝１でなければならない。
尚、上記以外にも適切さの指標があれば、重みとともに追加する。
【００８３】
次に、図５のステップＳ５１１および図６のステップＳ５１２における乗務員に対して、それぞれのスジを割り当てたときの評価値を算出する。そして、対象の乗務員に割り当てたときの評価値とそれ以外の乗務員に割り当てたときの評価値についての平均値の差を比較する。
【００８４】
ここでは両者の差をとった結果の値同士を比較してみて最も大きい値となるスジを、対象の乗務員にとってそこそこ適切で、それ以外の乗務員にとってはそれほど適切でないスジとみなす。スジを乗務員に割り当てたときの適切さを計算したときに、適切であればあるほど、その値が大きくなり、逆に、適切でなければその値は小さくなる。故に、対象の乗務員に割り当てたときの適切さがなるべく大きく、他の乗務員に割り当てたときの適切さがなるべく小さいものを選ぶ。そのために、両者の差をとってその値から判断するようにするわけである。
【００８５】
図３（ａ），（ｂ）の例を用いて、乗務員Ｊ５にとってそこそこ適切であり、乗務員Ｊ３およびＪ２にとってそれほど適切でないスジを計算してみる。
乗務員Ｊ５に割り当てられている最後のスジをＳＪ５とする。また、乗務員Ｊ３に割り当てられている最後のスジをＳＪ３とする。さらに、乗務員Ｊ２には、最後のスジとしてスジ▲１▼が割り当てられているものとする。説明を簡単にするため、スジＳＪ５およびＳＪ３は図３（ａ）には明示的に示していない。また、パラメータはそれぞれ次の値が与えられているものとする。
ｗ１＝０．６，ｗ２＝０．３，ｗ１＝０．１，ＹＡＤＪ＝２分，ＹＭＡＸ＝５分，ＹＭＩＮ＝１分
ｙ＝ｍａｘ（｜ＹＭＡＸ−ＹＡＤＪ｜，｜ＹＭＩＮ−ＹＡＤＪ｜）＝３分。
【００８６】
これらのパラメータを用いて適切さの評価値ｆ（ｓ１， ｓ２）を、各乗務員Ｊ５，Ｊ３，Ｊ２別に、スジ▲２▼，▲９▼についてそれぞれ計算した結果の一例を、図９（ａ）にまとめ、示しておく。
計算により得られた各乗務員Ｊ５，Ｊ３，Ｊ２別適切さの評価値ｆ（ｓ１， ｓ２）の値に基づいて、評価した結果、乗務員Ｊ５に適切なスジとして▲９▼を選択する。図９（ｂ）に、スジ▲９▼を選択するに至った計算過程を示す。
【００８７】
それぞれのスジ▲２▼，▲９▼を各乗務員Ｊ２，Ｊ３，Ｊ５に割り当てたときの各々の適切さｆ（ｓ１， ｓ２）の値は図９（ａ）に示すとおりである。それらを改めて纏める。スジ▲２▼，▲９▼別に各乗務員別の適切さ、或る乗務員（この例ではＪ５）を中心に考えた場合に、“他の乗務員（この例ではＪ２とＪ３）の適切さの平均値Ａ”、および“前記或る乗務員における適切さと他の乗務員の適切さの平均値に対する差（この例では、（Ｊ５の適切さ）−Ａ）”を纏める。このあらためてまとめたものが図９（ｂ）である。
【００８８】
図９（ｂ）に“乗務員Ｊ５の適切さ−Ａ”なる項目の覧があるが、この例ではＪ５を中心に考えているからであり、当該乗務員Ｊ５には、この“乗務員Ｊ５の適切さ−Ａ”の項の値が最も大きな値になっているスジを割り当てる。図９（ａ），（ｂ）の部分では、評価関数を導入して、乗務員Ｊ５にとってそこそこ適切で、それ以外の乗務員にとってそれほど適切でないスジを選ぶわけである。スジを乗務員に割り当てたときの適切さを計算したときに、適切であればあるほどその値が大きくなり、逆に、適切でなければその値は小さくなることから、Ｊ５に割り当てたときの適切さが、なるべく大きくて、他の乗務員に割り当てたときの適切さがなるべく小さいものを選ぶことで、目的とする選定ができる。
【００８９】
そのような選定のために、或る乗務員（この例ではＪ５）を中心に考えた場合に、他の乗務員（この例ではＪ２とＪ３）の適切さの平均値Ａ、前記或る乗務員における適切さと他の乗務員の適切さの平均値に対する差をとる。
【００９０】
この例では、Ｊ５以外の乗務員の適切さの平均値を求めて、乗務員Ｊ５の適切さとの差をとった結果は図９（ｂ）に示すように、スジ▲２▼については−０．５６６５であり、スジ▲９▼については−０．２６６５である。これらの大小関係を比較すると
−０．５６６５＜−０．２６６５
である。よって、乗務員Ｊ５についてスジ▲２▼と▲９▼のいずれを割り当てるのが最適かを知るために比較してみると、「差をとった結果の値同士を比較してみて最も大きい値」となるのはスジ▲９▼であるから、当該スジ▲９▼を乗務員Ｊ５に割り当てるのが適切と判断する。
【００９１】
ステップＳ５１４では、適切さの評価値に基づいて、割り当て案を新たに作成するかどうかを判定する。そして、その判定の結果、作成する場合はステップＳ５１５の処理に進む。作成しない場合はステップＳ５１６の処理に進む。このステップＳ５１４での判定条件は、次の２つの条件を満足するか否かであり、条件を満足する場合に、割り当て案を新たに作成する。
・条件１：比較した値のうち最も大きい値となるものが複数存在する。
・条件２：新たに割り当て案を作成しても割り当て案の総数はＷＮ以下である。
【００９２】
図３（ａ），（ｂ）の例では、乗務員Ｊ５に対して割り当てた場合の適切さとそれ以外の乗務員に対して割り当てた場合の適切さの平均との差が最大となる評価値は１つしかないので、上記ステップＳ５１４での判定の結果、ステップＳ５１６に進むことになる。仮に、差が最大となるものが２つあり、新たに２−１＝１個の割り当て案を作成しても割り当て案の総数がＷＮ以下の場合は、ステップＳ５１５に進んで割り当て案を新たに作成する。
【００９３】
ステップＳ５１５では、割り当て案のコピーを作成し、新たな割り当て案とする。そして各割り当て案には、それぞれのスジに対象の乗務員を割り当てる。新たに作成した割り当て案は、後でステップＳ５０５以降において処理される。 新たに割り当て案を作成したとき割り当て案の総数がＷＮを超える場合は、新たに割り当て案を作成しない。この場合は、対象の乗務員に各スジを割り当てたときの評価値を比較して、評価値が高い方を割り当てに適切と判断する。そして、ステップＳ５１６へ進む。ステップＳ５１６では、現在処理中の割り当て案に、対象の乗務員のステップＳ５１４で選択したスジへの割り当てを反映する。
【００９４】
この時点で、図３（ａ）の車両整理案に示す各スジの割り当て状況をまとめると、図１０（ａ）に示す通りとなる。そして、図１０（ａ）に対応する車両整理案は図１１（ａ）の如きであり、スジ▲７▼と▲９▼が二重線となって、この二つのスジが新たに割り当てられたことになる。図１０（ａ）に対応する乗務員の割り当て状況は、図１１（ｂ）に示す如く、Ｃ駅からＡ駅に向かう列車に対するスジ▲７▼には乗務員Ｊ１が割り当てられ、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車に対するスジ▲９▼には乗務員Ｊ５が割り当てられ、既に割り当てられているＡ駅からＢ駅に向かう列車に対するスジ▲１▼に対する乗務員Ｊ２、を含めて３つのスジが割り当てられたことになる。
【００９５】
ステップＳ５１７では、ＳｕｊｉＳの要素をあらためて各編成の最初の未割り当てのスジ集合とする。そして、次の条件のいずれかを満たせば、ＪｏｕｍＳの要素をあらためて割り当て可能なスジが存在する乗務員の集合としてステップＳ５１８へ進む。そうでなければステップＳ５１１へ戻る。
・条件１：対象の乗務員の持つスジ情報から乗務員が乗務可能な開始時刻を調べて、それが割り当ての終了時刻（２０７）を超えている。
・条件２：対象の乗務員を割り当てられるスジがない。
【００９６】
図３（ａ），（ｂ）の例では、ＳｕｊｉＳは、
ＳｕｊｉＳ＝｛▲４▼，▲２▼，（１０）｝
となる。また、乗務員Ｊ５の乗務可能な開始時刻はスジ▲３▼の着時＋ＹＭＩＮであるため、割り当ての終了時刻（２０７）を超えておらず、かつ、まだ割り当て可能なスジが存在するので、ステップＳ５１１へ戻る。なお、符号（１０）については、図面３中では“１０”を○で囲んだ表記としているが、明細書中では（１０）と記載するものとする（以後、他の図面においても同様とする）。
【００９７】
ステップＳ５１１に戻って乗務員Ｊ５に割り当て可能なスジをＳｕｊｉＳから検索し、それらをスジ集合ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔとする。当該スジ集合ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔは、
ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔ ＝｛▲２▼，（１０）｝
となる。ここで、再度、前述した割り当ての適切さの評価を行い、スジ（１０）に乗務員Ｊ５を割り当てることにする。すなわち、現在処理中の割り当て案にスジ（１０）への乗務員Ｊ５の割り当てを反映する。
【００９８】
この時点で、図３（ａ）の車両整理案に示す各スジの割り当て状況をまとめると、図１０（ｂ）に示す如きとなる。そして、図１０（ｂ）に対応する車両整理案は図１２（ａ）の如きであり、前回でのスジ▲１▼と▲６▼と▲７▼と▲９▼に加えて更に今回、再度の評価の結果、スジ（１０）が二重線となって、これらのスジが新たに割り当てられたことになる。但し、スジ▲６▼と▲８▼はいずれもＪ１からＪ５以外の乗務員を割り当てるという不確定要素のある割り当てであり、確実に割り当てが済んだのはスジ▲１▼，▲７▼，▲９▼，（１０）であり、乗務員の割り当て状況は、図１２（ｂ）に示す如きで、今回、スジ（１０）には乗務員Ｊ５が割り当てられた結果、前回までに既に割り当てられているＡ駅からＢ駅に向かう列車のスジ▲１▼に対する乗務員Ｊ２、Ｃ駅からＡ駅に向かう列車に対するスジ▲７▼に対する乗務員Ｊ１、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車に対するスジ▲９▼に対するそしてその復路となるスジ（１０）に対する乗務員Ｊ５の割り当て、を含めて４つのスジが割り当てられたことになる。
【００９９】
この時点で乗務員Ｊ５の乗務可能な開始時刻は、スジ（１０）の着時＋ＹＭＩＮであるため、割り当ての終了時刻（２０７）を超えることとなるので、ＪｏｕｍＳの要素を修正してステップＳ５１８へ進む。ＪｏｕｍＳは、
ＪｏｕｍＳ ＝｛Ｊ３，Ｊ２｝
となる。
【０１００】
ステップＳ５１８からステップＳ５０９へ戻り、今度は乗務員Ｊ３を選択し、スジに割り当てる処理を実施する。ステップＳ５１１からステップＳ５１６までの処理を実施することにより、スジ▲２▼に乗務員Ｊ３を割り当てる。引き続きスジ▲３▼への割り当ても考えられるが、ここでは乗務員Ｊ３の乗務時間がＪ以上になってしまい、割り当ての条件を満たさないため、割り当てられないものとする。
【０１０１】
この時点で、図３（ａ）の車両整理案に示す各スジの割り当て状況をまとめると、図１３（ａ）に示す通りとなる。そして、図１３（ａ）に対応する車両整理案は図１４（ａ）の如きであり、今回、再度の評価の結果、スジ▲２▼が新たに二重線となってスジ▲１▼，▲２▼，▲６▼，▲７▼，▲８▼，▲９▼および（１０）について乗務員が割り当てられたことになる。但し、スジ▲６▼と▲８▼はいずれもＪ１からＪ５以外の乗務員を割り当てるという不確定要素のある割り当てであり、確実に割り当てが済んだのはスジ▲１▼，▲２▼，▲７▼，▲９▼，（１０）であり、乗務員の割り当て状況は、図１４（ｂ）に示す如きとなって、今回、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲２▼に乗務員Ｊ３が割り当てられた。
【０１０２】
また、この割り当ての他、前回までにＣ駅からＡ駅に向かう列車に対するスジ▲７▼に乗務員Ｊ１が割り当てられ、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車に対するスジ▲９▼およびその復路となるスジ（１０）には乗務員Ｊ５が割り当てられ、Ａ駅からＢ駅に向かう列車に対するスジ▲１▼に対する乗務員Ｊ２が既に割り当てられているから、これらを含めて５つのスジが割り当てられたことになる。
【０１０３】
乗務員Ｊ３を割り当て可能なスジはもう存在しないので、ＪｏｕｍＳの要素を修正してステップＳ５１８へ進む。この時点で乗務員Ｊ２を割り当てられるスジはないので、
ＪｏｕｍＳ ＝｛ ｝
である。
【０１０４】
割り当て可能な乗務員がいなくなったときは、ステップＳ５１８からステップＳ５１９へ進む。ステップＳ５１９では、乗務員を順番に割り当てたことにより、新たに乗務員を割り当て可能なスジができたかどうかを調べて、もしそうならば、それらのスジに対して乗務員を割り当てるために、ステップＳ５０７へ戻る。そうでなければステップＳ５２０へ進む。ステップＳ５２０では、まだ未割り当てのスジがあるか、また、業務終了時点で自分の所属する区へ戻っていない乗務員がいるかどうかを調べて、予備の乗務員または便乗による割り当てを試みる。予備の乗務員についての情報も、予め乗務員データ記憶部１０５に用意されているので、乗務員運用整理案作成機能部１０４は乗務員データ記憶部１０５から情報を読み出して当該割り当てを試みるわけである。
【０１０５】
図３（ａ）、（ｂ）の例では、図１４（ａ）より、ステップＳ５１９において、乗務員に割り当て可能なスジ▲３▼、▲４▼に対して、割り当て可能な乗務員がいるかどうか調べる。そして、そのような乗務員はいないためステップＳ５２０へ進む。スジ▲３▼に乗務員Ｊ３が割り当て可能であるように見えるが、この例の場合は、前述したとおり、乗務員Ｊ３にスジ▲３▼を割り当てると乗務時間をオーバーしてしまうため割り当てられないものとする。また、それ以外の乗務員もスジ▲３▼、▲４▼に割り当てはできない。そこで、ステップＳ５２０で予備人員（予備の乗務員）または列車便乗移動による割り当てを試みる。
【０１０６】
予備人員（待機している予備の乗務員）Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３がいて、Ｙ１，Ｙ２はＢ駅待機、Ｙ３がＡ駅待機であったとする（図１４（ｃ）参照）。これら予備の乗務員または列車便乗移動による割り当ての詳細なアルゴリズムを図７、図８に示す。図に従って説明すると、まず、図７におけるステップＳ６０２からステップＳ６０７までの作業によって、予備人員を未割り当てのスジへ割り当てられるかを試みてみる。
【０１０７】
次に、まだ未割り当てのスジがあれば、図７におけるステップＳ６０８から図８におけるステップＳ６１３までの作業で便乗による未割り当てのスジへの乗務員の割り当てを試す。最後に、図８におけるステップＳ６１４からステップＳ６１７までで、業務終了時点で自分の所属する区に戻っていない乗務員に便乗を割り当てて所属する区へ戻す。
【０１０８】
図７におけるステップＳ６０１で、割り当て作業を開始する。ステップＳ６０２で、未割り当てのスジを検索し、発時の早い順にソートした集合ＳｕｊｉＭを作成する。
図１４（ａ）は、図１３（ａ）の内容を反映した時点での車両整理案を表わしており、図１４（ａ）の例ではＳｕｊｉＭは、
ＳｕｊｉＭ ＝｛▲４▼，▲５▼，▲３▼｝
となる。
【０１０９】
図７におけるステップＳ６０３では、予備人員である予備の乗務員について乗務可能な開始時刻の早い順にソートした集合ＹｏｂｉＳを作成する。
【０１１０】
本実施例では、図１４（ｃ）に示す３人の予備の乗務員Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３が存在するものとし、また、これらＹ１，Ｙ２，Ｙ３いずれもが割り当ての開始時刻においてまだどのスジにも割り当てられていないものとして話を進める。すなわち、
ＹｏｂｉＳ ＝｛Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３｝
である。
【０１１１】
ステップＳ６０４では、予備の乗務員の数だけステップＳ６０５からステップＳ６０６までの処理を繰り返すことにより、予備の乗務員による割り当て処理を行う。ステップＳ６０５で、ＹｏｂｉＳ内の予備の乗務員に割り当て可能なスジをＳｕｊｉＭのソート順に検索する。もしあれば、そのスジを割り当てて、ＳｕｊｉＭから削除する。
【０１１２】
未割り当てのスジｓｕｊｉ３に割り当て可能な予備人員Ｊｏｕｍ３は、次の３つの条件を満たす。なお、予備人員のスジ情報には、あらかじめ勤務開始時に待機している駅と待機開始時刻とが格納されているものとする。
・条件１：Ｊｏｕｍ３は予備人員（予備の乗務員）である。
・条件２：Ｊｏｕｍ３は、未割り当てのスジの発時に、発駅に待機している。
・条件３：ｓｕｊｉ３にＪｏｕｍ３を割り当てても、Ｊｏｕｍ３は定められた乗務時間Ｊを超えない。
なお、本実施例では上記の３つの条件であるが、条件は他にもあり得る。
上記の３条件を満たすスジが複数あれば、最も待機時間が短くなるものを選んで予備人員を割り当てる。その後、割り当てたスジはＳｕｊｉＭから削除する。
【０１１３】
図１４（ａ）および図１４（ｃ）の例では、まずＹ１が対象の予備人員（予備の乗務員）となる。そして、上記の３条件を満たすスジには、▲４▼がある。そこで、スジ▲４▼に乗務員Ｙ１を割り当てる。すなわち、現在処理中の割り当て案に、スジ▲４▼への乗務員Ｙ１の割り当てを反映する。そして、ＳｕｊｉＭから▲４▼を削除する。
【０１１４】
ステップＳ６０６で、対象の予備人員にまだ割り当てることのできるスジがあるかどうかを調べる。その結果、ある場合には、割り当てるためにステップＳ６０５の処理に戻る。それ以外はステップＳ６０７の処理へ進む。
【０１１５】
図１４（ａ）および図１４（ｃ）の例では、Ｙ１にはさらにスジ▲５▼が割り当てられる。そこでスジ▲５▼に予備乗務員Ｙ１を割り当てる。すなわち、現在処理中の割り当て案に、スジ▲５▼への乗務員Ｙ１の割り当てを反映する。そして、ＳｕｊｉＭから▲５▼を削除する。
【０１１６】
再び、ステップＳ６０６の処理に進み、乗務員Ｙ１にまだ割り当てることのできるスジがあるかどうか調べる。その結果、Ｙ１にはもう割り当てることのできるスジはないため、ステップＳ６０７の処理へ進む。この時点で、図１４（ａ）の車両整理案に示す各スジの割り当て状況をまとめると、図１３（ｂ）に示すとおりとなる。そして、車両整理案は図１５（ａ）の如きであり、今回、予備人員を含めて再評価の結果、スジ▲４▼と▲５▼が新たに二重線となってスジ▲１▼，▲２▼，▲４▼，▲５▼，▲６▼，▲７▼，▲９▼および（１０）について乗務員が割り当てられたことになる。
【０１１７】
但し、スジ▲６▼と▲８▼はいずれもＪ１からＪ５以外の乗務員を割り当てるという不確定要素のある割り当てであり、確実に割り当てが済んだのはスジ▲１▼，▲２▼，▲４▼，▲５▼，▲７▼，▲９▼，（１０）であり、乗務員の割り当て状況は、図１５（ｂ）に示す如きとなって、今回、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲４▼とＡ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲５▼に予備の乗務員Ｙ１が割り当てられ、この割り当ての他、前回までにＢ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲２▼に乗務員Ｊ３が割り当てられ、Ｃ駅からＡ駅に向かう列車に対するスジ▲７▼に乗務員Ｊ１が割り当てられ、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車に対するスジ▲９▼およびその復路となるスジ（１０）には乗務員Ｊ５が割り当てられ、Ａ駅からＢ駅に向かう列車に対するスジ▲１▼に対する乗務員Ｊ２が割り当てられているから、これらを含めて７つのスジが割り当てられたことになる。
ステップＳ６０８での判定の結果、未処理の予備人員（予備の乗務員）が残っていればステップＳ６０４へ戻る。
【０１１８】
図１４（ａ）の例では、予備人員Ｙ１の処理が終わったので、次に予備人員である乗務員Ｙ２に対してステップＳ６０５からステップＳ６０６までの処理を行う。その結果、Ｙ２を割り当てられるスジは存在しないので、割り当ては行われない。すなわち、車両整理案への反映をしないでステップＳ６０７へ進む。また、予備人員である乗務員Ｙ３に対しても同様に割り当ては行われない。この時点でＹ１，Ｙ２，Ｙ３全ての予備人員を処理し終えたので、ステップＳ６０８に進む。
【０１１９】
ステップＳ６０８では、未割り当てのスジがまだＳｕｊｉＭに残っているかどうか調べて、残っていなければステップＳ６１４の処理に進む。残っていればステップＳ６０９へ進み、予備人員を含む全ての乗務員を業務が早く終わる順にソートして集合ＪｏｕｍＭとする。
【０１２０】
図１４（ａ）および図１４（ｃ）の例では、
ＳｕｊｉＭ ＝ ｛ ▲３▼ ｝
であるので、ステップＳ６０９の処理に進む。全ての乗務員を業務が早く終わる順にソートした様子を図１６に示す。ＪｏｕｍＭは、
ＪｏｕｍＭ ＝｛ Ｙ２， Ｙ３， Ｊ２， Ｊ３， Ｊ４， Ｊ１， Ｙ１， Ｊ５ ｝
となる。
【０１２１】
ステップＳ６１０では、ＪｏｕｍＭ内の乗務員の数だけステップＳ６１１を繰り返すことにより、便乗による割り当て処理を行う。
ステップＳ６１１では、乗務員が１回、列車に便乗して移動すれば未割り当てのスジを担当できるかどうか調べて、可能ならば割り当てる。
列車に便乗して移動することによって未割り当てのスジｓｕｊｉ４に割り当てが可能な乗務員Ｊｏｕｍ４は、次の３つの条件を満たす。
・条件１：Ｊｏｕｍ４が最後に担当したスジの後にｓｕｊｉ４の発駅へ向かうスジが存在し、ｓｕｊｉ４の発時までにｓｕｊｉ４の発駅に到着する。
・条件２：ｓｕｊｉ４の着駅が乗務員の所属区内である。
・条件３：Ｊｏｕｍ４に、便乗するスジとｓｕｊｉ４に割り当てても定められた乗務時間Ｊを超えない。
本実施例では上記の３つの条件であるが、条件は他にもあり得る。
【０１２２】
上記の３つの条件を満たす便乗スジ（移動のために便乗に利用することが可能なスジ）と未割り当てのスジの組み合わせのうち、最も待機時間のばらつきが小さくなる組み合わせを選んで、乗務員に割り当てる。
【０１２３】
図１５および図１６の例では、まずＹ２が選ばれる。Ｙ２はＢ駅に待機しているが、スジ▲６▼または▲２▼または▲９▼に便乗することで、未割り当てのスジ▲３▼を担当可能である。この場合は、待機時間のばらつきが最も小さくなるスジ▲２▼に便乗して、スジ▲３▼を担当することにする。待機時間は、スジ▲２▼への便乗開始までの時間と、スジ▲２▼の便乗終了からスジ▲３▼の運用開始までの時間の２つを意味する。
【０１２４】
そこで、乗務員Ｙ２に対してスジ▲２▼への列車便乗による移動と、スジ▲３▼への割り当てを行う。すなわち、現在処理中の運用整理案に、スジ▲２▼に対する乗務員Ｙ２の列車便乗移動および、スジ▲３▼に対する乗務員Ｙ２の割り当てを反映する。そして、スジ▲３▼はＳｕｊｉＭから削除する。この時点でＳｕｊｉＭは、
ＳｕｊｉＭ ＝｛ ｝
となる。
【０１２５】
ステップＳ６１２では、未割り当てのスジがまだＳｕｊｉＭに残っているかどうかを調べて、残っていれば、未割り当てのスジへの割り当てを継続するためにステップＳ６１１へ戻る。残っていなければステップＳ６１４に進む。図１５および図１６の例では、
ＳｕｊｉＭ ＝｛ ｝
であり、未割り当てのスジは無いから、ステップＳ６１４へ進む。
【０１２６】
ステップＳ６１４では、予備人員を含む全ての従業員を最後の担当スジの着時が遅い順にソートし、集合ＪｏｕｍＲとする。ステップＳ６１５では、ＪｏｕｍＲ内の乗務員の数だけステップＳ６１６の処理を繰り返すことにより、業務終了時点で所属する区へ戻っていない乗務員に便乗スジ（列車便乗による移動のために乗車させる対象のスジ）を割り当てる。
【０１２７】
ステップＳ６１６では、割り当ての範囲がその日の業務終了までの場合に、ＪｏｕｍＲ内の乗務員が業務終了時点で所属区へ戻っているかどうか調べる。戻っていなければ、便乗スジを割り当てて所属区に戻すようにする。
【０１２８】
乗務員Ｊｏｕｍ５に割り当て可能な便乗スジｓｕｊｉ５は、次の条件を満たす。
・条件１：ｓｕｊｉ５は、Ｊｏｕｍ５が最後に担当したスジの着時後に着駅から発車して、Ｊｏｕｍ５の所属区に戻る。
・条件２：Ｊｏｕｍ５はｓｕｊｉ５を割り当てても定められた乗務時間Ｊを超えない。 上記の条件を満たすスジのうち、最も発時（出発時刻）が早いものを選んで、その乗務員の便乗スジとして登録する。
【０１２９】
図１５および図１６の例では、全ての乗務員が所属区へ戻っているものとし、ステップＳ６１８へ進んでスジへの乗務員の割り当てを終了する。ステップＳ６１８で終了した時点で、ステップＳ５２１に戻る。そして、別の割り当て案があれば、ステップＳ５０６に戻って新たに乗務員の割り当てを行う。なければ、ステップＳ５２２へ進む。
【０１３０】
ステップＳ５２２では、全てのスジに割り当てられた案があれば、それらの案を割り当て結果としてステップＳ４０５に戻る。そのような案がなければ、割り当てに失敗したというメッセージおよび、未割り当てのスジの個数、必要な乗務員の人数およびスジ情報などを割り当て結果として、ステップＳ４０５に戻る。
【０１３１】
全てのスジに乗務員を割り当てられた整理案は次の条件を満たす。
・条件１：割り当ての範囲内で未割り当てのスジがない。
・条件２：割り当ての範囲がその日の業務終了までの場合、スジに割り当てられた乗務員が業務終了時点で所属区に戻っている。
図１５および図１６の例では、全てのスジに乗務員を割り当てられた割り当て案が１つあるので、その案を割り当て結果としてステップＳ４０５に戻る。
【０１３２】
ステップＳ４０５では、全てのスジに乗務員の割り当てを済ますことができた割り当て案があれば、割り当ての確定のためにステップＳ４０６へ進む。そのような案がなければステップＳ４０７に進み、オペレータに割り当て不可の通知を行ってステップＳ４０９で終了する。割り当て不可の場合は終了するのではなく、初期条件パラメータの値を変更してやり直すアルゴリズムもあり得る。
【０１３３】
ステップＳ４０６では、オペレータが割り当ての確定を行う。複数の割り当て案が存在する場合は、オペレータが最適な割り当て案を選択し、必要があれば修正するものとする。
【０１３４】
ステップＳ４０８では、まだ未割り当ての範囲が残っているかどうか調べる。もし残っていれば、割り当て作業を中断するかどうかをオペレータに問い合わせる。そして、中断する場合は終了する。そうでなければ、別の範囲に割り当てるためにステップＳ４０３に戻る。また、未割り当ての範囲が残っていない場合は、完成された車両整理案を入出力端末１０３等に出力するための処理を実施して一連の処理を終了する。
【０１３５】
乗務員運用整理案作成機能部１０４による以上のような一連の処理が実行された結果、車両整理案に示す各スジの最終的な割り当て状況がどうなったかをまとめると、図１７（ｂ）に示す通りとなる。そして、車両整理案は図１７（ａ）の如きであり、今回、予備人員および列車便乗移動による割り当ての可能性を含めて再評価の結果、予備人員である乗務員Ｙ２がスジ▲２▼を利用してこの列車に便乗させ、移動させることで、スジ▲３▼に割り当て可能となるから、スジ▲３▼が新たに二重線となってスジ▲１▼，▲２▼，▲３▼，▲４▼，▲５▼，▲６▼，▲７▼，▲８▼，▲９▼および（１０）について乗務員が割り当てられたことになる。
【０１３６】
但し、スジ▲６▼と▲８▼はいずれもＪ１からＪ５以外の乗務員を割り当てるという不確定要素のある割り当てであり、確実に割り当てが済んだのはスジ▲１▼，▲２▼，▲３▼，▲４▼，▲５▼，▲７▼，▲９▼，（１０）であり、スジ▲６▼と▲８▼はいずれもＪ１からＪ５以外の乗務員を現場指揮者の判断で人為的に割り当てるようにしなければならないが、与えられた車両整理案ついて、一応、可能な範囲ですべて乗務員の割り当てができたことになる。
【０１３７】
乗務員の割り当て状況は、図１７（ｂ）に示す如きとなって、今回、Ｂ駅からＣ駅に向かうスジ▲２▼に予備の乗務員Ｙ２を便乗させてＣ駅に移動させ、Ｃ駅始発の列車のスジであるスジ▲３▼に割り当てるようにし、この割り当ての他、前回までにＢ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲４▼とＡ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲５▼に予備の乗務員Ｙ１が割り当てられ、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲２▼に乗務員Ｊ３が割り当てられ、Ｃ駅からＡ駅に向かう列車に対するスジ▲７▼に乗務員Ｊ１が割り当てられ、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車に対するスジ▲９▼およびその復路となるスジ（１０）には乗務員Ｊ５が割り当てられ、Ａ駅からＢ駅に向かう列車に対するスジ▲１▼に対する乗務員Ｊ２が割り当てられているから、これらを含めて９つのスジが割り当てられたことになる。最終的なこの割り当て状況を図１７（ｃ）に示す。
【０１３８】
このように本実施例においては、列車の運転に乱れが生じた時に、運転計画を元に復帰させるために作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングシステムにおいて、割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持した乗務員情報保持手段と、前記乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するものであって、割り当て可能な乗務員が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにする乗務員運用整理案作成手段とを備えた乗務員に割り当てのためのスケジューリングシステムである。
【０１３９】
そして、このようなシステムは、別途用意された車両整理案が与えられると、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てる。本システムには乗務員情報保持手段が用意してあり、前記割り当てにあたり、乗務員運用整理案作成手段はこの乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するが、割り当て可能な乗務員が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるように処理する。
【０１４０】
従って、本実施例によれば、車両整理案と乗務員の情報を与えて、制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てていくスケジューリングにおいて、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方は分離して、運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方について独立してスケジューリングすることができる。そのため、整理案作成システム導入済みの路線の環境に柔軟に対応してスケジューリングの支援を行うことができる。
【０１４１】
また、運用整理案を作成するに当たり、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、評価計算によりその評価値に基づいて決定することから、その乗務員に割り当てるのがかなり適切で、かつ、他の乗務員にとってあまり適切でないスジを計算して最適なものを決定するに当たり、少ない計算量で迅速に運用整理案を作成することができる効果がある。
【０１４２】
以上の第１の実施例は、乗務員を与えられた車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジそれぞれに対し、割り当てる（乗務員を各スジに割り当てる）手法として、所定の評価式に基づく乗務員の評価値に着目するものであったが、人に着目するのではなくスジに着目して割り当てる手法もある。この手法を次に第２の実施例として説明する。
【０１４３】
（第２の実施例）
第２の実施例においても、第１の実施例の構成とシステム構成は基本的に同様の構成である。但し、この第２の実施例のシステムでは、乗務員運用整理案作成機能部１０４においては、与えられた車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能駅駅間経路であるスジに対し、乗務員を割り当てる手法として、各列車である編成毎のスジを主体にするもので、その着目した編成のスジに対して割り当てを行っていく。
【０１４４】
ここでは、スジそれぞれに対し、乗務員を割り当てる手法として、図４の運用整理案作成の全体フローにおけるステップＳ４０４での処理である“乗務員をスジに割り当てる”方法としてスジに着目した割り当てを行う実施例を示す。なお、全体フローの流れは第１の実施例と同一であるのでここでは省略する。
【０１４５】
図１８および図１９に、乗務員に着目した割り当てのフローチャートを示す。図１８および図１９に従って、図２０（ａ）の如きの与えられた車両整理案へ図２０（ｂ）の乗務員を割り当てる手順を説明する。与えられた車両整理案に対する処理開始時点でのスジの割り当て状況は、図２０（ｃ）に示す如きであるものとする。
【０１４６】
割り当て作業を実行開始すると（図１８のステップＳ１１０１）、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、まず、ステップＳ１１０２の処理において、割り当て範囲内で割り当て可能なスジがあるかを検索する。そして、検索して得たスジに、割り当て可能なスジがあるか否かを判断する（図１８のステップＳ１１０３）。すなわち、乗務員を割り当てるべく処理する、対象となり得るスジがあるか否かを判断するわけである。
【０１４７】
ここでの判断条件は以下の２つの条件であり、これら２つの条件が成り立つスジ情報のリストを持つ編成が１つでもあれば割り当て可能と判断する。
・条件１： 割り当ての開始時刻まではスジに乗務員が割り当たっている。
・条件２： 割り当ての終了時刻ではスジに乗務員が割り当てられていない。
【０１４８】
Ｓ１１０３での判断の結果、条件が成り立てば（図１８のステップＳ１１０３）、ステップＳ１１０４へ進む。しかし、Ｓ１１０３での判断の結果、条件が成り立たなければ図１９のステップＳ１１２３へ進み、図４のステップＳ４０５に戻る。
【０１４９】
図２０（ａ）の如きの車両整理案では、編成１２０１，１２０２， １２０３， １２０４，１２０５の計５つの編成（５本の列車）があり、それらは本システムによる割り当ての開始時刻まではスジそれぞれに既に乗務員は割り当てられているが、割り当ての終了時刻ではスジに乗務員は割り当てられてはいないので、条件が成り立つ。従って、図１８のステップＳ１１０４へ進む。
【０１５０】
ステップＳ１１０４では、オペレータに提示するための割り当て案を１つ作成して初期化する。また、ステップＳ１１０４では、割り当て可能な乗務員が１人しかないスジを検索する。そして、割り当て案にその乗務員のそのスジへの割り当てを反映する。
【０１５１】
具体的には、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、まず、乗務員を割り当て可能な時間の早い順にソートした集合ＪｏｕｍＴを作成する。このとき、割り当て済みの最後のスジの着時が割り当て範囲の終了時刻（１２０７）を超える乗務員は、ＪｏｕｍＴに登録しない。また、各編成の持つスジ情報から最初の未割り当てのスジを検索し、それらの編成を発時の早い順にソートした集合ＨｅｎｓｅｉＳを作成する。
【０１５２】
次に、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、集合ＨｅｎｓｅｉＳから編成を順に取り出して、その最初の未割り当てのスジにＪｏｕｍＴの各乗務員が割り当て可能かどうかを調べる。１人の乗務員にしか割り当てられないスジであればそのスジにその乗務員を割り当てるようにする。また、どの乗務員も割り当てることができないスジの場合は、集合ＨｅｎｓｅｉＳからそのスジを持つ編成を除外する。この作業を、集合ＨｅｎｓｅｉＳ内の編成全てが、先頭の未割り当てのスジに対して複数の乗務員を割り当て可能になるまで繰り返す。
【０１５３】
次の５つの条件を全て満足する乗務員Ｊｏｕｍ１は、スジｓｕｊｉ１に割り当て可能とする。
・条件１： Ｊｏｕｍ１は、最後の割り当てスジの乗務終了後にｓｕｊｉ１の発駅にいる。
・条件２： ｓｕｊｉ１に割り当てても定められた乗務時間Ｊを超えない。
・条件３： ｓｕｊｉ１に割り当てることによってＪｏｕｍ１が自分の所属する区から外れる場合は、その後の割り当てによって営業終了時刻までに所属する区へ戻ることができる。
・条件４： ｓｕｊｉ１を担当するまでに、一定範囲の時間的余裕がある（ＹＭＩＮ以上かつＹＭＡＸ以下）。
・条件５： Ｊｏｕｍ１は予備人員（予備の乗務員）ではない。
なお、本実施例では上記の５つの条件としているが、条件は他にもあり得る。
【０１５４】
図２０（ｂ）に示す乗務員の状況では、各乗務員Ｊ５，Ｊ１，Ｊ３，Ｊ２，Ｊ４の持つスジ情報から割り当て可能な時間を調べて早い順に並べると、
ＪｏｕｍＴ ＝｛Ｊ５，Ｊ１，Ｊ３，Ｊ２，Ｊ４｝
となる。
【０１５５】
また、各編成の最初の未割り当てのスジの発時の早い順に編成１２０５，１２０３，１２０２，１２０４，１２０１をソートした集合ＨｅｎｓｅｉＳは、
ＨｅｎｓｅｉＳ ＝｛編成１２０５，編成１２０３，編成１２０２，編成１２０４，編成１２０１｝
となる。
【０１５６】
図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０５についての未割り当ての先頭スジ▲４▼には、図２０（ｂ）に示す乗務員中のどの乗務員も割り当てられない。図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０３についての先頭スジ▲２▼には、乗務員Ｊ３，Ｊ５が割り当て可能である。また、図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０２についての先頭スジ▲７▼には乗務員Ｊ１が割り当て可能である。図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０４についての先頭スジ▲９▼には、乗務員Ｊ２，Ｊ３，Ｊ５が割り当て可能である。図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０１についての先頭スジ（１２）には、乗務員Ｊ２，Ｊ３，Ｊ５が割り当て可能である。なお、符号（１２）については、図面２０中では“１２”を○で囲んだ表記としているが、明細書中では（１２）と記載するものとする（以後、他の図面においても同様とする）。
【０１５７】
従って、割り当てることができる乗務員が一人しかいないスジ▲７▼については、割り当ての該当者となるＪ１を割り当てることにし、スジ全てが割り当て済みとなった編成１２０５を処理対象から除外する。すなわち、乗務員Ｊ１にはスジ▲７▼を割り当てるように、割り当て案にその割り当てを反映し、また、図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０５を集合ＨｅｎｓｅｉＳから除外する。
【０１５８】
この時点で、
ＨｅｎｓｅｉＳ ＝｛編成１２０３，編成１２０４，編成１２０１｝
ＪｏｕｍＴ ＝｛Ｊ５，Ｊ３，Ｊ２，Ｊ４｝
となる。また、この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０１５９】
図２１（ａ）における車両整理案中の編成１２０３，１２０４，１２０１の未割り当ての先頭スジにはそれぞれ複数の乗務員を割り当て可能であるので、ステップＳ１１０４での作業を終了して図１８のステップＳ１１０５へ進む。
乗務員運用整理案作成機能部１０４によるステップＳ１１０５での処理は、複数の乗務員に割り当て可能なスジに対して適切な乗務員を選び、その乗務員を割り当てる処理である。割り当ては、割り当て案の数だけ図１８のステップＳ１１０６から図１９におけるステップＳ１１２０までの作業の繰り返し処理となる。割り当て案は最初は１つであるが、図１９のステップＳ１１１５において増える可能性がある。全ての割り当て案の処理が終わっていれば、図１９のステップＳ１１２２に進む。
【０１６０】
図１８のステップＳ１１０６では、割り当て案を１つ選択する。
次にステップＳ１１０７では、割り当て対象の編成を、編成が持つスジ情報のうち、先頭の未割り当てのスジの発時が早い順にソートした集合ＨｅｎｓｅｉＳを作成する。ここで対象の編成とは、スジ情報に未割り当てのスジを持つ編成である。図２１（ａ），（ｂ）の例では、
ＨｅｎｓｅｉＳ ＝｛編成１２０３，編成１２０４，編成１２０１｝
である。
【０１６１】
図１８のステップＳ１１０８では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は編成のソート順に編成の持つスジ情報の未割り当てのスジに乗務員を割り当てる。すなわち、ソートした全ての編成に対して図１８のステップＳ１１０９から図１９のステップＳ１１１８までの処理を実施する。全ての編成に対して割り当て処理を終えたならば、図１９のステップＳ１１２０に進む。
【０１６２】
図１８のステップＳ１１０９では、ソートした順に編成を１つ選択する。そして、図１８のステップＳ１１１０では、ステップＳ１１０９で選択した編成に乗務員を割り当て済みの最後のスジの着時が、割り当ての終了時刻（２０７）を超えるまで、その編成へスジを割り当てる作業を繰り返す（図１８のステップＳ１１１１から図１９のステップＳ１１１６までの作業）。
【０１６３】
図２１（ａ），（ｂ）の例では、まず図１８のステップＳ１１０９で編成１２０３が選ばれる。編成１２０３は乗務員を割り当て済みの最後のスジ▲１▼の着時が割り当ての終了時刻（１２０７）を超えていないため、図１８のステップＳ１１１１から図１９のステップＳ１１１６までの処理を行って、スジを割り当てる。
【０１６４】
図１８のステップＳ１１１１では編成の持つスジ情報のうち、先頭の未割り当てのスジに割り当て可能な乗務員をＪｏｕｍＴから検索し、それらを乗務員集合ｊｏｕｍ−ｌｉｓｔとする。乗務員Ｊｏｕｍ２を割り当て可能なスジｓｕｊｉ２は、次の条件を満たすものとする。
・条件１： Ｊｏｕｍｕ２は出発時間にｓｕｊｉ２の発駅にいる。
・条件２： 割り当てることによってＪｏｕｍ２の所属する区から外れる場合は、その後の割り当てによって営業終了時刻までに所属する区へ戻ることができる。
・条件３： Ｊｏｕｍ２をｓｕｊｉ２に割り当てても、定められた乗務時間Ｊを超えない。
・条件４： Ｊｏｕｍ２がｓｕｊｉ２を担当するまでに、一定範囲の時間的余裕がある。
なお、本実施例では上記の４つの条件であるが、条件は他にもあり得る。
【０１６５】
図２１（ａ），（ｂ）の例では、編成１２０３のスジ▲２▼に割り当て可能な乗務員集合は、
ｊｏｕｍｕ−ｌｉｓｔ ＝｛Ｊ３，Ｊ５｝
である。
【０１６６】
図１９のステップＳ１１１２では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、対象の編成の先頭の未割り当てスジ以外でｊｏｕｍ−ｌｉｓｔの各乗務員に割り当て可能なスジを検索して、スジ集合ＳＳ１， ＳＳ２， …とする。スジ集合は、ｊｏｕｍ−ｌｉｓｔの要素数だけ作成される。また、割り当て可能な条件は、前述の４つの条件と同じものする。
【０１６７】
図２０（ａ），（ｂ）の例では、スジ▲２▼以外で乗務員Ｊ３，Ｊ５を割り当て可能なスジは、それぞれ、
乗務員Ｊ３：ＳＳ１ ＝ ｛ ▲９▼， （１２） ｝
乗務員Ｊ５：ＳＳ２ ＝ ｛ ▲９▼， （１２） ｝
である。
【０１６８】
次に図１９のステップＳ１１１３の処理に進み、ここででは、対象のスジにとってそこそこ適切で、それ以外のスジ（ＳＳ１， ＳＳ２， …）にとってそれほど適切でない乗務員を１人選択して、対象のスジにその乗務員を割り当てる。
【０１６９】
図２０（ａ），（ｂ）の例では、第１の実施例と同様の評価関数を導入して、乗務員Ｊ３にスジ▲９▼を割り当てたときの適切さと、スジ（１２）を割り当てたときの適切さの平均Ａ１を求める。そして、乗務員Ｊ３にスジ▲２▼を割り当てたときの適切さＢ１を求めて、その差Ｂ１−Ａ１を求める。
【０１７０】
また、乗務員Ｊ５にスジ▲９▼を割り当てたときの適切さとスジ（１２）を割り当てたときの適切さの平均Ａ２を求める。そして、乗務員Ｊ５にスジ▲２▼を割り当てたときの適切さＢ２を求めて、その差Ｂ２−Ａ２を求める。
【０１７１】
これらを求めたならば、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、次に図１９のステップＳ１１１４に移る。このステップＳ１１１４では、適切さの評価値に基づいて、割り当て案を新たに作成するかどうかを判定する。判定の結果、作成する場合はステップＳ１１１５に進む。ステップＳ１１１４での判定の結果、作成しない場合は図１９のステップＳ１１１６に進む。
【０１７２】
判定の基準は次の２つであり、当該２つの条件を満足する場合に、割り当て案を新たに作成する。
・条件１：比較した値のうち最も大きい値となるものが複数存在する。
・条件２：新たに割り当て案を作成しても割り当て案の総数はＷＮ以下である。
【０１７３】
図２１（ａ），（ｂ）の例では、評価値を算出して比較した結果、スジ▲２▼にＪ５を割り当てるのが適切という結果になったとする。詳細な計算過程については第１の実施例と同様であるから、ここでは省略する。また、適切さの評価値の差が最大となるものが１つしかないものとする。従って、この場合、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、図１９のステップＳ１１１６に進む。
【０１７４】
仮に評価値の差が最大となるものが２つあり、新たに２−１＝１個の割り当て案を作成しても、割り当て案の総数がＷＮ以下の場合は、図１９のステップＳ１１１５に進んで割り当て案を新たに作成する。ステップＳ１１１５では、割り当て案のコピーを作成し、新たな割り当て案とする。そして各割り当て案には、それぞれのスジに対象の乗務員を割り当てる。新たに作成した割り当て案は、後で図１８のステップＳ１１０５以降において処理される。
【０１７５】
新たに割り当て案を作成したとき、割り当て案の総数がＷＮを超える場合は、新たに割り当て案を作成しない。この場合は、対象の乗務員に各スジを割り当てたときの評価値を比較して、評価値が高い方を、“割り当てに適切”と判断する。そして、図１９のステップＳ１１１６へ進む。
【０１７６】
ステップＳ１１１６では、現在処理中の割り当て案に、対象の乗務員のステップＳ１１１４で選択したスジへの割り当てを反映する。
【０１７７】
図２１（ａ），（ｂ）の例では、乗務員Ｊ５にスジ▲２▼を割り当てる。すなわち、割り当て案にその割り当てを反映する。この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０１７８】
図１９のステップＳ１１１７では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、ＪｏｕｍＴの要素をあらためて割り当て可能なスジがある乗務員の集合とする。そして、次の条件のいずれかを満たせば図１９のステップＳ１１１８へ進む。そうでなければ図１８のステップＳ１１１１へ戻る。
・条件１： 対象の乗務員の持つスジ情報から乗務員が乗務可能な開始時刻を調べて、それが割り当ての終了時刻（１２０７）を超えている。
・条件２： 対象のスジを割り当てられる乗務員がいない。
【０１７９】
図２２（ａ），（ｂ）の例では、編成１２０３におけるスジ▲２▼の着時＋ＹＭＩＮは、割り当ての終了時刻（１２０７）を超えておらず、かつ、まだ割り当て可能な乗務員が存在するので、図１８のステップＳ１１１１へ戻る。そして、図１９のステップＳ１１１６までの処理を行うことによりスジ▲３▼に適切な乗務員を検索して割り当てる。
【０１８０】
スジ▲３▼に適切な乗務員はＪ５のみなので、当該乗務員Ｊ５にスジ▲３▼を割り当てる。すなわち、割り当て案にその割り当てを反映する。この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０１８１】
乗務員Ｊ５に編成１２０３の未割り当てスジ▲３▼を割り当てた時点で、スジ▲３▼の着時＋ＹＭＩＮは、割り当ての終了時刻（１２０７）を超える。従って、ＪｏｕｍＴの要素を修正して図１９のステップＳ１１１８へ進む。割り当ての時間範囲内では乗務員Ｊ１とＪ５にはもう割り当てることができないので、修正後のＪｏｕｍＴは以下のようになる。
ＪｏｕｍＴ ＝｛Ｊ３，Ｊ２，Ｊ４｝
図１９のステップＳ１１１８から図１８のステップＳ１１０９へ戻り、ＨｅｎｓｅｉＳ ＝｛ 編成１２０３ ，編成１２０４ ，編成１２０１ ｝の次の要素である編成１２０４についても同様の処理を行って、編成の持つスジ▲９▼、（１０）に対し、順番に適切な乗務員を割り当てる。
【０１８２】
図２３（ａ），（ｂ）の例では、編成１２０４の未割り当てスジ▲９▼に対しての割り当て可能な乗務員集合ｊｏｕｍｕ−ｌｉｓｔは、
ｊｏｕｍｕ−ｌｉｓｔ ＝｛Ｊ２，Ｊ３｝
である。
【０１８３】
図１９のステップＳ１１１２では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、対象とする編成での先頭の未割り当てスジ以外でｊｏｕｍ−ｌｉｓｔの各乗務員に割り当て可能なスジを検索する。そして、スジ集合ＳＳ１， ＳＳ２， …とする。スジ集合は、ｊｏｕｍ−ｌｉｓｔの要素数だけ作成される。
【０１８４】
図２３（ａ），（ｂ）の例では、スジ▲９▼以外で乗務員Ｊ２，Ｊ３を割り当て可能なスジは、それぞれ、
乗務員Ｊ２：ＳＳ１ ＝｛（１２）｝
乗務員Ｊ３：ＳＳ２ ＝｛（１２）｝
である。
【０１８５】
図１９のステップＳ１１１３では、対象のスジにとってそこそこ適切で、それ以外のスジ（ＳＳ１， ＳＳ２， …）にとってそれほど適切でない乗務員（すなわち、対象のスジに割り当てるのに最適であるが、他のスジではあまり最適ではない乗務員）を評価演算により評価して１人選択し、対象のスジにその乗務員を割り当てる。
【０１８６】
図２３（ａ），（ｂ）の例では、この評価に第１の実施例と同様の評価関数を導入する。そして、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、この評価関数による演算を行って評価値を算出して比較し、乗務員を割り当てる。その結果、編成１２０３のスジ▲９▼に乗務員Ｊ３を割り当てるものとする。割り当てた後の時点でスジ▲９▼の着時＋ＹＭＩＮは割り当ての終了時刻（１２０７）を超えておらず、かつ、まだ割り当て可能な乗務員が存在するので、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、図１８のステップＳ１１１１へ処理を戻す。
【０１８７】
そして、図１９のステップＳ１１１６までの処理を行うことによりスジ（１０）に適切な乗務員を検索して割り当てる。スジ（１０）に対しては、割り当て可能な乗務員はＪ３しかいない。従って、スジ（１０）に乗務員Ｊ３を割り当てる。これにより、スジ▲９▼，（１０）が割り当てられて編成１２０４は未割り当てスジが全て無くなる。この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０１８８】
乗務員Ｊ３にスジ（１０）を割り当てた時点で、スジ（１０）の着時＋ＹＭＩＮは割り当ての終了時刻（１２０７）を超えるので、ＪｏｕｍＴの要素を修正して図１９のステップＳ１１１８へ進む。割り当ての時間範囲内では乗務員Ｊ３にはもう割り当てることができないので、修正後のＪｏｕｍＴは以下のようになる。
ＪｏｕｍＴ ＝｛Ｊ２，Ｊ４｝
図１９のステップＳ１１１８から図１８のステップＳ１１０９へ戻り、ＨｅｎｓｅｉＳ ＝｛ 編成１２０３ ，編成１２０４ ，編成１２０１ ｝の次の要素である編成１２０１についても同様の処理を行って、編成１２０１の持つ未割り当てスジ（１２）に対して、順番に適切な乗務員を割り当てる。
【０１８９】
図２４（ａ），（ｂ）の例では、編成１２０１のスジ（１２）に割り当て可能な乗務員は、Ｊ２のみであるので、スジ（１２）にこの乗務員Ｊ２を割り当てるものとする。これにより、スジ（１２）が割り当てられて編成１２０１は未割り当てスジが全て無くなる。
【０１９０】
乗務員Ｊ２にスジ（１２）を割り当てた時点で、スジ（１２）の着時＋ＹＭＩＮは割り当ての終了時刻（１２０７）を超えるので、ＪｏｕｍＴの要素を修正して図１９のステップＳ１１１８へ進む。割り当ての時間範囲内では乗務員Ｊ２にはもう割り当てることができないので、修正後のＪｏｕｍＴは以下のようになる。
ＪｏｕｍＴ ＝｛Ｊ４｝
また、この時点でＨｅｎｓｅｉＳ内の全ての要素（編成）について割り当て処理が終わったことになる。この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０１９１】
割り当て対象の編成がなくなったときは、図１９のステップＳ１１１８からステップＳ１１１９の処理へ進む。ステップＳ１１１９では、編成のスジに乗務員を順番に割り当てたことにより、新たに乗務員を割り当て可能なスジを持つ編成ができたかどうかを調べて、もしそうならば、それらのスジに対して乗務員を割り当てるために、ステップＳ１１０７へ戻る。そうでなければステップＳ１１２０へ進む。ステップＳ１１２０では、まだ未割り当てのスジがあるか、また、業務終了時点で自分の所属する区へ戻っていない乗務員がいるかどうかを調べて、第１の実施例と同様の予備人員（予備の乗務員）または便乗（列車便乗による移動）による割り当てを試みる。予備人員または便乗による割り当ての詳細なアルゴリズムは第１の実施例と同じ図７，図８のフローチャートに示した手法を用いる。
【０１９２】
図２５（ａ）、（ｂ）の例では、ステップＳ１１１９において、編成１２０５のスジ▲４▼に割り当て可能な乗務員がいるかどうか調べる。そして、そのような乗務員はいないためステップＳ１１１９へ進む。ここで、乗務員運用整理案作成機能部１０４は編成１２０５の未割り当てのスジ▲４▼と▲５▼に対して、割り当てのスジへの予備人員または便乗による割り当てを試みる。
【０１９３】
すなわち、図７のステップＳ６０１で、割り当て作業を開始する。そして、図７のステップＳ６０２で、未割り当てのスジを検索し、発時の早い順にソートした集合ＳｕｊｉＭを作成する。
図２５（ａ），（ｂ）の例ではＳｕｊｉＭは、
ＳｕｊｉＭ ＝｛▲４▼，▲５▼｝
となる。
【０１９４】
図７のステップＳ６０３で、予備人員を乗務可能な開始時刻の早い順にソートした集合ＹｏｂｉＳを作成する。本実施例では、第１の実施例と同様に、図１４（ｃ）に示す予備の乗務員Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３の計３人の予備人員が存在するものとする。また、いずれの予備人員も割り当ての開始時刻において、まだどのスジにも割り当てられていないものとする。
ＹｏｂｉＳ ＝｛Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３｝
である。
【０１９５】
図７のステップＳ６０４では、予備人員の数だけステップＳ６０５からステップＳ６０６までの処理を繰り返すことにより、予備人員による割り当て処理を行う。すなわち、乗務員運用整理案作成機能部１０４はステップＳ６０５では、ＹｏｂｉＳ内の予備人員に割り当て可能なスジをＳｕｊｉＭのソート順に検索する。もしあれば、そのスジを割り当てて、ＳｕｊｉＭから削除する。
【０１９６】
未割り当てのスジｓｕｊｉ３に割り当て可能な予備人員Ｊｏｕｍ３は、次の３つの条件を満たす。なお、予備人員のスジ情報には、あらかじめ勤務開始時に待機している駅と待機開始時刻が格納されているものとする。
・条件１： Ｊｏｕｍ３は予備人員（予備の乗務員）である。
・条件２： Ｊｏｕｍ３は、未割り当てのスジの発時に、発駅に待機している。
・条件３： ｓｕｊｉ３にＪｏｕｍ３を割り当てても、Ｊｏｕｍ３は定められた乗務時間Ｊを超えない。
なお、本実施例では上記の３つの条件であるが、条件は他にもあり得る。
条件を満たすスジが複数あれば、最も待機時間が短くなるものを選んで予備人員を割り当てる。その後、割り当てたスジはＳｕｊｉＭから削除する。
【０１９７】
図２５（ａ），（ｂ）の例では、まず乗務員Ｙ１が対象の予備人員となる。そして、上記の３条件を満たすスジには、編成１２０５のスジ▲４▼がある。そこで、スジ▲４▼に乗務員Ｙ１を割り当てる。すなわち、現在処理中の割り当て案に、スジ▲４▼への乗務員Ｙ１の割り当てを反映する。そして、未割り当てスジ▲４▼は割り当て済みとなったので、ＳｕｊｉＭからスジ▲４▼を削除する。
【０１９８】
そして、乗務員運用整理案作成機能部１０４は図７のステップＳ６０６の処理に移る。このステップＳ６０６の処理では、対象の予備人員にまだ割り当てられるスジがあるかどうかを調べる。その結果、ある場合は、割り当てるためにステップＳ６０５に戻る。それ以外はステップＳ６０７へ進む。
【０１９９】
図２５（ａ），（ｂ）の例では、乗務員Ｙ１にはさらに編成１２０５のスジ▲５▼が割り当てられる。そこで、当該スジ▲５▼に乗務員Ｙ１を割り当てる。すなわち、現在処理中の割り当て案に、スジ▲５▼への乗務員Ｙ１の割り当てを反映する。そして、割り当てスジ▲５▼は割り当て済みとなったので、ＳｕｊｉＭから当該スジ▲５▼を削除する。
【０２００】
乗務員運用整理案作成機能部１０４は、再びステップＳ６０６に進み、乗務員Ｙ１にまだ割り当てることのできるスジがあるかどうか調べる。
【０２０１】
しかし、乗務員Ｙ１には、もはや割り当てることのできるスジはないため、ステップＳ６０７へ進む。この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。図に示すように、時刻ｔ０からｔｍまでの間については、全ての編成の全てのスジに乗務員が割り当て済みとなっている。
図７のステップＳ６０８で、未処理の予備人員が残っていればステップＳ６０４へ戻る。
【０２０２】
図２６（ａ），（ｂ）の例では、予備人員である乗務員Ｙ１の処理が終わったので、次に別の予備人員である乗務員Ｙ２に対して図７のステップＳ６０５からステップＳ６０６までの処理を行う。その結果、乗務員Ｙ２を割り当てることのできるスジは存在しないので、割り当ては行われない。すなわち、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、車両整理案への反映をしないで図７のステップＳ６０７へ進む。また、別の予備人員である乗務員Ｙ３に対しても同様に割り当ては行われない。この時点で全ての予備人員を処理し終えたので、ステップＳ６０８に進む。
【０２０３】
図７のステップＳ６０８では、未割り当てのスジがまだＳｕｊｉＭに残っているかどうか調べて、残っていなければ図８のステップＳ６１４に進む。残っていれば図７のステップＳ６０９へ進み、予備人員を含む全ての乗務員を業務が早く終わる順にソートして集合ＪｏｕｍＭとする。図２６（ａ），（ｂ）の例では、未割り当てのスジがＳｕｊｉＭに残っていないので乗務員運用整理案作成機能部１０４は、図８のステップＳ６１４に進む。ステップＳ６１４では、予備人員を含む全ての従業員を最後の担当スジの着時が遅い順にソートし、集合ＪｏｕｍＲとする。
図８のステップＳ６１５では、ＪｏｕｍＲ内の乗務員の数だけステップＳ６１６の処理を繰り返すことにより、業務終了時点で所属する区へ戻っていない乗務員に便乗スジを割り当てる。図８のステップＳ６１６では、割り当ての範囲がその日の業務終了までの場合に、ＪｏｕｍＲ内の乗務員が業務終了時点で所属区へ戻っているかどうか調べる。戻っていなければ、便乗スジを割り当てて所属区に戻すようにする。
【０２０４】
図２６（ａ），（ｂ）の例では、全ての乗務員が所属区へ戻っているものとし、図８のステップＳ６１８へ進んでスジへの乗務員の割り当てを終了する。図８のステップＳ６１８で終了した時点で、乗務員運用整理案作成機能部１０４は図１９のステップＳ１１２１の処理に戻る。そして、別の割り当て案があれば、図１８のステップＳ１１０６に戻って新たに乗務員の割り当てを行う。なければ、図１９のステップＳ１１２２へ進む。
【０２０５】
ステップＳ１１２２では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、全てのスジに割り当てられた案があれば、それらの案を本システムにより得た割り当て結果とし、図７のステップＳ４０５に戻る。そのような案がなければ、割り当てに失敗したというメッセージを入出力端末１０３等に出力する処理を実施し、また、未割り当てのスジの個数、必要な乗務員の人数およびスジ情報などを割り当て結果として入出力端末１０３等に出力する処理を実施し、図７のステップＳ４０５に戻る。
【０２０６】
図２６（ａ），（ｂ）の例では、全てのスジに乗務員を割り当てられた割り当て案が１つあるので、その案を割り当て結果としてステップＳ４０５に戻る。ステップＳ４０５では、全ての乗務員が割り当てられた割り当て案があれば割り当ての確定のためにステップＳ４０６へ進む。そのような案がなければ図７のステップＳ４０７に進み、オペレータに割り当て不可の通知を行ってステップＳ４０９で終了する。なお、割り当て不可の場合は処理を終了するのではなく、初期条件パラメータの値を変更してやり直すアルゴリズムもあり得る。
【０２０７】
乗務員運用整理案作成機能部１０４は図７のステップＳ４０６の処理においては、オペレータによる割り当ての確定を促すために入出力端末１０３等にそのメッセージ出力を行い、最終的にはオペレータによる割り当ての確定を行わせるようにする。従って、複数の割り当て案が存在する場合は、オペレータが入出力端末１０３による操作を行って最適な割り当て案を選択し、必要があれば修正することで、その操作指令情報を入出力端末１０３から受けると乗務員運用整理案作成機能部１０４はそれによる選択された割り当て案あるいは修正を反映させた割り当て案を乗務員割り当て済みの最終的な乗務員運用整理案とし、運用整理データ記憶部１０６に保存し、また、入出力端末１０３等に出力すべく処理する。
【０２０８】
図７のステップＳ４０８では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、まだ未割り当ての範囲が残っているかどうか調べる。もし残っていれば、割り当て作業を中断するかどうかをオペレータに問い合わせる。そして、中断する場合は処理を終了する。そうでなければ、別の範囲に割り当てるためにステップＳ４０３に戻る。また、未割り当ての範囲が残っていない場合は、完成された車両整理案を入出力端末１０３等に出力するための処理を実施して一連の処理を終了する。
【０２０９】
このように、本第２の実施例においては、列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングシステムにおいて、乗務員情報保持手段と、乗務員運用整理案作成手段とを備えた構成とした。乗務員情報保持手段は、割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持したものであり、乗務員運用整理案作成手段はこの乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するものであって、乗務員の未割り当てのスジを持つ各列車（編成）について、未割り当てスジの発時（発車時刻）が早い順にソートし、当該ソートした上位の列車についてその未割り当てスジに、乗務員を割り当てるべく処理するが、その割り当ては未割り当てスジに対し、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにするものである。
【０２１０】
従って、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方とは完全に分離させて、乗務員運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方について独立してスケジューリングすることができるようになる。そのため、整理案作成システム導入済みの路線の環境に柔軟に対応してスケジューリングの支援を行うことができる。また、乗務員割り当て済みの乗務員運用整理案を完成させるに当たり、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、評価計算によりその評価値に基づいて決定することから、その乗務員に割り当てるのがかなり適切で、かつ、他の乗務員にとってあまり適切でないスジを、少ない計算量で求めることができ、乗務員運用整理案を迅速に完成させることができるようになる効果がある。 なお、上記説明はあくまでも一例であり、種々変形して実施可能である。また、本発明において、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０２１１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方とは完全に分離させて、運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方について独立してスケジューリングすることができるようになるため、整理案作成システム導入済みの路線の環境に柔軟に対応してスケジューリングの支援を行うことができるようになる。
【０２１２】
また、乗務員運用整理案を作成するに当たり、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、評価計算によりその評価値に基づいて決定することから、ある乗務員に割り当てるのが適切で、他の乗務員には適切でないスジを、少ない計算量で求めることができ、乗務員割り当て済みの乗務員運用整理案を迅速に完成できるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成例を示すブロック図
【図２】本発明における乗務員運用整理案の作成にあたっての制約条件の例を示す図
【図３】本発明における入力された車両整理案と乗務員割り当て状況の初期状態の例を示す図
【図４】本発明システムに用いる運用整理案作成の処理に関わる全体の処理フローを示す図
【図５】本発明システムに用いる乗務員に着目した割り当ての処理に関わるフローを示す図
【図６】本発明システムに用いる乗務員に着目した割り当ての処理に関わるフローを示す図
【図７】本発明システムに用いる乗務員割り当ての処理に関わる予備人員（予備乗務員）または便乗による乗務員割り当ての処理フローを示す図
【図８】本発明システムに用いる乗務員割り当ての処理に関わる予備人員（予備乗務員）または便乗による乗務員割り当ての処理フローを示す図
【図９】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１０】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１１】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１２】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１３】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１４】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１５】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１６】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１７】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１８】第２の実施例における本発明システムに用いるスジに着目した割り当ての処理に関わるフローを示す図
【図１９】第２の実施例における本発明システムに用いるスジに着目した割り当ての処理に関わるフローを示す図
【図２０】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２１】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２２】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２３】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２４】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２５】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２６】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【符号の説明】
１００…システム本体、１０１…車両整理案データ、１０２…データ入出力インタフェース、１０３…入出力端末、１０４…乗務員運用整理案作成機能部、１０５…入力された車両整理案や乗務員データ記憶部、１０６…運用整理データ記憶部、１０７…制約条件記憶部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車運行に乱れが生じたとき、運転計画を元通りに復帰させるために作成した修正計画に対し、乗務させるべき乗務員の割り当てを行うダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置および支援プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道は、列車ダイヤに従って運行を行うが、列車の運転に乱れが生じた時には、運転計画を元通りに復帰させるために、修正計画を作成してその修正計画に沿って運行するようにする。一方で、その運転計画に沿って列車を運行するにあたり、列車乗務員の配置の問題が付きまとう。
【０００３】
すなわち、列車乗務員は、鉄道における特定の運転区、車掌区に所属し、労働管理の観点から勤務日はもとより、勤務日での乗務時間や乗務区間、所属区への帰還時刻などが決められていて、それに従って勤務に就いている。そのため、ダイヤの乱れに伴って運転計画を変更しなければならない場合、列車の行き先や列車種別の他、乗務員の割り振りも前記労働管理の観点から許容可能な範囲内でし直さねばならない。
【０００４】
列車の運転に乱れが生じた時に、運転計画を元通りに復帰させるために作成した修正計画（ダイヤ復旧に向けての列車運行計画）を、ここでは車両整理案と呼ぶこととし、また、車両整理案の各列車スジに乗務員を割り当てた乗務員のための勤務計画を運用整理案と呼ぶこととする。
【０００５】
今、列車の運転に乱れが生じた時に乗務員の現在状態を与えて、勤務条件などの制約条件を満たすように乗務員を車両整理案の列車に割り当てていき、勤務状態や所属区への帰還を含めて、各人にできるだけ偏りなく割り振って修正計画に則った運行ができるように、運用整理案を作成するという命題を考えてみる。
【０００６】
この命題を解決するため、従来採用していた手法には、「制約条件を満たす乗務員を検索し、オペレータに提示して最適な乗務員を選択させる」と云うものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、対話形式により乗務員の運用計画を作成する乗務員運用計画支援装置であり、ここでは、未割り当て列車の行先駅と行先駅到着時刻を取得し、その到着時刻に乗継準備時間を加算することにより、乗継可能時刻を算出する。乗継可能時刻以降に行先駅を出発する乗務スケジュールが割り当て候補となる。システムが候補を評価点の順に一覧表示すると、オペレータは、一覧表示された乗務スケジュールの候補の中から最も適していると判断するものを選択し、その乗務スケジュールに未割り当ての列車が割り当てられる。
【０００７】
このような方式では、乗務員の割り当ては手動で行う。基本計画の作成をする場合は時間的な余裕があり、手動で行っても問題はない。しかし、列車ダイヤに乱れが生じた場合に、運転計画を元通りに復帰させるために作成する修正計画である運用整理案の作成は、事態が緊急であるがために早急に行う必要があるので、できれば全自動で割り当てることができるように、あるいはそれが無理ならばせめて半自動的な割り当てができるようにすることが望ましい。
【０００８】
そこで、自動的に運用整理案を作成する技術も提案されている。例えば、一人の乗務員について、乗務開始から終了までの割り当てを一度に行うようにし、制約に違反しない限り、同じ乗務員を１つのスジ（１つの列車）に割り当てるようにし、制約に違反する場合は、乗務員交替可能な駅で１本先のスジ、後のスジなどへの割り当てを試みるようにするというものである（特許文献２参照）。
【０００９】
しかし、この提案技術では乗務員を基準にして割り当てるので、全ての乗務員について割り当てが終了した時点で運用整理案の作成を終了する。そのため、車両整理案中に乗務員が未割り当てのスジが残る可能性がある。
【００１０】
また、自動的に運用整理案を作成する技術として、車両運用の条件や乗務員運用の条件を満たす列車ダイヤを自動作成するようにしたものもあり、これは、乗務員のスジへの割り当てについては、列車計画（以下、これをダイヤスジと呼ぶ）の作成とセットで行う。ダイヤスジが作成された時点で、その駅が運転士や車掌の交替可能な駅であるかどうかをチェックし、交替可能であった場合には、次の交替可能な駅まで乗務した場合にその運転士または車掌の乗務条件をオーバするかどうかを調べるようにし、乗務条件をオーバする時には、その駅で交替させるようにし、替わりの乗務員は、その駅で待機していて一番効率のよい乗務員を選ぶようにする（特許文献３参照）。
【００１１】
この提案では、ダイヤスジの処理の順番は、列車の種類で決まる。すなわち、まず優等列車のスジから優先的に乗務員の割り当てを行い、次に普通列車のスジを処理する。しかし、運用整理案を作成する場合は、必ずしも優等列車のスジに先に乗務員を割り当てるのが望ましいとは限らない。従って、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方と運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方は独立とする方式が望ましい。
その他、ＧＡ（Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を利用した資源割り当ての問題の解法を、列車ダイヤや乗務員計画の作成に応用している事例もある（非特許文献１参照）。
【００１２】
また、運転手等の負荷のばらつきのない仕業ダイヤを短時間に作成するスケジュール自動作成装置として、スジをあらかじめ決められた順に並べておき、リストとし、割り当てはこのリストの順に行うようにするというものもある（特許文献４参照）。ここでのスジの順番は時間順であるが、制約条件により次の２つのバリエーションがある。
【００１３】
・朝夕の特定の時間にダイヤが集中している場合、この時間のダイヤをリストの先頭の方に置いて割り当ての早い段階で割り当てることにより、運転手の必要人数が少ない仕業ダイヤを優先して作る。
・朝食を食べる場所、時間が限定されているスジの場合、スジリストの先頭の方にそのスジを置く。
スジと運転手には優先順位が定められていて、その順位をもとに割り当てる。全運転手への割り当てが終わった後で、その割り当てを初期値としてＧＡにより最適化を行う。
【００１４】
しかし、このような割り当て方法は最適解を得るために繰り返し処理をたくさん行うため、比較的長い計算時間を必要とする。そのため、車両計画の乱れを早急に修正する必要がある場合は不向きである。
【００１５】
【特許文献１】
特開平０９−２８２３７２号公報
【特許文献２】
特開平０７−９６８３７号公報
【特許文献】
特開平０７−５２８０１号公報
【特許文献４】
特開平０８−２２７４０９号公報
【非特許文献１】
電気学会論文誌Ｃ 電子・情報・システム部門誌 Ｖｏｌ．１２２−Ｃ ２００２年６月号の「進化型諸アルゴリズムのマン・スケジューリング問題解法としての有効性の検討」
【発明が解決しようとする課題】
このように、列車ダイヤに乱れが生じた場合に、列車の運転計画を元通りに復帰させるために作成する修正計画である乗務員運用整理案の作成にあたっては、迅速さが要求されるが、それが満たされなかったり、また、車両整理案と乗務員の情報を与えて、制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てていくスケジューリングにおいて、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方と乗務員運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方を独立して行えるようになっていないなど、現場で要求される条件に十分に適合できないシステムにとどまっている。
【００１６】
そこで、この発明の目的とするところは、車両整理案と乗務員の情報を与えて、制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てていくスケジューリングにおいて、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方と運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方を独立して行えるようにしたダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置および支援プログラムを提供することにある。
【００１７】
また、本発明は、車両整理案（列車のダイヤスジ）に対する運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への乗務員割り当て方を迅速に行えるようにしたダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置および支援プログラムを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成する。すなわち、第１には、列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングのための乗務員運用整理案作成支援装置において、乗務員情報保持手段と乗務員運用整理案作成手段とを備えた構成とした。
【００１９】
乗務員情報保持手段は、割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持したものであり、乗務員運用整理案作成手段はこの乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するものであって、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにするものである。
【００２０】
この乗務員運用整理案作成支援装置は、車両整理案が与えられると、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てる。
【００２１】
本乗務員運用整理案作成支援装置には乗務員情報保持手段が用意してあり、前記割り当てにあたり、乗務員運用整理案作成手段はこの乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するが、割り当て可能な乗務員が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるように処理する。
【００２２】
従って、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方とは完全に分離させて、運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方について独立してスケジューリングすることができるようになる。そのため、整理案作成システム導入済みの路線の環境に柔軟に対応してスケジューリングの支援を行うことができる。また、乗務員運用整理案を作成するに当たり、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、評価計算によりその評価値に基づいて決定することから、その乗務員に割り当てるのがかなり適切で、かつ、他の乗務員にとってあまり適切でないスジを、少ない計算量で求めることができ、乗務員割り当て済みの乗務員運用整理案を迅速に完成できるようになる効果がある。
【００２３】
また、第２には本発明は、列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングのための乗務員運用整理案作成支援装置において、乗務員情報保持手段と乗務員運用整理案作成手段とを備えた構成とした。
【００２４】
乗務員情報保持手段は、割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持したものであり、乗務員運用整理案作成手段はこの乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するものであって、乗務員の未割り当てのスジを持つ各列車（編成）について、未割り当てスジの発時（発車時刻）が早い順にソートし、当該ソートした上位の列車についてその未割り当てスジに、乗務員を割り当てるべく処理するが、その割り当ては未割り当てスジに対し、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにするものである。
【００２５】
従って、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方とは完全に分離させて、乗務員運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方について独立してスケジューリングすることができるようになる。そのため、整理案作成装置導入済みの路線の環境に柔軟に対応してスケジューリングの支援を行うことができる。また、乗務員割り当て済みの乗務員運用整理案を完成させるに当たり、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、評価計算によりその評価値に基づいて決定することから、その乗務員に割り当てるのがかなり適切で、かつ、他の乗務員にとってあまり適切でないスジを、少ない計算量で求めることができ、乗務員運用整理案を迅速に完成させることができるようになる効果がある。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
はじめに、ダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置として、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方と乗務員運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方を独立して行えるようにすることで、路線の環境に柔軟に対応できるようにしたシステムと手法を説明する。
【００２７】
上述したように、車両整理案とは列車の運転に乱れが生じた時に、運転計画を元通りに復帰させるために作成した修正計画であり、また、運用整理案とは、この車両整理案の各列車スジに乗務員を割り当てた乗務員勤務計画を指す。
【００２８】
ここで説明する実施例は、車両整理案と乗務員の情報を与えて、制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てていくスケジューリングの手法に関するものであり、ダイヤ復旧に向けての列車運行計画である各列車（運行対象の各列車）を、どこまで、どのように運行させるかを定める車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方とは完全に独立して、運用整理案への乗務員の割り当てを行えるようにすることで、整理案作成システムを導入する路線の環境に柔軟に対応できる手法を提供するものである。
【００２９】
運用整理案（乗務員のダイヤスジ）は、どの乗務員をどの列車にどこまで乗務させるかを定める計画案であるが、運用整理案を作成するときに、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、その乗務員に割り当てるのがかなり適切で、かつ、他の乗務員にとってあまり適切でないスジを計算して自動的に割り当てることができるようにすることにより（すなわち、候補が複数の場合に、評価値計算してそれら候補中の最も良好な評価値を示す乗務員を割り当てるようにすることにより）、システムの計算量を削減して（演算処理の負荷を軽減して）、最適な運用整理案を迅速に作成することができるようにした手法を提供する。
【００３０】
本実施例では次の状況を想定している。
−車両整理案と乗務員の作業計画（当日の割り当てられた勤務内容のタイムスケジュール）および作業実績（タイムスケジュールのうちの実働済みの部分の情報）の各情報がシステムには与えられている。
−車両整理案に乗務員を割り当てる時刻範囲（割り当て対象とする時間範囲）が与えられる。
−乗務員を車両整理案のスジに割り当てるには、勤務時間の上限を越えることがないようにするなどの労働面からの制約条件がある。
このような状況下で、次のような乗務員割り当て問題を半自動的に、迅速に解くことが本実施例の目的である。
−与えられた時間内において、車両整理案の全てのスジに乗務員を割り当てる。
−乗務員が制約に違反しないように割り当てる。
【００３１】
従って、この実施例に示す発明によれば、別途用意されたダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案を用いて、この車両整理案に対する乗務員の割り当てを、制約条件を損なうことなく合理的に行うことができると共に、乗務員をどの列車にどこまで乗務させるかを定める乗務員運用整理案への割り当てを、車両整理案の決定とは切り離して独立して行えるようにすることで、本システムを導入する路線の環境に柔軟に対応できるようになる。
【００３２】
また、乗務員運用整理案を作成するときに、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、それらの乗務員のうち、割り当てるのに最も条件が最適なものを評価計算により計算して選定し、自動的に割り当てるので、迅速に乗務員運用整理案を作成することができるようになる。
【００３３】
本実施例では、列車ダイヤ（原計画）に従って列車の運用が行われている場面で、運用に乱れが発生して原計画の実施が不可能になり、原計画へ復帰するための車両整理案を作成したときに、その車両整理案に乗務員を割り当てて最適な乗務員運用整理案の提案を行うという課題を対象としてその課題を解決できるようにしたシステムを説明する。
【００３４】
（第１の実施例）
図１に、本システムの構成例をブロック図で示す。図１において、１００はシステム本体、１０１は車両整理案データであり、１０２はデータ入出力インタフェース、１０３は入出力端末、１０４は乗務員運用整理案作成機能部、１０５は入力された車両整理案や乗務員データ記憶部、１０６は運用整理データ記憶部、１０７は制約条件記憶部である。
【００３５】
システム本体１００は、データ入出力インタフェース１０２、乗務員運用整理案作成機能部１０４、乗務員データ記憶部１０５、運用整理データ記憶部１０６および制約条件記憶部１０７より構成されており、入出力端末１０３を介して各種操作、データの変更などをすることができ、また、結果の出力表示などを行うことができる。入出力端末１０３は、入力手段としてキーボードやポインティングデバイス（マウス、パドル、トラックボールなど）、タブレットなど、また出力手段としてディスプレイやプリンタ、プロッタなどを備えたものである。
【００３６】
前記車両整理案のデータ１０１は、乱れた列車の運行状況を、原計画（本来のスケジュール）へ復帰するための列車ダイヤ復旧運行計画案である車両整理案を表わす。この車両整理案は、他の部署あるいは他のシステムで作成されるもので、本システムにおいては、用意されて提供される車両整理案を用いて乗務員運用整理案を作成するものである。与えられる車両整理案は、少なくとも次の項目から構成される。一つは編成情報、もう一つはスジ情報である。編成情報は、車両整理案の１運用の単位を意味する。スジ情報のリストを持つ。
【００３７】
スジ情報は、乗務員に割り当てる運用の最小単位である。また、少なくとも発時、発駅、着時、着駅の４要素を有する。上記発駅及び上記着駅とは、乗務員の交替が可能な駅を指しており（交替できる乗務員が待機していて入れ替わることができる駅）、列車自体の出発駅終着駅とは違うものである。また、スジに乗務員が割り当てられている場合はその割り当てられた乗務員についての乗務員情報を持つ。ここで、乗務員情報とは、各乗務員の情報を表わすものであって、ＩＤ（識別情報）、従業員区分（乗務員／予備人員）、その乗務員の所属する区、その乗務員の割り当てられたスジ情報のリストを持つ。
【００３８】
システム本体１００は、データ入出力インタフェース１０２を介してオペレータからの要求を受け取り、運用整理案の作成を実施する。また、その結果をオペレータに提示する。オペレータの操作とオペレータへの提示に供されるものが入出力端末１０３である。
【００３９】
入出力端末１０３とシステム本体１００との間で制御信号やデータの授受のためのインタフェースをとったり、前記車両整理案のデータ１０１をシステム本体１００に取り込むためのインタフェースをとるものがデータ入出力インタフェース１０２である。
【００４０】
乗務員データ記憶部１０５は、各区（運転区、車掌区などの鉄道組織乗務員管理部署）に所属のそれぞれの乗務員の個人勤務割り当てについての情報である乗務員データを記憶保持するものであり、乗務員データとしては、氏名、ＩＤ、所属（所属区）、勤務日、休暇日、勤務日でのスケジュール（勤務着任時刻、勤務終了時刻、乗務開始時刻、乗務列車情報、乗務区間など）がある。また、運用整理データ記憶部１０６は、乗務員運用整理案作成機能部１０４により作成された乗務員運用整理案のデータを記憶保持するものであり、制約条件記憶部１０７は、乗務員運用整理案を作成するときに使用する各種の制約条件を記憶保持するものである。
【００４１】
乗務員運用整理案作成機能部１０４は、このデータ入出力インタフェース１０２を介して入力された車両整理案のデータ１０１や乗務員データ記憶部１０５の記憶情報を参照し、入出力端末１０３の操作によるオペレータの指示に従って運用整理案を作成処理すると共に、作成された運用整理案は入出力端末１０３の操作によりオペレータの指示によって確定された後に、運用整理データとして運用整理データ記憶部１０６に格納するように構成してある。
【００４２】
なお、乗務員データは、図１のように必ずしもシステム内部に持つ構成とする必要はなく、データ入出力インタフェース１０２を介して外部から読み込む形式を採用しても構わない。
【００４３】
前記制約条件記憶部１０７の保持する制約条件は、所望に設定できるもので、この設定する制約条件はオペレータにより変更することができる。制約条件の一例を、図２に示す。図に示すように、制約条件には例えば、条件の種類とその制約の内容があり、制約条件の種類としては「乗務時間の上限（許される最大の乗務時間）」、「乗務待ち時間（乗り換えに要する最小時間や、あるスジの乗務担当を終えた後、次のスジを担当するまでの最大待ち時間など）」、「評価値の計算に必要なパラメータ」、「作成可能な割り当て案の数」、「一度に割り当てる時間幅」などがある。
【００４４】
図２に示す例においては、「乗務時間の上限」の項に「９時間」とあるが、これは労働条件の制約から最大で９時間を限度としていることを示している。また、「乗り換え時間」の項目には「最低５分」（スジの担当が終わった後で次のスジを担当するために、乗り換え時間として最低５分間の余裕が必要の意）、「最大４０分」（割り当てられたスジの担当が終わった後で次のスジを担当するために、乗り換えの待ち時間としての上限は４０分間であるの意）、「推奨７分」（スジの担当が終わった後で次のスジを担当するために、乗り換え時間として理想は７分間であるの意）としていることを示している。
【００４５】
また、「評価値の計算に必要なパラメータ」の項には、図２に示す例では、「車両の同一性０．６」、「上り下りの種類の同一性０．１」、「乗り換え時間の適切さ０．３」…と定められていて、これらの数値がそのパラメータの重み付けの値であることを示している。割り当てるスジを選択する評価値を計算するときの各評価指標の重みの値が、「車両の同一性」の場合は“０．６”であり、「上り下りの種類の同一性」の場合は“０．１”であり、「乗り換え時間の適切さ」の場合は“０．３”であることを示している。
【００４６】
また、「作成可能な割り当て案の数」は「３」であり、これは割り当て案を最大３まで作成することを意味している。また、「一度に割り当てる時間幅」は「二時間」であり、これは乗務員運用整理案を作成するにあたって、二時間単位で割り当てを作成するようにすることを意味している。従って、時刻１２：００を起点する場合はまず始めに１２：００〜１４：００までの時間帯のものについて作成し、その作成を終えた後は次に、１４：００〜１６：００までの時間帯のものについて作成し、…といった具合である。
【００４７】
図３（ａ）は、本実施例で扱う車両整理案を表わす。縦軸には停車する駅（厳密には、交替可能な乗務員の待機していて乗務を交替することが可能な停車駅）が割り振られており、横軸にはある１日の数時間の範囲を表わす時刻をとっている。図の例では時刻ｔ０から時刻ｔｍまでのｍなる時間範囲を対象としていることを示している。そして、駅を出発して次の駅に到着する複数の列車の運用を斜線の軌跡で示している。斜線と斜線を結ぶ水平線はその列車の駅停車期間を示している。
【００４８】
図３（ａ）において、駅名は符号２０１を付して示した駅Ａ，駅Ｂ，駅Ｃは上述の乗務員交替可能な停車駅であり、本実施例では、Ａ，Ｂ，Ｃの３駅が存在する。運行する列車の編成は、スジを表す斜線と、駅での停車中を表わす水平線の連続によって表現される。この図３（ａ）には、符号２０２，２０３，２０４，２０５を付して示した４つの編成がある。例えば、編成２０２の列車は、駅Ｂで停車後にスジ▲６▼を担当して駅Ｃに到着する。駅Ｃでしばらく停車した後、スジ▲７▼を担当して駅Ａに到着する。その後、駅Ａで停車する。
また、既に乗務員が割り当てられているスジは二重線で表わし、それ以外のスジは単線で表わす。本実施例では、丸囲み数字▲１▼、▲６▼、▲８▼で示されるスジに既に乗務員が割り当てられている。
【００４９】
図３（ａ）の両端にある垂直線２０６および２０７は、割り当ての範囲（開始時刻／終了時刻）を表わす。垂直線の中にある未割り当てのスジに対して、乗務員を割り当てる。
【００５０】
図３（ｂ）は、与えられた車両整理案に対しての乗務員の割り当て状況を示す図である。この図における縦軸は各乗務員を表わし、横軸は時刻を表わす。また、この図における太い水平線は、既に乗務員に車両整理案のスジが割り当てられている時間帯を表わす。また、線の右側にその時点で待機する予定の駅を記してある。図３（ｂ）において、例えば、符号３０１で示す乗務員Ｊ１は割り当て済みの最後のスジを担当した後で、Ｃ駅（３０２）に待機する。
【００５１】
例えば、この車両整理案において、乗務員が未割り当てとなっている全てのスジに、適切な乗務員を早く割り当てることが、この実施例が解決しようとする問題である。
【００５２】
次に、本システムの作用を説明する。
図４は、本システムにおける乗務員運用整理案作成処理のための処理の全体の処理フローを表す。オペレータは入出力端末１０３を操作してシステムを作動させることにより、乗務員運用整理案の作成作業を開始する（図４のステップＳ４０１）。すると、まず、始めにシステムは、外部で作成された車両整理案のデータを入出力インタフェース１０２を介して取り込む処理をする（図４のステップＳ４０２）。オペレータは入出力端末１０３を操作して割り当てる時刻範囲を設定する（図４のステップＳ４０３）。すなわち、乗務員運用整理案の作成は、割り当ての時刻範囲を設定し、その範囲内で乗務員の割り当てを試みるものとする。範囲（開始時刻と終了時刻）はオペレータが設定するが、開始時刻についてはオペレータが設定せずに、現在時刻をもとにしてシステム側が自動的に設定する方式でも良い。
【００５３】
時刻範囲の設定が終わると、システムは、車両整理案に対し、乗務員データ記憶部１０５の持つ乗務員データと制約条件記憶部１０７の持つ制約条件を読み出し、前記設定された時刻範囲について乗務員運用整理案作成機能部１０４の機能により、自動的に乗務員をスジに割り当てる（図４のステップＳ４０５）。割り当てるアルゴリズムの詳細は後述する。アルゴリズムによっては複数の乗務員割り当て案が作成される。
【００５４】
乗務員運用整理案作成機能部１０４ではステップＳ４０５の処理においては、全てのスジに乗務員を割り当てられたかどうかをチェックし、もし割り当てられていれば図４のステップＳ４０６へ進む。そうでなければ図４のステップＳ４０７に進み、割り当て不可の通知を行って終了する。
【００５５】
複数の割り当て案がある場合は乗務員運用整理案作成機能部１０４では、ステップＳ４０６での処理において、それをオペレータに報知するべく入出力端末１０３に表示出力する制御を行い、入出力端末１０３を見てオペレータが最適な割り当て案を選択する操作を入出力端末１０３にて行う。また、割り当てに修正の必要があれば入出力端末１０３を操作して修正する。その後、確定する操作を行う。
【００５６】
次にステップＳ４０８の処理において、システムがオペレータに対して別の範囲で割り当てるかを問い合わせる。具体的には、乗務員運用整理案作成機能部１０４がステップＳ４０８の処理を実施することにより、データ入出力インタフェース１０２を介して入出力端末１０３に対し、上記問い合わせのための表示出力をする制御を行い、オペレータに対して別の範囲で割り当てるかを問い合わせる。入出力端末１０３の表示内容を見てオペレータが別の範囲で割り当てる指示の操作を入出力端末１０３にて行ったならば、これはデータ入出力インタフェース１０２を介して乗務員運用整理案作成機能部１０４に伝達されるので、これを受けてシステムは（乗務員運用整理案作成機能部１０４は）ステップＳ４０３の処理に戻る（もし割り当てるならば、Ｓ４０３へ戻る）。そうでなければステップＳ４０９へ進み、割り当て作業を終了する。
【００５７】
以上の如き内容を持つ乗務員運用整理案作成の処理フローを、図３（ａ）に示した車両整理案の割り当ての範囲内で図３（ｂ）に示した乗務員に割り当てる過程を例にとって動作の詳細を次に説明する。ここで、現状で、乗務員は図３（ｂ）に示した如きの割り当てがされていたとする。
【００５８】
まず、システムは、図４のステップＳ４０２で図３（ａ）に相当する車両整理案を取り込む。また、システムは、固定パラメータを初期設定する。固定パラメータは制約条件記憶部１０７に記憶させた値を用いるが、これは予めオペレータの設定入力して制約条件記憶部１０７に記憶保持させておいた設定値である。固定パラメータにはＪ，ＹＭＩＮ，ＹＭＡＸ，ＹＡＤＪ，ｗ１， ｗ２， ｗ３，ＷＮがある。これらは次の如きである。
Ｊ ：乗務時間の上限
ＹＭＩＮ ：乗り換えに必要な時間の最小値
ＹＭＡＸ ：乗り換えに必要な時間の最大値
ＹＡＤＪ ：乗り換えに必要な時間の推奨値（ＹＭＩＮ以上ＹＭＡＸ以下）
ｗ１， ｗ２， ｗ３ ：スジの割り当て用の評価関数で使用する重み（０以上１以下で、ｗ１＋ｗ２＋ｗ３＝１）
ＷＮ ：作成可能な割り当て案の上限値。
【００５９】
次に、図４のステップＳ４０３で乗務員を割り当てる開始時刻と終了時刻をオペレータが設定する。この例では、オペレータの入出力端末１０３の操作による乗務員割り当てを行う対象の時刻範囲は時刻ｔ０からｔｍまでの時間範囲としている。なお、開始時刻は指定させずに、現在時刻をもとにしてシステム側が自動的に設定する方式でも良い。
【００６０】
時刻範囲が設定されると、システムは図４のステップＳ４０４の処理に移り、割り当ての範囲内でシステムが自動的に乗務員をスジに割り当てる。ここで、１つの車両整理案に対して複数の乗務員運用整理案が作成される可能性がある。従って、この第１の実施例では、乗務員に着目した割り当てを行う。
【００６１】
乗務員運用整理案作成機能部１０４は、まず、図３（ｂ）に示す如きの割り当てがされている乗務員を、乗務可能な時間の早い順にソートする処理をする。さらに、また、図３（ａ）に示した車両整理案の各編成について、最初の未割り当てのスジを検索し、発時の早い順にソートする。
【００６２】
そして、これが終わると、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、次に、Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５の各乗務員を１人ずつ順に取り出して、未割り当てのスジに割り当て可能かどうかを調べ、割り当て可能であれば割り当てる。そのような乗務員がいなくなれば終了する。効率を上げるために、未割り当てのスジは発駅別に分類しておいても良い。
【００６３】
ステップＳ４０４で処理のアルゴリズムを詳細に説明するためのフローチャートを、図５および図６に示し、順を追って説明する。
割り当て作業を開始すると（図５のステップＳ５０１）、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、まず、割り当て範囲内で割り当て可能なスジがあるかどうかを検索する（図５のステップＳ５０２）。ここでは、以下の２つの条件が成り立つスジ情報のリストを持つ編成が１つでもあれば割り当て可能と判断する。
・条件１：割り当ての開始時刻まではスジに乗務員が割り当たっている。
・条件２：割り当ての終了時刻ではスジに乗務員が割り当たっていない。
条件が成り立てば（図５のステップＳ５０３）、ステップＳ５０４へ進む。成り立たなければステップＳ５２２へ進み、図５のステップＳ５０５に戻る。
【００６４】
与えられた図３（ａ）の車両整理案では編成２０２，２０３，２０４，２０５の計４本の列車があり、車両整理案中の二重線表記部分は乗務員割り当て済み部分、単線表記部分は乗務員未割り当て部分である。上記編成２０２，２０３，２０４，２０５の計４本の列車は、現時点ｔｏで運行状況下にあり、それぞれ乗務員が乗務しているので、行き先の駅までは運行できる。その先、時刻ｔｍまでの期間における運行に対して乗務員の割り当てを行うが、図３（ａ）における単線部分が乗務員割り当てを行う対象である。上記４本の列車は、本システムによる割り当ての開始時刻ｔｏ時点より前の時点については、各スジに乗務員が割り当てられているが、その後の時刻ｔｍの時点である割り当ての終了時刻では各スジに乗務員が未割り当てとなっているので、条件が成り立つ。従って、ステップＳ５０４へ進む。
【００６５】
ステップＳ５０４では、オペレータに提示するための割り当て案を１つ作成して初期化する。割り当て案は、各乗務員の持つスジ情報の集合で表す。初期化とは、乗務員のスジへの割り当ての実績をスジ情報に反映することを意味する。図３（ｂ）の場合は、各乗務員の持つスジ情報に太線で示した割り当ての実績までを反映した割り当て案を作成する。また、ステップＳ５０４では、割り当て可能なスジが１つしかない乗務員を検索する。そして、割り当て案にその乗務員のそのスジへの割り当てを反映する。
【００６６】
具体的には、まず乗務員を割り当て可能な時間の早い順にソートした集合ＪｏｕｍＳを作成する。このとき、割り当て済みの最後のスジの着時が割り当て範囲の終了時刻ｔｍ（符号２０７の位置）を超える乗務員は、集合ＪｏｕｍＳ には登録しない。また、各編成の持つスジ情報から最初の未割り当てのスジを検索し、発時の早い順にソートした集合 ＳｕｊｉＳを作成する。
【００６７】
次に、集合ＪｏｕｍＳ に登録されている（集合ＪｏｕｍＳに属する）乗務員を順に取り出して、前記集合ＳｕｊｉＳのスジに割り当て可能かどうかを調べる。１つのスジにしか割り当てられない乗務員がいればそのスジを割り当てる。また、どのスジにも割り当てることのできない乗務員は集合ＪｏｕｍＳから除外する。この作業を、集合ＪｏｕｍＳ内の乗務員全てが複数のスジに割り当て可能になるまで繰り返す。効率を上げるために、集合 ＳｕｊｉＳは発駅別に分類しておいても良い。
【００６８】
今、集合ＪｏｕｍＳに属するある乗務員をＪｏｕｍ１、ある未割り当てのスジをスジｓｕｊｉ１とする。上記乗務員Ｊｏｕｍ１は、次の５つの条件を全て満足するとし、当該５条件を満足する乗務員Ｊｏｕｍ１は、スジｓｕｊｉ１に割り当て可能とする。
条件１：乗務員Ｊｏｕｍ１は、最後の割り当てスジの乗務終了後にスジｓｕｊｉ１の発駅にいることになること。
条件２：スジｓｕｊｉ１に割り当てても定められた乗務時間Ｊを超えないこと。
条件３：スジｓｕｊｉ１に割り当てることによって乗務員Ｊｏｕｍ１が自分の所属する区から外れる場合は、その後の割り当てによって営業終了時刻までに所属する区へ戻れること。
条件４：スジｓｕｊｉ１を担当するまでに、一定範囲の時間的余裕があること（ＹＭＩＮ以上かつＹＭＡＸ以下）。
条件５：乗務員Ｊｏｕｍ１は予備人員ではないこと。
本実施例では求められる条件は、上記の５つの条件であるが、条件は他にもあり得る。
【００６９】
乗務員の状況が図３（ｂ）に示す如きものである場合（乗務員Ｊ１はＣ駅まで乗務、乗務員Ｊ２はＢ駅まで乗務、乗務員Ｊ３はＢ駅まで乗務、乗務員Ｊ４はＡ駅まで乗務、乗務員Ｊ５はＢ駅まで乗務）、各乗務員の持つスジ情報から割り当て可能な時間を調べて早い順に並べると、
ＪｏｕｍＳ＝｛Ｊ５， Ｊ３， Ｊ２， Ｊ１， Ｊ４｝
となる。
【００７０】
また、各編成の最初の未割り当てのスジを発時の早い順にソートした集合ＳｕｊｉＳは、
ＳｕｊｉＳ＝｛▲４▼， ▲２▼， ▲７▼， ▲９▼｝
となる。
【００７１】
乗務員Ｊ５，Ｊ３，Ｊ２には２つのスジ▲２▼、▲９▼を割り当て可能である。乗務員Ｊ１には１つのスジ▲７▼が割り当て可能である。乗務員Ｊ４には割り当て可能なスジはない。従って、乗務員Ｊ１にスジ▲７▼を割り当てる。すなわち、割り当て案にその割り当てを反映する。また、乗務員Ｊ４を集合ＪｏｕｍＳから除外する。この時点で、集合ＪｏｕｍＳ，ＳｕｊｉＳは
ＪｏｕｍＳ＝｛Ｊ５， Ｊ３， Ｊ２｝
ＳｕｊｉＳ＝｛▲４▼， ▲２▼， ▲９▼｝
となる。
【００７２】
乗務員Ｊ５，Ｊ３，Ｊ２に対しては２つののスジ▲２▼、▲９▼を割り当て可能であるので、図５のステップＳ５０４の作業を終了してステップＳ５０５の処理へ進む。図５のステップＳ５０５では、複数のスジに割り当て可能な乗務員に対して適切なスジを選び、そのスジへ割り当てる。割り当ては、割り当て案の数だけ図５のステップＳ５０６から図６のステップＳ５２０までの作業の繰り返し処理となる。割り当て案は最初は１つであるが、図６のステップＳ５１５において増える可能性がある。全ての割り当て案の処理が終わっていれば、図６のステップＳ５２２に進む。ステップＳ５０６では、割り当て案を１つ選択する。
【００７３】
図５のステップＳ５０７では、割り当て対象の乗務員を割り当て可能な時間の早い順にソートした集合ＪｏｕｍＳを作成する。
図３（ａ）および図３（ｂ）の例では、
ＪｏｕｍＳ＝｛Ｊ５， Ｊ３， Ｊ２｝
である。
【００７４】
図５のステップＳ５０８では、乗務員のソート順に乗務員を未割り当てのスジに割り当てる。すなわち、ソートした全ての乗務員に対して図５のステップＳ５０９から図６のステップＳ５１８までの処理を実施する。全ての乗務員に対して割り当て終えたならば、図６のステップＳ５２１に進む。
【００７５】
図５のステップＳ５０９では、ソートした順に乗務員を一人、選択する。図５のステップＳ５１０では、ステップＳ５０９で選択した乗務員に割り当たっている最後のスジの着時が、割り当ての終了時刻ｔｍ（符号２０７の位置の時刻）を超えるまで、その乗務員へスジを割り当てる作業を繰り返す（図５のステップＳ５１１から図６のステップＳ５１６までの処理）。
【００７６】
図３（ａ）および図３（ｂ）の例では、まず図５のステップＳ５０９の処理において乗務員Ｊ５が選ばれる。乗務員Ｊ５は割り当たっている最後のスジの着時が割り当ての終了時刻ｔｍ（符号２０７を付した時点位置）を超えていないため、ステップＳ５１１からＳ５１６までの処理を行って、スジを割り当てる。
【００７７】
ステップＳ５１１では乗務員に割り当て可能なスジをＳｕｊｉＳから検索し、それらをスジ集合ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔとする。乗務員Ｊｏｕｍ２を割り当て可能なスジｓｕｊｉ２は、次の条件を満たすものとする。
・条件１：Ｊｏｕｍｕ２は出発時間にｓｕｊｉ２の発駅にいること。
・条件２：割り当てることによってＪｏｕｍ２の所属する区から外れる場合は、その後の割り当てによって営業終了時刻までに所属する区へ戻れること。
・条件３：Ｊｏｕｍ２をｓｕｊｉ２に割り当てても定められた乗務時間Ｊを超えないこと。
・条件４：Ｊｏｕｍ２がｓｕｊｉ２を担当するまでに、一定範囲の時間的余裕があること。
但し、本実施例では上記の４つの条件を適用するが、適用する条件は他にもあり得る。
図３（ａ），（ｂ）の例では、乗務員Ｊ５に割り当て可能なスジ集合は、
ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔ ＝｛ ▲２▼，▲９▼ ｝
である。
【００７８】
図９のステップＳ５１２では、対象の乗務員以外でｓｕｊｉ−ｌｉｓｔの各スジに割り当て可能な乗務員を検索して、乗務員集合ＪＳ１，ＪＳ２，… とする。乗務員集合は、ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔの要素数だけ作成される。また、割り当て可能な条件は、前述の４つの条件と同じものする。
【００７９】
図３（ａ），（ｂ）の例では、乗務員Ｊ５以外でスジ▲２▼とスジ▲９▼に割り当て可能な乗務員は、それぞれ、
スジ▲２▼：ＪＳ１ ＝｛Ｊ３， Ｊ２ ｝
スジ▲９▼：ＪＳ２ ＝｛Ｊ３， Ｊ２ ｝
である。
【００８０】
図９のステップＳ５１３では、対象の乗務員にとってそこそこ適切で、それ以外の乗務員（ＪＳ１， ＪＳ２， …）にとってそれほど適切でないスジを１つ選択して、対象の乗務員をそのスジに割り当てる。スジの割り当ての適切さの度合いを定量的に表すには、例えば以下の評価関数を用いる方法がある。
ｆ（ｓ１， ｓ２）＝ｗ１×ｓｔ＋ｗ２×ｔｔ＋ｗ３×ｙｊ
ここで、ｆ（ｓ１， ｓ２）は、適切さの評価値であり、引数のｓ１は、乗務員に対して割り当てがなされた最後のスジであり、ｓ２は割り当てようとしているスジを意味する。また、ｓｔは２つのスジの車両の同一性であり、ｓ１とｓ２が同じ車両の場合は“１”，それ以外は“０”である。
【００８１】
また、ｔｔは２つのスジの上り下りの関係を示すものであり、ｓ１とｓ２の一方が上りで他方が下りの場合は“０”、双方が同じであれば“１”である。また、ｙｊは乗り換え時間の適切さを示すものであり、ｓ２の発時−ｓ１の着時がＹＡＤＪからどれだけ離れた値かを“０”から“１”までの小数値で表す。ＹＡＤＪは乗り換え時間の推奨値であり、初期設定で与えられる。乗り換え時間の推奨値ＹＡＤＪは乗り換え時間の下限値ＹＭＩＮ以上乗り換え時間の上限値ＹＭＡＸ以下でなければならない。
【００８２】
具体的な式は以下の通りである。
ｙ＝ｍａｘ（ＹＭＡＸ−ＹＡＤＪ，ＹＡＤＪ−ＹＭＩＮ）
ｙｊ＝１−〔｛｜ＹＡＤＪ−（ｓ２の発時−ｓ１の着時）｜｝／ｙ〕
但し、ｗ１， ｗ２， ｗ３は重みであり、それぞれ“０”以上“１”以下の固定パラメータで、初期設定で与えられる。そして、ｗ１＋ｗ２＋ｗ３＝１でなければならない。
尚、上記以外にも適切さの指標があれば、重みとともに追加する。
【００８３】
次に、図５のステップＳ５１１および図６のステップＳ５１２における乗務員に対して、それぞれのスジを割り当てたときの評価値を算出する。そして、対象の乗務員に割り当てたときの評価値とそれ以外の乗務員に割り当てたときの評価値についての平均値の差を比較する。
【００８４】
ここでは両者の差をとった結果の値同士を比較してみて最も大きい値となるスジを、対象の乗務員にとってそこそこ適切で、それ以外の乗務員にとってはそれほど適切でないスジとみなす。スジを乗務員に割り当てたときの適切さを計算したときに、適切であればあるほど、その値が大きくなり、逆に、適切でなければその値は小さくなる。故に、対象の乗務員に割り当てたときの適切さがなるべく大きく、他の乗務員に割り当てたときの適切さがなるべく小さいものを選ぶ。そのために、両者の差をとってその値から判断するようにするわけである。
【００８５】
図３（ａ），（ｂ）の例を用いて、乗務員Ｊ５にとってそこそこ適切であり、乗務員Ｊ３およびＪ２にとってそれほど適切でないスジを計算してみる。
乗務員Ｊ５に割り当てられている最後のスジをＳＪ５とする。また、乗務員Ｊ３に割り当てられている最後のスジをＳＪ３とする。さらに、乗務員Ｊ２には、最後のスジとしてスジ▲１▼が割り当てられているものとする。説明を簡単にするため、スジＳＪ５およびＳＪ３は図３（ａ）には明示的に示していない。また、パラメータはそれぞれ次の値が与えられているものとする。
ｗ１＝０．６，ｗ２＝０．３，ｗ１＝０．１，ＹＡＤＪ＝２分，ＹＭＡＸ＝５分，ＹＭＩＮ＝１分
ｙ＝ｍａｘ（｜ＹＭＡＸ−ＹＡＤＪ｜，｜ＹＭＩＮ−ＹＡＤＪ｜）＝３分。
【００８６】
これらのパラメータを用いて適切さの評価値ｆ（ｓ１， ｓ２）を、各乗務員Ｊ５，Ｊ３，Ｊ２別に、スジ▲２▼，▲９▼についてそれぞれ計算した結果の一例を、図９（ａ）にまとめ、示しておく。
計算により得られた各乗務員Ｊ５，Ｊ３，Ｊ２別適切さの評価値ｆ（ｓ１， ｓ２）の値に基づいて、評価した結果、乗務員Ｊ５に適切なスジとして▲９▼を選択する。図９（ｂ）に、スジ▲９▼を選択するに至った計算過程を示す。
【００８７】
それぞれのスジ▲２▼，▲９▼を各乗務員Ｊ２，Ｊ３，Ｊ５に割り当てたときの各々の適切さｆ（ｓ１， ｓ２）の値は図９（ａ）に示すとおりである。それらを改めて纏める。スジ▲２▼，▲９▼別に各乗務員別の適切さ、或る乗務員（この例ではＪ５）を中心に考えた場合に、“他の乗務員（この例ではＪ２とＪ３）の適切さの平均値Ａ”、および“前記或る乗務員における適切さと他の乗務員の適切さの平均値に対する差（この例では、（Ｊ５の適切さ）−Ａ）”を纏める。このあらためてまとめたものが図９（ｂ）である。
【００８８】
図９（ｂ）に“乗務員Ｊ５の適切さ−Ａ”なる項目の覧があるが、この例ではＪ５を中心に考えているからであり、当該乗務員Ｊ５には、この“乗務員Ｊ５の適切さ−Ａ”の項の値が最も大きな値になっているスジを割り当てる。図９（ａ），（ｂ）の部分では、評価関数を導入して、乗務員Ｊ５にとってそこそこ適切で、それ以外の乗務員にとってそれほど適切でないスジを選ぶわけである。スジを乗務員に割り当てたときの適切さを計算したときに、適切であればあるほどその値が大きくなり、逆に、適切でなければその値は小さくなることから、Ｊ５に割り当てたときの適切さが、なるべく大きくて、他の乗務員に割り当てたときの適切さがなるべく小さいものを選ぶことで、目的とする選定ができる。
【００８９】
そのような選定のために、或る乗務員（この例ではＪ５）を中心に考えた場合に、他の乗務員（この例ではＪ２とＪ３）の適切さの平均値Ａ、前記或る乗務員における適切さと他の乗務員の適切さの平均値に対する差をとる。
【００９０】
この例では、Ｊ５以外の乗務員の適切さの平均値を求めて、乗務員Ｊ５の適切さとの差をとった結果は図９（ｂ）に示すように、スジ▲２▼については−０．５６６５であり、スジ▲９▼については−０．２６６５である。これらの大小関係を比較すると
−０．５６６５＜−０．２６６５
である。よって、乗務員Ｊ５についてスジ▲２▼と▲９▼のいずれを割り当てるのが最適かを知るために比較してみると、「差をとった結果の値同士を比較してみて最も大きい値」となるのはスジ▲９▼であるから、当該スジ▲９▼を乗務員Ｊ５に割り当てるのが適切と判断する。
【００９１】
ステップＳ５１４では、適切さの評価値に基づいて、割り当て案を新たに作成するかどうかを判定する。そして、その判定の結果、作成する場合はステップＳ５１５の処理に進む。作成しない場合はステップＳ５１６の処理に進む。このステップＳ５１４での判定条件は、次の２つの条件を満足するか否かであり、条件を満足する場合に、割り当て案を新たに作成する。
・条件１：比較した値のうち最も大きい値となるものが複数存在する。
・条件２：新たに割り当て案を作成しても割り当て案の総数はＷＮ以下である。
【００９２】
図３（ａ），（ｂ）の例では、乗務員Ｊ５に対して割り当てた場合の適切さとそれ以外の乗務員に対して割り当てた場合の適切さの平均との差が最大となる評価値は１つしかないので、上記ステップＳ５１４での判定の結果、ステップＳ５１６に進むことになる。仮に、差が最大となるものが２つあり、新たに２−１＝１個の割り当て案を作成しても割り当て案の総数がＷＮ以下の場合は、ステップＳ５１５に進んで割り当て案を新たに作成する。
【００９３】
ステップＳ５１５では、割り当て案のコピーを作成し、新たな割り当て案とする。そして各割り当て案には、それぞれのスジに対象の乗務員を割り当てる。新たに作成した割り当て案は、後でステップＳ５０５以降において処理される。 新たに割り当て案を作成したとき割り当て案の総数がＷＮを超える場合は、新たに割り当て案を作成しない。この場合は、対象の乗務員に各スジを割り当てたときの評価値を比較して、評価値が高い方を割り当てに適切と判断する。そして、ステップＳ５１６へ進む。ステップＳ５１６では、現在処理中の割り当て案に、対象の乗務員のステップＳ５１４で選択したスジへの割り当てを反映する。
【００９４】
この時点で、図３（ａ）の車両整理案に示す各スジの割り当て状況をまとめると、図１０（ａ）に示す通りとなる。そして、図１０（ａ）に対応する車両整理案は図１１（ａ）の如きであり、スジ▲７▼と▲９▼が二重線となって、この二つのスジが新たに割り当てられたことになる。図１０（ａ）に対応する乗務員の割り当て状況は、図１１（ｂ）に示す如く、Ｃ駅からＡ駅に向かう列車に対するスジ▲７▼には乗務員Ｊ１が割り当てられ、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車に対するスジ▲９▼には乗務員Ｊ５が割り当てられ、既に割り当てられているＡ駅からＢ駅に向かう列車に対するスジ▲１▼に対する乗務員Ｊ２、を含めて３つのスジが割り当てられたことになる。
【００９５】
ステップＳ５１７では、ＳｕｊｉＳの要素をあらためて各編成の最初の未割り当てのスジ集合とする。そして、次の条件のいずれかを満たせば、ＪｏｕｍＳの要素をあらためて割り当て可能なスジが存在する乗務員の集合としてステップＳ５１８へ進む。そうでなければステップＳ５１１へ戻る。
・条件１：対象の乗務員の持つスジ情報から乗務員が乗務可能な開始時刻を調べて、それが割り当ての終了時刻（２０７）を超えている。
・条件２：対象の乗務員を割り当てられるスジがない。
【００９６】
図３（ａ），（ｂ）の例では、ＳｕｊｉＳは、
ＳｕｊｉＳ＝｛▲４▼，▲２▼，（１０）｝
となる。また、乗務員Ｊ５の乗務可能な開始時刻はスジ▲３▼の着時＋ＹＭＩＮであるため、割り当ての終了時刻（２０７）を超えておらず、かつ、まだ割り当て可能なスジが存在するので、ステップＳ５１１へ戻る。なお、符号（１０）については、図面３中では“１０”を○で囲んだ表記としているが、明細書中では（１０）と記載するものとする（以後、他の図面においても同様とする）。
【００９７】
ステップＳ５１１に戻って乗務員Ｊ５に割り当て可能なスジをＳｕｊｉＳから検索し、それらをスジ集合ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔとする。当該スジ集合ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔは、
ｓｕｊｉ−ｌｉｓｔ ＝｛▲２▼，（１０）｝
となる。ここで、再度、前述した割り当ての適切さの評価を行い、スジ（１０）に乗務員Ｊ５を割り当てることにする。すなわち、現在処理中の割り当て案にスジ（１０）への乗務員Ｊ５の割り当てを反映する。
【００９８】
この時点で、図３（ａ）の車両整理案に示す各スジの割り当て状況をまとめると、図１０（ｂ）に示す如きとなる。そして、図１０（ｂ）に対応する車両整理案は図１２（ａ）の如きであり、前回でのスジ▲１▼と▲６▼と▲７▼と▲９▼に加えて更に今回、再度の評価の結果、スジ（１０）が二重線となって、これらのスジが新たに割り当てられたことになる。但し、スジ▲６▼と▲８▼はいずれもＪ１からＪ５以外の乗務員を割り当てるという不確定要素のある割り当てであり、確実に割り当てが済んだのはスジ▲１▼，▲７▼，▲９▼，（１０）であり、乗務員の割り当て状況は、図１２（ｂ）に示す如きで、今回、スジ（１０）には乗務員Ｊ５が割り当てられた結果、前回までに既に割り当てられているＡ駅からＢ駅に向かう列車のスジ▲１▼に対する乗務員Ｊ２、Ｃ駅からＡ駅に向かう列車に対するスジ▲７▼に対する乗務員Ｊ１、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車に対するスジ▲９▼に対するそしてその復路となるスジ（１０）に対する乗務員Ｊ５の割り当て、を含めて４つのスジが割り当てられたことになる。
【００９９】
この時点で乗務員Ｊ５の乗務可能な開始時刻は、スジ（１０）の着時＋ＹＭＩＮであるため、割り当ての終了時刻（２０７）を超えることとなるので、ＪｏｕｍＳの要素を修正してステップＳ５１８へ進む。ＪｏｕｍＳは、
ＪｏｕｍＳ ＝｛Ｊ３，Ｊ２｝
となる。
【０１００】
ステップＳ５１８からステップＳ５０９へ戻り、今度は乗務員Ｊ３を選択し、スジに割り当てる処理を実施する。ステップＳ５１１からステップＳ５１６までの処理を実施することにより、スジ▲２▼に乗務員Ｊ３を割り当てる。引き続きスジ▲３▼への割り当ても考えられるが、ここでは乗務員Ｊ３の乗務時間がＪ以上になってしまい、割り当ての条件を満たさないため、割り当てられないものとする。
【０１０１】
この時点で、図３（ａ）の車両整理案に示す各スジの割り当て状況をまとめると、図１３（ａ）に示す通りとなる。そして、図１３（ａ）に対応する車両整理案は図１４（ａ）の如きであり、今回、再度の評価の結果、スジ▲２▼が新たに二重線となってスジ▲１▼，▲２▼，▲６▼，▲７▼，▲８▼，▲９▼および（１０）について乗務員が割り当てられたことになる。但し、スジ▲６▼と▲８▼はいずれもＪ１からＪ５以外の乗務員を割り当てるという不確定要素のある割り当てであり、確実に割り当てが済んだのはスジ▲１▼，▲２▼，▲７▼，▲９▼，（１０）であり、乗務員の割り当て状況は、図１４（ｂ）に示す如きとなって、今回、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲２▼に乗務員Ｊ３が割り当てられた。
【０１０２】
また、この割り当ての他、前回までにＣ駅からＡ駅に向かう列車に対するスジ▲７▼に乗務員Ｊ１が割り当てられ、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車に対するスジ▲９▼およびその復路となるスジ（１０）には乗務員Ｊ５が割り当てられ、Ａ駅からＢ駅に向かう列車に対するスジ▲１▼に対する乗務員Ｊ２が既に割り当てられているから、これらを含めて５つのスジが割り当てられたことになる。
【０１０３】
乗務員Ｊ３を割り当て可能なスジはもう存在しないので、ＪｏｕｍＳの要素を修正してステップＳ５１８へ進む。この時点で乗務員Ｊ２を割り当てられるスジはないので、
ＪｏｕｍＳ ＝｛ ｝
である。
【０１０４】
割り当て可能な乗務員がいなくなったときは、ステップＳ５１８からステップＳ５１９へ進む。ステップＳ５１９では、乗務員を順番に割り当てたことにより、新たに乗務員を割り当て可能なスジができたかどうかを調べて、もしそうならば、それらのスジに対して乗務員を割り当てるために、ステップＳ５０７へ戻る。そうでなければステップＳ５２０へ進む。ステップＳ５２０では、まだ未割り当てのスジがあるか、また、業務終了時点で自分の所属する区へ戻っていない乗務員がいるかどうかを調べて、予備の乗務員または便乗による割り当てを試みる。予備の乗務員についての情報も、予め乗務員データ記憶部１０５に用意されているので、乗務員運用整理案作成機能部１０４は乗務員データ記憶部１０５から情報を読み出して当該割り当てを試みるわけである。
【０１０５】
図３（ａ）、（ｂ）の例では、図１４（ａ）より、ステップＳ５１９において、乗務員に割り当て可能なスジ▲３▼、▲４▼に対して、割り当て可能な乗務員がいるかどうか調べる。そして、そのような乗務員はいないためステップＳ５２０へ進む。スジ▲３▼に乗務員Ｊ３が割り当て可能であるように見えるが、この例の場合は、前述したとおり、乗務員Ｊ３にスジ▲３▼を割り当てると乗務時間をオーバーしてしまうため割り当てられないものとする。また、それ以外の乗務員もスジ▲３▼、▲４▼に割り当てはできない。そこで、ステップＳ５２０で予備人員（予備の乗務員）または列車便乗移動による割り当てを試みる。
【０１０６】
予備人員（待機している予備の乗務員）Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３がいて、Ｙ１，Ｙ２はＢ駅待機、Ｙ３がＡ駅待機であったとする（図１４（ｃ）参照）。これら予備の乗務員または列車便乗移動による割り当ての詳細なアルゴリズムを図７、図８に示す。図に従って説明すると、まず、図７におけるステップＳ６０２からステップＳ６０７までの作業によって、予備人員を未割り当てのスジへ割り当てられるかを試みてみる。
【０１０７】
次に、まだ未割り当てのスジがあれば、図７におけるステップＳ６０８から図８におけるステップＳ６１３までの作業で便乗による未割り当てのスジへの乗務員の割り当てを試す。最後に、図８におけるステップＳ６１４からステップＳ６１７までで、業務終了時点で自分の所属する区に戻っていない乗務員に便乗を割り当てて所属する区へ戻す。
【０１０８】
図７におけるステップＳ６０１で、割り当て作業を開始する。ステップＳ６０２で、未割り当てのスジを検索し、発時の早い順にソートした集合ＳｕｊｉＭを作成する。
図１４（ａ）は、図１３（ａ）の内容を反映した時点での車両整理案を表わしており、図１４（ａ）の例ではＳｕｊｉＭは、
ＳｕｊｉＭ ＝｛▲４▼，▲５▼，▲３▼｝
となる。
【０１０９】
図７におけるステップＳ６０３では、予備人員である予備の乗務員について乗務可能な開始時刻の早い順にソートした集合ＹｏｂｉＳを作成する。
【０１１０】
本実施例では、図１４（ｃ）に示す３人の予備の乗務員Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３が存在するものとし、また、これらＹ１，Ｙ２，Ｙ３いずれもが割り当ての開始時刻においてまだどのスジにも割り当てられていないものとして話を進める。すなわち、
ＹｏｂｉＳ ＝｛Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３｝
である。
【０１１１】
ステップＳ６０４では、予備の乗務員の数だけステップＳ６０５からステップＳ６０６までの処理を繰り返すことにより、予備の乗務員による割り当て処理を行う。ステップＳ６０５で、ＹｏｂｉＳ内の予備の乗務員に割り当て可能なスジをＳｕｊｉＭのソート順に検索する。もしあれば、そのスジを割り当てて、ＳｕｊｉＭから削除する。
【０１１２】
未割り当てのスジｓｕｊｉ３に割り当て可能な予備人員Ｊｏｕｍ３は、次の３つの条件を満たす。なお、予備人員のスジ情報には、あらかじめ勤務開始時に待機している駅と待機開始時刻とが格納されているものとする。
・条件１：Ｊｏｕｍ３は予備人員（予備の乗務員）である。
・条件２：Ｊｏｕｍ３は、未割り当てのスジの発時に、発駅に待機している。
・条件３：ｓｕｊｉ３にＪｏｕｍ３を割り当てても、Ｊｏｕｍ３は定められた乗務時間Ｊを超えない。
なお、本実施例では上記の３つの条件であるが、条件は他にもあり得る。
上記の３条件を満たすスジが複数あれば、最も待機時間が短くなるものを選んで予備人員を割り当てる。その後、割り当てたスジはＳｕｊｉＭから削除する。
【０１１３】
図１４（ａ）および図１４（ｃ）の例では、まずＹ１が対象の予備人員（予備の乗務員）となる。そして、上記の３条件を満たすスジには、▲４▼がある。そこで、スジ▲４▼に乗務員Ｙ１を割り当てる。すなわち、現在処理中の割り当て案に、スジ▲４▼への乗務員Ｙ１の割り当てを反映する。そして、ＳｕｊｉＭから▲４▼を削除する。
【０１１４】
ステップＳ６０６で、対象の予備人員にまだ割り当てることのできるスジがあるかどうかを調べる。その結果、ある場合には、割り当てるためにステップＳ６０５の処理に戻る。それ以外はステップＳ６０７の処理へ進む。
【０１１５】
図１４（ａ）および図１４（ｃ）の例では、Ｙ１にはさらにスジ▲５▼が割り当てられる。そこでスジ▲５▼に予備乗務員Ｙ１を割り当てる。すなわち、現在処理中の割り当て案に、スジ▲５▼への乗務員Ｙ１の割り当てを反映する。そして、ＳｕｊｉＭから▲５▼を削除する。
【０１１６】
再び、ステップＳ６０６の処理に進み、乗務員Ｙ１にまだ割り当てることのできるスジがあるかどうか調べる。その結果、Ｙ１にはもう割り当てることのできるスジはないため、ステップＳ６０７の処理へ進む。この時点で、図１４（ａ）の車両整理案に示す各スジの割り当て状況をまとめると、図１３（ｂ）に示すとおりとなる。そして、車両整理案は図１５（ａ）の如きであり、今回、予備人員を含めて再評価の結果、スジ▲４▼と▲５▼が新たに二重線となってスジ▲１▼，▲２▼，▲４▼，▲５▼，▲６▼，▲７▼，▲９▼および（１０）について乗務員が割り当てられたことになる。
【０１１７】
但し、スジ▲６▼と▲８▼はいずれもＪ１からＪ５以外の乗務員を割り当てるという不確定要素のある割り当てであり、確実に割り当てが済んだのはスジ▲１▼，▲２▼，▲４▼，▲５▼，▲７▼，▲９▼，（１０）であり、乗務員の割り当て状況は、図１５（ｂ）に示す如きとなって、今回、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲４▼とＡ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲５▼に予備の乗務員Ｙ１が割り当てられ、この割り当ての他、前回までにＢ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲２▼に乗務員Ｊ３が割り当てられ、Ｃ駅からＡ駅に向かう列車に対するスジ▲７▼に乗務員Ｊ１が割り当てられ、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車に対するスジ▲９▼およびその復路となるスジ（１０）には乗務員Ｊ５が割り当てられ、Ａ駅からＢ駅に向かう列車に対するスジ▲１▼に対する乗務員Ｊ２が割り当てられているから、これらを含めて７つのスジが割り当てられたことになる。
ステップＳ６０８での判定の結果、未処理の予備人員（予備の乗務員）が残っていればステップＳ６０４へ戻る。
【０１１８】
図１４（ａ）の例では、予備人員Ｙ１の処理が終わったので、次に予備人員である乗務員Ｙ２に対してステップＳ６０５からステップＳ６０６までの処理を行う。その結果、Ｙ２を割り当てられるスジは存在しないので、割り当ては行われない。すなわち、車両整理案への反映をしないでステップＳ６０７へ進む。また、予備人員である乗務員Ｙ３に対しても同様に割り当ては行われない。この時点でＹ１，Ｙ２，Ｙ３全ての予備人員を処理し終えたので、ステップＳ６０８に進む。
【０１１９】
ステップＳ６０８では、未割り当てのスジがまだＳｕｊｉＭに残っているかどうか調べて、残っていなければステップＳ６１４の処理に進む。残っていればステップＳ６０９へ進み、予備人員を含む全ての乗務員を業務が早く終わる順にソートして集合ＪｏｕｍＭとする。
【０１２０】
図１４（ａ）および図１４（ｃ）の例では、
ＳｕｊｉＭ ＝ ｛ ▲３▼ ｝
であるので、ステップＳ６０９の処理に進む。全ての乗務員を業務が早く終わる順にソートした様子を図１６に示す。ＪｏｕｍＭは、
ＪｏｕｍＭ ＝｛ Ｙ２， Ｙ３， Ｊ２， Ｊ３， Ｊ４， Ｊ１， Ｙ１， Ｊ５ ｝
となる。
【０１２１】
ステップＳ６１０では、ＪｏｕｍＭ内の乗務員の数だけステップＳ６１１を繰り返すことにより、便乗による割り当て処理を行う。
ステップＳ６１１では、乗務員が１回、列車に便乗して移動すれば未割り当てのスジを担当できるかどうか調べて、可能ならば割り当てる。
列車に便乗して移動することによって未割り当てのスジｓｕｊｉ４に割り当てが可能な乗務員Ｊｏｕｍ４は、次の３つの条件を満たす。
・条件１：Ｊｏｕｍ４が最後に担当したスジの後にｓｕｊｉ４の発駅へ向かうスジが存在し、ｓｕｊｉ４の発時までにｓｕｊｉ４の発駅に到着する。
・条件２：ｓｕｊｉ４の着駅が乗務員の所属区内である。
・条件３：Ｊｏｕｍ４に、便乗するスジとｓｕｊｉ４に割り当てても定められた乗務時間Ｊを超えない。
本実施例では上記の３つの条件であるが、条件は他にもあり得る。
【０１２２】
上記の３つの条件を満たす便乗スジ（移動のために便乗に利用することが可能なスジ）と未割り当てのスジの組み合わせのうち、最も待機時間のばらつきが小さくなる組み合わせを選んで、乗務員に割り当てる。
【０１２３】
図１５および図１６の例では、まずＹ２が選ばれる。Ｙ２はＢ駅に待機しているが、スジ▲６▼または▲２▼または▲９▼に便乗することで、未割り当てのスジ▲３▼を担当可能である。この場合は、待機時間のばらつきが最も小さくなるスジ▲２▼に便乗して、スジ▲３▼を担当することにする。待機時間は、スジ▲２▼への便乗開始までの時間と、スジ▲２▼の便乗終了からスジ▲３▼の運用開始までの時間の２つを意味する。
【０１２４】
そこで、乗務員Ｙ２に対してスジ▲２▼への列車便乗による移動と、スジ▲３▼への割り当てを行う。すなわち、現在処理中の運用整理案に、スジ▲２▼に対する乗務員Ｙ２の列車便乗移動および、スジ▲３▼に対する乗務員Ｙ２の割り当てを反映する。そして、スジ▲３▼はＳｕｊｉＭから削除する。この時点でＳｕｊｉＭは、
ＳｕｊｉＭ ＝｛ ｝
となる。
【０１２５】
ステップＳ６１２では、未割り当てのスジがまだＳｕｊｉＭに残っているかどうかを調べて、残っていれば、未割り当てのスジへの割り当てを継続するためにステップＳ６１１へ戻る。残っていなければステップＳ６１４に進む。図１５および図１６の例では、
ＳｕｊｉＭ ＝｛ ｝
であり、未割り当てのスジは無いから、ステップＳ６１４へ進む。
【０１２６】
ステップＳ６１４では、予備人員を含む全ての従業員を最後の担当スジの着時が遅い順にソートし、集合ＪｏｕｍＲとする。ステップＳ６１５では、ＪｏｕｍＲ内の乗務員の数だけステップＳ６１６の処理を繰り返すことにより、業務終了時点で所属する区へ戻っていない乗務員に便乗スジ（列車便乗による移動のために乗車させる対象のスジ）を割り当てる。
【０１２７】
ステップＳ６１６では、割り当ての範囲がその日の業務終了までの場合に、ＪｏｕｍＲ内の乗務員が業務終了時点で所属区へ戻っているかどうか調べる。戻っていなければ、便乗スジを割り当てて所属区に戻すようにする。
【０１２８】
乗務員Ｊｏｕｍ５に割り当て可能な便乗スジｓｕｊｉ５は、次の条件を満たす。
・条件１：ｓｕｊｉ５は、Ｊｏｕｍ５が最後に担当したスジの着時後に着駅から発車して、Ｊｏｕｍ５の所属区に戻る。
・条件２：Ｊｏｕｍ５はｓｕｊｉ５を割り当てても定められた乗務時間Ｊを超えない。 上記の条件を満たすスジのうち、最も発時（出発時刻）が早いものを選んで、その乗務員の便乗スジとして登録する。
【０１２９】
図１５および図１６の例では、全ての乗務員が所属区へ戻っているものとし、ステップＳ６１８へ進んでスジへの乗務員の割り当てを終了する。ステップＳ６１８で終了した時点で、ステップＳ５２１に戻る。そして、別の割り当て案があれば、ステップＳ５０６に戻って新たに乗務員の割り当てを行う。なければ、ステップＳ５２２へ進む。
【０１３０】
ステップＳ５２２では、全てのスジに割り当てられた案があれば、それらの案を割り当て結果としてステップＳ４０５に戻る。そのような案がなければ、割り当てに失敗したというメッセージおよび、未割り当てのスジの個数、必要な乗務員の人数およびスジ情報などを割り当て結果として、ステップＳ４０５に戻る。
【０１３１】
全てのスジに乗務員を割り当てられた整理案は次の条件を満たす。
・条件１：割り当ての範囲内で未割り当てのスジがない。
・条件２：割り当ての範囲がその日の業務終了までの場合、スジに割り当てられた乗務員が業務終了時点で所属区に戻っている。
図１５および図１６の例では、全てのスジに乗務員を割り当てられた割り当て案が１つあるので、その案を割り当て結果としてステップＳ４０５に戻る。
【０１３２】
ステップＳ４０５では、全てのスジに乗務員の割り当てを済ますことができた割り当て案があれば、割り当ての確定のためにステップＳ４０６へ進む。そのような案がなければステップＳ４０７に進み、オペレータに割り当て不可の通知を行ってステップＳ４０９で終了する。割り当て不可の場合は終了するのではなく、初期条件パラメータの値を変更してやり直すアルゴリズムもあり得る。
【０１３３】
ステップＳ４０６では、オペレータが割り当ての確定を行う。複数の割り当て案が存在する場合は、オペレータが最適な割り当て案を選択し、必要があれば修正するものとする。
【０１３４】
ステップＳ４０８では、まだ未割り当ての範囲が残っているかどうか調べる。もし残っていれば、割り当て作業を中断するかどうかをオペレータに問い合わせる。そして、中断する場合は終了する。そうでなければ、別の範囲に割り当てるためにステップＳ４０３に戻る。また、未割り当ての範囲が残っていない場合は、完成された車両整理案を入出力端末１０３等に出力するための処理を実施して一連の処理を終了する。
【０１３５】
乗務員運用整理案作成機能部１０４による以上のような一連の処理が実行された結果、車両整理案に示す各スジの最終的な割り当て状況がどうなったかをまとめると、図１７（ｂ）に示す通りとなる。そして、車両整理案は図１７（ａ）の如きであり、今回、予備人員および列車便乗移動による割り当ての可能性を含めて再評価の結果、予備人員である乗務員Ｙ２がスジ▲２▼を利用してこの列車に便乗させ、移動させることで、スジ▲３▼に割り当て可能となるから、スジ▲３▼が新たに二重線となってスジ▲１▼，▲２▼，▲３▼，▲４▼，▲５▼，▲６▼，▲７▼，▲８▼，▲９▼および（１０）について乗務員が割り当てられたことになる。
【０１３６】
但し、スジ▲６▼と▲８▼はいずれもＪ１からＪ５以外の乗務員を割り当てるという不確定要素のある割り当てであり、確実に割り当てが済んだのはスジ▲１▼，▲２▼，▲３▼，▲４▼，▲５▼，▲７▼，▲９▼，（１０）であり、スジ▲６▼と▲８▼はいずれもＪ１からＪ５以外の乗務員を現場指揮者の判断で人為的に割り当てるようにしなければならないが、与えられた車両整理案ついて、一応、可能な範囲ですべて乗務員の割り当てができたことになる。
【０１３７】
乗務員の割り当て状況は、図１７（ｂ）に示す如きとなって、今回、Ｂ駅からＣ駅に向かうスジ▲２▼に予備の乗務員Ｙ２を便乗させてＣ駅に移動させ、Ｃ駅始発の列車のスジであるスジ▲３▼に割り当てるようにし、この割り当ての他、前回までにＢ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲４▼とＡ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲５▼に予備の乗務員Ｙ１が割り当てられ、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車のスジ▲２▼に乗務員Ｊ３が割り当てられ、Ｃ駅からＡ駅に向かう列車に対するスジ▲７▼に乗務員Ｊ１が割り当てられ、Ｂ駅からＣ駅に向かう列車に対するスジ▲９▼およびその復路となるスジ（１０）には乗務員Ｊ５が割り当てられ、Ａ駅からＢ駅に向かう列車に対するスジ▲１▼に対する乗務員Ｊ２が割り当てられているから、これらを含めて９つのスジが割り当てられたことになる。最終的なこの割り当て状況を図１７（ｃ）に示す。
【０１３８】
このように本実施例においては、列車の運転に乱れが生じた時に、運転計画を元に復帰させるために作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングシステムにおいて、割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持した乗務員情報保持手段と、前記乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するものであって、割り当て可能な乗務員が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにする乗務員運用整理案作成手段とを備えた乗務員に割り当てのためのスケジューリングシステムである。
【０１３９】
そして、このようなシステムは、別途用意された車両整理案が与えられると、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てる。本システムには乗務員情報保持手段が用意してあり、前記割り当てにあたり、乗務員運用整理案作成手段はこの乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するが、割り当て可能な乗務員が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるように処理する。
【０１４０】
従って、本実施例によれば、車両整理案と乗務員の情報を与えて、制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てていくスケジューリングにおいて、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方は分離して、運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方について独立してスケジューリングすることができる。そのため、整理案作成システム導入済みの路線の環境に柔軟に対応してスケジューリングの支援を行うことができる。
【０１４１】
また、運用整理案を作成するに当たり、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、評価計算によりその評価値に基づいて決定することから、その乗務員に割り当てるのがかなり適切で、かつ、他の乗務員にとってあまり適切でないスジを計算して最適なものを決定するに当たり、少ない計算量で迅速に運用整理案を作成することができる効果がある。
【０１４２】
以上の第１の実施例は、乗務員を与えられた車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジそれぞれに対し、割り当てる（乗務員を各スジに割り当てる）手法として、所定の評価式に基づく乗務員の評価値に着目するものであったが、人に着目するのではなくスジに着目して割り当てる手法もある。この手法を次に第２の実施例として説明する。
【０１４３】
（第２の実施例）
第２の実施例においても、第１の実施例の構成とシステム構成は基本的に同様の構成である。但し、この第２の実施例のシステムでは、乗務員運用整理案作成機能部１０４においては、与えられた車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能駅駅間経路であるスジに対し、乗務員を割り当てる手法として、各列車である編成毎のスジを主体にするもので、その着目した編成のスジに対して割り当てを行っていく。
【０１４４】
ここでは、スジそれぞれに対し、乗務員を割り当てる手法として、図４の運用整理案作成の全体フローにおけるステップＳ４０４での処理である“乗務員をスジに割り当てる”方法としてスジに着目した割り当てを行う実施例を示す。なお、全体フローの流れは第１の実施例と同一であるのでここでは省略する。
【０１４５】
図１８および図１９に、乗務員に着目した割り当てのフローチャートを示す。図１８および図１９に従って、図２０（ａ）の如きの与えられた車両整理案へ図２０（ｂ）の乗務員を割り当てる手順を説明する。与えられた車両整理案に対する処理開始時点でのスジの割り当て状況は、図２０（ｃ）に示す如きであるものとする。
【０１４６】
割り当て作業を実行開始すると（図１８のステップＳ１１０１）、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、まず、ステップＳ１１０２の処理において、割り当て範囲内で割り当て可能なスジがあるかを検索する。そして、検索して得たスジに、割り当て可能なスジがあるか否かを判断する（図１８のステップＳ１１０３）。すなわち、乗務員を割り当てるべく処理する、対象となり得るスジがあるか否かを判断するわけである。
【０１４７】
ここでの判断条件は以下の２つの条件であり、これら２つの条件が成り立つスジ情報のリストを持つ編成が１つでもあれば割り当て可能と判断する。
・条件１： 割り当ての開始時刻まではスジに乗務員が割り当たっている。
・条件２： 割り当ての終了時刻ではスジに乗務員が割り当てられていない。
【０１４８】
Ｓ１１０３での判断の結果、条件が成り立てば（図１８のステップＳ１１０３）、ステップＳ１１０４へ進む。しかし、Ｓ１１０３での判断の結果、条件が成り立たなければ図１９のステップＳ１１２３へ進み、図４のステップＳ４０５に戻る。
【０１４９】
図２０（ａ）の如きの車両整理案では、編成１２０１，１２０２， １２０３， １２０４，１２０５の計５つの編成（５本の列車）があり、それらは本システムによる割り当ての開始時刻まではスジそれぞれに既に乗務員は割り当てられているが、割り当ての終了時刻ではスジに乗務員は割り当てられてはいないので、条件が成り立つ。従って、図１８のステップＳ１１０４へ進む。
【０１５０】
ステップＳ１１０４では、オペレータに提示するための割り当て案を１つ作成して初期化する。また、ステップＳ１１０４では、割り当て可能な乗務員が１人しかないスジを検索する。そして、割り当て案にその乗務員のそのスジへの割り当てを反映する。
【０１５１】
具体的には、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、まず、乗務員を割り当て可能な時間の早い順にソートした集合ＪｏｕｍＴを作成する。このとき、割り当て済みの最後のスジの着時が割り当て範囲の終了時刻（１２０７）を超える乗務員は、ＪｏｕｍＴに登録しない。また、各編成の持つスジ情報から最初の未割り当てのスジを検索し、それらの編成を発時の早い順にソートした集合ＨｅｎｓｅｉＳを作成する。
【０１５２】
次に、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、集合ＨｅｎｓｅｉＳから編成を順に取り出して、その最初の未割り当てのスジにＪｏｕｍＴの各乗務員が割り当て可能かどうかを調べる。１人の乗務員にしか割り当てられないスジであればそのスジにその乗務員を割り当てるようにする。また、どの乗務員も割り当てることができないスジの場合は、集合ＨｅｎｓｅｉＳからそのスジを持つ編成を除外する。この作業を、集合ＨｅｎｓｅｉＳ内の編成全てが、先頭の未割り当てのスジに対して複数の乗務員を割り当て可能になるまで繰り返す。
【０１５３】
次の５つの条件を全て満足する乗務員Ｊｏｕｍ１は、スジｓｕｊｉ１に割り当て可能とする。
・条件１： Ｊｏｕｍ１は、最後の割り当てスジの乗務終了後にｓｕｊｉ１の発駅にいる。
・条件２： ｓｕｊｉ１に割り当てても定められた乗務時間Ｊを超えない。
・条件３： ｓｕｊｉ１に割り当てることによってＪｏｕｍ１が自分の所属する区から外れる場合は、その後の割り当てによって営業終了時刻までに所属する区へ戻ることができる。
・条件４： ｓｕｊｉ１を担当するまでに、一定範囲の時間的余裕がある（ＹＭＩＮ以上かつＹＭＡＸ以下）。
・条件５： Ｊｏｕｍ１は予備人員（予備の乗務員）ではない。
なお、本実施例では上記の５つの条件としているが、条件は他にもあり得る。
【０１５４】
図２０（ｂ）に示す乗務員の状況では、各乗務員Ｊ５，Ｊ１，Ｊ３，Ｊ２，Ｊ４の持つスジ情報から割り当て可能な時間を調べて早い順に並べると、
ＪｏｕｍＴ ＝｛Ｊ５，Ｊ１，Ｊ３，Ｊ２，Ｊ４｝
となる。
【０１５５】
また、各編成の最初の未割り当てのスジの発時の早い順に編成１２０５，１２０３，１２０２，１２０４，１２０１をソートした集合ＨｅｎｓｅｉＳは、
ＨｅｎｓｅｉＳ ＝｛編成１２０５，編成１２０３，編成１２０２，編成１２０４，編成１２０１｝
となる。
【０１５６】
図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０５についての未割り当ての先頭スジ▲４▼には、図２０（ｂ）に示す乗務員中のどの乗務員も割り当てられない。図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０３についての先頭スジ▲２▼には、乗務員Ｊ３，Ｊ５が割り当て可能である。また、図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０２についての先頭スジ▲７▼には乗務員Ｊ１が割り当て可能である。図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０４についての先頭スジ▲９▼には、乗務員Ｊ２，Ｊ３，Ｊ５が割り当て可能である。図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０１についての先頭スジ（１２）には、乗務員Ｊ２，Ｊ３，Ｊ５が割り当て可能である。なお、符号（１２）については、図面２０中では“１２”を○で囲んだ表記としているが、明細書中では（１２）と記載するものとする（以後、他の図面においても同様とする）。
【０１５７】
従って、割り当てることができる乗務員が一人しかいないスジ▲７▼については、割り当ての該当者となるＪ１を割り当てることにし、スジ全てが割り当て済みとなった編成１２０５を処理対象から除外する。すなわち、乗務員Ｊ１にはスジ▲７▼を割り当てるように、割り当て案にその割り当てを反映し、また、図２０（ａ）における車両整理案中の編成１２０５を集合ＨｅｎｓｅｉＳから除外する。
【０１５８】
この時点で、
ＨｅｎｓｅｉＳ ＝｛編成１２０３，編成１２０４，編成１２０１｝
ＪｏｕｍＴ ＝｛Ｊ５，Ｊ３，Ｊ２，Ｊ４｝
となる。また、この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０１５９】
図２１（ａ）における車両整理案中の編成１２０３，１２０４，１２０１の未割り当ての先頭スジにはそれぞれ複数の乗務員を割り当て可能であるので、ステップＳ１１０４での作業を終了して図１８のステップＳ１１０５へ進む。
乗務員運用整理案作成機能部１０４によるステップＳ１１０５での処理は、複数の乗務員に割り当て可能なスジに対して適切な乗務員を選び、その乗務員を割り当てる処理である。割り当ては、割り当て案の数だけ図１８のステップＳ１１０６から図１９におけるステップＳ１１２０までの作業の繰り返し処理となる。割り当て案は最初は１つであるが、図１９のステップＳ１１１５において増える可能性がある。全ての割り当て案の処理が終わっていれば、図１９のステップＳ１１２２に進む。
【０１６０】
図１８のステップＳ１１０６では、割り当て案を１つ選択する。
次にステップＳ１１０７では、割り当て対象の編成を、編成が持つスジ情報のうち、先頭の未割り当てのスジの発時が早い順にソートした集合ＨｅｎｓｅｉＳを作成する。ここで対象の編成とは、スジ情報に未割り当てのスジを持つ編成である。図２１（ａ），（ｂ）の例では、
ＨｅｎｓｅｉＳ ＝｛編成１２０３，編成１２０４，編成１２０１｝
である。
【０１６１】
図１８のステップＳ１１０８では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は編成のソート順に編成の持つスジ情報の未割り当てのスジに乗務員を割り当てる。すなわち、ソートした全ての編成に対して図１８のステップＳ１１０９から図１９のステップＳ１１１８までの処理を実施する。全ての編成に対して割り当て処理を終えたならば、図１９のステップＳ１１２０に進む。
【０１６２】
図１８のステップＳ１１０９では、ソートした順に編成を１つ選択する。そして、図１８のステップＳ１１１０では、ステップＳ１１０９で選択した編成に乗務員を割り当て済みの最後のスジの着時が、割り当ての終了時刻（２０７）を超えるまで、その編成へスジを割り当てる作業を繰り返す（図１８のステップＳ１１１１から図１９のステップＳ１１１６までの作業）。
【０１６３】
図２１（ａ），（ｂ）の例では、まず図１８のステップＳ１１０９で編成１２０３が選ばれる。編成１２０３は乗務員を割り当て済みの最後のスジ▲１▼の着時が割り当ての終了時刻（１２０７）を超えていないため、図１８のステップＳ１１１１から図１９のステップＳ１１１６までの処理を行って、スジを割り当てる。
【０１６４】
図１８のステップＳ１１１１では編成の持つスジ情報のうち、先頭の未割り当てのスジに割り当て可能な乗務員をＪｏｕｍＴから検索し、それらを乗務員集合ｊｏｕｍ−ｌｉｓｔとする。乗務員Ｊｏｕｍ２を割り当て可能なスジｓｕｊｉ２は、次の条件を満たすものとする。
・条件１： Ｊｏｕｍｕ２は出発時間にｓｕｊｉ２の発駅にいる。
・条件２： 割り当てることによってＪｏｕｍ２の所属する区から外れる場合は、その後の割り当てによって営業終了時刻までに所属する区へ戻ることができる。
・条件３： Ｊｏｕｍ２をｓｕｊｉ２に割り当てても、定められた乗務時間Ｊを超えない。
・条件４： Ｊｏｕｍ２がｓｕｊｉ２を担当するまでに、一定範囲の時間的余裕がある。
なお、本実施例では上記の４つの条件であるが、条件は他にもあり得る。
【０１６５】
図２１（ａ），（ｂ）の例では、編成１２０３のスジ▲２▼に割り当て可能な乗務員集合は、
ｊｏｕｍｕ−ｌｉｓｔ ＝｛Ｊ３，Ｊ５｝
である。
【０１６６】
図１９のステップＳ１１１２では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、対象の編成の先頭の未割り当てスジ以外でｊｏｕｍ−ｌｉｓｔの各乗務員に割り当て可能なスジを検索して、スジ集合ＳＳ１， ＳＳ２， …とする。スジ集合は、ｊｏｕｍ−ｌｉｓｔの要素数だけ作成される。また、割り当て可能な条件は、前述の４つの条件と同じものする。
【０１６７】
図２０（ａ），（ｂ）の例では、スジ▲２▼以外で乗務員Ｊ３，Ｊ５を割り当て可能なスジは、それぞれ、
乗務員Ｊ３：ＳＳ１ ＝ ｛ ▲９▼， （１２） ｝
乗務員Ｊ５：ＳＳ２ ＝ ｛ ▲９▼， （１２） ｝
である。
【０１６８】
次に図１９のステップＳ１１１３の処理に進み、ここででは、対象のスジにとってそこそこ適切で、それ以外のスジ（ＳＳ１， ＳＳ２， …）にとってそれほど適切でない乗務員を１人選択して、対象のスジにその乗務員を割り当てる。
【０１６９】
図２０（ａ），（ｂ）の例では、第１の実施例と同様の評価関数を導入して、乗務員Ｊ３にスジ▲９▼を割り当てたときの適切さと、スジ（１２）を割り当てたときの適切さの平均Ａ１を求める。そして、乗務員Ｊ３にスジ▲２▼を割り当てたときの適切さＢ１を求めて、その差Ｂ１−Ａ１を求める。
【０１７０】
また、乗務員Ｊ５にスジ▲９▼を割り当てたときの適切さとスジ（１２）を割り当てたときの適切さの平均Ａ２を求める。そして、乗務員Ｊ５にスジ▲２▼を割り当てたときの適切さＢ２を求めて、その差Ｂ２−Ａ２を求める。
【０１７１】
これらを求めたならば、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、次に図１９のステップＳ１１１４に移る。このステップＳ１１１４では、適切さの評価値に基づいて、割り当て案を新たに作成するかどうかを判定する。判定の結果、作成する場合はステップＳ１１１５に進む。ステップＳ１１１４での判定の結果、作成しない場合は図１９のステップＳ１１１６に進む。
【０１７２】
判定の基準は次の２つであり、当該２つの条件を満足する場合に、割り当て案を新たに作成する。
・条件１：比較した値のうち最も大きい値となるものが複数存在する。
・条件２：新たに割り当て案を作成しても割り当て案の総数はＷＮ以下である。
【０１７３】
図２１（ａ），（ｂ）の例では、評価値を算出して比較した結果、スジ▲２▼にＪ５を割り当てるのが適切という結果になったとする。詳細な計算過程については第１の実施例と同様であるから、ここでは省略する。また、適切さの評価値の差が最大となるものが１つしかないものとする。従って、この場合、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、図１９のステップＳ１１１６に進む。
【０１７４】
仮に評価値の差が最大となるものが２つあり、新たに２−１＝１個の割り当て案を作成しても、割り当て案の総数がＷＮ以下の場合は、図１９のステップＳ１１１５に進んで割り当て案を新たに作成する。ステップＳ１１１５では、割り当て案のコピーを作成し、新たな割り当て案とする。そして各割り当て案には、それぞれのスジに対象の乗務員を割り当てる。新たに作成した割り当て案は、後で図１８のステップＳ１１０５以降において処理される。
【０１７５】
新たに割り当て案を作成したとき、割り当て案の総数がＷＮを超える場合は、新たに割り当て案を作成しない。この場合は、対象の乗務員に各スジを割り当てたときの評価値を比較して、評価値が高い方を、“割り当てに適切”と判断する。そして、図１９のステップＳ１１１６へ進む。
【０１７６】
ステップＳ１１１６では、現在処理中の割り当て案に、対象の乗務員のステップＳ１１１４で選択したスジへの割り当てを反映する。
【０１７７】
図２１（ａ），（ｂ）の例では、乗務員Ｊ５にスジ▲２▼を割り当てる。すなわち、割り当て案にその割り当てを反映する。この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０１７８】
図１９のステップＳ１１１７では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、ＪｏｕｍＴの要素をあらためて割り当て可能なスジがある乗務員の集合とする。そして、次の条件のいずれかを満たせば図１９のステップＳ１１１８へ進む。そうでなければ図１８のステップＳ１１１１へ戻る。
・条件１： 対象の乗務員の持つスジ情報から乗務員が乗務可能な開始時刻を調べて、それが割り当ての終了時刻（１２０７）を超えている。
・条件２： 対象のスジを割り当てられる乗務員がいない。
【０１７９】
図２２（ａ），（ｂ）の例では、編成１２０３におけるスジ▲２▼の着時＋ＹＭＩＮは、割り当ての終了時刻（１２０７）を超えておらず、かつ、まだ割り当て可能な乗務員が存在するので、図１８のステップＳ１１１１へ戻る。そして、図１９のステップＳ１１１６までの処理を行うことによりスジ▲３▼に適切な乗務員を検索して割り当てる。
【０１８０】
スジ▲３▼に適切な乗務員はＪ５のみなので、当該乗務員Ｊ５にスジ▲３▼を割り当てる。すなわち、割り当て案にその割り当てを反映する。この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０１８１】
乗務員Ｊ５に編成１２０３の未割り当てスジ▲３▼を割り当てた時点で、スジ▲３▼の着時＋ＹＭＩＮは、割り当ての終了時刻（１２０７）を超える。従って、ＪｏｕｍＴの要素を修正して図１９のステップＳ１１１８へ進む。割り当ての時間範囲内では乗務員Ｊ１とＪ５にはもう割り当てることができないので、修正後のＪｏｕｍＴは以下のようになる。
ＪｏｕｍＴ ＝｛Ｊ３，Ｊ２，Ｊ４｝
図１９のステップＳ１１１８から図１８のステップＳ１１０９へ戻り、ＨｅｎｓｅｉＳ ＝｛ 編成１２０３ ，編成１２０４ ，編成１２０１ ｝の次の要素である編成１２０４についても同様の処理を行って、編成の持つスジ▲９▼、（１０）に対し、順番に適切な乗務員を割り当てる。
【０１８２】
図２３（ａ），（ｂ）の例では、編成１２０４の未割り当てスジ▲９▼に対しての割り当て可能な乗務員集合ｊｏｕｍｕ−ｌｉｓｔは、
ｊｏｕｍｕ−ｌｉｓｔ ＝｛Ｊ２，Ｊ３｝
である。
【０１８３】
図１９のステップＳ１１１２では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、対象とする編成での先頭の未割り当てスジ以外でｊｏｕｍ−ｌｉｓｔの各乗務員に割り当て可能なスジを検索する。そして、スジ集合ＳＳ１， ＳＳ２， …とする。スジ集合は、ｊｏｕｍ−ｌｉｓｔの要素数だけ作成される。
【０１８４】
図２３（ａ），（ｂ）の例では、スジ▲９▼以外で乗務員Ｊ２，Ｊ３を割り当て可能なスジは、それぞれ、
乗務員Ｊ２：ＳＳ１ ＝｛（１２）｝
乗務員Ｊ３：ＳＳ２ ＝｛（１２）｝
である。
【０１８５】
図１９のステップＳ１１１３では、対象のスジにとってそこそこ適切で、それ以外のスジ（ＳＳ１， ＳＳ２， …）にとってそれほど適切でない乗務員（すなわち、対象のスジに割り当てるのに最適であるが、他のスジではあまり最適ではない乗務員）を評価演算により評価して１人選択し、対象のスジにその乗務員を割り当てる。
【０１８６】
図２３（ａ），（ｂ）の例では、この評価に第１の実施例と同様の評価関数を導入する。そして、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、この評価関数による演算を行って評価値を算出して比較し、乗務員を割り当てる。その結果、編成１２０３のスジ▲９▼に乗務員Ｊ３を割り当てるものとする。割り当てた後の時点でスジ▲９▼の着時＋ＹＭＩＮは割り当ての終了時刻（１２０７）を超えておらず、かつ、まだ割り当て可能な乗務員が存在するので、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、図１８のステップＳ１１１１へ処理を戻す。
【０１８７】
そして、図１９のステップＳ１１１６までの処理を行うことによりスジ（１０）に適切な乗務員を検索して割り当てる。スジ（１０）に対しては、割り当て可能な乗務員はＪ３しかいない。従って、スジ（１０）に乗務員Ｊ３を割り当てる。これにより、スジ▲９▼，（１０）が割り当てられて編成１２０４は未割り当てスジが全て無くなる。この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０１８８】
乗務員Ｊ３にスジ（１０）を割り当てた時点で、スジ（１０）の着時＋ＹＭＩＮは割り当ての終了時刻（１２０７）を超えるので、ＪｏｕｍＴの要素を修正して図１９のステップＳ１１１８へ進む。割り当ての時間範囲内では乗務員Ｊ３にはもう割り当てることができないので、修正後のＪｏｕｍＴは以下のようになる。
ＪｏｕｍＴ ＝｛Ｊ２，Ｊ４｝
図１９のステップＳ１１１８から図１８のステップＳ１１０９へ戻り、ＨｅｎｓｅｉＳ ＝｛ 編成１２０３ ，編成１２０４ ，編成１２０１ ｝の次の要素である編成１２０１についても同様の処理を行って、編成１２０１の持つ未割り当てスジ（１２）に対して、順番に適切な乗務員を割り当てる。
【０１８９】
図２４（ａ），（ｂ）の例では、編成１２０１のスジ（１２）に割り当て可能な乗務員は、Ｊ２のみであるので、スジ（１２）にこの乗務員Ｊ２を割り当てるものとする。これにより、スジ（１２）が割り当てられて編成１２０１は未割り当てスジが全て無くなる。
【０１９０】
乗務員Ｊ２にスジ（１２）を割り当てた時点で、スジ（１２）の着時＋ＹＭＩＮは割り当ての終了時刻（１２０７）を超えるので、ＪｏｕｍＴの要素を修正して図１９のステップＳ１１１８へ進む。割り当ての時間範囲内では乗務員Ｊ２にはもう割り当てることができないので、修正後のＪｏｕｍＴは以下のようになる。
ＪｏｕｍＴ ＝｛Ｊ４｝
また、この時点でＨｅｎｓｅｉＳ内の全ての要素（編成）について割り当て処理が終わったことになる。この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０１９１】
割り当て対象の編成がなくなったときは、図１９のステップＳ１１１８からステップＳ１１１９の処理へ進む。ステップＳ１１１９では、編成のスジに乗務員を順番に割り当てたことにより、新たに乗務員を割り当て可能なスジを持つ編成ができたかどうかを調べて、もしそうならば、それらのスジに対して乗務員を割り当てるために、ステップＳ１１０７へ戻る。そうでなければステップＳ１１２０へ進む。ステップＳ１１２０では、まだ未割り当てのスジがあるか、また、業務終了時点で自分の所属する区へ戻っていない乗務員がいるかどうかを調べて、第１の実施例と同様の予備人員（予備の乗務員）または便乗（列車便乗による移動）による割り当てを試みる。予備人員または便乗による割り当ての詳細なアルゴリズムは第１の実施例と同じ図７，図８のフローチャートに示した手法を用いる。
【０１９２】
図２５（ａ）、（ｂ）の例では、ステップＳ１１１９において、編成１２０５のスジ▲４▼に割り当て可能な乗務員がいるかどうか調べる。そして、そのような乗務員はいないためステップＳ１１１９へ進む。ここで、乗務員運用整理案作成機能部１０４は編成１２０５の未割り当てのスジ▲４▼と▲５▼に対して、割り当てのスジへの予備人員または便乗による割り当てを試みる。
【０１９３】
すなわち、図７のステップＳ６０１で、割り当て作業を開始する。そして、図７のステップＳ６０２で、未割り当てのスジを検索し、発時の早い順にソートした集合ＳｕｊｉＭを作成する。
図２５（ａ），（ｂ）の例ではＳｕｊｉＭは、
ＳｕｊｉＭ ＝｛▲４▼，▲５▼｝
となる。
【０１９４】
図７のステップＳ６０３で、予備人員を乗務可能な開始時刻の早い順にソートした集合ＹｏｂｉＳを作成する。本実施例では、第１の実施例と同様に、図１４（ｃ）に示す予備の乗務員Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３の計３人の予備人員が存在するものとする。また、いずれの予備人員も割り当ての開始時刻において、まだどのスジにも割り当てられていないものとする。
ＹｏｂｉＳ ＝｛Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３｝
である。
【０１９５】
図７のステップＳ６０４では、予備人員の数だけステップＳ６０５からステップＳ６０６までの処理を繰り返すことにより、予備人員による割り当て処理を行う。すなわち、乗務員運用整理案作成機能部１０４はステップＳ６０５では、ＹｏｂｉＳ内の予備人員に割り当て可能なスジをＳｕｊｉＭのソート順に検索する。もしあれば、そのスジを割り当てて、ＳｕｊｉＭから削除する。
【０１９６】
未割り当てのスジｓｕｊｉ３に割り当て可能な予備人員Ｊｏｕｍ３は、次の３つの条件を満たす。なお、予備人員のスジ情報には、あらかじめ勤務開始時に待機している駅と待機開始時刻が格納されているものとする。
・条件１： Ｊｏｕｍ３は予備人員（予備の乗務員）である。
・条件２： Ｊｏｕｍ３は、未割り当てのスジの発時に、発駅に待機している。
・条件３： ｓｕｊｉ３にＪｏｕｍ３を割り当てても、Ｊｏｕｍ３は定められた乗務時間Ｊを超えない。
なお、本実施例では上記の３つの条件であるが、条件は他にもあり得る。
条件を満たすスジが複数あれば、最も待機時間が短くなるものを選んで予備人員を割り当てる。その後、割り当てたスジはＳｕｊｉＭから削除する。
【０１９７】
図２５（ａ），（ｂ）の例では、まず乗務員Ｙ１が対象の予備人員となる。そして、上記の３条件を満たすスジには、編成１２０５のスジ▲４▼がある。そこで、スジ▲４▼に乗務員Ｙ１を割り当てる。すなわち、現在処理中の割り当て案に、スジ▲４▼への乗務員Ｙ１の割り当てを反映する。そして、未割り当てスジ▲４▼は割り当て済みとなったので、ＳｕｊｉＭからスジ▲４▼を削除する。
【０１９８】
そして、乗務員運用整理案作成機能部１０４は図７のステップＳ６０６の処理に移る。このステップＳ６０６の処理では、対象の予備人員にまだ割り当てられるスジがあるかどうかを調べる。その結果、ある場合は、割り当てるためにステップＳ６０５に戻る。それ以外はステップＳ６０７へ進む。
【０１９９】
図２５（ａ），（ｂ）の例では、乗務員Ｙ１にはさらに編成１２０５のスジ▲５▼が割り当てられる。そこで、当該スジ▲５▼に乗務員Ｙ１を割り当てる。すなわち、現在処理中の割り当て案に、スジ▲５▼への乗務員Ｙ１の割り当てを反映する。そして、割り当てスジ▲５▼は割り当て済みとなったので、ＳｕｊｉＭから当該スジ▲５▼を削除する。
【０２００】
乗務員運用整理案作成機能部１０４は、再びステップＳ６０６に進み、乗務員Ｙ１にまだ割り当てることのできるスジがあるかどうか調べる。
【０２０１】
しかし、乗務員Ｙ１には、もはや割り当てることのできるスジはないため、ステップＳ６０７へ進む。この時点での車両整理案、乗務員の割り当て状況、スジの割り当て状況をそれぞれ図２６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。図に示すように、時刻ｔ０からｔｍまでの間については、全ての編成の全てのスジに乗務員が割り当て済みとなっている。
図７のステップＳ６０８で、未処理の予備人員が残っていればステップＳ６０４へ戻る。
【０２０２】
図２６（ａ），（ｂ）の例では、予備人員である乗務員Ｙ１の処理が終わったので、次に別の予備人員である乗務員Ｙ２に対して図７のステップＳ６０５からステップＳ６０６までの処理を行う。その結果、乗務員Ｙ２を割り当てることのできるスジは存在しないので、割り当ては行われない。すなわち、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、車両整理案への反映をしないで図７のステップＳ６０７へ進む。また、別の予備人員である乗務員Ｙ３に対しても同様に割り当ては行われない。この時点で全ての予備人員を処理し終えたので、ステップＳ６０８に進む。
【０２０３】
図７のステップＳ６０８では、未割り当てのスジがまだＳｕｊｉＭに残っているかどうか調べて、残っていなければ図８のステップＳ６１４に進む。残っていれば図７のステップＳ６０９へ進み、予備人員を含む全ての乗務員を業務が早く終わる順にソートして集合ＪｏｕｍＭとする。図２６（ａ），（ｂ）の例では、未割り当てのスジがＳｕｊｉＭに残っていないので乗務員運用整理案作成機能部１０４は、図８のステップＳ６１４に進む。ステップＳ６１４では、予備人員を含む全ての従業員を最後の担当スジの着時が遅い順にソートし、集合ＪｏｕｍＲとする。
図８のステップＳ６１５では、ＪｏｕｍＲ内の乗務員の数だけステップＳ６１６の処理を繰り返すことにより、業務終了時点で所属する区へ戻っていない乗務員に便乗スジを割り当てる。図８のステップＳ６１６では、割り当ての範囲がその日の業務終了までの場合に、ＪｏｕｍＲ内の乗務員が業務終了時点で所属区へ戻っているかどうか調べる。戻っていなければ、便乗スジを割り当てて所属区に戻すようにする。
【０２０４】
図２６（ａ），（ｂ）の例では、全ての乗務員が所属区へ戻っているものとし、図８のステップＳ６１８へ進んでスジへの乗務員の割り当てを終了する。図８のステップＳ６１８で終了した時点で、乗務員運用整理案作成機能部１０４は図１９のステップＳ１１２１の処理に戻る。そして、別の割り当て案があれば、図１８のステップＳ１１０６に戻って新たに乗務員の割り当てを行う。なければ、図１９のステップＳ１１２２へ進む。
【０２０５】
ステップＳ１１２２では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、全てのスジに割り当てられた案があれば、それらの案を本システムにより得た割り当て結果とし、図７のステップＳ４０５に戻る。そのような案がなければ、割り当てに失敗したというメッセージを入出力端末１０３等に出力する処理を実施し、また、未割り当てのスジの個数、必要な乗務員の人数およびスジ情報などを割り当て結果として入出力端末１０３等に出力する処理を実施し、図７のステップＳ４０５に戻る。
【０２０６】
図２６（ａ），（ｂ）の例では、全てのスジに乗務員を割り当てられた割り当て案が１つあるので、その案を割り当て結果としてステップＳ４０５に戻る。ステップＳ４０５では、全ての乗務員が割り当てられた割り当て案があれば割り当ての確定のためにステップＳ４０６へ進む。そのような案がなければ図７のステップＳ４０７に進み、オペレータに割り当て不可の通知を行ってステップＳ４０９で終了する。なお、割り当て不可の場合は処理を終了するのではなく、初期条件パラメータの値を変更してやり直すアルゴリズムもあり得る。
【０２０７】
乗務員運用整理案作成機能部１０４は図７のステップＳ４０６の処理においては、オペレータによる割り当ての確定を促すために入出力端末１０３等にそのメッセージ出力を行い、最終的にはオペレータによる割り当ての確定を行わせるようにする。従って、複数の割り当て案が存在する場合は、オペレータが入出力端末１０３による操作を行って最適な割り当て案を選択し、必要があれば修正することで、その操作指令情報を入出力端末１０３から受けると乗務員運用整理案作成機能部１０４はそれによる選択された割り当て案あるいは修正を反映させた割り当て案を乗務員割り当て済みの最終的な乗務員運用整理案とし、運用整理データ記憶部１０６に保存し、また、入出力端末１０３等に出力すべく処理する。
【０２０８】
図７のステップＳ４０８では、乗務員運用整理案作成機能部１０４は、まだ未割り当ての範囲が残っているかどうか調べる。もし残っていれば、割り当て作業を中断するかどうかをオペレータに問い合わせる。そして、中断する場合は処理を終了する。そうでなければ、別の範囲に割り当てるためにステップＳ４０３に戻る。また、未割り当ての範囲が残っていない場合は、完成された車両整理案を入出力端末１０３等に出力するための処理を実施して一連の処理を終了する。
【０２０９】
このように、本第２の実施例においては、列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングシステムにおいて、乗務員情報保持手段と、乗務員運用整理案作成手段とを備えた構成とした。乗務員情報保持手段は、割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持したものであり、乗務員運用整理案作成手段はこの乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するものであって、乗務員の未割り当てのスジを持つ各列車（編成）について、未割り当てスジの発時（発車時刻）が早い順にソートし、当該ソートした上位の列車についてその未割り当てスジに、乗務員を割り当てるべく処理するが、その割り当ては未割り当てスジに対し、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにするものである。
【０２１０】
従って、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方とは完全に分離させて、乗務員運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方について独立してスケジューリングすることができるようになる。そのため、整理案作成システム導入済みの路線の環境に柔軟に対応してスケジューリングの支援を行うことができる。また、乗務員割り当て済みの乗務員運用整理案を完成させるに当たり、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、評価計算によりその評価値に基づいて決定することから、その乗務員に割り当てるのがかなり適切で、かつ、他の乗務員にとってあまり適切でないスジを、少ない計算量で求めることができ、乗務員運用整理案を迅速に完成させることができるようになる効果がある。 なお、上記説明はあくまでも一例であり、種々変形して実施可能である。また、本発明において、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０２１１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、車両整理案（列車のダイヤスジ）の決め方とは完全に分離させて、運用整理案（乗務員のダイヤスジ）への割り当て方について独立してスケジューリングすることができるようになるため、整理案作成システム導入済みの路線の環境に柔軟に対応してスケジューリングの支援を行うことができるようになる。
【０２１２】
また、乗務員運用整理案を作成するに当たり、ある乗務員に複数の割り当て可能なスジが存在する場合は、評価計算によりその評価値に基づいて決定することから、ある乗務員に割り当てるのが適切で、他の乗務員には適切でないスジを、少ない計算量で求めることができ、乗務員割り当て済みの乗務員運用整理案を迅速に完成できるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成例を示すブロック図
【図２】本発明における乗務員運用整理案の作成にあたっての制約条件の例を示す図
【図３】本発明における入力された車両整理案と乗務員割り当て状況の初期状態の例を示す図
【図４】本発明システムに用いる運用整理案作成の処理に関わる全体の処理フローを示す図
【図５】本発明システムに用いる乗務員に着目した割り当ての処理に関わるフローを示す図
【図６】本発明システムに用いる乗務員に着目した割り当ての処理に関わるフローを示す図
【図７】本発明システムに用いる乗務員割り当ての処理に関わる予備人員（予備乗務員）または便乗による乗務員割り当ての処理フローを示す図
【図８】本発明システムに用いる乗務員割り当ての処理に関わる予備人員（予備乗務員）または便乗による乗務員割り当ての処理フローを示す図
【図９】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１０】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１１】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１２】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１３】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１４】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１５】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１６】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１７】第１の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図１８】第２の実施例における本発明システムに用いるスジに着目した割り当ての処理に関わるフローを示す図
【図１９】第２の実施例における本発明システムに用いるスジに着目した割り当ての処理に関わるフローを示す図
【図２０】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２１】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２２】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２３】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２４】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２５】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【図２６】第２の実施形態における本発明システムの動作を説明する図
【符号の説明】
１００…システム本体、１０１…車両整理案データ、１０２…データ入出力インタフェース、１０３…入出力端末、１０４…乗務員運用整理案作成機能部、１０５…入力された車両整理案や乗務員データ記憶部、１０６…運用整理データ記憶部、１０７…制約条件記憶部。
Claims (6)
- 列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングのための乗務員運用整理案作成支援装置において、
割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持した乗務員情報保持手段と、前記乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するものであって、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにする乗務員運用整理案作成手段と
を備えたことを特徴とするダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置。 - 列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングのための乗務員運用整理案作成支援装置において、
割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持した乗務員情報保持手段と、前記乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記未割り当ての各スジに対して所定時刻から所定時間範囲についてそれぞれ乗務員の割り当てを実施するものであって、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにする乗務員運用整理案作成手段と
を備えたことを特徴とするダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置。 - 列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングのための乗務員運用整理案作成支援装置において、
割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持した乗務員情報保持手段と、前記乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施するものであって、乗務員の未割り当てのスジを持つ各列車について、未割り当てスジの発時（発車時刻）の早い順に、乗務員を順に割り当てるべく処理すると共に、その割り当ては未割り当てスジに対し、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにする乗務員運用整理案作成手段と
を備えたことを特徴とするダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置。 - 列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てるスケジューリングのための乗務員運用整理案作成支援装置において、
割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を保持した乗務員情報保持手段と、この乗務員情報保持手段の保持情報を用い、前記車両整理案の持つ前記未割り当ての各スジに対して所定時刻から所定時間範囲についてそれぞれ乗務員の割り当てを実施するものであって、乗務員の未割り当てのスジを持つ各列車について、未割り当てスジの発時（発車時刻）の早い順に、乗務員を順に割り当てるべく処理すると共に、その割り当ては未割り当てスジに対し、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを割り当てるようにする乗務員運用整理案作成手段と
を備えたことを特徴とするダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置。 - 列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てる乗務員運用整理案作成支援のためのコンピュータプログラムであって、
前記車両整理案を取り込む工程と、
割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を取得する取得工程と、
この取得した乗務員のスケジュール情報を用い、前記車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施すべく処理するものであって、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを選択して割り当てるべく処理する工程と、
この割り当てられた結果を情報として保持手段に保持させる工程と、
割り当てられた列車のスジの割り当て結果を保持手段から読み出して表示手段に表示させるべく処理する表示工程と
を備えたことを特徴とするコンピュータ処理用ダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援プログラム。 - 列車の運転混乱発生時に、各列車の運転を元の運転計画に復帰させるべく作成したダイヤ復旧に向けての列車運行計画である車両整理案と、この車両整理案の持つ各列車の予定運行経路における乗務員交替可能な駅で挟まれる経路であるスジに対し、割り当てて乗務に従事させることが可能な乗務員の情報をもとに、勤務上の制約条件を満たすように車両整理案中の未割り当てのスジを乗務員に割り当てる乗務員運用整理案作成支援のためのコンピュータプログラムであって、
前記車両整理案を取り込む工程と、
割り当て可能な乗務員のスケジュール情報を取得する工程と、
この取得した乗務員のスケジュール情報を用い、前記取り込んだ車両整理案の持つ前記各スジに対して乗務員の割り当てを実施すべく、乗務員の未割り当てのスジを持つ各列車について、未割り当てスジの発時（発車時刻）早い順にソートするソート工程と、
ソートにより上位となった列車におけるその未割り当てスジに、乗務員を割り当てるべく処理するものであって、その割り当ては未割り当てスジに対し、割り当て可能な乗務員の候補が単数のときはその乗務員を割り当て、複数候補がある場合には、各候補の乗務員についてそれぞれ適切さを所定の評価式に基づき演算し、得られた適切さの値が良好のものを選択して割り当てるべく処理する工程と、
この割り当てられた結果を情報として保持手段に保持させる工程と、
割り当てられた列車のスジの割り当て結果を保持手段から読み出して表示手段に表示させるべく処理する表示工程と
を備えたことを特徴とするコンピュータ処理用ダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援プログラム。
Priority Applications (1)
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| JP2003017207A JP2004224290A (ja) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | ダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援装置およびダイヤ復旧のための乗務員運用整理案作成支援プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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