JP2010064557A - Program and unit allocation plan preparation device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preparing a unit allocation plan using a computer. <P>SOLUTION: A node indicating an event of a unit on the train operation is prepared by executing the processing for extracting an arrival node and a departure node according to a train diagram, the processing for setting an initial detention node and a final detention node according to a vehicle operation plan, and the processing for listing a retention node according to station attributes. An arc connecting nodes having transition possibility of the unit out of the prepared nodes is prepared based on the train diagram and the station attributes. The unit allocation plan for achieving a train diagram is prepared by appropriating, for each of the prepared nodes, the unit allocation number of 0 or more so that a predetermined constraint condition is satisfied, and the total of the penalty value of each running arc becomes minimum. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンピュータに、所与の列車ダイヤの各列車の各駅間それぞれに、列車を構成する単位であるユニットを割り当てる数を決定して、前記列車ダイヤに対する前記ユニットの割当計画を作成させるためのプログラム等に関する。   According to the present invention, a computer determines a number of units to be assigned to each station of each train of a given train diagram, and creates a unit allocation plan for the train diagram. Related to the program.

計画ダイヤの作成において、利用者デマンドに応じて、臨時列車の増発方法を変更するきめ細かい輸送サービスを行っている鉄道会社がある。利用者デマンドは、ICカードの普及による自動改札機データ(いわゆるOD(Origin Destination)データ)や、大都市交通センサス等の交通統計から予測する手法も提案されている。   There is a railway company that provides detailed transportation services that change the method of increasing the number of temporary trains according to user demands in the creation of planning schedules. A method for predicting user demand from traffic statistics such as automatic ticket gate data (so-called OD (Origin Destination) data) due to the spread of IC cards and metropolitan traffic census has been proposed.

このような背景のもと、現有する車両や鉄道設備等の既存のリソースを制約として考慮し、利用者デマンドになるべく合致する列車ダイヤの作成を行いたいという要請があり、列車ダイヤの作成に関する技術が、例えば特許文献1に開示されている。
特開2007−237948号公報
Against this background, there is a request to create train schedules that match user demand as much as possible, taking into account existing resources such as existing vehicles and railway facilities, and technologies related to train schedule creation. However, it is disclosed in Patent Document 1, for example.
JP 2007-237948 A

ところで、列車は、1以上の車両が編成された自走可能な列車構成単位であるユニットが1又は複数連結されて構成される。新幹線が分かりやすい例である。複数のユニットで列車を構成する場合、駅においてユニットを分割或いは併合(以下、「分割併合」という。)することで、乗客に提供する座席数を増減調整する。   By the way, a train is configured by connecting one or more units, which are self-propelled train constituent units in which one or more vehicles are organized. Shinkansen is an easy-to-understand example. When a train is composed of a plurality of units, the number of seats provided to passengers is adjusted up or down by dividing or merging the units at the station (hereinafter referred to as “division and merging”).

このような車両運用を、利用者デマンドに合致するように計画するためには、利用者のデマンドが多い駅間については、多くのユニットを列車に割り当て、逆に、利用者のデマンドが少ない駅間については、列車に割り当てるユニットの数を少なくすることが適切であると考えられる。しかしながら、車両運用計画を作成するに当たっては、計画ダイヤの実現と、車両検査周期を考慮した交番の実現とが優先されるため、列車に充当するユニット数を決定する計画(以下、「ユニット割当計画」という。)については、ほとんど研究されていないのが実状である。   In order to plan such vehicle operations to meet user demand, between stations with high user demand, many units are allocated to trains, and conversely, stations with low user demand. For the space, it is considered appropriate to reduce the number of units allocated to the train. However, in creating a vehicle operation plan, priority is given to the realization of the plan diagram and the realization of the alternation considering the vehicle inspection cycle, so a plan for determining the number of units to be allocated to the train (hereinafter referred to as “unit allocation plan”). ")") Is the fact that little research has been done.

本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、コンピュータを用いたユニット割当計画の作成を実現するための手法を提案することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to propose a method for realizing creation of a unit allocation plan using a computer.

以上の課題を解決するための第1の発明は、
コンピュータに、所与の列車ダイヤの各列車の各駅間それぞれに、列車を構成する単位であるユニットを割り当てる数を決定して、前記列車ダイヤに対する前記ユニットの割当計画を作成させるためのプログラムであって、
前記列車ダイヤ(例えば、図16の列車ダイヤデータ503、図1)に基づいて各列車の各駅の着発それぞれを表す着ノード(例えば、図3の着ノード)及び発ノード(例えば、図3の発ノード)を抽出する処理と、所与のユニット初期配置条件(例えば、図15の車両運用計画データ509)に基づいて各ユニットの初期留置駅での留置を表す初期留置ノード(例えば、図3の初期留置ノード)と各ユニットの最終留置駅を表す最終留置ノード(例えば、図3の最終留置ノード)とを設定する処理と、留置可能な駅への着ノードそれぞれの後に当該列車の一部又は全部のユニットを当該駅に留置することを表す滞留ノード(例えば、図3の滞留ノード)を列挙する処理とを行って、列車運行にかかるユニットの事象を表すノードを作成するノード作成手段(例えば、図20のステップA5)、
前記列車ダイヤに基づいて、前記ノード作成手段により作成されたノードのうち、ユニットの遷移可能性のあるノード間を結ぶアーク(例えば、図3の各種アーク)を作成するアーク作成手段(例えば、図20のステップA5)、
前記アーク作成手段により作成されたアークそれぞれに所定のユニット運用条件を満たすように0以上のユニットの割当数を充当して、前記列車ダイヤを実現するユニットの割当計画(例えば、図15のユニット割当計画データ605、図2)を作成する割当計画作成手段(例えば、図20のステップA7)、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラム(例えば、図15のユニット割当計画作成プログラム501)である。
The first invention for solving the above problems is:
A program for determining the number of units to be assigned to each station of each train of a given train diagram and creating an allocation plan for the units for the train diagram. And
An arrival node (for example, the arrival node in FIG. 3) and an origination node (for example, in FIG. 3) representing arrival and departure at each station of each train based on the train diagram (for example, train diagram data 503 in FIG. 16, FIG. 1). The initial detention node (for example, FIG. 3) representing the detention of each unit at the initial detention station based on the process of extracting the originating node and a given unit initial arrangement condition (for example, the vehicle operation plan data 509 in FIG. 15). A part of the train after each of the arrival nodes to the detainable station, and a process of setting the final detention node (for example, the final detention node of FIG. 3). Alternatively, a node that represents an event of a unit related to train operation is created by performing a process of enumerating staying nodes (for example, staying nodes in FIG. 3) that indicate that all units are detained at the station. Over de creation means (e.g., step A5 of FIG. 20),
Based on the train schedule, among the nodes created by the node creation means, arc creation means for creating arcs (for example, various arcs in FIG. 3) that connect between nodes with the possibility of unit transition. 20 step A5),
An allocation plan of units for realizing the train diagram by assigning an allocation number of zero or more units so as to satisfy a predetermined unit operation condition for each arc generated by the arc generation means (for example, unit allocation in FIG. 15) Assignment plan creation means (for example, step A7 in FIG. 20) for creating the plan data 605, FIG. 2),
As a program for causing the computer to function (for example, a unit allocation plan creation program 501 in FIG. 15).

また、他の発明として、
所与の列車ダイヤの各列車の各駅間それぞれに、列車を構成する単位であるユニットを割り当てる数を決定して、前記列車ダイヤに対する前記ユニットの割当計画を作成するユニット割当計画作成装置であって、
前記列車ダイヤに基づいて各列車の各駅の着発それぞれを表す着ノード及び発ノードを抽出する処理と、所与のユニット初期配置条件に基づいて各ユニットの初期留置駅での留置を表す初期留置ノードと各ユニットの最終留置駅を表す最終留置ノードとを設定する処理と、留置可能な駅への着ノードそれぞれの後に当該列車の一部又は全部のユニットを当該駅に留置することを表す滞留ノードを列挙する処理とを行って、列車運行にかかるユニットの事象を表すノードを作成するノード作成手段(例えば、図15のCPU10;図20のステップA5)と、
前記列車ダイヤに基づいて、前記ノード作成手段により作成されたノードのうち、ユニットの遷移可能性のあるノード間を結ぶアークを作成するアーク作成手段(例えば、図15のCPU10;図20のステップA5)と、
前記アーク作成手段により作成されたアークそれぞれに所定のユニット運用条件を満たすように0以上のユニットの割当数を充当して、前記列車ダイヤを実現するユニットの割当計画を作成する割当計画作成手段(例えば、図15のCPU10;図20のステップA7)と、
を備えたユニット割当計画作成装置(例えば、図15のユニット割当計画作成装置1)を構成してもよい。
As another invention,
A unit allocation plan creation device for deciding the number of units to be assigned to each station of each train of a given train diagram and creating the unit allocation plan for the train diagram ,
Processing for extracting arrival nodes and departure nodes representing arrivals and departures of each station of each train based on the train diagram, and initial detention representing detention at the initial detention station of each unit based on given unit initial arrangement conditions A process of setting a node and a final detention node representing the final detention station of each unit, and a stay indicating that a part or all of the train unit is detained at the station after each arrival node at the detainable station A node creation means (for example, CPU 10 in FIG. 15; step A5 in FIG. 20) that creates a node that represents an event of a unit related to train operation by performing a process of listing nodes;
Based on the train schedule, among the nodes created by the node creation means, an arc creation means for creating an arc connecting nodes that may have unit transitions (for example, the CPU 10 in FIG. 15; step A5 in FIG. 20). )When,
Allocation plan creation means for creating an allocation plan for units for realizing the train diagram by applying an allocation number of zero or more units so as to satisfy a predetermined unit operation condition for each arc created by the arc creation means ( For example, the CPU 10 in FIG. 15; step A7) in FIG.
A unit allocation plan creation device (for example, the unit allocation plan creation device 1 in FIG. 15) may be configured.

この第1の発明等によれば、着ノード及び発ノードを抽出する処理と、初期留置ノード及び最終留置ノードを設定する処理と、滞留ノードを列挙する処理とが行われて、列車運行にかかるユニットの事象を表すノードが作成される。また、作成されたノードのうち、ユニットの遷移可能性のあるノード間を結ぶアークが、列車ダイヤに基づいて作成される。そして、作成されたアークそれぞれに所定のユニット運用条件を満たすように0以上のユニットの割当数が充当されて、列車ダイヤを実現するユニットの割当計画が作成される。   According to the first aspect of the invention, the process of extracting the arrival node and the departure node, the process of setting the initial detention node and the final detention node, and the process of enumerating the staying nodes are performed, and the train operation is performed. A node representing the event of the unit is created. Moreover, the arc which connects between the nodes with the possibility of a unit transition among the created nodes is created based on a train diagram. Then, an allocation number of units equal to or greater than 0 is allocated to each of the created arcs so as to satisfy a predetermined unit operation condition, and an allocation plan for units realizing a train diagram is generated.

列車運行にかかるユニットの事象を表すノードを作成し、遷移可能性のあるノード間を結ぶアークを作成することで、ユニットの遷移を表現するネットワークを生成することができる。そして、生成したネットワークを基に、所定のユニット運用条件を満たすように各アークそれぞれに0以上のユニットを割り当てることで、列車ダイヤを実現するユニットの割当計画を作成することができる。また、列車の一部又は全部のユニットを駅に留置することを表す滞留ノードを導入したことで、駅における列車の分割併合を考慮した割当計画の作成を実現し得る。   By creating a node representing an event of a unit related to train operation and creating an arc connecting between nodes having a possibility of transition, it is possible to generate a network representing the transition of the unit. Then, based on the generated network, by assigning zero or more units to each arc so as to satisfy a predetermined unit operation condition, it is possible to create a unit assignment plan for realizing a train diagram. In addition, by introducing a stay node indicating that a part or all of a train unit is detained at a station, it is possible to create an allocation plan that takes into account the division and consolidation of trains at the station.

また、第2の発明として、第1の発明のプログラムであって、
前記列車ダイヤの各列車の各駅間の予想利用者人数(例えば、図17の予想利用者人数5055、図1)が予め与えられており、
前記ユニットには座席数及び/又は乗車定員が予め定められており、
前記割当計画作成手段が、
前記アーク作成手段により作成されたアークそれぞれに0以上のユニットの割当数を充当することで暫定割当計画を作成する暫定割当計画作成手段(例えば、図20のステップA7)と、
前記暫定割当計画に含まれる発ノードと着ノード間のアークによって表される駅間走行アークに充当されたユニット数分の座席数及び/又は乗車定員と、当該駅間の予想利用者人数との差異を総ての駅間走行アークについて評価することで当該暫定割当計画を評価する評価手段(例えば、図20のステップA9)と、
を有し、前記評価手段による評価結果が最高評価の暫定割当計画を割当計画とする(例えば、図20のステップA11〜A19)ように前記コンピュータを機能させるためのプログラムを構成してもよい。
As a second invention, there is provided a program according to the first invention,
The expected number of users between the stations of each train of the train diagram (for example, the expected number of users 5055 in FIG. 17, FIG. 1) is given in advance.
The unit has a predetermined number of seats and / or seating capacity,
The allocation plan creation means
Provisional allocation plan creation means (for example, step A7 in FIG. 20) for creating a provisional assignment plan by assigning the number of allocations of zero or more units to each arc created by the arc creation means;
The number of seats and / or boarding capacity for the number of units allocated to the travel arc between stations represented by the arc between the departure node and the arrival node included in the provisional allocation plan, and the expected number of users between the stations An evaluation means (for example, step A9 in FIG. 20) for evaluating the provisional allocation plan by evaluating the difference between all the traveling arcs between stations;
A program for causing the computer to function may be configured such that a provisional allocation plan having the highest evaluation result by the evaluation unit is set as an allocation plan (for example, steps A11 to A19 in FIG. 20).

この第2の発明によれば、作成されたアークそれぞれに0以上のユニットの割当数を充当することで暫定割当計画が作成される。そして、暫定割当計画に含まれる発ノードと着ノード間のアークによって表される駅間走行アークに充当されたユニット数分の座席数及び/又は乗車定員と、当該駅間の予想利用者人数との差異を総ての駅間走行アークについて評価することで、当該暫定割当計画が評価される。そして、評価結果が最高評価の暫定割当計画が割当計画とされる。   According to the second aspect of the invention, the provisional assignment plan is created by assigning the assigned number of units of 0 or more to each created arc. And the number of seats and / or boarding capacity for the number of units allocated to the traveling arc between stations represented by the arc between the departure node and the arrival node included in the provisional allocation plan, and the expected number of users between the stations The provisional allocation plan is evaluated by evaluating the difference between all the traveling arcs between stations. The provisional allocation plan with the highest evaluation result is set as the allocation plan.

暫定的なユニットの割当計画として作成した暫定割当計画を、座席数や乗車定員と予想利用者人数との差異に基づいてそれぞれ評価し、評価結果が最高評価の暫定割当計画を最終的なユニットの割当計画とすることで、利用者デマンドに最も適合する割当計画を作成することが可能となる。   The provisional allocation plan created as a provisional unit allocation plan is evaluated based on the number of seats and the number of passengers and the expected number of users, respectively, and the provisional allocation plan with the highest evaluation result is assigned to the final unit. By using the allocation plan, it is possible to create an allocation plan that best matches the user demand.

また、第3の発明として、第2の発明のプログラムであって、
前記評価手段が、座席数及び/又は乗車定員に対する予想利用者人数の過不足が大きくなるに従ってより低く評価するとともに、不足になる場合の評価低減率よりも過剰になる場合の評価低減率の方を大きくして前記駅間走行アークの評価を行う(例えば、図13のペナルティ関数)ように前記コンピュータを機能させるためのプログラムを構成してもよい。
As a third invention, there is provided a program according to the second invention,
The evaluation means evaluates lower as the excess or deficiency of the expected number of users with respect to the number of seats and / or the number of passengers becomes larger, and the evaluation reduction rate when it is excessive than the evaluation reduction rate when it becomes insufficient A program for causing the computer to function may be configured so as to evaluate the traveling arc between stations (for example, the penalty function in FIG. 13).

この第3の発明によれば、座席数及び/又は乗車定員に対する予想利用者人数の過不足が大きくなるに従ってより低く評価するとともに、不足になる場合の評価低減率よりも過剰になる場合の評価低減率の方を大きくして駅間走行アークの評価を行う。座席数や乗車定員が過剰となる場合の方が、予想利用者人数が過剰となる場合よりも好ましいと考えられるため、前者の場合の評価低減率が、後者の場合の評価低減率よりも小さくなるようにしたものである。   According to the third aspect of the invention, the evaluation is made lower as the excess or deficiency of the expected number of users with respect to the number of seats and / or the number of passengers becomes larger, and the evaluation when the evaluation is reduced more than the evaluation reduction rate when it becomes insufficient Evaluate the travel arc between stations by increasing the reduction rate. When the number of seats and passenger capacity is excessive, it is considered preferable to the case where the expected number of users is excessive, so the evaluation reduction rate in the former case is smaller than the evaluation reduction rate in the latter case. It was made to become.

また、第4の発明として、第1〜第3の何れかの発明のプログラムであって、
各駅それぞれについて列車の分割併合の可否と上り/下りの折返し可否とが予め駅条件(例えば、図18の駅属性データ507)として定められており、
前記ノード作成手段が、各駅それぞれの前記駅条件に従って滞留ノードを列挙し、
前記アーク作成手段が、各駅それぞれの前記駅条件に従って折返しアーク(例えば、図3の折返しアーク)を作成する、
ように前記コンピュータを機能させるためのプログラムを構成してもよい。
A fourth invention is a program according to any one of the first to third inventions,
Whether or not trains can be divided and merged and whether or not they can be turned up and down are determined in advance as station conditions (for example, station attribute data 507 in FIG. 18),
The node creation means enumerates stagnant nodes according to the station conditions of each station,
The arc creating means creates a folded arc (for example, the folded arc in FIG. 3) according to the station conditions of each station.
As described above, a program for causing the computer to function may be configured.

この第4の発明によれば、各駅それぞれの駅条件に従って滞留ノードを列挙し、各駅それぞれの駅条件に従って折返しアークを作成する。折返しアークを作成することで、ユニットの駅での折返しを考慮した割当計画を作成することが可能となる。   According to the fourth aspect of the invention, the staying nodes are listed according to the station conditions of each station, and the return arc is created according to the station conditions of each station. By creating the return arc, it is possible to create an allocation plan that takes account of the return of the unit at the station.

また、第5の発明として、第4の発明のプログラムであって、
前記割当計画作成手段が、列車の分割併合が不可で、且つ、上り及び下りの少なくとも一方の折返しが可能な駅条件が定められた駅に対応付けて作成された着ノード(例えば、図14の制着ノードN1)及び発ノード(例えば、図14の制発ノードN2,N3)について、当該着ノードを元ノードとするアークのうち多くとも1つのアークのみに1以上の割当数を充当して残余のアークに0を充当し、当該発ノードを先ノードとするアークのうち多くとも1つのアークのみに1以上の割当数を充当して残余のアークに0を充当する(例えば、図14のSOS1制約)、ように前記コンピュータを機能させるためのプログラムを構成してもよい。
As a fifth invention, there is provided a program according to the fourth invention,
The allocation plan creation means is a destination node (for example, FIG. 14) created in association with a station in which a station condition is determined in which trains cannot be divided and merged and at least one of up and down can be turned back. For the landing node N1) and the originating node (for example, the controlling nodes N2 and N3 in FIG. 14), at least one of the arcs having the destination node as the original node is assigned an allocation number of 1 or more. 0 is assigned to the remaining arcs, and at least one of the arcs having the originating node as the destination node is assigned an allocation number of 1 or more, and 0 is assigned to the remaining arcs (for example, FIG. 14). A program for causing the computer to function as described above may be configured.

この第5の発明によれば、列車の分割併合が不可で、且つ、上り及び下りの少なくとも一方の折返しが可能な駅条件が定められた駅に対応付けて作成された着ノード及び発ノードについて、当該着ノードを元ノードとするアークのうち多くとも1つのアークのみに1以上の割当数が充当されて残余のアークに0が充当され、当該発ノードを先ノードとするアークのうち多くとも1つのアークのみに1以上の割当数が充当されて残余のアークに0が充当される。   According to the fifth aspect of the present invention, the arrival node and the departure node created in association with the station where the station condition is determined in which the train condition cannot be divided and merged and at least one of the up and down turn-around is possible. At least one of the arcs having the destination node as the original node is assigned one or more allocation numbers, the remaining arcs are assigned 0, and at most of the arcs having the source node as the destination node. Allocation numbers of 1 or more are allocated to only one arc, and 0 is allocated to the remaining arcs.

列車の分割併合が不可である駅においては、ユニットを列車に増結したり、列車からユニットを減車することができない。そのため、着ノードから出力するアークの集合及び発ノードに入力するアークの集合それぞれについて、多くとも1つのアークのみに1以上のユニット数が割り当てられ、残余のアークに割り当てられるユニット数は0となるようにしなければならない。これにより、いわゆるSOS1(Special Ordered Sets of Type1)制約に従ったユニットの割当を実現する。   At stations where trains cannot be split and merged, units cannot be added to trains or units cannot be reduced from trains. Therefore, for each of the set of arcs output from the destination node and the set of arcs input to the source node, at least one unit is assigned to at least one arc, and the number of units assigned to the remaining arcs is zero. Must do so. This realizes unit allocation in accordance with the so-called SOS1 (Special Ordered Sets of Type1) constraint.

以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態の一例を説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態がこれらに限定されるわけではない。   Hereinafter, an example of an embodiment suitable for the present invention will be described with reference to the drawings. However, embodiments to which the present invention is applicable are not limited to these.

1.概説
本実施形態では、所与の列車ダイヤに従って運行する各列車に対して、単独で双方向に自走可能な列車構成単位(以下、「ユニット」という。)を割り当てる数を決定する計画(以下、「ユニット割当計画」という。)を作成する。
1. Overview In the present embodiment, a plan for determining the number of train units (hereinafter referred to as “units”) that can independently travel in both directions independently for each train that operates according to a given train schedule (hereinafter referred to as “unit”). , Referred to as “unit allocation plan”).

図1は、列車ダイヤの一例を示す図である。図1では、横軸を時間、縦軸を駅として、点線で示される臨時列車の列車スジと、実線で示される定期列車の列車スジとを示している。縦軸上方向に向かう列車が上りの列車であり、縦軸下方向に向かう列車が下りの列車である。A駅からD駅に向かう下りの臨時列車と、D駅からA駅に向かう上りの臨時列車と、A駅からD駅に向かう下りの定期列車と、D駅からA駅に向かう上りの定期列車との4本の列車の列車スジが示されている。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a train diagram. In FIG. 1, the horizontal axis indicates time, the vertical axis indicates a station, and a train line of a temporary train indicated by a dotted line and a train line of a regular train indicated by a solid line. A train heading upward in the vertical axis is an upward train, and a train heading downward in the vertical axis is a downward train. A temporary train going down from A station to D station, a temporary train going up from D station to A station, a regular train going down from A station to D station, and a regular train going up from D station to A station A train streak of four trains is shown.

また、各列車の各駅間には、当該列車を利用することが予想される乗客の人数(以下、「予想利用者人数」という。)が定められている。この予想利用者人数は、ODデータや大都市交通センサス等の交通統計から予測される。本実施形態は、この予測に特徴があるものではなく、予め予想利用者人数が与えられているものである。図1に示すような各列車の各駅間の予想利用者人数が与えられた場合に、各列車それぞれについて、当該列車に各駅間でユニットをいくつ割り当てれば効率良く乗客を運送することができるかを決定することが、本願実施形態の目的である。   In addition, the number of passengers expected to use the train (hereinafter referred to as “expected number of users”) is determined between the stations of each train. The expected number of users is predicted from traffic statistics such as OD data and metropolitan traffic census. The present embodiment is not characterized by this prediction, and the number of expected users is given in advance. If the expected number of users between stations of each train as shown in Fig. 1 is given, how many passengers can be efficiently transported for each train by assigning the number of units between the stations for each train? Is the purpose of the present embodiment.

図2は、図1の列車ダイヤに対して実際にユニット割当計画を作成した場合の結果の一例を示す図である。図2では、図1の4本の列車それぞれについて、当該列車の各駅間に割り当てるユニット1つ1つを太実線で示している。1ユニット当たりの座席数は10席とした。座席数とは、着席可能な人数の意味である。また、使用可能なユニットの総数(以下、「ユニット総数」という。)は10ユニット、1列車に連結可能な最大のユニット数(以下、「最大充当可能ユニット数」という。)は4ユニットとした。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a result when a unit allocation plan is actually created for the train diagram of FIG. In FIG. 2, for each of the four trains in FIG. 1, each unit assigned between the stations of the train is indicated by a thick solid line. The number of seats per unit was 10 seats. The number of seats means the number of people who can be seated. The total number of usable units (hereinafter referred to as “total number of units”) is 10 units, and the maximum number of units connectable to one train (hereinafter referred to as “maximum allocatable units”) is 4 units. .

この結果を見ると、各駅間の予想利用者人数に応じた適切な数のユニットが割り当てられていることがわかる。しかし、上りの定期列車のB駅→A駅間では、予想利用者人数が50人であるのに対し、割り当てられたユニットの数は4ユニット(40席)となっており、座席が10席不足している。これは、最大充当可能ユニット数が4ユニットに制限されているためである。   From this result, it can be seen that an appropriate number of units according to the expected number of users between the stations is allocated. However, the expected number of passengers between station B and station A of the up-bound regular train is 50, whereas the number of assigned units is 4 units (40 seats), and there are 10 seats. being insufficient. This is because the maximum number of applicable units is limited to four units.

また、下りの定期列車のC駅→D駅間では、予想利用者人数が30人であるのに対し、割り当てられたユニットの数は2ユニット(20席)となっており、この場合も座席が10席不足している。これは、ユニット総数が10ユニットに限られているため、他の列車に割り当てられるユニット数との関係で、1ユニット不足することによるものである。   In addition, the expected number of users between station C and station D of the regular train going down is 30, while the number of assigned units is 2 units (20 seats). Is lacking 10 seats. This is because the total number of units is limited to 10 units, so that one unit is insufficient in relation to the number of units allocated to other trains.

2.原理
次に、ユニット割当計画作成の原理について説明する。本実施形態では、最初に、列車運行にかかるユニットの事象を表す「ノード」を列挙し、ユニットの遷移可能性のあるノード間を有向辺である「アーク」によって結合することでネットワークを生成する。
2. Principle Next, the principle of creating a unit allocation plan will be described. In this embodiment, first, "nodes" representing the events of units related to train operation are listed, and a network is generated by connecting nodes that have unit transition possibilities with "arcs" that are directed edges. To do.

図3は、ネットワークを構成するノードとアークの説明図である。本実施形態では、5種類のノードと6種類のアークとを用いて、ネットワークを生成する。具体的には、ノードとして、各列車が駅に到着した事象を表す「着ノード」、各列車が駅から発車した事象を表す「発ノード」、各ユニットの初期留置駅での留置を表す「初期留置ノード」、各ユニットの最終留置駅での留置を表す「最終留置ノード」、各ユニットの駅での留置を表す「滞留ノード」を作成する。   FIG. 3 is an explanatory diagram of nodes and arcs constituting the network. In the present embodiment, a network is generated using five types of nodes and six types of arcs. Specifically, as nodes, "arrival nodes" representing events that each train arrived at the station, "departure nodes" representing events that each train departed from the station, and detention at the initial detention station of each unit " An “initial detention node”, a “final detention node” representing detention of each unit at the final detention station, and a “retention node” representing detention of each unit at the station are created.

また、アークとして、列車が走行していることを表す「走行アーク」、列車が駅に停車していることを表す「停車アーク」、ユニットが駅に留置されたままであることを表す「駅留置アーク」、列車にユニットを充当することを表す「増結アーク」、列車からユニットを分離することを表す「減車アーク」、ユニットが駅で折返すことを表す「折返しアーク」を作成する。   In addition, as the arc, “running arc” indicating that the train is running, “stop arc” indicating that the train is stopped at the station, and “station detention” indicating that the unit remains at the station “Arc”, “Addition arc” indicating that the unit is allocated to the train, “Decrease arc” indicating that the unit is separated from the train, and “Folding arc” indicating that the unit returns at the station are created.

図中では、着ノードを「着」、発ノードを「発」、初期留置ノードを「初」、最終留置ノードを「終」、滞留ノードを「滞」としてそれぞれ示している。また、走行アーク及び停車アークを細実線、駅留置アークを太実線、増結アークを破線、減車アークを点線、折返しアークを一点鎖線でそれぞれ示している。   In the drawing, the arrival node is indicated as “arrival”, the departure node as “departure”, the initial detention node as “first”, the final detention node as “end”, and the retention node as “stagnation”. Further, the traveling arc and the stopping arc are indicated by a thin solid line, the station indwelling arc is indicated by a thick solid line, the augmented arc is indicated by a broken line, the reduced arc is indicated by a dotted line, and the turning arc is indicated by a one-dot chain line.

ノード及びアークの作成方法は、各駅における列車の分割併合の可否、及び、折返しの可否によって異なる。詳細には、各駅における分割併合の可否、及び、上り/下りの折返しの可否の組合せとして与えられる8通りのパターンそれぞれについて、ノード及びアークを作成する。   The method of creating nodes and arcs differs depending on whether trains can be divided and merged at each station and whether or not they can be turned back. Specifically, a node and an arc are created for each of eight patterns given as a combination of whether or not division / merging is possible at each station and whether or not up / down loopback is possible.

図4〜図11を参照して、ノード及びアークの作成方法について具体的に説明する、ここでは、A駅〜C駅の3駅のうち、B駅に着目した場合のノード及びアークの作成方法を例に挙げて説明する。図4〜図11において、横軸は時間、縦軸は駅をそれぞれ示している。   A node and arc creation method will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 11. Here, a node and arc creation method when attention is paid to station B out of three stations from station A to station C. Will be described as an example. 4 to 11, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates a station.

(A)分割併合が可能で、折返しが可能な場合
図4は、B駅が、列車の分割併合が可能で、折返しも可能な場合におけるノード及びアークの作成方法の説明図である。先ず、所与の車両運用計画(ユニットの初期配置計画)に従い、B駅でユニットの初期留置がなされる場合は、B駅の先端部分に初期留置ノードを配置する。そして、初期留置ノードの直後に滞留ノード(以下、このノードを「初期滞留ノード」という。)を1つ配置し、初期留置ノードから初期滞留ノードに対して駅留置アークを引く。
(A) When division and merge are possible and turnaround is possible FIG. 4 is an explanatory diagram of a method of creating nodes and arcs when station B is capable of division and merge trains and can be turned back. First, in accordance with a given vehicle operation plan (unit initial placement plan), when an initial placement of a unit is performed at station B, an initial placement node is placed at the tip of station B. One dwell node (hereinafter referred to as “initial dwell node”) is arranged immediately after the initial detention node, and a station detention arc is drawn from the initial detention node to the initial detention node.

同様に、所与の車両運用計画に従い、B駅でユニットが最終留置されなければならない場合は、B駅の末端部分に最終留置ノードを配置する。そして、最終留置ノードの直前に滞留ノード(以下、このノードを「最終滞留ノード」という。)を1つ配置し、最終滞留ノードから最終留置ノードに対して駅留置アークを引く。   Similarly, if a unit must be finally detained at station B according to a given vehicle operation plan, a final detention node is placed at the end of station B. Then, one staying node (hereinafter referred to as “final staying node”) is arranged immediately before the last staying node, and a station placement arc is drawn from the last staying node to the last staying node.

次に、着ノード及び発ノードを、所与の列車ダイヤに基づいて抽出して配置する。具体的には、列車ダイヤとして定められた各列車の各駅の着発事象それぞれに対応する着ノード及び発ノードを配置する。そして、当該列車の運行に従って、対応する発ノードから着ノードに対して走行アークを引き、着ノードから同じ駅の直後の発ノードに対して停車アークを引く。駅間の走行アークは、列車スジを表していると言え、停車アークは、その駅で列車が停車することを表していると言える。   Next, the arrival node and the departure node are extracted and arranged based on a given train schedule. Specifically, an arrival node and an origination node corresponding to each arrival and departure event at each station of each train defined as a train schedule are arranged. Then, according to the operation of the train, a traveling arc is drawn from the corresponding departure node to the arrival node, and a stop arc is drawn from the arrival node to the departure node immediately after the same station. It can be said that the travel arc between the stations represents a train streak, and the stop arc represents that the train stops at the station.

また、1つの着ノードに対して、その着ノード以降で最も早い同じ駅の異なる列車の発ノードとの間に、滞留ノードを1つ配置する。そして、同じ駅の滞留ノードを、駅留置アークで順番に結んでいく。また、同じ駅の滞留ノードから次の発ノードへと増結アークを引き、同じ駅の着ノードから次の滞留ノードへと減車アークを引く。   In addition, one staying node is arranged between one arrival node and the departure node of a different train at the same station that is earliest after the arrival node. And the staying node of the same station is connected in order by the station detention arc. In addition, a build-up arc is drawn from the staying node at the same station to the next departure node, and a car-reduction arc is drawn from the arrival node at the same station to the next staying node.

尚、B駅では列車の折返しが可能であるが、「(A)分割併合が可能で、折返しが可能な場合」については、例外的に折返しアークを引かない。   In addition, although the train can be turned back at the station B, the turning arc is not drawn exceptionally in the case of “(A) division and merging is possible and turning is possible”.

(B)分割併合が可能で、上りから下りの折返しが可能な場合
図5は、B駅が、列車の分割併合が可能で、上りから下りの折返しが可能な場合におけるノード及びアークの作成方法の説明図である。この場合は、上りと下りを区別するため、滞留ノードを上りと下りに分ける。
(B) When split-merge is possible and turn-up from ascending to descending is possible FIG. 5 shows a method for creating nodes and arcs when station B is capable of split-and-consolidate trains and can be turned back from ascending to descending. It is explanatory drawing of. In this case, in order to distinguish uplink and downlink, the staying node is divided into uplink and downlink.

具体的には、上り用の滞留ノードとして「上滞留ノード」、下り用の滞留ノードとして「下滞留ノード」を、初期留置ノードの直後と最終留置ノードの直前にそれぞれ配置する。また、1つの着ノードに対して、当該着ノードが下りの列車の着ノードである場合は、その着ノード以降で最も早い同じ駅の異なる列車の発ノードとの間に、下滞留ノードを1つ配置する。同様に、当該着ノードが上りの列車の着ノードである場合は、その着ノード以降で最も早い同じ駅の異なる列車の発ノードとの間に、上滞留ノードを1つ配置する。   Specifically, an “upper staying node” as an upstream staying node and a “lower staying node” as a downstream staying node are arranged immediately after the initial detention node and immediately before the final detention node. In addition, when the destination node is a destination node of a down train with respect to one destination node, a lower residence node is set to 1 between the destination nodes of the same train that is earliest after the destination node. Place one. Similarly, when the arrival node is an arrival node of an upstream train, one upper staying node is arranged between different arrival train departure nodes at the same station after the arrival node.

そして、上滞留ノードは上滞留ノード同士を、下滞留ノードは下滞留ノード同士を、駅留置アークで順番に結んでいく。また、上滞留ノードから上りの列車の発ノードに対して増結アークを引き、下滞留ノードから下りの列車の発ノードに対して増結アークを引く。同様に、上りの列車の着ノードから上滞留ノードに対して減車アークを引き、下りの列車の着ノードから下滞留アークに対して減車アークを引く。また、上りから下りの折返しのみが可能であるため、上りの列車の着ノードから下りの列車の発ノードに対してのみ折返しアークを引く。   Then, the upper staying node connects the upper staying nodes to each other, and the lower staying node connects the lower staying nodes to each other in order by the station indwelling arc. Further, an additional arc is drawn from the upper staying node to the departure node of the upstream train, and an additional arc is drawn from the lower staying node to the departure node of the lower train. Similarly, a reduction arc is drawn from the arrival node of the up train to the upper staying node, and a reduction arc is drawn from the arrival node of the down train to the lower staying arc. Moreover, since only the return from the up to the down is possible, the return arc is drawn only from the arrival node of the up train to the departure node of the down train.

(C)分割併合が可能で、下りから上りの折返しが可能な場合
図6は、B駅が、列車の分割併合が可能で、下りから上りの折返しが可能な場合におけるノード及びアークの作成方法の説明図である。この場合は、「(B)分割併合が可能で、上りから下りの折返しが可能な場合」とほぼ同様である。異なるのは、下りから上りの折返しのみが可能であるため、下りの列車の着ノードから上りの列車の発ノードに対してのみ折返しアークを引くことである。
(C) When split-merge is possible and the return from the descending to the uplink is possible FIG. 6 shows a method of creating nodes and arcs when the station B is capable of split-consolidating the train and enabling the return from the descending to the ascending It is explanatory drawing of. This case is almost the same as “(B) When division and merging is possible and uplink from downlink is possible”. The difference is that only the return from the descending to the ascending is possible, and therefore the arc is drawn only from the arrival node of the descending train to the originating node of the ascending train.

(D)分割併合が可能で、折返しが不可な場合
図7は、B駅が、列車の分割併合が可能で、折返しが不可な場合におけるノード及びアークの作成方法の説明図である。この場合は、「(B)分割併合が可能で、上りから下りの折返しが可能な場合」とほぼ同様である。異なるのは、折返しが不可であるため、折返しアークを引かないことである。
(D) When division / consolidation is possible and turnaround is not possible FIG. 7 is an explanatory diagram of a method of creating nodes and arcs when station B is capable of division / consolidation of trains and cannot be turned over. This case is almost the same as “(B) When division and merging is possible and uplink from downlink is possible”. The difference is that the folding arc is not possible because the folding is impossible.

(E)分割併合が不可で、折返しが可能な場合
図8は、B駅が、列車の分割併合が不可で、折返しが可能な場合におけるノード及びアークの作成方法の説明図である。この場合は、滞留アークの上りと下りは区別しない。また、列車の分割併合が不可であるため、初期滞留ノードと最終滞留ノード以外は、滞留ノードを列挙しない。
(E) Case where division / merging is not possible and return is possible FIG. 8 is an explanatory diagram of a method of creating nodes and arcs when station B cannot be divided and merged and can be turned back. In this case, no distinction is made between rising and falling stagnant arcs. In addition, since trains cannot be merged and merged, no stay nodes are listed other than the initial stay node and the last stay node.

初期滞留ノードから最終滞留ノードに対して駅留置アークを引く。また、初期滞留ノードから全ての発ノードに対して増結アークを引き、全ての着ノードから最終滞留ノードに対して減車アークを引く。また、上りから下りの折返し、下りから上りの折返しが共に可能であるため、上りの列車の着ノードから下りの列車の発ノードに対して折返しアークを引き、下りの列車の着ノードから上りの列車の発ノードに対して折返しアークを引く。   A station detention arc is drawn from the initial stay node to the last stay node. In addition, the addition arc is drawn from the initial staying node to all the departure nodes, and the vehicle reduction arc is drawn from all the arrival nodes to the final staying node. In addition, since it is possible to turn up and down and turn up and down, a return arc is drawn from the arrival node of the up train to the departure node of the down train and the up and down from the arrival node of the down train. A return arc is drawn to the departure node of the train.

(F)分割併合が不可で、上りから下りの折返しが可能な場合
図9は、B駅が、列車の分割併合が不可で、上りから下りの折返しが可能な場合におけるノード及びアークの作成方法の説明図である。この場合は、「(E)分割併合が不可で、折返しが可能な場合」とほぼ同様である。異なるのは、上りから下りの折返しのみが可能であるため、上りの列車の着ノードから下りの列車の発ノードに対してのみ折返しアークを引くことである。
(F) Case where split-merge is not possible and turn-up from ascending and descending is possible FIG. 9 shows a method of creating nodes and arcs when station B is unable to divide and merge trains and can be turned back from ascending to descending It is explanatory drawing of. This case is almost the same as “(E) When division and merging is impossible and folding is possible”. The difference is that only the return from the up train to the down train is possible, so that the return arc is drawn only from the arrival node of the up train to the departure node of the down train.

(G)分割併合が不可で、下りから上りの折返しが可能である場合
図10は、B駅が、列車の分割併合が不可で、下りから上りの折返しが可能である場合におけるノード及びアークの作成方法の説明図である。この場合は、「(E)分割併合が不可で、折返しが可能な場合」とほぼ同様である。異なるのは、下りから上りの折返しのみが可能であるため、下りの列車の着ノードから上りの列車の発ノードに対してのみ折返しアークを引くことである。
(G) When split-merge is not possible and turn-up from down is possible Figure 10 shows the nodes and arcs when station B cannot be split-merge and can turn up from down It is explanatory drawing of the creation method. This case is almost the same as “(E) When division and merging is impossible and folding is possible”. The difference is that only the return from the descending to the ascending is possible, and therefore the arc is drawn only from the arrival node of the descending train to the originating node of the ascending train.

(H)分割併合が不可で、折返しが不可な場合
図11は、B駅が、列車の分割併合が不可で、折返しも不可な場合におけるノード及びアークの作成方法の説明図である。B駅では、分割併合も折返しも不可であることから、初期滞留ノードと最終滞留ノード以外は、滞留ノードを列挙しない。また、ユニット数の変化が起こらないため、増結アーク、減車アーク及び折返しアークを引かない。
(H) When division / merging is not possible and turnaround is not possible FIG. 11 is an explanatory diagram of a method of creating nodes and arcs when station B is unable to divide and merge trains and cannot turn back. At station B, neither split-merge nor turn-back is possible, so no stay nodes are listed other than the initial stay node and the last stay node. In addition, since the number of units does not change, no additional arc, reduced-arc, or turn-around arc is drawn.

以上の手順に従って、全ての駅についてノード及びアークを列挙することで、例えば図12に示すようなネットワークが出来上がる。ネットワークが生成できたら、当該ネットワークに含まれる各アークそれぞれの重みを決定する。アークの重みは、列車に割り当てるユニットの数を表している。すなわち、各アークそれぞれの重みを決定することは、各駅間において各列車に割り当てるユニットの数を決定することと等価である。   By enumerating nodes and arcs for all stations according to the above procedure, for example, a network as shown in FIG. 12 is completed. When the network is generated, the weight of each arc included in the network is determined. The arc weight represents the number of units assigned to the train. That is, determining the weight of each arc is equivalent to determining the number of units assigned to each train between the stations.

各走行アークは、列車が各駅間を走行することを表しており、列車スジと同義である。前述したように、各列車スジには予想利用者人数が対応付けられている。本実施形態では、各走行アーク(列車スジ)について「ペナルティ値」と呼ばれる評価値を算出し、全ての走行アークのペナルティ値の総和(以下、「総ペナルティ値」という。)が最小となるように、各アークそれぞれの重みを決定する。ペナルティ値は、ペナルティ関数と呼ばれる関数を用いて算出し、ペナルティ値が小さいほど、当該走行アークの評価が高いことを意味する。   Each traveling arc represents that the train travels between stations, and is synonymous with train streaks. As described above, the expected number of users is associated with each train line. In this embodiment, an evaluation value called a “penalty value” is calculated for each traveling arc (train line), and the sum of the penalty values of all the traveling arcs (hereinafter referred to as “total penalty value”) is minimized. Next, the weight of each arc is determined. The penalty value is calculated using a function called a penalty function, and the smaller the penalty value, the higher the evaluation of the traveling arc.

図13は、ペナルティ関数の一例を示す図である。図13において、横軸正方向は不足座席数、横軸負方向は過剰座席数、縦軸はペナルティ値をそれぞれ示している。ペナルティ関数は、走行アークに対応付けられた予想利用者人数と、当該走行アークの重み(ユニット数)で乗客に提供可能な座席数との差分を変数とする関数であり、例えば図13に示すような1次関数で表される。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a penalty function. In FIG. 13, the horizontal axis positive direction represents the number of insufficient seats, the horizontal axis negative direction represents the number of excess seats, and the vertical axis represents the penalty value. The penalty function is a function having as a variable the difference between the expected number of users associated with the traveling arc and the number of seats that can be provided to the passenger with the weight (number of units) of the traveling arc, for example, as shown in FIG. It is expressed by such a linear function.

特徴的であることの1つは、予想利用者人数が座席数を上回る場合(座席が不足する場合)におけるペナルティ関数の傾きが、座席数が予想利用者人数を上回る場合(座席が過剰となる場合)におけるペナルティ関数の傾きよりも大きくなっている点である。言い換えると、予想利用者人数が過剰である場合の方が、予想利用者人数が不足する場合よりもペナルティ値が高くなるように(走行アークの評価が低くなるように)、ペナルティ関数が定められている。   One characteristic is that the slope of the penalty function when the expected number of users exceeds the number of seats (when there is a shortage of seats), when the number of seats exceeds the expected number of users (the number of seats becomes excessive) The slope of the penalty function in the case). In other words, the penalty function is defined so that the penalty value is higher when the expected number of users is excessive than when the expected number of users is insufficient (the evaluation of the traveling arc is lower). ing.

このようなペナルティ関数を用いることで、車両の走行にかかるペナルティ(過剰座席数に対するペナルティ)よりも、利用者の需要を満たさないことに対するペナルティ(不足座席数に対するペナルティ)を重視した、利用者のデマンドに見合った評価ができる。また、利用者の需要を満たさないことに対するペナルティのみでなく、鉄道会社側のコスト(車両の走行にかかるペナルティ)をも考慮した評価を実現できる点も、本実施形態のペナルティ関数の特徴である。   By using such a penalty function, the user can focus on the penalty for not satisfying the user's demand (penalty for insufficient seats) rather than the penalty for driving the vehicle (penalty for excess seats). Evaluate according to demand. Another feature of the penalty function of the present embodiment is that evaluation that considers not only the penalty for not satisfying the user's demand but also the cost of the railway company (the penalty for driving the vehicle) can be realized. .

また、本実施形態では、以下の(1)〜(7)の制約条件を満たすように、各アークの重みを決定する。   In this embodiment, the weight of each arc is determined so as to satisfy the following constraints (1) to (7).

(1)ユニット総数
ユニット総数は予め定められているため、最初に駅に留置されているユニットの総数と、最後に駅に留置されるユニットの総数とは一致しなければならない。具体的には、次式(1)を満たす必要がある。

Figure 2010064557
但し、「ytotal」はユニット総数であり、「wt」はアークtの重み、「Astart」は初期留置ノードと初期滞留ノードとを結ぶアークの集合、「Aend」は最終滞留ノードと最終留置ノードとを結ぶアークの集合をそれぞれ示している。 (1) Total number of units Since the total number of units is determined in advance, the total number of units initially placed at the station must match the total number of units placed last at the station. Specifically, it is necessary to satisfy the following formula (1).
Figure 2010064557
However, “y total ” is the total number of units, “w t ” is the weight of the arc t, “A start ” is a set of arcs connecting the initial detention node and the initial stay node, and “A end ” is the last stay node. Each set of arcs connecting the final detention node is shown.

(2)流量保存則
各ノードそれぞれについて、当該ノードに入力するアークの重みの総和と、当該ノードから出力するアークの重みの総和とは一致しなければならない。具体的には、次式(2)を満たす必要がある。

Figure 2010064557
但し、「Ain」はノードに入力するアークの集合、「Aout」はノードから出力するアークの集合をそれぞれ示している。 (2) Flow Conservation Law For each node, the sum of the arc weights input to the node must match the sum of the arc weights output from the node. Specifically, it is necessary to satisfy the following expression (2).
Figure 2010064557
However, “A in ” indicates a set of arcs input to the node, and “A out ” indicates a set of arcs output from the node.

(3)1列車当たりの最大ユニット数
各列車の各駅間について、列車に最大限割り当て可能なユニット数(最大充当可能ユニット数)が定められており、この最大充当可能ユニット数を超えるユニット数を列車に割り当てることはできない。具体的には、次式(3)を満たす必要がある。

Figure 2010064557
但し、「Umax」は1列車当たりの最大充当可能ユニット数、「Arun」は走行アークの集合、「Astop」は停車アークの集合をそれぞれ示している。 (3) Maximum number of units per train The maximum number of units that can be allocated to trains (the maximum number of units that can be allocated) is determined between each station of each train. It cannot be assigned to a train. Specifically, it is necessary to satisfy the following expression (3).
Figure 2010064557
However, “U max ” indicates the maximum number of applicable units per train, “A run ” indicates a set of traveling arcs, and “A stop ” indicates a set of stop arcs.

(4)1列車当たりの最低ユニット数
各列車の各駅間について、列車に最低限割り当てなければならないユニット数(最小充当ユニット数)が予め定められており、この最小充当ユニット数に満たないユニット数を列車に割り当てることはできない。具体的には、次式(4)を満たす必要がある。

Figure 2010064557
但し、「ut」は走行アークtの最小充当ユニット数を示している。 (4) Minimum number of units per train The number of units (minimum allocation unit) that must be allocated to the train is determined in advance between each station of each train, and the number of units that does not satisfy this minimum allocation unit number Cannot be assigned to a train. Specifically, it is necessary to satisfy the following expression (4).
Figure 2010064557
However, “u t ” indicates the minimum number of allocation units of the traveling arc t.

(5)各駅に留置可能なユニット数の上限
各駅において、留置されているユニットの数が、当該駅に留置可能なユニット数の上限(以下、「最大留置可能ユニット数」という。)を超えないことが必要である。具体的には、各滞留ノードそれぞれについて、次式(5)を満たす必要がある。

Figure 2010064557
但し、「ymax」は最大留置可能ユニット数である。 (5) Maximum number of units detained at each station The number of units detained at each station does not exceed the upper limit of units detained at the station (hereinafter referred to as “the maximum number of detainable units”). It is necessary. Specifically, the following formula (5) needs to be satisfied for each staying node.
Figure 2010064557
However, “y max ” is the maximum number of units that can be placed.

(6)整数制約
ユニット数は整数であるため、各アークの重みは整数でなければならない。具体的には、次式(6)を満たす必要がある。

Figure 2010064557
但し、「Z+」は整数、「Aall」は全てのアークの集合をそれぞれ示している。 (6) Integer constraint Since the number of units is an integer, the weight of each arc must be an integer. Specifically, it is necessary to satisfy the following formula (6).
Figure 2010064557
However, “Z + ” represents an integer, and “A all ” represents a set of all arcs.

(7)SOS1(Special Ordered Sets of Type1)制約
SOS1制約とは、ある集合に含まれるアークのうち、多くとも1つのアークのみが正の値を取る(全てのアークの重みが0となるか、1つのアーク以外のアークの重みは全て0となる)という制約である。このSOS1制約は、列車の分割併合が不可で、且つ、上り及び下りの少なくとも一方の折返しが可能な駅に対応付けて作成された着ノード及び発ノードについて、当該着ノードから出力するアークの集合及び当該発ノードに入力するアークの集合に適用される。以下の説明では、SOS1制約の対象とする着ノード及び発ノードを、それぞれ「制着ノード」及び「制発ノード」と呼ぶ。
(7) SOS1 (Special Ordered Sets of Type1) constraint SOS1 constraint is that at most one of the arcs included in a set takes a positive value (whether all arc weights are 0, All arc weights other than one arc are 0). This SOS1 constraint is a set of arcs output from the destination node for the arrival node and the departure node that are created in association with a station that cannot be divided and merged and that can be turned up and / or down. And the set of arcs input to the source node. In the following description, the destination node and the source node subject to the SOS1 restriction are referred to as “stop node” and “control node”, respectively.

図14は、SOS1制約を説明するための図である。ここでは、B駅が、列車の分割併合が不可であり、折返しが可能な駅であるものとして説明する。例えば、制着ノードN1に着目した場合、制着ノードN1からは、1本の停車アークと、2本の折返しアークと、1本の減車アークとの計4本のアークが出力している。これにより、例えばC駅からB駅に到着した列車が4ユニットで構成されている場合、これら4本のアークに、それぞれ1ユニットずつユニットを割り当てることが可能であることになる。   FIG. 14 is a diagram for explaining the SOS1 constraint. Here, description will be made assuming that the station B is a station that cannot be divided and merged and can be turned back. For example, when attention is paid to the landing node N1, the landing node N1 outputs a total of four arcs of one stop arc, two return arcs, and one vehicle reduction arc. Thereby, for example, when the train arriving at the B station from the C station is composed of four units, it is possible to assign one unit to each of these four arcs.

しかし、B駅は列車の分割併合が不可な駅であるため、ユニットを分離させることはできない。従って、4本のアークのうち、何れか1本のアークにのみ4ユニットを割り当て、他のアークに割り当てるユニット数は0としなければならない。   However, since station B is a station where trains cannot be divided and merged, the units cannot be separated. Therefore, 4 units must be assigned to only one of the 4 arcs, and the number of units assigned to the other arcs must be zero.

同様に、例えば制発ノードN2及びN3についても、これらのノードに入力する1本の停車アークと、1本の増結アークと、1本の折返しアークとの計3本のアークのうち、何れか1本のアークに割り当てられるユニット数のみが正の値となり、他のアークに割り当てられるユニット数は0としなければならない。   Similarly, for example, for the firing nodes N2 and N3, any one of a total of three arcs including one stop arc, one additional arc, and one return arc input to these nodes. Only the number of units assigned to one arc has a positive value, and the number of units assigned to other arcs must be zero.

以上の(1)〜(7)の制約条件を満たし、且つ、全ての走行アークのペナルティ値の総和(総ペナルティ値)が最小となるように決定された各アークの重みが、最終的に求めるユニット割当計画となる。   The weights of the respective arcs determined so as to satisfy the constraints (1) to (7) above and to minimize the total sum of the penalty values of all the traveling arcs (total penalty value) are finally obtained. Unit allocation plan.

3.実施例
次に、上述した原理に従ってユニット割当船計画を作成する装置であるユニット割当計画作成装置1について説明する。
3. Embodiment Next, a unit allocation plan creation device 1 that is a device for creating a unit allocation ship plan according to the above-described principle will be described.

3−1.構成
図15は、ユニット割当計画作成装置1の機能構成を示すブロック図である。ユニット割当計画作成装置1は、CPU(Central Processing Unit)10と、操作部20と、表示部30と、通信部40と、ハードディスク50と、RAM(Random Access Memory)60とを備え、各部はバス70で相互にデータ通信可能に接続されて構成されるコンピュータシステムである。
3-1. Configuration FIG. 15 is a block diagram showing a functional configuration of the unit allocation plan creation device 1. The unit allocation plan creation device 1 includes a CPU (Central Processing Unit) 10, an operation unit 20, a display unit 30, a communication unit 40, a hard disk 50, and a RAM (Random Access Memory) 60. The computer system is configured to be connected to each other so as to be capable of data communication.

CPU10は、ハードディスク50に記憶されているシステムプログラム等に従ってユニット割当計画作成装置1の各部を統括的に制御するプロセッサである。特に、CPU10は、ハードディスク50に記憶されているユニット割当計画作成プログラム501に従ってユニット割当計画作成処理を行ってユニット割当計画を作成し、作成したユニット割当計画を表示部30に表示させる。   The CPU 10 is a processor that comprehensively controls each unit of the unit allocation plan creation device 1 according to a system program or the like stored in the hard disk 50. In particular, the CPU 10 performs unit allocation plan creation processing according to the unit allocation plan creation program 501 stored in the hard disk 50 to create a unit allocation plan, and causes the display unit 30 to display the created unit allocation plan.

操作部20は、例えばキーボードやタッチパネル等により構成される入力装置であり、押下されたキーやアイコンの信号をCPU10に出力する。この操作部20の操作により、各種データの入力等がなされる。   The operation unit 20 is an input device configured by, for example, a keyboard or a touch panel, and outputs a pressed key or icon signal to the CPU 10. Various data are input by the operation of the operation unit 20.

表示部30は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成され、CPU10から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部30には、CPU10により作成されたユニット割当計画等が表示される。   The display unit 30 is configured by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and is a display device that performs various displays based on a display signal input from the CPU 10. The display unit 30 displays a unit allocation plan created by the CPU 10.

通信部40は、CPU10の制御に基づいて、装置内部で利用される情報をインターネット等の通信ネットワークを介して外部とやりとりするための通信装置である。   The communication unit 40 is a communication device for exchanging information used inside the device with the outside via a communication network such as the Internet based on the control of the CPU 10.

ハードディスク50は、磁気ヘッド等を用いてデータの読み書きを行う記憶装置であり、ユニット割当計画作成装置1が備える各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶している。ハードディスク50には、例えば、CPU10により読み出され、ユニット割当計画作成処理(図20参照)として実行されるユニット割当計画作成プログラム501と、列車ダイヤデータ503と、列車駅間データ505と、駅属性データ507と、車両運用計画データ509とが記憶されている。   The hard disk 50 is a storage device that reads and writes data using a magnetic head or the like, and stores programs, data, and the like for realizing various functions provided in the unit allocation plan creation device 1. In the hard disk 50, for example, a unit allocation plan creation program 501, which is read by the CPU 10 and executed as unit allocation plan creation processing (see FIG. 20), train diagram data 503, train-to-station data 505, and station attributes Data 507 and vehicle operation plan data 509 are stored.

ユニット割当計画作成処理とは、CPU10が、暫定的なユニット割当計画である暫定ユニット割当計画を作成して、各アークについて設定されたペナルティ値の総和である総ペナルティ値を算出する処理を所定回数(例えば「100回」)繰り返し実行し、最も総ペナルティ値が小さい暫定ユニット割当計画を、最終的なユニット割当計画として出力する処理である。ユニット割当計画作成処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。   The unit allocation plan creation process is a process in which the CPU 10 creates a provisional unit allocation plan that is a provisional unit allocation plan and calculates a total penalty value that is the sum of penalty values set for each arc a predetermined number of times. This is a process of repeatedly executing (for example, “100 times”) and outputting a provisional unit allocation plan having the smallest total penalty value as a final unit allocation plan. The unit allocation plan creation process will be described later in detail using a flowchart.

図16は、列車ダイヤデータ503のデータ構成の一例を示す図である。列車ダイヤデータ503には、列車番号5031と、列車種別5032と、上下識別5033と、駅5034と、着時刻5035と、発時刻5036とが対応付けて記憶されている。   FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the train diagram data 503. In the train schedule data 503, a train number 5031, a train type 5032, an up / down identification 5033, a station 5034, an arrival time 5035, and a departure time 5036 are stored in association with each other.

列車番号5031は、各列車をユニークに識別するための番号である。列車種別5032は、当該列車が臨時列車と定期列車の何れの種類の列車であるかを示しており、「臨時」又は「定期」が記憶される。上下識別5033は、当該列車が上りと下りの何れの列車であるかを示しており、「上り」又は「下り」が記憶される。   The train number 5031 is a number for uniquely identifying each train. The train type 5032 indicates whether the train is a special train or a regular train, and “temporary” or “regular” is stored. The up / down identification 5033 indicates whether the train is an up or down train, and “up” or “down” is stored.

駅5034は、列車が着発する駅を示しており、駅名が記憶される。着時刻5035は、当該列車が当該駅に到着する時刻である。当該列車が当該駅からの始発列車である場合は、「始発」が記憶される。また、発時刻5036は、当該列車が当該駅から発車する時刻である。当該列車が当該駅への終着列車である場合は、「終着」が記憶される。   A station 5034 indicates a station where a train arrives and stores a station name. Arrival time 5035 is the time when the train arrives at the station. When the train is the first train from the station, “first train” is stored. The departure time 5036 is the time when the train departs from the station. If the train is a terminal train to the station, “end” is stored.

図16において、例えば、列車T1は、A駅を始発駅とし、D駅を終着駅とする下りの臨時列車である。列車T1は、A駅を「7時30分」に発車して、B駅に「7時45分」に到着する。そして、B駅を「7時47分」に発車して、C駅に「8時05分」に到着する。そして、C駅を「8時08分」に発車して、D駅に「8時20分」に到着する。   In FIG. 16, for example, a train T1 is a temporary temporary train that has A station as a starting station and D station as a terminal station. Train T1 departs from station A at “7:30” and arrives at station B at “7:45”. Then, the station B departs at “7:47” and arrives at the station C at “8:05”. Then, the station C departs at “8:08” and arrives at the station D at “8:20”.

ユニット割当計画作成処理において、CPU10は、列車ダイヤデータ503のデータ内容に基づいて、各列車の各駅の着ノード及び発ノードを抽出する処理を行う。そして、これらのデータ内容に基づいて、着発ノード間を結ぶ走行アーク及び停車アークを作成することで、ネットワークを生成する。   In the unit allocation plan creation process, the CPU 10 performs a process of extracting the arrival node and the departure node of each station of each train based on the data content of the train diagram data 503. And based on these data contents, a network is produced | generated by creating the travel arc and stop arc which connect between the arrival and departure nodes.

図17は、列車駅間データ505のデータ構成の一例を示す図である。列車駅間データ505には、列車番号5051と、駅間5052と、最小充当ユニット数5053と、最大充当可能ユニット数5054と、予想利用者人数5055とが対応付けて記憶されている。   FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the inter-train station data 505. In the train-to-station data 505, a train number 5051, an inter-station 5052, a minimum applicable unit number 5053, a maximum applicable unit number 5054, and an expected user number 5055 are stored in association with each other.

列車番号5051は、図16の列車ダイヤデータ503の列車番号5031に対応している。駅間5052は、当該列車が走行する駅間を示している。最小充当ユニット数5053は、当該列車の当該駅間に充当しなければならない最低限のユニット数である。尚、当該列車が臨時列車である場合は、最小充当ユニット数5053は設定されない。   The train number 5051 corresponds to the train number 5031 of the train diagram data 503 in FIG. Inter-station 5052 indicates the distance between stations where the train travels. The minimum allocation unit number 5053 is a minimum unit number that must be allocated between the stations of the train. In addition, when the said train is a temporary train, the minimum allocation unit number 5053 is not set.

最大充当可能ユニット数5054は、当該列車の当該駅間に充当することができる最大限のユニット数である。最大充当可能ユニット数5054は、当該列車が停車する各駅のプラットホームの長さ(ホーム長)等に従って設定される。予想利用者人数5055は、当該駅間において当該列車を利用することが予想される乗客の人数である。予想利用者人数5055は、例えばODデータ等から予め算出されたデータである。   The maximum allocatable unit number 5054 is the maximum number of units that can be allocated between the stations of the train. The maximum allocatable unit number 5054 is set according to the platform length (home length) of each station where the train stops. The expected number of users 5055 is the number of passengers expected to use the train between the stations. The expected number of users 5055 is data calculated in advance from OD data, for example.

図17において、例えば、定期列車T3のA駅→B駅の駅間における最小充当ユニット数は「2」であり、当該駅間における最大充当可能ユニット数は「4」である。また、当該駅間における予想利用者人数は「30人」である。   In FIG. 17, for example, the minimum applicable unit number between stations A and B of the regular train T3 is “2”, and the maximum applicable unit number between the stations is “4”. The expected number of users between the stations is “30”.

ユニット割当計画作成処理において、CPU10は、列車ダイヤデータ503及び列車駅間データ505のデータ内容に基づいて、図19に示すペナルティ値設定データ601を生成して、RAM60に記憶させる。   In the unit allocation plan creation processing, the CPU 10 generates penalty value setting data 601 shown in FIG. 19 based on the data contents of the train diagram data 503 and the train station data 505 and stores it in the RAM 60.

図18は、駅属性データ507のデータ構成の一例を示す図である。駅属性データ507には、各駅5071それぞれについて、当該駅での列車の分割併合の可否5072と、上下の折返しの可否5073とが対応付けて記憶されている。例えば、C駅は、列車の分割併合が可能な駅であり、上りから下りの折返しは可能であるが、下りから上りの折返しは不可である。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the station attribute data 507. The station attribute data 507 stores, for each station 5071, whether or not trains can be divided and merged at that station 5072 and whether or not upper and lower loopbacks 5073 are associated with each other. For example, station C is a station that can divide and merge trains, and can be turned up and down, but cannot be turned up and down.

車両運用計画データ509は、車両の運用計画についてのデータであり、例えば、各駅それぞれについて、最初に留置させる列車や最後に留置させる列車についてのデータが記憶されている。   The vehicle operation plan data 509 is data about a vehicle operation plan, and stores, for example, data about a train to be detained first and a train to be detained last for each station.

ユニット割当計画作成処理において、CPU10は、駅属性データ507及び車両運用計画データ509のデータ内容に基づいて、初期留置ノード及び最終留置ノードを設定する処理と、滞留ノードを列挙する処理とを行う。そして、これらのデータ内容に基づいて、ノード間を結ぶ駅留置アーク、増結アーク、減車アーク及び折返しアークを作成することで、ネットワークを生成する。   In the unit allocation plan creation process, the CPU 10 performs a process for setting an initial detention node and a final detention node and a process for enumerating retention nodes based on the data contents of the station attribute data 507 and the vehicle operation plan data 509. And based on these data contents, a network is produced | generated by creating the station detention arc, the addition arc, the vehicle reduction arc, and the turning arc which connect between nodes.

RAM60は、読み書き可能な揮発性の記憶装置であり、CPU10により実行されるシステムプログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。RAM60には、例えば、ペナルティ値設定データ601と、ネットワークデータ603と、ユニット割当計画データ605と、総ペナルティ値データ607とが記憶される。   The RAM 60 is a readable / writable volatile storage device, and forms a work area for temporarily storing a system program executed by the CPU 10, various processing programs, data being processed in various processing, processing results, and the like. For example, penalty value setting data 601, network data 603, unit allocation plan data 605, and total penalty value data 607 are stored in the RAM 60.

図19は、ペナルティ値設定データ601のデータ構成の一例を示す図である。ペナルティ値設定データ601には、列車番号6011と、駅間6012と、予想利用者人数6013と、候補ユニット数6014と、ペナルティ値6015とが対応付けて記憶されている。   FIG. 19 is a diagram showing an example of the data configuration of penalty value setting data 601. As shown in FIG. In the penalty value setting data 601, a train number 6011, a distance between stations 6012, the expected number of users 6013, the number of candidate units 6014, and a penalty value 6015 are stored in association with each other.

列車番号6011、駅間6012及び予想利用者人数6013は、図17の列車駅間データ505の列車番号5051、駅間5052及び予想利用者人数5055にそれぞれ対応している。候補ユニット数6014は、当該列車に当該駅間で割り当てるユニット数の候補である。列車駅間データ505において、最小充当ユニット数5053から最大充当可能ユニット数5054までの数値範囲に含まれるユニット数が、候補ユニット数6014となる。候補ユニット数6014は、各走行アークに割り当てる重みの候補であるとも言える。   The train number 6011, the inter-station 6012, and the expected number of users 6013 respectively correspond to the train number 5051, the inter-station 5052, and the expected number of users 5055 in the train-to-station data 505 in FIG. The candidate unit number 6014 is a candidate for the number of units to be allocated to the train between the stations. In the train-to-station data 505, the number of units included in the numerical range from the minimum applicable unit number 5053 to the maximum applicable unit number 5054 is the candidate unit number 6014. It can be said that the candidate unit number 6014 is a candidate for a weight to be assigned to each traveling arc.

ペナルティ値6015は、当該候補ユニット数6014で乗客に提供可能な座席数と、予想利用者人数6013とを用いて、図13のペナルティ関数に従って算出される評価値である。ペナルティ値6015は、走行アークに当該候補ユニット数が重みとして割り当てられた場合におけるその割当の妥当性を判断するための指標値となるものである。   The penalty value 6015 is an evaluation value calculated according to the penalty function of FIG. 13 using the number of seats that can be provided to the passenger with the number of candidate units 6014 and the expected number of users 6013. The penalty value 6015 is an index value for determining the validity of the assignment when the number of candidate units is assigned to the traveling arc as a weight.

例えば、定期列車T4のC駅→B駅の駅間では、図17の列車駅間データ505において最小充当ユニット数5053が「1」、最大充当可能ユニット数5054が「4」と設定されているため、候補ユニット数6014は、「1〜4」の数値範囲に含まれる値とされる。   For example, between the stations C to B of the regular train T4, the minimum applicable unit number 5053 is set to “1” and the maximum applicable unit number 5054 is set to “4” in the train-to-station data 505 in FIG. Therefore, the candidate unit number 6014 is a value included in the numerical range of “1 to 4”.

また、当該駅間における予想利用者人数は30人であり、候補ユニット数を「1」、「2」とした場合は、それぞれ座席が20席、10席不足するため、図13のペナルティ関数に従って、ペナルティ値としてそれぞれ「20」、「10」が設定されている。但し、1ユニットの座席数は10席である。   Further, the expected number of users between the stations is 30, and when the number of candidate units is “1” and “2”, there are 20 seats and 10 seats respectively, so according to the penalty function of FIG. , “20” and “10” are set as penalty values, respectively. However, the number of seats per unit is ten.

また、候補ユニット数を「3」とした場合は、座席が過不足なく乗客に割り当てられるため、ペナルティ値として最小の「0」が設定されており、候補ユニット数を「4」とした場合は、座席が10席余るため、ペナルティ値として小さな値である「0.1」が設定されている。   When the number of candidate units is “3”, seats are allocated to passengers without excess or deficiency, so the minimum “0” is set as the penalty value, and when the number of candidate units is “4” Since there are more than 10 seats, a small value “0.1” is set as the penalty value.

ネットワークデータ603は、例えば図12に示したようなネットワークに関するデータである。ユニット割当計画作成処理において、CPU10は、前述した原理に従ってノード及びアークで構成されるネットワークを生成して、ネットワークデータ603に記憶させる。   The network data 603 is data related to the network as shown in FIG. 12, for example. In the unit allocation plan creation process, the CPU 10 generates a network composed of nodes and arcs according to the principle described above and stores it in the network data 603.

ユニット割当計画データ605は、総ペナルティ値が最も小さいユニット割当計画であって、最終的に出力するユニット割当計画のデータであり、ユニット割当計画作成処理においてCPU10により更新される。   The unit allocation plan data 605 is a unit allocation plan having the smallest total penalty value and is finally output as unit allocation plan data, and is updated by the CPU 10 in the unit allocation plan creation process.

総ペナルティ値データ607は、ユニット割当計画データ605に記憶されたユニット割当計画の全ての走行アークに設定されたペナルティ値の総和であり、ユニット割当計画作成処理においてCPU10により更新される。   The total penalty value data 607 is the sum of penalty values set for all traveling arcs of the unit allocation plan stored in the unit allocation plan data 605, and is updated by the CPU 10 in the unit allocation plan creation process.

3−2.処理の流れ
図20は、CPU10によりハードディスク50に記憶されているユニット割当計画作成プログラム501が読み出されて実行されることで、ユニット割当計画作成装置1において実行されるユニット割当計画作成処理の流れを示すフローチャートである。
3-2. FIG. 20 is a flowchart of unit allocation plan creation processing executed in the unit allocation plan creation device 1 by reading and executing the unit allocation plan creation program 501 stored in the hard disk 50 by the CPU 10. It is a flowchart which shows.

先ず、CPU10は、初期設定を行う(ステップA1)。具体的には、操作部20を介してユーザにより入力された列車ダイヤデータ503、列車駅間データ505、駅属性データ507及び車両運用計画データ509を、ハードディスク50にそれぞれ記憶させる。   First, the CPU 10 performs initial setting (step A1). Specifically, train diagram data 503, train-to-station data 505, station attribute data 507, and vehicle operation plan data 509 input by the user via the operation unit 20 are stored in the hard disk 50, respectively.

次いで、CPU10は、ハードディスク50に記憶されている列車ダイヤデータ503及び列車駅間データ505を用いてペナルティ値設定データ601を生成し、RAM60に記憶させる(ステップA3)。   Next, the CPU 10 generates penalty value setting data 601 using the train diagram data 503 and the train station data 505 stored in the hard disk 50, and stores them in the RAM 60 (step A3).

その後、CPU10は、前述した原理に従ってネットワークを生成するネットワーク生成処理を行い、生成したネットワークのデータをRAM60にネットワークデータ603として記憶させる(ステップA5)。そして、CPU10は、暫定ユニット割当計画作成処理を行う(ステップA7)。   Thereafter, the CPU 10 performs network generation processing for generating a network according to the above-described principle, and stores the generated network data as network data 603 in the RAM 60 (step A5). Then, the CPU 10 performs a provisional unit allocation plan creation process (step A7).

図21は、暫定ユニット割当計画作成処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、CPU10は、RAM60のネットワークデータ603に記憶されているネットワークにおいて、全てのアークの重みを初期化する(ステップB1)。そして、CPU10は、ネットワークに含まれる各ノードそれぞれについて、ループAの処理を実行する(ステップB3〜B23)。
FIG. 21 is a flowchart showing the flow of provisional unit allocation plan creation processing.
First, the CPU 10 initializes all arc weights in the network stored in the network data 603 of the RAM 60 (step B1). And CPU10 performs the process of the loop A about each node contained in a network (step B3-B23).

ループAの処理では、CPU10は、当該ノードが制着ノードであるか否かを判定し(ステップB5)、制着ノードであると判定した場合は(ステップB5;Yes)、当該ノード以外の他のノードに入出力するアークの重みを考慮しつつ、当該ノードから出力するアークの中からアークを1つ選択する(ステップB7)。   In the process of loop A, the CPU 10 determines whether or not the node is a landing node (step B5). If it is determined that the node is a landing node (step B5; Yes), other than the node One arc is selected from the arcs output from the node in consideration of the weight of the arc input / output to / from the node (step B7).

その後、CPU10は、ステップB7で選択したアークに、当該ノードに入力する全てのアークの重みの合算値を設定するとともに(ステップB9)、選択したアーク以外の当該ノードから出力する全てのアークの重みを「0」に設定する(ステップB11)。これらは、SOS1制約に基づく処理である。そして、CPU10は、次のノードへと処理を移行する。   Thereafter, the CPU 10 sets the sum of the weights of all the arcs input to the node for the arc selected in step B7 (step B9), and the weights of all the arcs output from the node other than the selected arc. Is set to “0” (step B11). These are processes based on the SOS1 constraint. Then, the CPU 10 shifts the processing to the next node.

一方、ステップB5において当該ノードが制着ノードではないと判定した場合は(ステップB5;No)、CPU10は、当該ノードが制発ノードであるか否かを判定する(ステップB13)。そして、制発ノードであると判定した場合は(ステップB13;Yes)、CPU10は、当該ノード以外の他のノードに入出力するアークの重みを考慮しつつ、当該ノードに入力するアークの中からアークを1つ選択する(ステップB15)。   On the other hand, when it is determined in step B5 that the node is not a landing node (step B5; No), the CPU 10 determines whether or not the node is a firing node (step B13). When it is determined that the node is a firing node (step B13; Yes), the CPU 10 considers the weight of the arc input / output to / from other nodes other than the node, and from among the arcs input to the node. One arc is selected (step B15).

その後、CPU10は、ステップB15で選択したアークに、当該ノードから出力するアークの重みの合算値を設定するとともに(ステップB17)、選択したアーク以外の当該ノードに入力する全てのアークの重みを「0」に設定する(ステップB19)。これらも、SOS1制約に基づく処理である。そして、CPU10は、次のノードへと処理を移行する。   Thereafter, the CPU 10 sets a sum of weights of arcs output from the node to the arc selected in step B15 (step B17), and sets all arc weights input to the node other than the selected arc to “ 0 "(step B19). These are also processes based on the SOS1 constraint. Then, the CPU 10 shifts the processing to the next node.

また、ステップB13において当該ノードが制発ノードではないと判定した場合は(ステップB13;No)、CPU10は、他のノードに入出力するアークの重みを考慮しつつ、流量保存則を満たすように、当該ノードから出力するアーク及び当該ノードに入力するアークの重みを設定する(ステップB21)。そして、CPU10は、次のノードへと処理を移行する。   Further, when it is determined in step B13 that the node is not a firing node (step B13; No), the CPU 10 satisfies the flow rate conservation law while taking into account the weights of arcs input to and output from other nodes. The arc output from the node and the arc weight input to the node are set (step B21). Then, the CPU 10 shifts the processing to the next node.

全てのノードについてステップB5〜B21の処理を行った後、CPU10は、ループAの処理を終了する(ステップB23)。その後、CPU10は、SOS1制約及び流量保存則以外の他の制約条件が満たされているか否かを判定し(ステップB25)、満たされていない制約条件があると判定した場合は(ステップB25;No)、ステップB1に戻る。   After performing the processing of Steps B5 to B21 for all the nodes, the CPU 10 ends the processing of Loop A (Step B23). Thereafter, the CPU 10 determines whether or not other constraint conditions other than the SOS1 constraint and the flow rate conservation rule are satisfied (step B25), and if it is determined that there is an unsatisfied constraint condition (step B25; No) ), And returns to Step B1.

また、ステップB25において全ての制約条件が満たされていると判定した場合は(ステップB25;Yes)、設定した各アークの重みを暫定ユニット割当計画とする(ステップB27)。そして、CPU10は、暫定ユニット割当計画作成処理を終了する。   If it is determined in step B25 that all the constraints are satisfied (step B25; Yes), the set weight of each arc is set as a provisional unit allocation plan (step B27). Then, the CPU 10 ends the provisional unit allocation plan creation process.

図20のユニット割当計画作成処理に戻って、暫定ユニット割当計画作成処理を行った後、CPU10は、RAM60のペナルティ値設定データ601に記憶されているペナルティ値6015を用いて、暫定ユニット割当計画の総ペナルティ値を算出する(ステップA9)。すなわち、暫定ユニット割当計画に含まれる全ての走行アークのペナルティ値を合算することで、総ペナルティ値を求める。   Returning to the unit allocation plan creation processing of FIG. 20, after performing the provisional unit allocation plan creation processing, the CPU 10 uses the penalty value 6015 stored in the penalty value setting data 601 of the RAM 60 to determine the provisional unit allocation plan. A total penalty value is calculated (step A9). That is, the total penalty value is obtained by adding the penalty values of all the traveling arcs included in the provisional unit allocation plan.

その後、CPU10は、算出した総ペナルティ値が、RAM60の総ペナルティ値データ607に記憶されている総ペナルティ値よりも小さいか否かを判定し(ステップA11)、記憶されている総ペナルティ値以上であると判定した場合は(ステップA11;No)、ステップA17へと処理を移行する。   Thereafter, the CPU 10 determines whether or not the calculated total penalty value is smaller than the total penalty value stored in the total penalty value data 607 of the RAM 60 (step A11), and is greater than or equal to the stored total penalty value. If it is determined that there is (step A11; No), the process proceeds to step A17.

また、ステップA11において、記憶されている総ペナルティ値よりも小さいと判定した場合は(ステップA11;Yes)、CPU10は、暫定ユニット割当計画作成処理で作成した暫定ユニット割当計画をユニット割当計画として、ユニット割当計画データ605を更新する(ステップA13)。また、ステップA9で算出した総ペナルティ値で、総ペナルティ値データ607を更新する(ステップA15)。   If it is determined in step A11 that the total penalty value is smaller than the stored total penalty value (step A11; Yes), the CPU 10 uses the provisional unit assignment plan created in the provisional unit assignment plan creation process as a unit assignment plan. The unit allocation plan data 605 is updated (step A13). Further, the total penalty value data 607 is updated with the total penalty value calculated in step A9 (step A15).

次いで、CPU10は、暫定ユニット割当計画の作成を所定回数(例えば「100回」)実行したか否かを判定し(ステップA17)、まだ実行していないと判定した場合は(ステップA17;No)、ステップA7に戻る。また、所定回数実行したと判定した場合は(ステップA17;Yes)、RAM60のユニット割当計画データ605に記憶されているユニット割当計画を表示部30に表示させた後(ステップA19)、ユニット割当計画作成処理を終了する。   Next, the CPU 10 determines whether or not the provisional unit allocation plan has been created a predetermined number of times (for example, “100 times”) (step A17). If it is determined that the provisional unit allocation plan has not yet been executed (step A17; No). Return to step A7. If it is determined that the predetermined number of times has been executed (step A17; Yes), the unit allocation plan stored in the unit allocation plan data 605 of the RAM 60 is displayed on the display unit 30 (step A19), and then the unit allocation plan is displayed. Finish the creation process.

4.作用効果
本実施形態によれば、列車ダイヤに従って着ノード及び発ノードを抽出する処理と、車両運用計画に従って初期留置ノード及び最終留置ノードを設定する処理と、駅属性に従って滞留ノードを列挙する処理とが行われて、列車運行にかかるユニットの事象を表すノードが作成される。また、列車ダイヤ及び駅属性に基づいて、作成されたノードのうち、ユニットの遷移可能性のあるノード間を結ぶアークが作成される。そして、作成されたアークそれぞれに、所定の制約条件を満たし、且つ、各走行アークのペナルティ値の総和が最小となるように0以上のユニットの割当数が充当されて、列車ダイヤを実現するユニットの割当計画が作成される。
4). According to the present embodiment, the process of extracting the arrival node and the departure node according to the train schedule, the process of setting the initial detention node and the final detention node according to the vehicle operation plan, and the process of listing the detention nodes according to the station attributes Is performed, and a node representing an event of a unit related to train operation is created. Moreover, based on the train schedule and the station attribute, an arc is created that connects between nodes that have a possibility of unit transition among the created nodes. Each of the created arcs satisfies a predetermined constraint condition and is assigned a number of assigned units of 0 or more so that the total sum of penalty values of each traveling arc is minimized, thereby realizing a train diagram. An allocation plan is created.

列車運行にかかるユニットの事象を表すノードを作成し、遷移可能性のあるノード間を結ぶアークを作成することで、ユニットの遷移を表現するネットワークを作成することができる。そして、作成したネットワークを基に、所定の制約条件を満たし、且つ、各走行アークのペナルティ値の総和が最小となるように0以上のユニットを割り当てることで、列車ダイヤを実現するユニットの割当計画を作成することが可能となる。また、本実施形態では、列車の一部又は全部のユニットを駅に留置することを表す滞留ノードを導入したことで、駅における列車の分割併合を考慮した適切な割当計画の作成を実現し得る。   By creating a node representing an event of a unit related to train operation and creating an arc connecting between nodes having a possibility of transition, a network representing the transition of the unit can be created. Based on the created network, the unit allocation plan that realizes the train diagram by allocating zero or more units so that the predetermined constraint condition is satisfied and the total sum of penalty values of each traveling arc is minimized. Can be created. In addition, in the present embodiment, by introducing a stay node indicating that a part or all of a train unit is detained at a station, it is possible to realize creation of an appropriate allocation plan in consideration of division and consolidation of trains at the station. .

ペナルティ値は、ユニットの座席数と予想利用者人数との差を変数とするペナルティ関数に基づいて算出される。ペナルティ関数は、予想利用者人数が過剰である場合の方が、予想利用者人数が不足する場合よりもペナルティ値が大きくなるように(評価が低くなるように)予め定められている。これは、座席数が過剰となる場合の方が、予想利用者人数が過剰となる場合よりも好ましいと考えられるため、前者の場合の方が後者の場合よりも評価が高くなるようにしたものである。   The penalty value is calculated based on a penalty function with the difference between the number of seats of the unit and the expected number of users as a variable. The penalty function is determined in advance so that the penalty value is larger (the evaluation is lower) when the expected number of users is excessive than when the expected number of users is insufficient. This is because the case with an excessive number of seats is considered preferable to the case with an excessive number of expected users, so the former case has a higher evaluation than the latter case. It is.

また、本実施形態では、列車の分割併合が不可で、且つ、上り及び下りの少なくとも一方の折返しが可能な駅条件が定められた駅に対応付けて作成された着ノード及び発ノードについて、当該着ノードを元ノードとするアークのうち多くとも1つのアークのみに1以上の割当数が充当されて残余のアークに0が充当され、当該発ノードを先ノードとするアークのうち多くとも1つのアークのみに1以上の割当数が充当されて残余のアークに0が充当される。   Further, in the present embodiment, with respect to the arrival node and the departure node that are created in association with a station where station division is not possible and at least one of uplink and downlink is possible, the station condition is determined. At most one of the arcs having the destination node as the original node is assigned an allocation number of 1 or more, 0 is assigned to the remaining arcs, and at most one of the arcs having the source node as the destination node. An allocation number of 1 or more is allocated to only the arc, and 0 is allocated to the remaining arc.

列車の分割併合が不可な駅においては、ユニットを列車に充当したり、列車からユニットを分離することができない。そのため、ある着ノードから出力するアークの集合及びある発ノードに入力するアークの集合それぞれについて、多くとも1つのアークのみに1以上のユニット数が割り当てられ、残余のアークに割り当てられるユニット数は0となるようにしなければならない。これにより、いわゆるSOS1制約に従ったユニットの割当を実現する。   At stations where trains cannot be split and merged, units cannot be allocated to trains or units cannot be separated from trains. Therefore, for each of a set of arcs output from a certain destination node and a set of arcs input to a certain source node, at least one unit is allocated to at most one arc, and the number of units allocated to the remaining arcs is zero. It must be made to become. This realizes unit allocation in accordance with the so-called SOS1 constraint.

5.変形例
5−1.ユニット割当計画作成装置
上述した実施形態では、ユニット割当計画作成装置を、作成したユニット割当計画を最終的なユニット割当計画として出力する装置として説明した。しかし、使用用途によっては、ユニット割当計画作成装置により作成されたユニット割当計画をもとに、さらに人手によって微調整を行って、最終的なユニット割当計画とする場合もあり得る。その場合には、ユニット割当計画作成装置は、ユニット割当計画の作成を支援する装置(ユニット割当計画作成支援装置)となるが、支援する装置と言えどもユニット割当計画作成装置の一種であり、本願発明の一実施形態と言える。
5). Modified example 5-1. Unit Allocation Plan Creation Device In the above-described embodiment, the unit allocation plan creation device has been described as an apparatus that outputs the created unit allocation plan as a final unit allocation plan. However, depending on the usage, there may be a case where a final unit allocation plan is obtained by further fine-tuning manually based on the unit allocation plan created by the unit allocation plan creation device. In this case, the unit allocation plan creation device is a device that supports the creation of the unit allocation plan (unit allocation plan creation support device), but even a supporting device is a type of unit allocation plan creation device. It can be said that it is one embodiment of the invention.

5−2.乗車定員
上述した実施形態では、各ユニットには座席数が予め定められているものとして説明したが、座席数に加えて、或いは、座席数に代えて、乗車定員を予め定めておくこととしてもよい。座席数及び乗車定員の両方を予め定めておく場合は、例えば、座席数と予想利用者人数との差を第1の変数とし、乗車定員と予想利用者人数との差を第2の変数とするペナルティ関数を定義し、このペナルティ関数から算出される各走行アークのペナルティ値の総和を最小とするようにユニット割当計画を決定すればよい。
5-2. Passenger capacity In the above-described embodiment, it has been described that the number of seats is predetermined for each unit. However, in addition to the number of seats or instead of the number of seats, it is also possible to determine the passenger capacity in advance. Good. When both the number of seats and the number of passengers are predetermined, for example, the difference between the number of seats and the expected number of users is the first variable, and the difference between the number of passengers and the expected number of users is the second variable. A penalty function to be defined is defined, and the unit allocation plan may be determined so as to minimize the total sum of penalty values of each traveling arc calculated from the penalty function.

また、乗車定員のみを予め定めておく場合は、乗車定員と予想利用者人数との差を変数とするペナルティ関数を定義し、このペナルティ関数から算出される各走行アークのペナルティ値の総和を最小とするようにユニット割当計画を決定する。尚、何れの場合も、予想利用者人数の過不足が大きくなるに従ってペナルティ値が大きくなり(評価が低くなり)、予想利用者人数が過剰になる場合のペナルティ値の増分が、予想利用者人数が不足になる場合のペナルティ値の増分よりも大きくなるようにペナルティ関数を設定しておくことにすれば好適である。   In addition, when only the boarding capacity is determined in advance, a penalty function is defined with the difference between the boarding capacity and the expected number of users as a variable, and the sum of the penalty values of each traveling arc calculated from this penalty function is minimized. The unit allocation plan is determined as follows. In any case, as the excess or deficiency of the expected number of users increases, the penalty value increases (evaluation becomes lower), and the increase in the penalty value when the expected number of users becomes excessive is the expected number of users. It is preferable to set the penalty function so as to be larger than the increment of the penalty value when the value becomes insufficient.

5−3.ペナルティ関数
また、上述した実施形態では、図13に示すような1次関数で表されるペナルティ関数を用いてペナルティ値を算出するものとして説明したが、この1次関数の傾きは適宜設定変更可能である。また、1次関数ではなく、2次以上の関数でペナルティ関数を表現することとしてもよい。
5-3. Penalty Function In the above-described embodiment, the penalty value is calculated using a penalty function represented by a linear function as shown in FIG. 13. However, the slope of this linear function can be changed appropriately. It is. Moreover, it is good also as expressing a penalty function not with a linear function but with a function more than a quadratic function.

列車ダイヤと予想利用者人数の一例を示す図。The figure which shows an example of a train schedule and the number of expected users. ユニット割当計画の一例を示す図。The figure which shows an example of a unit allocation plan. ノードとアークの説明図。Explanatory drawing of a node and an arc. ノード及びアークの作成方法の説明図。Explanatory drawing of the creation method of a node and an arc. ノード及びアークの作成方法の説明図。Explanatory drawing of the creation method of a node and an arc. ノード及びアークの作成方法の説明図。Explanatory drawing of the creation method of a node and an arc. ノード及びアークの作成方法の説明図。Explanatory drawing of the creation method of a node and an arc. ノード及びアークの作成方法の説明図。Explanatory drawing of the creation method of a node and an arc. ノード及びアークの作成方法の説明図。Explanatory drawing of the creation method of a node and an arc. ノード及びアークの作成方法の説明図。Explanatory drawing of the creation method of a node and an arc. ノード及びアークの作成方法の説明図。Explanatory drawing of the creation method of a node and an arc. ネットワークの一例を示す図。The figure which shows an example of a network. ペナルティ関数の一例を示す図。The figure which shows an example of a penalty function. SOS1制約の説明図。Explanatory drawing of SOS1 restrictions. ユニット割当計画作成装置の機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the function structure of a unit allocation plan preparation apparatus. 列車ダイヤデータのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of train schedule data. 列車駅間データのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of the data between train stations. 駅属性データのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of station attribute data. ペナルティ値設定データのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of penalty value setting data. ユニット割当計画作成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a unit allocation plan creation process. 暫定ユニット割当計画作成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a provisional unit allocation plan creation process.

符号の説明Explanation of symbols

1 ユニット割当計画作成装置
10 CPU
20 操作部
30 表示部
40 通信部
50 ハードディスク
501 ユニット割当計画作成プログラム
503 列車ダイヤデータ
505 列車駅間データ
507 駅属性データ
509 車両運用計画データ
60 RAM
601 ペナルティ値設定データ
603 ネットワークデータ
605 ユニット割当計画データ
607 総ペナルティ値データ
70 バス
1 Unit allocation plan creation device 10 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Operation part 30 Display part 40 Communication part 50 Hard disk 501 Unit allocation plan preparation program 503 Train diagram data 505 Train inter-station data 507 Station attribute data 509 Vehicle operation plan data 60 RAM
601 Penalty value setting data 603 Network data 605 Unit allocation plan data 607 Total penalty value data 70 Bus

Claims (6)

コンピュータに、所与の列車ダイヤの各列車の各駅間それぞれに、列車を構成する単位であるユニットを割り当てる数を決定して、前記列車ダイヤに対する前記ユニットの割当計画を作成させるためのプログラムであって、
前記列車ダイヤに基づいて各列車の各駅の着発それぞれを表す着ノード及び発ノードを抽出する処理と、所与のユニット初期配置条件に基づいて各ユニットの初期留置駅での留置を表す初期留置ノードと各ユニットの最終留置駅を表す最終留置ノードとを設定する処理と、留置可能な駅への着ノードそれぞれの後に当該列車の一部又は全部のユニットを当該駅に留置することを表す滞留ノードを列挙する処理とを行って、列車運行にかかるユニットの事象を表すノードを作成するノード作成手段、
前記列車ダイヤに基づいて、前記ノード作成手段により作成されたノードのうち、ユニットの遷移可能性のあるノード間を結ぶアークを作成するアーク作成手段、
前記アーク作成手段により作成されたアークそれぞれに所定のユニット運用条件を満たすように0以上のユニットの割当数を充当して、前記列車ダイヤを実現するユニットの割当計画を作成する割当計画作成手段、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラム。
A program for determining the number of units to be assigned to each station of each train of a given train diagram and creating an allocation plan for the units for the train diagram. And
Processing for extracting arrival nodes and departure nodes representing arrivals and departures of each station of each train based on the train diagram, and initial detention representing detention at the initial detention station of each unit based on given unit initial arrangement conditions A process of setting a node and a final detention node representing the final detention station of each unit, and a stay indicating that a part or all of the train unit is detained at the station after each arrival node at the detainable station A node creation means for performing a process of enumerating nodes and creating a node representing an event of a unit related to train operation;
Based on the train diagram, among the nodes created by the node creation means, an arc creation means for creating an arc connecting between nodes that may have unit transitions;
Allocation plan creation means for creating an allocation plan for units for realizing the train diagram by applying an allocation number of zero or more units so as to satisfy a predetermined unit operation condition for each arc created by the arc creation means,
A program for causing the computer to function as
前記列車ダイヤの各列車の各駅間の予想利用者人数が予め与えられており、
前記ユニットには座席数及び/又は乗車定員が予め定められており、
前記割当計画作成手段が、
前記アーク作成手段により作成されたアークそれぞれに0以上のユニットの割当数を充当することで暫定割当計画を作成する暫定割当計画作成手段と、
前記暫定割当計画に含まれる発ノードと着ノード間のアークによって表される駅間走行アークに充当されたユニット数分の座席数及び/又は乗車定員と、当該駅間の予想利用者人数との差異を総ての駅間走行アークについて評価することで当該暫定割当計画を評価する評価手段と、
を有し、前記評価手段による評価結果が最高評価の暫定割当計画を割当計画とするように前記コンピュータを機能させるための請求項1に記載のプログラム。
The expected number of users between each station of each train of the train diagram is given in advance,
The unit has a predetermined number of seats and / or seating capacity,
The allocation plan creation means
Provisional allocation plan creation means for creating a provisional allocation plan by assigning the number of allocations of zero or more units to each arc created by the arc creation means;
The number of seats and / or boarding capacity for the number of units allocated to the travel arc between stations represented by the arc between the departure node and the arrival node included in the provisional allocation plan, and the expected number of users between the stations An evaluation means for evaluating the provisional allocation plan by evaluating the difference between all the travel arcs between stations,
The program according to claim 1, wherein the computer is caused to function so that a provisional allocation plan having the highest evaluation result by the evaluation unit is an allocation plan.
前記評価手段が、座席数及び/又は乗車定員に対する予想利用者人数の過不足が大きくなるに従ってより低く評価するとともに、不足になる場合の評価低減率よりも過剰になる場合の評価低減率の方を大きくして前記駅間走行アークの評価を行うように前記コンピュータを機能させるための請求項2に記載のプログラム。   The evaluation means evaluates lower as the excess or deficiency of the expected number of users with respect to the number of seats and / or the number of passengers becomes larger, and the evaluation reduction rate when the evaluation is excessive than the evaluation reduction rate when it becomes insufficient The program according to claim 2 for causing the computer to function so as to evaluate the traveling arc between stations with a larger value. 各駅それぞれについて列車の分割併合の可否と上り/下りの折返し可否とが予め駅条件として定められており、
前記ノード作成手段が、各駅それぞれの前記駅条件に従って滞留ノードを列挙し、
前記アーク作成手段が、各駅それぞれの前記駅条件に従って折返しアークを作成する、
ように前記コンピュータを機能させるための請求項1〜3の何れか一項に記載のプログラム。
For each station, whether or not trains can be divided and merged and whether or not they can be turned up and down are predetermined as station conditions.
The node creation means enumerates stagnant nodes according to the station conditions of each station,
The arc creating means creates a folded arc according to the station conditions for each station.
The program according to any one of claims 1 to 3, for causing the computer to function as described above.
前記割当計画作成手段が、列車の分割併合が不可で、且つ、上り及び下りの少なくとも一方の折返しが可能な駅条件が定められた駅に対応付けて作成された着ノード及び発ノードについて、当該着ノードを元ノードとするアークのうち多くとも1つのアークのみに1以上の割当数を充当して残余のアークに0を充当し、当該発ノードを先ノードとするアークのうち多くとも1つのアークのみに1以上の割当数を充当して残余のアークに0を充当する、ように前記コンピュータを機能させるための請求項4に記載のプログラム。   For the arrival node and the departure node created by the allocation plan creation means in association with a station where station division is possible, and train conditions that allow at least one of uplink and downlink are possible, At most one of the arcs with the destination node as the original node is assigned an allocation number of 1 or more, 0 is assigned to the remaining arcs, and at most one of the arcs with the source node as the destination node The program according to claim 4, wherein the computer is caused to function so as to allocate an allocation number of 1 or more only to arcs and 0 to the remaining arcs. 所与の列車ダイヤの各列車の各駅間それぞれに、列車を構成する単位であるユニットを割り当てる数を決定して、前記列車ダイヤに対する前記ユニットの割当計画を作成するユニット割当計画作成装置であって、
前記列車ダイヤに基づいて各列車の各駅の着発それぞれを表す着ノード及び発ノードを抽出する処理と、所与のユニット初期配置条件に基づいて各ユニットの初期留置駅での留置を表す初期留置ノードと各ユニットの最終留置駅を表す最終留置ノードとを設定する処理と、留置可能な駅への着ノードそれぞれの後に当該列車の一部又は全部のユニットを当該駅に留置することを表す滞留ノードを列挙する処理とを行って、列車運行にかかるユニットの事象を表すノードを作成するノード作成手段と、
前記列車ダイヤに基づいて、前記ノード作成手段により作成されたノードのうち、ユニットの遷移可能性のあるノード間を結ぶアークを作成するアーク作成手段と、
前記アーク作成手段により作成されたアークそれぞれに所定のユニット運用条件を満たすように0以上のユニットの割当数を充当して、前記列車ダイヤを実現するユニットの割当計画を作成する割当計画作成手段と、
を備えたユニット割当計画作成装置。
A unit allocation plan creation device for deciding the number of units to be assigned to each station of each train of a given train diagram and creating the unit allocation plan for the train diagram ,
Processing for extracting arrival nodes and departure nodes representing arrivals and departures of each station of each train based on the train diagram, and initial detention representing detention at the initial detention station of each unit based on given unit initial arrangement conditions A process of setting a node and a final detention node representing the final detention station of each unit, and a stay indicating that a part or all of the train unit is detained at the station after each arrival node at the detainable station Node creating means for performing node enumeration processing and creating a node representing an event of a unit related to train operation;
Based on the train diagram, out of the nodes created by the node creation means, an arc creation means for creating an arc connecting between nodes that may have unit transitions;
Allocation plan creation means for creating an allocation plan for units that realize the train schedule by assigning an allocation number of zero or more units so as to satisfy a predetermined unit operation condition for each arc created by the arc creation means; ,
A unit allocation plan creation device.
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