JP2019003259A - ダイヤ情報処理システムおよびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】交通機関のダイヤの変更に伴う座席予約への影響を算出して、ダイヤの策定業務に利用可能とする。【解決手段】コンピュータを用いて交通機関に関するダイヤ情報を扱うダイヤ情報処理システムは、少なくとも、交通機関の予約に係る指定座席または指定時間帯と乗車区間と座席数とを含む予約情報と、ダイヤ変更情報とを用いて、交通機関の座席や設備の配置を座標空間で表す仮想座標空間と、前記予約情報に関連して、ユーザが関心を持つ座席又は設備に関する情報を座標で表した座席関心点を生成する座席関心点算出部と、座席関心点算出部によって生成された、仮想座標空間と座席関心点に基づいて予約情報に座席を割当てる割当処理部と、割当処理部によって前記予約情報に割当てられた座席を前記予約情報と関連つけて出力する出力部とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ダイヤ情報処理システムおよびその方法に係り、特に鉄道やバス等の交通機関のダイヤの変更に伴う、座席予約への影響の処理に関するものである。

鉄道各社が運行している特急列車や新幹線等の優等列車のほとんどが、運行１〜２ヶ月前に行われる当日ダイヤの策定を待って、座席の予約を受付けている。当日ダイヤの策定では実際の列車本数や割当車両等の詳細が定められる。

座席の予約に関して、例えば、特許文献１には、利用者が指定して各種条件に基づいて座席を割り当てることができる座席予約システムが開示されている。このシステムによれば、旅客が指定した所定の条件からなる予約申込情報に基づいて全旅客を複数のグループに分類し、各グループに属する旅客同士が近接した座席となるよう所与の座席群の中から所定の座席を割当てることができる、としている。

また、ダイヤの作成ないし変更に関して、例えば特許文献２には、運行ダイヤの変更に基づく、運行情報の予測値の信頼性を運行情報の受け側で判断できるようにすることにより、受け側が運行計画の変更に対して適切に対応することが可能な運行情報配信システム、が開示されている。

特開２００４−１７１４５４号公報 特開２０１６−１９０６１９公報

最近では、旅客の予約をより柔軟に受付けるべく、当日ダイヤの策定と予約受付を並行的に行えるような予約方式が要望されている。例えば、実際の座席と予約を乗車数日前〜当日までに紐付ける時間帯予約方式が挙げられる。

例えば、旅客の予約を受付けた状態で当日ダイヤを策定する場合を考える。列車数変更や両数変更等のダイヤ変更を行うと、旅客に希望座席を割当てられないとか、座席割当済みの旅客の列車乗降位置が大きく変わってしまう等、旅客に対して不便を生じる可能性がある。そのため、予約受付と並行して当日ダイヤを策定するためには、上記のような新たな予約方式の導入に加えて、ダイヤ変更に伴う旅客座席割当への変更影響を考慮することが重要である。因みに、上記特許文献１および２には、予約受付と当日ダイヤの変更の両方を考慮することについては記載されていない。

［発明の目的］
そこで、本発明の目的は、交通機関のダイヤの変更に伴う座席予約への影響を算出して、ダイヤの策定業務に利用可能とすることにある。

本発明に係るダイヤ情報処理システムは、その好ましい例によれば、コンピュータを用いて、交通機関に関するダイヤ情報を扱うダイヤ情報処理システムであって、
少なくとも、該交通機関の予約に係る指定座席または指定時間帯と乗車区間と座席数とを含む予約情報と、ダイヤ変更情報とを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された、前記ダイヤ変更情報と前記予約情報を用いて、該交通機関の座席や設備の配置を座標空間で表す仮想座標空間と、前記予約情報に関連して、ユーザが関心を持つ座席又は設備に関する情報を座標で表した座席関心点を生成する座席関心点算出部と、
前記座席関心点算出部によって生成された、前記仮想座標空間と前記座席関心点に基づいて前記予約情報に座席を割当てる割当処理部と、
前記割当処理部によって前記予約情報に割当てられた座席を前記予約情報と関連つけて出力する出力部と、を有することを特徴とするダイヤ情報処理システム、として構成される。

本発明はまた、上記ダイヤ情報処理システムにおけるダイヤ情報処理方法としても把握される。

本発明によれば、交通機関のダイヤの変更に伴う座席予約への影響を算出して、ダイヤの策定業務に利用することができる。

一実施形態に係る座席予約システムの構成を示す図である。 座席予約装置のハードウェア構成を示す図である。 座席予約装置における座席割当処理を示すフローチャートである。 座席予約装置の座席割当処理における、座席割当変更検知処理Ｓ３４の動作を示すフローチャートである。 座席予約装置の座席割当処理における、座席関心点算出処理Ｓ３６の動作を示すフローチャートである。 座席関心点算出処理の具体例を示す図である。 座席予約装置の座席割当処理における、座席割当最適化処理Ｓ３７の動作を示すフローチャートである。 座席割当最適化処理の具体例を示す図である。 座席予約システムにおける予約情報の入力画面の例を示す図である。 座席予約システムにおける出力画面の例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
好ましい実施形態では、ダイヤ情報処理システムは座席予約システムに適用される。

図１は、座席予約システム１の全体構成例を示す図である。
座席予約システム１は、座席予約装置２０が通信ネットワーク３０を介してダイヤ作成システム１０に接続して、構成される。
座席予約システム１では、乗車する列車やその座席を指定して予約する通常の予約処理に加えて、乗車する時間帯と区間の組を指定することで座席の予約を行う方式（以下、時間帯予約という）によって座席を予約する。さらに、座席予約システム１は、車両運用や設備保守等の状況や需要予測の結果、すなわち、各列車の各座席指定区間に乗車を希望する旅客数の予測結果をきっかけにして、現在のダイヤに対して列車の走行時分や走行順序、列車数、車両数等を変更（以下、ダイヤ変更という）する場合に、旅客への座席割当を適切に変更し、座席予約への影響度を算出、出力する機能を有する。これにより、ダイヤ作成システム１０では、当日の運行までに様々なダイヤ変更が伴う当日ダイヤの策定業務を、旅客への座席変更の影響を踏まえた上で円滑に実施することができる。

以下、図１を参照して詳細について説明する。
座席予約システム１は、ダイヤ作成システム１０、携帯端末１１、駅端末１２および座席予約装置２０が、通信ネットワーク３０を介して互いに接続されて構成される。通信ネットワーク３０は例えばインターネットやＬＡＮ（Local Area Network）である。

ダイヤ作成システム１０は、鉄道網内を走行する各列車の当日ダイヤを管理するために用いるコンピュータであり、例えばパーソナルコンピュータやワークステーションである。ダイヤ作成システムは、過去の実績ダイヤや需要予測結果、管理者からの入力に基づいて一定期間ごとの基本ダイヤを作成して保持する。また、車両運用等の保守計画の進捗状況や需要予測結果の変動等に基づいて、管理者に対してダイヤ変更を促し、ダイヤ変更端末１０４を介してダイヤ変更を受付け、当日ダイヤを策定する。なお、ダイヤ変更は必ずしも管理者によって行われず、所定のアルゴリズムに従ってダイヤ作成システム１０が自動で行なってもよい。

ダイヤ作成システム１０は、上記処理を実現するプログラムがコンピュータで実行されることで実現される、実績取得部１０１と、ダイヤ管理部１０２と、需要予測部１０３の諸機能、及びダイヤ変更を行うための入出力ユーザインタフェースであるダイヤ変更端末１０４を有する。なお、これらの機能部をそれぞれ別のコンピュータが備えるようにし、ネットワークを介して情報をやり取りすることで当日ダイヤの策定を行うこともできる。ダイヤ作成システム１０による基本ダイヤの作成、ダイヤの管理、需要予測については通常の手法が用いられるものとして、ここでは説明を省略する。

携帯端末１１は、座席を予約しようとする、あるいは、座席の割当や変更を受けようとするユーザ（乗客）が操作する可搬型のコンピュータであり、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノート型コンピュータ等である。携帯端末１１を用いたユーザからの情報の入力およびユーザへの情報の提供については、これらのコンピュータにインストールされたプログラムを介して、あるいは、これらのコンピュータからウェブブラウザ等の汎用的なプログラムを用いて所定のウェブサイトにアクセスすることにより、座席予約装置２０との間で情報の授受ができるように構成されている。本実施形態では、以下、ユーザは座席の予約および座席の割当・変更のいずれにおいても携帯端末１１を使用するものとして説明するが、これに限るものでない。例えば、時間帯予約および座席の割当・変更のいずれかまたは両方について、デスクトップ型のパーソナルコンピュータや駅に設置している自動券売機等の専用端末を用いてもよい。

駅端末１２は上記専用端末の一例であり、ＩＣカードのリーダー機能を有し、後述のユーザＩＤを特定できる情報を上記ＩＣカードから読み取れるようにしたものである。本実施形態では、駅端末１２の備える機能はユーザＩＤの特定方法以外、携帯端末１１の備える機能と実質的に同様である。

座席予約装置２０は、例えばパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータであり、旅客からの予約を受け付ける処理と、それらの予約を実際の列車の座席に割り当てる処理を行う。本実施形態では、ダイヤ変更情報を受け入れて、座席割当処理において特徴的な処理を行う。

図２は、座席予約装置２０のハードウェア構成例を示す図である。
座席予約装置２０は、ＣＰＵ２０１、メモリ２０２、記憶装置２０３、通信インターフェース２０４、入力装置２０５および出力装置２０６を有するコンピュータにより構成される。記憶装置２０３は、各種のデータやプログラムを記憶する、例えばソリッドステートドライブやフラッシュメモリ等の記憶装置である。

通信インターフェース２０４は、通信ネットワーク３０に接続するためのインターフェースであり、例えばイーサネット（登録商標）に接続するためのアダプタ、公衆電話回線網に接続するためのモデム、無線通信を行うための無線通信機、シリアル通信のためのＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタやＲＳ２３２Ｃコネクタである。

入力装置２０５は、座席予約装置２０の操作者からのデータ入力を受け付けるための、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン等の装置である。出力装置２０６は、座席予約装置２０の操作者に情報を提示するための、例えばディスプレイやプリンタ、スピーカ等の装置である。

座席予約装置２０が有する、図１に示すような、通信部２１１、予約処理部２１２、ダイヤ変更反映部２１３および座席割当処理部２１４の諸機能部は、ＣＰＵ２０１が記憶装置２０３に記憶されているプログラムをメモリ２０２に読み出して実行することにより実現される。また、図１に示す記憶部２３０は、座席予約装置２０が備えるメモリ２０２および記憶装置２０３が提供する記憶領域の一部である。

ここで、記憶部２３０は、輸送計画データ２３１、旅客モデル２３２、予約情報リスト２３６、仮想座標空間リスト２３７、座席関心点リスト２３８、駅設備データ２３９、車両設備データ２４０、ダイヤ変更情報２４１および予約実績２４２を記憶する。

記憶部２３０が記憶する情報に関して、輸送計画データ２３１は、列車による旅客の輸送にかかる計画に関する情報である。輸送計画データ２３１には、例えば、この先数ヶ月間の当日ダイヤ、料金（乗車区間・座席指定区間ごとの運賃・各種料金との対応関係；ただし一般には料金クラス別）、指定席の数（定員）、時間帯予約向けに利用可能な座席数等の情報が含まれる。当日ダイヤには列車毎の発着駅、それら各々の駅に対する計画上の着発時刻と停車位置、各列車に割り当てる車両の情報を含み、これらの情報はダイヤ作成システム１０を介して適宜更新される。なお、前記料金の情報は、レベニューマネジメント等の公知の技術を用いるような場合には、予約タイミング（すなわち予約が乗車希望日時のどれくらい前に為されるか）ごとに管理するようにしてもよい。

旅客モデル２３２は、予約を受け付けた旅客ごとに登録される情報であり、割当可能な座席が複数存在する場合にどの座席を好むかを算出するための情報である。旅客モデル２３２は、需要モデル２３４、列車選択モデル２３５、座席選択モデル２３５を含む。需要モデル２３４、列車選択モデル２３５、座席選択モデル２３５は、過去の予約履歴と現在の予約情報から構築または更新するような公知の手法が用いられるものとして、ここでは説明を省略する。

予約情報リスト２３６は、受理された予約情報のリストである。予約情報とは、誰がどの列車種別の列車のどの座席指定区間をどの時間帯で何座席分、予約したかを示す情報である。予約情報には、さらに、どの列車のどの座席を割り当てたかを示す情報も含む。なお、割り当てられる列車や座席が確定していない場合には「未割当」を表す値が登録される。予約情報には、上記以外にも予約に関する各種の情報を含めることができる。本実施形態では、例えば、現在の「予約状態」を含めるものとする。予約状態には、乗車時間帯を指定した予約を受理しているがユーザに特定の列車の座席を割り当てていない「予約済」、ユーザに特定の列車の座席を割当て、かつ更なる座席の変更が不可能である「発券済」、ユーザに特定の列車の座席を割り当てたものの、その割当は変更されうる状態を示す「仮割当」という値が設定される。本実施形態では、さらに予約情報リスト２３６が座席割当変更フラグを含む。なお、予約情報リスト２３６は、各々の予約情報の乗車日ごとに管理されるが、本実施形態では主にある一日の予約情報の扱いについて例示する。

駅設備データ２３７は、各駅が保有する設備の配置情報、例えばプラットホーム上の列車停車位置、階段、売店および待合室等の施設の配置情報を含む。配置情報は、各設備の属性と、その位置座標としてＧＰＳ（Global Positioning System）座標を含むように構成される。なお、駅設備データ２３７には、座席予約システム１で扱う路線に含まれる全ての駅に関する施設の配置情報が設定されているものとする。

車両設備データ２３８は、座席予約システム１で扱う路線を走行する全ての車両に関する設備の配置情報、例えば喫煙室、洗面所、多目的トイレ、授乳室等の施設の配置情報を含む。配置情報は、各設備の属性と、その位置座標として設置されている車両番号および隣接する座席の座席番号等の情報を含む。

ダイヤ変更情報２３９は、ダイヤ作成システム１０が作成したダイヤ変更情報そのものである。ダイヤ変更情報２３９は、ダイヤ変更された各列車と割当車両や車両数、各駅での停車位置等の情報を含む。

予約実績２４０は、前記予約情報のうち「発券済」となった予約情報について旅客毎に分類し、リスト化した各旅客の予約実績である。予約実績の各要素は、上記予約情報に含まれる情報である。

仮想座標空間リスト２４１は、列車内の所定の位置を基準点として全て座席や設備の配置を座標として表わすリストである。例えば、下記の式で表される。
仮想座標空間リスト＝{引数(キー):(列車ID), 値:仮想座標空間}

例えば１０両編成の車両の場合、例えば１両目の１行１列目の座席を基準点として、１０両編成の車両の全て座席や設備の配置を座標で表す。列車の座席は、通常、車両ｎ（ｎ＝１〜１０）の座席番号ｍのように特定するが、１両目の１行１列目の座席を基準点とする意味から「仮想座標空間」ということにする。仮想座標空間は、当日ダイヤに含まれる各列車に関する、列車の座席配置および設備配置の情報が仮想座標空間中の各座標に対応付けられて構成される。設備配置情報には、図６に示すように、喫煙場所やトイレ、降車駅のホーム階段の場所等の情報が含まれる。仮想座標空間はダイヤ変更情報によって適宜更新される（詳細は図５を参照して後述）。

仮想座標空間のメリットは以下の通りである。現状のダイヤ作成ないし変更システムにおいて、特にダイヤ変更に車両外の変更が含まれる場合、列車停車位置の変更等を考慮することができず、不便な割当てとなる。仮に、座席再割当時に車両内の設備位置が把握できたとしても、停車位置などの車両外部の環境変更を考慮する手段は見当たらない。本実施形態における仮想座標空間の導入により、座標上に簡単に属性をマッピングできるという利点がある。列車の車両構成が変更された場合や駅ホームでの列車停車位置が変更された場合に座標空間上の属性を更新（トイレや階段が近い場所を表す座標を更新）すれば、座席を再割当てすることができる。

座席関心点リスト２４２は、列車及び座席の予約情報ごとに指定される、乗客が関心を持つ座席や設備等を表すリストである。座席関心点リストは、例えば、下記式で表される。
座席関心点リスト＝{引数(キー):(予約ID, 列車ID), 値:座席関心点}

例えば、各予約情報に設定された喫煙車両や窓側席等の座席希望や乗降車駅といった、座席希望に関連する種々の情報を仮想座標空間に対応付けた座標点（以後、座席関心点という）で表わす。座席関心点は、各予約情報および各仮想座標空間に対応付けられて構成される。座席関心点の算出については、図５及び図６を参照して後述する。

座席関心点の導入により、旅客ごとに座席関心点の数やそれらに対する重要度を設定できるため、旅客の嗜好に応じて適切な座席を割り当てる計算ができるという利点がある。また、ダイヤ変更が起こっても仮想座標空間中に存在する各属性を持つ座標にしたがって座席関心点を簡単に再設定することができる。仮に、座席関心点の考えを適用しない場合、全旅客に対して均一な方法（例えば予約時刻の優先順で割当てる等）でしか座席を割当てることができない。

座席予約装置２０が有する機能部のうち、予約処理部２１２は、携帯端末１１から座席予約要求を受け付けるとともに、現在の予約受付状況から予約の受理または謝絶を判断して応答する（予約受理可否判定処理ということがある）。この予約受理可否判定処理については、公知の手法が用いられるので、ここでは説明を省略する。

ダイヤ変更反映部２１３は、ダイヤ作成システム１０からダイヤ変更情報を受け付けて、それを記憶部２３０のダイヤ変更情報２３９に記憶する。そして、座席割当処理部２１４に対して旅客の座席割当変更を行うように指示する。ダイヤ変更反映部２１３は、座席割当の変更を促す機能である。

座席割当処理部２１４は、ダイヤ変更情報２３８で変更された各車両の座席配置に対して、予約情報リスト２３６の各予約情報に含まれる各種の情報に則り、各予約情報に座席を割当てる。座席割当処理部２１４は、座席関心点算出部２１５、割当処理部２１６および結果出力部２１７を有して構成される。

座席関心点算出部２１５は、各予約情報に設定されている座席希望の情報や乗降車駅の情報等の観点に基づいて座席関心点を算出する（詳細は図５、６を用いて後述）。割当処理部２１６は、座席関心点に基づいて、各予約情報への割当座席を算出する（詳細は図７、図８を用いて後述）。結果出力部２１７は、割当処理部２１６で割り当てられた座席について、各予約情報に設定された各種情報を出力する。結果出力部２１７からの出力は、ダイヤ変更端末１０４に転送されて表示される。

図３は、座席予約装置２０における座席割当の基本的な処理動作を示す図である。
座席予約装置２０は、ダイヤ変更情報を受信した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、座席割当処理部２１４において、予約情報中の予約ＩＤおよび列車ＩＤをキーとし座標関心点を値とする座席関心点リストを初期化する（Ｓ３２）。さらに、座席割当処理部２１４において、座席列車ＩＤをキーとし仮想座標空間を値とする仮想座標空間リストを初期化する（Ｓ３３）。

その後、座席関心点算出部２１５において、予約情報毎に座席関心点リストおよび仮想座標空間リストの算出処理を実行する（Ｓ３４〜Ｓ３７）。これらの算出処理では、まず操作中の予約情報について座席割当を変更する必要があるかを判定する座席割当変更検知処理を実行する（Ｓ３４）。その結果、座席割当を変更する必要がある場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、座席関心点および仮想座標空間情報を算出する座席関心点算出処理を実行して（Ｓ３６）、算出結果を座席関心点リストおよび仮想座標空間リストに追加する。一方、処理Ｓ３４において操作中の予約情報について座席割当変更が必要ない場合（Ｓ３４：ＮＯ）は次の予約情報の操作に移る。なお、座席割当変更検知処理Ｓ３４及び座席関心点算出処理Ｓ３６については、図４および図５を参照して後述する。

その後、割当処理部２１６において、座席関心点リストおよび仮想座標空間リストに基づいて各予約への割当座席を算出する座席割当最適化処理を実行する（Ｓ３７）。その結果、結果出力部２１７において座席割当結果に関する結果値を算出し（Ｓ３８）、ダイヤ変更内容と座席割当の処理結果を、ダイヤ変更端末１０４に転送して表示して（Ｓ３９）、処理を終了する。また、処理Ｓ３１でダイヤ変更を受信しなかった場合（Ｓ３１：ＮＯ）、処理を終了する。なお、座席割当最適化処理Ｓ３７については、図７を参照して後述する。

次に、図４を用いて、図３の座席割当変更検知処理（Ｓ３４）について詳述する。
まず、操作中の予約情報がダイヤ変更で影響を受けるかを判定する（Ｓ３４１）。
これは、予約対象の列車または予約の利用時間帯が、ダイヤ変更情報に含まれる列車即ちダイヤ変更の影響を受ける列車か、及び利用時間帯がダイヤ変更の影響を受ける列車に割当てられる可能性があるか、で判定する。判定の結果、影響を受ける列車または利用時間帯であれば（Ｓ３４１：ＹＥＳ）、予約状況に基づく座席割当変更判定処理（Ｓ３４２、Ｓ３４３）に移行する。処理Ｓ３４１がＮＯであれば、座席割当変更不要な予約情報と判断して処理を終了する。

予約状況に基づく座席割当変更判定処理では、予約状況が「未割当」を含む場合（Ｓ３４２：ＹＥＳ）、または「発券済」でない場合（Ｓ３４２：ＹＥＳ、またはＳ３４３：ＮＯ）は座席割当変更が必要な予約情報と判断して、予約情報の座席割当変更フラグを真にして（Ｓ３４４）、処理を終了する。予約状況が「発券済」である場合は（Ｓ３４３：ＹＥＳ）、座席割当変更不可の予約情報と判断して処理を終了する。

次に、図５及び図６を用いて、図３の座席関心点算出処理（Ｓ３６）について詳述する。
この処理では、予約情報の座席割当先となる列車群について繰り返し処理（Ｓ３６１〜Ｓ３６７）を実行して、予約情報に対応する座席関心点および仮想座標空間を算出する。なお、座席割当先の列車群については、予約情報の利用時間帯や乗車区間等の情報から一意に列車群を抽出できる。

繰り返し処理（Ｓ３６２〜Ｓ３６７）では、まず操作中の列車の座席配置、設備情報および座席割当状況を読み込む（Ｓ３６２）。そして、読み込んだ情報に基づいて座席割当用の仮想座標空間を生成して（Ｓ３６３）、それを仮想座標空間リストに登録する（Ｓ３６４）。

図６に、仮想座標空間を生成する処理の具体例を示す。
ある列車の座席配置を読み込んだ後（３６０１）、先頭車両の端座席を基準点として二軸を取り、仮想座標空間を生成する（３６０２）。この仮想座標空間において、各座標に設備情報に基づいて割当可能又は不可能な座席、通路、喫煙エリア等といった属性情報が紐付いている。

次に、生成した仮想座標空間中から、予約情報中の希望座席に関連する情報に対応する座席関心点を抽出する（Ｓ３６５）。この処理では、図９に示す予約画面で受付けられた明示的な座席希望の情報（例えば、喫煙エリアに近い座席等）や、乗降駅の設備情報、ダイヤ変更情報、予約実績等から算出される暗黙的な座席希望の情報（例えば、降車駅ホームで階段の近い車両等）について、仮想座標空間中の座標に紐付いた属性情報に基づき対応付けられる点を座席関心点として抽出する。

具体例として、ある予約情報に関して仮想座標空間中から座席関心点を抽出した様子を図６に示す（３６０３）。この例では、ある予約情報に関して３つの座席関心点（３６０４、３６０５、３６０６）を生成している。座席関心点３６０４は予約者が喫煙者であることに対応して生成される。座席関心点３６０５は、降車駅の駅設備情報に含まれる階段の位置情報とダイヤ変更情報に含まれる降車駅での列車停車位置情報からホーム階段が最も近い車両位置を算出し、その車両位置に対応する点を仮想座標空間から抽出する。座席関心点３６０６は、予約者の予約実績に基づいて予約する座席の傾向を算出し、その座席位置に対応する点を仮想座標空間から抽出する。

繰り返し処理（Ｓ３６２〜Ｓ３６７）の最後に、上述のようにして抽出された各座席関心点は、予約者がどの座席を重視するかを表す所与の座席選択モデル２３５に基づいて、それぞれの重みを算出して（Ｓ３６６）、その重みとともに座席関心点を座席関心点リストに追加する（Ｓ３６７）。

次に、図７および図８を用いて、図３の座席割当最適化処理（Ｓ３７）について詳述する。以後、本実施形態では、各予約情報に割当てる座席を決定する最適化問題を、各座席に各予約情報を割当てるか否かを表す二値の決定変数（０：未割当、１：割当）を用いた０１整数計画問題として定式化することを念頭に説明するが、これは本発明の定式化方法を限定するものではない。公知の定式化方法を用いて、いずれかの数理計画問題に変換することも可能である。

まず、座席割当に関する最適化問題に関して決定変数や制約条件を初期化する（Ｓ３７１）。ここで、初期化とは、最適化問題の空モデルを生成することを意味する。また、「最適化問題を解く」とは、一般的に、空モデルを生成した後に変数や制約条件をモデルに登録、構築していき、モデル構築の完了後はある目的関数のもと解探索を行うことで最適な解を得ることをいう。

次に、予約情報リストから座席割当変更が必要な予約情報を抽出して（Ｓ３７２）、予約受付日時等の情報に基づいて、抽出した予約情報を順位付けする（Ｓ３７３）。次に、予約情報リスト中の全ての予約情報について、上述の二値の決定変数および座席割当に関する制約条件および座席関心点との重み付け距離和を算出する繰り返し処理を実行する（Ｓ３７４〜Ｓ３８０）。

繰り返し処理（Ｓ３７４〜Ｓ３８０）では、まず操作中の予約情報の割当先となる列車群を抽出し、走行時刻やＩＤを基に順位付けする（Ｓ３７４）。次に、操作中の予約情報に対応する座席関心点を座席関心点リスト２４２から抽出する（Ｓ３７５）。次に、仮想座標空間リスト２４１からＳ３７４で抽出した列車に対応する仮想座標空間を抽出し、各仮想座標空間中の割当可能な各座席の座標（以後、割当候補点群という）に関して、操作中の予約情報を割当てるか否かを表す二値の決定変数を定義し、上述の最適化問題に追加する（Ｓ３７６）。

次に、各列車に関する定員数（停車駅区間ごとに受付可能な予約数）や、操作中の予約情報に含まれる乗降駅区間、座席数等が守られるように、決定変数に関する制約条件を生成し、上述の最適化問題に追加する（Ｓ３７７）。次に、列車の順位付けを考慮して、割当候補点群中の各点について上述の座席関心点との重み付け距離和を定義する（Ｓ３７８）。

図８に、処理Ｓ３７８で定義される重みづけ距離和の具体例を示す。図示のように、仮想座標空間中のある予約情報の割当可能座席に対応する点と各座席関心点の二点間の距離を算出し、図５のＳ３３６にて座席関心点毎に与えられた重みをかけあわせることで重み付け距離和を定義する。操作中の予約情報に含まれる予約座席数が二人以上（以後、グループ予約という）であった場合は、図示のように、それぞれに割当てる座席間の距離に関しても上述の重み付け距離和に追加することで、グループ予約の座席隣接度も考慮することができる。

次に、上述で割当候補点群中の各点について算出した重み付け距離和を予約情報の順位に基づいてさらに重み付けを行い（Ｓ３７９）、上述の二値の決定変数をかけあわせた上で最適化問題の目的関数に追加する（Ｓ３８０）。

繰り返し処理（Ｓ３７４〜Ｓ３８０）による最適化問題の定式化が完了した後は、混合整数線形計画法やシンプレックス法等の公知の探索アルゴリズムを用いて、目的関数が最小となるような各決定変数の解を導出することで、各予約情報への割当座席を求める（Ｓ３８１）。ここで、上述の二値の決定変数は各予約情報および各座席に関して定義していることから、値が「１」となっている決定変数は、その変数に対応する予約情報に、その変数に対応する座席が割当てられたことを意味する。

図９は、座席予約システムにおける、携帯端末１１や駅端末１２に表示される予約入力画面の例を示す。予約入力画面９０は、乗車区間、乗車日、座席数、時刻指定、列車指定等の入力項目を含み、ユーザによって指定される種々の情報が予約情報に反映される。ここで、「座席希望」９０１は座席希望に関する一部の選択肢のみを表示しているが、これは受け付け可能な座席希望を限定するものではない。本来は駅設備情報や車両設備情報によって様々な項目を設定できるため、座席予約システム１のユーザは任意の項目に絞って入力を受け付けるように変形してもよい。また、座席希望の項目「いつもの座席」９０２を受付けた場合は、予約者の過去の予約実績を学習することで生成される座席希望に関する設定を読み込み、または予約者が事前に設定した座席希望に関するテンプレート設定を読み込みして、座席予約装置２０は予約者に紐づく座席設定を自動で設定することができる。

図１０は、座席予約システムにおける、ダイヤ変更の影響処理結果を表示する出力画面の例を示す。処理結果画面１００は、図３の処理Ｓ３９において、ダイヤ作成システム１０のダイヤ変更端末１０４に表示される。処理結果画面１００は、ダイヤ変更内容１００１、ダイヤ変更一括表示ボタン１００２、処理結果１００３の各表示項目を含んで構成される。ダイヤ変更内容１００１は受信したダイヤ変更情報に含まれる一件の変更をテキスト形式で表示する表示部である。また、ダイヤ変更一括表示ボタン１００２を押下するとダイヤ変更情報に含まれる全ての変更内容を表示する、または全ての変更内容を含んだダイヤ図を変更前のダイヤ図と同時に表示することができる。

処理結果１００３は、ダイヤ変更による処理結果と、予約情報が含む座席希望と実際に割当てた座席との差分（カッコ表示で示される）を項目ごとに表示する。図示の例では、処理結果１００３には、ダイヤ変更情報の入力に伴い算出された予約情報への割当座席について、座席変更となった予約情報の数に関する指標（２つ）と、駅設備や車両設備への移動距離に関する指標（４２メートル）と、座席希望の達成度に関する指標（確保できなかった客の組数：０組）等が含まれる。なお、図１０は、処理結果画面の一例であり、表示内容はこれに限定されるものではない。本来は受付けた座席希望に関して様々な項目を設定できるため、ダイヤ変更端末１０４にはそれら項目単独または各項目の組合せによって算出可能な指標を任意に表示してよい。

ダイヤ作成の管理者は、処理結果画面の内容を見て、今回のダイヤ変更が妥当であるか否かを判断することができる。もし、管理者が、処理結果は大幅な座席変更等を伴うのでダイヤ変更が適当でないと判断した場合、更にダイヤ再変更案を作成して、このダイヤ再変更案に基づいて、上記実施形態で説明した処理ルーチンを再度実行することができる。

以上、本発明の一実施形態によれば、交通機関のダイヤの変更に伴う座席予約への影響の算出結果を表示（可視化）して、当日ダイヤの策定業務に利用することが可能となる。ダイヤ作成の管理者は、表示を見て、予約された座席の変更の影響を出来るだけ小さくして、当日ダイヤの策定業務を円滑に行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々変更、改良して実施できる。
例えば、本実施形態では、ダイヤ情報処理システムを座席予約装置に適用して座席予約システムとして実現する例を説明した。その意味では、本発明は座席予約装置又はそのシステムとして把握することができる。

しかし、本発明は、ダイヤ変更が座席予約に及ぼす影響を算出するという観点からすれば、必ずしも座席予約装置に適用することに限定されない。例えば、ダイヤ作成システムにおいて実現することも可能である。その場合、図１に示す、ダイヤ変更反映部２１３や座席割当処理部２１４等の機能部、及び記憶部２３０に記憶される仮想座標空間リスト２４１や座標関心点リスト２４２及び必要なデータを、ダイヤ作成システム１０を構成するコンピュータ及び記憶部に持たせることになる。この場合、本発明は、ダイヤ作成システム或いはダイヤ作成システムにおけるダイヤ変更処理装置ないし方法、或いはダイヤ作成システムにおけるダイヤ変更の影響度処理装置ないし方法、と把握することができる。

また、上記実施形態は、ダイヤ変更が座席予約に及ぼす影響を算出するという観点の例であるが、当初の座席予約とダイヤ変更後の差分を結果画面に表示しているが、その差分を両者の乖離と呼んでもよいであろう。また、処理結果１００３の各項目において両者の乖離が一定値を超えた場合、結果出力部２１７は一定値を超えた項目について、表示色を変え或いはブリンク表示することも可能である。このように表示すれば、ダイヤ作成の管理者により注意を促すことができる。

１…座席予約システム、１０…ダイヤ作成システム、１０１…実績取得部、１０２…ダイヤ管理部、１０３…需要予測部、１０４…ダイヤ変更端末、１１…携帯端末、１２…駅端末、２０…座席予約装置、２０１…ＣＰＵ、２０２…メモリ、２０３…記憶装置、２０４…通信インターフェース、２０５…入力装置、２０６…出力装置、２１１…通信部、２１２…予約処理部、２１３…ダイヤ変更反映部、２１４…座席割当処理部、２１５…座席関心点算出部、２１６…割当処理部、２１７…結果出力部、２３０…記憶部、２３１…輸送計画データ、２３２…旅客モデル、２３３…需要モデル、２３４…列車選択モデル、２３５…座席選択モデル、２３６…予約情報リスト、２３７…駅設備データ、２３８…車両設備データ、２３９…ダイヤ変更情報、２４０…予約情報、２４１…仮想座標空間リスト、２４２…座席関心点リスト。

Claims (11)

1. コンピュータを用いて、交通機関に関するダイヤ情報を扱うダイヤ情報処理システムであって、
   少なくとも、該交通機関の予約に係る指定座席または指定時間帯と乗車区間と座席数とを含む予約情報と、ダイヤ変更情報とを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された、前記ダイヤ変更情報と前記予約情報を用いて、該交通機関の座席や設備の配置を座標空間で表す仮想座標空間と、前記予約情報に関連して、ユーザが関心を持つ座席又は設備に関する情報を座標で表した座席関心点を生成する座席関心点算出部と、
   前記座席関心点算出部によって生成された、前記仮想座標空間と前記座席関心点に基づいて前記予約情報に座席を割当てる割当処理部と、
   前記割当処理部によって前記予約情報に割当てられた座席を前記予約情報と関連つけて出力する出力部と、
   を有することを特徴とするダイヤ情報処理システム。
2. 前記座標関心点算出部は、
   前記ダイヤ変更情報と前記予約情報を用いて、各列車の座席配置と設備配置と座席割当状況と停車駅ごとの駅設備配置を表す仮想座標空間リストを生成し、
   更に、前記座標関心点を、前記予約情報中の座席希望に関連する情報に対応付けられた前記仮想座標空間中の座標として表す座席関心点リストを生成し、
   前記記憶部は、生成された前記仮想座標空間リストと、前記座席関心点リストとを記憶し、
   前記割当処理部は、前記仮想座標空間リストと、前記座席関心点リストを用いて、前記予約情報に座席を割当てる
   ことを特徴とする請求項１に記載のダイヤ情報処理システム。
3. 前記座席関心点算出部は、前記予約情報に設定された座席希望に関連する情報に基づいて生成される前記仮想座標空間中の各座席関心点について、各旅客に関する列車、座席選択確率またはパラメータに従って前記座席関心点を重み付けして、前記座席関心点を重みとともに出力することを特徴とする請求項１に記載のダイヤ情報処理システム。
4. 前記割当処理部は、前記予約情報に設定された各種情報に基づいて、各々の予約情報に割当可能な座席に関する制約条件を設定し、各々の予約情報への割当座席の座標と前記座席関心点との重み付け距離和を前記仮想座標空間に基づいて定式化し、各々の重み付け距離和の総和を最小化するような数理計画問題を解くことで、各々の前記予約情報への割当座席を出力することを特徴とする請求項１に記載のダイヤ情報処理システム。
5. 前記割当処理部は、予約受付日時の情報を元に前記予約情報の順位付けして、前記の数理計画問題を解き、各々の前記予約情報への割当座席を出力することを特徴とする請求項１に記載のダイヤ情報処理システム。
6. 前記出力部に接続される端末は、前記ダイヤ変更情報の入力に伴い算出された前記予約情報への割当座席について、座席変更となった前記予約情報の数に関する指標と、駅設備や車両設備への移動距離に関する指標と、座席希望の達成度に関する指標と、を含む画面を表示することを特徴とする請求項１に記載のダイヤ情報処理システム。
7. 前記コンピュータは、座席予約処理を行う座席予約装置を構成し、
   該座席予約装置には、ダイヤの作成及びダイヤ変更に際して該ダイヤ情報を処理するダイヤ作成システムと、ユーザが座席予約のために操作する端末と、が接続され、
   前記座標関心点算出部は、前記端末で取得される前記予約情報から抽出される情報を用いて、前記座標関心点を算出する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項記載のダイヤ情報処理システム。
8. コンピュータを用いて、交通機関に関するダイヤ情報を扱うダイヤ情報処理方法であって、
   少なくとも、該交通機関の予約に係る指定座席または指定時間帯と乗車区間と座席数とを含む予約情報と、ダイヤ変更情報とを記憶部に記憶するステップと、
   前記記憶部に記憶された、前記ダイヤ変更情報と前記予約情報を用いて、該交通機関の座席や設備の配置を座標空間で表す仮想座標空間を生成する第１の生成ステップと、
   前記予約情報に関連して、ユーザが関心を持つ座席又は設備に関する情報を座標で表した座席関心点を生成する第２の生成ステップと、
   前記生成された、前記仮想座標空間と前記座席関心点に基づいて前記予約情報に座席を割当てる割当処理ステップと、
   前記割当処理ステップによって前記予約情報に割当てられた座席を前記予約情報と関連つけて出力するステップと、
   を有することを特徴とするダイヤ情報処理方法。
9. 前記第１の生成ステップは、前記ダイヤ変更情報と前記予約情報を用いて、各列車の座席配置と設備配置と座席割当状況と停車駅ごとの駅設備配置を表す仮想座標空間リストを生成し、
   前記第２の生成ステップは、前記座標関心点を、前記予約情報中の座席希望に関連する情報に対応付けられた前記仮想座標空間中の座標として表す座席関心点リストを生成し、
   生成された前記仮想座標空間リストと、前記座席関心点リストとを前記記憶部に記憶し、
   前記割当処理ステップは、前記仮想座標空間リストと、前記座席関心点リストを用いて、前記予約情報に座席を割当てる
   ことを特徴とする請求項１に記載のダイヤ情報処理方法。
10. 前記第２の生成ステップは、前記予約情報に設定された座席希望に関連する情報に基づいて生成される前記仮想座標空間中の各座席関心点について、各旅客に関する列車、座席選択確率またはパラメータに従って前記座席関心点を重み付けして、前記座席関心点を重みとともに出力することを特徴とする請求項８に記載のダイヤ情報処理方法。
11. 前記割当処理ステップは、前記予約情報に設定された各種情報に基づいて、各々の予約情報に割当可能な座席に関する制約条件を設定し、各々の予約情報への割当座席の座標と前記座席関心点との重み付け距離和を前記仮想座標空間に基づいて定式化し、各々の重み付け距離和の総和を最小化するような数理計画問題を解くことで、各々の前記予約情報への割当座席を出力することを特徴とする請求項８に記載のダイヤ情報処理方法。

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