JP2020023234A - 情報処理システム、及び情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運用コストを抑えつつ交通機関の混雑を効果的に軽減する。【解決手段】交通機関の運用に関する情報を管理する情報処理システムは、交通機関の需要予測を行い、交通機関のダイヤ情報を管理し、交通機関の運賃情報を管理し、需要予測の結果に応じて、ダイヤ及び運賃のうちの少なくともいずれかの変更案を生成し、変更案をダイヤ情報または運賃情報に適用する。情報処理システムは、ある時間帯における需要の増加量が予め設定された第１閾値以上となると変更案を生成する。情報処理システムは、需要の増加量が第２閾値以上である場合、ダイヤの変更案及び運賃の変更案の双方を生成し、需要の増加量が第２閾値未満、かつ、予測対象の時間帯が混雑予想時間帯であればダイヤの変更案を生成し、需要の増加量が第２閾値未満、かつ、予測対象の時間帯が混雑予想時間帯でなれば運賃のダイヤの変更案を生成する。【選択図】図３

Description

本発明は、情報処理システム、及び情報処理方法に関する。

鉄道、バス、船舶、飛行機などの交通機関は予め決められたダイヤに従って運行している。そのため、イベントの開催時等、通常時と比べて何らかの理由で需要が大きく増えた場合に混雑が発生することがある。

こうした交通機関の混雑を解消する方法として、例えば、特許文献１には、同一目的地への移動に用いられる交通機関に乗車している人の混雑度に応じて、複数の交通機関毎に、ポイントを算出するポイント算出装置が、混雑度を取得し、交通機関毎に、それぞれの混雑度に応じたポイントを算出し、交通機関に対して算出されたポイントを、当該交通機関に乗り込んだ利用者に対して割り当て、取得した全ての混雑度を用いて、混雑度が増加する順に、ポイントが減少するように、対応する交通機関毎に、振り分けるポイントを算出することが記載されている。

また例えば、特許文献２には、少なくとも出発駅と到着駅と到着希望時刻とが旅客人数分記憶された旅客要求データベース（以下、旅客要求ＤＢと称する。）を備えたコンピュータが、所与の列車ダイヤに対して、旅客要求ＤＢに記憶された全ての旅客が利用した場合の各旅客の不効用値を旅客コストとして算出して総計し、所与の列車ダイヤに対して、当該ダイヤを運行した場合の事業者の運行コストを算出し、候補解ダイヤを所与の列車ダイヤとして与え、旅客コスト及び運行コストを算出する処理を、候補解ダイヤを変更処理しつつ繰り返し行わせ、算出された旅客コスト及び運行コストの合計が最も低い候補解ダイヤを回答ダイヤとして決定することが記載されている。

国際公開第２００５／０９８６９７号

特開２００７−２３７９４８号公報

上記の特許文献１では、交通機関に対して算出されたポイントを、当該交通機関に乗り込んだ利用者に対して割り当てることにより交通機関の混雑を分散させるようにしている。しかし列車や車両等の交通機関は定員が限られているため、例えば、需要が急増した場合には必ずしも対応することができない。また特許文献２では、旅客の不効用値である旅客コスト及び事業者の運行コストに基づきダイヤを変更するものであるが、混雑解消のためにダイヤを増便すればコストの増大は避けられない。

また特許文献１及び特許文献２の方法を組み合わせることも考えられるが、両者を単純に組み合わせただけでは必ずしも期待する効果が得られないことがある。例えば、朝のラッシュ時にポイントの提供を行っても、遅刻が許されない状況にある利用客が多ければ混雑軽減の効果を期待することができない。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、運用コストを抑えつつ交通機関の混雑を効果的に軽減することが可能な、情報処理システム、及び情報処理方法を提供する
ことを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の一つは、交通機関の運用に関する情報を管理する情報処理システムであって、前記交通機関の需要予測を行う需要予測部、前記交通機関のダイヤに関する情報であるダイヤ情報を管理するダイヤ情報管理部、前記交通機関の運賃に関する情報である運賃情報を管理する運賃情報管理部、前記需要予測の結果に応じて、前記ダイヤ及び前記運賃のうちの少なくともいずれかの変更案を生成する変更案生成部、及び、ダイヤの前記変更案を前記ダイヤ情報に適用し、運賃の前記変更案を前記運賃情報に適用する、変更案適用部、を備える。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、運用コストを抑えつつ交通機関の混雑を効果的に軽減することができる。

情報処理システムの概略的な構成を示す図である。 変更案生成装置のハードウェア構成を示す図である。 変更案生成装置が備える主な機能を示す図である。 情報処理システムが行う処理の流れを説明するシーケンス図である。 効果目標値設定画面の一例である。 効果目標値情報の一例である。 需要予測情報の一例である。 ダイヤの変更案の一例である。 運賃の変更案の一例である。 変更案生成処理を説明するフローチャートである。 変更案確認画面の一例である。 変更案適用処理の一例である。 利用者向けサービス画面の一例である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１に本発明の一実施形態として説明する、交通機関の運用に関する情報を管理するシステム（以下、情報処理システム１と称する。）の概略的な構成を示している。同図に示すように、情報処理システム１は、変更案生成装置１０、需要予測システム２０、運行管理システム３０、及び運賃精算システム４０を含む。これらはいずれも情報処理装置（コンピュータ）を用いて構成されており、通信ネットワーク５を介して互いに通信が可能な状態で接続されている。通信ネットワーク５は、例えば、ＷＡＮ（Wide Area Network）
、ＬＡＮ（Local Area Network）、イントラネット、公衆通信網、専用線等である。

変更案生成装置１０、需要予測システム２０、運行管理システム３０、及び運賃精算システム４０は、これらのうちの２以上を共通の情報処理装置により実現してもよい。またこれらはいずれも仮想サーバやクラウドシステム（cloud system）におけるクラウドサーバ（cloud server）のように仮想的なリソースを用いて実現されるものであってもよい。需要予測システム２０、運行管理システム３０、及び運賃精算システム４０の夫々が提供する機能は、例えば、各システムを構成する情報処理装置のプロセッサが記憶装置に格納
されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。

情報処理システム１は、交通機関における需要予測や運行管理、運賃（利用料金）精算、ダイヤや運賃の計画等を行う。以下では交通機関が鉄道である場合を例として説明するが、交通機関の種類は必ずしも限定されず、例えば、バス、船舶、航空機等、他の種類の交通機関であってもよい。需要予測システム２０、運行管理システム３０、及び運賃精算システム４０は、いずれも公知の装置やシステムを用いて実現することができる。

需要予測システム２０は、交通機関の需要予測を行う機能である需要予測部２１を備える。需要予測部２１は、例えば、過去の統計データ、鉄道路線の周辺で開催される最新のイベント情報、駅に設置されている監視カメラの映像等のセンサデータや自動改札機の入出場状況等のリアルタイムデータに基づき、交通機関の将来（未来）の利用者（旅客）の需要を予測する。尚、交通機関の需要予測は、公知のＡＩ手法や機械学習の方法を用いて行ってもよい。需要予測部２１は、需要を予測した結果（以下、需要予測情報と称する。）を通信ネットワーク５を介して変更案生成装置１０に提供（送信）する。需要予測システム２０は、予め設定されたスケジュールで交通機関の需要予測を繰り返し行い、都度の需要予測の結果を蓄積記憶する。

運行管理システム３０は、列車の運行を管理するシステムである。運行管理システム３０は、例えば、列車追跡装置、自動進路制御装置、列車ダイヤ(ダイヤグラム)生成装置、列車ダイヤ管理装置、運転整理装置等を備える。運行管理システム３０は、信号機や転轍機、列車在線位置等の制御や監視、管理を行い、交通機関のダイヤに関する情報であるダイヤ情報に従って列車を安全／正確に運行する。運行管理システム３０は、ダイヤ情報を管理するダイヤ情報管理部３１を備える。ダイヤ情報管理部３１は、最新のダイヤ情報を、通信ネットワーク５を介して変更案生成装置１０に随時送信する。ダイヤ情報管理部３１は、変更案生成装置１０から通信ネットワーク５を介して送られてくるダイヤの更新指示を受信すると、受信した更新指示に従ってダイヤ情報を更新する。

運賃精算システム４０は、運賃表や運賃制度（各種割引等）に基づき、利用者の列車乗降に応じて運賃（利用料金）を計算／精算する。運賃精算システム４０は、例えば、センタサーバ装置と当該センタサーバ装置に通信可能に接続されている各種駅務機器（自動改札機、券売機、駅係員処理機等）とを含んで構成される。センタサーバ装置は、例えば、運賃情報等のマスタ情報の管理機能、収益管理機能、ＩＣカードの情報管理機能等を有する。運賃精算システム４０は、交通機関の運賃に関する情報である運賃情報を管理する運賃情報管理部４１を備える。運賃情報管理部４１は、最新の運賃情報を、通信ネットワーク５を介して変更案生成装置１０に随時提供（送信）する。運賃情報管理部４１は、変更案生成装置１０から通信ネットワーク５を介して送られてくる運賃情報の更新指示を受信すると、受信した更新指示に従って運賃情報を更新する。

変更案生成装置１０は、需要予測システム２０から送られてくる需要予想情報に基づき、ダイヤや運賃の変更案を生成し、生成した変更案に基づくダイヤ情報やマスタ情報の更新指示を、通信ネットワーク５を介して運行管理システム３０や運賃精算システム４０に送信する。変更案生成装置１０は、交通機関の需要の増加に伴う混雑を軽減するために、混雑が予想される時間帯の前後の所定時間帯における運賃の変更案を生成する。尚、変更案生成装置１０による変更案の生成は、例えば、公知のＡＩ手法や機械学習の方法を用いて行ってもよい。

図２に変更案生成装置１０のハードウェア構成を示している。同図に示すように、変更案生成装置１０は、プロセッサ１１、主記憶装置１２、補助記憶装置１３、入力装置１４、出力装置１５、通信装置１６、及び計時装置１７を備える。これらは図示しないバス等
の通信手段を介して互いに通信可能に接続されている。

プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）を用いて構成される。主記憶装置１２は、プログラムやデータを記憶する装置であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性半導体メモリ（ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM））等を用いて構成される。

補助記憶装置１３は、例えば、半導体メモリ（ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＳＤメ
モリカード、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等）、ハードディスクドライブ、光学式記憶装置（ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等）、可搬型記録媒体がセットされた可搬型記録媒体の読取／書込装置等である。補助記憶装置１３に格納されているプログラムやデータは主記憶装置１２に随時ロードされる。補助記憶装置１３は、例えば、ＮＡＳ（Network Attached Storage）のように通信手段を介してプロセッサ１１と通信可能に接続するものであってもよい。

入力装置１４は、外部からの入力を受け付けるユーザインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、可搬型記録媒体の読取装置等である。出力装置１５は、処理経過や処理結果等の各種情報を外部に提供するユーザインタフェースであり、例えば、画面表示装置（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、グラフィックカード等）、印字装置、可搬型記録媒体の書込装置等である。

通信装置１６は、通信ネットワーク５を介して行われる他の装置との間の通信を実現する有線方式または無線方式の通信インタフェースであり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）や無線通信モジュール等である。尚、例えば、通信装置１６を介して他の装置との間で情報の入力や出力を行う構成、即ち、通信装置１６が入力装置１４や出力装置１５として機能する構成としてもよい。計時装置１７は、例えば、ＮＴＰ（Network Time
Protocol）通信機能やＲＴＣ（Real Time Clock）を用いて構成され、現在日時や現在時刻を示す情報を出力する。

変更案生成装置１０の機能は、プロセッサ１１が、主記憶装置１２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。上記のプログラムは、例えば、可搬型記録媒体に記録して配布することができる。また上記のプログラムは、例えば、上記プログラムを蓄積管理する配信装置から通信設備を介して変更案生成装置１０にダウンロードすることができる。変更案生成装置１０は、上記の機能に加えて、例えば、オペレーティングシステム、ファイルシステム、デバイスドライバ、ＤＢＭＳ（DataBase Management System）、バッチ処理システム（スケジューラを含む）等の他の機能をさらに備えていてもよい。変更案生成装置１０は、各種の情報（データ）を、例えば、データベースのテーブルやファイルとして記憶する。

図３に変更案生成装置１０が備える主な機能を示している。同図に示すように、変更案生成装置１０は、記憶部１１０、効果目標値設定部１１１、需要変化検知部１１２、変更案生成部１１３、及び変更案適用部１１４の各機能を備える。

上記機能のうち、記憶部１１０は、効果目標値情報１５１、需要予測情報１５２、ダイヤ情報１５３、運賃情報１５４、ダイヤの変更案１５５、及び運賃の変更案１５６の各情報を記憶する。

効果目標値設定部１１１は、変更案を適用（ダイヤや運賃を変更）することにより得られる効果（期待収益の増加、混雑度の低下）の目標値（以下、効果目標値とも称する。）の設定入力を受け付け、受け付けた目標値を効果目標値情報１５１として記憶する。

需要変化検知部１１２は、需要予測システム２０から受信した需要予測情報１５２に基づき変更案の生成を行うか否かを判定する。変更案の生成を行うと判定した場合、需要変化検知部１１２は、変更案生成部１１３に変更案の生成を指示する。

変更案生成部１１３は、需要変化検知部１１２から変更案の生成指示があると変更案を生成する。変更案生成部１１３は、変更案の生成に用いる最新のダイヤ情報１５３を、通信ネットワーク５を介して運行管理システム３０から取得する。また変更案生成部１１３は、変更案の生成に用いる最新の運賃情報１５４を、通信ネットワーク５を介して運賃精算システム４０から取得する。変更案生成部１１３による変更案の生成に関する処理の詳細については後述する。

変更案適用部１１４は、ダイヤの変更案１５５や運賃の変更案１５６に基づく更新指示を、通信ネットワーク５を介して運行管理システム３０や運賃精算システム４０に送信する。ここで例えば、運行管理システム３０の制御周期が運賃精算システム４０の制御周期よりも早い場合、増便した列車の運賃が未設定となる状態が生じ得る。そのため、運行管理システム３０におけるダイヤ情報の更新と運賃精算システム４０における運賃情報の更新は同時（但しここでいう同時は実際上問題ない範囲の時間差を許容する趣旨）に行う必要がある。そこで、変更案適用部１１４は、変更指示の送信に際し、通信ネットワーク５を介して、運行管理システム３０及び運賃精算システム４０にダイヤ情報や運賃情報を更新可能なタイミングを問い合わせて夫々から回答を受信し、受信した回答に基づき、更新指示の運行管理システム３０及び運賃精算システム４０への送信時刻を決定する。

図４は、変更案の生成及び適用に際して情報処理システム１が行う処理の流れを説明するシーケンス図（以下、シーケンスＳ４００と称する。）である。以下、同図とともにシーケンスＳ４００について説明する。尚、同図に示す破線ｈは、変更案生成装置１０が初期設定時に行う処理と運用時に行う処理との区切りを表す。

同図に示すように、変更案生成装置１０の初期設定時は、変更案生成装置１０の効果目標値設定部１１１が、入力装置１４を介して管理者から効果目標値等の設定入力を受け付ける。効果目標値設定部１１１は、設定された内容を効果目標値情報１５１として記憶する（Ｓ４０１）。

図５は、図４のＳ４０１の処理に際して効果目標値設定部１１１が出力装置１５に表示する画面（以下、効果目標値設定画面６００と称する。）の一例である。同図に示すように、効果目標値設定画面６００は、期待収益閾値の設定欄６１１、混雑度閾値の設定欄６１２、優先度の設定欄６１３、提案数の設定欄６１４、及び登録ボタン６１５を有する。

期待収益閾値の設定欄６１１には、期待収益の目標値（最小値）である期待収益閾値が設定される。期待収益は、例えば、利用者の運賃収入から列車の運行コストを差し引くことにより求められる。混雑度閾値の設定欄６１２には、混雑度の目標値（最大値）である混雑度閾値が設定される。混雑度は、例えば、対象とする時間帯の対象とする区間における利用者の乗車人数を列車本数×定員数で除すことにより求められる。

優先度の設定欄６１３には、期待収益と混雑度のいずれをどの程度重視するかを示す情報である優先度が設定される。本例では、スライダー６１３１を操作することにより管理者が簡便に優先度を設定できるようになっている。提案数の設定欄６１４には、変更案生成部１１３が生成する変更案の数が設定される。

効果目標値設定画面６００に内容を設定した後、管理者が入力装置１４を介して登録ボ
タン６１５を操作すると、効果目標値設定部１１１は、効果目標値設定画面６００に設定された内容に基づき効果目標値情報１５１を生成する。

図６に効果目標値情報１５１の一例を示す。同図に示すように、効果目標値情報１５１は、期待収益閾値１５１１、混雑度閾値１５１２、優先度１５１３、及び提案数１５１４の各項目を有する。

図４に戻り、変更案生成装置１０の運用時において、需要予測システム２０は、交通機関の需要の変化の兆しを検出すると、通信ネットワーク５を介して変更案生成装置１０に需要予測情報を送信する（Ｓ４０２）。上記の需要予測情報は、前回の需要予測データと最新の需要予測データとを含む。需要予測システム２０は、例えば、路線の周辺で行われる野球等のイベントの終了情報、駅の監視カメラの映像や自動改札機の入出場状況から把握される利用者の人数に基づき、交通機関の需要の変化の兆しを検出する。

図７に変更案生成装置１０が受信して記憶する需要予測情報１５２の一例を示す。同図に示すように、需要予測情報１５２は、日区分１５２１、時間帯１５２２、区間１５２３、及び需要量１５２４の各項目を有する一つ以上のレコードを含む。

このうち日区分１５２１には、需要予測の対象である日の区分（平日・土日・祝日などの曜日や年・月等）を示す情報が設定される。時間帯１５２２には、需要予測の対象である時間帯を示す情報が設定される。区間１５２３には、需要予測の対象である鉄道路線の区間を示す情報が設定される。需要量１５２４には、当該需要予測の対象について予測される需要量を示す情報が設定される。

図４に戻り、変更案生成装置１０の需要変化検知部１１２は、需要予測システム２０から需要予測情報を受信すると、需要予測情報に含まれている前回の需要予測データと最新の需要予測データとを比較することにより、前回からの需要の増加量が第１閾値以上である時間帯及び区間が存在するか否かを判定する。そして、上記時間帯及び区間が存在する場合、需要変化検知部１１２は、変更案を生成すると判定し、変更案生成部１１３に変更案の生成を指示する。例えば、第１閾値が１．５倍に設定されており、同一の需要予測の対象について、前回の需要予測値が１０００人、最新の需要予測値が２０００人であれば、増加量は２倍（≧１．５倍）であるため、需要変化検知部１１２は、前回からの増加量が第１閾値以上である時間帯及び区間が存在すると判定し、変更案の生成を指示する。

変更案生成部１１３は、需要変化検知部１１２から変更案の生成の指示があると、ダイヤの変更案１５５や運賃の変更案１５６を生成する（Ｓ４０３）。

図８に変更案生成部１１３が生成するダイヤの変更案１５５の一例を示す。同図に示すように、例示するダイヤの変更案１５５は、列車番号１５５１、駅毎の発車時刻１５５２（到着時刻でもよい）の各項目を有する一つ以上のレコードで構成される。

図９に変更案生成部１１３が生成する運賃の変更案１５６の一例を示す。同図に示すように、例示する運賃の変更案１５６は、時間帯１５６１、区間毎の運賃１５６２の各項目を有する一つ以上のレコードで構成される。

図４に戻り、続いて、変更案生成装置１０は、出力装置１５を介して変更案を管理者に提示し（Ｓ４０４）、変更案を承認するか否かの管理者の意思表示を入力装置１４を介して受け付ける（Ｓ４０５）。

管理者が変更案を承認した場合、変更案生成装置１０の変更案適用部１１４は、送信先
（運行管理システム３０、運賃精算システム４０）に対し、変更案の更新が可能なタイミング（第１のタイミング、第２のタイミング）を問い合わせ（Ｓ４０６）、当該問い合わせに対する回答を上記の送信先から受信する（Ｓ４０７）。そして変更案適用部１１４は、運行管理システム３０や運賃精算システム４０から受信した回答に基づき上記の送信先に情報（ダイヤ情報及び運賃情報）の更新指示を送信する時刻である送信時刻を決定し、送信時刻の到来を待機する（Ｓ４０８）。上記送信時刻が到来すると、変更案適用部１１４は上記の送信先に更新指示を送信する（Ｓ４０９）。尚、上記の送信先は、上記の更新指示を受信すると、受信した更新指示に基づき情報（ダイヤ情報、運賃情報）を更新する。

図１０は、図４のＳ４０３において変更案生成装置１０の変更案生成部１１３が行う処理（以下、変更案生成処理Ｓ１０００と称する。）の詳細を説明するフローチャートである。以下、同図とともに変更案生成処理Ｓ１０００について説明する。

変更案生成部１１３は、まず需要予測システム２０から受信した需要予測情報１５２に含まれている前回の需要予測データと最新の需要予測データとを比較し、前回からの需要の増加量が第１閾値以上である時間帯及び区間が存在するか否かを判定する（Ｓ１０１１）。上記の時間帯及び区間が存在すると変更案生成部１１３が判定した場合（Ｓ１０１１：ＹＥＳ）、処理はＳ１０１２に進む。一方、変更案生成部１１３が上記の時間帯及び区間が存在しないと判定した場合（Ｓ１０１１：ＮＯ）、変更案生成処理Ｓ１０００は終了する。

Ｓ１０１２では、変更案生成部１１３は、変更案の生成対象、即ち、ダイヤの変更案のみを生成するか、運賃の変更案のみを生成するか、もしくはダイヤ及び運賃の双方の変更案を生成するか、を決定する。尚、ダイヤの変更は、主に輸送力の強化を目的として行われる。また運賃の変更は、主に運賃割引による混雑時間帯のピークの分散を図ることを目的として行われる。

例えば、需要予測値の増加量が予め設定された第２閾値以上であれば、変更案生成部１１３はダイヤ及び運賃の双方の変更案を生成すると決定する。

また需要予測値の増加量が第２閾値未満であり、かつ、定常的に混雑が予想される時間帯（朝や夜の通勤ラッシュ時間帯や最終便（終電）に近い時間帯等。以下、混雑予想時間帯と称する。）であれば、多くの人は遅刻が許されない状況であることやできれば最終便に乗って帰りたいと思うことから、運賃割引による効果は低と考えられるため、変更案生成部１１３はダイヤの変更案のみを生成すると決定する。

また需要予測値の増加量が第２閾値未満であり、かつ、混雑予想時間帯以外の時間帯であれば、急ぎの用事の無い人は料金の安い時間帯を選択（分散乗車を選択）することが見込めるため、変更案生成部１１３は、運賃の変更案（運賃の割引案）のみを生成すると決定する。

Ｓ１０１２でダイヤのみを変更することを決定した場合（Ｓ１０１２：ダイヤのみ）、変更案生成部１１３は、ダイヤの変更案のみを生成する（Ｓ１０１３）。例えば、変更案生成部１１３は、需要が大きい時間帯／区間に列車を増加させる変更案を生成し、例えば、列車の増加本数や発着時刻、停車駅、行先等を変化させた複数の異なる変更案を生成する。尚、実際に走行可能で、かつ、衝突しないように列車を増加させたダイヤの生成は、例えば、公知の手法（例えば、制約充足解法）を用いて行われる。Ｓ１０１３の処理の後はＳ１０１７の処理に進む。

Ｓ１０１２で運賃の変更案のみを生成することを決定した場合（Ｓ１０１２：運賃のみ）、変更案生成部１１３は、運賃の変更案のみを生成する。例えば、変更案生成部１１３は、需要が大きい時間帯／区間の前後の時間帯の運賃を割引した変更案を生成し、例えば、割引する金額や時間帯を変化させた複数の異なる変更案を生成する。Ｓ１０１４の処理の後はＳ１０１７の処理に進む。

Ｓ１０１２でダイヤ及び運賃の双方を変更することを決定した場合（Ｓ１０１２：ダイヤと運賃）、変更案生成部１１３はＳ１０１５の処理を行う。Ｓ１０１５では、変更案生成部１１３は前述と同様の方法でダイヤの変更案を生成し、続いて運賃の変更案を生成する（Ｓ１０１６）。即ち変更案生成部１１３は、ダイヤの変更案の生成で増便した列車も含めて、運賃を割引する金額等を変化させた複数の異なる変更案を生成する。Ｓ１０１６の処理の後はＳ１０１７の処理に進む。

Ｓ１０１７では、変更案生成部１１３は、生成した各変更案について利用者流動シミュレーションを行う。尚、変更案生成部１１３は、例えば、公知の方法（各利用者をエージェントとし、駅や列車を環境とするマルチエージェントシミュレーション手法等）により、生成した各変更案について利用者流動シミュレーションを行う。変更案生成部１１３が各変更案について利用者流動シミュレーションを行うことで、各変更案について各利用者がどの列車を利用するかについての情報が得られる。

続いて、変更案生成部１１３は、各変更案についての利用者流動シミュレーションの結果に基づき、各変更案について期待収益と混雑度を算出し、期待収益が期待収益閾値以上であり、かつ、混雑度が混雑度閾値以下である変更案があるか否かを判定する（Ｓ１０１８）。上記の条件を満たす変更案が存在する場合（Ｓ１０１８：ＹＥＳ）、処理はＳ１０２０に進む。尚、Ｓ１０１８の条件は一例に過ぎず、期待収益が大きく混雑度が低い変更案を選択する条件であれば他の種類の条件でもよい。

一方、条件を満たす変更案が存在しない場合（Ｓ１０１８：ＮＯ）、変更案生成部１１３は、変更案の生成を終了するか否かを決定する（Ｓ１０１９）。変更案生成部１１３が変更案の生成を終了すると決定した場合（Ｓ１０１９：終了）、処理はＳ１０２０に進む。変更案生成部１１３が変更案の生成を継続すると決定した場合（Ｓ１０１９：継続）、処理はＳ１０１２に戻る。尚、変更案生成部１１３は、例えば、Ｓ１０１２〜Ｓ１０１９のループを予め設定された回数以上実行済である場合や、上記ループが開始されてから予め設定された時間が経過している場合、変更案が予め設定された数以上生成済である場合に変更案の生成を終了すると判定する。

Ｓ１０２０では、変更案生成部１１３は、変更案を出力装置１５に表示し、生成した変更案を承認するか、変更案の再提案を希望するか、もしくは変更案生成処理Ｓ１０００を終了するか、の意思表示を、入力装置１４を介して管理者から受け付ける。生成した変更案を承認する旨、もしくは変更案生成処理Ｓ１０００を終了する旨の意思表示を管理者から受け付けた場合（Ｓ１０２０：承認ｏｒ終了）、変更案生成処理Ｓ１０００は終了する。一方、変更案の再提案を希望する旨の意思表示を管理者から受け付けた場合（Ｓ１０２０：再提案）、処理はＳ１０１２に戻る。

図１１は、上記確認に際して変更案生成部１１３が出力装置１５に表示する画面（以下、変更案確認画面１１００と称する。）の一例である。

図１０のＳ１０２０において、Ｓ１０１８の条件を満たした変更案が複数存在する場合、変更案確認画面１１００にはそれら複数の変更案の情報が表示される。尚、変更案確認画面１１００には、効果目標値情報１５１の提案数１５１４に設定された数の変更案が表
示される。本例では、変更案確認画面１１００に３つの変更案（「提案１」〜「提案３」）がタブ１１１１による切替え方式で表示される。変更案生成部１１３は、各変更案のタブ１１１１を、夫々について次式から求められるスコアＳの高い順に表示する。

上式において、Ｉ１は期待収益（万円）、Ｉ２は期待収益閾値（万円）、Ｃ１は混雑度（％）、Ｃ２は混雑度閾値（％）、Ｘ１は期待収益の優先度（％）、Ｘ２は混雑度の優先度（％）である。

同図に示すように、タブ１１１１で選択された一つの提案の表示領域１１１２には、ダイヤの変更案１１１３、運賃の変更案１１１４、及び変更案により得られる効果１１１５が表示される。ダイヤの変更案１１１３には、ダイヤの変更案１５５の内容が表示される。各レコードの先頭の項目「追加／変更」には、各レコードのダイヤが変更されたものであるか追加されたものであるかを示す情報が設定される。本例では、２行目のダイヤが追加され、当該ダイヤの追加に伴い当該ダイヤの周辺時刻のダイヤも変更されている。

図１２は、図４のＳ４０６〜Ｓ４０９において変更案生成装置１０の変更案適用部１１４が行う処理（以下、変更案適用処理Ｓ１２００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに変更案適用処理Ｓ１２００について説明する。

まず変更案適用部１１４は、変更案に基づく更新指示の送信先（運行管理システム３０、運賃精算システム４０）に前述した更新可能タイミング（第１のタイミング、第２のタイミング）を問い合わせ（Ｓ１２１１）、送信先からの回答の受信を待機する（Ｓ１２１２）。

送信先から回答を受信すると（１２１２：ＹＥＳ）、続いて、変更案適用部１１４は、受信した回答の内容が「更新不可」であるか否かを調べる（Ｓ１２１３）。受信した回答の内容が「更新不可」である場合（Ｓ１２１３：ＹＥＳ）、変更案適用処理Ｓ１２００は終了する。尚、「更新不可」の回答は、例えば、交通機関のダイヤが乱れている場合等、送信先が更新を受け付ける状態にない場合に受信する。

受信した回答の内容が「更新不可」でない場合（Ｓ１２１３：ＮＯ）、続いて、変更案適用部１１４は、送信先への更新指示の送信時刻を決定する（Ｓ１２１４）。変更案適用部１１４は、運行管理システム３０の第１のタイミングと、運賃精算システム４０の第２のタイミングが合致する時刻（尚、ここでいう合致は、実際上問題ない範囲の時間差を許容する趣旨）を更新時刻として決定する。例えば、運行管理システム３０から受信した更新可能タイミングが「１５：０２」、「１５：０４」、「１５：０６」、「１５：０８」、「１５：１０」であり、運賃精算システム４０から受信した更新可能タイミングが「１５：１０」、「１５：２０」である場合、変更案適用部１１４は「１５：１０」を送信時刻として決定する。

続いて、変更案適用部１１４は、決定した送信時刻の到来を待機する（Ｓ１２１５）。送信時刻が到来すると（Ｓ１２１５：ＹＥＳ）、変更案適用部１１４は、送信先に更新指示を送信する（Ｓ１２１６）。

以上詳細に説明したように、本実施形態の情報処理システム１は、交通機関の需要予測の結果に応じて、ダイヤの変更案及び運賃の変更案のうちの少なくともいずれかを生成して適用するので、運用コストを抑えつつ交通機関の混雑を効果的に軽減することができる。

また情報処理システム１は、ある時間帯における交通機関の需要の増加量が予め設定された第１閾値以上になった場合に変更案を生成して適用するので、交通機関の需要が増大した場合は交通機関の利用者を適切に誘導して交通機関の混雑を効率よく確実に軽減することができる。

また情報処理システム１は、需要の増加量が第２閾値を超える場合は、ダイヤの変更案及び運賃の変更案の双方を生成するので、需要が大きく増加する場合でも確実に混雑を軽減することができる。

また情報処理システム１は、需要の増加量が第２閾値未満であり、予測対象の時間帯が混雑予想時間帯の範囲内である場合は、ダイヤの変更案のみを生成して適用するので、不必要に運用コストを増大させることなく、需要の増加に確実に対応して混雑を軽減することができる。

また情報処理システム１は、需要の増加量が第２閾値未満であり、予測対象の時間帯が混雑予想時間帯の範囲外である場合は、運賃の変更案のみを生成して適用するので、列車の増便等により運用コストを大きく増大させることなく、交通機関の利用者を適切に誘導して混雑を軽減することができる。

また情報処理システム１は、期待収益が目標値（期待収益閾値）以上となり、かつ、混雑度が目標値（混雑度期待値）以下となる候補を変更案として生成するので、効果の高い変更案を生成することができ、需要の増加に確実に対応することができる。

また情報処理システム１は、選択された候補を変更案として生成するので、ユーザニーズに応じた変更案を生成することができる。また情報処理システム１は、優先度に基づき決定した順序で、変更案の候補を出力装置１５に提示するので、ユーザは効率よく変更案とする候補を選択することができる。

＜利用者への情報提供＞
図１３は、情報処理システム１が交通機関の利用者向けに提供する画面（以下、利用者向けサービス画面１３００と称する。）の一例である。情報処理システム１は、例えば、利用者向けサービス画面１３００を、インターネットを介して利用者が操作する情報処理装置（スマートフォン、パーソナルコンピュータ、携帯電話機等。以下、利用者装置と称する。）に提供（送信）する。利用者向けサービス画面１３００は、例えば、運行管理システム３０や運賃精算システム４０においてダイヤ情報や運賃情報が更新されたことを契機として利用者装置に提供される。利用者向けサービス画面１３００は、例えば、Ｗｅｂページとして利用者装置に提供される。

同図に示す利用者向けサービス画面１３００は、これから「Ｘ駅」を発車する列車に関する情報が記載されている。同図に示すように、利用者向けサービス画面１３００は、時刻１３１１、行先１３１２、運賃１３１３、及び混雑度１３１４の各項目を有する一つ以上のレコードを含む。各レコードは一つの列車に対応している。

利用者は、利用者向けサービス画面１３００を参照し、例えば、急いで移動したい場合には、運賃／混雑度が高くても直近の列車に乗ることを選択する。また利用者は、例えば、それほど急ぐ必要がない場合には、運賃／混雑度の低い後の列車に乗ることを選択する。

このように利用者が操作する情報処理装置に利用者向けサービス画面１３００が提供さ
れることで、利用者を適切かつ効率よく誘導して効果的に混雑の軽減を図ることができる。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また上記の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

例えば、以上では、変更案を生成した後、管理者が変更案を確認して承認した場合にのみ変更案が適用される場合を示したが、例えば、管理者に変更案を確認させることなく、利用者流動シミュレーションにより求めた効果の最も高い変更案を適用する構成としてもよい。

また以上では、時間帯の単位で運賃を割引する例について説明したが、例えば、列車毎の単位で異なる運賃を設定するようにしてもよい。また例えば、運賃を割引するのではなく、ポイントを付与するようにしてもよい。また例えば、運賃でなく、指定席料金等の他の種類の料金を割引くようにしてもよい。また混雑する時間帯の前後の時間帯の運賃を割引するのではなく、混雑する時間帯の運賃を割増ししてもよい。

また以上では、変更案生成装置１０が変更案を生成する場合を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ダイヤの変更案については運行管理システム３０が、運賃の変更案については運賃精算システム４０が、夫々生成するようにしてもよい。

１ 情報処理システム、１０ 変更案生成装置、１１０ 記憶部、１５１ 効果目標値情報、１５２ 需要予測情報、１５３ ダイヤ情報、１５４ 運賃情報、１５５ ダイヤの変更案、１５６ 運賃の変更案、１１１ 効果目標値設定部、１１２ 需要変化検知部、１１３ 変更案生成部、１１４ 変更案適用部、２０ 需要予測システム、２１ 需要予測部、３０ 運行管理システム、３１ ダイヤ情報管理部、４０ 運賃精算システム、４１ 運賃情報管理部、５ 通信ネットワーク、Ｓ４００ シーケンス、Ｓ１０００ 変更案生成処理、Ｓ１２００ 変更案適用処理、６００ 効果目標値設定画面、１１００ 変更案確認画面、１３００ 利用者向けサービス画面

Claims (15)

1. 交通機関の運用に関する情報を管理する情報処理システムであって、
   前記交通機関の需要予測を行う需要予測部、
   前記交通機関のダイヤに関する情報であるダイヤ情報を管理するダイヤ情報管理部、
   前記交通機関の運賃に関する情報である運賃情報を管理する運賃情報管理部、
   前記需要予測の結果に応じて、前記ダイヤ及び前記運賃のうちの少なくともいずれかの変更案を生成する変更案生成部、及び、
   ダイヤの前記変更案を前記ダイヤ情報に適用し、運賃の前記変更案を前記運賃情報に適用する、変更案適用部、
   を備える、情報処理システム。
2. 請求項１に記載の情報処理システムであって、
   前記需要予測部は繰り返し需要予測を行い、
   前記変更案生成部は、ある時間帯における需要の増加量が予め設定された第１閾値以上になった場合に前記変更案を生成する、
   情報処理システム。
3. 請求項２に記載の情報処理システムであって、
   前記変更案生成部は、前記変更案の生成に際し、前記需要の増加量が予め設定された第２閾値以上である場合、前記ダイヤの変更案及び前記運賃の変更案の双方を生成する、
   情報処理システム。
4. 請求項３に記載の情報処理システムであって、
   前記交通機関の需要の増大が予想される時間帯である混雑予想時間帯を示す情報を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記変更案生成部は、前記変更案の生成に際し、前記需要の増加量が前記第２閾値未満であり、かつ、予測対象の時間帯が前記混雑予想時間帯である場合は、前記ダイヤの変更案を生成し、前記運賃の変更案は生成しない、
   情報処理システム。
5. 請求項３に記載の情報処理システムであって、
   前記交通機関の需要の増大が予想される時間帯である混雑予想時間帯を示す情報を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記変更案生成部は、前記変更案の生成に際し、前記需要の変化量が前記第２閾値未満であり、かつ、予測対象の時間帯が前記混雑予想時間帯でない場合は、前記運賃の変更案を生成し、前記ダイヤの変更案は生成しない、
   情報処理システム。
6. 請求項１に記載の情報処理システムであって、
   前記交通機関の期待収益の目標値、及び前記交通機関の混雑度の目標値を記憶する記憶部をささらに備え、
   前記変更案生成部は、前記ダイヤの変更案及び前記運賃の変更案のうちの少なくともいずれかの変更案の候補を生成し、生成した前記候補を適用した場合における前記期待収益及び前記混雑度をシミュレーションにより求め、前記期待収益が前記期待収益の目標値以上となり、かつ、前記混雑度が前記混雑度の目標値以下となる前記候補を前記変更案として生成する、
   情報処理システム。
7. 請求項６に記載の情報処理システムであって、
   情報を提示する出力装置を備え、
   情報の入力を受け付ける入力装置を備え、
   前記変更案生成部は、前記変更案の候補を前記出力装置に提示し、前記入力装置を介して前記候補の選択を受け付け、選択された候補を前記変更案として生成する、
   情報処理システム。
8. 請求項６に記載の情報処理システムであって、
   情報を提示する出力装置を備え、
   情報の入力を受け付ける入力装置を備え、
   前記記憶部は、前記期待収益と前記混雑度のいずれをどの程度優先するかを示す情報である優先度を記憶し、
   前記変更案生成部は、前記優先度に基づき決定した順序で、前記変更案の候補を前記出力装置に提示し、前記入力装置を介して前記候補の選択を受け付け、選択された候補を前記変更案として生成する、
   情報処理システム。
9. 請求項８に記載の情報処理システムであって、
   情報の入力を受け付ける入力装置を備え、
   前記変更案生成部は、前記入力装置を介して前記優先度の設定を受け付ける、
   情報処理システム。
10. 請求項３に記載の情報処理システムであって、
    前記変更案適用部は、
    前記変更案生成部が前記ダイヤの変更案及び前記運賃の変更案の双方を生成した場合、
    前記ダイヤ情報管理部から前記ダイヤ情報の更新が可能な第１のタイミングを取得し、
    前記運賃情報管理部から前記運賃情報の更新が可能な第２のタイミングを取得し、
    前記第１のタイミングと前記第２のタイミングの双方に合致する時刻を前記ダイヤ情報及び前記運賃情報の更新時刻として決定し、
    前記更新時刻が到来すると、前記ダイヤ情報管理部に前記ダイヤ情報の更新指示を送信し、前記運賃情報管理部に前記運賃情報の更新指示を送信する、
    情報処理システム。
11. 情報処理装置が、
    交通機関の需要予測を行うステップ、
    前記交通機関のダイヤに関する情報であるダイヤ情報を管理するステップ、
    前記交通機関の運賃に関する情報である運賃情報を管理するステップ、
    前記需要予測の結果に応じて、前記ダイヤ及び前記運賃のうちの少なくともいずれかの変更案を生成するステップ、及び、
    ダイヤの前記変更案を前記ダイヤ情報に適用し、運賃の前記変更案を前記運賃情報に適用するステップ、
    を実行する、情報処理方法。
12. 請求項１１に記載の情報処理方法であって、
    前記情報処理装置が、
    繰り返し前記需要予測を行うステップ、及び、
    ある時間帯における需要の増加量が予め設定された第１閾値以上になった場合に前記変更案を生成するステップ、
    をさらに実行する、情報処理方法。
13. 請求項１２に記載の情報処理方法であって、
    前記情報処理装置が、前記変更案の生成に際し、前記需要の増加量が予め設定された第２閾値以上である場合、前記ダイヤの変更案及び前記運賃の変更案の双方を生成するステップ、
    をさらに実行する、情報処理方法。
14. 請求項１３に記載の情報処理方法であって、
    前記情報処理装置が、
    前記交通機関の需要の増大が予想される時間帯である混雑予想時間帯を示す情報を記憶するステップ、及び、
    前記変更案の生成に際し、前記需要の増加量が前記第２閾値未満であり、かつ、予測対象の時間帯が前記混雑予想時間帯である場合は、前記ダイヤの変更案を生成し、前記運賃の変更案は生成しないステップ、
    をさらに実行する、情報処理方法。
15. 請求項１３に記載の情報処理方法であって、
    前記情報処理装置が、
    前記交通機関の需要の増大が予想される時間帯である混雑予想時間帯を示す情報を記憶するステップ、及び、
    前記変更案の生成に際し、前記需要の変化量が前記第２閾値未満であり、かつ、予測対象の時間帯が前記混雑予想時間帯でない場合は、前記運賃の変更案を生成し、前記ダイヤの変更案は生成しないステップ、
    をさらに実行する、情報処理方法。
    

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