JP2022046957A - 運行計画変更支援装置、判断モデル作成装置、判断モデル作成プログラム、及び列車運行管理システム - Google Patents
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Abstract
Description
る時点における運行計画との間に差異が生じている場合においても、判断モデル作成時のオペレータの意図に近い運行計画変更案を作成することが可能な運行計画変更支援装置、判断モデル作成装置、判断モデル作成プログラム、及び列車運行管理システムを提供することにある。
計画と、運行計画変更の要否を予測する時点における運行計画との間に差異が生じている場合においても、判断モデル作成時のオペレータの意図に近い運行計画変更案を作成することができる。
図1は、本実施形態に係る列車運行管理システム100の構成の一例を示す図である。
管理するために使用する情報について、運行管理を実施している当日に関する情報と、前日以前に関する情報とを、それぞれ管理している。運行計画管理装置101は、1日分の列車の運行が終了後、その日に関する当初の運行計画と終日分の運行実績と終日分の計画変更履歴の情報を過去履歴データとして過去履歴データベースに追加し、さらに、翌日の運行管理に向けて、各種情報の初期化を行う。具体的には、例えば、運行計画を翌日のものに更新し、運行実績を空にし、計画変更履歴を空にする。運行計画管理装置101はまた、運行計画変更支援装置110から運行計画変更案を受信すると、受信した運行計画変更案に基づき運行計画を変更し、さらに、受信した運行計画変更情報と現在時刻を組にして計画変更履歴として記憶する。
ット等の有線若しくは無線の通信ネットワーク108によって通信可能に接続される。
図2は、本実施形態に係る運行計画変更支援装置110の構成の一例を示す図である。
ュレータ200は、現在時刻以前の部分についても、運行実績に基づいて各列車の各駅への到着又は各駅からの出発の時刻を決定し、シミュレーション結果に含めて出力する。
具体的には、運行計画修正部220は、入力された変更内容を運行計画変更案のデータ形式に変換し、運行計画変更実行部240に送信する。
図3は、本実施形態に係る判断モデル作成装置120の構成の一例を示す図である。
記憶している。
図4は、過去履歴データベース350の構成の一例を示す図である。過去履歴データベース350は、過去の一日分の各列車の運行に関する情報を記録した過去履歴データ800を、1又は複数保持する。
タ800に基づき、判断モデルのパラメータを調整するための教師データを作成し、作成した教師データを教師データデータベース360に格納する。
タッチパネルなどからなる入力装置14と、モニタ(ディスプレイ)等からなる出力装置15と、他の情報処理装置と通信を行う通信装置16とを備える。
図6乃至9は、判断モデルを説明するための図である。
まず、図6は、列車の運行管理業務における、列車の運行乱れとその運行乱れによる運行計画の変更との対応関係の一例を示す表である。この表406は、いくつかの小乱れや中乱れへの対処方法について整理したものである。
は、選択された各乱れパターン400に対応した、概要401により示される運行計画の変更を実施していた(運行計画の変更に関係する列車404に関して、運行計画の変更内容405を実現する)。
図7は、本実施形態に係る判断モデルの入力データである特徴量ベクトル500の構成の一例を説明する図である。
報ベクトル503、及び被遅延列車の運行情報ベクトル504は、遅延列車と被遅延列車の遅延状況を考慮するために設定される。なお、運行情報ベクトルの詳細は後述する。
図8は、本実施形態に係る判断モデルが出力するデータである出力ベクトル700の構成の一例を説明する図である。図8の例は、退避駅変更に関する判断モデルが出力する出力ベクトルの例である。この出力ベクトル700は、判断モデルの出力層として複数の出力要素(正解確率)を有する。
次に、図9は、本実施形態に係る運行情報ベクトルのデータ構成の一例を説明する図である。運行情報ベクトル600は、列車(遅延列車又は被遅延列車。以下同様。)の使用番線コード601、列車の判断駅への到着時の使用線路コード602、列車の判断駅の出発時の使用線路コード603、判断駅の隣接駅のうち列車到着側の隣接駅を示す到着側隣接駅コード604、判断駅の隣接駅のうち列車出発側の隣接駅を示す出発側隣接駅コード605、列車の終着駅を示す終着駅コード606、列車の終着駅が直通相手線の駅であるか否かを示す終着駅種別コード607、列車の種類(緩行列車又は速達列車)を示す列車種別コード608、判断駅における列車の到着予想時刻609、判断駅における列車の出発予想時刻610、列車の退避駅への到着予想時刻611、列車の退避駅からの出発予想時刻612、及び、直通相手線の所定駅での列車の出発遅延時間613、を含む。
定される。また、到着予想時刻609、出発予想時刻610、退避駅の到着予想時刻611、退避駅の出発予想時刻612、及び出発遅延時間613は、混雑方向はどちら向きか、運転間隔は適切かなどを考慮するために設定される。
教師データに反映することができる。
図13は、運行計画変更案作成処理の一例を説明するフロー図である。運行計画変更案作成処理は、例えば、運行計画変更支援装置110が判断モデル作成装置120から判断モデルを受信した後、所定の時間間隔で実行される。また、運行計画変更案作成処理は、例えば、列車の運行乱れが発生する可能性があるとオペレータ等が判断し、運行計画変更支援装置110に所定の入力をした場合に実行される。
図14は、増遅延箇所特定処理の詳細を説明するフロー図である。
」の図2、3より引用。なお、符号番号及び引き出し線は本明細書において追加した。)。PERTの考え方に基づくマクロ型のシミュレーションを行う列車運行シミュレータでは、列車の運行計画は、同図のように、列車の各駅の到着イベントまたは出発イベントを頂点とし、イベント間の関係を有向辺とした、有向グラフとしてモデル化される。ノードにはイベントの発生時刻が紐付けられ(丸囲み数字)、有向辺には、始点側の頂点に対応するイベントが発生してから終点側の頂点に対応するイベントが発生するまでに最低限確保すべき時間が紐付けられる。列車運行シミュレーションにおいては、あるイベントの発
生時刻は、そのイベントの前提となる各イベントの発生時刻と、イベント間の制約条件に対応する有向辺に紐付けられた時間に基づいて決定される。例えば、頂点181aの時刻「26」は、頂点181bの時刻「13」に有向辺183bの時間「6」を加えた「19」という時刻と、頂点181cの時刻「17」に有向辺183cの時間「7」を加えた「24」という時刻と、頂点181dの時刻「20」に有向辺183dの時間「6」を加えた「26」という時刻のうち、最も大きな時刻である「26」として決定される。ここで、最も大きな時刻が採用されるのは、列車運行を模擬する場合に、求める時刻は有向辺に対応する制約条件をすべて満たしている必要があり、さらに、そのような時刻のうち最も早い時刻であることが尤もらしいと考えられるためである。ここで、各有向辺の始点側のノードの時刻に当該有向辺の時間を加えた時刻を、頂点181aの時刻「26」から減じた時間を、当該有向辺に対応する「余裕時間」と定義する。例えば、有向辺183bに対応する余裕時間は「7」(=26-19)であり、有向辺183dに対応する余裕時間は「0」(=26-26)である。各ノードの時刻が列車運行シミュレーションの結果である場合、余裕時間が「0」となる有向辺が必ず存在し、当該有向辺の終点側のイベントの発生が遅延している場合、その遅延原因は、当該有向辺の始点側のイベントであると特定できる。他方、各ノードの時刻が運行実績における時刻である場合、モデル化の誤差等の影響により、余裕時間が「0」になる有向辺が必ず存在するとは限らない。そのような場合には、余裕時間の最も小さい有向辺の始点側のイベントを、遅延原因として特定する。複数の有向辺について余裕時間が最小となる場合は、それらの有向辺の始点側のイベントが同一の他列車に対応するイベントであれば当該他列車に起因すると特定し、それ以外なら他列車に起因しないと判定する。
図17は、判断モデルデータベース作成処理の一例を説明するフロー図である。判断モデルデータベース作成処理は、例えば、所定の時間間隔ごと、運行計画変更支援装置110から判断モデルの作成要求を受信した場合、又は、オペレータ等から作成指示の入力があった場合等に開始される。
図18は、教師データデータベース作成処理の詳細を説明するフロー図である。
図19は、計画変更履歴ベース教師データ作成処理の詳細を説明するフロー図である。
画変更の入力時刻より前の運行計画変更の入力時刻が含まれている各ユニットに係る各運行計画の変更を反映する。これにより、選択ユニットに係る運行変更がなされる直前の時間帯における運行計画が作成される。
図20は、運行実績ベース教師データ作成処理の詳細を説明するフロー図である。教師データ作成部310は、例えば、着目する過去履歴データ800の終日分計画変更履歴803を参照し、着目する過去履歴データ800が運行計画が変更されなかった日に対応するものである場合について、運行実績ベース教師データ作成処理を行う。
刻と基準時刻との差の(外れ値を除いた)平均値を求め、現在の選択増遅延箇所における遅延列車の到着時刻から、求めた平均値を減じて算出される時刻を、基準時刻501として設定するようにしてもよい。
以上のように、本実施形態の列車運行管理システム100は、遅延列車及び遅延列車により遅延する被遅延列車の運行状況と、その状況における対処方法(運行計画を変更するか否か、変更する場合には被遅延列車の遅延を解消するための列車の運行計画の変更内容)とを対応づけた、判断駅ごとの判断モデルを記憶しておき、列車運行シミュレーションにより予測した列車の運行状況から、その運行状況での判断駅を特定し、特定した判断駅に対応づけられる上記判断モデルに、予測した運行状況を入力することにより、判断駅を利用する列車により遅延する他列車の遅延の状況に応じた運行計画変更案を作成する(あるいは、運行計画変更案を作成しない)。
本発明は前記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。上記した実施形態は本発明のより良い理解のために詳細に説明したものであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
た後、抽出した候補が示す各々の乱れパターンに対して「運行計画変更をするかしないか」を判断する判断モデルをさらに適用することで、最終的に出力する運行計画変更案を特定する構成としてもよい。
運行計画変更案作成処理において、前記判断モデルに基づき、複数の運行計画変更案を作成し、作成した複数の運行計画変更案のそれぞれの確信度を前記確信度の値に基づく順序に従って出力する、としてもよい。
Claims (11)
- 遅延列車及び当該遅延列車により遅延する被遅延列車の運行状況と、前記被遅延列車の遅延を解消するための列車の運行計画の変更内容とを対応づけた判断モデルを、前記遅延列車によって前記被遅延列車が遅延する駅に対応付けて記憶した記憶装置、及び、
列車の運行計画、及び現在時刻以前の列車の運行実績に基づき、将来の列車の運行状況を予測する列車運行シミュレーション処理と、
前記予測した列車の運行状況から、遅延列車により被遅延列車が遅延する駅を特定する増遅延箇所特定処理と、
前記特定した駅に対応づけられる判断モデルに、前記予測した列車の運行状況の情報を入力することにより、前記特定した駅における被遅延列車の遅延を低減するための列車の運行の変更内容を示す情報である運行計画変更案を作成し、作成した運行計画変更案を出力する運行計画変更案作成処理とを実行する演算装置を備える、
運行計画変更支援装置。 - 前記演算装置は、前記作成した運行計画変更案の確信度の情報を出力する、請求項1に記載の運行計画変更支援装置。
- 前記演算装置は、前記作成した運行計画変更案の確信度が所定の閾値を超える場合に、前記作成した運行計画変更案に基づき、列車の新たな運行計画を作成する運行計画変更実行処理を実行する、請求項1に記載の運行計画変更支援装置。
- 前記演算装置は、作成した複数の運行計画変更案のそれぞれの前記確信度に基づき、当該確信度が所定の閾値を超える運行計画変更案の情報を出力する、請求項1に記載の運行計画変更支援装置。
- 前記記憶装置は、遅延列車及び当該遅延列車により遅延する被遅延列車の運行状況と、前記被遅延列車の遅延を解消するための、列車の複数種類の運行計画の変更内容とを対応づけた判断モデルを、前記遅延列車によって前記被遅延列車が遅延する駅に対応付けて記憶し、
前記演算装置は、
前記運行計画変更案作成処理において、前記判断モデルに基づき、複数の運行計画変更案を作成し、作成した複数の運行計画変更案のそれぞれを前記確信度の値に基づく順序に従って出力する、
請求項2に記載の運行計画変更支援装置。 - 前記演算装置は、前記作成した運行計画変更案に対応した、前記特定した駅及び当該駅において被遅延列車を遅延させている遅延列車又は当該駅において遅延列車によって遅延させられている被遅延列車の情報を出力する、請求項1に記載の運行計画変更支援装置。
- 前記記憶装置は、遅延列車及び当該遅延列車により遅延する被遅延列車の運行状況と、前記被遅延列車の遅延を解消するための前記遅延列車の待避駅の変更内容とを対応づけた判断モデルを、前記遅延列車によって前記被遅延列車が遅延する駅に対応付けて記憶し、
前記演算装置は、
前記増遅延箇所特定処理において、前記予測した列車の運行状況から、遅延列車、前記遅延列車により遅延する被遅延列車、及び前記被遅延列車の遅延が前記遅延列車によって増している駅、の組み合わせを増遅延箇所として特定し、
前記運行計画変更案作成処理において、前記増遅延箇所に対応づけられる判断モデルに、前記予測した列車の運行状況の情報を入力することにより、前記増遅延箇所に係る遅延列車の退避駅の変更内容を示す情報を、前記運行計画変更案として作成する、
請求項1に記載の運行計画変更支援装置。 - 遅延列車及び当該遅延列車により遅延する被遅延列車の遅延状況と、列車の運行計画の変更内容とを含む教師データを作成する教師データ作成処理と、
前記作成した教師データに基づき、遅延列車及び当該遅延列車により遅延する被遅延列車の運行状況と、前記被遅延列車の遅延を解消するための列車の運行計画の変更内容とを対応づけた判断モデルを、前記遅延列車によって前記被遅延列車が遅延する駅に対応付けて作成するパラメータ調整処理とを実行する演算装置を備える、判断モデル作成装置。 - 前記演算装置は、
前記教師データ作成処理において、遅延列車及び当該遅延列車により遅延する被遅延列車の遅延状況と、前記被遅延列車の遅延を解消するための前記遅延列車の待避駅の変更内容とを含む教師データを作成し、
前記パラメータ調整処理において、遅延列車及び当該遅延列車により遅延する被遅延列車の運行状況と、前記被遅延列車の遅延を解消するための前記遅延列車の待避駅の変更内容とを対応づけた判断モデルを、前記遅延列車によって前記被遅延列車が遅延する駅に対応付けて作成する、
請求項8に記載の判断モデル作成装置。 - 情報処理装置に、
遅延列車及び当該遅延列車により遅延する被遅延列車の遅延状況と、列車の運行計画の変更内容とを含む教師データを作成する教師データ作成処理と、
前記作成した教師データに基づき、遅延列車及び当該遅延列車により遅延している被遅延列車の運行状況と、前記被遅延列車の遅延を解消するための列車の運行計画の変更内容とを対応づけた判断モデルを、前記遅延列車によって前記被遅延列車が遅延する駅に対応付けて作成するパラメータ調整処理とを実行させる、判断モデル作成プログラム。 - 遅延列車及び当該遅延列車により遅延する被遅延列車の運行状況と、前記被遅延列車の遅延を解消するための列車の運行計画の変更内容とを対応づけた判断モデルを、前記遅延列車によって前記被遅延列車が遅延する駅に対応付けて記憶した記憶装置、及び、
列車の運行計画、及び現在時刻以前の期間の列車の運行実績に基づき、将来の列車の運行状況を予測する列車運行シミュレーション処理と、
前記予測した列車の運行状況から、遅延列車により遅延する被遅延列車が存在する駅を特定する増遅延箇所特定処理と、
前記特定した駅に対応づけられる判断モデルに、前記予測した列車の運行状況の情報を入力することにより、前記特定した駅における被遅延列車の遅延を解消するための列車の運行の変更内容を示す情報である運行計画変更案を作成し、作成した運行計画変更案を出力する運行計画変更案作成処理とを実行する演算装置を備える、運行計画変更支援装置、並びに、
前記作成した新たな運行計画に基づき、列車の走行を制御する進路制御装置
を含んで構成される、列車運行管理システム。
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