JP2022178591A - 運行計画作成装置、運行システムおよび運行計画作成装置用のプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】最適な運行計画を立てることができる運行システムおよび運行システム用のプログラムを提供する。【解決手段】サーバ３が、時刻に対するダンプ１０が巡回する作業場所Ｓ１、Ｇ１および経由地Ｐ１～Ｐ３を示す運行計画を作成する。サーバ３は、ダンプ１０から位置情報を収集して、実際のダンプ１０の運行を取得する。また、サーバ３は、ダンプ１０が巡回する現場条件を取得する。サーバ３は、過去に取得した実際のダンプ１０の運行及び現場条件に基づいて、運行計画を作成する。【選択図】図１

Description

本発明は、運行計画作成装置、運行システムおよび運行計画作成装置用のプログラム、に関する。

ダムなどの建設現場では、図１に示すように、作業場所Ｓ１－作業場所Ｇ１間をダンプ１０（作業車両）で往復し、作業場所Ｓ１で土砂や建設資材などをダンプ１０に積み込み、作業場所Ｇ１でダンプ１０に積み込まれた土砂や建設資材を降ろすことが繰り返し行われる。

現状では、建設現場での運行を管理する者が、ダンプ１０の運行計画を立てている。しかしながら、実際に運行すると、運行計画通り運行できないことがあり、最適な運行計画を立てることができない、という問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、最適な運行計画を立てることができる運行計画作成装置、運行システムおよび運行計画作成装置用のプログラムを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る運行計画作成装置、運行システムおよび運行計画作成装置用のプログラムは、下記［１］～［６］を特徴としている。
［１］
時刻に対する作業車両が巡回する作業場所および経由地を示す運行計画を作成するための運行計画作成装置であって、
前記作業車両から位置情報を収集して、実際の前記作業車両の運行を取得する運行取得部と、
前記作業車両が巡回する現場条件を取得する現場条件取得部と、
過去に前記運行取得部により取得した実際の前記作業車両の運行及び前記現場条件に基づいて、前記運行計画を作成する運行計画作成部と、を備えた、
運行計画作成装置であること。
［２］
［１］に記載の運行計画作成装置において、
前記現場条件取得部は、現場で稼働する車両総台数、前記作業場所、前記経由地、すれ違い不可区間およびすれ違い待機場所を前記現場条件として取得する、
運行計画作成装置であること。
［３］
［２］に記載の運行計画作成装置において、
前記運行計画作成部は、過去に前記運行取得部により取得した実際の前記作業車両の運行に基づいて、前記作業場所または前記経由地から次の前記作業場所または前記経由地までの区間の所要時間を求め、求めた前記所要時間に基づいて前記運行計画を作成する、
運行計画作成装置であること。
［４］
［２］または［３］に記載の運行計画作成装置において、
前記運行計画作成部は、複数の仮運行計画を作成し、前記仮運行計画の前記作業場所での待機時間、前記すれ違い待機場所での待機時間の積算値が最小のものを前記運行計画として作成する、
運行計画作成装置であること。
［５］
［１］～［４］の何れか１項に記載の運行計画作成装置と、
前記作業車両に搭載され、前記運行計画作成装置に対して位置情報を送信する第１端末と、
前記現場条件が入力される入力部を有し、入力された前記現場条件を前記運行計画作成装置に対して送信する第２端末と、を備えた、
運行システムであること。
［６］
コンピュータに、時刻に対する作業車両が巡回する作業場所および経由地を示す運行計画を作成させるための運行計画作成装置用のプログラムであって、
前記作業車両から位置情報を収集して、実際の前記作業車両の運行を取得する運行取得部と、
前記作業車両が巡回する現場条件を取得する現場条件取得部と、
過去に前記運行取得部により取得した実際の前記作業車両の運行及び前記現場条件に基づいて、前記運行計画を作成する運行計画作成部として機能させる
運行計画作成装置用のプログラムであること。

上記［１］、［５］および［６］の構成の運行計画作成装置、運行システムおよび運行計画作成装置用のプログラムによれば、運行計画作成部が、過去に運行取得部により取得した実際の作業車両の運行及び現場条件に基づいて、運行計画を作成する。これにより、最適な運行計画を立てることができる。
上記［２］の構成の運行計画作成装置によれば、車両総台数、作業場所、経由地、すれ違い不可区間およびすれ違い待機場所を考慮した最適な運行計画を立てることができる。
上記［３］の構成の運行計画作成装置によれば、過去の実際の運行により求められた各区間の所要時間に基づいて、運行計画を立てることができる。
上記［４］の構成の運行計画作成装置によれば、待機時間が短い効率のよい運行計画を立てることができる。

本発明によれば、最適な運行計画を立てることができる運行計画修正装置、運行システムおよび運行計画修正装置用のプログラムを提供することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の運行システムが適用される建設現場について説明するための説明図である。 図２は、本発明の運行システムの一例を示す構成図である。 図３は、図１に示す端末の一例を示す構成図である。 図４は、図１に示すサーバの一例を示す構成図である。 図５は、図１に示す運行システムを構成する端末、サーバの処理手順を示すフローチャートである。 図６は、運行計画情報の一例を示す表である。 図７は、図１に示すサーバが作成した運行計画の一例を示す図である。 図８は、図１に示すサーバが作成した仮運行計画の一例を示す図である。 図９は、図１に示すサーバが作成した仮運行計画の一例を示す図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

まず、本発明の運行システム１が適用される例えば建設現場について図１を参照して説明する。同図に示すように、ダムなどの建設現場では、ダンプ１０（＝作業車両）は、作業場所Ｓ１、Ｇ１を往復して巡回する。本実施形態では、説明を簡単にするために複数台のダンプ１０が、２つの作業場所Ｓ１、Ｇ１を往復する運行について説明するが、これに限ったものではなく、３つ以上の作業場所を巡回する運行であってもよい。

ダンプ１０は、作業場所Ｓ１において建機２０を用いて土砂や建設資材などが積み込まれる。ダンプ１０は、土砂や建設資材などが積み込まれると、作業場所Ｓ１から経由地Ｐ３～Ｐ１を経由して作業場所Ｇ１へ移動する。作業場所Ｇ１に到着すると、ダンプ１０は、作業場所Ｇ１で積み込まれた土砂や建設資材などを降ろす。その後、ダンプ１０は、作業場所Ｇ１から経由地Ｐ１～Ｐ３を経由して再び作業場所Ｓ１に戻り、再び土砂や建設資材などが積み込まれ、これを繰り返す。

なお、作業場所Ｓ１－作業場所Ｇ１間の道路は、基本的には一般車両の通行が禁止されているダンプ１０の専用道路であるが、一般道が含まれることもある。また、作業場所Ｓ１－作業場所Ｇ１間の道路は、２台のダンプ１０がすれ違えないような、すれ違い不可区間が含まれる場合がある。経由地としては、このすれ違い不可区間のすれ違い待機場所などが設定される。

本実施形態の運行システム１は、このような建設現場でのダンプ１０の運行計画を作成するシステムである。図２に示すように、運行システム１は、車両の一例であるダンプ１０に搭載された端末２（＝第１端末）と、端末２とインターネット通信網１１を介して通信可能なサーバ３（＝運行計画作成装置）と、サーバ３とインターネット通信網１１を介して通信可能な端末６（＝第２端末）と、を備えている。

端末２は、ダンプ１０に設置されたデジタルタコグラフなどの車載器であってもよいし、スマートフォンやタブレットなどダンプ１０の運転者が携帯できる端末であってもよい。端末２は、図３に示すように、インターネット通信部２１と、ＧＰＳ受信部２２と、操作部２３と、表示部２４と、制御部２５と、を備えている。インターネット通信部２１は、インターネット通信網１１に接続するための回路やアンテナなどで構成されている。ＧＰＳ受信部２２は、周知のように複数のＧＰＳ(Global Positioning System)衛星から発振される電波を受信して、受信した電波から現在位置、時刻を求めて後述する制御部２５に出力する。

操作部２３は、ダンプ１０の運転者により各種操作が行われる。運転者は、操作部２３を操作して、ダンプ１０のステイタス（出庫、入庫、作業開始、作業終了、休憩など）を入力することができる。表示部２４は、サーバ３から送信された運行計画などが表示される。制御部２５は、例えばＲＡＭ(Random Access Memory)やＲＯＭ(Read Only Memory)などのメモリを備え、プログラムに従って動作するＣＰＵ(Central Processing Unit)で構成され、端末２全体の制御を司る。

サーバ３は、図４に示すように、インターネット通信部３１と、データベース（ＤＢ）３２と、制御部３３と、を有している。

インターネット通信部３１は、インターネット通信網１１に接続するための回路などである。ＤＢ３２は、端末２から定期的に送信される位置および時刻、運行計画などが記録される。制御部３３は、例えばＲＡＭやＲＯＭなどのメモリを備え、プログラムに従って動作するＣＰＵ（コンピュータ）で構成され、サーバ３全体の制御を司る。

端末６は、例えばＰＣ(Personal Computer)で構成され、入力部として機能し、建設現場を管理する管理者によって操作される。管理者は、この端末６を用いて運行計画情報を入力する。

次に、上述した構成の運行システム１の動作について図５を参照して以下説明する。まず、管理者は、新しい現場での初日の運行計画を作成するために、端末６を用いて現場条件を含む運行計画情報を入力する（Ｓ１）。運行計画情報は、運行計画の作成に必要な情報である。現場条件は、運行計画情報のうち実測との誤差が発生しない情報である。現場条件としては、図６の表の最上段に示すように、ダンプ１０が巡回する作業場所、経由地と、その巡回順番と、１日の稼働時間（例えば９：００－１７：００(休憩１時間)）、車両総台数、すれ違い不可区間の区間、すれ違い待機場所、作業場数などが含まれる。また、現場条件でない運行計画情報としては、図６の表の二段目に示すように各作業場所での作業時間と、表の三段目に示すように作業場所または経由地から次の作業場所または次の経由地までの区間での所要時間と、が含まれる。これら作業時間、所要時間は、管理者の経験から推定した値が入力され、実測と誤差が発生する場合がある。

端末６は、運行計画情報が入力されると、入力された運行計画情報をサーバ３に送信する（図５のＳ２）。サーバ３の制御部３３（以下、サーバ３と略記）は、現場初日の運行計画を作成する場合（Ｓ３でＹ）、現場条件取得部として機能し、端末６からの運行計画情報を受信し、運行計画情報に基づいて、運行計画情報を作成する（Ｓ４）。サーバ３は、図７に示すように、現場条件に含まれる車両総台数を複数の班（図７に示す例では４班）に分け、班ごとに運行計画を作成する。

同図に示すように、運行計画は、時刻に対するダンプ１０が巡回する作業場所Ｓ１、Ｇ１および経由地Ｐ１～Ｐ３を示す。サーバ３は、すれ違い不可区間で、ダンプ１０同士がすれちがうことがないような運行計画を作成する。また、サーバ３は、各区間の所要時間が、運行計画情報として入力された所要時間よりも長くなり、作業場所Ｓ１、Ｇ１の到着時刻から出発時刻までの滞在時間が運行計画情報として入力された作業時間よりも長くなるように運行計画を作成する。

サーバ３は、運行計画を作成すると、図７に示すように、横軸を時刻、縦軸を作業場所Ｓ１、Ｇ１、経由地Ｐ１～Ｐ３としたダイヤグラムを作成し、当日作業を行うダンプ１０に搭載される端末２に運行計画のダイヤグラムを送信する（図５のＳ５）。

端末２の制御部２５（以下、端末２と略記する）は、運行計画のダイヤグラムを受信すると、表示部２４に表示する。運転者は、表示部２４に表示されたダイヤグラムに従って運行を行う。その後、端末２は、定期的にＧＰＳ受信部２２から位置、ダンプ１０のステイタス（出庫、入庫、作業開始、作業終了、休憩など）を収集し（Ｓ６）、収集した位置、ステイタスおよびそのときの時刻をサーバ３に送信する（Ｓ７）。端末２は、運行が終了するまで（Ｓ８でＹ）、位置、ステイタスおよびそのときの時刻の収集、送信を繰り返す（Ｓ６、Ｓ７）。

サーバ３は、運行取得部として機能し、各端末２から位置、ステイタス、時刻を受信すると、受信した位置、ステイタス、時刻の履歴に基づいて、実際の各ダンプ１０の運行を取得する（Ｓ９）。サーバ３は、１日の全ダンプ１０の運行が終了すれば（Ｓ１０でＹ）、処理を終了する。サーバ３は、１日の全ダンプ１０の運行が終了していなければ（Ｓ１０でＮ）、Ｓ７に戻る。

これに対して、サーバ３は、翌日以降の運行計画を作成する場合（Ｓ３でＮ）、運行計画作成部として機能し、前日まで（過去）に取得した実際のダンプ１０の運行及び端末６により入力された現場条件に基づいて、翌日の運行計画を作成する（Ｓ１１）。その後、サーバ３は、作成した運行計画を端末２に送信する（Ｓ１２）。

次に、上述したＳ１１の運行計画の作成について説明する。まず、サーバ３は、前日までの実際のダンプ１０の運行から各区間の所要時間を求める。また、サーバ３は、前日までの実際のダンプ１０の運行から各作業場所Ｓ１、Ｇ１における作業開始から作業終了までの間の作業時間を求める。サーバ３は、各区間の所要時間が、実際の運行から求めた所要時間よりも長くなり、作業場所Ｓ１、Ｇ１の滞在時間が求めた作業時間よりも長くなるように運行計画を作成する。

また、サーバ３は、前日までの実際のダンプ１０の運行及び端末６により入力された現場条件に基づいて、複数の仮運行計画を作成し、仮運行計画の作業場所での待機時間、すれ違い場所での待機時間の積算値が最小のものを運行計画として作成する。

具体的には、サーバ３は、図８に示すように、全ての班を固めて作業場所Ｓ１、Ｇ１間を往復する運行計画を仮運行計画の一つとして立てる。即ち、作業場所Ｓ１では、すれ違い不可区間がある区画Ｓ１-Ｐ１間ですれ違いが起こらないように、全てのダンプ１０が作業場所Ｓ１に到着した後、最初のダンプ１０が作業場所Ｓ１から出発するような運行計画が立てられている。

また、サーバ３は、図９に示すように、全ての班を２つに分けて、２つの一方（１班、２班）を作業場所Ｓ１から出発させ、他方（３班、４班）を作業場所Ｇ１から出発させる運行計画を仮運行計画の一つとして立てる。即ち、すれ違い不可区間がある区画Ｓ１－Ｐ１間ですれ違いが起こらないように、１班、２班と、３班、４班は、すれ違いが可能な区間Ｐ１－Ｇ１間ですれ違いが行われる。

サーバ３は、図８及び図９の２つの仮運行計画のうち作業場所Ｓ１、Ｇ１での待機時間の積算値が最小の図９に示す仮運行計画を運行計画として作成する。

上述した実施形態によれば、サーバ３が、過去に取得した実際のダンプ１０の運行及び現場条件に基づいて、運行計画を作成する。これにより、最適な運行計画を立てることができる。

上述した実施形態によれば、現場条件として、車両総台数、作業場所、作業時間、経由地、すれ違い不可区間およびすれ違い待機場所を用いる。これにより、車両総台数、作業場所、作業時間、経由地、すれ違い不可区間およびすれ違い待機場所を考慮した最適な運行計画を立てることができる。

上述した実施形態によれば、サーバ３は、過去に取得した実際のダンプ１０の運行に基づいて、各区間の所要時間を求め、求めた所要時間に基づいて運行計画を作成する。これにより、過去の実際の運行により求められた各区間の所要時間に基づいて、運行計画を立てているため、より一層最適な運行計画を立てることができる。

上述した実施形態によれば、サーバ３は、前日までの実際のダンプ１０の運行及び端末６により入力された現場条件に基づいて、複数の仮運行計画を作成し、仮運行計画の作業場所での待機時間、すれ違い場所での待機時間の積算値が最小のものを運行計画として作成する。これにより、待機時間が短い効率のよい運行計画を立てることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

上述した実施形態によれば、サーバ３は、所要時間については、過去、同じ区間を走行したダンプ１０の所要時間から求めていたが、これに限ったものではない。例えば、過去の運行により、所要時間を求めたい区間の距離、高低差、荷物の積載有無を入力とし、所要時間を出力とする学習モデルを作成し、その学習モデルから所要時間を推定するようにしてもよい。この場合、初日の運行計画も、現場条件を入力するだけで、作成することができる。

ここで、上述した本発明に係る運行計画作成装置、運行システムおよび運行計画作成装置用のプログラムの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［６］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
時刻に対する作業車両（１０）が巡回する作業場所（Ｓ１、Ｇ１）および経由地（Ｐ１～Ｐ３）を示す運行計画を作成するための運行計画作成装置（３）であって、
前記作業車両（１０）から位置情報を収集して、実際の前記作業車両（１０）の運行を取得する運行取得部（３３）と、
前記作業車両（１０）が巡回する現場条件を取得する現場条件取得部（３３）と、
過去に前記運行取得部（３３）により取得した実際の前記作業車両（１０）の運行及び前記現場条件に基づいて、前記運行計画を作成する運行計画作成部（３３）と、を備えた、
運行計画作成装置（３）。
［２］
［１］に記載の運行計画作成装置（３）において、
前記現場条件取得部（３３）は、現場で稼働する車両総台数、前記作業場所（Ｓ１、Ｇ１）、前記経由地（Ｐ１～Ｐ３）、すれ違い不可区間およびすれ違い待機場所を前記現場条件として取得する、
運行計画作成装置（３）。
［３］
［２］に記載の運行計画作成装置（３）において、
前記運行計画作成部（３３）は、過去に前記運行取得部（３３）により取得した実際の前記作業車両（１０）の運行に基づいて、前記作業場所（Ｓ１、Ｇ１）または前記経由地（Ｐ１～Ｐ３）から次の前記作業場所（Ｓ１、Ｇ１）または前記経由地（Ｐ１～Ｐ３）までの区間の所要時間を求め、求めた前記所要時間に基づいて前記運行計画を作成する、
運行計画作成装置（３）。
［４］
［２］または［３］に記載の運行計画作成装置（３）において、
前記運行計画作成部（３３）は、複数の仮運行計画を作成し、前記仮運行計画の前記作業場所（Ｓ１、Ｇ１）での待機時間、前記すれ違い待機場所での待機時間の積算値が最小のものを前記運行計画として作成する、
運行計画作成装置（３）。
［５］
［１］～［４］の何れか１項に記載の運行計画作成装置（３）と、
前記作業車両（１０）に搭載され、前記運行計画作成装置（３）に対して位置情報を送信する第１端末（２）と、
前記現場条件が入力される入力部を有し、入力された前記現場条件を前記運行計画作成装置（３）に対して送信する第２端末（６）と、を備えた、
運行システム。
［６］
コンピュータに、時刻に対する作業車両（１０）が巡回する作業場所（Ｓ１、Ｇ１）および経由地（Ｐ１～Ｐ３）を示す運行計画を作成させるための運行計画作成装置（３）用のプログラムであって、
前記作業車両（１０）から位置情報を収集して、実際の前記作業車両（１０）の運行を取得する運行取得部（３３）と、
前記作業車両（１０）が巡回する現場条件を取得する現場条件取得部（３３）と、
過去に前記運行取得部（３３）により取得した実際の前記作業車両（１０）の運行及び前記現場条件に基づいて、前記運行計画を作成する運行計画作成部（３３）として機能させる
運行計画作成装置（３）用のプログラム。

１ 運行システム
２ 端末（第１端末）
３ サーバ（運行計画作成装置）
６ 端末（第２端末）
１０ ダンプ（作業車両）
３３ 制御部（運行取得部、現場条件取得部、運行計画作成部
Ｓ１、Ｇ１ 作業場所
Ｐ１～Ｐ３ 経由地

Claims (6)

1. 時刻に対する作業車両が巡回する作業場所および経由地を示す運行計画を作成するための運行計画作成装置であって、
   前記作業車両から位置情報を収集して、実際の前記作業車両の運行を取得する運行取得部と、
   前記作業車両が巡回する現場条件を取得する現場条件取得部と、
   過去に前記運行取得部により取得した実際の前記作業車両の運行及び前記現場条件に基づいて、前記運行計画を作成する運行計画作成部と、を備えた、
   運行計画作成装置。
2. 請求項１に記載の運行計画作成装置において、
   前記現場条件取得部は、現場で稼働する車両総台数、前記作業場所、前記経由地、すれ違い不可区間およびすれ違い待機場所を前記現場条件として取得する、
   運行計画作成装置。
3. 請求項２に記載の運行計画作成装置において、
   前記運行計画作成部は、過去に前記運行取得部により取得した実際の前記作業車両の運行に基づいて、前記作業場所または前記経由地から次の前記作業場所または前記経由地までの区間の所要時間を求め、求めた前記所要時間に基づいて前記運行計画を作成する、
   運行計画作成装置。
4. 請求項２または３に記載の運行計画作成装置において、
   前記運行計画作成部は、複数の仮運行計画を作成し、前記仮運行計画の前記作業場所での待機時間、前記すれ違い待機場所での待機時間の積算値が最小のものを前記運行計画として作成する、
   運行計画作成装置。
5. 請求項１～４の何れか１項に記載の運行計画作成装置と、
   前記作業車両に搭載され、前記運行計画作成装置に対して位置情報を送信する第１端末と、
   前記現場条件が入力される入力部を有し、入力された前記現場条件を前記運行計画作成装置に対して送信する第２端末と、を備えた、
   運行システム。
6. コンピュータに、時刻に対する作業車両が巡回する作業場所および経由地を示す運行計画を作成させるための運行計画作成装置用のプログラムであって、
   前記作業車両から位置情報を収集して、実際の前記作業車両の運行を取得する運行取得部と、
   前記作業車両が巡回する現場条件を取得する現場条件取得部と、
   過去に前記運行取得部により取得した実際の前記作業車両の運行及び前記現場条件に基づいて、前記運行計画を作成する運行計画作成部として機能させる
   運行計画作成装置用のプログラム。

Images