JP2023130152A - 配車計画作成システム - Google Patents

Abstract

【課題】適切な配車計画を立案することのできる配車計画作成システム、を提供する。
【解決手段】配車計画作成システム１０は、それぞれの利用要求ごとに、出発地から目的地までの経路を決定する経路決定部１２と、経路のそれぞれについて、当該経路に沿った走行に必要なエネルギーの大きさを算出する必要エネルギー算出部１３と、経路のそれぞれに対し、走行させるべき車両ＭＶを割り当てることで、配車計画を作成する計画作成部１５と、を備える。計画作成部１５は、必要なエネルギーが大きく算出された経路から順に、当該経路に沿って走行させたときのエネルギー効率が最も高くなる車両ＭＶを割り当てて行く。
【選択図】図２

Description

本開示は配車計画作成システムに関する。

所定の経由地を通るように複数の車両を巡回させるサービスにおいては、利用者の要望に応じながらも、可能な限り効率的に各車両を走行させることが求められる。そこで、複数の車両のそれぞれを走行させるための計画、である配車計画を予め作成し、当該配車計画に従って各車両を走行させることが提案されている。下記特許文献１には、巡回に用いる各車両の総燃料消費量が抑制されるように、配車計画を立案することのできるシステムについて記載されている。

特開２０１１－２８３５３号公報

上記特許文献１に記載のシステムでは、巡回するのに要する距離が長いグループには、燃料消費率が低い車両を割り当てて、巡回するのに要する距離が短いグループには、燃料消費率が高い車両を割り当てることにより、巡回に用いる各車両の総燃料消費量を抑制することとしている。

ところで、車両の燃料消費率は常に一定とはならず、走路の勾配や渋滞の有無等、様々な要因によって変動するものである。また、変動要因としては様々なものが挙げられるので、車両の燃料消費率を正確に予測することは難しい。従って、上記特許文献１に記載のシステムによる配車計画の立案方法では、消費エネルギーを十分には抑制できない場合等が生じ得る。

本開示は、適切な配車計画を立案することのできる配車計画作成システム、を提供することを目的とする。

本開示に係る配車計画作成システムは、配車サービスにおいて複数の車両（ＭＶ）のそれぞれを走行させるための計画、である配車計画を作成する配車計画作成システム（１０）であって、利用者から配車サービスの利用要求を取得する要求取得部（１１）と、それぞれの利用要求ごとに、出発地から目的地までの経路を決定する経路決定部（１２）と、経路のそれぞれについて、当該経路に沿った走行に必要なエネルギーの大きさを算出する必要エネルギー算出部（１３）と、経路のそれぞれに対し、走行させるべき車両を割り当てることで、配車計画を作成する計画作成部（１５）と、を備える。計画作成部は、必要なエネルギーが大きく算出された経路から順に、当該経路に沿って走行させたときのエネルギー効率が最も高くなる車両を割り当てて行く、又は、必要なエネルギーが小さく算出された経路から順に、当該経路に沿って走行させたときのエネルギー効率が最も低くなる車両を割り当てて行く。

上記構成の配車計画作成システムでは、必要なエネルギーが大きく算出された経路であるほど、当該経路にはエネルギー効率の高い車両が割り当てられて行く。ここで言う「エネルギー効率」とは、当該経路に沿って車両を走行させたときのエネルギー効率、として算出されるものである。これにより、例えば、経路に含まれる走路の勾配や走行抵抗等、種々のパラメータを考慮することで、消費エネルギーが抑制されるような適切な配車計画を立案することが可能となる。

本開示によれば、適切な配車計画を立案することのできる配車計画作成システム、が提供される。

図１は、配車計画作成システムを用いて実現される配車サービスの概要について説明するための図である。 図２は、本実施形態に係る配車計画作成システムの構成を模式的に示す図である。 図３は、本実施形態に係る配車計画作成システムにより実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、車両が走行する際における速度の変化予測、の一例を示す図である。 図５は、車両が走行する際におけるエアコンパワーの予測、の一例を示す図である。 図６は、本実施形態に係る配車計画作成システムにより実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、経路に対し車両を割り当てる方法について説明するための図である。 図８は、経路に対する車両の割り当てを、本実施形態のように行うことの効果について説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本実施形態に係る配車計画作成システム１０は、複数の車両を用いた配車サービスのために用いられるものである。配車計画作成システム１０の説明に先立ち、配車サービスの概要について、図１を参照しながら説明する。

この配車サービスは、予め設定された停車地を巡回するように、複数の車両ＭＶ（図１においては不図示、図２を参照）を走行させることで、利用者の要望に応じて運搬物を運ぶものである。尚、ここでいう「運搬物」とは、利用者そのもの（つまり人）であってもよく、貨物のような人以外の物であってもよい。以下では、運搬物が人である場合について説明することとし、運搬物のことを「乗員」とも表記する。

車両ＭＶは、内燃機関の駆動力によって走行する車両であってもよく、回転電機の駆動力によって走行する車両であってもよい。また、車両ＭＶは、内燃機関と回転電機の両方を備えたハイブリッド車両であってもよい。配車サービスに用いられる複数の車両ＭＶには、これら複数種類の車両が含まれていてもよい。

図１に示されるＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のそれぞれは、上記の停車地、すなわち、配車サービスにおいて車両が停車し、乗員の乗り降りが行われ得る場所である。それぞれの停車地のことを、以下では「停車地Ｐ０」や「停車地Ｐ１」のように表記する。それぞれの停車地は、配車サービスを行うにあたり予め設定された地点である。

図１の例は、配車サービスに用いられる車両ＭＶの全てが停車地Ｐ０を出発し、最終の目的地である停車地Ｐ４に向かう例となっている。一部の車両ＭＶは、符号「Ｒ１」が付された経路を通って、停車地Ｐ０から停車地Ｐ１、停車地Ｐ４を順に通るように走行する。他の一部の車両ＭＶは、符号「Ｒ２」が付された経路を通って、停車地Ｐ０から停車地Ｐ４へと直接向かうように走行する。他の一部の車両ＭＶは、符号「Ｒ３」が付された経路を通って、停車地Ｐ０から停車地Ｐ２、停車地Ｐ３、停車地Ｐ４を順に通るように走行する。利用者は、いずれかの停車地において車両ＭＶに乗車し、他のいずれかの停車地において車両ＭＶから降車する。

このように、図１の例では、全ての車両ＭＶが停車地Ｐ０を出発する例となっているので、停車地Ｐ０には「出発地」の文字が付してある。また、配車サービスの利用者は、停車地Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のいずれかにおいて車両ＭＶから降りるので、停車地Ｐ１等には「目的地１」や「目的地２」等の文字が付してある。

しかしながら、上記はあくまで一例であって、車両ＭＶの出発地、経由地、及び最終的な目的地は、配車サービスに用いられる複数の車両ＭＶごとに異なっていてもよい。例えば、停車地Ｐ２を最初に出発し、停車地Ｐ０を最終的な目的地として走行する車両ＭＶがあってもよい。また、特定の停車地で乗り降りする予定の利用者が存在しない場合には、当該停車地ではいずれの車両ＭＶも停車しないこととしてもよい。

複数の車両ＭＶをそれぞれどのような経路で走行させるかは、配車サービスを利用する利用者の要望に応じて都度設定される。利用者は、希望する出発地及び目的地を、予め設定された複数の地点（上記の停車地Ｐ０等）の中から選択し、これらを指定しながら配車サービスの予約を行う。

配車計画作成システム１０は、複数の車両ＭＶのそれぞれを走行させるための計画、である配車計画を、配車サービスの提供に先立って予め作成するためのシステムである。作成される配車計画には、複数の車両ＭＶのそれぞれを、どの停車地を通るように走行させるべきかを示す計画が含まれる。また、配車計画には、各停車地のそれぞれで何人の乗員を乗り降りさせるかを示す計画も含まれる。換言すれば、配車計画には、それぞれの車両ＭＶが運搬物を乗せた状態で走行すべき経路の範囲も含まれる。

尚、配車計画作成システム１０が配車計画を作成するにあたっては、停車地Ｐ１等の位置や数は、先に述べたように予め固定されているものとする。また、任意の一組の停車地を選んだ場合において、そのうちの一方の停車地から他方の停車地に至るまで車両ＭＶが走行すべき道路についても、予め一つに固定されているものとする。つまり、利用者により任意に選択される２つの地点の間を繋ぐ走路は、予め１つだけ用意されているものとする。このような態様に替えて、一方の停車地から他方の停車地に至るまで車両ＭＶが走行すべき道路の候補が、複数存在するような態様であってもよい。その場合、各停車地間で車両ＭＶが通るべき１つの道路を、エネルギーの消費効率等を考慮して指定するような配車計画が作成されることとなる。

本実施形態に係る配車計画作成システム１０は、予め利用者から入力された予約情報に基づいて、全ての利用者の要望に沿うことができるように配車計画を作成する。その上で更に、配車計画作成システム１０は、例えば、配車サービスの提供中において、各車両で消費されるエネルギーの総量が可能な限り少なくなるように、配車計画を作成する。

配車計画作成システム１０の構成について、図２を参照しながら説明する。配車計画作成システム１０は、不図示のＣＰＵやＲＡＭ等を備えたコンピュータシステムであって、例えば、配車サービスを提供する事業者とは別の場所に設置されたクラウドサーバーとして構成されている。このため、本実施形態に係る配車計画作成システム１０は、配車サービスを提供する複数の事業者のそれぞれに対し、個別に配車計画を作成して提供することができる。このような態様に替えて、配車計画作成システム１０は、特定の事業者が用いる専用のサーバーとして構成されていてもよい。

配車計画作成システム１０は、要求取得部１１と、経路決定部１２と、必要エネルギー算出部１３と、判定部１４と、計画作成部１５と、記憶部１６と、を備えている。これらはいずれも、配車計画作成システム１０が有する機能を模式的に表すものであって、図２においては個別のブロックとして図示されている。ただし、各ブロックに分けて表現された機能の少なくとも一部が、配車計画作成システム１０のうち共通の構成要素（例えばＣＰＵ）により実現されてもよい。

要求取得部１１は、利用者から配車サービスの利用要求を取得する処理を行う部分である。配車サービスを利用したい利用者は、後述の携帯通信端末２０を操作することによって、配車サービスの予約情報を配車計画作成システム１０へと送信する。送信される予約情報には、車両ＭＶに乗車する人数、出発地、及び目的地が含まれる。要求取得部１１は、当該予約情報を、配車サービスの利用要求として取得し、記憶部１６に記憶させる。利用要求の取得及び保存は、配車サービスの提供開始時刻よりも前までに行われる。尚、配車サービスによって運ばれる運搬物が人ではなく貨物である場合には、予約情報には、当該貨物の重量も含まれる。

経路決定部１２は、要求取得部１１が取得したそれぞれの利用要求（予約情報）ごとに、出発地から目的地までの経路、すなわち、車両ＭＶを走行させるべき経路を決定する処理を行う部分である。尚、出発地及び目的地が共通する複数の利用要求があった場合は、１台の車両ＭＶでそれぞれの利用要求に対応することもある。従って、１台の車両ＭＶを出発地から目的地まで所定の経路に沿って走行させること、を「運行」と定義すると、配車計画に含まれる運行の数（つまり経路の数）は、利用要求の数と一致することもあれば、利用要求の数よりも少なくなることもある。

必要エネルギー算出部１３は、経路のそれぞれについて、当該経路に沿った走行に必要なエネルギーの大きさを算出する処理、を行う部分である。尚、配車サービスの実行中において、特定の経路を車両ＭＶが走行するために必要なエネルギーの大きさを正確に算出するためには、当該経路を走行する車両ＭＶを先に特定しておく必要がある。しかしながら、必要エネルギー算出部１３によって算出される必要エネルギーは、走行に必要なエネルギーの大きさを、配車計画に含まれるそれぞれの経路間で比較することを目的として行われるものである。従って、必要エネルギー算出部１３は、共通の車両ＭＶがそれぞれの経路を走行する、という仮定の下で、当該車両ＭＶの走行に必要なエネルギーの大きさを経路ごとに算出する。つまり、上記における「経路に沿った走行に必要なエネルギー」とは、当該経路にどの車両ＭＶを割り当てるか、とは無関係に算出される概算値である。上記における「共通の車両ＭＶ」とは、配車サービスに用いられる複数の車両ＭＶのうちの１台であってもよく、実際には存在しない仮想的な車両ＭＶであってもよい。

判定部１４は、経路に割り当てられた車両ＭＶが、当該経路に沿って走行した場合にエネルギー不足となるか否かを判定する処理、を行う部分である。車両ＭＶが内燃機関の駆動力によって走行する車両である場合には、上記の「エネルギー不足」とは、目的地に到達するよりも前に燃料タンクが空になることである。車両ＭＶが回転電機の駆動力によって走行する車両である場合には、上記の「エネルギー不足」とは、目的地に到達するよりも前に蓄電池に蓄えられている電力量が０になることである。

計画作成部１５は、配車計画を作成する処理を行う部分である。計画作成部１５は、経路決定部１２で決定された経路のそれぞれに対し、走行させるべき車両ＭＶを割り当てて行くことで、配車計画を作成する。その具体的な作成方法については後に説明する。

記憶部１６は、配車計画作成システム１０が備える不揮発性の記憶装置であり、例えばＨＤＤやＳＳＤである。記憶部１６には、要求取得部１１が取得した予約情報や、経路決定部１２が経路を決定するための情報、必要エネルギー算出部１３がエネルギーの大きさを算出するための情報等が、データベースとして記憶されている。

図２には、配車計画作成システム１０と通信可能な装置として、携帯通信端末２０と、事業者用端末３０と、車載システム４０と、が図示されている。

携帯通信端末２０は、配車サービスの利用者が携帯する通信端末である。先に述べたように、利用者は、携帯通信端末２０を操作することによって、配車サービスの予約情報を配車計画作成システム１０へと送信する。

事業者用端末３０は、配車サービスを提供する事業者が所有する通信端末である。事業者は、事業者用端末３０を操作することにより、配車計画作成システム１０に配車計画を作成させ、当該配車計画を受信する。事業者は、受信した配車計画に従ってそれぞれの車両ＭＶを走行させ、これにより配車サービスを提供する。

車載システム４０は、それぞれの車両ＭＶに搭載された通信端末である。車載システム４０は不図示の表示画面を有している。表示画面には、配車計画に従って当該車両ＭＶを走行させるための具体的な指示が表示される。車載システム４０に向けた配車計画の送信は、配車計画作成システム１０から行われてもよいが、事業者用端末３０から行われてもよい。

配車計画を作成するために、配車計画作成システム１０によって行われる具体的な処理の流れを、図３を参照しながら説明する。図３に示される一連の処理は、配車サービスの提供が開始されるよりも前の時点において、配車計画作成システム１０によって予め実行されるものである。図３に示される一連の処理は、配車サービスの提供が開始されるよりも前の期間において１回だけ実行されてもよいが、当該期間において、所定の周期が経過するごとに繰り返し実行されてもよい。

最初のステップＳ０１では、配車サービスに用いられる車両ＭＶのそれぞれについて、当該車両ＭＶの各パラメータを取得する処理が行われる。ここで取得されるパラメータには、車両ＭＶの重量、車両ＭＶに搭載された各種の補器（例えばエアコン等）の消費電力、車両ＭＶにおけるエネルギーの利用効率、車両ＭＶの車体形状、車両ＭＶに搭載されたエネルギー（具体的には、燃料タンクにある燃料の量や、蓄電池に蓄えられた電力量）等が含まれる。

車両ＭＶが内燃機関を有する場合においては、上記の「エネルギーの利用効率」には、エンジンの動作効率や動力伝達効率が含まれる。また、車両ＭＶが回転電機を有する場合においては、上記の「エネルギーの利用効率」には、回転電機の動作効率や動力伝達効率が含まれる。車両ＭＶに搭載された電力消費機器の消費電力は、例えば、過去の履歴に基づいて算出することができる。

ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、配車計画の候補に含まれ得る経路のそれぞれについて、経路情報を取得する処理が行われる。ここでいう「配車計画の候補に含まれ得る経路」とは、任意の２つの停車地のそれぞれについて、両者の間を繋ぐ経路（間に、経由地として他の停車地が含まれていてもよい）のことである。「経路情報」とは、走路上の各地点における勾配及び曲率のそれぞれを示す情報のことである。走路情報には、各地点における走路の勾配及び曲率のいずれか一方のみが含まれていてもよい。勾配及び曲率を含む経路情報として、経路に沿った各地点における緯度、経度、及び高度が用いられてもよい。経路情報は、例えば地図情報を提供する外部のサーバーから通信により取得してもよく、予め記憶部１６に記憶されていてもよい。

ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、配車計画の候補に含まれ得る経路のそれぞれについて、当該経路を車両ＭＶが走行する際の車速の変化を予測する処理が行われる。ここでは、経路に沿った各地点における、車両ＭＶの速度の予測値が算出される。得られた一連のデータは、当該経路における速度の変化予測として、記憶部１６に記憶される。

図４には、ステップＳ０３で作成された速度の変化予測の一例が示されている。同図の横軸は、車両ＭＶが走路に沿って走行する際の走行距離、すなわち、経路に沿った各地点の位置を示している。同図の縦軸は、各地点における車両ＭＶの速度（つまり車速）を示している。

図４に示される点線ＵＬは、各地点における法定の制限速度を表している。また、横軸に沿って記載された「Ｄ１」、「Ｄ２」、及び「Ｄ３」は、信号機が設置された位置を表している。ステップＳ０３における速度の変化予測の作成は、基本的には、各位置における制限速度にできるだけ近い速度で車両ＭＶが走行し、信号機の位置では所定の確率で車両ＭＶが停車する、という条件の下で行われる。上記の確率は、各信号機のサイクル情報に基づいて設定してもよく、一律の固定値として設定してもよい。信号機の位置で車両ＭＶが停止する際の停止時間は、過去の履歴に基づいた予測値として設定してもよく、一律の固定値として設定してもよい。車両ＭＶが停止する際の減速度や、発信する際の加速度等は、予め設定された固定値を用いればよい。例えばクラウドサーバー等から各地点における渋滞情報を取得し、渋滞情報をも考慮しながら車速の変化を予測することとしてもよい。

このような態様に替えて、ステップＳ０３では、外部のサーバーにおいて交通流シミュレーションを行わせ、シミュレーションの結果に基づいて、速度の変化予測を作成することとしてもよい。速度の変化は、車両ＭＶごとに個別に予測されてもよく、全ての車両ＭＶについて共通のものとして予測されてもよい。

図３に戻って説明を続ける。ステップＳ０３において、車速の変化を予測する処理が行われた後は、ステップＳ０４に移行する。ステップＳ０４では、配車計画の候補に含まれ得る経路のそれぞれについて、当該経路を車両ＭＶが走行する際の各地点における走行抵抗、を算出する処理が行われる。走行抵抗は、各車両ＭＶのそれぞれについて個別に算出される。走行抵抗を算出するにあたっては、例えば、車両ＭＶの形状に基づく空気抵抗の大きさ等が考慮される。走行抵抗は、ステップＳ０１で取得されたパラメータを用いて算出されてもよく、過去の走行データに基づいて算出されてもよい。

ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、エアコンパワーを算出する処理が行われる。「エアコンパワー」とは、車両ＭＶのエアコンに求められると予測されるパワー（単位時間当たりの出力）のことである。ここでは、配車計画の候補に含まれ得る経路のそれぞれについて、当該経路を車両ＭＶが走行する際の、各地点において必要となるエアコンパワーが予測される。エアコンパワーは、各車両ＭＶのそれぞれについて個別に算出される。

エアコンパワーは、例えば、配車サービスが行われるときの外気温や天候の予測に基づいて算出することができる。図５には、外気温（横軸）と、必要なエアコンパワー（縦軸）との対応関係の例が示されている。線Ｌ１は晴天時に予測されるエアコンパワーの例であり、線Ｌ２は曇天時に予測されるエアコンパワーの例であり、線Ｌ３は雨天時に予測されるエアコンパワーの例である。

図５に示されるように、例えば外気温が高くなると、冷房のためにより大きなエアコンパワーが必要となる。晴天時においては、雨天時に比べて、冷房のためにより大きなエアコンパワーが必要となる。また、外気温が低くなると、暖房のためにより大きなエアコンパワーが必要となる。雨天時においては、晴天時に比べて、暖房及び除湿のためにより大きなエアコンパワーが必要となる。

図３に戻って説明を続ける。ステップＳ０５において、エアコンパワーを予測する処理が行われた後は、ステップＳ０６に移行する。ステップＳ０６では、それぞれの経路について、当該経路に沿った走行に必要なエネルギーの大きさを算出する処理が、必要エネルギー算出部１３によって行われる。先に述べたように、必要エネルギー算出部１３は、共通の車両ＭＶがそれぞれの経路を走行する、という仮定の下で、当該車両ＭＶの走行に必要なエネルギーの大きさを経路ごとに算出する。本実施形態では、「共通の車両ＭＶ」として、配車サービスに用いられる車両ＭＶのうちの任意の１台が用いられる。

それぞれの経路について、車両ＭＶの走行に必要なエネルギーＥは、例えば以下の式（１）を用いて算出することができる。

式（１）の右辺にある「ｖ（ｔ）」は、車両ＭＶの速度を時間（ｔ）の関数として表したものである。図３のステップＳ０３で作成された速度の変化予測が、ｖ（ｔ）として用いられる。

式（１）の右辺にある「Ｆ」は、車両ＭＶの内燃機関又は回転電機で発生させるべき駆動力の大きさである。Ｆは、例えば以下の式（２）を用いて算出することができる。

式（２）の右辺にある「ｍ」は車両ＭＶの重量であり、「ａ」は車両ＭＶの加速度である。「ｇ」は重力加速度である。「θ」は、車両ＭＶが走行する走路の勾配である。θは、上り勾配であるときに正値となり、下り勾配であるときに負値となる。「Ｆ_ｒ」は走行抵抗であり、図３のステップＳ０４で作成された走行抵抗の値が用いられる。

式（１）の右辺にある「η_ｄ」は、車両ＭＶの駆動効率を表すパラメータである。ここでいう「駆動効率」とは、内燃機関又は回転電機に投入されるエネルギーのうち、車両ＭＶを実際に駆動させるエネルギーとして用いられるものの占める割合である。駆動効率η_ｄは、理想的には１となるが、実際には１よりも小さな値となる。

式（１）の右辺にある「Ｐ_ＡＣ」はエアコンパワーである。図３のステップＳ０５で予測されたエアコンパワーが、Ｐ_ＡＣとして用いられる。

式（１）の右辺にある「η_ＡＣ」は、車両ＭＶに搭載されたエアコンのエアコン効率を表すパラメータである。ここでいう「エアコン効率」とは、エアコンに投入される電力エネルギーのうち、エアコンパワーとして出力されるものの占める割合である。エアコン効率η_ＡＣは、理想的には１となるが、実際には１よりも小さな値となる。

必要エネルギー算出部１３は、式（１）の右辺にある括弧の中を、出発地から目的地に到達するまでの期間について積分することで、それぞれの経路について必要エネルギーＥを算出することができる。それぞれの経路について算出された必要エネルギーＥの値は、記憶部１６に記憶される。

尚、式（１）や式（２）に示される各パラメータ（ｍやθ等）のうち一部が未知である場合には、当該パラメータには仮の値を用いて必要エネルギーＥを算出すればよい。

以上のように、本実施形態の必要エネルギー算出部１３は、車両ＭＶの重量（ｍ）、車速（ｖ（ｔ））、走路の勾配（θ）、天候、のうちの少なくとも１つに基づいて、必要エネルギーＥを算出する。

尚、この時点においては、配車サービスの提供時において実際に車両ＭＶが走行するか否かに拘らず、車両ＭＶが走行する可能性のある全ての経路について、必要エネルギーＥの値が算出される。

図３に示される一連の処理は、先に述べたように、配車サービスの提供が開始されるよりも前の時点において実行される。これにより、配車計画を作成するために必要な情報が予め算出され、記憶部１６に記憶された状態となる。

当該情報は、可能な限り、常に最新の状態を反映したものとなっていることが好ましい。従って、図３に示される一連の処理が、一定の時間が経過するごとに繰り返し実行されることとしてもよい。これにより、最新の渋滞情報や制限車速情報等に基づいて、記憶部１６に記憶されている情報を都度更新することができる。

配車計画の作成は、記憶部１６に記憶されている情報等に基づいて、配車サービスが実行される予定時刻の直前のタイミングで計画作成部１５により行われる。計画作成部１５が配車計画を作成するために行う具体的な処理の流れについて、図６を参照しながら説明する。

最初のステップＳ１１では、記憶部１６から、これまでに入力されていた全ての利用要求を読み込む処理が行われる。

ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、ステップＳ１１で読み込まれたそれぞれの利用要求（予約情報）ごとに、出発地から目的地までの経路、すなわち、車両ＭＶを走行させるべき経路を決定する処理が、経路決定部１２によって行われる。先に述べたように、ここで決定される経路の数は、利用要求の数と一致することもあれば、利用要求の数よりも少なくなることもある。

ステップＳ１２に続くステップＳ１３では、ステップＳ１２で決定された経路のそれぞれに対し、当該経路を走行させるべき車両ＭＶを割り当てて行く処理が行われる。具体的な割り当て方法について、図７を参照しながら説明する。

計画作成部１５は、図６のステップＳ１２で決定された全ての経路を、必要エネルギーＥが大きい順に並べることでリストを作成する。図７の左側に示されるＬＳ１は、このように作成された経路のリストの一例である。最も上段にある経路１が、必要エネルギーＥが最も大きく算出された経路であり、最も下段にある経路ｎが、必要エネルギーＥが最も小さく算出された経路である。「ｎ」は、図６のステップＳ１２で決定された経路の数である。

続いて、計画作成部１５は、リストＬＳ１の最も上段にある経路１について、車両ＭＶを割り当てる。

そのために、計画作成部１５は、経路１に沿って車両ＭＶを走行させた場合におけるエネルギー効率を、配車サービスに供し得る全ての車両ＭＶのそれぞれについて個別に算出する。ここでいう「エネルギー効率」とは、先に述べた駆動効率η_ｄ及びエアコン効率η_ＡＣの値がいずれも１である場合において車両ＭＶで消費されるエネルギーを、車両ＭＶで実際に消費されるエネルギーで除することにより得られる値である。エネルギー効率は、それぞれの車両ＭＶのパラメータを、式（１）に適用することにより算出することができる。尚、エネルギー効率の値、又はその算出に用いられる数値の一部は、図３に示される一連の処理の中で予め算出しておいてもよい。

このように、計画作成部１５は、式（１）や式（２）に含まれる各パラメータを用いてエネルギー効率を算出する。エネルギー効率の算出に用いられるパラメータには、車両ＭＶの駆動効率（η）、エアコン効率（η_ＡＣ）、重量（ｍ）、形状、のうちの少なくとも１つが含まれる。

尚、このときの車両ＭＶの重量ｍの値としては、運搬物を含む車両ＭＶの総重量を用いることが好ましい。図３のステップＳ０６において必要エネルギーＥを算出する場合とは異なり、図７のステップＳ１３にいて車両ＭＶを割り当てる際においては、利用要求が特定されており、運搬物の重量（例えば乗車する人数）が既知又は推定可能となっているからである。

エネルギー効率は、上記とは異なる方法で算出されてもよい。いずれにしてもエネルギー効率は、各経路を車両ＭＶが走行する際の、エネルギ消費量の程度を示す指標であればよい。

計画作成部１５は、上記のようなエネルギー効率を、配車サービスに供し得る全ての車両ＭＶのそれぞれについて個別に算出する。その後、全ての車両ＭＶを、算出されたエネルギー効率が高い順に並べることでリストを作成する。図７の右側に示されるＬＳ２は、このように作成された車両ＭＶのリストの一例である。最も上段にある車両１が、経路１を走行した場合のエネルギー効率が最も高く算出された車両ＭＶであり、最も下段にある車両ｘが、経路１を走行した場合のエネルギー効率が最も低く算出された車両ＭＶである。「ｘ」は、現時点でどの経路にも割り当てられていない車両ＭＶの数である。

以上のようなリストＬＳ２を作成した後、計画作成部１５は、リストＬＳ２の最も上段にある車両１を、経路１を走行させるべき車両ＭＶとして割り当てる。

以降において、計画作成部１５は、経路２、経路３、・・・、経路ｎのそれぞれに対し、上記と同様の処理を順に行ってく。

例えば、経路２に車両ＭＶを割り当てる際には、計画作成部１５は、経路２に沿って車両ＭＶを走行させた場合におけるエネルギー効率を、残っている車両ＭＶ（つまり、いずれの経路にも割り当てられていない車両ＭＶ）のそれぞれについて個別に算出し、リストＬＳ２と同様のリストを作成する。その後、計画作成部１５は、当該リストのうち最も上段にある車両ＭＶ（つまり、残っている車両ＭＶのうち、経路２を走行させたときのエネルギー効率が最も高い車両ＭＶ）を、経路２に割り当てる。図７の例では、車両２が経路２に割り当てられることとなる。

以上のように、本実施形態の計画作成部１５は、必要エネルギーＥが大きく算出された経路から順に、当該経路に沿って走行させたときのエネルギー効率が最も高くなる車両ＭＶを割り当てていき、これにより配車計画を作成する。

尚、リストＬＳ１において経路が並ぶ順序は、上記とは逆であってもよい。つまり、計画作成部１５は、図６のステップＳ１２で決定された全ての経路を、必要エネルギーＥが小さい順に並べることでリストＬＳ１を作成してもよい。この場合も、リストＬＳ１の上段にある経路から順に、車両ＭＶが割り当てられて行く。ただし、この場合の各経路に対する車両ＭＶの割り当ては、残っている車両ＭＶのうち、当該経路を走行させたときのエネルギー効率が最も低い車両ＭＶを割り当てて行くことによって行われる。つまり、計画作成部１５は、必要エネルギーＥが小さく算出された経路から順に、当該経路に沿って走行させたときのエネルギー効率が最も低くなる車両ＭＶを割り当てていき、これにより配車計画を作成することとしてもよい。

いずれの場合であっても、本実施形態に係る配車計画作成システム１０によれば、必要エネルギーＥが大きく算出された経路であるほど、当該経路にはエネルギー効率の高い車両ＭＶが割り当てられて行くこととなる。

各経路に対する車両ＭＶの割り当てが上記のように行われることの利点について、図８を参照しながら説明する。

図８の表に示されるそれぞれの数値は、車両ＭＶが経路に沿って走行した場合に消費されるエネルギーを表している。経路１は、必要エネルギーＥが比較的小さな経路であり、経路２は、必要エネルギーＥが比較的大きな経路である。また、車両１は、エネルギー効率が比較的低い車両であり、車両２は、エネルギー効率が比較的高い車両である。

この例において、必要エネルギーＥが比較的小さな経路１に対し、エネルギー効率が低い車両１を割り当て、必要エネルギーＥが比較的大きな経路２に対し、エネルギー効率が高い車両２を割り当てた場合には、消費されるエネルギーの総量は５００（３００＋２００）となる。一方、必要エネルギーＥが比較的小さな経路１に対し、エネルギー効率が高い車両２を割り当て、必要エネルギーＥが比較的大きな経路２に対し、エネルギー効率が低い車両１を割り当てた場合には、消費されるエネルギーの総量は１２５０（１２００＋５０）となる。以上の例から明らかなように、必要エネルギーＥが比較的小さな経路に対し、エネルギー効率が低い車両を割り当てた方が、消費されるエネルギーの総量を小さく抑えることができる。

そこで、本実施形態では上記のように、必要エネルギーＥが大きく算出された経路であるほど、当該経路にはエネルギー効率の高い車両ＭＶを割り当てて行くこととしている。これにより、消費エネルギーが抑制されるような適切な配車計画を立案することが可能となっている。

図６に戻って説明を続ける。ステップＳ１３において車両ＭＶの割り当てが行われた後は、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、配車サービスの提供途中において、エネルギー不足となってしまうような車両ＭＶの有無を判定する処理が、判定部１４によって行われる。当該判定は、それぞれの車両ＭＶで消費されるエネルギーの大きさと、その車両ＭＶが有しているエネルギーの大きさと、を比較することによって行われる。

エネルギー不足となってしまうような車両ＭＶが存在しない場合には、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、ステップＳ１３で作成された配車計画を、そのまま最終的な配車計画として送信する処理が行われる。以降においては、当該配車計画に沿って配車サービスが提供される。

尚、ステップＳ１５に移行した時点において記憶部１６に記憶されている利用要求が、ステップＳ１１において読み込まれた利用要求から変更されていたような場合には、図６に示される一連の処理を再度実行することとしてもよい。

ステップＳ１４において、エネルギー不足となってしまうような車両ＭＶが存在する場合には、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、エネルギー不足となる車両ＭＶが割り当てられた経路の一部を変更する処理が行われる。具体的には、計画作成部１５は、当該経路を、エネルギーの補給場所を通る経路となるように変更する。「エネルギーの補給場所」とは、例えばガソリンスタンドや給電ステーションである。これにより、配車サービスの提供途中においてエネルギーを補給することが可能となる。

ステップＳ１６の処理が行われた後は、ステップＳ１５に移行する。この場合、上記のように経路の一部が変更された配車計画に沿って配車サービスが提供される。

このように、特定の車両ＭＶが、特定の経路に沿って走行した場合に、エネルギー不足となると判定された場合には、計画作成部１５は、当該経路を、エネルギーの補給場所を通るように変更する。これにより、経路の途中で車両ＭＶがエネルギー不足となってしまうような事態を防止することができる。

特定の車両ＭＶが、特定の経路に沿って走行した場合に、エネルギー不足となると判定された場合には、計画作成部１５は、当該車両ＭＶを当該経路には当初から割り当てないこととしてもよい。例えば、図７の例において、経路１に割り当てる車両ＭＶを決める際においては、エネルギー不足とならない車両ＭＶのみを用いてリストＬＳ２を作成した上で、当該リストＬＳ２の最も上段にある車両ＭＶを経路１に割り当てることとすればよい。この場合、図６のステップＳ１４及びステップＳ１６の処理は不要である。

配車サービスの提供が開始された後においても、図６に示される一連の処理が実行されることとしてもよい。例えば、道路状況が大きく変化したこと等により、配車計画に沿った運行が困難となった場合等には、図６の処理を再度実行して配車計画を更新すればよい。また、追加の利用要求があった場合に、当該利用要求にも対応し得るように配車計画を更新してもよい。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

本開示に記載の制御装置及び制御方法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、１つ又は複数の専用ハードウェア論理回路を含むプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと１つ又は複数のハードウェア論理回路を含むプロセッサとの組み合わせにより構成された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。専用ハードウェア論理回路及びハードウェア論理回路は、複数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により実現されてもよい。

ＭＶ：車両
１０：配車計画作成システム
１１：要求取得部
１２：経路決定部
１３：必要エネルギー算出部
１５：計画作成部

Claims (7)

1. 配車サービスにおいて複数の車両（ＭＶ）のそれぞれを走行させるための計画、である配車計画を作成する配車計画作成システム（１０）であって、
   利用者から前記配車サービスの利用要求を取得する要求取得部（１１）と、
   それぞれの前記利用要求ごとに、出発地から目的地までの経路を決定する経路決定部（１２）と、
   前記経路のそれぞれについて、当該経路に沿った走行に必要なエネルギーの大きさを算出する必要エネルギー算出部（１３）と、
   前記経路のそれぞれに対し、走行させるべき前記車両を割り当てることで、前記配車計画を作成する計画作成部（１５）と、を備え、
   前記計画作成部は、
   必要なエネルギーが大きく算出された前記経路から順に、当該経路に沿って走行させたときのエネルギー効率が最も高くなる前記車両を割り当てて行く、又は、
   必要なエネルギーが小さく算出された前記経路から順に、当該経路に沿って走行させたときのエネルギー効率が最も低くなる前記車両を割り当てて行く、配車計画作成システム。
2. 前記必要エネルギー算出部は、
   前記車両の重量、車速、走路の勾配、天候、のうちの少なくとも１つに基づいて、走行に必要なエネルギーの大きさを算出する、請求項１に記載の配車計画作成システム。
3. 前記計画作成部は、
   前記車両の駆動効率、エアコン効率、重量、形状、のうちの少なくとも１つに基づいて、前記エネルギー効率を算出する、請求項１又は２に記載の配車計画作成システム。
4. 前記経路に割り当てられた前記車両が、当該経路に沿って走行した場合にエネルギー不足となるか否かを判定する判定部（１４）、を更に備える、請求項１に記載の配車計画作成システム。
5. 前記計画作成部は、
   特定の前記車両が、特定の前記経路に沿って走行した場合に、エネルギー不足となると判定された場合には、当該車両を当該経路には割り当てない、請求項４に記載の配車計画作成システム。
6. 前記計画作成部は、
   特定の前記車両が、特定の前記経路に沿って走行した場合に、エネルギー不足となると判定された場合には、当該経路を、エネルギーの補給場所を通るように変更する、請求項４に記載の配車計画作成システム。
7. 前記利用要求に含まれる出発地及び目的地は、予め設定された複数の地点の中から選択されるものであり、
   任意に選択された２つの前記地点の間を繋ぐ走路は予め１つだけ用意されている、請求項１に記載の配車計画作成システム。

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