JP2024039253A - 作業員割り当て管理システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業員を効率よく展開することを支援する技術を提供する。【解決手段】障害データベースと作業員リソースデータベースと作業員障害種別マッピングデータとを格納し、それらに基づき、地点識別情報と作業員識別情報との組合せに対応づけて、地点識別情報により示される地点の障害を、作業員識別情報により識別される作業員が修復するのに要する時間を示す修復時間を記録した修復時間シナリオを作成してシナリオデータベースに記録し、シナリオデータベースの修復時間シナリオに基づいて、各地点における障害に対する作業員の割り当てを示す障害割り当てを計画する。【選択図】図2
Description
本開示は、各地点に配置された設備を備えた系統に生じた障害を修復する作業員の配置を管理する技術に関する。
近年の電力系統は、通常の気象変化など想定範囲内の影響に対しては安定した電力の供給を維持することができる。しかし、その一方で、台風、地震、洪水、山火事など想定外の事象があると設備に障害が発生し、長時間の停電を起こす場合がある。そのため、電力系統においては、障害が発生した場合には迅速かつ確実に電力の供給を復旧させることが求められる。この障害から修復する能力はレジリエンスと呼ばれる。
電力系統は、高圧送電線、変電所、高圧変圧器、電圧調整器、絶縁スイッチ、塔など様々な構成要素からなり、発電所からの電力は各地点に配置された構成要素を介して需要家に供給される。災害などの事象によってどの地点どのような障害が発生するか分からず、また同時に複数の地点に障害が発生することもある。電力系統を迅速に修復するには、適切なスキルの作業員が適切に修復の作業を行うことが重要である。
特許文献1には、障害となった電力系統を修復するべく遮断器、断路器等の機器の操作手順を作成して出力する系統修復操作手順作成システムが開示されている。特許文献1の系統修復操作手順作成システムは、事故時の電力系統モデルが形成されるモデルベースと、個々の遮断器の可能操作を考慮した修復知識からなるルールベースとを備え、電力系統モデルに対し修復知識を用いて推論を行い、推論結果である機器の操作手順が電力系統モデル上で可能な操作手順と確認された後にその操作手順を出力する。これにより、運転員の熟練度を問わず迅速かつ自動的に修復操作手順を作成することが可能となる。
特許文献1に開示された技術によって、迅速かつ自動的に修復操作手順を作成することが可能となり、電力系統の維持管理の容易化が進むと考えられる。しかしながら、特許文献1では、修復のために作業員を効率よく各地点に展開することが考慮されていない。
本開示のひとつの目的は、作業員を効率よく展開することを支援する技術を提供することである。
本開示のひとつの態様に従う作業員割り当て管理システムは、各地点に配置された設備を備える系統に生じた障害を修復する作業員の割り当てを管理する作業員割り当て管理システムであって、データおよびプログラムを格納する記憶装置と、前記データを用いて前記プログラムを実行する処理装置とを有する。
前記記憶装置は、地点識別情報と障害種別との組合せに対応づけて該地点識別情報により示される地点における該障害種別の障害の発生に関する情報が記録されている障害データベースと、作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員の種別であって修復できる障害の障害種別に対応する作業員種別が記録されている作業員リソースデータベースと、作業員識別情報と障害種別との組合せに対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が該障害種別の障害を修復するのに要する時間に関する情報が記録されている作業員障害種別マッピングデータと格納する。
前記処理装置は、前記障害データベースと作業員リソースデータベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき、地点識別情報と作業員識別情報との組合せに対応づけて、前記地点識別情報により示される地点の障害を、前記作業員識別情報により識別される作業員が修復するのに要する時間を示す修復時間を記録した修復時間シナリオを作成してシナリオデータベースに記録し、前記シナリオデータベースの修復時間シナリオに基づいて、各地点における障害に対する作業員の割り当てを示す障害割り当てを計画する。
本開示のひとつの態様によれば、系統に発生した障害の修復において作業員の効率よい展開を支援することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態による障害修復管理システムのブロック図である。
障害修復管理システムは、様々な構成要素が各地点に配置された系統に生じた障害を修復する作業者の配置を管理するコンピュータシステムであり、本実施形態では一例として電力系統を対象とする。電力系統の構成要素として、高圧送電線、変電所、高圧変圧器、電圧調整器、絶縁スイッチ、塔などがある。それら構成要素は複数の異なる地点に配置されている。発電所からの電力はそれら様々な構成要素を介して需要家に供給される。
また、電力系統の各種構成要素を維持管理するために、各場所に、作業員およびリソースが配備されたデポが設置されている。作業員には、複数の作業員種別があり、作業員は実施できる作業などによって作業員種別に分類される。リソースは、作業員が設備修復の作業を行うのに必要な人員、車両、機器などである。
電力系統に障害が発生すると、作業員はデポから設備に障害が生じた地点に行って修復のための作業を行う。障害は、複数の地点で発生することもあり、また1つの地点で複数の障害が発生することもある。作業員が各地点を順番に訪問して作業を行うこともある。各地点で同時多発的に複合的な障害が発生した場合などは、人数の限られた作業員を効率よく活用して障害を修復することが重要である。
修復管理システム110は、電力系統に障害が発生したときに、どの作業員にどの地点の作業を割り当てるかを計画し、更に、実際に作業を実施する中で生じた計画からずれが生じた場合など作業員の割り当てを動的に更新する。
図1に示すように、修復管理システム110は、修復作業員配置管理システム100、通信システム104、および障害検知システム106を有している。通信システム104および障害検知システム106はネットワーク108を介して修復作業員配置管理システム100と通信可能に接続される。修復作業員配置管理システム100には操作端末102が接続される。修復作業員配置管理システム100、障害検知システム106、通信システム104、操作端末102は地理的に分散して配置されていてもよい。
操作端末102は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、マイクまたはその他のデバイスなどのオペレータが情報を入力するための入力デバイスと、修復作業員配置管理システム100の動作に関する情報を出力する任意の出力デバイスとを備えたコンピュータである。
ネットワーク108は、携帯電話網、インターネット、任意の適切なローカルエリアネットワーク(LAN)、メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)、またはワイドエリアネットワーク(WAN)を含み、有線または無線の公衆網またはプライベートネットワークである。ネットワーク108は複数種類のネットワークを組み合わせて構成されていてもよい。
通信システム104は、各地点に行き障害を修復する作業を行う作業員が携帯する複数の情報端末(不図示)を含む通信システムである。情報端末は、有線または無線の通信が可能であり、ネットワーク108を介して他の情報端末および/または修復作業員配置管理システム100に情報を送信し、他の情報端末および/または修復作業員配置管理システム100からネットワーク108を介して情報を受信することができる。情報端末は、例えば、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、スマートフォン、統合メッセージングデバイス、タブレット端末などである。通信システム104は、ネットワーク108に接続されたサブネットワークとして構造化された構成であってもよい。
障害検知システム106は、サブネットワークに構造化された複数のコンピュータ(不図示)およびセンサ(不図示)を含んで構成される。センサが各地点の設備の状態を計測し、コンピュータが計測データを故障検出アルゴリズムにより各地点における障害が存在する確率を算出し、修復作業員配置管理システム100に障害通知を送信する。障害検知システム106の複数のコンピュータは地理的に集中化していてもよいし分散化していてもよい。
図2は、本実施形態により修復作業員配置管理システムのブロック図である。
修復作業員配置管理システム100は、ネットワークインタフェース200、コントローラ202、外部メモリ204、および内部メモリ206を有する装置である。ネットワークインタフェース200、コントローラ202、外部メモリ204、および内部メモリ206はデータバス208を介して相互に接続される。修復作業員配置管理システム100は例えばサーバで構成されてよい。
内部メモリ206には、作業員リソースデータベース211、エリアデータベース212、作業員障害種別マップデータベース213、障害データベース214、地点間経路データベース215、出力スケジュール216、制約データベース217、およびシナリオデータベース218が格納される。作業員リソースデータベース211、エリアデータベース212、作業員障害種別マップデータベース213、障害データベース214、地点間経路データベース215、出力スケジュール216、制約データベース217、およびシナリオデータベース218については後述する。
ネットワークインタフェース200は、ネットワーク108を介した有線または無線方式の通信により他のシステムと情報を送受信する。
コントローラ202は、内部メモリ206上のソフトウェアプログラム(不図示)を読み出して実行するCPU(Central Processing Unit)である。
外部メモリ204は、Hard Disc Drive(HDD)、Solid State Drive(SSD)、ストレージシステム、Integrated Circuit(IC)カード、Secure Digital(SD)、メモリカード、光学式記録媒体(Compact Disc(CD)、Digital Versatile Disc(DVD)などの記録媒体の読み取りおよび書き込み装置である。
また、修復作業員配置管理システム100は入力デバイス(不図示)および出力デバイス(不図示)を更に有していてもよい。入力デバイスは、操作端末102と同様に、修復作業員配置管理システム100へ情報の取り込むインタフェースを提供する。出力デバイスは、操作端末102と同様に、修復作業員配置管理システム100から情報を出力するインタフェースを提供する。
図3は、修復管理システムにおける装置間の情報の送受信の一例を表すシーケンス図である。
修復作業員配置管理システム100には、修復作業管理者などのオペレータによって操作端末102から予めデータS300が入力され、設定される。設定されるデータS300には、作業員リソースデータベース211、エリアデータベース212、作業員障害種別マップデータベース213、地点間経路データベース215、および制約データベース217が含まれている。
その後、修復作業員配置管理システム100には、障害検知システム106から障害検知データS302が入力される。障害検知データS302は、障害検知システム106が検知した電力系統における障害に関する情報である。この障害検知データS302からは、障害が発生した地点と、発生した障害の種別と、を判断することができる。また、障害検知データS302には、一例として障害が発生している確率の情報が含まれる。障害検知データS302は、障害データベース214に記録される。
修復作業員配置管理システム100は、すべての入力情報を取得した後、計画フェーズにおける出力スケジュール作成処理S310を実行する。計画フェーズは、電力系統に障害が発生して作業員を各地点に派遣しようとするとき各作業員に対して各地点を最初に割り当てる段階である。計画フェーズの出力スケジュール作成処理S310は、データS300と障害検知データS302とを入力として、障害の修復の作業を行う各作業員のスケジュールを示す出力スケジュールS304を作成する処理であり、最適化プログラムによって実現される。1人の作業員が順次複数の地点の障害の修復を行うスケジュールとなる場合もある。各作業員のスケジュールには、修復を行う障害の順序、各障害の修復が完了する予定の時刻、各障害の地点へ到着する予定の時刻、および全ての障害を修復するために要するリソースの情報が含まれる場合がある。計画フェーズの出力スケジュール作成処理S310の詳細は後述される。
修復作業員配置管理システム100で作成された出力スケジュールS304は、修復作業員配置管理システム100内で出力スケジュール216として記録されるとともに、通信システム104に送信される。通信システム104では、出力スケジュールS304に含まれる各作業員のスケジュールがそれぞれの作業員の情報端末に送信される。あるいは、全ての作業員の情報端末に全ての作業員のスケジュールを通知することにしてもよい。
各作業員は、自身のスケジュールに従って、自身に割り当てられた地点を訪問して障害を修復するための作業を行う。しかし、必ずしもスケジュール通りに作業や移動が進捗するとは限らない。何らかの要因で作業員の進捗がスケジュールから外れた場合、作業員は、修復作業員配置管理システム100に対してスケジュール変更を要求することができる。その場合、作業員は情報端末によって修復作業員配置管理システム100にスケジュール変更要求S306を送信する。スケジュール変更要求S306には、作業員の現在いる位置、予想されるスケジュールからの逸脱の程度、および関連情報が含まれる。
スケジュール変更要求S306を受信した修復作業員配置管理システム100は、実行フェーズにおける出力スケジュール作成処理S312を実行する。実行フェーズは、作業員の各地点への派遣が開始された後に各作業員に対する各地点の割り当てを変更する段階である。スケジュール変更要求S306が発せられる要因は様々ある。各種要因によるスケジュール変更要求S306に対する実行フェーズにおける出力スケジュール作成処理S312は後述される。
実行フェーズにおける出力スケジュール作成処理S312の後、修復作業員配置管理システム100は、新たな出力スケジュールS308を通信システム104に送信する。出力スケジュールS308の各作業員のスケジュールは、計画フェーズにおいて作成されたスケジュールと同じである場合もあるし、異なる場合もある。新たなスケジュールを全ての作業員に送信することにしてもよいし、スケジュールが変更となる作業員のみに新たなスケジュールを送信することにしてもよい。
図4は、複数の障害が発生した地点における階層的な障害の修復の様子を示すシーケンス図である。
ここでは、ある地点において、障害種別F11の障害と、障害種別F12の障害と、障害種別F13の障害とが発生している。同じ障害種別の複数の障害が発生している可能性もある。障害種別F11の障害はできるだけ早くまず最初に修復する必要があり、次に障害種別F12の障害、その次に障害種別F13の障害と続いている。2つ以上の障害を並行して修復を行うことができない。
また、ここでは、障害種別F11の障害は作業員IDがC11である作業員が修復を行い、障害種別F12の障害は作業員IDがC22の作業員が修復を行い、障害種別F13の障害は作業員IDがC33の作業員が修復を行うものとして割り当てられたとする。
そのため、図示された例では、作業員IDがC22の作業員は、作業員IDがC11の作業員による障害種別F11の障害の修復が完了した後、障害種別F12の障害の修復を開始する。障害種別F11の障害の修復が終わる前に作業員IDがC22の作業員がその地点に到着した場合でも、作業員IDがC22の作業員は、作業員IDがC11の作業員による障害種別F11の障害の修復が完了するまで待機することとなる。
図5は、障害データベースの一例を示す図である。
障害データベース214には、障害検知システム106からの障害検知データS302が記録される。障害データベース214は、障害種別500と地点識別情報502との組合せに対応付けて、その地点識別情報により示される地点におけるその障害種別の障害の発生に関する情報を記録する構成である。
障害種別500は、障害検知データS302の一部として障害検知システム106によって修復作業員配置管理システム100に与えられる。障害種別500としては、電力系統に存在しうる全ての障害種別が定義される。「F1」、「F2」、「F3」、および「FL」は、障害種別500の例である。
地点識別情報502には、互いに地理的に離間した全ての地点が定義される。地点識別情報502には、障害が存在しない地点の識別情報を含めることができる。地点識別情報502には、全てのデポの位置を含めることができる。「L1」、「L2」、「L3」、および「LN」は、地点識別情報502の例である。
障害種別500と地点識別情報502との組合せに対応する各エントリには、地点識別情報502により示される地点において、障害種別500により示される障害が発生している確率を表す情報が格納される。
図6は、作業員リソースデータベースの一例を示す図である。
作業員リソースデータベース211は、作業員配置の計画フェーズの出力スケジュール作成処理S310を実行する前に、操作端末102から提供される。作業員リソースデータベース211には、個々の作業員を識別する作業員ID600に対応づけて、作業員種別602、出発地点604、終了地点606、リソース608、および平均速度610が登録されている。
作業員ID600には、各作業員を一意に識別する識別子が設定されている。「C1」、「C2」、「C3」、および「CK」は作業員IDの例である。作業員種別602には、障害種別500に一意に関連付けることができる作業員の種別が設定される。特定の障害種別の障害を修復する作業を行えるのが特定の作業員種別の作業員である。「001」、「002」、および「003」は、作業員種別602の値の例である。同じ作業員種別602を有する複数の作業員IDが存在しうる。そして、例えば、2人の作業員の作業員種別602が同じである場合、それらの作業員は同じ障害種別500の障害の修復を行うことができる。
出発地点604には、スケジュールS304における作業員が最初に出発する地点の地点識別情報が設定される。「LN」および「L(N-1)」は、出発地点604の値の例である。出発地点604は例えばデポである。複数の作業員が同じ出発地点604から出発することができる。終了地点606には、スケジュールS304における作業員が最後に到着する地点の地点識別情報が設定される。「LN」および「L(N-1)」は終了地点606の値の例である。終了地点606は例えばデポである。複数の作業員が同じ終了地点606で終了することができる。作業員は、出発地点604および終了地点606を有するスケジュールを有し、終了地点606は、出発地点604と同じである場合もあり、そうでない場合もある。
リソース608には、作業員IDに対して割り当てられた当該作業員が使用できるリソースが設定されている。リソース608は、補助人員の数、車両の種別、作業員種別602に基づく機器の種別などを含んでよい。「R1」、「R2」、「R3」、および「R4」は、作業員「C1」、「C2」、「C3」、「C4」のそれぞれに割り当てられたリソースを表す。同じ作業員種別602を有する作業員は、同じリソース608のリソースを有する場合もあるし、そうでない場合もある。
平均速度610には、作業員の移動に関する平均速度が設定されている。図6には、平均速度610の値の例として、「30」、「18」、および「45」が記載されている。
図7は、作業員障害種別マップデータベースの一例を示す図である。作業員障害種別マップデータベース213は、計画フェーズの出力スケジュール作成処理S310を実行する前に、操作端末102から提供される。作業員障害種別マップデータベース213は、作業員ID702と障害種別700との組合せに対応する項目を有するデータベースである。障害種別700と作業員ID702との組み合わせにより、作業員IDの全ての作業員が修復を行うことのできる全ての障害の障害種別が定義される。したがって、障害種別700は、障害種別500と一致する場合もあれば、障害種別500のサブセットである場合もある。作業員ID702により示される作業員は作業員ID600により示される作業員と完全に一致する。作業員ID702と障害種別700との組み合わせに対応する各エントリには、当該作業員が障害種別の障害を修復するのに要する平均時間が示されている。その平均時間は、所定の単位時間にその整数を乗算して得られる値が平均時間となる。単位時間は、特に限定されないが、例えば、5分、10分、または15分などであってよく、オペレータが操作端末102から設定することができる。図7の各エントリの値は正の整数である。作業員障害種別マップデータベース213に登録される情報は、計画フェーズの出力スケジュール作成処理S310の実行前に、操作端末102にから提供される。
図8は、エリアデータベースの一例を示す図である。
エリアデータベース212は、作業員配置の計画フェーズの出力スケジュール作成処理S310の計算の前に、操作端末102から予め提供される。エリアデータベース212には、エリア名800に対応づけて、電力負荷容量802、優先度804、および包有地点806が登録されている。エリア名には、電力系統における各エリアを一意に特定するエリアの名称が設定される。一般的に電力系統は複数のエリアに分割されている。図8には、エリア名800の例として、「Area_A」、「Area_B」、「Area_C」が示されている。
電力負荷容量802には、エリア名により特定される当該エリアにて処理できる最大の電力負荷の値が設定される。当該エリア内に障害がなければ、当該エリアでは電力負荷容量802に等しい電力を供給することができる。電力負荷容量802は例えばキロワットの単位で表される。電力負荷容量802の値が大きいほど、エリア内でより多くの電力負荷を処理できる。
優先度804には、当該エリアにおける障害を復旧させる緊急性の度合いを表す値が設定される。優先度804の値が高いほど、当該エリアの障害を早期に復旧させる必要があることを意味する。例えば、当該エリアの優先度は、当該エリア内でサービスを提供するために必要な電力負荷の重要性を基に決定されてもよい。
図8に例では、「Area_A」と「Area_B」は「Area_C」と比べて優先度804が高いため、スケジュールS304において、「Area_A」と「Area_B」を「Area_C」よりも先に修復するように作業員の修復の作業および移動の順序を定めることが要求される。また、2つのエリアが同じ優先度804を有する場合、より高い電力負荷容量802を有するエリアの方を優先的に修復するべきである。
図8に例では、「Area_A」と「Area_B」は「Area_C」と比べて優先度804が高いため、スケジュールS304において、「Area_A」と「Area_B」を「Area_C」よりも先に修復するように作業員の修復の作業および移動の順序を定めることが要求される。また、2つのエリアが同じ優先度804を有する場合、より高い電力負荷容量802を有するエリアの方を優先的に修復するべきである。
包有地点806には、当該エリア内に存在する地点のグループが設定される。図8の例では、「Area_A」のエリアには「L1」と「L2」の地点が存在する。
図9は、地点間経路データベースの一例を示す図である。地点間経路データベース215は、計画フェーズの出力スケジュール作成処理S310を実行する前にオペレータにより操作端末102から提供される。
地点間経路データベース215には、地点識別情報により示される2つの地点の間の経路について、その経路の距離(右の数字)と、その経路が通行可能である確率(左の数字)とが示されている。例えば、「L1」行と「L2」列に対応するエントリには、「L1」の地点と「L2」の地点の間の距離が「0.8km」であり、「L1」の地点から「L2」の地点への経路が使用可能である可能性が「0.9」であることが示されている。経路が使用可能である確率は、例えば、悪天候イベントに関する追加情報を基に決定することができる。また、経路が使用可能である確率は、障害検知システム106のセンサで測定されるセンサ情報から決定することもできる。なお、「L1」行と「L1」列に対応するエントリには「0」が設定されている。これは、同じ地点の間には経路がないか、あるいは作業員が同じ位置に行くことはないことを表している。
図10および図11は、計画フェーズの処理を示すフローチャートである。
本フローチャートF1218に示されるプロセスは、図3において、計画フェーズの出力スケジュール作成処理S310としても言及されている。
ステップF1200では、修復作業員配置管理システム100は、作業員ごと障害地点ごとに修復時間を作成したS1個のシナリオ(修復時間シナリオ)を生成する。S1は、オペレータが操作端末102から定義する。例えば、S1は、障害が発生した地点の総数、発生した障害の障害種別、障害の修復を行う作業員の人数、障害の修復を行う作業員の作業員種別の数などに依存して定めてもよい。
なお、S1個のシナリオを作成するために、モンテカルロサンプリングを使用することもでき、また、地点間経路データベースと作業員リソースデータベースを用いた確率分布関数を使用することもできる。
図12および図13は、一例のシナリオを表す修復時間マトリクスを示す図である。図12および図13にはステップF1200により生成された2つのシナリオを示している。ステップF1200において、修復作業員配置管理システム100は、障害データベース214、作業員リソースデータベース211、および作業員障害種別マップデータベース213を使用して、各シナリオの修復時間マトリクスを生成する。ここでは、一例として、修復時間マトリクスの各エントリに記載される修復時間は整数で示される。所定の単位時間に整数値を乗算して得られる値が修復時間となる。単位時間は、特に限定されないが、例えば、5分、10分、または15分などであってよく、オペレータが操作端末102から設定することができる。
シナリオ1の例では、作業員IDが「C1」の作業員が、地点識別情報が「L2」の地点の障害を、「3」単位時間で修復することが示されている。シナリオ2の例では、作業員IDが「C1」の作業員が、地点識別情報が「L2」の地点の障害を、「4」単位時間で修復することが示されている。
上述したように、修復作業員配置管理システム100は、障害データベース214、作業員リソースデータベース211、および作業員障害種別マップデータベース213に基づいて、各シナリオの修復時間マトリクスを作成する。図5を用いて上述したように障害データベース214の各エントリには障害が発生している確率が記録されているので、障害データベース214には、障害の存在についての不確実性が含まれている。この不確実性は障害検知システム106によって与えられる。また、図7を用いて上述したように、作業員障害種別マップデータベース213には、作業員が障害を修復するのに要する平均的な時間が記録されているが、作業員が実際にその平均的な時間で障害を修復できるとは限らないので、作業員障害種別マップデータベース213には、修復時間についての不確実性が含まれている。修復作業員配置管理システム100は、それらの不確実性を入力とし値のばらついた複数の修復時間を出力する関数を用いて、修復時間のばらついた複数のシナリオを生成する。この関数として、モンテカルロサンプリングを使用することができる。また、障害データベース214、作業員リソースデータベース211、および作業員障害種別マップデータベース213を用いた確率分布関数を使用することもできる。
ステップF1200では、修復作業員配置管理システム100は、全ての作業員と障害地点との組合せに対する修復時間を見積もることはなく、後述する計画フェーズF1218の処理に使用する複数(S1個)のシナリオ(移動時間シナリオ)を作成する。
ステップF1202では、修復作業員配置管理システム100は、作業員ごとにそれぞれの障害地点間の経路の移動時間を作成したS2個のシナリオを生成する。S2は、オペレータが操作端末102から定義する。例えば、S2は、障害が発生した地点の総数、発生した障害の障害種別、障害の修復を行う作業員の人数、障害の修復を行う作業員の作業員種別の数などに依存して定めてもよい。
なお、S2個のシナリオを作成するために、モンテカルロサンプリングを使用することもでき、また、地点間経路データベースと作業員リソースデータベースを用いた確率分布関数を使用することもできる。
図14および図15は、一例のシナリオを表す移動時間マトリクスを示す図である。図14および図15にはステップF1202により生成された2つのシナリオを示している。ステップF1202において、修復作業員配置管理システム100は、地点間経路データベース215および作業員リソースデータベース211を使用して、各作業員の各シナリオの移動時間マトリクスを生成する。移動時間マトリクスには、ある作業員について任意の2つの地点間の移動時間が記載される。この移動時間マトリクスが1人の作業員に対してS2個作成される。そして、そのS2個の移動時間マトリクスが全ての作業員のそれぞれに対して作成される。
ここでは、一例として、移動時間マトリクスの各エントリに記載される移動時間は整数で示される。所定の単位時間に整数値を乗算して得られる値が移動時間となる。単位時間は、特に限定されないが、例えば、5分、10分、または15分などであってよく、オペレータが操作端末102から設定することができる。
シナリオ11の例では、作業員IDが「C1」の作業員が、地点識別情報が「L1」の地点から地点識別情報が「L2」の地点に移動するのに、「5」単位時間を要することが示されている。シナリオ12の例では、作業員IDが「C1」の作業員が、地点識別情報が「L1」の地点から地点識別情報が「L2」の地点に移動するのに、「8」単位時間を要することが示されている。
上述したように、修復作業員配置管理システム100は、地点間経路データベース215および作業員リソースデータベース211に基づいて、各作業員の各シナリオの移動時間マトリクスを作成する。
図9を用いて上述したように地点間経路データベース215の各エントリには、その経路が通行可能である確率が記録されているので、地点間経路データベース215には、その経路を通行できるかどうかについて不確実性が含まれている。この不確実性は、悪天候が発生した後の道路構造の状態が不明な場合に発生する。また、図6を用いて上述したように作業員リソースデータベース211には、作業員が移動する平均的な速度が記録されているが、作業員が実際にその平均的な速度で移動できるとは限らないので、作業員リソースデータベース211には、移動速度についての不確実性が含まれている。修復作業員配置管理システム100は、それらの不確実性を入力とし値のばらついた複数の移動時間を出力する関数を用いて、移動時間のばらついた複数のシナリオを生成する。この関数として、モンテカルロサンプリングを使用することができる。また、地点間経路データベース215および作業員リソースデータベース211を用いた確率分布関数を使用することもできる。
ステップF1202では、修復作業員配置管理システム100は、全ての作業員について全ての2地点間を移動するのに要する移動時間を推定するのではなく、後述する計画フェーズF1218の処理に使用する複数(S2個)のシナリオを作成する。
ステップF1204において、修復作業員配置管理システム100は、ステップF1200およびステップF1202によって作成された全てのシナリオのデータをシナリオデータベース218に格納する。ステップF1204では、(S1×S2)個のシナリオの組み合わせのデータが保存される。シナリオデータベース218には、修復時間マトリクスと全ての作業員の移動時間マトリクスとが格納される。以下、シナリオは、全ての作業員が任意の2地点間を移動するのに要する移動時間を示す移動時間マトリクスと、生成された修復時間マトリクスとを含むものを意味する場合がある。
ステップF1206では、修復作業員配置管理システム100は、S1個の修復時間シナリオとS2個の移動時間シナリオとに基づき、障害の修復を割り当てられた全ての作業員の修復時間と移動時間とを合計した合計時間を最小化する最適化問題を解決することにより、各作業員に対して、各地点における各障害を割り当てる。
その際、例えば、S1×S2個のシナリオの組み合わせにおいて、ある地点のある障害種別の障害は1人の作業員のみに割り当てられること、そして、S1×S2個のシナリオの組み合わせにおいて、同じ作業員種別の複数の作業員が共通の地点に割り当てられることがないことを制約として満足するように、S1×S2個のシナリオの組み合わせにおける全ての作業員の修復時間と移動時間の合計時間を目的関数として最小化するように、作業員への障害の割り当てを決定変数として最適化問題を解決する。
ある地点のある障害種別の障害がそれぞれ1人の作業員のみに割り当てられることという制約は、2人以上の作業員が同じ地点の同じ障害種別の障害の修復に割り当てられないことを意味する。1つの障害種別の障害が1つ以上存在する場合、1つの地点でその障害種別の障害を修復できるのは1人の作業員だけとなる。この制約条件は、S1×S2のシナリオの全ての組み合わせにおいて満たされる必要がある。
また、同じ作業員種別の複数の作業員が共通の地点の障害を割り当てられることがないことという制約は、同じ作業員種別602の2人以上の作業員が、1つの地点に移動しない、またはS1×S2のシナリオの組み合わせにおいて、同じ作業員種別602の作業員が地点間で交差しないことを意味する。
上記最適化問題は複数の方法で解くことができる。例えば、決定変数を、作業員にある地点の障害が割り当てられ場合には「1」となり、割り当てられない場合には「0」となるバイナリ変数によって表現することにより、確率的混合整数線形計画法(SMILP)を使用して最適化問題を解いてもよい。
ステップF1208では、修復作業員配置管理システム100は、各作業員に割り当てられた任意の2地点間の移動時間が所定の移動時間閾値を超えるか否か判定する。1人の作業員に割り当てられた2つの地点間の移動時間が閾値を超える場合、その作業員に地理的に大きく離間した地点の障害が割り当てられることになるので、そのような割り当てを防ぐために条件が設けられている。移動時間閾値は、オペレータによって操作端末102から設定されてもよい。また、移動時間閾値は、移動時間の割合として定義されてもよい。
ステップF1208では、修復作業員配置管理システム100は、全ての作業員の任意の2地点間の移動時間が移動時間閾値以下であれば、ステップF1210に進み、いずれからの作業員のいずれかの2地点間の移動時間が移動時間閾値を超えていたら、ステップF1200に戻る。
ステップF1210では、修復作業員配置管理システム100は、作業員とその作業員に割り当てられた障害との間の関係が妥当であるか否か評価する。修復作業員配置管理システム100は、全ての作業員について、その作業員に割り当てられた全ての障害を復旧させるのに十分なリソースを備えているか否か判定する。
作業員に割り当てられた各障害に必要なリソースを全て集計し、当該作業員の備えているリソースと比較する。各作業員が備えているリソースは作業員リソースデータベース211のリソース608のエントリに記載されている。
修復作業員配置管理システム100は、全ての作業員がその作業員に割り当てられた全ての障害を復旧させるのに十分なリソースを備えていれば、作業員への障害の割り当て(障害割り当て)を確定してステップF1212へ進み、いずれかの作業員がその作業員に割り当てられたいずれかの障害を復旧させるのに十分なリソースを備えていなければ、ステップF1200へ戻る。
ステップF1212では、修復作業員配置管理システム100は、各作業員の当該作業員に割り当てられた障害の地点をどのような順序で訪問するかを計算する。各作業員は、それぞれの出発地点から出発し、割り当てられた各障害の地点を順次訪問し、最後に終了地点に到着するものとする。作業員毎の出発地点および終了地点は、図6に示した作業員リソースデータベース211の出発地点604および終了地点606から得ることができる。
修復作業員配置管理システム100は、最適化問題を解くことにより訪問順序を決定する。本例では、最適化問題の目的関数は、S1×S2のシナリオの全ての組み合わせにおける復旧期間中に回復する電力負荷容量の期待値である。復旧期間は、最初の作業員が出発地点を出発してから最後の作業員が終了地点に到着するまでの期間である。それぞれの作業員が出発地点を出発してから終了地点に到着するまでに要する時間は、各障害の修復時間と2地点間の移動時間を累積することにより求めることができる。上述した目的関数の値を最小化するように決定変数を決定すればよい。決定変数は、各作業員が障害の地点を訪問する順序である。
最適化問題の制約条件は以下の通りである。
まず1つの制約として、全ての作業員は、ステップF1206で算出されステップF1210で確定された障害割り当てで自身に割り当てられた障害の地点のみを訪問するというものがある。この制約は、ステップF1204から生成されたS1×S2個の全てのシナリオの組み合わせで満たされる必要がある。1つの地点に複数の障害が存在する場合には、S1×S2個の全てのシナリオの組み合わせを通して、全ての障害が予め定められた階層的な障害の修復の順序に従って修復されなければならない。階層的な障害の修復の一例は図4に示されている。階層的な障害の修復の順序は、障害データベース214に定義しておき、必要に応じて障害データベース214から抽出することにしてもよい。
もうひとつの制約として、優先度が高いエリア内に存在する地点の障害は、優先度が低いエリア内の地点の障害よりも優先的に、すなわち先に修復することが好ましいというものがある。修復作業員配置管理システム100がカバーする地理的範囲は複数のエリアに区切られており、各エリア内に1つ以上の地点が存在する。そして、各エリアには、障害修復の優先度が予め設定されている。したがって、同じエリア内の地点は全て同じ優先度を持つ。
さらにもうひとつの制約として、優先度が等しい複数のエリアがあれば、電力負荷容量が大きいエリア内に存在する地点の障害を、電力負荷容量が小さいエリアの地点よりも優先的に修復する。
この最適化問題は、複数の方法で解くことができる。例えば、決定変数を、作業員がある地点から他のある地点までの経路を通り場合には「1」となり、通らない場合には「0」となるバイナリ変数によって表現することにより、確率的混合整数線形計画法(SMILP)を使用して最適化問題を解いてもよい。
また、上述した最適化問題を解く際に、復旧期間に上限を設定してもよい。復旧期間の上限はオペレータにより操作端末102から設定することにしてもよい。
ステップF1214では、修復作業員配置管理システム100は、全ての作業員の障害割り当ておよび訪問順序によるスケジュールが、待機時間が待機時間閾値以下であるか否か確認する。例えば、1つの地点に複数の障害が存在する場合には階層的な順序で障害の修復が行われるので、作業員は自身の修復の作業を開始できる状態となるまで待機することが必要となる可能性がある。修復作業員配置管理システム100は、階層的な順序で復旧の作業を行う必要のある障害を割り当てられた作業員の障害復旧および地点間の移動のスケジュールを参照し、その作業員がその作業を開始できる状態になってから、その作業を開始するための前提となる他の作業員の作業が完了するまでの時間を、予想される待機時間として算出し、その待機時間を待機時間閾値と比較すればよい。なお、待機時間閾値は、時間によって定義してもよいし、作業員の作業時間に対する割合によって定義してもよい。
全ての作業員の全ての待機時間が待機時間閾値以下であれば、修復作業員配置管理システム100は、全ての作業員の訪問順序を確定し、障害割り当ておよび訪問順序に基づくスケジュールを、出力スケジュール216として内部メモリ206に格納するとともに、通信システム104を介して各デポに配置されている作業員に通知する。一方、いずれかの作業員のいずれかの待機時間が待機時間閾値を越えていれば、修復作業員配置管理システム100は、ステップF1216に進む。
ステップF1216では、修復作業員配置管理システム100は、オペレータによる操作端末102からの障害割り当ておよび/または訪問順序の変更の指示を受け付け、指示に従って障害割り当ておよび/または訪問順序を変更する。この障害割り当ておよび/または訪問順序変更には、作業員リソースデータベース211における任意の作業員の出発地点604または終了地点606の変更、またはリソース608の変更が含まれていてもよい。障害割り当ておよび/または訪問順序を変更した後、修復作業員配置管理システム100は、ステップF1200に戻る。
以上のフローチャートF1218に示した計画フェーズの処理により各作業員のスケジュールが作成されると、各作業員は、それぞれのスケジュールに従って障害の修復を開始する。各作業員がスケジュールに従って障害の修復や地点間の移動を行う中で、計画からのずれが生じることがある。そのような場合、修復作業員配置管理システム100は、作業員等からスケジュールの変更の要求を受け付けて、実行フェーズにて動的にスケジュールを更新することにより対応する。
作業員のスケジュールの変更を引き起こす要因には様々なものがある。主な要因は次のとおりである。まず、スケジュールの実行中に新しい障害が発生した場合が考えられる。また、作業員による修復の作業の遅れが考えられる。また、作業員の地点間の移動の遅れが考えられる。また、道路の遮断などにより地点間を移動できなくことが考えられる。また、作業員の機器が故障することが考えられる。また、作業員が備えるリソースが使い果たされ追加が必要となることが考えられる。これらの要因は、計画フェーズで計画されたスケジュールの実行に大きな影響を及ぼす。実行フェーズでは、上述したような様々な要因を考慮し、それらに応じて作業員のスケジュールの最適な変更が可能である。
以下に、作業員のスケジュールの変更を引き起こす主な要因に対する対処を例示する。
図16は、実行フェーズの第1例の処理を示すフローチャートである。
本フローチャートF1300に示されるプロセスは、新しい障害が発生したことによる
変更に対応するものである。
変更に対応するものである。
ステップF1302において、修復作業員配置管理システム100は、通信システム104から更新に関する要求を受信する。例えば、この要求は、ある場所における1つまたは複数の新しい障害の出現に言及する。これは、この新たに報告された障害を作業員が修復する必要があることを意味する。新たに報告された障害に何人かの作業員を割り当てることとなる。
ステップF1304では、修復作業員配置管理システム100は、新たに発生した障害の障害種別と、障害が発生した地点を取り込んで、障害データベース214を更新する。また、ステップF1306では、修復作業員配置管理システム100は、ユーザインタフェースから、予定された計画のステータスを確認するようにオペレータに促す。
ステップF1308では、修復作業員配置管理システム100は、障害割り当ておよび訪問順序の計画の更新を開始する。ここでは、障害割り当ておよび訪問順序の計画から、既に作業員が移動した全ての経路を削除する。また、障害割り当ておよび訪問順序の計画から、既にステータスが「未修復」から「修復済み」に変更された障害を削除する。障害割り当ておよび訪問順序の更新は、未だ修復されていない障害の箇所のみを対象し、作業員が進行中のタイムステップまでに移動を開始していればその同じ経路を通るようにする必要がある。
ステップF1310では、修復作業員配置管理システム100は、新たに障害が発生した地点の付近にいる作業員のセットを選択する。作業員が障害の地点の付近にいることは作業員がその地点に到着するのに要する時間(到着時間)によって決定される。オペレータが設定した閾値よりも到着時間が短い作業員をセットに含めるようにしてもよい。
ステップF1312において、修復作業員配置管理システム100は、選択されたセットの作業員によって修復されるべき一連の障害に対する解決を実行する。一連の障害には、選択されたセットに含まれる作業員に元々割り当てられていた障害と、新たに発生した障害とが含まれる。
新たに発生した障害を含む一連の障害の修復において以下の制約を満たすように解決を行う。
全ての「未修復」の障害はそれぞれ1人の作業員のみによって修復される。同じ作業員種別の作業員は同じ地点で障害の修復を行うことはない。1つの地点に複数の障害が存在する場合は、それら全ての障害は事前に定義された階層的な順序に従って修復される。優先度の高いエリアの障害の地点は、優先度の低いエリアの地点、および同じ優先度であり電力負荷容量の小さいエリアの障害の地点がより優先的に最初に修復される。これらの制約を満たしながら、復旧期間中に復旧する電力負荷容量を最大化する。
ステップF1312の最適化問題は、複数の方法で解決することができる。例えば、混合整数線形計画法(MILP)を使用して、前述の制約とともに復旧期間中に復旧する電力負荷容量を最大化することができる。
ステップF1312の完了後、修復作業員配置管理システム100は、実行フェーズF1300を完了し、結果として得られた障害割り当ておよび訪問順序に基づくスケジュールをネットワーク108を介して通信システム104に送信する。
図17は、実行フェーズの第2例の処理を示すフローチャートである。
ステップF1402において、修復作業員配置管理システム100は、通信システム104から更新に関する要求を受信する。例えば、この要求は、ひとりの作業員からの遅延に関する更新に言及する。これは、作業員が障害の修復および/または地点間の移動における遅延が予想される場合、または遅延が既に発生している場合に、その作業員が報告できることを意味する。したがって、これにより、作業員のスケジュールに変更が発生する。
ステップF1404では、修復作業員配置管理システム100は、オペレータに対して、その要求の有効性を確認するように促す。オペレータは、その要求を受け入れるか拒否するかを判断することができる。また、修復作業員配置管理システム100は、遅延時間閾値を予め設定しておき、要求にて通知された遅延時間がその遅延時間閾値を越えていたら、その要求を受け入れることにしてもよい。
要求が十分に有効でない場合は、修復作業員配置管理システム100は、ステップF1430で実行フェーズを終了する。その場合、修復作業員配置管理システム100は、要求を拒否する旨のメッセージを通信システム104に送信する。一方、要求がスケジュール更新の基準を満たす場合、修復作業員配置管理システム100は、ステップF1406に進む。
ステップF1406では、修復作業員配置管理システム100は、作業員のスケジュールのステータスを取得する。つぎに、修復作業員配置管理システム100はステップF1408に進む。ステップF1408の処理はF1308の処理と同じである。
ステップF1410では、修復作業員配置管理システム100は、実行フェーズの処理に用いるパラメータを初期化する。パラメーターとして、カウンタP1、選択集合サイズP2、およびタイマP3がある。カウンタP1は、計算の回数を制限するためにオペレータによって設定される上限値である。実行フェーズは、作業員にとって最適な代替のスケジュールを見つける処理なので、非常に迅速に完了することが求められる。選択集合サイズP2は、障害の地点の集合のサイズであり、オペレータによって設定される。タイマP3は、実行フェーズの計算時間を制限する上限値であり、オペレータにより予め設定される。
ステップF1412において、修復作業員配置管理システム100は、スケジュールの更新を要求した作業員に割り当てられている障害の地点の中からP2個の地点を選択する。P2個の地点は、遅延を発生させた障害の地点(遅延起点)からの近さによって選択される。
この近さは、遅延起点から移動するのに要する時間の短さによって定めればよい。このようなP2個の地点への/からの経路を決定するには、障害割り当ておよび訪問順序の計画から選択された地点の全ての経路を削除し、残った選択されていない地点への/からの経路を修正する。つまり、地点の個数はN0-P2となる。
修復作業員配置管理システム100は、選択されたP2個の地点への/からの経路の再選択を試みる。ステップF1414の処理は、上述したステップF1212の処理と同じである。
ステップF1418では、修復作業員配置管理システム100は、ステップF1414の処理で見つかった目的関数の値が、それまでの最良の値よりも大きいか否か判定する。最適化問題の目的関数は、P2個の地点のセットの復旧期間中に復旧する電力負荷容量である。
現在選択されているP2個の地点のセットがより良い目的関数の値を有する場合、ステップF1416で、修復作業員配置管理システム100は、更新された経路のスケジュールを出力スケジュール216に格納する。
現在選択されているP2個の地点のセットが適切でない場合、すなわちP2個の地点から得られた目的関数の値がそれまでの最良の値以下である場合、修復作業員配置管理システム100は、ステップF1422に移行する。
現在選択されているP2個の地点のセットが適切でない場合、すなわちP2個の地点から得られた目的関数の値がそれまでの最良の値以下である場合、修復作業員配置管理システム100は、ステップF1422に移行する。
ステップF1422とステップF1424においては、修復作業員配置管理システム100はカウンタP1の値を更新する。本例では、カウンタP1は、回数を制限するために上限値に設定されているので、修復作業員配置管理システム100はカウンタP1の値を1だけ減算する。
ステップF1426では、修復作業員配置管理システム100は、本実行フェーズの処理を開始してから経過した時間(経過時間)と、タイマP3に設定されている時間(設定時間)とを比較する。経過時間がP3の設定時間を超えていれば、修復作業員配置管理システム100は、ステップF1428にて、最後に記録されたスケジュールを通信システム104に送信する。また、ステップF1426では、修復作業員配置管理システム100は、選択集合サイズP2が、「未修復」の障害の地点の総数N0に等しくなった場合もステップF1428に進む。
ステップF1426にて、経過時間がP3の設定時間以下であり、かつ、選択集合サイズP2がN0に等しくなっていない場合には、修復作業員配置管理システム100は、ステップF1420にて、選択集合サイズP2を1だけ増加させて更新し、ステップF1412に戻る。
図18は、実行フェーズの第3例の処理を示すフローチャートである。
ステップF1502において、修復作業員配置管理システム100は、通信システム104から更新に関する要求を受信する。この要求は、地点間の経路が塞がって通行不能となったことに関する更新を要求するものである。
ステップF1504では、修復作業員配置管理システム100は、経路が塞がってしまった言及された地点に関連付けられた経路に対応する経路情報を更新する。
ステップF1506以降の処理は、ステップF1512を除いて、図17に示したステップF1406以降の処理と同じである。
ステップF1512では、修復作業員配置管理システム100は、経路が塞がっている地点からの距離に基づいて、P2個の地点を選択する。このようなP2個の地点への/からの経路を決定するには、障害割り当ておよび訪問順序の計画から選択された地点の全ての経路を削除し、残った選択されていない地点への/からの経路を修正する。つまり、地点の個数はN0-P2となる。
図19は、実行フェーズの第4例の処理を示すフローチャートである。
ステップF1502において、修復作業員配置管理システム100は、通信システム104から更新に関する要求を受信する。この要求は、一部の機器の内訳の更新またはデータベースへ作業員の追加など作業員リソースデータベース211が変更となる要求である。
ステップF1604では、修復作業員配置管理システム100は、要求に従って、作業員リソースデータベース211に対して作業員の追加あるいは削除などの更新を行う。
ステップF1606、F1608、およびF1610の処理は、図18に示したステップF1506、F1508、およびF1510の処理を同じである。
ステップF1612において、修復作業員配置管理システム100は、N0個の地点の中からP2個の地点をランダムに選択する。このようなP2個の地点への/からの経路を決定するには、障害割り当ておよび訪問順序の計画から選択された地点の全ての経路を削除し、残った選択されていない地点への/からの経路を修正する。つまり、地点の個数はN0-P2となる。ステップF1614以降の処理は、図18に示したステップF1514以降の処理と同じである。
図20~図23は、ユーザインタフェースの例を示す図である。図20は、エリアの復旧のステータスを表示するユーザインタフェースを示す。図21は、電力負荷容量の復旧のステータスを表示するユーザインタフェースを示す。図22は、各地点の障害修復のステータスを表示するユーザインタフェースを示す。図23は、地点の各障害の修復のステータスを表示するユーザインタフェースを示す。
図20に示すように、修復作業員配置管理システム100は、エリア修復ステータス画面により、実行フェーズにおける各エリアの障害の修復の状況を表示する。これは、通信システム104から取得した情報を即時的に表示するものである。各作業員は障害の修復を終えると、その旨を情報端末から入力する。入力された情報は修復作業員配置管理システム100に通知され、画面表示に反映される。
オペレータは、計画されたスケジュールの進捗状況を常にこの画面で確認することができる。エリア修復ステータス画面には、各エリアについて、現在のタイムステップにおける、修復が完了した地点の数、障害が発生した地点の総数、および地点の総数に対する修復が完了した地点の割合を表示されている。障害が発生した地点の総数は一定値であり、タイムステップが進むにつれて修復完了率が100%に達するまで、修復された地点の数が増加していく。
図21に示すように、修復作業員配置管理システム100は、電力復旧ステータス画面により、タイムステップに対する全エリア合計の電力負荷容量の復旧の度合いをグラフで表示する。タイムステップが進むにつれて、グラフ曲線の下の領域が増加する。これは、通信システム104から取得した情報を即時的に表示するものである。各作業員は障害の修復を終えると、その旨を情報端末から入力する。入力された情報は修復作業員配置管理システム100に通知され、画面表示に反映される。
復旧済の電力負荷容量が100%に達すると、これは電力系統の全てのエリアの電力供給が復旧したことを意味する。あるエリアの電力供給が回復すると、そのエリアの電力負荷容量に応じて曲線下の領域が増加する。
図22に示すように、修復作業員配置管理システム100は、地点の修復ステータス画面により、実行フェースの現在のタイムステップにおける特定エリアの各地点のステータス、修復が完了した障害の個数、および発生した障害の総数を表示する。タイムステップが進むにつれて、修復された障害の数が増加する。これは、通信システム104から取得した情報を即時的に表示するものである。各作業員は障害の修復を終えると、その旨を情報端末から入力する。入力された情報は修復作業員配置管理システム100に通知され、画面表示に反映される。なお、ある地点の障害の総数は、実行フェーズにおける要求で変化する可能性がある。
例えば、オペレータが図20のエリア修復ステータス画面から特定のエリアを選択すると、その選択されたエリアの地点の修復ステータス画面が表示される。図22の例では、Area_Aのエリアが選択され、そのエリアに含まれているL1の地点とL2の地点についてのステータス等が表示されている。
図23に示すように、修復作業員配置管理システム100は、障害の修復ステータス画面により、実行フェーズ中の現在のタイムステップにおける特定の地点の障害復旧の進行状況を示す。
例えば、オペレータが図22に示した地点の修復ステータス画面から任意の地点を選択すると、修復作業員配置管理システム100は、選択された地点に対する障害の修復ステータス画面を表示する。図23の例では、L1の地点が選択された障害の修復ステータス画面が表示されている。
図23の画面には、各障害に対応づけて、期待されたステータス、実際のステータス、および割り当てられた作業員が表示されている。期待されるステータスは、計画フェーズまたは実行フェーズによって決定された、現在のタイムステップにおける障害のステータスである。実際のステータスは、通信システム104から取得された実際の障害のステータスでである。割り当てられた作業員は、修復作業員配置管理システム100により当該障害の復旧の作業に割り当てられた作業員を示す。
障害のステータスとして、修復済み、修復中、および未修復がある。オペレータは、例えば、期待されるステータスと実際のステータスの間にずれが生じていることを発見し、計画実行ボタンを押下することにより、実行フェーズの処理を要求することができる。
上述した実施形態には、以下に示す事項が含まれている。ただし、上述した実施形態に含まれる事項が以下に示すものだけに限定されることはない。
(事項1)
各地点に配置された設備を備える系統に生じた障害を修復する作業員の割り当てを管理する作業員割り当て管理システムであって、データおよびプログラムを格納する記憶装置と、前記データを用いて前記プログラムを実行する処理装置とを有し、前記記憶装置は、地点識別情報と障害種別との組合せに対応づけて該地点識別情報により示される地点における該障害種別の障害の発生に関する情報が記録されている障害データベースと、作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員の種別であって修復できる障害の障害種別に対応する作業員種別が記録されている作業員リソースデータベースと、作業員識別情報と障害種別との組合せに対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が該障害種別の障害を修復するのに要する時間に関する情報が記録されている作業員障害種別マッピングデータと格納し、前記処理装置は、前記障害データベースと作業員リソースデータベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき、地点識別情報と作業員識別情報との組合せに対応づけて、前記地点識別情報により示される地点の障害を、前記作業員識別情報により識別される作業員が修復するのに要する時間を示す修復時間を記録した修復時間シナリオを作成してシナリオデータベースに記録し、前記シナリオデータベースの修復時間シナリオに基づいて、各地点における障害に対する作業員の割り当てを示す障害割り当てを計画する。
各地点に配置された設備を備える系統に生じた障害を修復する作業員の割り当てを管理する作業員割り当て管理システムであって、データおよびプログラムを格納する記憶装置と、前記データを用いて前記プログラムを実行する処理装置とを有し、前記記憶装置は、地点識別情報と障害種別との組合せに対応づけて該地点識別情報により示される地点における該障害種別の障害の発生に関する情報が記録されている障害データベースと、作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員の種別であって修復できる障害の障害種別に対応する作業員種別が記録されている作業員リソースデータベースと、作業員識別情報と障害種別との組合せに対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が該障害種別の障害を修復するのに要する時間に関する情報が記録されている作業員障害種別マッピングデータと格納し、前記処理装置は、前記障害データベースと作業員リソースデータベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき、地点識別情報と作業員識別情報との組合せに対応づけて、前記地点識別情報により示される地点の障害を、前記作業員識別情報により識別される作業員が修復するのに要する時間を示す修復時間を記録した修復時間シナリオを作成してシナリオデータベースに記録し、前記シナリオデータベースの修復時間シナリオに基づいて、各地点における障害に対する作業員の割り当てを示す障害割り当てを計画する。
これにより、作業員の効率よい展開を支援することができる。
(事項2)
事項1に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記記憶装置は、複数の地点のうちの2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路の距離を示す経路距離が記録されている地点間経路データベースを更に記憶し、前記作業員リソースデータベースには、前記作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が移動する平均的な速度を示す平均速度が更に記録されており、前記処理装置は、前記地点間経路データベースと前記作業員リソースデータベースとに基づき、作業員毎に、2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路を移動するのに要する時間を示す移動時間を記録した移動時間シナリオを作成して前記シナリオデータベースに更に記録し、前記シナリオデータベースにおける修復時間シナリオと移動時間シナリオとに基づいて前記障害割り当てを計画する。
事項1に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記記憶装置は、複数の地点のうちの2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路の距離を示す経路距離が記録されている地点間経路データベースを更に記憶し、前記作業員リソースデータベースには、前記作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が移動する平均的な速度を示す平均速度が更に記録されており、前記処理装置は、前記地点間経路データベースと前記作業員リソースデータベースとに基づき、作業員毎に、2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路を移動するのに要する時間を示す移動時間を記録した移動時間シナリオを作成して前記シナリオデータベースに更に記録し、前記シナリオデータベースにおける修復時間シナリオと移動時間シナリオとに基づいて前記障害割り当てを計画する。
これにより、移動時間を考慮した作業員の効率よい展開を支援することができる。
(事項3)
事項2に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記作業員リソースデータベースには、前記作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が出発する出発地点と、前記作業員が割り当てられた障害の修復を終えて最後に到着する終了地点とが更に記録されており、1つ以上の地点を含むエリアに対して、障害修復の優先度と、当該エリア内に障害の無い状態で負荷に供給可能な電力を示す電力負荷容量とが予め設定されており、前記処理装置は、最初の作業員が出発地点を出発してから最後の作業員が終了地点に到着するまでの期間である復旧期間とし、前記優先度の高いエリアの地点の障害を優先的に修復し、かつ、前記修復時間シナリオと前記移動時間シナリオの組み合わせにおける、前記復旧期間の途中に復旧する電力負荷容量を最大化する最適化問題を解決して、それぞれの作業員が前記出発地点から出発して当該作業員に割り当てられた障害の地点をどのような順序で訪問して前記終了地点に到着するかを示す訪問順序を計画する。
事項2に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記作業員リソースデータベースには、前記作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が出発する出発地点と、前記作業員が割り当てられた障害の修復を終えて最後に到着する終了地点とが更に記録されており、1つ以上の地点を含むエリアに対して、障害修復の優先度と、当該エリア内に障害の無い状態で負荷に供給可能な電力を示す電力負荷容量とが予め設定されており、前記処理装置は、最初の作業員が出発地点を出発してから最後の作業員が終了地点に到着するまでの期間である復旧期間とし、前記優先度の高いエリアの地点の障害を優先的に修復し、かつ、前記修復時間シナリオと前記移動時間シナリオの組み合わせにおける、前記復旧期間の途中に復旧する電力負荷容量を最大化する最適化問題を解決して、それぞれの作業員が前記出発地点から出発して当該作業員に割り当てられた障害の地点をどのような順序で訪問して前記終了地点に到着するかを示す訪問順序を計画する。
これにより、作業員への障害の割り当てに加え、割り当てられた障害の地点をどのような順序で訪問するかが分かる。
(事項4)
事項3に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、前記障害割り当ておよび前記訪問順序の計画を実行することにより生じた変更の要求を受け付けて、前記障害データベースおよび前記地点間経路データベースに対して変更を反映し、前記障害データベースと作業員リソースデータベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき修復時間シナリオを作成し、前記地点間経路データベースと前記作業員リソースデータベースとに基づき、作業員毎に移動時間シナリオを作成し、前記修復時間シナリオと前記移動時間シナリオとに基づいて、前記障害割り当ておよび前記訪問順序を更新する。
事項3に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、前記障害割り当ておよび前記訪問順序の計画を実行することにより生じた変更の要求を受け付けて、前記障害データベースおよび前記地点間経路データベースに対して変更を反映し、前記障害データベースと作業員リソースデータベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき修復時間シナリオを作成し、前記地点間経路データベースと前記作業員リソースデータベースとに基づき、作業員毎に移動時間シナリオを作成し、前記修復時間シナリオと前記移動時間シナリオとに基づいて、前記障害割り当ておよび前記訪問順序を更新する。
これにより、作業における計画からのずれを修正して効率よい作業員の展開が可能となる。
(事項5)
事項4に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記変更の要求は、新しい障害の発生、修復作業の遅延、経路の不通の発生、必要な作業員の追加のいずれかが含まれる。
事項4に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記変更の要求は、新しい障害の発生、修復作業の遅延、経路の不通の発生、必要な作業員の追加のいずれかが含まれる。
(事項6)
事項4に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、前記優先度の高いエリアの地点の障害を優先的に修復し、同じ優先度を持ったエリアの中ではより高い電力負荷容量を持ったエリアの障害を優先的に修復するように、前記障害割り当ておよび前記訪問順序を更新する。
事項4に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、前記優先度の高いエリアの地点の障害を優先的に修復し、同じ優先度を持ったエリアの中ではより高い電力負荷容量を持ったエリアの障害を優先的に修復するように、前記障害割り当ておよび前記訪問順序を更新する。
これにより、優先度および復旧する電力負荷容量が高いエリアを優先的に復旧させ、サービスの低下を抑制することができる。
(事項7)
事項4に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、前記障害割り当ての計画において、前記修復時間をばらつかせた複数の修復時間シナリオを作成し、前記移動時間をばらつかせた複数の移動時間シナリオを作成し、前記修復時間シナリオと前記移動時間シナリオの各組み合わせにおける修復時間および移動時間の総計の時間を最小化する最適化問題を解決して前記障害割り当てを計画する。
事項4に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、前記障害割り当ての計画において、前記修復時間をばらつかせた複数の修復時間シナリオを作成し、前記移動時間をばらつかせた複数の移動時間シナリオを作成し、前記修復時間シナリオと前記移動時間シナリオの各組み合わせにおける修復時間および移動時間の総計の時間を最小化する最適化問題を解決して前記障害割り当てを計画する。
これにより、割り当ての計画においては後の変更に対して堅牢な計画を作成することが可能となる。
(事項8)
事項7に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、地点識別情報と障害種別との組合せに対応づけて該地点識別情報により示される地点に該障害種別の障害が発生している確率を示す障害確率を障害検知データとして取得して前記障害データベースとして記録し、前記障害データベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき、前記修復時間をばらつかせて前記複数の修復時間シナリオを作成する。
事項7に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、地点識別情報と障害種別との組合せに対応づけて該地点識別情報により示される地点に該障害種別の障害が発生している確率を示す障害確率を障害検知データとして取得して前記障害データベースとして記録し、前記障害データベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき、前記修復時間をばらつかせて前記複数の修復時間シナリオを作成する。
これにより、障害の発生に関する不確実性に対して堅牢な計画を作成することができる。
(事項9)
事項7に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記記憶装置は、前記地点間経路データベースとして、複数の地点のうちの2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路の距離を示す経路距離と該経路が通行可能である確率を示す通行可能確率とを記憶し、前記処理装置は、前記地点間経路データベースと前記作業員リソースデータベースとに基づき、作業員毎に、2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路を移動するのに要する時間を示す移動時間を記録した移動時間シナリオを、前記通行可能確率に基づいて前記移動時間をばらつかせて複数個作成する。
事項7に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記記憶装置は、前記地点間経路データベースとして、複数の地点のうちの2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路の距離を示す経路距離と該経路が通行可能である確率を示す通行可能確率とを記憶し、前記処理装置は、前記地点間経路データベースと前記作業員リソースデータベースとに基づき、作業員毎に、2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路を移動するのに要する時間を示す移動時間を記録した移動時間シナリオを、前記通行可能確率に基づいて前記移動時間をばらつかせて複数個作成する。
これにより、経路の通行に関する不確実性に対して堅牢な計画を作成することができる。
(事項10)
事項3に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、前記障害割り当ておよび前記訪問順序の計画に基づく、作業員の作業および移動のスケジュールを作成し、前記スケジュールを前記作業員の情報端末に送信する。
事項3に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、前記障害割り当ておよび前記訪問順序の計画に基づく、作業員の作業および移動のスケジュールを作成し、前記スケジュールを前記作業員の情報端末に送信する。
(事項11)
事項10に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、前記作業員が携帯する情報端末から前記変更の要求を受信し、前記変更の要求に応じて更新した前記障害割り当ておよび前記訪問順序に基づいて作業員の作業および移動のスケジュールを更新し、前記スケジュールを前記情報端末に送信する。
事項10に記載の作業員割り当て管理システムにおいて、前記処理装置は、前記作業員が携帯する情報端末から前記変更の要求を受信し、前記変更の要求に応じて更新した前記障害割り当ておよび前記訪問順序に基づいて作業員の作業および移動のスケジュールを更新し、前記スケジュールを前記情報端末に送信する。
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の範囲を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
100…修復作業員配置管理システム、102…操作端末、104…通信システム、106…障害検知システム、108…ネットワーク、110…修復管理システム、200…ネットワークインタフェース、202…コントローラ、204…外部メモリ、206…内部メモリ、208…データバス、211…作業員リソースデータベース、212…エリアデータベース、213…作業員障害種別マップデータベース、214…障害データベース、215…地点間経路データベース、216…出力スケジュール、217…制約データベース、218…シナリオデータベース、500…障害種別、502…地点識別情報、600…作業員ID、602…作業員種別、604…出発地点、606…終了地点、608…リソース、610…平均速度、700…障害種別、702…作業員ID、800…エリア名、802…電力負荷容量、804…優先度、806…包有地点
Claims (12)
- 各地点に配置された設備を備える系統に生じた障害を修復する作業員の割り当てを管理する作業員割り当て管理システムであって、
データおよびプログラムを格納する記憶装置と、
前記データを用いて前記プログラムを実行する処理装置とを有し、
前記記憶装置は、地点識別情報と障害種別との組合せに対応づけて該地点識別情報により示される地点における該障害種別の障害の発生に関する情報が記録されている障害データベースと、作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員の種別であって修復できる障害の障害種別に対応する作業員種別が記録されている作業員リソースデータベースと、作業員識別情報と障害種別との組合せに対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が該障害種別の障害を修復するのに要する時間に関する情報が記録されている作業員障害種別マッピングデータと格納し、
前記処理装置は、
前記障害データベースと作業員リソースデータベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき、地点識別情報と作業員識別情報との組合せに対応づけて、前記地点識別情報により示される地点の障害を、前記作業員識別情報により識別される作業員が修復するのに要する時間を示す修復時間を記録した修復時間シナリオを作成してシナリオデータベースに記録し、
前記シナリオデータベースの修復時間シナリオに基づいて、各地点における障害に対する作業員の割り当てを示す障害割り当てを計画する、
作業員割り当て管理システム。 - 前記記憶装置は、複数の地点のうちの2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路の距離を示す経路距離が記録されている地点間経路データベースを更に記憶し、
前記作業員リソースデータベースには、前記作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が移動する平均的な速度を示す平均速度が更に記録されており、
前記処理装置は、
前記地点間経路データベースと前記作業員リソースデータベースとに基づき、作業員毎に、2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路を移動するのに要する時間を示す移動時間を記録した移動時間シナリオを作成して前記シナリオデータベースに更に記録し、
前記シナリオデータベースにおける修復時間シナリオと移動時間シナリオとに基づいて前記障害割り当てを計画する、
請求項1に記載の作業員割り当て管理システム。 - 前記作業員リソースデータベースには、前記作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が出発する出発地点と、前記作業員が割り当てられた障害の修復を終えて最後に到着する終了地点とが更に記録されており、
1つ以上の地点を含むエリアに対して、障害修復の優先度と、当該エリア内に障害の無い状態で負荷に供給可能な電力を示す電力負荷容量とが予め設定されており、
前記処理装置は、最初の作業員が出発地点を出発してから最後の作業員が終了地点に到着するまでの期間である復旧期間とし、前記優先度の高いエリアの地点の障害を優先的に修復し、かつ、前記修復時間シナリオと前記移動時間シナリオの組み合わせにおける、前記復旧期間の途中に復旧する電力負荷容量を最大化する最適化問題を解決して、それぞれの作業員が前記出発地点から出発して当該作業員に割り当てられた障害の地点をどのような順序で訪問して前記終了地点に到着するかを示す訪問順序を計画する、
請求項2に記載の作業員割り当て管理システム。 - 前記処理装置は、前記障害割り当ておよび前記訪問順序の計画を実行することにより生じた変更の要求を受け付けて、前記障害データベースおよび前記地点間経路データベースに対して変更を反映し、
前記障害データベースと作業員リソースデータベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき修復時間シナリオを作成し、
前記地点間経路データベースと前記作業員リソースデータベースとに基づき、作業員毎に移動時間シナリオを作成し、
前記修復時間シナリオと前記移動時間シナリオとに基づいて、前記障害割り当ておよび前記訪問順序を更新する、
請求項3に記載の作業員割り当て管理システム。 - 前記変更の要求は、新しい障害の発生、修復作業の遅延、経路の不通の発生、必要な作業員の追加のいずれかが含まれる、
請求項4に記載の作業員割り当て管理システム。 - 前記処理装置は、前記優先度の高いエリアの地点の障害を優先的に修復し、同じ優先度を持ったエリアの中ではより高い電力負荷容量を持ったエリアの障害を優先的に修復するように、前記障害割り当ておよび前記訪問順序を更新する、
請求項4に記載の作業員割り当て管理システム。 - 前記処理装置は、
前記障害割り当ての計画において、
前記修復時間をばらつかせた複数の修復時間シナリオを作成し、
前記移動時間をばらつかせた複数の移動時間シナリオを作成し、
前記修復時間シナリオと前記移動時間シナリオの各組み合わせにおける修復時間および移動時間の総計の時間を最小化する最適化問題を解決して前記障害割り当てを計画する、
請求項4に記載の作業員割り当て管理システム。 - 前記処理装置は、
地点識別情報と障害種別との組合せに対応づけて該地点識別情報により示される地点に該障害種別の障害が発生している確率を示す障害確率を障害検知データとして取得して前記障害データベースとして記録し、
前記障害データベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき、前記修復時間をばらつかせて前記複数の修復時間シナリオを作成する、
請求項7に記載の作業員割り当て管理システム。 - 前記記憶装置は、前記地点間経路データベースとして、複数の地点のうちの2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路の距離を示す経路距離と該経路が通行可能である確率を示す通行可能確率とを記憶し、
前記処理装置は、前記地点間経路データベースと前記作業員リソースデータベースとに基づき、作業員毎に、2地点の組合せのそれぞれについて該2地点間を結ぶ経路を移動するのに要する時間を示す移動時間を記録した移動時間シナリオを、前記通行可能確率に基づいて前記移動時間をばらつかせて複数個作成する、
請求項7に記載の作業員割り当て管理システム。 - 前記処理装置は、前記障害割り当ておよび前記訪問順序の計画に基づく、作業員の作業および移動のスケジュールを作成し、前記スケジュールを前記作業員の情報端末に送信する、
請求項3に記載の作業員割り当て管理システム。 - 前記処理装置は、
前記作業員が携帯する情報端末から変更の要求を受信し、
前記変更の要求に応じて更新された障害割り当ておよび訪問順序に基づいて作業員の作業および移動のスケジュールを更新し、前記スケジュールを前記情報端末に送信する、
請求項10に記載の作業員割り当て管理システム。 - データおよびプログラムを格納する記憶装置と、前記データを用いて前記プログラムを実行する処理装置とを有するコンピュータによる、各地点に配置された設備を備える系統に生じた障害を修復する作業員の割り当てを管理するための作業員割り当て管理方法であって、
前記記憶装置が、地点識別情報と障害種別との組合せに対応づけて該地点識別情報により示される地点における該障害種別の障害の発生に関する情報が記録されている障害データベースと、作業員識別情報に対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員の種別であって修復できる障害の障害種別に対応する作業員種別が記録されている作業員リソースデータベースと、作業員識別情報と障害種別との組合せに対応づけて、該作業員識別情報により識別される作業員が該障害種別の障害を修復するのに要する時間に関する情報が記録されている作業員障害種別マッピングデータと格納し、
前記処理装置が、
前記障害データベースと作業員リソースデータベースと前記作業員障害種別マッピングデータとに基づき、地点識別情報と作業員識別情報との組合せに対応づけて、前記地点識別情報により示される地点の障害を、前記作業員識別情報により識別される作業員が修復するのに要する時間を示す修復時間を記録した修復時間シナリオを作成してシナリオデータベースに記録し、
前記シナリオデータベースの修復時間シナリオに基づいて、各地点における障害に対する作業員の割り当てを示す障害割り当てを計画する、
作業員割り当て管理方法。
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