JP3752337B2 - 列車ダイヤシミュレーション装置および列車ダイヤ作成装置 - Google Patents
列車ダイヤシミュレーション装置および列車ダイヤ作成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3752337B2 JP3752337B2 JP01846997A JP1846997A JP3752337B2 JP 3752337 B2 JP3752337 B2 JP 3752337B2 JP 01846997 A JP01846997 A JP 01846997A JP 1846997 A JP1846997 A JP 1846997A JP 3752337 B2 JP3752337 B2 JP 3752337B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- train
- transition
- station
- place
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 title claims description 146
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims description 68
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 178
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 43
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 40
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 19
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 description 10
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 4
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車のダイヤを作成する列車ダイヤ作成装置に関するものであり、より詳細には、カラードペトリネットを用いて、列車の着発時刻、列車の速度種別、駅の設備などに関する情報に基づきシミュレーションを実行するシミュレーション装置、得られたシミュレート結果にしたがって列車ダイヤを作成する列車ダイヤ作成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、列車ダイヤは、白紙のダイヤ図に、列車の運行予定の線を一つずつ書き加えることにより作成されていた。近年、この作業を一部自動化した列車ダイヤ作成装置が提案されている。一般に、この装置においては、一本の列車の運行予定を、ダイヤ図に記入する際に、当該列車に使用する車両、列車の運転区間、停車駅、基準となる駅での列車の着発時刻および列車番号を、入力装置を用いて特定し、装置の中央処理ユニット（ＣＰＵ）が、特定された列車と、これより以前に与えられていた列車との競合、或いは、列車の待避を計算し、運行可能でかつ最速な運転時刻および各駅にて使用される番線を求め、得られた結果に対応する線を、ダイヤ図に書き加えている。
【０００３】
一般に、ダイヤ作成作業においては、その初期段階において、ダイヤ図のアウトライン（すなわち、必要な列車の本数、主要駅での列車の着発時刻、車両運用、および、ある車両に接続する列車のだいたいの時刻などを仮に設定して、全体的に評価するもの）を定める。次いで、個々の列車に関する細部、たとえば、ある停車駅での乗り継ぎの利便を考慮して、列車が停車する番線を判断すること、或いは、乗り継ぎを考慮して、停車時間を長くして余裕をもって乗降できるようにすることなどを調整し、ある列車に関する細部を調整するのにしたがって、他の列車に関する情報を少しずつ修正するという手順で作業を実行するのが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の列車ダイヤ作成装置においては、操作者が乗り継ぎの利便などを考慮して、列車に関する細部を調整すると、他の列車に関する情報を自動的に修正することができない。したがって、他の列車に関する情報も、操作者自身の手作業により修正する必要があり、作業量が著しく増大するという問題点があった。
【０００５】
また、新たに特定する列車或いは設定を変更することを希望する列車の時刻を計算する際には、ダイヤ図に描かれている列車の時刻を制約条件として、該列車の時刻を計算するため、列車を特定する順序が変更される（たとえば、二つの列車を特定する順序が入れ代わる）と、制約条件も変更するため、これにしたがって、列車の時刻も変更される。このため、操作者は、列車を特定する順序（設定順序）を強く意識しなければならず、手作業の際に求められた高度なダイヤ作成技術が、同様に、必要とされるという問題点があった。
【０００６】
また、あるダイヤ図に関する設備条件（たとえば、駅の番線の数、退避線の有無など）を変更すると、そのダイヤ図に基づき、そのまま列車を運行することは不可能な場合がある。たとえば、変更により存在しなくなった設備を列車が使用している場合である。このため、設備条件を変更する場合には、個々の列車への影響を考慮して、列車の詳細を再度特定し直すため、膨大な作業量が必要とされる。
【０００７】
その一方、正常なダイヤによる列車の運行が何らかの要因により不可能となった場合に、整理ダイヤ、すなわち、一時的な代替ダイヤを作成し、正常な状態に復旧させるまでの復旧計画を提案し、かつ、運行の乱れと復旧状況を予測する列車運転整理支援装置が提案されている。この列車運転整理支援装置は、ルールデータベースを用いた、待避判断などの判断にしたがって、シミュレーションを実行して、正常なダイヤに戻る間に運用される整理ダイヤを作成している。たとえば、このような装置は、特開昭６２−１０３２５６号公報に開示されている。
【０００８】
このような列車運転整理支援装置において、列車を運行するためのルールは、列車の位置関係に対して適用するので、位置関係を特定する手段を必要とする。しかしながら、複数の線区が分岐または合流するような路線を運行する列車の複雑な位置関係を一般的に表わす手段を持たないので、汎用性のあるルールを構築することが困難であるという問題点があった。
【０００９】
また、従来の列車運転整理支援装置において、列車運行上の矛盾を発見するために、ルールベースの検索を行い、或いは、チェックプログラムを作動させて、列車の運行状態を監視するため、処理速度が極めて遅いという問題点があった。
【００１０】
本発明の目的は、作業効率を向上させ、かつ、汎用性のある列車ダイヤ作成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、運行すべき列車に関するデータと、列車が走行する路線の設備に関するデータとに基づき、列車の運行をシミュレートする列車ダイヤシミュレーション装置であって、前記運行すべき列車および列車が走行する路線の設備に関するデータに基づき、カラードペトリネットを用いて、列車の運行をモデル化して、該モデルに含まれるプレース、トランジション、アークおよびトークンを所定のように配置するモデル作成手段と、前記モデル実行手段により配置されたトランジションより、該トランジション自体が発火可能であることを示すデータが与えられ、該データを記憶する発火選択リスト記憶手段と、シミュレーション中の時刻を得るためのタイマと、前記タイマにより得られたシミュレーション中の時刻、および、所定のトランジション発火論理にしたがって、前記発火選択リスト記憶手段に記憶されたデータを参照して、発火すべきトランジションを選択するトランジション選択手段と、前記モデル作成手段により得られたモデルに含まれるトランジションのうち、前記トランジション選択手段により選択されたトランジションを発火させるモデル運行手段とを備え、前記モデル運行手段により、所定のトランジションが発火することによりカラードペトリネットのモデルが運行されることを特徴とする列車ダイヤシミュレーション装置により達成される。
【００１２】
本発明によれば、カラードペトリネットを用いて、列車の運行をモデル化して、所定のトランジションを発火させることによりシミュレーションを実行するため、効率良く列車の運行をシミュレートすることが可能となる。
【００１３】
また、トランジション発火論理にしたがって、発火すべきトランジションを選択するように構成されているため、発火論理を所望のように設定することにより、より詳細に、かつ、より所望のように列車の運行をシミュレートすることが可能となる。
【００１４】
また、前記モデル作成手段によって作成されたモデルの列車位置によって、一般的に列車位置をモデル化しているので、発火論理を汎用的に構築することができる。
【００１５】
本発明の別の実施態様においては、ダイヤに一次的に記入すべき列車に関する列車変更データを入力するための列車データ入力装置と、前記列車変更データおよびその運行が確定した列車に関する列車データを記憶するとともに、列車が走行する路線の設備に関するデータを記憶する列車ダイヤデータベースと、該列車ダイヤデータベースに記憶された列車変更データおよび列車データとに基づき、列車の運行をシミュレートする列車運行シミュレータと、前記列車変更データ入力装置によりダイヤに一時的に記入すべき列車に関するダイヤ線が記入された入力ダイヤ図および前記列車運行シミュレータによるシミュレーションにより得られたシミュレーション結果ダイヤ図の少なくとも一方を表示するダイヤ表示装置とを備えた列車ダイヤ作成装置において、前記列車運行シミュレータが、前記運行すべき列車および列車が走行する路線の設備に関するデータに基づき、カラードペトリネットを用いて、列車の運行をモデル化して、該モデルに含まれるプレース、トランジション、アークおよびトークンを所定のように配置するモデル作成手段と、前記モデル実行手段により配置されたトランジションより、該トランジション自体が発火可能であることを示すデータが与えられ、該データを記憶する発火選択リスト記憶手段と、シミュレーション中の時刻を得るためのタイマと、前記タイマにより得られたシミュレーション中の時刻、および、所定のトランジション発火論理にしたがって、前記発火選択リスト記憶手段に記憶されたデータを参照して、発火すべきトランジションを選択するトランジション選択手段と、前記モデル作成手段により得られたモデルに含まれるトランジションのうち、前記トランジション選択手段により選択されたトランジションを発火させるモデル運行手段とを備え、前記モデル運行手段により、所定のトランジションが発火することによりカラードペトリネットのモデルが運行され、これに基づき、シミュレーション結果ダイヤ図が得られるように構成されている。
【００１６】
これによれば、シミュレーションに基づき得られたシミュレーション結果ダイヤ図を得ることができるため、良好な作業効率で、所望のダイヤ図を得ることが可能となる。
【００１７】
本発明の好ましい実施態様においては、前記トランジション選択手段が、自己が選択したトランジションに関するデータを、少なくとも列車番号、停車駅で使用する番線、停車駅での到着時刻または発車時刻を含む、ダイヤに適用可能な形式のデータに変換するように構成され、さらに、変換されたデータを、実績データとして、累積的に記憶する実績データ記憶手段を備え、前記実績データ記憶手段に記憶された実績データに基づき、シミュレーション結果ダイヤ図が生成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき、詳細に説明を加える。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態にかかる列車ダイヤ作成装置の構成を示すブロックダイヤグラムである。図１に示すように、この列車ダイヤ作成装置１０は、操作者によるキーボード或いはマウス（ともに図示せず）の操作により得られたデータを受け入れ、これに応答して、列車を特定するための数値或いは指示を生成する列車データ入力装置１２と、操作者によるキーボード或いはマウスの操作により得られたデータを受け入れ、これに応答して、駅に設けられた番線の数或いは引上げ線の数など、設備を特定するための数値または指示を生成する設備データ入力装置１４と、各入力装置１２、１４により与えられた数値などに関する種々のデータを記憶する列車ダイヤデータベース１６と、列車ダイヤデータベース１６に記憶された列車および設備に関するデータにしたがって列車運行をシミュレートする列車運行シミュレータ１８と、得られた列車ダイヤ図などをその画面上に表示する画像生成表示装置２０とを備えている。
【００２０】
列車ダイヤ入力装置１２は、キーボード、マウス（ともに図示せず）の操作に応答して、列車変更データを生成し、生成したデータを、列車ダイヤデータベース１６に与える。列車変更データは、列車番号、停車駅、始発駅の発車時刻、および、速度種別などを示すデータの組から構成される。ここに、速度種別は、列車の形式にしたがって決定され、さらに、後述するように、この速度種別に応答して、基準運転時分、すなわち、駅と駅との間を列車が走行するための所要時分が決定される。換言すれば、速度種別により、特急列車、快速列車、普通列車などの列車種別が決定され得る。
【００２１】
また、後述するように、列車データ入力装置は、列車運行シミュレータ１８により得られた実績データを受け入れて、このデータを、内容が確定した列車データとして、列車ダイヤデータベース１６に出力することができる。
【００２２】
設備データ入力装置１４は、キーボード、マウス（ともに図示せず）の操作に応答して、設備変更データを生成し、これらを列車ダイヤデータベース１６に与える。この設備変更データは、線区名、駅名、基準運転時分、駅に設けられた番線の数および駅の引込み線の数などを示すデータを含んでいる。なお、設備データ入力装置１４は、後述する列車ダイヤデータベース１６に記憶された設備変更データを受け入れ、その内容を確定したことを示す指示を、列車ダイヤデータベース１６に出力するように構成されている。上述した設備データ或いは設備変更データの基準運転時分には、駅間ごとに、４つの値が設けられている。すなわち、列車がある駅（Ａ駅）に停車しかつ隣接する駅（Ｂ駅）に停車する場合の第１の基準運転時分、列車がＡ駅に停車しかつＢ駅を通過する場合の第２の基準運転時分、列車がＡ駅を通過しかつＢ駅に停車する場合の第３の基準運転時分、および、列車がＡ駅およびＢ駅を通過する場合の第４の基準運転時分である。これら第１の基準運転時分ないし第４の基準運転時分は、後のシミュレーション中に列車の駅への停車或いは通過の際に参照される。
【００２３】
図１に示すように、列車ダイヤデータベース１６には、列車データ入力装置１４により生成された列車変更データ１６１、列車運行シミュレータ１８から、列車データ入力装置１２を介して得られた実績データに基づく列車データ１６２、設備データ入力装置１４により生成された設備変更データ１６３、および、設備データ入力装置１４による指示によりその内容を確定された設備に関するデータである設備データ１６４が、記憶されている。なお、この実施の形態においては、初期的には、列車ダイヤデータベース１６には、実際に運行されているダイヤに関する列車データ、および、実際に存在している設備に関する設備データが記憶されている。
【００２４】
図２は、本実施の形態にかかる列車運行シミュレータの構成およびこれに関連する部分を示すブロックダイヤグラムである。図２に示すように、列車運行シミュレータ１８は、後述するように運行判断処理部１８３により決定された論理にしたがって、カラードペトリネットを用いたモデルを生成し、このモデルに基づくシミュレーションを実行する運行モデル実行部１８１と、運行モデル実行部１８１により、発火可能な事象、すなわち、生じさせ得る少なくとも一つ以上の事象を一時的に記憶する発火選択リスト記憶部１８２と、一定の論理にしたがって、発火選択リスト記憶部１８２に記憶された事象から、所定の事象を選択する運行判断処理部１８３と、運行判断処理部により選択された事象に対応するデータを、累積的に記憶する実績データ記憶部１８４とを有している。
【００２５】
次に、運行モデル実行部１８１を説明するのに先立って、この運行モデル実行部１８１にて実行されるシミュレーションに用いられるカラードペトリネットにつき説明を加える。
【００２６】
ペトリネットとは、「実例ペトリネット」（椎塚 久雄：コロナ社）に記載されているように、非同期並列の離散事象システムにおいて、事象間の連係を事象が生起する条件と生起の結果との関係として表現するモデルを言う。これは、多重有向２部グラフに一つの解釈と状態推移規則とを与えたものであり、プレース、トランジション、プレースからトランジション或いはトランジションからプレースへの有向のアーク、および、トークンにより構成され得る。プレースからトランジションへのアーク（出力アーク）の存在は、その条件が、その事象生起の前提条件であることを示し、その一方、トランジションからプレースへのアーク（入力アーク）の存在は、その事象の生起によりその条件が満たされることを示している。また、プレースには、トークンが配置可能であり、あるプレースにトークンが存在することは、その条件の成立を意味している。ペトリネットの状態推移は、トランジションの発火として表現される。トランジションは、該トランジションに関連する全ての入力プレースにトークンが存在するときに「発火可能」となる。トランジションが発火すると、入力プレースからトークンが取り除かれ、出力プレースにトークンが生成される。
【００２７】
このペトリネットの原理をより明瞭にするために、たとえば、南北方向と東西方向に交差する交差点の信号の点灯順序およびその同期制御を考える。図３（ａ）は、上述した信号の点灯順序およびその同期制御をペトリネットを用いてモデル化した図である。図３（ａ）において、プレース３０１ないし３０３は、それぞれ、南北方向の信号が青色、黄色および赤色である事象を示し、プレース３０４ないし３０６は、それぞれ、東西方向の信号が青色、黄色および赤色である事象を示している。また、アーク（符号３０７、３０８など）に付加された数字は、トランジションの発火に必要なトークンの数を示す。図３（ａ）に示す状態では、トランジション３１０が発火可能であり、このトランジション３１０の発火により、プレース３０１に存在するトークンは取り除かれ、プレース３０２に二つのトークンが生成される。プレース３０２に二つのトークンが生成されることにより、トランジション３１１が発火可能となる。このトランジションの発火により、プレース３０２のトークンは取り除かれ、プレース３０３およびプレース３０６に、それぞれ、一つずつトークンが新たに生成される。このときに、プレース３０６に存在するトークンは、２つになるため、トランジション３１２が発火可能となる。
【００２８】
カラードペトリネットは、ペトリネットモデルを簡素化して、そのサイズを縮小する目的で作られた。モデルの表現力はペトリネットと等価である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すモデルと等価なモデルを、カラードペトリネットを用いて表わした図である。プレース３２１ないし３２３の右上には、プレースに入り得るトークンの型（カラー）が示され、アーク（たとえば、符号３２４、３２５）には、対応するトークンまたはトークンを表わす変数が表示されている。図３（ｂ）は、南北方向の信号が青色であり、東西方向の信号が赤色であることが示されている。この状態においては、トランジションＴ１（符号３２６）は、変数ｘに割り当て可能なトークンNSが青色を示すプレース３２１に存在しているので、発火可能である。このトランジションＴ１が発火すると、プレース３２１のトークンＮＳが取り除かれ、プレース３２２にトークンＮＳが生成され、トランジションＴ２（符号３２７）が発火可能となる。
【００２９】
トランジションＴ２が発火すると、プレース３２２のトークンＮＳが取り除かれ、新たに、プレース３２３にトークンＮＳおよびＥＷが生成される。その結果、プレース３２３には一つのトークンＮＳと二つのトークンＥＷが存在することになる。トランジションＴ３（符号３２８）は、二つの同一のトークンが入力プレースに存在することにより発火できるため、上述した状態において、トランジションＴ３は発火可能となる。このように、カラードペトリネットにおいても、ペトリネットと同様に、信号の点灯順序などが制御されていることが理解できるであろう。
【００３０】
次に、本実施の形態にかかるカラードペトリネットを用いたシミュレーションを実行する運行モデル実行部１８１につき、より詳細に説明を加える。
【００３１】
図４は、運行モデル実行部の構成を概略的に示すブロックダイヤグラムである。図４に示すように、運行モデル実行部１８１は、カラードペトリネットのトランジションなどを管理するペトリネット管理部４０１と、カラードペトリネット中のトランジションのそれぞれに対応するトランジション構成部４０２−１ないし４０２−ｎと、ペトリネット管理部４０１の制御の下で、該ペトリネット管理部４０１にクロックを与えるクロック生成部４０３とを有している。
【００３２】
ペトリネット管理部４０１は、操作者によるキーボードなど（図示せず）の操作にしたがって、カラードペトリネットを構成するプレース、トランジション、アークを生成し、これらを所望のように配置するとともに、トランジションの発火条件を定義することができる。また、ペトリネット管理部４０１は、自己が生成して配置したトランジションに対応するトランジション構成部のそれぞれと接続され、後述するように、運行判断処理部１８３から、発火すべきトランジションを示すデータを受け入れ、これに応答して、対応するトランジション構成部４０２に、発火すべき旨の指示を与える。また、所定の場合には、クロック生成部４０３に、クロックを進めるように指示を与える。また、トランジション構成部４０２−１ないし４０２−ｎは、それぞれ、シミュレーションの実行中に、自己が発火可能となった場合には、発火選択リスト記憶部１８２に、自己のトランジションを特定するデータを出力して、これらを発火選択リスト記憶部１８２に記憶するようになっている。
【００３３】
この実施の形態においては、ペトリネット管理部４０１により生成されるプレース、鉄道路線中に存在する列車、区間、番線（ホーム）および留置設備に、それぞれトークンを対応させている。また、これにしたがって、列車運行の状態とプレースとを対応させて、以下のように定義している。以下の定義において、かっこ内のトークンまたはトークンの組合わせが、取りうる状態を決めている。
【００３４】
(１)列車Ｔが、ある駅Ｓの番線（ホーム）Ｆに停車中である（列車、番線（ホーム））。
【００３５】
(２)列車Ｔがある駅Ｓの留置設備Ｐに停車中である（列車、留置設備）。
【００３６】
(３)列車Ｔがある駅間Ｓ1−Ｓ2を走行中である（列車）。
【００３７】
(４)ある駅間Ｓ1−Ｓ2の閉塞区間がｎ個空いている（閉塞区間）。
【００３８】
(５)ある駅Ｓの番線（ホーム）Ｆが空いている（番線（ホーム））。
【００３９】
(６)ある駅Ｓの留置設備Ｐが空いている（留置設備）。
【００４０】
これら定義にしたがって得られたモデルの具体的な例については、後述する。
【００４１】
さらに、この実施の形態においては、トランジションの発火により出力プレースに生成されたトークンが、所定の時間が経過した後にはじめて発火規則に使用できるように構成されたプレース時間ペトリネットにより、列車の運行をモデル化している。これにより、時間経過を伴った活動状態をプレースに対応できるようになっている。
【００４２】
運行判断処理部１８３は、本実施の形態においては、予め複数のトランジション発火論理が用意され、操作者が入力装置（図示せず）を操作することにより、所望のトランジション発火論理を選択できるようになっている。このトランジション発火論理には、たとえば、(１)列車を計画よりも早く到着或いは発車させないこと（すなわち、早着早発を許可しないこと）、（２）優等列車（急行、特急など）を優先して走らせること、或いは、（３）列車が駅に停車するときの番線を変更しないことなどが含まれる。
【００４３】
また、運行判断処理部１８３が発火選択リスト記憶部１８２中のデータを参照して、これから選択した発火可能なトランジションに関するデータは、運行モデル実行部１８１に与えられる。また、その内容が運行モデル実行部１８１に与えられるデータと対応するデータが、実績データ記憶部１８４に与えられて、そこに記憶される。実績データ記憶部１８４に与えられるデータは、発火可能なトランジションに関するデータ自体ではなく、これを列車ダイヤに適用しやすいような形式に変換されている。すなわち、特定の列車番号の列車が、どの駅の何番線に、何時何分に到着し、或いは、発車するかを示すデータが、運行判断処理部１８３により、実績データ記憶部１８４に送出される。運行判断処理部１８３により与えられ、実績データ記憶部１８４に累積的に記憶されたデータは、実績データとして、列車データ入力装置１２および画像生成表示装置２０に与えられる。
【００４４】
画像生成表示装置２０は、列車ダイヤデータベース１６からのデータに基づき、操作者による入力の時点でのダイヤ図である入力ダイヤ図を作成して、これを画面上に表示するとともに、上述したデータおよび実績データに基づき、シミュレーションが終了した時点でのダイヤ図であるシミュレーション結果ダイヤ図を作成して、これを画面上に表示することができる。
【００４５】
このように構成された列車ダイヤ作成装置の作動につき、以下に説明を加える。図５は、このダイヤ作成装置にて、ダイヤ図を作成するための手順を概略的に示すフローチャートである。
【００４６】
図５に示すように、ダイヤ図を作成するためには、まず、画像生成表示装置２０が、列車ダイヤデータベース１６から、存在する列車データおよび設備データを読み出す（ステップ５０１）。前述したように、この実施の形態においては、列車ダイヤデータベース１６には、初期的に、実際に運行されているダイヤに関する列車データ、および、実際に存在する設備に関する設備データが記憶されているため、このようなデータが読み出される。
【００４７】
次いで、画像生成表示装置２０は、読みだした列車データおよび設備データにしたがって、ダイヤ図を作成し、これを、入力ダイヤ図として、画面上に表示する（ステップ５０２）。なお、列車ダイヤデータベース中に列車データが存在しない場合には、白紙のダイヤ図が、入力ダイヤ図として画像生成表示装置２０の画面上に表示される。
【００４８】
次いで、操作者は、所望の場合に、操作者がキーボードおよびマウス（ともに図示せず）を操作して、新たに追加したい列車、或いは、時刻、停車駅などを変更したい列車の列車番号、停車駅、始発駅の発車時刻、速度種別など必要な情報を入力し、列車データ入力装置１２は、これに応答して、対応する所定の列車変更データを列車ダイヤデータベース１６に記憶する（ステップ５０３およびステップ５０４）。
【００４９】
たとえば、既に、ダイヤ図に記入されている列車、すなわち、関連するデータが列車データに含まれているような列車の、速度種別或いはある駅から別の駅までの到着時刻を変更する（シフトする）場合には、操作者は、列車番号および新たな速度種別、或いは、列車番号、到着時刻を変更すべき駅のうち、先頭の駅名および末尾の駅名、時間を早める方向にするか又は遅くする方向にするかの種別、並びに、シフトすべき時間をキーボードなど（図示せず）を用いて入力する。列車ダイヤ入力装置１２は、キーボードなどを介して与えられた列車番号などにしたがって、必要なデータを生成し、列車変更データとして、これらを列車ダイヤデータベース１６に記憶する。その一方、新たに列車を追加する場合には、操作者は、列車番号、停車駅、始発駅の発車時刻、速度種別をキーボードなどを用いて入力する。列車ダイヤ入力装置１２は、キーボードなどを介して与えられた始発駅の発車時刻、停車駅および速度種別、並びに、必要な場合には列車ダイヤデータベース１６の設備データ中の基準運転時分に基づき、停車駅ごとの計画着発時刻を算出し、算出された計画着発時刻に対応するデータ、並びに、与えられた列車番号、停車駅などを示すデータを列車変更データとして、列車ダイヤデータベース１６に記憶する。
【００５０】
また、線区、駅に設けられた番線の数などを変更する場合には、キーボードおよびマウス（ともに図示せず）を操作して、設備データ入力装置１４に、所望の情報を与え、設備データ入力装置１４は、これに応答して、設備変更データを列車ダイヤデータベース１６に記憶する（ステップ５０３およびステップ５０５）。
【００５１】
ステップ５０４或いはステップ５０５の処理が実行された場合には、ステップ５０２に戻り、画像生成表示装置２０は、列車変更データ或いは設備変更データに基づき、追加すべき列車または発車時刻などを変更すべき列車を記入し、或いは、設備を変更したダイヤ図を、新たな入力ダイヤ図として、その画面上に表示する。
たとえば、新たな列車を追加する場合には、列車変更データに基づく列車番号、停車駅、発車時刻、および、停車駅ごとの計画着発時刻にしたがって、もとの入力ダイヤ図に線を記入する。このように記入された線は、もとのダイヤ図に記入された線の色と異なる色により表示されるのが好ましい。
【００５２】
このような操作者による操作が終了すると、ステップ５０５に進み、運行管理方式が選択される（ステップ５０６）。より詳細には、このステップは、操作者がキーボード（図示せず）などを操作し、運行判断処理部１８３のトランジション発火論理のうち、所望のものを選択することにより実現される。このステップ５０６において選択されるトランジション発火論理は、一つであっても良いし、二つ以上であっても良い。
【００５３】
ステップ５０６の処理が終了した後に、操作者がキーボードなどを操作してシミュレーションを開始する旨の指示を与えることによりシミュレーションが実行される（ステップ５０７）。ここに、図６は、シミュレーションの処理をより詳細に示したフローチャートである。図６に示すように、この処理においては、まず、列車ダイヤデータベースから与えられた列車データ、列車変更データ、設備データおよび設備変更データにしたがって、プレースおよびトランジションを作成して、これらを所定の位置に配置し（ステップ６００）、次いで、プレースとトランジションとの間を有向アークで結ぶ（ステップ６０１）。この実施の形態において、プレース、トランジションおよびアークは、それぞれ、独立したオブジェクトプログラムにより作成され、所定の位置に配置することができる。
【００５４】
図７は、これらステップ６００および６０１にて決定されたプレース、トランジション、および、これらを結ぶアークの一部を示す図である。図７は、ある駅の一方向（上り或いは下り）におけるカラードペトリネットのモデルを示し、この図において、楕円形の図形が、それぞれプレースに対応し、矩形の図形が、それぞれトランジションに対応する。また、プレースとトランジションとの間に結ばれる矢印が、アークに対応する。
【００５５】
図７に示すように、この実施の形態において、ある駅（Ｂ駅）の一方向におけるカラードペトリネット７００には、Ｂ駅の一つ手前の駅であるＡ駅とＢ駅との間の閉塞数を示すプレース７０１、列車がＡ駅とＢ駅との間を走行中であるという事象を示すプレース７０２、Ｂ駅を列車が停車できる番線を示すプレース７０３、Ｂ駅を停車中の列車を示すプレース７０４、Ｂ駅から引上げ中の列車を示すプレース７０５、Ｂ駅の使用可能な引上げ線を示すプレース７０６、Ｂ駅とその一つ先の駅であるＣ駅との間の閉塞数を示すプレース７０７、および、列車がＢ駅とＣ駅との間を走行中であるという事象を示すプレース７０８が配置されている。
【００５６】
また、このカラードペトリネット７００には、列車がＢ駅を通過してＢ駅とＣ駅との間に進入するために発火するトランジション７１１、列車がＡ駅とＢ駅の間を走行中の状態からＢ駅に停車するために発火するトランジション７１２、列車がＢ駅において引上げられるために発火するトランジション７１３、列車がＢ駅を出発してＢ駅とＣ駅との間に進入するために発火するトランジション７１４、および、列車がＢ駅において据え付けられるために発火するトランジション７１５が配置されている。これらプレース７０１ないし７０８およびトランジション７１１ないし７１５の所定のものとの間を、アークが接続している。
【００５７】
図７において、太い実線のアーク（アーク７２１、７２２および７２３）は、列車に関する流れであり、列車番号の型を有するトークンが移動する（すなわち、入力側のプレースから消滅し、出力側のプレースに現れる）ようになっている。また、二重実線のアーク（アーク７２４ないし７２７）は、列車および番線（ホーム）に関する流れであり、列車番号の型を有するトークンと番線を示す型を有するトークンとの組が移動するようになっている。また、破線のアーク（アーク７２８および７２９）は、列車および留置設備に関する流れであり、列車番号の型を有するトークンと引上げ線の番号を示す型を有するトークンとの組が移動するようになっている。細実線のアーク（たとえば、アーク７３０ないしアーク７３３）は、番線（ホーム）に関する流れであり、番線を示す型を有するトークンが移動するようになっている。一点鎖線のアーク（アーク７３４および７３５）は、留置設備に関する流れであり、引上げ線の番号を示す型を有するトークンが移動するようになっている。また、細点線のアーク（たとえば、アーク７３６ないし７３９）は、閉塞区間に関する流れであり、閉塞数を示す型を有するトークンが移動するようになっている。
【００５８】
なお、図７において、Ｂ駅の一方向におけるカラードペトリネットのモデルを示したが、このモデルのプレース７０７およびプレース７０８を、同一のモデルのプレース７０１およびプレース７０２と重ね合わせるようにして、図７の縦方向に接続することにより、Ｂ駅および進行方向に隣接するＣ駅の一方向におけるカラードペトリネットのモデルを得ることができる。このように、図７の縦方向にモデルを接続することにより、ある路線の一方向におけるカラードペトリネットのモデルを得ることができる。その一方、他の方向におけるモデルは、図７に示すモデルとほぼ同一のモデルを並列的に（図７の横方向に）設け、所定のアーク（たとえば、列車に関する流れを示すアーク、列車および番線（プラットホーム）に関する流れを示すアーク）の向きを変えることにより実現することができる。
【００５９】
また、たとえば図７に示すトランジションは、それぞれ、図４のトランジション構成部４０２−１ないし４０２−ｎに対応付けられ、対応するトランジション構成部により与えられる発火の指示により発火するようになっている。前述したように、本実施の形態においては、プレース時間ペトリネットを用いて、トランジションにより出力プレースに生成されたトークンが、所定の時間が経過した後にはじめて発火規則として使用できるようになっている。たとえば、トランジション７１４の発火によりプレース７０８に生成された、列車番号を示す型を有するトークンは、Ｂ駅からＣ駅まで列車が走行する時間（基準運転時間）が経過した後に、はじめて次のトランジション（図示せず）の発火規則として使用できる。また、トランジション７１２の発火によりプレース７０４に生成された、列車番号を示す型を有するトークンおよび番線（ホーム）を示す型を有するトークンの組みは、駅の停車時間が経過した後に、はじめてトランジション７１４の発火規則として使用できる。このような時間の経過は、ペトリネット管理部４０１（図４参照）がクロック生成部４０３を参照することにより制御している。
【００６０】
上述したように、ステップ６００および６０１の処理を実行することにより、たとえば図７に示すようなカラードペトリネットのモデルが得られた後に、列車を示すトークンなど、所定のトークンを定められた位置に配置し（ステップ６０２）、運行モデル実行部１８１のペトリネット管理部４０１は、クロック生成部４０３のクロックを初期化する（ステップ６０３）。クロックの初期値は、シミュレーションを開始する時間（たとえば、ダイヤにしたがって最初の列車が発車する時間）に設定される。次いで、シミュレーションが実行され、クロックの初期値に対応する時刻で発火可能となったトランジションが確定する。発火可能となったトランジションに対応するトランジション構成部は、それぞれ、自己が発火可能となった旨を発火選択リスト記憶部１８２に出力し、これを発火選択リスト記憶部１８２に記憶する。
【００６１】
たとえば、図７において、プレース７０１に閉塞数ｎを示す型を有するトークンが存在し、プレース７０２に列車番号の型を有するトークンが存在し、プレース７０３に番線の型を有するトークンが存在し、かつ、この列車番号を有する列車がＢ駅に停車する場合には、トランジション７１２が発火可能となる。なお、Ａ駅とＢ駅との間の空き状態の閉塞数を示すプレース７０１は、常に「真」であるため、実際には、発火条件として意味を持っていないが、いったんトランジションが発火すると、プレース７０１には、閉塞数（ｎ＋１）を示す型を有するトークンが生成されることになる。
【００６２】
その一方、プレース７０１に閉塞数ｎを示す型を有するトークンが存在し、プレース７０２に列車番号の型を有するトークンが存在し、プレース７０３に番線の型を有するトークンが存在し、かつ、この列車番号を有する列車がＢ駅を通過する場合には、トランジション７１１が発火可能となる。或いは、プレース７０４に列車番号の型を有するトークンおよび番線を示す型を有するトークンの組が存在し、かつ、プレース７０７に、閉塞の空き状態を示すトークンが存在するときには、トランジション７１４が発火可能となる。
【００６３】
たとえば、トランジション７１２が発火可能となると、トランジション７１２に対応するトランジション構成部４０２−ｉは、発火選択リスト記憶部１８２に、自己のトランジションを特定するデータ（たとえば、ＩＤ番号）を出力し、これを発火選択リスト記憶部１８２に記憶する。同様にトランジション７１４が発火可能となると、トランジション７１４に対応するトランジション構成部４０２−ｊは、発火選択リスト記憶部１８２に、自己のトランジションを特定するデータ（たとえば、ＩＤ番号）を記憶する。
【００６４】
このようにして、発火可能なトランジションを特定するデータが発火選択リスト記憶部１８２に記憶されると、運行判断処理部１８３は、予め選択されていたトランジション発火論理にしたがって、ペトリネット管理部４０１に対して時刻を知らせるように指示を与え、これに応答してペトリネット管理部４０１およびクロック生成部４０３を介して得た時刻を参照するとともに、発火選択リスト記憶部１８２に記憶されたトランジションを特定するデータを参照して、発火すべきトランジションを選択する。たとえば、早着早発を許可しないトランジション発火論理が採用されている場合には、ある駅をある列車が発車できること示すトランジション（たとえば、図７のトランジション７１４）が発火可能であっても、得られた時刻が、列車の計画発車時刻に達していない場合には、このトランジションを選択しない。その一方、早着早発を許可するトランジション発火論理が採用されている場合には、上述したトランジションが発火可能なときには、得られた時刻にかかわらず、このトランジションを選択する。運行判断処理部１８３により選択されたトランジションに関するデータは、運行モデル実行部１８１のペトリネット管理部４０１に与えられ、ペトリネット管理部４０１はこれに応答して、与えられたデータが示すトランジション構成部に、発火するように指示を与える。これにより、対応するトランジションが発火する。
【００６５】
運行判断処理部１８３は、この時刻で発火すべき全てのトランジションを選択して、該トランジションに関するデータを、ペトリネット管理部４０１に与え、これにより、発火すべき全てのトランジションを発火させることができる（ステップ６０５およびステップ６０６）。また、運行判断処理部１８３は、発火すべきトランジションを示すデータより、よりダイヤ図に適用しやすい形式に変換されたデータが実績データとして、実績データ記憶部１８４に記憶される。
【００６６】
ある時刻で発火すべき全てのトランジションが発火した後に、ペトリネット管理部４０１は、クロック生成部４０３に、クロックの値をインクリメントするように指示を与え、クロック生成部４０３は、これに応答して、クロック値をインクリメントする（ステップ６０７）。
【００６７】
クロック生成部４０３のクロックの値がシミュレーション終了時間に達していない場合（ステップ６０８でノー(No)）には、ステップ６０４に戻り、発火可能なトランジションを再度確定する。その一方、クロックの値がシミュレーション終了時間に達している場合（ステップ６０８でイエス(Yes)）には、処理を終了する。
【００６８】
このようにして、シミュレーションが実行され、ある時刻ごとに、所定のトランジションが発火し、かつ、列車ダイヤに適用可能な形式のデータが実績データとして実績データ記憶部１８４に記憶される。
【００６９】
シミュレーション（図５のステップ５０７）が終了すると、画像生成表示装置２０は、列車運行シミュレータ１８の実績データ記憶部１８４に記憶された実績データ、列車ダイヤデータベースに記憶された設備データおよび設備変更データに基づき、シミュレーションにより得られた結果にしたがったダイヤ図を作成し、これをシミュレーション結果ダイヤ図として、その画面上に表示する（ステップ５０８）。
【００７０】
操作者は、表示装置の画面上に得られたシミュレーション結果ダイヤ図を参照して、さらに、発火論理を変更する必要が有るか、列車データの内容などを変更する必要があるか、或いは、これら変更の必要が無いかを判断する（ステップ５０９）。操作者は、自己の判断にしたがってキーボードなど（図示せず）を操作して、発火論理の変更或いは列車データの内容などの変更のための指示、若しくは、変更する必要が無いことを示す指示を与える。発火論理のみを変更する指示が与えられた場合には、ステップ５０６に戻り、操作者は、トランジション発火論理を選択し、或いは、削除して、再度シミュレーションを実行する。列車データの内容などを変更する指示が与えられた場合には、ステップ５０３に戻り、ユーザは、所望のように列車の発車時刻、停車駅などを変更して、その後に、運行管理方式（トランジション発火論理）の選択（ステップ５０６）を経て、再度シミュレーションを実行する。
【００７１】
その一方、操作者により、変更する必要がない無いことを示す指示が与えられた場合には、列車運行シミュレータ１８は、実績データ記憶部１８４に記憶されたデータを列車データ入力装置１２に与える。列車データ入力装置１２は、これに応答して、与えられた実績データの内容を確定し、これを列車データとして列車ダイヤデータベース１６に記憶する。このようにして、新たに作成されるべき列車ダイヤの基礎となる列車データを得ることができる。
【００７２】
ステップ５１０が実行された後に、さらに入力を継続する場合（ステップ５１１でイエス(Yes)）には、操作者は、キーボードを用いて入力を継続する指示を与える。これにより、ステップ５０３の処理が実行され、操作者は、所望のデータを入力することが可能となる。その一方、入力を継続しない場合（ステップ５１１でノー(No)）には、処理を終了する。
【００７３】
図８は、新たな列車に関する列車変更データを与え、これに基づき当初より存在していたダイヤ図に新たな列車に関する線が記入されたダイヤ図（入力ダイヤ図）を示す図であり、図９は、シミュレーションにより得られ、その内容が確定されたダイヤ図（シミュレーション結果ダイヤ図）を示す図である。図８に示す入力ダイヤ図は、図５のステップ５０２にて画像生成表示装置２０の画面上に表示されるダイヤ図であり、その一方、図９に示すシミュレーション結果ダイヤ図は、図５のステップ５０８にて画像生成表示装置２０の画面上に表示されるダイヤ図である。
【００７４】
図８に示すように、入力ダイヤ図８００においては、新たに追加された列車（急行列車）は、他の列車との競合関係などが考慮されていないことが理解できる。たとえば、この列車に関連する線（太線８０１）は、駅と駅の間で、先行する他の列車に関連する線（細線８０２、８０３）と交差している。これは、駅と駅との間で、新たに追加された列車が、他の列車を追い越すという実際に起こり得ないことを示している。これは、新たに追加された列車の発車時刻、速度種別などに基づき、各駅を通過或いは停車する時刻が決定されるのに過ぎないため生じ得る。これに対して、図９に示すように、シミュレーション結果ダイヤ図９００においては、新たに追加された列車に関連する線（太線９０１）は、駅と駅との間で、他の先行する列車に関連する線と交差していない。たとえば、図９の細線８０２に対応する細線９０２は、駅ＳCに対応する位置で、太線９０１と交差している。これは、新たに追加された列車が、駅ＳCにて、細線９０２に関連する列車を追い越していることを示している。また、細線９０１に対応する列車は終着駅であるＳEに到着した後に、最小停車時分だけ駅に停車してから、急行列車として、反対方向に出発していることがわかる。この反対方向に出発した列車（太線９０４参照）は、駅ＳＣと駅ＳＢとの間で、先行する列車（細線９０５参照）との時間間隔をもって走行し、駅ＳBにて、先行する列車を追い越していることも理解できる。
【００７５】
また、この実施の形態においては、新たな列車の追加によって、当初より存在していたダイヤにしたがった列車の運転時分も適切に変更されている。たとえば、図８において、ある列車Ｂ（細線８０６参照）は、駅ＳAを、列車Ａ（細線８０７参照）よりも先に出発している。その一方、シミュレーション後のシミュレーション結果ダイヤ図である図９においては、この列車Ｂ（細線９０６参照）は、駅Ｓ0において、先に述べた新たに追加された列車（太線９０１参照）に追い越されているため、駅Ｓ0を発車する時間が遅れている。このため、列車Ｂは、駅ＳAにおいて、列車Ａ（細線９０７）との間の競合を考慮して、駅ＳAに到着する時刻を遅延させている。このように、新たに追加する列車にともなう他の列車の競合なども考慮して、適切なシミュレーション結果ダイヤ図を得ることができる。
【００７６】
本実施の形態によれば、カラードペトリネットを用いた列車運行モデルを作成し、このモデルに基づき、列車運行のシミュレーションを実行しているため、列車ダイヤを広域的に改善、すなわち、各列車の競合などを並列的に適切に処理することが可能となる。
【００７７】
また、本実施の形態によれば、幾つかの発火論理を備え、選択された発火論理にしたがってシミュレーションが実行される。このため、所望の発火論理を選択することにより、簡単な操作で、所望のように列車の運行をシミュレートすることが可能となる。
【００７８】
さらに、本実施の形態によれば、シミュレーションを実行する際に得られるデータを実績データとして蓄積し、これに基づくダイヤ図（シミュレーション結果ダイヤ図）を得ることができるため、列車ダイヤ作成効率を高めることが可能となる。
【００７９】
また、本実施の形態によれば、線区、停車駅の構造など設備の変更にしたがって、新たなダイヤ図を容易に得ることができる。また、設備改善を想定してシミュレーションをすることにより得た新たなダイヤ図と、もとのダイヤ図を比較して、その改善の効果を容易に把握することが可能となる。
【００８０】
さらに、設備データ、列車データおよびカラードペトリネットを利用した運行モデルを変更することにより、比較的容易に、他の線区の列車運行のシミュレーションや、ダイヤ作成に適用することができる。すなわち、汎用性の高いシミュレーション装置および列車ダイヤ作成装置を提供することができる。
【００８１】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【００８２】
たとえば、前記実施の形態においては、列車ダイヤデータベースには、列車ダイヤとして現在運行されている列車ダイヤに関するデータが記憶されているが、このようなデータが予め記憶されていることは、必ずしも必要ではない。この場合には、操作者がキーボードなどを用いて、所望の本数の列車のそれぞれに関する停車駅、速度種別、出発時刻などを入力し、列車データ入力装置１２が、これに応答して、列車変更データを生成し、これにより、シミュレーションが実行されて、列車データを得ることが可能となる。
【００８３】
また、前記実施の形態においては、列車ダイヤ作成装置は、現在運行されているダイヤに、新たに列車を追加し、或いは、駅の設備などを変更した新たなダイヤを作成するために用いているが、これ以外の場合にも、この装置を使用することが可能である。たとえば、この列車ダイヤ作成装置は、正常なダイヤによる列車の運行が不可能となった場合の整理ダイヤを提案するために使用することも可能である。すなわち、運行が不可能となったダイヤ（本来のダイヤ）に基づき、使用不可能な番線（ホーム）や線区などに伴う設備の変更を、キーボードなどを用いて、列車データ入力装置や設備データ入力装置に与え、列車変更データや設備変更データを生成し、これに基づくシミュレーションを実行することにより、整理ダイヤを得ることが可能となる。このように整理ダイヤを得るために列車ダイヤ作成装置を使用する場合にも、従来の列車運転整理支援装置と比較して、ダイヤ作成のための処理時間を短縮し、その作業効率を向上させるとともに、ダイヤ作成者の負担を軽減することが可能となる。
【００８４】
さらに、前記実施の形態においては、運行判断処理部１８３により発火すべき早発早着を許可する発火論理に基づき、発火選択リスト記憶部１８２に記憶されたデータを参照して、トランジションが選択されているが、使用できる論理は、これに限定されるものではない。たとえば、列車の乗り継ぎを確保する ために、列車の出発順序を制約する論理、および／または、駅に停車中の列車の後方に通過列車が接近したときに列車の出発時刻を遅らせて通過列車を先に通したり、或いは、後続する列車（続行列車）が計画より遅れて走行しているときに、先行劣者の出発時刻を遅らせることにより列車の運行間隔を均等化するための出発遅延論理などを用いてもよい。
【００８５】
また、本明細書において、手段とは必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能が、ソフトウェアによって実現される場合も包含する。また、一つの手段或いは部材の機能が、二つ以上の物理的手段或いは部材により実現されても、若しくは、二つ以上の手段或いは部材の機能が、一つの手段或いは部材により実現されてもよい。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によれば、作業効率を向上させ、かつ、汎用性のある列車ダイヤ作成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施の形態にかかる列車ダイヤ作成装置の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図２】 図２は、本実施の形態にかかる列車運行シミュレータの構成およびこれに関連する部分を示すブロックダイヤグラムである。
【図３】 図３は、ペトリネットおよびカラードペトリネットを説明するための図である。
【図４】 図４は、本実施の形態にかかる運行モデル実行部の構成を概略的に示すブロックダイヤグラムである。
【図５】 図５は、本実施の形態において、ダイヤを作成するための手順を概略的に示すフローチャートである。
【図６】 図６は、本実施の形態にかかるシミュレーションの処理をより詳細に示すフローチャートである。
【図７】 図７は、本実施の形態にかかるシミュレーションの処理において作成され、配置されたカラードペトリネットのモデルの一例を示す図である。
【図８】 図８は、当初より存在したダイヤ図、すなわち、入力ダイヤ図を示す図である。
【図９】 図９は、本実施の形態にかかるシミュレーションにより得られたダイヤ図、すなわち、シミュレーション結果ダイヤ図を示す図である。
【符号の説明】
１０ 列車ダイヤ作成装置
１２ 列車データ入力装置
１４ 設備データ入力装置
１６ 列車ダイヤデータベース
１８ 列車運行シミュレータ
２０ 画像生成表示装置
１８１ 運行モデル実行部
１８２ 発火選択リスト記憶部
１８３ 運行判断処理部
１８４ 実績データ記憶部
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車のダイヤを作成する列車ダイヤ作成装置に関するものであり、より詳細には、カラードペトリネットを用いて、列車の着発時刻、列車の速度種別、駅の設備などに関する情報に基づきシミュレーションを実行するシミュレーション装置、得られたシミュレート結果にしたがって列車ダイヤを作成する列車ダイヤ作成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、列車ダイヤは、白紙のダイヤ図に、列車の運行予定の線を一つずつ書き加えることにより作成されていた。近年、この作業を一部自動化した列車ダイヤ作成装置が提案されている。一般に、この装置においては、一本の列車の運行予定を、ダイヤ図に記入する際に、当該列車に使用する車両、列車の運転区間、停車駅、基準となる駅での列車の着発時刻および列車番号を、入力装置を用いて特定し、装置の中央処理ユニット（ＣＰＵ）が、特定された列車と、これより以前に与えられていた列車との競合、或いは、列車の待避を計算し、運行可能でかつ最速な運転時刻および各駅にて使用される番線を求め、得られた結果に対応する線を、ダイヤ図に書き加えている。
【０００３】
一般に、ダイヤ作成作業においては、その初期段階において、ダイヤ図のアウトライン（すなわち、必要な列車の本数、主要駅での列車の着発時刻、車両運用、および、ある車両に接続する列車のだいたいの時刻などを仮に設定して、全体的に評価するもの）を定める。次いで、個々の列車に関する細部、たとえば、ある停車駅での乗り継ぎの利便を考慮して、列車が停車する番線を判断すること、或いは、乗り継ぎを考慮して、停車時間を長くして余裕をもって乗降できるようにすることなどを調整し、ある列車に関する細部を調整するのにしたがって、他の列車に関する情報を少しずつ修正するという手順で作業を実行するのが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の列車ダイヤ作成装置においては、操作者が乗り継ぎの利便などを考慮して、列車に関する細部を調整すると、他の列車に関する情報を自動的に修正することができない。したがって、他の列車に関する情報も、操作者自身の手作業により修正する必要があり、作業量が著しく増大するという問題点があった。
【０００５】
また、新たに特定する列車或いは設定を変更することを希望する列車の時刻を計算する際には、ダイヤ図に描かれている列車の時刻を制約条件として、該列車の時刻を計算するため、列車を特定する順序が変更される（たとえば、二つの列車を特定する順序が入れ代わる）と、制約条件も変更するため、これにしたがって、列車の時刻も変更される。このため、操作者は、列車を特定する順序（設定順序）を強く意識しなければならず、手作業の際に求められた高度なダイヤ作成技術が、同様に、必要とされるという問題点があった。
【０００６】
また、あるダイヤ図に関する設備条件（たとえば、駅の番線の数、退避線の有無など）を変更すると、そのダイヤ図に基づき、そのまま列車を運行することは不可能な場合がある。たとえば、変更により存在しなくなった設備を列車が使用している場合である。このため、設備条件を変更する場合には、個々の列車への影響を考慮して、列車の詳細を再度特定し直すため、膨大な作業量が必要とされる。
【０００７】
その一方、正常なダイヤによる列車の運行が何らかの要因により不可能となった場合に、整理ダイヤ、すなわち、一時的な代替ダイヤを作成し、正常な状態に復旧させるまでの復旧計画を提案し、かつ、運行の乱れと復旧状況を予測する列車運転整理支援装置が提案されている。この列車運転整理支援装置は、ルールデータベースを用いた、待避判断などの判断にしたがって、シミュレーションを実行して、正常なダイヤに戻る間に運用される整理ダイヤを作成している。たとえば、このような装置は、特開昭６２−１０３２５６号公報に開示されている。
【０００８】
このような列車運転整理支援装置において、列車を運行するためのルールは、列車の位置関係に対して適用するので、位置関係を特定する手段を必要とする。しかしながら、複数の線区が分岐または合流するような路線を運行する列車の複雑な位置関係を一般的に表わす手段を持たないので、汎用性のあるルールを構築することが困難であるという問題点があった。
【０００９】
また、従来の列車運転整理支援装置において、列車運行上の矛盾を発見するために、ルールベースの検索を行い、或いは、チェックプログラムを作動させて、列車の運行状態を監視するため、処理速度が極めて遅いという問題点があった。
【００１０】
本発明の目的は、作業効率を向上させ、かつ、汎用性のある列車ダイヤ作成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、運行すべき列車に関するデータと、列車が走行する路線の設備に関するデータとに基づき、列車の運行をシミュレートする列車ダイヤシミュレーション装置であって、前記運行すべき列車および列車が走行する路線の設備に関するデータに基づき、カラードペトリネットを用いて、列車の運行をモデル化して、該モデルに含まれるプレース、トランジション、アークおよびトークンを所定のように配置するモデル作成手段と、前記モデル実行手段により配置されたトランジションより、該トランジション自体が発火可能であることを示すデータが与えられ、該データを記憶する発火選択リスト記憶手段と、シミュレーション中の時刻を得るためのタイマと、前記タイマにより得られたシミュレーション中の時刻、および、所定のトランジション発火論理にしたがって、前記発火選択リスト記憶手段に記憶されたデータを参照して、発火すべきトランジションを選択するトランジション選択手段と、前記モデル作成手段により得られたモデルに含まれるトランジションのうち、前記トランジション選択手段により選択されたトランジションを発火させるモデル運行手段とを備え、前記モデル運行手段により、所定のトランジションが発火することによりカラードペトリネットのモデルが運行されることを特徴とする列車ダイヤシミュレーション装置により達成される。
【００１２】
本発明によれば、カラードペトリネットを用いて、列車の運行をモデル化して、所定のトランジションを発火させることによりシミュレーションを実行するため、効率良く列車の運行をシミュレートすることが可能となる。
【００１３】
また、トランジション発火論理にしたがって、発火すべきトランジションを選択するように構成されているため、発火論理を所望のように設定することにより、より詳細に、かつ、より所望のように列車の運行をシミュレートすることが可能となる。
【００１４】
また、前記モデル作成手段によって作成されたモデルの列車位置によって、一般的に列車位置をモデル化しているので、発火論理を汎用的に構築することができる。
【００１５】
本発明の別の実施態様においては、ダイヤに一次的に記入すべき列車に関する列車変更データを入力するための列車データ入力装置と、前記列車変更データおよびその運行が確定した列車に関する列車データを記憶するとともに、列車が走行する路線の設備に関するデータを記憶する列車ダイヤデータベースと、該列車ダイヤデータベースに記憶された列車変更データおよび列車データとに基づき、列車の運行をシミュレートする列車運行シミュレータと、前記列車変更データ入力装置によりダイヤに一時的に記入すべき列車に関するダイヤ線が記入された入力ダイヤ図および前記列車運行シミュレータによるシミュレーションにより得られたシミュレーション結果ダイヤ図の少なくとも一方を表示するダイヤ表示装置とを備えた列車ダイヤ作成装置において、前記列車運行シミュレータが、前記運行すべき列車および列車が走行する路線の設備に関するデータに基づき、カラードペトリネットを用いて、列車の運行をモデル化して、該モデルに含まれるプレース、トランジション、アークおよびトークンを所定のように配置するモデル作成手段と、前記モデル実行手段により配置されたトランジションより、該トランジション自体が発火可能であることを示すデータが与えられ、該データを記憶する発火選択リスト記憶手段と、シミュレーション中の時刻を得るためのタイマと、前記タイマにより得られたシミュレーション中の時刻、および、所定のトランジション発火論理にしたがって、前記発火選択リスト記憶手段に記憶されたデータを参照して、発火すべきトランジションを選択するトランジション選択手段と、前記モデル作成手段により得られたモデルに含まれるトランジションのうち、前記トランジション選択手段により選択されたトランジションを発火させるモデル運行手段とを備え、前記モデル運行手段により、所定のトランジションが発火することによりカラードペトリネットのモデルが運行され、これに基づき、シミュレーション結果ダイヤ図が得られるように構成されている。
【００１６】
これによれば、シミュレーションに基づき得られたシミュレーション結果ダイヤ図を得ることができるため、良好な作業効率で、所望のダイヤ図を得ることが可能となる。
【００１７】
本発明の好ましい実施態様においては、前記トランジション選択手段が、自己が選択したトランジションに関するデータを、少なくとも列車番号、停車駅で使用する番線、停車駅での到着時刻または発車時刻を含む、ダイヤに適用可能な形式のデータに変換するように構成され、さらに、変換されたデータを、実績データとして、累積的に記憶する実績データ記憶手段を備え、前記実績データ記憶手段に記憶された実績データに基づき、シミュレーション結果ダイヤ図が生成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき、詳細に説明を加える。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態にかかる列車ダイヤ作成装置の構成を示すブロックダイヤグラムである。図１に示すように、この列車ダイヤ作成装置１０は、操作者によるキーボード或いはマウス（ともに図示せず）の操作により得られたデータを受け入れ、これに応答して、列車を特定するための数値或いは指示を生成する列車データ入力装置１２と、操作者によるキーボード或いはマウスの操作により得られたデータを受け入れ、これに応答して、駅に設けられた番線の数或いは引上げ線の数など、設備を特定するための数値または指示を生成する設備データ入力装置１４と、各入力装置１２、１４により与えられた数値などに関する種々のデータを記憶する列車ダイヤデータベース１６と、列車ダイヤデータベース１６に記憶された列車および設備に関するデータにしたがって列車運行をシミュレートする列車運行シミュレータ１８と、得られた列車ダイヤ図などをその画面上に表示する画像生成表示装置２０とを備えている。
【００２０】
列車ダイヤ入力装置１２は、キーボード、マウス（ともに図示せず）の操作に応答して、列車変更データを生成し、生成したデータを、列車ダイヤデータベース１６に与える。列車変更データは、列車番号、停車駅、始発駅の発車時刻、および、速度種別などを示すデータの組から構成される。ここに、速度種別は、列車の形式にしたがって決定され、さらに、後述するように、この速度種別に応答して、基準運転時分、すなわち、駅と駅との間を列車が走行するための所要時分が決定される。換言すれば、速度種別により、特急列車、快速列車、普通列車などの列車種別が決定され得る。
【００２１】
また、後述するように、列車データ入力装置は、列車運行シミュレータ１８により得られた実績データを受け入れて、このデータを、内容が確定した列車データとして、列車ダイヤデータベース１６に出力することができる。
【００２２】
設備データ入力装置１４は、キーボード、マウス（ともに図示せず）の操作に応答して、設備変更データを生成し、これらを列車ダイヤデータベース１６に与える。この設備変更データは、線区名、駅名、基準運転時分、駅に設けられた番線の数および駅の引込み線の数などを示すデータを含んでいる。なお、設備データ入力装置１４は、後述する列車ダイヤデータベース１６に記憶された設備変更データを受け入れ、その内容を確定したことを示す指示を、列車ダイヤデータベース１６に出力するように構成されている。上述した設備データ或いは設備変更データの基準運転時分には、駅間ごとに、４つの値が設けられている。すなわち、列車がある駅（Ａ駅）に停車しかつ隣接する駅（Ｂ駅）に停車する場合の第１の基準運転時分、列車がＡ駅に停車しかつＢ駅を通過する場合の第２の基準運転時分、列車がＡ駅を通過しかつＢ駅に停車する場合の第３の基準運転時分、および、列車がＡ駅およびＢ駅を通過する場合の第４の基準運転時分である。これら第１の基準運転時分ないし第４の基準運転時分は、後のシミュレーション中に列車の駅への停車或いは通過の際に参照される。
【００２３】
図１に示すように、列車ダイヤデータベース１６には、列車データ入力装置１４により生成された列車変更データ１６１、列車運行シミュレータ１８から、列車データ入力装置１２を介して得られた実績データに基づく列車データ１６２、設備データ入力装置１４により生成された設備変更データ１６３、および、設備データ入力装置１４による指示によりその内容を確定された設備に関するデータである設備データ１６４が、記憶されている。なお、この実施の形態においては、初期的には、列車ダイヤデータベース１６には、実際に運行されているダイヤに関する列車データ、および、実際に存在している設備に関する設備データが記憶されている。
【００２４】
図２は、本実施の形態にかかる列車運行シミュレータの構成およびこれに関連する部分を示すブロックダイヤグラムである。図２に示すように、列車運行シミュレータ１８は、後述するように運行判断処理部１８３により決定された論理にしたがって、カラードペトリネットを用いたモデルを生成し、このモデルに基づくシミュレーションを実行する運行モデル実行部１８１と、運行モデル実行部１８１により、発火可能な事象、すなわち、生じさせ得る少なくとも一つ以上の事象を一時的に記憶する発火選択リスト記憶部１８２と、一定の論理にしたがって、発火選択リスト記憶部１８２に記憶された事象から、所定の事象を選択する運行判断処理部１８３と、運行判断処理部により選択された事象に対応するデータを、累積的に記憶する実績データ記憶部１８４とを有している。
【００２５】
次に、運行モデル実行部１８１を説明するのに先立って、この運行モデル実行部１８１にて実行されるシミュレーションに用いられるカラードペトリネットにつき説明を加える。
【００２６】
ペトリネットとは、「実例ペトリネット」（椎塚 久雄：コロナ社）に記載されているように、非同期並列の離散事象システムにおいて、事象間の連係を事象が生起する条件と生起の結果との関係として表現するモデルを言う。これは、多重有向２部グラフに一つの解釈と状態推移規則とを与えたものであり、プレース、トランジション、プレースからトランジション或いはトランジションからプレースへの有向のアーク、および、トークンにより構成され得る。プレースからトランジションへのアーク（出力アーク）の存在は、その条件が、その事象生起の前提条件であることを示し、その一方、トランジションからプレースへのアーク（入力アーク）の存在は、その事象の生起によりその条件が満たされることを示している。また、プレースには、トークンが配置可能であり、あるプレースにトークンが存在することは、その条件の成立を意味している。ペトリネットの状態推移は、トランジションの発火として表現される。トランジションは、該トランジションに関連する全ての入力プレースにトークンが存在するときに「発火可能」となる。トランジションが発火すると、入力プレースからトークンが取り除かれ、出力プレースにトークンが生成される。
【００２７】
このペトリネットの原理をより明瞭にするために、たとえば、南北方向と東西方向に交差する交差点の信号の点灯順序およびその同期制御を考える。図３（ａ）は、上述した信号の点灯順序およびその同期制御をペトリネットを用いてモデル化した図である。図３（ａ）において、プレース３０１ないし３０３は、それぞれ、南北方向の信号が青色、黄色および赤色である事象を示し、プレース３０４ないし３０６は、それぞれ、東西方向の信号が青色、黄色および赤色である事象を示している。また、アーク（符号３０７、３０８など）に付加された数字は、トランジションの発火に必要なトークンの数を示す。図３（ａ）に示す状態では、トランジション３１０が発火可能であり、このトランジション３１０の発火により、プレース３０１に存在するトークンは取り除かれ、プレース３０２に二つのトークンが生成される。プレース３０２に二つのトークンが生成されることにより、トランジション３１１が発火可能となる。このトランジションの発火により、プレース３０２のトークンは取り除かれ、プレース３０３およびプレース３０６に、それぞれ、一つずつトークンが新たに生成される。このときに、プレース３０６に存在するトークンは、２つになるため、トランジション３１２が発火可能となる。
【００２８】
カラードペトリネットは、ペトリネットモデルを簡素化して、そのサイズを縮小する目的で作られた。モデルの表現力はペトリネットと等価である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すモデルと等価なモデルを、カラードペトリネットを用いて表わした図である。プレース３２１ないし３２３の右上には、プレースに入り得るトークンの型（カラー）が示され、アーク（たとえば、符号３２４、３２５）には、対応するトークンまたはトークンを表わす変数が表示されている。図３（ｂ）は、南北方向の信号が青色であり、東西方向の信号が赤色であることが示されている。この状態においては、トランジションＴ１（符号３２６）は、変数ｘに割り当て可能なトークンNSが青色を示すプレース３２１に存在しているので、発火可能である。このトランジションＴ１が発火すると、プレース３２１のトークンＮＳが取り除かれ、プレース３２２にトークンＮＳが生成され、トランジションＴ２（符号３２７）が発火可能となる。
【００２９】
トランジションＴ２が発火すると、プレース３２２のトークンＮＳが取り除かれ、新たに、プレース３２３にトークンＮＳおよびＥＷが生成される。その結果、プレース３２３には一つのトークンＮＳと二つのトークンＥＷが存在することになる。トランジションＴ３（符号３２８）は、二つの同一のトークンが入力プレースに存在することにより発火できるため、上述した状態において、トランジションＴ３は発火可能となる。このように、カラードペトリネットにおいても、ペトリネットと同様に、信号の点灯順序などが制御されていることが理解できるであろう。
【００３０】
次に、本実施の形態にかかるカラードペトリネットを用いたシミュレーションを実行する運行モデル実行部１８１につき、より詳細に説明を加える。
【００３１】
図４は、運行モデル実行部の構成を概略的に示すブロックダイヤグラムである。図４に示すように、運行モデル実行部１８１は、カラードペトリネットのトランジションなどを管理するペトリネット管理部４０１と、カラードペトリネット中のトランジションのそれぞれに対応するトランジション構成部４０２−１ないし４０２−ｎと、ペトリネット管理部４０１の制御の下で、該ペトリネット管理部４０１にクロックを与えるクロック生成部４０３とを有している。
【００３２】
ペトリネット管理部４０１は、操作者によるキーボードなど（図示せず）の操作にしたがって、カラードペトリネットを構成するプレース、トランジション、アークを生成し、これらを所望のように配置するとともに、トランジションの発火条件を定義することができる。また、ペトリネット管理部４０１は、自己が生成して配置したトランジションに対応するトランジション構成部のそれぞれと接続され、後述するように、運行判断処理部１８３から、発火すべきトランジションを示すデータを受け入れ、これに応答して、対応するトランジション構成部４０２に、発火すべき旨の指示を与える。また、所定の場合には、クロック生成部４０３に、クロックを進めるように指示を与える。また、トランジション構成部４０２−１ないし４０２−ｎは、それぞれ、シミュレーションの実行中に、自己が発火可能となった場合には、発火選択リスト記憶部１８２に、自己のトランジションを特定するデータを出力して、これらを発火選択リスト記憶部１８２に記憶するようになっている。
【００３３】
この実施の形態においては、ペトリネット管理部４０１により生成されるプレース、鉄道路線中に存在する列車、区間、番線（ホーム）および留置設備に、それぞれトークンを対応させている。また、これにしたがって、列車運行の状態とプレースとを対応させて、以下のように定義している。以下の定義において、かっこ内のトークンまたはトークンの組合わせが、取りうる状態を決めている。
【００３４】
(１)列車Ｔが、ある駅Ｓの番線（ホーム）Ｆに停車中である（列車、番線（ホーム））。
【００３５】
(２)列車Ｔがある駅Ｓの留置設備Ｐに停車中である（列車、留置設備）。
【００３６】
(３)列車Ｔがある駅間Ｓ1−Ｓ2を走行中である（列車）。
【００３７】
(４)ある駅間Ｓ1−Ｓ2の閉塞区間がｎ個空いている（閉塞区間）。
【００３８】
(５)ある駅Ｓの番線（ホーム）Ｆが空いている（番線（ホーム））。
【００３９】
(６)ある駅Ｓの留置設備Ｐが空いている（留置設備）。
【００４０】
これら定義にしたがって得られたモデルの具体的な例については、後述する。
【００４１】
さらに、この実施の形態においては、トランジションの発火により出力プレースに生成されたトークンが、所定の時間が経過した後にはじめて発火規則に使用できるように構成されたプレース時間ペトリネットにより、列車の運行をモデル化している。これにより、時間経過を伴った活動状態をプレースに対応できるようになっている。
【００４２】
運行判断処理部１８３は、本実施の形態においては、予め複数のトランジション発火論理が用意され、操作者が入力装置（図示せず）を操作することにより、所望のトランジション発火論理を選択できるようになっている。このトランジション発火論理には、たとえば、(１)列車を計画よりも早く到着或いは発車させないこと（すなわち、早着早発を許可しないこと）、（２）優等列車（急行、特急など）を優先して走らせること、或いは、（３）列車が駅に停車するときの番線を変更しないことなどが含まれる。
【００４３】
また、運行判断処理部１８３が発火選択リスト記憶部１８２中のデータを参照して、これから選択した発火可能なトランジションに関するデータは、運行モデル実行部１８１に与えられる。また、その内容が運行モデル実行部１８１に与えられるデータと対応するデータが、実績データ記憶部１８４に与えられて、そこに記憶される。実績データ記憶部１８４に与えられるデータは、発火可能なトランジションに関するデータ自体ではなく、これを列車ダイヤに適用しやすいような形式に変換されている。すなわち、特定の列車番号の列車が、どの駅の何番線に、何時何分に到着し、或いは、発車するかを示すデータが、運行判断処理部１８３により、実績データ記憶部１８４に送出される。運行判断処理部１８３により与えられ、実績データ記憶部１８４に累積的に記憶されたデータは、実績データとして、列車データ入力装置１２および画像生成表示装置２０に与えられる。
【００４４】
画像生成表示装置２０は、列車ダイヤデータベース１６からのデータに基づき、操作者による入力の時点でのダイヤ図である入力ダイヤ図を作成して、これを画面上に表示するとともに、上述したデータおよび実績データに基づき、シミュレーションが終了した時点でのダイヤ図であるシミュレーション結果ダイヤ図を作成して、これを画面上に表示することができる。
【００４５】
このように構成された列車ダイヤ作成装置の作動につき、以下に説明を加える。図５は、このダイヤ作成装置にて、ダイヤ図を作成するための手順を概略的に示すフローチャートである。
【００４６】
図５に示すように、ダイヤ図を作成するためには、まず、画像生成表示装置２０が、列車ダイヤデータベース１６から、存在する列車データおよび設備データを読み出す（ステップ５０１）。前述したように、この実施の形態においては、列車ダイヤデータベース１６には、初期的に、実際に運行されているダイヤに関する列車データ、および、実際に存在する設備に関する設備データが記憶されているため、このようなデータが読み出される。
【００４７】
次いで、画像生成表示装置２０は、読みだした列車データおよび設備データにしたがって、ダイヤ図を作成し、これを、入力ダイヤ図として、画面上に表示する（ステップ５０２）。なお、列車ダイヤデータベース中に列車データが存在しない場合には、白紙のダイヤ図が、入力ダイヤ図として画像生成表示装置２０の画面上に表示される。
【００４８】
次いで、操作者は、所望の場合に、操作者がキーボードおよびマウス（ともに図示せず）を操作して、新たに追加したい列車、或いは、時刻、停車駅などを変更したい列車の列車番号、停車駅、始発駅の発車時刻、速度種別など必要な情報を入力し、列車データ入力装置１２は、これに応答して、対応する所定の列車変更データを列車ダイヤデータベース１６に記憶する（ステップ５０３およびステップ５０４）。
【００４９】
たとえば、既に、ダイヤ図に記入されている列車、すなわち、関連するデータが列車データに含まれているような列車の、速度種別或いはある駅から別の駅までの到着時刻を変更する（シフトする）場合には、操作者は、列車番号および新たな速度種別、或いは、列車番号、到着時刻を変更すべき駅のうち、先頭の駅名および末尾の駅名、時間を早める方向にするか又は遅くする方向にするかの種別、並びに、シフトすべき時間をキーボードなど（図示せず）を用いて入力する。列車ダイヤ入力装置１２は、キーボードなどを介して与えられた列車番号などにしたがって、必要なデータを生成し、列車変更データとして、これらを列車ダイヤデータベース１６に記憶する。その一方、新たに列車を追加する場合には、操作者は、列車番号、停車駅、始発駅の発車時刻、速度種別をキーボードなどを用いて入力する。列車ダイヤ入力装置１２は、キーボードなどを介して与えられた始発駅の発車時刻、停車駅および速度種別、並びに、必要な場合には列車ダイヤデータベース１６の設備データ中の基準運転時分に基づき、停車駅ごとの計画着発時刻を算出し、算出された計画着発時刻に対応するデータ、並びに、与えられた列車番号、停車駅などを示すデータを列車変更データとして、列車ダイヤデータベース１６に記憶する。
【００５０】
また、線区、駅に設けられた番線の数などを変更する場合には、キーボードおよびマウス（ともに図示せず）を操作して、設備データ入力装置１４に、所望の情報を与え、設備データ入力装置１４は、これに応答して、設備変更データを列車ダイヤデータベース１６に記憶する（ステップ５０３およびステップ５０５）。
【００５１】
ステップ５０４或いはステップ５０５の処理が実行された場合には、ステップ５０２に戻り、画像生成表示装置２０は、列車変更データ或いは設備変更データに基づき、追加すべき列車または発車時刻などを変更すべき列車を記入し、或いは、設備を変更したダイヤ図を、新たな入力ダイヤ図として、その画面上に表示する。
たとえば、新たな列車を追加する場合には、列車変更データに基づく列車番号、停車駅、発車時刻、および、停車駅ごとの計画着発時刻にしたがって、もとの入力ダイヤ図に線を記入する。このように記入された線は、もとのダイヤ図に記入された線の色と異なる色により表示されるのが好ましい。
【００５２】
このような操作者による操作が終了すると、ステップ５０５に進み、運行管理方式が選択される（ステップ５０６）。より詳細には、このステップは、操作者がキーボード（図示せず）などを操作し、運行判断処理部１８３のトランジション発火論理のうち、所望のものを選択することにより実現される。このステップ５０６において選択されるトランジション発火論理は、一つであっても良いし、二つ以上であっても良い。
【００５３】
ステップ５０６の処理が終了した後に、操作者がキーボードなどを操作してシミュレーションを開始する旨の指示を与えることによりシミュレーションが実行される（ステップ５０７）。ここに、図６は、シミュレーションの処理をより詳細に示したフローチャートである。図６に示すように、この処理においては、まず、列車ダイヤデータベースから与えられた列車データ、列車変更データ、設備データおよび設備変更データにしたがって、プレースおよびトランジションを作成して、これらを所定の位置に配置し（ステップ６００）、次いで、プレースとトランジションとの間を有向アークで結ぶ（ステップ６０１）。この実施の形態において、プレース、トランジションおよびアークは、それぞれ、独立したオブジェクトプログラムにより作成され、所定の位置に配置することができる。
【００５４】
図７は、これらステップ６００および６０１にて決定されたプレース、トランジション、および、これらを結ぶアークの一部を示す図である。図７は、ある駅の一方向（上り或いは下り）におけるカラードペトリネットのモデルを示し、この図において、楕円形の図形が、それぞれプレースに対応し、矩形の図形が、それぞれトランジションに対応する。また、プレースとトランジションとの間に結ばれる矢印が、アークに対応する。
【００５５】
図７に示すように、この実施の形態において、ある駅（Ｂ駅）の一方向におけるカラードペトリネット７００には、Ｂ駅の一つ手前の駅であるＡ駅とＢ駅との間の閉塞数を示すプレース７０１、列車がＡ駅とＢ駅との間を走行中であるという事象を示すプレース７０２、Ｂ駅を列車が停車できる番線を示すプレース７０３、Ｂ駅を停車中の列車を示すプレース７０４、Ｂ駅から引上げ中の列車を示すプレース７０５、Ｂ駅の使用可能な引上げ線を示すプレース７０６、Ｂ駅とその一つ先の駅であるＣ駅との間の閉塞数を示すプレース７０７、および、列車がＢ駅とＣ駅との間を走行中であるという事象を示すプレース７０８が配置されている。
【００５６】
また、このカラードペトリネット７００には、列車がＢ駅を通過してＢ駅とＣ駅との間に進入するために発火するトランジション７１１、列車がＡ駅とＢ駅の間を走行中の状態からＢ駅に停車するために発火するトランジション７１２、列車がＢ駅において引上げられるために発火するトランジション７１３、列車がＢ駅を出発してＢ駅とＣ駅との間に進入するために発火するトランジション７１４、および、列車がＢ駅において据え付けられるために発火するトランジション７１５が配置されている。これらプレース７０１ないし７０８およびトランジション７１１ないし７１５の所定のものとの間を、アークが接続している。
【００５７】
図７において、太い実線のアーク（アーク７２１、７２２および７２３）は、列車に関する流れであり、列車番号の型を有するトークンが移動する（すなわち、入力側のプレースから消滅し、出力側のプレースに現れる）ようになっている。また、二重実線のアーク（アーク７２４ないし７２７）は、列車および番線（ホーム）に関する流れであり、列車番号の型を有するトークンと番線を示す型を有するトークンとの組が移動するようになっている。また、破線のアーク（アーク７２８および７２９）は、列車および留置設備に関する流れであり、列車番号の型を有するトークンと引上げ線の番号を示す型を有するトークンとの組が移動するようになっている。細実線のアーク（たとえば、アーク７３０ないしアーク７３３）は、番線（ホーム）に関する流れであり、番線を示す型を有するトークンが移動するようになっている。一点鎖線のアーク（アーク７３４および７３５）は、留置設備に関する流れであり、引上げ線の番号を示す型を有するトークンが移動するようになっている。また、細点線のアーク（たとえば、アーク７３６ないし７３９）は、閉塞区間に関する流れであり、閉塞数を示す型を有するトークンが移動するようになっている。
【００５８】
なお、図７において、Ｂ駅の一方向におけるカラードペトリネットのモデルを示したが、このモデルのプレース７０７およびプレース７０８を、同一のモデルのプレース７０１およびプレース７０２と重ね合わせるようにして、図７の縦方向に接続することにより、Ｂ駅および進行方向に隣接するＣ駅の一方向におけるカラードペトリネットのモデルを得ることができる。このように、図７の縦方向にモデルを接続することにより、ある路線の一方向におけるカラードペトリネットのモデルを得ることができる。その一方、他の方向におけるモデルは、図７に示すモデルとほぼ同一のモデルを並列的に（図７の横方向に）設け、所定のアーク（たとえば、列車に関する流れを示すアーク、列車および番線（プラットホーム）に関する流れを示すアーク）の向きを変えることにより実現することができる。
【００５９】
また、たとえば図７に示すトランジションは、それぞれ、図４のトランジション構成部４０２−１ないし４０２−ｎに対応付けられ、対応するトランジション構成部により与えられる発火の指示により発火するようになっている。前述したように、本実施の形態においては、プレース時間ペトリネットを用いて、トランジションにより出力プレースに生成されたトークンが、所定の時間が経過した後にはじめて発火規則として使用できるようになっている。たとえば、トランジション７１４の発火によりプレース７０８に生成された、列車番号を示す型を有するトークンは、Ｂ駅からＣ駅まで列車が走行する時間（基準運転時間）が経過した後に、はじめて次のトランジション（図示せず）の発火規則として使用できる。また、トランジション７１２の発火によりプレース７０４に生成された、列車番号を示す型を有するトークンおよび番線（ホーム）を示す型を有するトークンの組みは、駅の停車時間が経過した後に、はじめてトランジション７１４の発火規則として使用できる。このような時間の経過は、ペトリネット管理部４０１（図４参照）がクロック生成部４０３を参照することにより制御している。
【００６０】
上述したように、ステップ６００および６０１の処理を実行することにより、たとえば図７に示すようなカラードペトリネットのモデルが得られた後に、列車を示すトークンなど、所定のトークンを定められた位置に配置し（ステップ６０２）、運行モデル実行部１８１のペトリネット管理部４０１は、クロック生成部４０３のクロックを初期化する（ステップ６０３）。クロックの初期値は、シミュレーションを開始する時間（たとえば、ダイヤにしたがって最初の列車が発車する時間）に設定される。次いで、シミュレーションが実行され、クロックの初期値に対応する時刻で発火可能となったトランジションが確定する。発火可能となったトランジションに対応するトランジション構成部は、それぞれ、自己が発火可能となった旨を発火選択リスト記憶部１８２に出力し、これを発火選択リスト記憶部１８２に記憶する。
【００６１】
たとえば、図７において、プレース７０１に閉塞数ｎを示す型を有するトークンが存在し、プレース７０２に列車番号の型を有するトークンが存在し、プレース７０３に番線の型を有するトークンが存在し、かつ、この列車番号を有する列車がＢ駅に停車する場合には、トランジション７１２が発火可能となる。なお、Ａ駅とＢ駅との間の空き状態の閉塞数を示すプレース７０１は、常に「真」であるため、実際には、発火条件として意味を持っていないが、いったんトランジションが発火すると、プレース７０１には、閉塞数（ｎ＋１）を示す型を有するトークンが生成されることになる。
【００６２】
その一方、プレース７０１に閉塞数ｎを示す型を有するトークンが存在し、プレース７０２に列車番号の型を有するトークンが存在し、プレース７０３に番線の型を有するトークンが存在し、かつ、この列車番号を有する列車がＢ駅を通過する場合には、トランジション７１１が発火可能となる。或いは、プレース７０４に列車番号の型を有するトークンおよび番線を示す型を有するトークンの組が存在し、かつ、プレース７０７に、閉塞の空き状態を示すトークンが存在するときには、トランジション７１４が発火可能となる。
【００６３】
たとえば、トランジション７１２が発火可能となると、トランジション７１２に対応するトランジション構成部４０２−ｉは、発火選択リスト記憶部１８２に、自己のトランジションを特定するデータ（たとえば、ＩＤ番号）を出力し、これを発火選択リスト記憶部１８２に記憶する。同様にトランジション７１４が発火可能となると、トランジション７１４に対応するトランジション構成部４０２−ｊは、発火選択リスト記憶部１８２に、自己のトランジションを特定するデータ（たとえば、ＩＤ番号）を記憶する。
【００６４】
このようにして、発火可能なトランジションを特定するデータが発火選択リスト記憶部１８２に記憶されると、運行判断処理部１８３は、予め選択されていたトランジション発火論理にしたがって、ペトリネット管理部４０１に対して時刻を知らせるように指示を与え、これに応答してペトリネット管理部４０１およびクロック生成部４０３を介して得た時刻を参照するとともに、発火選択リスト記憶部１８２に記憶されたトランジションを特定するデータを参照して、発火すべきトランジションを選択する。たとえば、早着早発を許可しないトランジション発火論理が採用されている場合には、ある駅をある列車が発車できること示すトランジション（たとえば、図７のトランジション７１４）が発火可能であっても、得られた時刻が、列車の計画発車時刻に達していない場合には、このトランジションを選択しない。その一方、早着早発を許可するトランジション発火論理が採用されている場合には、上述したトランジションが発火可能なときには、得られた時刻にかかわらず、このトランジションを選択する。運行判断処理部１８３により選択されたトランジションに関するデータは、運行モデル実行部１８１のペトリネット管理部４０１に与えられ、ペトリネット管理部４０１はこれに応答して、与えられたデータが示すトランジション構成部に、発火するように指示を与える。これにより、対応するトランジションが発火する。
【００６５】
運行判断処理部１８３は、この時刻で発火すべき全てのトランジションを選択して、該トランジションに関するデータを、ペトリネット管理部４０１に与え、これにより、発火すべき全てのトランジションを発火させることができる（ステップ６０５およびステップ６０６）。また、運行判断処理部１８３は、発火すべきトランジションを示すデータより、よりダイヤ図に適用しやすい形式に変換されたデータが実績データとして、実績データ記憶部１８４に記憶される。
【００６６】
ある時刻で発火すべき全てのトランジションが発火した後に、ペトリネット管理部４０１は、クロック生成部４０３に、クロックの値をインクリメントするように指示を与え、クロック生成部４０３は、これに応答して、クロック値をインクリメントする（ステップ６０７）。
【００６７】
クロック生成部４０３のクロックの値がシミュレーション終了時間に達していない場合（ステップ６０８でノー(No)）には、ステップ６０４に戻り、発火可能なトランジションを再度確定する。その一方、クロックの値がシミュレーション終了時間に達している場合（ステップ６０８でイエス(Yes)）には、処理を終了する。
【００６８】
このようにして、シミュレーションが実行され、ある時刻ごとに、所定のトランジションが発火し、かつ、列車ダイヤに適用可能な形式のデータが実績データとして実績データ記憶部１８４に記憶される。
【００６９】
シミュレーション（図５のステップ５０７）が終了すると、画像生成表示装置２０は、列車運行シミュレータ１８の実績データ記憶部１８４に記憶された実績データ、列車ダイヤデータベースに記憶された設備データおよび設備変更データに基づき、シミュレーションにより得られた結果にしたがったダイヤ図を作成し、これをシミュレーション結果ダイヤ図として、その画面上に表示する（ステップ５０８）。
【００７０】
操作者は、表示装置の画面上に得られたシミュレーション結果ダイヤ図を参照して、さらに、発火論理を変更する必要が有るか、列車データの内容などを変更する必要があるか、或いは、これら変更の必要が無いかを判断する（ステップ５０９）。操作者は、自己の判断にしたがってキーボードなど（図示せず）を操作して、発火論理の変更或いは列車データの内容などの変更のための指示、若しくは、変更する必要が無いことを示す指示を与える。発火論理のみを変更する指示が与えられた場合には、ステップ５０６に戻り、操作者は、トランジション発火論理を選択し、或いは、削除して、再度シミュレーションを実行する。列車データの内容などを変更する指示が与えられた場合には、ステップ５０３に戻り、ユーザは、所望のように列車の発車時刻、停車駅などを変更して、その後に、運行管理方式（トランジション発火論理）の選択（ステップ５０６）を経て、再度シミュレーションを実行する。
【００７１】
その一方、操作者により、変更する必要がない無いことを示す指示が与えられた場合には、列車運行シミュレータ１８は、実績データ記憶部１８４に記憶されたデータを列車データ入力装置１２に与える。列車データ入力装置１２は、これに応答して、与えられた実績データの内容を確定し、これを列車データとして列車ダイヤデータベース１６に記憶する。このようにして、新たに作成されるべき列車ダイヤの基礎となる列車データを得ることができる。
【００７２】
ステップ５１０が実行された後に、さらに入力を継続する場合（ステップ５１１でイエス(Yes)）には、操作者は、キーボードを用いて入力を継続する指示を与える。これにより、ステップ５０３の処理が実行され、操作者は、所望のデータを入力することが可能となる。その一方、入力を継続しない場合（ステップ５１１でノー(No)）には、処理を終了する。
【００７３】
図８は、新たな列車に関する列車変更データを与え、これに基づき当初より存在していたダイヤ図に新たな列車に関する線が記入されたダイヤ図（入力ダイヤ図）を示す図であり、図９は、シミュレーションにより得られ、その内容が確定されたダイヤ図（シミュレーション結果ダイヤ図）を示す図である。図８に示す入力ダイヤ図は、図５のステップ５０２にて画像生成表示装置２０の画面上に表示されるダイヤ図であり、その一方、図９に示すシミュレーション結果ダイヤ図は、図５のステップ５０８にて画像生成表示装置２０の画面上に表示されるダイヤ図である。
【００７４】
図８に示すように、入力ダイヤ図８００においては、新たに追加された列車（急行列車）は、他の列車との競合関係などが考慮されていないことが理解できる。たとえば、この列車に関連する線（太線８０１）は、駅と駅の間で、先行する他の列車に関連する線（細線８０２、８０３）と交差している。これは、駅と駅との間で、新たに追加された列車が、他の列車を追い越すという実際に起こり得ないことを示している。これは、新たに追加された列車の発車時刻、速度種別などに基づき、各駅を通過或いは停車する時刻が決定されるのに過ぎないため生じ得る。これに対して、図９に示すように、シミュレーション結果ダイヤ図９００においては、新たに追加された列車に関連する線（太線９０１）は、駅と駅との間で、他の先行する列車に関連する線と交差していない。たとえば、図９の細線８０２に対応する細線９０２は、駅ＳCに対応する位置で、太線９０１と交差している。これは、新たに追加された列車が、駅ＳCにて、細線９０２に関連する列車を追い越していることを示している。また、細線９０１に対応する列車は終着駅であるＳEに到着した後に、最小停車時分だけ駅に停車してから、急行列車として、反対方向に出発していることがわかる。この反対方向に出発した列車（太線９０４参照）は、駅ＳＣと駅ＳＢとの間で、先行する列車（細線９０５参照）との時間間隔をもって走行し、駅ＳBにて、先行する列車を追い越していることも理解できる。
【００７５】
また、この実施の形態においては、新たな列車の追加によって、当初より存在していたダイヤにしたがった列車の運転時分も適切に変更されている。たとえば、図８において、ある列車Ｂ（細線８０６参照）は、駅ＳAを、列車Ａ（細線８０７参照）よりも先に出発している。その一方、シミュレーション後のシミュレーション結果ダイヤ図である図９においては、この列車Ｂ（細線９０６参照）は、駅Ｓ0において、先に述べた新たに追加された列車（太線９０１参照）に追い越されているため、駅Ｓ0を発車する時間が遅れている。このため、列車Ｂは、駅ＳAにおいて、列車Ａ（細線９０７）との間の競合を考慮して、駅ＳAに到着する時刻を遅延させている。このように、新たに追加する列車にともなう他の列車の競合なども考慮して、適切なシミュレーション結果ダイヤ図を得ることができる。
【００７６】
本実施の形態によれば、カラードペトリネットを用いた列車運行モデルを作成し、このモデルに基づき、列車運行のシミュレーションを実行しているため、列車ダイヤを広域的に改善、すなわち、各列車の競合などを並列的に適切に処理することが可能となる。
【００７７】
また、本実施の形態によれば、幾つかの発火論理を備え、選択された発火論理にしたがってシミュレーションが実行される。このため、所望の発火論理を選択することにより、簡単な操作で、所望のように列車の運行をシミュレートすることが可能となる。
【００７８】
さらに、本実施の形態によれば、シミュレーションを実行する際に得られるデータを実績データとして蓄積し、これに基づくダイヤ図（シミュレーション結果ダイヤ図）を得ることができるため、列車ダイヤ作成効率を高めることが可能となる。
【００７９】
また、本実施の形態によれば、線区、停車駅の構造など設備の変更にしたがって、新たなダイヤ図を容易に得ることができる。また、設備改善を想定してシミュレーションをすることにより得た新たなダイヤ図と、もとのダイヤ図を比較して、その改善の効果を容易に把握することが可能となる。
【００８０】
さらに、設備データ、列車データおよびカラードペトリネットを利用した運行モデルを変更することにより、比較的容易に、他の線区の列車運行のシミュレーションや、ダイヤ作成に適用することができる。すなわち、汎用性の高いシミュレーション装置および列車ダイヤ作成装置を提供することができる。
【００８１】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【００８２】
たとえば、前記実施の形態においては、列車ダイヤデータベースには、列車ダイヤとして現在運行されている列車ダイヤに関するデータが記憶されているが、このようなデータが予め記憶されていることは、必ずしも必要ではない。この場合には、操作者がキーボードなどを用いて、所望の本数の列車のそれぞれに関する停車駅、速度種別、出発時刻などを入力し、列車データ入力装置１２が、これに応答して、列車変更データを生成し、これにより、シミュレーションが実行されて、列車データを得ることが可能となる。
【００８３】
また、前記実施の形態においては、列車ダイヤ作成装置は、現在運行されているダイヤに、新たに列車を追加し、或いは、駅の設備などを変更した新たなダイヤを作成するために用いているが、これ以外の場合にも、この装置を使用することが可能である。たとえば、この列車ダイヤ作成装置は、正常なダイヤによる列車の運行が不可能となった場合の整理ダイヤを提案するために使用することも可能である。すなわち、運行が不可能となったダイヤ（本来のダイヤ）に基づき、使用不可能な番線（ホーム）や線区などに伴う設備の変更を、キーボードなどを用いて、列車データ入力装置や設備データ入力装置に与え、列車変更データや設備変更データを生成し、これに基づくシミュレーションを実行することにより、整理ダイヤを得ることが可能となる。このように整理ダイヤを得るために列車ダイヤ作成装置を使用する場合にも、従来の列車運転整理支援装置と比較して、ダイヤ作成のための処理時間を短縮し、その作業効率を向上させるとともに、ダイヤ作成者の負担を軽減することが可能となる。
【００８４】
さらに、前記実施の形態においては、運行判断処理部１８３により発火すべき早発早着を許可する発火論理に基づき、発火選択リスト記憶部１８２に記憶されたデータを参照して、トランジションが選択されているが、使用できる論理は、これに限定されるものではない。たとえば、列車の乗り継ぎを確保する ために、列車の出発順序を制約する論理、および／または、駅に停車中の列車の後方に通過列車が接近したときに列車の出発時刻を遅らせて通過列車を先に通したり、或いは、後続する列車（続行列車）が計画より遅れて走行しているときに、先行劣者の出発時刻を遅らせることにより列車の運行間隔を均等化するための出発遅延論理などを用いてもよい。
【００８５】
また、本明細書において、手段とは必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能が、ソフトウェアによって実現される場合も包含する。また、一つの手段或いは部材の機能が、二つ以上の物理的手段或いは部材により実現されても、若しくは、二つ以上の手段或いは部材の機能が、一つの手段或いは部材により実現されてもよい。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によれば、作業効率を向上させ、かつ、汎用性のある列車ダイヤ作成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施の形態にかかる列車ダイヤ作成装置の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図２】 図２は、本実施の形態にかかる列車運行シミュレータの構成およびこれに関連する部分を示すブロックダイヤグラムである。
【図３】 図３は、ペトリネットおよびカラードペトリネットを説明するための図である。
【図４】 図４は、本実施の形態にかかる運行モデル実行部の構成を概略的に示すブロックダイヤグラムである。
【図５】 図５は、本実施の形態において、ダイヤを作成するための手順を概略的に示すフローチャートである。
【図６】 図６は、本実施の形態にかかるシミュレーションの処理をより詳細に示すフローチャートである。
【図７】 図７は、本実施の形態にかかるシミュレーションの処理において作成され、配置されたカラードペトリネットのモデルの一例を示す図である。
【図８】 図８は、当初より存在したダイヤ図、すなわち、入力ダイヤ図を示す図である。
【図９】 図９は、本実施の形態にかかるシミュレーションにより得られたダイヤ図、すなわち、シミュレーション結果ダイヤ図を示す図である。
【符号の説明】
１０ 列車ダイヤ作成装置
１２ 列車データ入力装置
１４ 設備データ入力装置
１６ 列車ダイヤデータベース
１８ 列車運行シミュレータ
２０ 画像生成表示装置
１８１ 運行モデル実行部
１８２ 発火選択リスト記憶部
１８３ 運行判断処理部
１８４ 実績データ記憶部
Claims (3)
- 運行すべき列車に関するデータと、列車が走行する路線の設備に関するデータとに基づき、列車の運行をシミュレートする列車ダイヤシミュレーション装置であって、
前記運行すべき列車および列車が走行する路線の設備に関するデータに基づき、操作者による入力装置の操作にしたがって、カラードペトリネットを用いて、列車の運行をモデル化して、該モデルに含まれるプレース、トランジション、アークおよびトークンを所定のように配置するモデル作成手段であって、
前記プレースおよび当該プレースの取りうる状態を決めるトークンとして、
（１）列車Ｔがある駅Ｓの番線Ｆに停車中であること（トークン：列車、番線）
（２）列車Ｔがある駅Ｓの留置設備Ｐに停車中であること（トークン：列車、留置設備）
（３）列車Ｔがある駅間Ｓ１−Ｓ２を走行中であること（トークン：列車）
（４）ある駅間Ｓ１−Ｓ２の閉塞区間がｎ個空いていること（トークン：閉塞数）
（５）ある駅Ｓの番線Ｆが空いていること（トークン：番線）、および、
（６）ある駅Ｓの留置設備Ｂが空いていること（トークン：留置設備）
が含まれ、
トランジションとして、
（１）列車が駅Ｓ１を通過して駅Ｓ１と駅Ｓ２との間に進入するために発火するトランジション
（２）列車がＳ１駅とＳ２駅との間を走行中の状態から、Ｓ２駅に停車するために発火するトランジション、
（３）列車が駅Ｓにおいて引き上げられるために発火するトランジション、
（４）列車が駅Ｓ１を出発して駅Ｓ１と駅Ｓ２との間に進入するために発火するトランジション、および、
（５）列車が駅Ｓにおいて据え付けられるために発火するトランジション
が含まれ、
前記モデルが、前記プレース、前記トランジション、並びに、前記プレースの何れかと前記トランジションの何れかとの間を結ぶ第１のアーク、および、前記トランジションの何れかと前記プレースの何れかとの間を結ぶ第２のアークからなり、前記プレースとトランジションとの間を結ぶ第１のアークにより接続されたプレースのそれぞれに、当該プレースの状態を決めるトークンが存在することにより、当該第１のアークにより接続されたトランジションが発火可能となり、当該発火可能なトランジションの発火により、当該トランジションと第１のアークにより結ばれたプレースから、当該トランジションと第２のアークにより結ばれたプレースに、トークンが移動するようなモデルを作成するモデル作成手段と、
前記モデル作成手段により配置されたトランジションより、前記プレースとトランジションとの間を結ぶ第１のアークにより接続されたプレースのそれぞれに、当該プレースの状態を決めるトークンが存在することにより、当該トランジション自体が発火可能であることを示すデータが与えられ、該データを記憶する発火選択リスト記憶手段と、
シミュレーション中の時刻を得るためのタイマと、
前記タイマにより得られたシミュレーション中の時刻、および、所定のトランジション発火論理にしたがって、前記発火選択リスト記憶手段に記憶されたデータを参照して、発火すべきトランジションを選択するトランジション選択手段と、
前記モデル作成手段により得られたモデルに含まれるトランジションのうち、前記トランジション選択手段により選択されたトランジションを発火させるモデル運行手段と、を備え、
前記モデル運行手段により、所定のトランジションが発火することにより、当該発火したトランジションと第１のアークにより接続されたプレースに存在するトークンが、当該発火したトランジションと第２のアークにより接続されたプレースに移動して、カラードペトリネットのモデルが運行されることを特徴とする列車ダイヤシミュレーション装置。 - 前記列車に関するデータが、少なくとも、列車の停車駅、発車時刻、概算的な停車駅での到着時刻および発車時刻、列車の等級、並びに、駅の番線を示す情報を含み、
前記トランジション選択手段により、その選択の基礎とされる前記トランジション発火論理が、前記到着時刻或いは発車時刻よりも、列車が早く到着或いは発車することを許可する早着早発許可論理、および、より等級が高い列車を優先的に走行させることを示す優等列車優先論理と、
列車が停車する番線を変更しないことを示す番線不変論理と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の列車ダイヤシミュレーション装置。 - ダイヤに一次的に記入すべき列車に関する列車変更データを入力するための列車データ入力装置と、前記列車変更データおよびその運行が確定した列車に関する列車データを記憶するとともに、列車が走行する路線の設備に関するデータを記憶する列車ダイヤデータベースと、該列車ダイヤデータベースに記憶された列車変更データおよび列車データとに基づき、列車の運行をシミュレートする列車運行シミュレータと、前記列車変更データ入力装置によりダイヤに一時的に記入すべき列車に関するダイヤ線が記入された入力ダイヤ図および前記列車運行シミュレータによるシミュレーションにより得られたシミュレーション結果ダイヤ図の少なくとも一方を表示するダイヤ表示装置と、を備えた列車ダイヤ作成装置であって、
前記列車運行シミュレータが、
前記運行すべき列車および列車が走行する路線の設備に関するデータに基づき、操作者による入力装置の操作にしたがって、カラードペトリネットを用いて、列車の運行をモデル化して、該モデルに含まれるプレース、トランジション、アークおよびトークンを所定のように配置するモデル作成手段であって、
前記プレースおよび当該プレースの取りうる状態を決めるトークンとして、
（１）列車Ｔがある駅Ｓの番線Ｆに停車中であること（トークン：列車、番線）
（２）列車Ｔがある駅Ｓの留置設備Ｐに停車中であること（トークン：列車、留置設備）
（３）列車Ｔがある駅間Ｓ１−Ｓ２を走行中であること（トークン：列車）
（４）ある駅間Ｓ１−Ｓ２の閉塞区間がｎ個空いていること（トークン：閉塞数）
（５）ある駅Ｓの番線Ｆが空いていること（トークン：番線）、および、
（６）ある駅Ｓの留置設備Ｂが空いていること（トークン：留置設備）
が含まれ、
トランジションとして、
（１）列車が駅Ｓ１を通過して駅Ｓ１と駅Ｓ２との間に進入するために発火するトランジション
（２）列車がＳ１駅とＳ２駅との間を走行中の状態から、Ｓ２駅に停車するために発火するトランジション、
（３）列車が駅Ｓにおいて引き上げられるために発火するトランジション、
（４）列車が駅Ｓ１を出発して駅Ｓ１と駅Ｓ２との間に進入するために発火するトランジション、および、
（５）列車が駅Ｓにおいて据え付けられるために発火するトランジション
が含まれ、
前記モデルが、前記プレース、前記トランジション、並びに、前記プレースの何れかと前記トランジションの何れかとの間を結ぶ第１のアーク、および、前記トランジションの何れかと前記プレースの何れかとの間を結ぶ第２のアークからなり、前記プレースとトランジションとの間を結ぶ第１のアークにより接続されたプレースのそれぞれに、当該プレースの状態を決めるトークンが存在することにより、当該第１のアークにより接続されたトランジションが発火可能となり、当該発火可能なトランジションの発火により、当該トランジションと第１のアークにより結ばれたプレースから、当該トランジションと第２のアークにより結ばれたプレースに、トークンが移動するようなモデルを作成するモデル作成手段と、
前記モデル作成手段により配置されたトランジションより、前記プレースとトランジションとの間を結ぶ第１のアークにより接続されたプレースのそれぞれに、当該プレースの状態を決めるトークンが存在することにより、当該トランジション自体が発火可能であることを示すデータが与えられ、該データを記憶する発火選択リスト記憶手段と、
シミュレーション中の時刻を得るためのタイマと、
前記タイマにより得られたシミュレーション中の時刻、および、所定のトランジション発火論理にしたがって、前記発火選択リスト記憶手段に記憶されたデータを参照して、発火すべきトランジションを選択するトランジション選択手段と、
前記モデル作成手段により得られたモデルに含まれるトランジションのうち、前記トランジション選択手段により選択されたトランジションを発火させるモデル運行手段と、を備え、
前記モデル運行手段により、所定のトランジションが発火することにより、当該発火したトランジションと第１のアークにより接続されたプレースに存在するトークンが、当該発火したトランジションと第２のアークにより接続されたプレースに移動して、カラードペトリネットのモデルが運行され、これに基づき、シミュレーション結果ダイヤ図が得られるように構成された列車ダイヤ作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01846997A JP3752337B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 列車ダイヤシミュレーション装置および列車ダイヤ作成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01846997A JP3752337B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 列車ダイヤシミュレーション装置および列車ダイヤ作成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10217969A JPH10217969A (ja) | 1998-08-18 |
| JP3752337B2 true JP3752337B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=11972508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01846997A Expired - Fee Related JP3752337B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 列車ダイヤシミュレーション装置および列車ダイヤ作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3752337B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100825722B1 (ko) * | 2005-12-08 | 2008-04-29 | 한국전자통신연구원 | Ｂｐｅｌ4ｗｓ 프로세스를 칼라드 페트리넷으로 변환하는방법 및 그 장치 |
| JP4727484B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-07-20 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | プログラム、列車運行適応ペトリネットモデル生成装置、列車抑止手配支援装置、列車運行適応ペトリネットモデル生成方法及び列車抑止手配支援方法 |
| JP5498688B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2014-05-21 | 東海旅客鉄道株式会社 | 運行計画作成システム、運行計画作成方法 |
| CN109085373B (zh) * | 2018-08-31 | 2021-03-23 | 高新兴创联科技有限公司 | Ctcs-2列控车载设备速度测试装置及测试方法 |
| JP7332524B2 (ja) * | 2020-04-02 | 2023-08-23 | トヨタ自動車株式会社 | 自律走行車両の運行管理装置及び運行管理方法 |
| CN114715227B (zh) * | 2022-03-08 | 2024-06-14 | 通号城市轨道交通技术有限公司 | 列车仿真运行图生成方法及装置 |
-
1997
- 1997-01-31 JP JP01846997A patent/JP3752337B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10217969A (ja) | 1998-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2791243B2 (ja) | 階層間同期化システムおよびこれを用いた大規模集積回路 | |
| JP3752337B2 (ja) | 列車ダイヤシミュレーション装置および列車ダイヤ作成装置 | |
| KR20170036068A (ko) | 열차 시각표 교정 장치 및 열차 시각표 교정 프로그램 | |
| CN109711026A (zh) | 一种基于卡口数据的Paramics精准交通仿真场景构建方法 | |
| Cesme et al. | Queue jump lane, transit signal priority, and stop location evaluation of transit preferential treatments using microsimulation | |
| JP6038693B2 (ja) | 進路制御装置、進路制御方法、および進路制御プログラム | |
| JP3562079B2 (ja) | 運転計画修正システム及び運転整理端末 | |
| Banci et al. | The role of formal methods in developing a distributed railway interlocking system | |
| JP7186110B2 (ja) | プログラムおよび列車運転シミュレータ | |
| JPH0528394A (ja) | 交通流シミユレータ | |
| JP2864713B2 (ja) | 列車ダイヤの作成装置 | |
| Kwan | Co-ordination of joint headways | |
| JP2864708B2 (ja) | 列車ダイヤの作成装置 | |
| Fukumori | Fundamental scheme for train scheduling | |
| JP6298515B2 (ja) | 進路制御装置および進路制御方法 | |
| JPH0474227B2 (ja) | ||
| JP2013212798A (ja) | 進路制御システム、および、進路制御方法 | |
| JPH05229433A (ja) | 列車群制御シミュレーションシステム | |
| JPH0858592A (ja) | 運転整理支援装置 | |
| Szűcs | Railway Simulation with the CASSANDRA Simulation System | |
| Henke et al. | Forms of Additions to Physical Models of Objects of Study in Remote Laboratories. | |
| JP2000225948A (ja) | 分散型列車走行シミュレーションシステム | |
| JPH09305639A (ja) | シミュレーション方法および装置 | |
| JPH09132144A (ja) | 列車ダイヤ表示装置 | |
| JPH04278879A (ja) | 優先度処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050817 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050830 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051027 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051206 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051212 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081216 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101216 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101216 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111216 Year of fee payment: 6 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111216 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121216 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |