JP4113594B2 - 乗務行路作成支援装置 - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、乗務員が自分の所属する区所を出発してから再び元の区所に戻ってくるまでの行路を、列車ダイヤの変更（例えばダイヤ改正の場合のほか平日ダイヤから休日ダイヤを作成する場合など）に伴い新しく作成するのを支援する乗務行路作成支援装置に関する。
背景技術
鉄道会社、バス会社、航空会社、運送会社等の交通輸送関連会社では、交通輸送機関に乗務させる乗務員をどのように運用するかを細密に定める必要がある。鉄道を例に挙げれば、どの列車をどの運転士が運転するとか、ある運転士がある列車を運転して終着駅に着いた後、次にどの列車を運転するとかを定めたものが、乗務員運用である。このような乗務員運用の作成業務は、定められた列車ダイヤに対して、その乗務員が運転できる車両・線区などの条件を考慮しつつ、限られた人数の乗務員を過不足なく、しかも一定の勤務規則を満足させる必要がある。
乗務員運用の作成業務は、次の２つの作業に大別することができる。
第１の作業は、複数の列車ダイヤを何本か組み合わせて業務行路を作成する作業である。ここで「乗務行路」とは、通常単に行路と称するが、乗務員が自分の所属する区所を出発してから（場合によってはどこかで宿泊して）再び元の区所に戻ってくるまでの経路をいう。この第１の作業について、手順を追って説明すると、列車が何時何分にどの駅から出発して何時何分にどの駅に到着するかを定めた列車ダイヤから、その列車ダイヤに対してどの車両を割り当てるかを定めた車両運用ダイヤを作成し、その車両運用ダイヤを例えば乗務員が乗り継ぎを行う乗継駅で切断して幾つもの行路ユニット（運用スジともいう）を作成し、この行路ユニットを組み合わせて行路を作成する。尚、この行路をダイヤグラムで表したものが乗務員運用ダイヤである。
第２の作業は、作成された複数の行路を基にして、指定された区所で交番を作成する作業であり、交番作成業務という。ここで「交番」とは、複数の乗務員を一組とし、乗務員の一勤務ごとの乗務スケジュールを一組の乗務員の人数分だけ組み合わせたものをいう。従って、同じ組に属する乗務員は乗務スケジュールを１日毎にずらしながら勤務していく。交番は複数の行路を適宜組み合わせて作成されるが、その際労働時間や泊勤務数や食事時間等の条件が均等になるように又勤務規程に違反しないように考慮される。上記条件が均等にならなかったり勤務規程に違反するケースが現れたりした場合には、再び第１の作業に戻り、行路の差し替え等を行ったうえで改めて第２の作業を行う。
このような乗務員運用の作成業務は全て手作業で行われていたため、多大な時間と労力を要していた。そこで、この作成業務を支援する装置が従来より開発されている。その中で、上述の第１の作業を支援する装置としては、例えば、特開平５−２９８５９３号公報が知られている。これによれば、車両運用ダイヤのデータから生成したダイヤ断片を例えば乗務員の交代可能な駅等を制約条件として考慮したうえで結合して上位要素であるグループとし、このグループを組み合わせて乗務行路を作成する。このように上位要素であるグループを組み合わせて乗務行路を作成するので、乗務行路を作成する際の組み合わせ総数が各ダイヤ断片を組み合わせる場合に比べて削減され、作成者の負担が軽減される。
しかしながら、特開平５−２９８５９３号公報に開示された装置では、乗務行路の作成を全くの白紙の段階から行うため、車両運用ダイヤのデータから生成したダイヤ断片の幾つかを結合してグループ化とし、このグループを組み合わせて乗務行路を作成するとしても、依然として乗務行路を作成する際の組み合わせ総数は膨大となり、実用的なレベルには達していなかった。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、担当者の作業負担を軽減し、効率よく短期間で実用に即した乗務員運用を作成可能な乗務行路作成支援装置を提供することを目的とする。
発明の開示
第１の発明は、どの駅でどの列車スジの列車にいつ乗車しその後どの駅でいつ降車するかを表す乗務区間データを複数組み合わせることにより乗務員が自分の所属する区所を出発してから再び元の区所に戻ってくるまでの行路とした行路データを、列車ダイヤの変更に伴い新しく作成するのを支援する乗務行路作成支援装置であって、
旧行路データを記憶する旧行路データ記憶手段と、
複数の新列車スジを記憶する新列車スジ記憶手段と、
作成途中の新行路データを記憶する新行路作成途中データ記憶手段と、
前記複数の新列車スジの中から、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択し、該選択した新列車スジをその乗務区間データに対応する旧列車スジの代わりに充当するとともに、前記新列車スジのうち充当されなかった部分には、前記選択されなかった新列車スジのなかから列車の発着情報が許容範囲にあるものを選択して充当し、これを作成途中の新行路データとして新行路作成途中データ記憶手段に記憶する列車スジ充当手段と、を備え、前記列車スジ充当手段は、前記発着情報の許容範囲として、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合を含み、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合には、前記許容範囲の発着駅と新列車スジの発着駅との区間を分割し、分割した各区間を行路ユニットとして前記新行路作成途中データ記憶手段に記憶することを特徴とする。
なお、語句の冒頭の「旧」は列車ダイヤの変更前のものであることを表し、「新」は列車ダイヤの変更後のものであることを表す。また、列車スジとは、発駅と発時刻、着駅と着時刻によって一義的に定められる列車情報をいい、区所とは、列車運行を担当する運転区をいう。行路データは乗務区間データが複数組み合わされたものであるが、通常は第１１図に示すように、乗務区間データを１又は複数組み合わせて行路ユニットとし、この行路ユニットを１又は複数組み合わせて行路（即ち行路データ）が完成される。行路ユニットおよび行路は、労働時間、食事時間、勤務規則等を考慮して作成される。第１２図は横軸に時刻をとって行路を棒状に表したものであり、乗務員の一勤務の乗務スケジュールを表す。
ところで、背景技術の欄で説明したとおり、乗務員運用の作成業務のうち、第２の作業である交番作成は複数の行路を適宜組み合わせて作成されるため、行路をいかに作成するか、つまり第１の作業をいかに効率よく行うかが乗務員運用の作成業務を遂行するうえでポイントとなる。
本発明における列車スジ充当手段は、複数の新列車スジの中から、旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択し、該選択した新列車スジをその乗務区間データに対応する旧列車スジの代わりに充当するとともに、前記新列車スジのうち充当されなかった部分には、前記選択されなかった新列車スジのなかから列車の発着情報が許容範囲にあるものを選択して充当し、これを作成途中の新行路データとして新行路作成途中データ記憶手段に記憶する。
その際、前記列車スジ充当手段は、前記発着情報の許容範囲として、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合を含み、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合には、前記許容範囲の発着駅と新列車スジの発着駅との区間を分割し、分割した各区間を行路ユニットとして前記新行路作成途中データ記憶手段に記憶する。
新列車スジには、旧列車スジと比べて全く変更のないものや変更があったとしても発着時刻がわずかにずれただけのものなどが存在するため、本発明では、新行路データを作成するにあたり、旧行路データをそのまま利用できる部分はそのまま利用して、乗務行路の作成を支援するのである。
したがって、乗務員運用の作成業務の担当者は、本発明の乗務行路作成支援装置によって得られた作成途中の新行路データつまりある程度完成された新行路データを用いて、その後これを完成させればよいため、いわゆる白紙状態で新行路データを一から作成する場合に比べて、遙かに効率よく行路を作成することができる。また、従来より線形解析やＡＩ機能を利用して新行路データを作成する手法が知られているものの、コンピュータが旧行路データとは無関係に新行路データを作成していくため、列車ダイヤの改正自体が部分的な改正であっても新行路データは旧行路データと大幅に変更されてしまい、その結果、列車ダイヤの変更前後で乗務員運用に大きな差が生じ、乗務員が乗務スケジュールに慣れるまでに長時間を要する等の問題があり、実用的とはいえなかった。しかし、今回はそのような部分的な改正の場合に特に威力を発揮するものであり、列車ダイヤの変更前後で乗務員運用に生じる差を極力抑えることができるので実用に適している。
第２の発明は、第１の発明の乗務行路作成支援装置であって、さらに、前記新列車スジに対応させてある車両をどのように運用するかを定めた新車両運用データを記憶する新車両運用データ記憶手段を備えており、前記列車スジ充当手段は、前記新車両運用データに対応する新列車スジの中から、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択し、該選択した新列車スジをその乗務区間データに対応する旧列車スジの代わりに充当するとともに、前記新列車スジのうち充当されなかった部分には、前記選択されなかった新列車スジのなかから列車の発着情報が許容範囲にあるものを選択して充当し、これを作成途中の新行路データとして新行路作成途中データ記憶手段に記憶する。また、前記列車スジ充当手段は、前記発着情報の許容範囲として、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合を含み、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合には、前記許容範囲の発着駅と新列車スジの発着駅との区間を分割し、分割した各区間を行路ユニットとして前記新行路作成途中データ記憶手段に記憶することを特徴とする。
この場合、列車スジ充当手段は、新車両運用データに対応する新列車スジの中から、旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択する。これは、一般に行路を作成する場合、背景技術の欄に記載したように、車両運用ダイヤつまり車両運用データを例えば乗務員が乗り継ぎを行う乗継駅で切断して幾つもの行路ユニットを作成し、この行路ユニットを組み合わせて行路を作成するのであるから、新車両運用データと対比させながら新行路データを作成するのが好ましいことを考慮したのである。
この第２の発明においては、第３の発明に記載したように、前記列車スジ充当手段は、前記旧行路データのすべてをダイヤグラムで表示した旧乗務員運用ダイヤの列車スジと、前記新車両運用データのすべてをダイヤグラムで表示した新車両運用ダイヤの列車スジとのパターン認識を行うことにより、前記新車両運用データに対応する新列車スジの中から、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択するように構成してもよい。この場合、例えば旧乗務員運用ダイヤと新車両運用ダイヤをＯＣＲなどの光学読取装置で図形データとして読み込み、両ダイヤの列車スジを対比するようにしてもよい。
また、第２又は３の発明においては、第４の発明に記載したように、前記新車両運用データに対応する新列車スジのうち前記列車スジ充当手段によって充当されなかった新列車スジを未充当グループに分類する分類手段を備えていてもよい。この場合、新車両運用データに対応する新列車スジのうち作成途中の新行路データを構成する乗務区間データに充当されなかったものについては、別途、新たな行路を作成したり、既存の行路につなげたりする作業が必要となるが、分類手段により未充当グループに分類されているため、その作業を容易に実施できる。このような作業は、例えば未充当グループの新列車スジを乗り継ぎ駅ごとに分割してそれぞれを行路ユニットとし、それらの持ち区所（行路ユニットがどの区所に属するのかを表す）を定め、各行路ユニットを公知のＡＩ機能などを使ってつないで行路とする。
第５の発明は、第１〜４の発明のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置であって、前記許容範囲は、対象となる旧行路データの乗務区間と発駅および着駅が一致又は重複し、その発駅における発時刻又はその着駅における着時刻が予め定められた許容時間を満たす範囲であることを特徴とする。列車スジは発駅と発時刻、着駅と着時刻によって決められるものであるから、２つの列車スジが一致しているとみなすための許容範囲として発駅と発時刻、着駅と着時刻に関する条件を満たすことが好ましい。時刻については着時刻よりも発時刻を重視するのが好ましい。ここで、発駅および着駅が重複してもよいとしたのは、例えば対照となる旧行路データの乗務区間の発着駅がＢ駅とＣ駅のときＡ駅とＤ駅（Ａ駅−Ｄ駅間にＢ駅とＣ駅が存在する）はこの発着駅と重複しているが、このように重複していれば発駅から着駅までの区間を充当することができるからである。なお、許容時間は、後から変更できないように定められていてもよいが、随時オペレータが設定できるようにするのが好ましい。許容時間は特に限定しないが、例えば０．１〜５時間の範囲で設定できるようにしてもよい。
第６の発明は、第１〜５の発明のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置であって、前記列車スジの代わりに該列車スジごとに付けられた列車ＩＤを用いることを特徴とする。この場合、新車両運用データと旧行路データについてＯＣＲなどで図形を読み取らせることなく、両データ同士をそのまま用いる際に便利である。
第７の発明は、第１〜６の発明のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置であって、前記列車スジ充当手段は、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジの許容範囲内にある新列車スジが複数存在するときは、その旧列車スジに最も近似する新列車スジを選択することを特徴とする。ここで、最も近似するとは、例えば発時刻同士の差、着時刻同士の差が最も小さいもの等が該当する。なお、最も近似する新列車スジよりも次善のものを選択した方が新列車スジの全体をみたときに充当率が高いのであれば、最も近似する新列車スジではなく次善の新列車スジを充当してもよい。
第８の発明は、第１〜７の発明のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置であって、前記列車スジ充当手段は、時系列順に並んだ２つの乗務区間データにつき、後者の発駅における発時刻が前者の着駅における着時刻よりも早くなることのないようにチェックしたうえで新列車スジを充当することを特徴とする。この場合、例えば乗り継ぎ駅においてその駅に到着する時刻よりもその駅を発車する時刻の方が早くなるという矛盾が生じないため、好ましい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、乗務員運用作成装置の概略構成を表すブロック図である。
第２図は、旧列車データの説明図であり、（ａ）は旧列車データのテーブル、（ｂ）は旧列車ダイヤである。
第３図は、旧車両運用データおよび旧乗務員運用データの説明図であり、（ａ）は旧車両運用データのテーブル、（ｂ）は旧乗務員運用データのテーブル（ｃ）は旧車両運用ダイヤおよび旧乗務員運用ダイヤである。
第４図は、乗務交番データのテーブルである。
第５図は、新列車データの説明図であり、（ａ）は新列車データのテーブル、（ｂ）は新列車ダイヤである。
第６図は、新車両運用データの説明図であり、（ａ）は新車両運用データのテーブル、（ｂ）は新車両運用ダイヤである。
第７図は、行路作成支援プログラムの処理を表すフローチャート（前半）である。
第８図は、行路作成支援プログラムの処理を表すフローチャート（後半）である。
第９図は、作成途中の新乗務員運用データおよび充当・未充当に分類された新車両運用データを表す説明図である。
第１０図は、作成途中の新乗務員運用ダイヤおよび新車両運用データを表す説明図である。
第１１図は、乗務区間データと行路ユニットと行路の関係を表す説明図である。
第１２図は、乗務員の一勤務の乗務スケジュール表である。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
第１図は乗務員運用作成装置の概略構成を表すブロック図である。本実施形態の乗務員運用作成装置２０は、本発明の乗務行路作成支援装置の概念を含む装置であり、ＣＰＵ３０ａ、ＲＯＭ３０ｂ、ＲＡＭ３０ｃ、入出力回路３０ｄ、カウンタｅ、これらを接続するバス３０ｆ等を内蔵する周知のコンピュータ３０、このコンピュータ３０に入出力回路３０ｄを介して接続されたマウス３２、キーボード３４、フロッピディスクドライブ（ＦＤＤ）３６、外部メモリ３８、ＣＲＴ４０、プリンタ４２を備えている。なお、マウス３２およびキーボード３４は入力手段の一例であり、ＦＤＤ３６および外部メモリ３８は記憶手段の一例であり、ＣＲＴ４０は表示手段の一例である。
コンピュータ３０のＣＰＵ３０ａは、ＲＯＭ３０ｂに記憶された種々の制御プログラムに従って、ＲＡＭ３０ｃにデータを一時的に記憶しながら、各種の処理を実行する。外部メモリ３８は、列車データ、車両運用データ、乗務員運用データ、乗務交番データなどを記憶している。本実施形態では、列車ダイヤの改正前の各データにはデータ名の先頭に「旧」を付け、列車ダイヤの改正後の各データにはデータ名の先頭に「新」を付けるものとする。
列車データは、列車ＩＤに、発駅とその発時刻、着駅とその着時刻などが対応づけられて記憶されたものである。第２図（ａ）は旧列車データをテーブル表示したものであり、第２図（ｂ）はこの旧列車データをダイヤグラム表示したものつまり列車ダイヤである。なお、列車ＩＤとは列車スジ（第２図（ｂ）における斜めの線）ごとに付けられたＩＤであり、通常、発駅とその発時刻、着駅とその着時刻が同じであれば、列車ダイヤ改正後においても同じ列車ＩＤを使用する。
車両運用データは、列車データの列車ＩＤに基づいて作成され、ある車両をどのように運用するかを定めたデータである。例えばある車両をある列車ＩＤに対応させてＡ駅からＢ駅まで運行し、次に別の列車ＩＤに対応させてＢ駅からＣ駅まで運行し、清掃等を実施した後、さらに別の列車ＩＤに対応させてＣ駅からＡ駅まで運行するというように、車両の折り返し、回送、清掃、点検等の運用スケジュールを表すものである。第３図（ａ）は旧車両運用データの一部をテーブル表示したものであり、第３図（ｃ）の実線はこの旧車両運用データをダイヤグラム表示したものつまり車両運用ダイヤである。第３図は第２図に基づいて作成したものである。
乗務員運用データは、列車データの列車ＩＤに基づいて作成されたものであり、どの駅でどの列車ＩＤの列車にいつ乗車しその後どの駅でいつ降車するかを表す乗務区間データが複数組み合わされて構成された行路に関するデータである。この行路は、労働時間、食事時間、勤務規則等を考慮して作成される。第３図（ｂ）は旧乗務員運用データの一部をテーブル表示したものであり、第３図（ｃ）の点線はこの旧乗務員運用データをダイヤグラム表示したものつまり乗務員運用ダイヤである。なお、第３図における乗務区間データと行路ユニットと行路との関係は、２つの乗務区間データ（Ａ駅−Ｃ駅間、Ｃ駅−Ａ駅間）のそれぞれが行路ユニットを構成し、この２つの行路ユニットを組み合わせて行路（旧行路Ｎｏ．１）が構成されている。
乗務交番データは、Ｎ個（Ｎは整数）の行路を基にして作成されたものであり、複数の乗務員を一組とし、各行路に基づいて作成された乗務員の一勤務ごとの乗務スケジュール（第１２図参照）を、一組の乗務員の人数分だけ組み合わせたデータである（第４図参照）。同じ組に属する乗務員は、各乗務スケジュールについて第４図の左側に付された仕業番号を１日毎にずらしながら勤務していく。この乗務交番データは、労働時間や泊勤務数や食事時間等の条件が各組において均等になるように又勤務規程に違反しないように作成されたものである。なお、第４図の表は、第２図、第３図とは無関係に作成したものである。
オペレータはマウス３２又はキーボード３４を使って、各データを表形式又はダイヤ形式でＣＲＴ４０に表示したり、プリンタ４２に印刷したり、ＦＤＤ３６を介してフロッピィディスクに記憶したりすることができる。
次に、列車ダイヤの改正が行われたときに乗務員運用データを新たに作成する手順について説明する。外部メモリ３８には、旧列車データ、旧車両運用データ、旧乗務員運用データ、旧乗務交番データが記憶され、また、新列車データ、新車両運用データが記憶されている。新乗務員運用データ、新乗務交番データについては未作成のため、この段階では外部メモリ３８に記憶されていない。
新列車データは、旧列車データと同様、列車ＩＤに対応して、発駅とその発時刻、着駅とその着時刻、列車番号が記憶されている。新列車データに含まれる列車ＩＤには、旧列車データに含まれる列車ＩＤと一致するものもあるが、一致しないものもある。一致しない場合としては、例えば、列車ダイヤ改正前の列車が運休になったり（この場合その旧列車ＩＤが削除される）、あるいは、列車ダイヤ改正後に列車が増発されたり（この場合その新列車ＩＤが追加される）した場合などが挙げられる。第５図（ａ）は新列車データをテーブル表示したものであり、第５図（ｂ）は新列車ダイヤである。第２図と第５図を比較すればわかるように、旧列車ＩＤ“０１２”が削除され、新列車ＩＤ“１０３”、“１１２”が追加されている。なお、図示しないが、新列車データと旧列車データとの間で列車ＩＤが一致しているにもかかわらず、発時刻や着時刻が大きくずれるケースもある。
新車両運用データは、旧車両運用データと同様、新列車データの列車ＩＤに基づいて作成されたものである。第６図（ａ）は新車両運用データの一部をテーブル表示したものであり、第６図（ｂ）は新車両運用ダイヤである。なお、第６図は第５図に基づいて作成したものである。
新乗務員運用データや新乗務交番データは、概略次のようにして作成される。まず、旧乗務員運用データと新車両運用データとのパターン認識を行うことにより、旧乗務員運用データのうち新乗務員運用データとしてそのまま使用できる箇所を探し出し、その箇所を新乗務員運用データとしてそのまま使用する。次に、新車両運用データのうち新乗務員運用データに使用されなかった箇所につき、例えば乗継駅ごとに分け、それぞれについてオペレータが持ち区所を決定し、その持ち区所に応じてコンピュータがこれらを繋いで行路ユニットを作成する。このようにして作成した行路ユニットをコンピュータのＡＩ機能を用いて推論による行路作成を実行し、行路を完成させる。これにより新乗務員運用データが作成される。その後、このようにして完成した行路に基づき、労働時間や勤務規則等に従ってコンピュータが乗務交番データを作成するのである。
新乗務員運用データや新乗務交番データは、概略次のようにして作成される。まず、旧乗務員運用データと新車両運用データとのパターン認識を行うことにより、旧乗務員運用データのうち新乗務員運用データとしてそのまま使用できる箇所を探し出し、その箇所を新乗務員運用データとしてそのまま使用する。この結果、新車両運用データの行路ユニット（車両運用ダイヤにおける斜めに引いた線又はその線分）のうち旧乗務員運用データに使用されていた行路ユニットの幾つかは、そのまま新乗務員運用データの同じ箇所に充当され、幾つかの行路又は行路ユニットが作成される。次に、新車両運用データの行路ユニットのうち新乗務員運用データに充当されなかったものにつき、例えば乗継駅ごとに分けて複数の運用スジとし、それぞれについてオペレータが持ち区所を決定し、その持ち区所に応じてコンピュータが行路ユニットを作成する。このようにして作成した行路ユニットをコンピュータのＡＩ機能を用いて推論による行路作成を実行し、行路を完成させる。これにより新乗務員運用データが作成される。その後、このようにして完成した行路に基づき、労働時間や勤務規則等に従ってコンピュータが乗務交番データを作成する。
次に、新乗務員運用データの作成につき、詳細を第７図、第８図に基づいて説明する。第７図、第８図は行路作成支援処理（パターン認識処理ともいう）のフローチャートである。オペレータがマウス３２又はキーボード３４から新乗務員運用データの作成を指示し、更に行路作成を指示すると、コンピュータ３０のＣＰＵ３０ａは、まず、ステップ（以下Ｓという）１００において、Ｎ個の旧行路データの集合である旧乗務員運用データを外部メモリ３８から読み出し、これをコピーして作成途中の新乗務員運用データとする。つまり、この時点では、作成途中の新乗務員運用データは新行路データとして旧行路データがそのままコピーされ、また各新行路データの乗務区間に対応する新列車ＩＤとして旧列車ＩＤがそのままコピーされる。
続くＳ１１０において、カウンタ３０ｅのカウント値ｋに１をセットし、Ｓ１２０において、上述の作成途中の乗務員運用データにつき、ｋ番目の新行路データを構成する乗務区間データに対応する新列車ＩＤを読み出す。そして、続くＳ１３０において、読み出した新列車ＩＤは暫定的に旧列車ＩＤが充当されているが、この新列車ＩＤが外部メモリ３８に記憶された新列車データの新列車ＩＤ（ここでは新車両運用データに対応する新列車ＩＤ）として存在しているか否かを判断する。
Ｓ１３０において肯定判断されたならば、Ｓ１４０に進み、両列車ＩＤの発駅と発時刻、着駅と着時刻（以下、発着情報という）が一致しているか否かを判断する。通常は両列車ＩＤが一致していれば、発着情報も一致するのであるが、なんらかの事情により一致しないケースもあり得るため、Ｓ１４０でこれを確認するのである。Ｓ１４０で否定判断されたならば、後述のＳ１６０に進む。一方、Ｓ１４０で肯定判断されたならば、Ｓ１５０に進み、乗務区間データに対応する新列車ＩＤとして暫定的に充当されていた旧列車ＩＤをそのまま正式に採用すると共に、この乗務区間データに対応する新列車ＩＤを新車両運用データに対応した形式で充当済みグループに分類する。
つまり、Ｓ１００において作成途中の新行路データの乗務区間データに対応する新列車ＩＤとして暫定的に旧列車ＩＤが充当され、新車両運用データに対応する新列車ＩＤの中にこの旧列車ＩＤと一致するものがあった場合には（Ｓ１３０でＹＥＳ）、発着情報が一致していることを確認後（Ｓ１４０でＹＥＳ）、その一致した新列車ＩＤ（＝旧列車ＩＤ）を作成途中の新行路データとして正式に採用すると共に充当済みグループに分類するのである（Ｓ１５０）。
一方、Ｓ１３０において否定判断されたならば、読み出した新列車ＩＤつまり暫定的に充当された旧列車ＩＤはダイヤ改正により削除又は変更されているため、Ｓ１６０に進み、その乗務区間データに対応する新列車ＩＤを削除すると共に、その乗務区間データに運休を対応づける。ここで運休とは、その乗務区間データに列車ＩＤが充当されていないことを表す用語である。
そして、Ｓ１７０でｋ番目の新行路データを構成する乗務区間データのすべてについてＳ１２０以降の処理を行ったか否かを判断し、まだ残っている乗務区間データがあればその乗務区間データについて再びＳ１２０以降の処理を実行し、すべてについて処理が終わったならば、Ｓ１８０に進む。
Ｓ１８０では、カウンタ３０ｅのカウント値ｋが新行路データの総数Ｎと一致するか否かを判断する。Ｓ１８０で否定判断されたならば、Ｓ１２０以下の処理を実行していない新行路データが残っているため、Ｓ１８５に進み、カウント値ｋを１つ繰り上げて、再びＳ１２０以降の処理を実行する。一方、Ｓ１８０で肯定判断されたならば、すべての新行路データについてＳ１２０以下の処理を実行したため、Ｓ１９０に進み、新車両運用データに対応する新列車ＩＤのうち、作成途中の新乗務員運用データの乗務区間データに対応する新列車ＩＤとして充当されなかったものを未充当グループに分類する。
以上のＳ１００〜Ｓ１９０までの処理の具体例につき、第２図の旧列車データが第５図の新列車データに変更された場合、第３図の旧車両運用データや旧乗務員運用データがどのように変更されるかを例にとって説明する。まず、第９図（ａ）に示すように、旧乗務員運用データは作成途中の新乗務員運用データとしてそのままコピーされる。そして、１番目の新行路データを構成する各乗務区間データに対応する新列車ＩＤのうち、“００１”は新車両運用データに対応する新列車ＩＤとして存在し、発着情報も一致しているので、これをその乗務区間データに対応する新列車ＩＤとしてそのまま採用すると共に、新車両運用データに対応する形式でこの新列車ＩＤを充当済みグループに分類する。これに対して、もう一方の新列車ＩＤ“０１２”は、新車両運用データに対応する新列車ＩＤとして存在しないので、これを削除すると共にその乗務区間データに運休を対応づける。２番目以降のすべての新行路データについても同様の処理を行った後、新車両運用データに対応する新列車ＩＤのうち、作成途中の新乗務員運用データの新列車ＩＤとして充当されなかったものを未充当グループに分類する。この結果、第９図（ｂ）に示すような作成途中の新乗務員運用データと、充当・未充当の分類が行われた新車両運用データとが得られる。第９図（ｂ）の新車両運用データにおいて新列車ＩＤ“１１２”、“１０３”は旧列車ＩＤには存在しなかったものなので、この段階ではいずれも未充当グループに分類されている。なお、第１０図（ａ）は各データをダイヤグラムで表したものである。
次に、Ｓ２００以降の処理について第８図のフローチャートに基づいて説明する。ＣＰＵ３０ａは、Ｓ１９０に続き、Ｓ２００において、カウンタ３０ｅのカウント値ｋに１をセットし、続くＳ２１０において、Ｓ１９０までの処理を終えた作成途中の新乗務員運用データのｋ番目の新行路データにつき、運休になっている乗務区間データがあるかどうかを判断する。
Ｓ２１０で否定判断されたならば、後述のＳ２７０に進み、一方、Ｓ２１０で肯定判断されたならば、Ｓ２２０に進んで運休になっている乗務区間データに対応する発着情報を読み出す。そしてＳ２３０において、新車両運用データの新列車ＩＤのうち「未充当」に分類されたグループの中で、Ｓ２２０で読み出した発着情報の許容範囲内のものがあるか否かを判断する。ここで許容範囲とは、例えば運休の乗務区間データに対応する発着情報と比較して、発着駅が同じで、発駅における発時刻が予め定めた許容時間を幅として求めた許容時刻の範囲内にあるものをいう。なお、許容時間は、オペレータがマウス３２又はキーボード３４により任意の値にあるいは所定範囲（例えば０．１〜５時間）で適宜定めることができる。また、発着駅が同じ場合のほかに、発着駅を含んでいるような場合でもよい。例えば運休の発駅がＱ駅、着駅がＲ駅のとき、未充当の新列車ＩＤの発駅がＰ駅、蕎駅がＳ駅で、Ｐ駅〜Ｓ駅間にＱ駅とＲ駅が存在する場合がこれに当たるが、この場合には新車両運用データの運行区間はＰ−ＳからＰ−Ｑ、Ｑ−Ｒ、Ｒ−Ｓに分割されてそれぞれが行路ユニットになる。
さて、Ｓ２３０で肯定判断されたならば、Ｓ２４０に進んで他の要件も満たすかどうかを判断する。他の要件とは、例えば時刻逆転や日渡りを起こしていないこと等である。ここで時刻逆転とは、ある駅で乗り継ぐ場合においてその駅に到着する時刻つまり乗務終了時刻とその駅を発車する時刻つまり乗務開始時刻とを比較し、乗務終了時刻よりも乗務開始時刻の方が早くなっていることをいい、日渡りとは、発時刻が昨日又は翌日になることをいう。このＳ２４０で肯定判断されたならば、Ｓ２５０に進み、その未充当の新列車ＩＤをその乗務区間データに対応する新列車ＩＤとして採用すると共に充当済みグループに分類し、Ｓ２６０に進む。なお、新車両運用データに対応する新列車ＩＤの中に、Ｓ２３０およびＳ２４０で肯定判断されるものが複数存在するときは、その発着情報に最も近似するものを選択してもよいし、あるいは、最も近似する新列車スジよりも次善のものを選択した方が新列車スジの全体をみたときに充当率が高いのであれば、次善の新列車スジを選択してもよい。一方、Ｓ２３０又はＳ２４０で否定判断されたならば、その乗務区間データは運休のままとして直ちにＳ２６０に進む。
Ｓ２６０では、ｋ番目の新行路データのうち運休になっている乗務区間データのすべてを処理したか否かを判断し、まだ残っているものがあれば再びＳ２２０に戻り、運休になっている別の乗務区間データの発着情報を読み出し、Ｓ２３０以下の処理を実行する。一方、Ｓ２６０で残っているものがなければ、Ｓ２７０に進んでカウント値ｋが新行路データの総数Ｎと一致するか否かを判断し、カウント値ｋがＮと一致しなければ、Ｓ２８０に進んでカウント値ｋを１つ繰り上げてＳ２１０以下の処理を実行し、一方、カウント値ｋがＮと一致したならば、すべての新行路データについてＳ２１０以降の処理を実行したことになるため、この行路作成支援処理を終了する。
以上のＳ２００〜Ｓ２８０の処理の具体例につき、前出の例に引き続き、第９図及び第１０図に基づいて説明する。まず、第９図（ｂ）に示す作成途中の新乗務員運用データにつき、１番目の新行路データのうちＡ駅（12:00）−Ｃ駅（12:50）の乗務区間データは新列車ＩＤ“００１”が対応しているので運休ではなく、Ｃ駅（13:30）−Ａ駅（14:20）の乗務区間データが運休になっている。このため、後者の乗務区間データの発着情報、つまりＣ駅で13:30に乗務開始してＡ駅で14:20に乗務終了するという情報を読み出す。そして、新車両運用データに対応する新列車ＩＤのうち未充当グループに分類されたものの中から、この発着情報の許容範囲（ここでは発着駅が同じで発時刻が±０．５時間のもの）内にあるものを探すと、新車両Ｎｏ．２に対応する新列車ＩＤ“１１２”がこれに該当する。そして、この新列車ＩＤ“１１２”は、他の要件（ここでは時刻逆転や日渡りが起こっていないこと）も満たしているため、この新列車ＩＤ“１１２”を１番目の新行路データのうちの運休になっている乗務区間データに対応する新列車ＩＤとして採用すると共にこの新列車ＩＤを充当済みグループに分類する。この結果、第９図（ｃ）に示すような作成途中の新乗務員運用データと、充当・未充当の分類が行われた新車両運用データが得られる。
第９図（ｃ）の作成途中の新乗務員運用データにおいて、Ｃ駅−Ａ駅間の乗務区間データの乗務開始時刻及び乗務終了時刻は新列車ＩＤ“１１２”に対応してそれぞれ13:40、14:30に置き換わっている。また、第９図（ｃ）の新車両運用データにおいて、新列車ＩＤ“１０３”は、運休になっている乗務区間データの発着情報の許容範囲から外れていたかあるいは許容範囲内でありながら他の要件を満たさなかったものであり、この段階でも未充当グループに分類されている。第１０図（ｂ）は各データをダイヤグラムで表したものである。
なお、この例ではＣ駅−Ａ駅間の乗務区間データに一旦“運休”が対応づけられた後、ここに新列車ＩＤが充当されて新行路データが完成したが、新車両運用データに対応する新列車ＩＤの中に、“運休”の発着情報に対して許容範囲内のものが存在しない場合には、行路作成支援処理を終了した後も“運休”のままである。このような“運休”を含む新行路データは、その後の処理において、行路ユニットとして取り扱われたり、オペレータによりこの乗務区間データが削除されたりする。
さて、行路作成支援処理が終了した後、新車両運用データに対応する新列車ＩＤのうち未充当グループに分類されたものが幾つか存在する。例えば、第９図（ｃ）の新車両運用データの新車両Ｎｏ．３に対応する新列車ＩＤ“１０３”のように、列車ダイヤの変更により新たに追加された新列車ＩＤなどがこれに相当する。このような未充当グループに分類された新列車ＩＤについては、まず、オペレータがマウス３２又はキーボード３４により運行区間を１又は複数の乗務区間に分割し、それぞれの持ち区所を決定する。持ち区所とは、ある列車の運行に関わる乗務がいずれの区所に担当されるかを表示するものであり、例えば列車ＩＤ“１２３”の列車の運行区間がＡ駅からＢ駅を経てＣ駅であったとすると、そのうちのＡ駅からＢ駅の乗務区間を区所Ｔに担当させる場合には、列車ＩＤ“１２３”の乗務区間Ａ駅〜Ｂ駅の持ち区所を区所Ｔとする。その後、コンピュータ３０のＣＰＵ３０ａは、予め設定されている条件、例えばある列車の乗務をＥ駅で終了した乗務員は次の乗務をＥ駅から開始すると効率がよいとか、次の乗務を別の駅から開始する場合はその移動に適した列車（便乗列車）が必要であるといったような条件、を考慮して、持ち区所ごとに各乗務区間データを組み合わせて行路ユニットを作成する。
その後、オペレータは、マウス３２又はキーボード３４を使って、行路の総数（出面）、泊行路（宿泊を含む行路）の数、泊明け行路の勤務開始時間帯、食事時間帯などの各種設定条件を入力し、続いて推論による自動行路作成を指示する。すると、ＣＰＵ３０ａは、ＡＩ機能に基づいて判定条件の判定を行いながら推論により行路ユニットをつないでいくことで行路を作成し、最終的に判定条件をすべてクリアする行路を作成する。この結果、新乗務員運用データが得られる。ここで判定条件とは、例えば、継続して労働する１勤務の時間に関する条件が挙げられるが、その他に１継続乗務時間の制限、１継続乗務キロ数の制限、到着地において次の乗務を開始するまでに必要とされる行き先時間の制限などを判定条件としてもよい。
ここで、曜日別の新乗務員運用データの作成手順について説明する。まず、平日（月〜木曜日）の新乗務員運用データを上記手順にしたがって作成する。即ち、平日の新車両運用データと平日の旧乗務員運用データを用いて行路作成支援処理を実行し、次いで、平日の新車両運用データの未充当グループにつき行路ユニットを作成し、その後、コンピュータによる自動行路作成を実行する。自動行路作成では、作成途中の平日の新乗務員運用データの深夜の行路ユニットと明け方の行路ユニットを繋ぐことにより泊行路を作成し、平日の新乗務員運用データが完成される。
次に、土曜日の新乗務員運用データを作成する。即ち、土曜日の新車両運用データと先に作成した平日の新乗務員運用データを用いて行路作成支援処理を実行し、次いで、土曜日の新車両運用データの未充当グループにつき行路ユニットを作成し、その後、コンピュータによる自動行路作成を実行する。平日の新乗務員運用データの代わりに土曜日の旧乗務員運用データを用いてもよいが、前者を用いる方が未充当グループが少なくなるため好ましい。自動行路作成では、作成途中の土曜日の新乗務員運用データの深夜の行路ユニットと明け方の行路ユニットを繋ぐことにより泊行路を作成し、土曜日の新乗務員運用データが完成される。
次に、金曜日、日曜日の新乗務員運用データを作成する。この場合、既に作成した平日、土曜日の新乗務員運屠データを用いることにより、行路作成支援処理等を行うことなく直ちに金曜日、日曜日の新乗務員運用データが得られる。具体的には、平日の新乗務員運用データの深夜の行路ユニットを土曜日の新乗務員運用ダイヤの明け方の行路ユニットと繋ぎ直すことにより、金曜日の新乗務員運用データが得られ、土曜日の新乗務員運用データの深夜の行路ユニットを平日の新乗務員運用データの明け方の行路ユニットと繋ぎ直すことにより、日曜日の新乗務員運用データが得られる。
このようにして行路が完成すると、オペレータは、マウス３２又はキーボード３４を使って、行路を組み合わせて得られる行路組の登録条件（例えば指定された車種の行路のみしか組み合わせられないなど）や、均等化条件（各行路組の労働時間、拘束時間、食事時間等が均等になるようにする）や、使用する勤務規程などの各種設定条件を入力し、続いて自動交番作成を指示する。すると、ＣＰＵ３０ａは、対象区所内のすべての行路について労働時間、拘束時間を計算し、登録条件により組み合わせ可能な行路を決定する。そして、対象区所内の行路を１つ選択し、現在登録されている行路の数の最も少ない行路組を検索し、選択した行路をその行路組に登録する、という一連の組登録作業を、対象区所内の行路がなくなるまで実行する。その後、均等化条件や勤務規程との照合を行い、均等化条件違反や勤務規程違反があった場合には、前述の組登録作業を行うことにより行路組の組み合わせを変更し、これらの違反が解消されるまでこの変更作業を繰り返す。但し、違反が解消されずに残ってしまうこともあり得るが、この場合にはオペレータがマウス３２又はキーボード３４を使ってマニュアル操作により違反解消作業を行う。なお、この自動交番作成については例えば特開平７−２６２４２３号の段落００４７〜００６９に詳しく説明されている。
以上詳述したように、本実施形態の乗務員運用作成装置２０によれば、乗務員運用の作成業務のオペレータは、作成途中の新乗務員運用データつまりある程度完成された新乗務員運用データを用いて、その後これを完成させればよいため、いわゆる白紙状態で新乗務員運用データを一から作成する場合に比べて、遙かに効率よく行路を作成することができる。また、従来より線形解析やＡＩ機能を利用して新乗務員運用データを作成する手法が知られているものの、コンピュータが旧行路データとは無関係に新乗務員運用データを作成していくため、列車ダイヤの改正自体が部分的な改正であっても新乗務員運用データは旧乗務員運用データと大幅に変更されてしまい、その結果、列車ダイヤの変更前後で乗務員運用に大きな差が生じ、乗務員が乗務スケジュールに慣れるまでに長時間を要する等の問題があり、実用的とはいえなかったが、今回はそのような部分的な改正の場合に特に威力を発揮するものであり、列車ダイヤの変更前後で乗務員運用に生じる差を極力抑えることができるので実用に適している。
また、新車両運用データに対応する新列車ＩＤのうち作成途中の新乗務員運用データを構成する乗務区間データに充当されなかったものについては、別途、新たな行路ユニット又は行路を作成したり、既存の行路ユニット又は行路につなげたりする作業が必要があるが、本実施形態ではこれらの新列車ＩＤは未充当グループに分類されているため、その作業を容易に実施できる。
上記実施形態の乗務員運用作成装置２０において、外部メモリ３８が本発明の旧行路データ記憶手段、新列車スジ記憶手段、新車両運用データ記憶手段、新行路作成途中データ記憶手段に相当し、コンピュータ３０のＣＰＵ３０ａが本発明の列車スジ充当手段、分類手段に相当する。また、第７図および第８図のＳ１００〜Ｓ２８０の処理が、本発明の列車スジ充当手段および分類手段の処理に相当する。
なお、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する範囲で種々の態様で実施できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、鉄道の乗務員運用について例示したが、バス、航空機、トラック、タクシーなどの他の交通輸送機関の乗務員運用についても同様にして作成可能である。
また、上記実施形態では、列車ダイヤの改正を例示したが、平日ダイヤから土休日ダイヤを作成する場合についても上記実施形態と同様にして作成可能である。なお、土休日ダイヤは平日ダイヤに比べて通勤時間帯（朝、夕）の列車本数が少ないことを除いては概ね平日ダイヤと同じであるため、本発明の乗務行路作成支援装置を有効に活用できる。
また、旧乗務員運用ダイヤと新車両運用ダイヤをＯＣＲなどの光学読取装置で図形データとして読み込み、両ダイヤの列車スジを対比することにより、新車両運用データに対応する新列車ＩＤの中から、旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車ＩＤと一致するか又はその許容範囲内にある新列車ＩＤを選択してもよい。
更に、上記実施形態では、新行路データを作成するにあたり、新行路データの各乗務区間データに対応する暫定的な新列車ＩＤが、新車両運用データに対応する新列車ＩＤと一致するかどうかを判断したが、新車両運用データとは無関係に新列車データの新列車ＩＤと一致するかどうかを判断するようにしてもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかる乗務行路作成支援装置は、鉄道会社、バス会社、航空会社、運送会社等の交通輸送関連会社において、交通輸送機関に乗務させる乗務員をどのように運用するかを細密に定めるのに適している。
本発明は、乗務員が自分の所属する区所を出発してから再び元の区所に戻ってくるまでの行路を、列車ダイヤの変更（例えばダイヤ改正の場合のほか平日ダイヤから休日ダイヤを作成する場合など）に伴い新しく作成するのを支援する乗務行路作成支援装置に関する。
背景技術
鉄道会社、バス会社、航空会社、運送会社等の交通輸送関連会社では、交通輸送機関に乗務させる乗務員をどのように運用するかを細密に定める必要がある。鉄道を例に挙げれば、どの列車をどの運転士が運転するとか、ある運転士がある列車を運転して終着駅に着いた後、次にどの列車を運転するとかを定めたものが、乗務員運用である。このような乗務員運用の作成業務は、定められた列車ダイヤに対して、その乗務員が運転できる車両・線区などの条件を考慮しつつ、限られた人数の乗務員を過不足なく、しかも一定の勤務規則を満足させる必要がある。
乗務員運用の作成業務は、次の２つの作業に大別することができる。
第１の作業は、複数の列車ダイヤを何本か組み合わせて業務行路を作成する作業である。ここで「乗務行路」とは、通常単に行路と称するが、乗務員が自分の所属する区所を出発してから（場合によってはどこかで宿泊して）再び元の区所に戻ってくるまでの経路をいう。この第１の作業について、手順を追って説明すると、列車が何時何分にどの駅から出発して何時何分にどの駅に到着するかを定めた列車ダイヤから、その列車ダイヤに対してどの車両を割り当てるかを定めた車両運用ダイヤを作成し、その車両運用ダイヤを例えば乗務員が乗り継ぎを行う乗継駅で切断して幾つもの行路ユニット（運用スジともいう）を作成し、この行路ユニットを組み合わせて行路を作成する。尚、この行路をダイヤグラムで表したものが乗務員運用ダイヤである。
第２の作業は、作成された複数の行路を基にして、指定された区所で交番を作成する作業であり、交番作成業務という。ここで「交番」とは、複数の乗務員を一組とし、乗務員の一勤務ごとの乗務スケジュールを一組の乗務員の人数分だけ組み合わせたものをいう。従って、同じ組に属する乗務員は乗務スケジュールを１日毎にずらしながら勤務していく。交番は複数の行路を適宜組み合わせて作成されるが、その際労働時間や泊勤務数や食事時間等の条件が均等になるように又勤務規程に違反しないように考慮される。上記条件が均等にならなかったり勤務規程に違反するケースが現れたりした場合には、再び第１の作業に戻り、行路の差し替え等を行ったうえで改めて第２の作業を行う。
このような乗務員運用の作成業務は全て手作業で行われていたため、多大な時間と労力を要していた。そこで、この作成業務を支援する装置が従来より開発されている。その中で、上述の第１の作業を支援する装置としては、例えば、特開平５−２９８５９３号公報が知られている。これによれば、車両運用ダイヤのデータから生成したダイヤ断片を例えば乗務員の交代可能な駅等を制約条件として考慮したうえで結合して上位要素であるグループとし、このグループを組み合わせて乗務行路を作成する。このように上位要素であるグループを組み合わせて乗務行路を作成するので、乗務行路を作成する際の組み合わせ総数が各ダイヤ断片を組み合わせる場合に比べて削減され、作成者の負担が軽減される。
しかしながら、特開平５−２９８５９３号公報に開示された装置では、乗務行路の作成を全くの白紙の段階から行うため、車両運用ダイヤのデータから生成したダイヤ断片の幾つかを結合してグループ化とし、このグループを組み合わせて乗務行路を作成するとしても、依然として乗務行路を作成する際の組み合わせ総数は膨大となり、実用的なレベルには達していなかった。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、担当者の作業負担を軽減し、効率よく短期間で実用に即した乗務員運用を作成可能な乗務行路作成支援装置を提供することを目的とする。
発明の開示
第１の発明は、どの駅でどの列車スジの列車にいつ乗車しその後どの駅でいつ降車するかを表す乗務区間データを複数組み合わせることにより乗務員が自分の所属する区所を出発してから再び元の区所に戻ってくるまでの行路とした行路データを、列車ダイヤの変更に伴い新しく作成するのを支援する乗務行路作成支援装置であって、
旧行路データを記憶する旧行路データ記憶手段と、
複数の新列車スジを記憶する新列車スジ記憶手段と、
作成途中の新行路データを記憶する新行路作成途中データ記憶手段と、
前記複数の新列車スジの中から、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択し、該選択した新列車スジをその乗務区間データに対応する旧列車スジの代わりに充当するとともに、前記新列車スジのうち充当されなかった部分には、前記選択されなかった新列車スジのなかから列車の発着情報が許容範囲にあるものを選択して充当し、これを作成途中の新行路データとして新行路作成途中データ記憶手段に記憶する列車スジ充当手段と、を備え、前記列車スジ充当手段は、前記発着情報の許容範囲として、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合を含み、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合には、前記許容範囲の発着駅と新列車スジの発着駅との区間を分割し、分割した各区間を行路ユニットとして前記新行路作成途中データ記憶手段に記憶することを特徴とする。
なお、語句の冒頭の「旧」は列車ダイヤの変更前のものであることを表し、「新」は列車ダイヤの変更後のものであることを表す。また、列車スジとは、発駅と発時刻、着駅と着時刻によって一義的に定められる列車情報をいい、区所とは、列車運行を担当する運転区をいう。行路データは乗務区間データが複数組み合わされたものであるが、通常は第１１図に示すように、乗務区間データを１又は複数組み合わせて行路ユニットとし、この行路ユニットを１又は複数組み合わせて行路（即ち行路データ）が完成される。行路ユニットおよび行路は、労働時間、食事時間、勤務規則等を考慮して作成される。第１２図は横軸に時刻をとって行路を棒状に表したものであり、乗務員の一勤務の乗務スケジュールを表す。
ところで、背景技術の欄で説明したとおり、乗務員運用の作成業務のうち、第２の作業である交番作成は複数の行路を適宜組み合わせて作成されるため、行路をいかに作成するか、つまり第１の作業をいかに効率よく行うかが乗務員運用の作成業務を遂行するうえでポイントとなる。
本発明における列車スジ充当手段は、複数の新列車スジの中から、旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択し、該選択した新列車スジをその乗務区間データに対応する旧列車スジの代わりに充当するとともに、前記新列車スジのうち充当されなかった部分には、前記選択されなかった新列車スジのなかから列車の発着情報が許容範囲にあるものを選択して充当し、これを作成途中の新行路データとして新行路作成途中データ記憶手段に記憶する。
その際、前記列車スジ充当手段は、前記発着情報の許容範囲として、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合を含み、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合には、前記許容範囲の発着駅と新列車スジの発着駅との区間を分割し、分割した各区間を行路ユニットとして前記新行路作成途中データ記憶手段に記憶する。
新列車スジには、旧列車スジと比べて全く変更のないものや変更があったとしても発着時刻がわずかにずれただけのものなどが存在するため、本発明では、新行路データを作成するにあたり、旧行路データをそのまま利用できる部分はそのまま利用して、乗務行路の作成を支援するのである。
したがって、乗務員運用の作成業務の担当者は、本発明の乗務行路作成支援装置によって得られた作成途中の新行路データつまりある程度完成された新行路データを用いて、その後これを完成させればよいため、いわゆる白紙状態で新行路データを一から作成する場合に比べて、遙かに効率よく行路を作成することができる。また、従来より線形解析やＡＩ機能を利用して新行路データを作成する手法が知られているものの、コンピュータが旧行路データとは無関係に新行路データを作成していくため、列車ダイヤの改正自体が部分的な改正であっても新行路データは旧行路データと大幅に変更されてしまい、その結果、列車ダイヤの変更前後で乗務員運用に大きな差が生じ、乗務員が乗務スケジュールに慣れるまでに長時間を要する等の問題があり、実用的とはいえなかった。しかし、今回はそのような部分的な改正の場合に特に威力を発揮するものであり、列車ダイヤの変更前後で乗務員運用に生じる差を極力抑えることができるので実用に適している。
第２の発明は、第１の発明の乗務行路作成支援装置であって、さらに、前記新列車スジに対応させてある車両をどのように運用するかを定めた新車両運用データを記憶する新車両運用データ記憶手段を備えており、前記列車スジ充当手段は、前記新車両運用データに対応する新列車スジの中から、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択し、該選択した新列車スジをその乗務区間データに対応する旧列車スジの代わりに充当するとともに、前記新列車スジのうち充当されなかった部分には、前記選択されなかった新列車スジのなかから列車の発着情報が許容範囲にあるものを選択して充当し、これを作成途中の新行路データとして新行路作成途中データ記憶手段に記憶する。また、前記列車スジ充当手段は、前記発着情報の許容範囲として、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合を含み、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合には、前記許容範囲の発着駅と新列車スジの発着駅との区間を分割し、分割した各区間を行路ユニットとして前記新行路作成途中データ記憶手段に記憶することを特徴とする。
この場合、列車スジ充当手段は、新車両運用データに対応する新列車スジの中から、旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択する。これは、一般に行路を作成する場合、背景技術の欄に記載したように、車両運用ダイヤつまり車両運用データを例えば乗務員が乗り継ぎを行う乗継駅で切断して幾つもの行路ユニットを作成し、この行路ユニットを組み合わせて行路を作成するのであるから、新車両運用データと対比させながら新行路データを作成するのが好ましいことを考慮したのである。
この第２の発明においては、第３の発明に記載したように、前記列車スジ充当手段は、前記旧行路データのすべてをダイヤグラムで表示した旧乗務員運用ダイヤの列車スジと、前記新車両運用データのすべてをダイヤグラムで表示した新車両運用ダイヤの列車スジとのパターン認識を行うことにより、前記新車両運用データに対応する新列車スジの中から、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択するように構成してもよい。この場合、例えば旧乗務員運用ダイヤと新車両運用ダイヤをＯＣＲなどの光学読取装置で図形データとして読み込み、両ダイヤの列車スジを対比するようにしてもよい。
また、第２又は３の発明においては、第４の発明に記載したように、前記新車両運用データに対応する新列車スジのうち前記列車スジ充当手段によって充当されなかった新列車スジを未充当グループに分類する分類手段を備えていてもよい。この場合、新車両運用データに対応する新列車スジのうち作成途中の新行路データを構成する乗務区間データに充当されなかったものについては、別途、新たな行路を作成したり、既存の行路につなげたりする作業が必要となるが、分類手段により未充当グループに分類されているため、その作業を容易に実施できる。このような作業は、例えば未充当グループの新列車スジを乗り継ぎ駅ごとに分割してそれぞれを行路ユニットとし、それらの持ち区所（行路ユニットがどの区所に属するのかを表す）を定め、各行路ユニットを公知のＡＩ機能などを使ってつないで行路とする。
第５の発明は、第１〜４の発明のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置であって、前記許容範囲は、対象となる旧行路データの乗務区間と発駅および着駅が一致又は重複し、その発駅における発時刻又はその着駅における着時刻が予め定められた許容時間を満たす範囲であることを特徴とする。列車スジは発駅と発時刻、着駅と着時刻によって決められるものであるから、２つの列車スジが一致しているとみなすための許容範囲として発駅と発時刻、着駅と着時刻に関する条件を満たすことが好ましい。時刻については着時刻よりも発時刻を重視するのが好ましい。ここで、発駅および着駅が重複してもよいとしたのは、例えば対照となる旧行路データの乗務区間の発着駅がＢ駅とＣ駅のときＡ駅とＤ駅（Ａ駅−Ｄ駅間にＢ駅とＣ駅が存在する）はこの発着駅と重複しているが、このように重複していれば発駅から着駅までの区間を充当することができるからである。なお、許容時間は、後から変更できないように定められていてもよいが、随時オペレータが設定できるようにするのが好ましい。許容時間は特に限定しないが、例えば０．１〜５時間の範囲で設定できるようにしてもよい。
第６の発明は、第１〜５の発明のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置であって、前記列車スジの代わりに該列車スジごとに付けられた列車ＩＤを用いることを特徴とする。この場合、新車両運用データと旧行路データについてＯＣＲなどで図形を読み取らせることなく、両データ同士をそのまま用いる際に便利である。
第７の発明は、第１〜６の発明のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置であって、前記列車スジ充当手段は、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジの許容範囲内にある新列車スジが複数存在するときは、その旧列車スジに最も近似する新列車スジを選択することを特徴とする。ここで、最も近似するとは、例えば発時刻同士の差、着時刻同士の差が最も小さいもの等が該当する。なお、最も近似する新列車スジよりも次善のものを選択した方が新列車スジの全体をみたときに充当率が高いのであれば、最も近似する新列車スジではなく次善の新列車スジを充当してもよい。
第８の発明は、第１〜７の発明のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置であって、前記列車スジ充当手段は、時系列順に並んだ２つの乗務区間データにつき、後者の発駅における発時刻が前者の着駅における着時刻よりも早くなることのないようにチェックしたうえで新列車スジを充当することを特徴とする。この場合、例えば乗り継ぎ駅においてその駅に到着する時刻よりもその駅を発車する時刻の方が早くなるという矛盾が生じないため、好ましい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、乗務員運用作成装置の概略構成を表すブロック図である。
第２図は、旧列車データの説明図であり、（ａ）は旧列車データのテーブル、（ｂ）は旧列車ダイヤである。
第３図は、旧車両運用データおよび旧乗務員運用データの説明図であり、（ａ）は旧車両運用データのテーブル、（ｂ）は旧乗務員運用データのテーブル（ｃ）は旧車両運用ダイヤおよび旧乗務員運用ダイヤである。
第４図は、乗務交番データのテーブルである。
第５図は、新列車データの説明図であり、（ａ）は新列車データのテーブル、（ｂ）は新列車ダイヤである。
第６図は、新車両運用データの説明図であり、（ａ）は新車両運用データのテーブル、（ｂ）は新車両運用ダイヤである。
第７図は、行路作成支援プログラムの処理を表すフローチャート（前半）である。
第８図は、行路作成支援プログラムの処理を表すフローチャート（後半）である。
第９図は、作成途中の新乗務員運用データおよび充当・未充当に分類された新車両運用データを表す説明図である。
第１０図は、作成途中の新乗務員運用ダイヤおよび新車両運用データを表す説明図である。
第１１図は、乗務区間データと行路ユニットと行路の関係を表す説明図である。
第１２図は、乗務員の一勤務の乗務スケジュール表である。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
第１図は乗務員運用作成装置の概略構成を表すブロック図である。本実施形態の乗務員運用作成装置２０は、本発明の乗務行路作成支援装置の概念を含む装置であり、ＣＰＵ３０ａ、ＲＯＭ３０ｂ、ＲＡＭ３０ｃ、入出力回路３０ｄ、カウンタｅ、これらを接続するバス３０ｆ等を内蔵する周知のコンピュータ３０、このコンピュータ３０に入出力回路３０ｄを介して接続されたマウス３２、キーボード３４、フロッピディスクドライブ（ＦＤＤ）３６、外部メモリ３８、ＣＲＴ４０、プリンタ４２を備えている。なお、マウス３２およびキーボード３４は入力手段の一例であり、ＦＤＤ３６および外部メモリ３８は記憶手段の一例であり、ＣＲＴ４０は表示手段の一例である。
コンピュータ３０のＣＰＵ３０ａは、ＲＯＭ３０ｂに記憶された種々の制御プログラムに従って、ＲＡＭ３０ｃにデータを一時的に記憶しながら、各種の処理を実行する。外部メモリ３８は、列車データ、車両運用データ、乗務員運用データ、乗務交番データなどを記憶している。本実施形態では、列車ダイヤの改正前の各データにはデータ名の先頭に「旧」を付け、列車ダイヤの改正後の各データにはデータ名の先頭に「新」を付けるものとする。
列車データは、列車ＩＤに、発駅とその発時刻、着駅とその着時刻などが対応づけられて記憶されたものである。第２図（ａ）は旧列車データをテーブル表示したものであり、第２図（ｂ）はこの旧列車データをダイヤグラム表示したものつまり列車ダイヤである。なお、列車ＩＤとは列車スジ（第２図（ｂ）における斜めの線）ごとに付けられたＩＤであり、通常、発駅とその発時刻、着駅とその着時刻が同じであれば、列車ダイヤ改正後においても同じ列車ＩＤを使用する。
車両運用データは、列車データの列車ＩＤに基づいて作成され、ある車両をどのように運用するかを定めたデータである。例えばある車両をある列車ＩＤに対応させてＡ駅からＢ駅まで運行し、次に別の列車ＩＤに対応させてＢ駅からＣ駅まで運行し、清掃等を実施した後、さらに別の列車ＩＤに対応させてＣ駅からＡ駅まで運行するというように、車両の折り返し、回送、清掃、点検等の運用スケジュールを表すものである。第３図（ａ）は旧車両運用データの一部をテーブル表示したものであり、第３図（ｃ）の実線はこの旧車両運用データをダイヤグラム表示したものつまり車両運用ダイヤである。第３図は第２図に基づいて作成したものである。
乗務員運用データは、列車データの列車ＩＤに基づいて作成されたものであり、どの駅でどの列車ＩＤの列車にいつ乗車しその後どの駅でいつ降車するかを表す乗務区間データが複数組み合わされて構成された行路に関するデータである。この行路は、労働時間、食事時間、勤務規則等を考慮して作成される。第３図（ｂ）は旧乗務員運用データの一部をテーブル表示したものであり、第３図（ｃ）の点線はこの旧乗務員運用データをダイヤグラム表示したものつまり乗務員運用ダイヤである。なお、第３図における乗務区間データと行路ユニットと行路との関係は、２つの乗務区間データ（Ａ駅−Ｃ駅間、Ｃ駅−Ａ駅間）のそれぞれが行路ユニットを構成し、この２つの行路ユニットを組み合わせて行路（旧行路Ｎｏ．１）が構成されている。
乗務交番データは、Ｎ個（Ｎは整数）の行路を基にして作成されたものであり、複数の乗務員を一組とし、各行路に基づいて作成された乗務員の一勤務ごとの乗務スケジュール（第１２図参照）を、一組の乗務員の人数分だけ組み合わせたデータである（第４図参照）。同じ組に属する乗務員は、各乗務スケジュールについて第４図の左側に付された仕業番号を１日毎にずらしながら勤務していく。この乗務交番データは、労働時間や泊勤務数や食事時間等の条件が各組において均等になるように又勤務規程に違反しないように作成されたものである。なお、第４図の表は、第２図、第３図とは無関係に作成したものである。
オペレータはマウス３２又はキーボード３４を使って、各データを表形式又はダイヤ形式でＣＲＴ４０に表示したり、プリンタ４２に印刷したり、ＦＤＤ３６を介してフロッピィディスクに記憶したりすることができる。
次に、列車ダイヤの改正が行われたときに乗務員運用データを新たに作成する手順について説明する。外部メモリ３８には、旧列車データ、旧車両運用データ、旧乗務員運用データ、旧乗務交番データが記憶され、また、新列車データ、新車両運用データが記憶されている。新乗務員運用データ、新乗務交番データについては未作成のため、この段階では外部メモリ３８に記憶されていない。
新列車データは、旧列車データと同様、列車ＩＤに対応して、発駅とその発時刻、着駅とその着時刻、列車番号が記憶されている。新列車データに含まれる列車ＩＤには、旧列車データに含まれる列車ＩＤと一致するものもあるが、一致しないものもある。一致しない場合としては、例えば、列車ダイヤ改正前の列車が運休になったり（この場合その旧列車ＩＤが削除される）、あるいは、列車ダイヤ改正後に列車が増発されたり（この場合その新列車ＩＤが追加される）した場合などが挙げられる。第５図（ａ）は新列車データをテーブル表示したものであり、第５図（ｂ）は新列車ダイヤである。第２図と第５図を比較すればわかるように、旧列車ＩＤ“０１２”が削除され、新列車ＩＤ“１０３”、“１１２”が追加されている。なお、図示しないが、新列車データと旧列車データとの間で列車ＩＤが一致しているにもかかわらず、発時刻や着時刻が大きくずれるケースもある。
新車両運用データは、旧車両運用データと同様、新列車データの列車ＩＤに基づいて作成されたものである。第６図（ａ）は新車両運用データの一部をテーブル表示したものであり、第６図（ｂ）は新車両運用ダイヤである。なお、第６図は第５図に基づいて作成したものである。
新乗務員運用データや新乗務交番データは、概略次のようにして作成される。まず、旧乗務員運用データと新車両運用データとのパターン認識を行うことにより、旧乗務員運用データのうち新乗務員運用データとしてそのまま使用できる箇所を探し出し、その箇所を新乗務員運用データとしてそのまま使用する。次に、新車両運用データのうち新乗務員運用データに使用されなかった箇所につき、例えば乗継駅ごとに分け、それぞれについてオペレータが持ち区所を決定し、その持ち区所に応じてコンピュータがこれらを繋いで行路ユニットを作成する。このようにして作成した行路ユニットをコンピュータのＡＩ機能を用いて推論による行路作成を実行し、行路を完成させる。これにより新乗務員運用データが作成される。その後、このようにして完成した行路に基づき、労働時間や勤務規則等に従ってコンピュータが乗務交番データを作成するのである。
新乗務員運用データや新乗務交番データは、概略次のようにして作成される。まず、旧乗務員運用データと新車両運用データとのパターン認識を行うことにより、旧乗務員運用データのうち新乗務員運用データとしてそのまま使用できる箇所を探し出し、その箇所を新乗務員運用データとしてそのまま使用する。この結果、新車両運用データの行路ユニット（車両運用ダイヤにおける斜めに引いた線又はその線分）のうち旧乗務員運用データに使用されていた行路ユニットの幾つかは、そのまま新乗務員運用データの同じ箇所に充当され、幾つかの行路又は行路ユニットが作成される。次に、新車両運用データの行路ユニットのうち新乗務員運用データに充当されなかったものにつき、例えば乗継駅ごとに分けて複数の運用スジとし、それぞれについてオペレータが持ち区所を決定し、その持ち区所に応じてコンピュータが行路ユニットを作成する。このようにして作成した行路ユニットをコンピュータのＡＩ機能を用いて推論による行路作成を実行し、行路を完成させる。これにより新乗務員運用データが作成される。その後、このようにして完成した行路に基づき、労働時間や勤務規則等に従ってコンピュータが乗務交番データを作成する。
次に、新乗務員運用データの作成につき、詳細を第７図、第８図に基づいて説明する。第７図、第８図は行路作成支援処理（パターン認識処理ともいう）のフローチャートである。オペレータがマウス３２又はキーボード３４から新乗務員運用データの作成を指示し、更に行路作成を指示すると、コンピュータ３０のＣＰＵ３０ａは、まず、ステップ（以下Ｓという）１００において、Ｎ個の旧行路データの集合である旧乗務員運用データを外部メモリ３８から読み出し、これをコピーして作成途中の新乗務員運用データとする。つまり、この時点では、作成途中の新乗務員運用データは新行路データとして旧行路データがそのままコピーされ、また各新行路データの乗務区間に対応する新列車ＩＤとして旧列車ＩＤがそのままコピーされる。
続くＳ１１０において、カウンタ３０ｅのカウント値ｋに１をセットし、Ｓ１２０において、上述の作成途中の乗務員運用データにつき、ｋ番目の新行路データを構成する乗務区間データに対応する新列車ＩＤを読み出す。そして、続くＳ１３０において、読み出した新列車ＩＤは暫定的に旧列車ＩＤが充当されているが、この新列車ＩＤが外部メモリ３８に記憶された新列車データの新列車ＩＤ（ここでは新車両運用データに対応する新列車ＩＤ）として存在しているか否かを判断する。
Ｓ１３０において肯定判断されたならば、Ｓ１４０に進み、両列車ＩＤの発駅と発時刻、着駅と着時刻（以下、発着情報という）が一致しているか否かを判断する。通常は両列車ＩＤが一致していれば、発着情報も一致するのであるが、なんらかの事情により一致しないケースもあり得るため、Ｓ１４０でこれを確認するのである。Ｓ１４０で否定判断されたならば、後述のＳ１６０に進む。一方、Ｓ１４０で肯定判断されたならば、Ｓ１５０に進み、乗務区間データに対応する新列車ＩＤとして暫定的に充当されていた旧列車ＩＤをそのまま正式に採用すると共に、この乗務区間データに対応する新列車ＩＤを新車両運用データに対応した形式で充当済みグループに分類する。
つまり、Ｓ１００において作成途中の新行路データの乗務区間データに対応する新列車ＩＤとして暫定的に旧列車ＩＤが充当され、新車両運用データに対応する新列車ＩＤの中にこの旧列車ＩＤと一致するものがあった場合には（Ｓ１３０でＹＥＳ）、発着情報が一致していることを確認後（Ｓ１４０でＹＥＳ）、その一致した新列車ＩＤ（＝旧列車ＩＤ）を作成途中の新行路データとして正式に採用すると共に充当済みグループに分類するのである（Ｓ１５０）。
一方、Ｓ１３０において否定判断されたならば、読み出した新列車ＩＤつまり暫定的に充当された旧列車ＩＤはダイヤ改正により削除又は変更されているため、Ｓ１６０に進み、その乗務区間データに対応する新列車ＩＤを削除すると共に、その乗務区間データに運休を対応づける。ここで運休とは、その乗務区間データに列車ＩＤが充当されていないことを表す用語である。
そして、Ｓ１７０でｋ番目の新行路データを構成する乗務区間データのすべてについてＳ１２０以降の処理を行ったか否かを判断し、まだ残っている乗務区間データがあればその乗務区間データについて再びＳ１２０以降の処理を実行し、すべてについて処理が終わったならば、Ｓ１８０に進む。
Ｓ１８０では、カウンタ３０ｅのカウント値ｋが新行路データの総数Ｎと一致するか否かを判断する。Ｓ１８０で否定判断されたならば、Ｓ１２０以下の処理を実行していない新行路データが残っているため、Ｓ１８５に進み、カウント値ｋを１つ繰り上げて、再びＳ１２０以降の処理を実行する。一方、Ｓ１８０で肯定判断されたならば、すべての新行路データについてＳ１２０以下の処理を実行したため、Ｓ１９０に進み、新車両運用データに対応する新列車ＩＤのうち、作成途中の新乗務員運用データの乗務区間データに対応する新列車ＩＤとして充当されなかったものを未充当グループに分類する。
以上のＳ１００〜Ｓ１９０までの処理の具体例につき、第２図の旧列車データが第５図の新列車データに変更された場合、第３図の旧車両運用データや旧乗務員運用データがどのように変更されるかを例にとって説明する。まず、第９図（ａ）に示すように、旧乗務員運用データは作成途中の新乗務員運用データとしてそのままコピーされる。そして、１番目の新行路データを構成する各乗務区間データに対応する新列車ＩＤのうち、“００１”は新車両運用データに対応する新列車ＩＤとして存在し、発着情報も一致しているので、これをその乗務区間データに対応する新列車ＩＤとしてそのまま採用すると共に、新車両運用データに対応する形式でこの新列車ＩＤを充当済みグループに分類する。これに対して、もう一方の新列車ＩＤ“０１２”は、新車両運用データに対応する新列車ＩＤとして存在しないので、これを削除すると共にその乗務区間データに運休を対応づける。２番目以降のすべての新行路データについても同様の処理を行った後、新車両運用データに対応する新列車ＩＤのうち、作成途中の新乗務員運用データの新列車ＩＤとして充当されなかったものを未充当グループに分類する。この結果、第９図（ｂ）に示すような作成途中の新乗務員運用データと、充当・未充当の分類が行われた新車両運用データとが得られる。第９図（ｂ）の新車両運用データにおいて新列車ＩＤ“１１２”、“１０３”は旧列車ＩＤには存在しなかったものなので、この段階ではいずれも未充当グループに分類されている。なお、第１０図（ａ）は各データをダイヤグラムで表したものである。
次に、Ｓ２００以降の処理について第８図のフローチャートに基づいて説明する。ＣＰＵ３０ａは、Ｓ１９０に続き、Ｓ２００において、カウンタ３０ｅのカウント値ｋに１をセットし、続くＳ２１０において、Ｓ１９０までの処理を終えた作成途中の新乗務員運用データのｋ番目の新行路データにつき、運休になっている乗務区間データがあるかどうかを判断する。
Ｓ２１０で否定判断されたならば、後述のＳ２７０に進み、一方、Ｓ２１０で肯定判断されたならば、Ｓ２２０に進んで運休になっている乗務区間データに対応する発着情報を読み出す。そしてＳ２３０において、新車両運用データの新列車ＩＤのうち「未充当」に分類されたグループの中で、Ｓ２２０で読み出した発着情報の許容範囲内のものがあるか否かを判断する。ここで許容範囲とは、例えば運休の乗務区間データに対応する発着情報と比較して、発着駅が同じで、発駅における発時刻が予め定めた許容時間を幅として求めた許容時刻の範囲内にあるものをいう。なお、許容時間は、オペレータがマウス３２又はキーボード３４により任意の値にあるいは所定範囲（例えば０．１〜５時間）で適宜定めることができる。また、発着駅が同じ場合のほかに、発着駅を含んでいるような場合でもよい。例えば運休の発駅がＱ駅、着駅がＲ駅のとき、未充当の新列車ＩＤの発駅がＰ駅、蕎駅がＳ駅で、Ｐ駅〜Ｓ駅間にＱ駅とＲ駅が存在する場合がこれに当たるが、この場合には新車両運用データの運行区間はＰ−ＳからＰ−Ｑ、Ｑ−Ｒ、Ｒ−Ｓに分割されてそれぞれが行路ユニットになる。
さて、Ｓ２３０で肯定判断されたならば、Ｓ２４０に進んで他の要件も満たすかどうかを判断する。他の要件とは、例えば時刻逆転や日渡りを起こしていないこと等である。ここで時刻逆転とは、ある駅で乗り継ぐ場合においてその駅に到着する時刻つまり乗務終了時刻とその駅を発車する時刻つまり乗務開始時刻とを比較し、乗務終了時刻よりも乗務開始時刻の方が早くなっていることをいい、日渡りとは、発時刻が昨日又は翌日になることをいう。このＳ２４０で肯定判断されたならば、Ｓ２５０に進み、その未充当の新列車ＩＤをその乗務区間データに対応する新列車ＩＤとして採用すると共に充当済みグループに分類し、Ｓ２６０に進む。なお、新車両運用データに対応する新列車ＩＤの中に、Ｓ２３０およびＳ２４０で肯定判断されるものが複数存在するときは、その発着情報に最も近似するものを選択してもよいし、あるいは、最も近似する新列車スジよりも次善のものを選択した方が新列車スジの全体をみたときに充当率が高いのであれば、次善の新列車スジを選択してもよい。一方、Ｓ２３０又はＳ２４０で否定判断されたならば、その乗務区間データは運休のままとして直ちにＳ２６０に進む。
Ｓ２６０では、ｋ番目の新行路データのうち運休になっている乗務区間データのすべてを処理したか否かを判断し、まだ残っているものがあれば再びＳ２２０に戻り、運休になっている別の乗務区間データの発着情報を読み出し、Ｓ２３０以下の処理を実行する。一方、Ｓ２６０で残っているものがなければ、Ｓ２７０に進んでカウント値ｋが新行路データの総数Ｎと一致するか否かを判断し、カウント値ｋがＮと一致しなければ、Ｓ２８０に進んでカウント値ｋを１つ繰り上げてＳ２１０以下の処理を実行し、一方、カウント値ｋがＮと一致したならば、すべての新行路データについてＳ２１０以降の処理を実行したことになるため、この行路作成支援処理を終了する。
以上のＳ２００〜Ｓ２８０の処理の具体例につき、前出の例に引き続き、第９図及び第１０図に基づいて説明する。まず、第９図（ｂ）に示す作成途中の新乗務員運用データにつき、１番目の新行路データのうちＡ駅（12:00）−Ｃ駅（12:50）の乗務区間データは新列車ＩＤ“００１”が対応しているので運休ではなく、Ｃ駅（13:30）−Ａ駅（14:20）の乗務区間データが運休になっている。このため、後者の乗務区間データの発着情報、つまりＣ駅で13:30に乗務開始してＡ駅で14:20に乗務終了するという情報を読み出す。そして、新車両運用データに対応する新列車ＩＤのうち未充当グループに分類されたものの中から、この発着情報の許容範囲（ここでは発着駅が同じで発時刻が±０．５時間のもの）内にあるものを探すと、新車両Ｎｏ．２に対応する新列車ＩＤ“１１２”がこれに該当する。そして、この新列車ＩＤ“１１２”は、他の要件（ここでは時刻逆転や日渡りが起こっていないこと）も満たしているため、この新列車ＩＤ“１１２”を１番目の新行路データのうちの運休になっている乗務区間データに対応する新列車ＩＤとして採用すると共にこの新列車ＩＤを充当済みグループに分類する。この結果、第９図（ｃ）に示すような作成途中の新乗務員運用データと、充当・未充当の分類が行われた新車両運用データが得られる。
第９図（ｃ）の作成途中の新乗務員運用データにおいて、Ｃ駅−Ａ駅間の乗務区間データの乗務開始時刻及び乗務終了時刻は新列車ＩＤ“１１２”に対応してそれぞれ13:40、14:30に置き換わっている。また、第９図（ｃ）の新車両運用データにおいて、新列車ＩＤ“１０３”は、運休になっている乗務区間データの発着情報の許容範囲から外れていたかあるいは許容範囲内でありながら他の要件を満たさなかったものであり、この段階でも未充当グループに分類されている。第１０図（ｂ）は各データをダイヤグラムで表したものである。
なお、この例ではＣ駅−Ａ駅間の乗務区間データに一旦“運休”が対応づけられた後、ここに新列車ＩＤが充当されて新行路データが完成したが、新車両運用データに対応する新列車ＩＤの中に、“運休”の発着情報に対して許容範囲内のものが存在しない場合には、行路作成支援処理を終了した後も“運休”のままである。このような“運休”を含む新行路データは、その後の処理において、行路ユニットとして取り扱われたり、オペレータによりこの乗務区間データが削除されたりする。
さて、行路作成支援処理が終了した後、新車両運用データに対応する新列車ＩＤのうち未充当グループに分類されたものが幾つか存在する。例えば、第９図（ｃ）の新車両運用データの新車両Ｎｏ．３に対応する新列車ＩＤ“１０３”のように、列車ダイヤの変更により新たに追加された新列車ＩＤなどがこれに相当する。このような未充当グループに分類された新列車ＩＤについては、まず、オペレータがマウス３２又はキーボード３４により運行区間を１又は複数の乗務区間に分割し、それぞれの持ち区所を決定する。持ち区所とは、ある列車の運行に関わる乗務がいずれの区所に担当されるかを表示するものであり、例えば列車ＩＤ“１２３”の列車の運行区間がＡ駅からＢ駅を経てＣ駅であったとすると、そのうちのＡ駅からＢ駅の乗務区間を区所Ｔに担当させる場合には、列車ＩＤ“１２３”の乗務区間Ａ駅〜Ｂ駅の持ち区所を区所Ｔとする。その後、コンピュータ３０のＣＰＵ３０ａは、予め設定されている条件、例えばある列車の乗務をＥ駅で終了した乗務員は次の乗務をＥ駅から開始すると効率がよいとか、次の乗務を別の駅から開始する場合はその移動に適した列車（便乗列車）が必要であるといったような条件、を考慮して、持ち区所ごとに各乗務区間データを組み合わせて行路ユニットを作成する。
その後、オペレータは、マウス３２又はキーボード３４を使って、行路の総数（出面）、泊行路（宿泊を含む行路）の数、泊明け行路の勤務開始時間帯、食事時間帯などの各種設定条件を入力し、続いて推論による自動行路作成を指示する。すると、ＣＰＵ３０ａは、ＡＩ機能に基づいて判定条件の判定を行いながら推論により行路ユニットをつないでいくことで行路を作成し、最終的に判定条件をすべてクリアする行路を作成する。この結果、新乗務員運用データが得られる。ここで判定条件とは、例えば、継続して労働する１勤務の時間に関する条件が挙げられるが、その他に１継続乗務時間の制限、１継続乗務キロ数の制限、到着地において次の乗務を開始するまでに必要とされる行き先時間の制限などを判定条件としてもよい。
ここで、曜日別の新乗務員運用データの作成手順について説明する。まず、平日（月〜木曜日）の新乗務員運用データを上記手順にしたがって作成する。即ち、平日の新車両運用データと平日の旧乗務員運用データを用いて行路作成支援処理を実行し、次いで、平日の新車両運用データの未充当グループにつき行路ユニットを作成し、その後、コンピュータによる自動行路作成を実行する。自動行路作成では、作成途中の平日の新乗務員運用データの深夜の行路ユニットと明け方の行路ユニットを繋ぐことにより泊行路を作成し、平日の新乗務員運用データが完成される。
次に、土曜日の新乗務員運用データを作成する。即ち、土曜日の新車両運用データと先に作成した平日の新乗務員運用データを用いて行路作成支援処理を実行し、次いで、土曜日の新車両運用データの未充当グループにつき行路ユニットを作成し、その後、コンピュータによる自動行路作成を実行する。平日の新乗務員運用データの代わりに土曜日の旧乗務員運用データを用いてもよいが、前者を用いる方が未充当グループが少なくなるため好ましい。自動行路作成では、作成途中の土曜日の新乗務員運用データの深夜の行路ユニットと明け方の行路ユニットを繋ぐことにより泊行路を作成し、土曜日の新乗務員運用データが完成される。
次に、金曜日、日曜日の新乗務員運用データを作成する。この場合、既に作成した平日、土曜日の新乗務員運屠データを用いることにより、行路作成支援処理等を行うことなく直ちに金曜日、日曜日の新乗務員運用データが得られる。具体的には、平日の新乗務員運用データの深夜の行路ユニットを土曜日の新乗務員運用ダイヤの明け方の行路ユニットと繋ぎ直すことにより、金曜日の新乗務員運用データが得られ、土曜日の新乗務員運用データの深夜の行路ユニットを平日の新乗務員運用データの明け方の行路ユニットと繋ぎ直すことにより、日曜日の新乗務員運用データが得られる。
このようにして行路が完成すると、オペレータは、マウス３２又はキーボード３４を使って、行路を組み合わせて得られる行路組の登録条件（例えば指定された車種の行路のみしか組み合わせられないなど）や、均等化条件（各行路組の労働時間、拘束時間、食事時間等が均等になるようにする）や、使用する勤務規程などの各種設定条件を入力し、続いて自動交番作成を指示する。すると、ＣＰＵ３０ａは、対象区所内のすべての行路について労働時間、拘束時間を計算し、登録条件により組み合わせ可能な行路を決定する。そして、対象区所内の行路を１つ選択し、現在登録されている行路の数の最も少ない行路組を検索し、選択した行路をその行路組に登録する、という一連の組登録作業を、対象区所内の行路がなくなるまで実行する。その後、均等化条件や勤務規程との照合を行い、均等化条件違反や勤務規程違反があった場合には、前述の組登録作業を行うことにより行路組の組み合わせを変更し、これらの違反が解消されるまでこの変更作業を繰り返す。但し、違反が解消されずに残ってしまうこともあり得るが、この場合にはオペレータがマウス３２又はキーボード３４を使ってマニュアル操作により違反解消作業を行う。なお、この自動交番作成については例えば特開平７−２６２４２３号の段落００４７〜００６９に詳しく説明されている。
以上詳述したように、本実施形態の乗務員運用作成装置２０によれば、乗務員運用の作成業務のオペレータは、作成途中の新乗務員運用データつまりある程度完成された新乗務員運用データを用いて、その後これを完成させればよいため、いわゆる白紙状態で新乗務員運用データを一から作成する場合に比べて、遙かに効率よく行路を作成することができる。また、従来より線形解析やＡＩ機能を利用して新乗務員運用データを作成する手法が知られているものの、コンピュータが旧行路データとは無関係に新乗務員運用データを作成していくため、列車ダイヤの改正自体が部分的な改正であっても新乗務員運用データは旧乗務員運用データと大幅に変更されてしまい、その結果、列車ダイヤの変更前後で乗務員運用に大きな差が生じ、乗務員が乗務スケジュールに慣れるまでに長時間を要する等の問題があり、実用的とはいえなかったが、今回はそのような部分的な改正の場合に特に威力を発揮するものであり、列車ダイヤの変更前後で乗務員運用に生じる差を極力抑えることができるので実用に適している。
また、新車両運用データに対応する新列車ＩＤのうち作成途中の新乗務員運用データを構成する乗務区間データに充当されなかったものについては、別途、新たな行路ユニット又は行路を作成したり、既存の行路ユニット又は行路につなげたりする作業が必要があるが、本実施形態ではこれらの新列車ＩＤは未充当グループに分類されているため、その作業を容易に実施できる。
上記実施形態の乗務員運用作成装置２０において、外部メモリ３８が本発明の旧行路データ記憶手段、新列車スジ記憶手段、新車両運用データ記憶手段、新行路作成途中データ記憶手段に相当し、コンピュータ３０のＣＰＵ３０ａが本発明の列車スジ充当手段、分類手段に相当する。また、第７図および第８図のＳ１００〜Ｓ２８０の処理が、本発明の列車スジ充当手段および分類手段の処理に相当する。
なお、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する範囲で種々の態様で実施できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、鉄道の乗務員運用について例示したが、バス、航空機、トラック、タクシーなどの他の交通輸送機関の乗務員運用についても同様にして作成可能である。
また、上記実施形態では、列車ダイヤの改正を例示したが、平日ダイヤから土休日ダイヤを作成する場合についても上記実施形態と同様にして作成可能である。なお、土休日ダイヤは平日ダイヤに比べて通勤時間帯（朝、夕）の列車本数が少ないことを除いては概ね平日ダイヤと同じであるため、本発明の乗務行路作成支援装置を有効に活用できる。
また、旧乗務員運用ダイヤと新車両運用ダイヤをＯＣＲなどの光学読取装置で図形データとして読み込み、両ダイヤの列車スジを対比することにより、新車両運用データに対応する新列車ＩＤの中から、旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車ＩＤと一致するか又はその許容範囲内にある新列車ＩＤを選択してもよい。
更に、上記実施形態では、新行路データを作成するにあたり、新行路データの各乗務区間データに対応する暫定的な新列車ＩＤが、新車両運用データに対応する新列車ＩＤと一致するかどうかを判断したが、新車両運用データとは無関係に新列車データの新列車ＩＤと一致するかどうかを判断するようにしてもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかる乗務行路作成支援装置は、鉄道会社、バス会社、航空会社、運送会社等の交通輸送関連会社において、交通輸送機関に乗務させる乗務員をどのように運用するかを細密に定めるのに適している。
Claims (8)
- どの駅でどの列車スジの列車にいつ乗車しその後どの駅でいつ降車するかを表す乗務区間データを複数組み合わせることにより乗務員が自分の所属する区所を出発してから再び元の区所に戻ってくるまでの行路とした行路データを、列車ダイヤの変更に伴い新しく作成するのを支援する乗務行路作成支援装置であって、
旧行路データを記憶する旧行路データ記憶手段と、
複数の新列車スジを記憶する新列車スジ記憶手段と、
作成途中の新行路データを記憶する新行路作成途中データ記憶手段と、
前記複数の新列車スジの中から、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択し、該選択した新列車スジをその乗務区間データに対応する旧列車スジの代わりに充当するとともに、前記新列車スジのうち充当されなかった部分には、前記選択されなかった新列車スジのなかから列車の発着情報が許容範囲にあるものを選択して充当し、これを作成途中の新行路データとして新行路作成途中データ記憶手段に記憶する列車スジ充当手段と、
を備え、
前記列車スジ充当手段は、
前記発着情報の許容範囲として、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合を含み、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合には、前記許容範囲の発着駅と新列車スジの発着駅との区間を分割し、分割した各区間を行路ユニットとして前記新行路作成途中データ記憶手段に記憶することを特徴とする乗務行路作成支援装置。 - どの駅でどの列車スジの列車にいつ乗車しその後どの駅でいつ降車するかを表す乗務区間データを複数組み合わせることにより乗務員が自分の所属する区所を出発してから再び元の区所に戻ってくるまでの行路とした行路データを、列車ダイヤの変更に伴い新しく作成するのを支援する乗務行路作成支援装置であって、
旧行路データを記憶する旧行路データ記憶手段と、
複数の新列車スジを記憶する新列車スジ記憶手段と、
前記新列単スジに対応させてある車両をどのように運用するかを定めた新車両運用データを記憶する新車両運用データ記憶手段と、
作成途中の新行路データを記憶する新行路作成途中データ記憶手段と、
前記新車両運用データに対応する新列車スジの中から、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択し、該選択した新列車スジをその乗務区間データに対応する旧列車スジの代わりに充当するとともに、前記新列車スジのうち充当されなかった部分には、前記選択されなかった新列車スジのなかから列車の発着情報が許容範囲にあるものを選択して充当し、これを作成途中の新行路データとして新行路作成途中データ記憶手段に記憶する列車スジ充当手段と、
を備え、
前記列車スジ充当手段は、
前記発着情報の許容範囲として、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合を含み、発着駅が前記新列車スジの乗務区間内にある場合には、前記許容範囲の発着駅と新列車スジの発着駅との区間を分割し、分割した各区間を行路ユニットとして前記新行路作成途中データ記憶手段に記憶することを特徴とする乗務行路作成支援装置。 - 前記列車スジ充当手段は、前記旧行路データのすべてをダイヤグラムで表示した旧乗務員運用ダイヤの列車スジと、前記新車両運用データのすべてをダイヤグラムで表示した新車両運用ダイヤの列車スジとのパターン認識を行うことにより、前記新車両運用データに対応する新列車スジの中から、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジと一致するか又はその許容範囲内にある新列車スジを選択する請求の範囲第２項記載の乗務行路作成支援装置。
- 前記新車両運用データに対応する新列車スジのうち前記列車スジ充当手段によって充当されなかった新列車スジを未充当グループに分類する分類手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第２項又は第３項記載の乗務行路作成支援装置。
- 前記許容範囲は、対象となる旧行路データの乗務区間と発駅および着駅が一致又は重複し、その発駅における発時刻又はその着駅における着時刻が予め定められた許容時間を満たす範囲である請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置。
- 前記列車スジの代わりに該列車スジごとに付けられた列車ＩＤを用いる請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置。
- 前記列車スジ充当手段は、前記旧行路データの各乗務区間データに対応する旧列車スジの許容範囲内にある新列車スジが複数存在するときは、その旧列車スジに最も近似する新列車スジを選択する請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置。
- 前記列車スジ充当手段は、時系列順に並んだ２つの乗務区間データにつき、後者の発駅における発時刻が前者の着駅における着時刻よりも早くなることのないようにチェックしたうえで新列単スジを充当する請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の乗務行路作成支援装置。
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