JP4127741B2 - 車両走行システムおよび車両自動走行方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、専用道路上で車両を自動走行させる車両走行システムおよび車両自動走行方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電車・列車等の機械的に連結された複数の車両から成る車両群を予め敷設された専用の走行ライン（軌道、レール）上において走行させることにより乗客等を輸送する車両走行システムでは、その車両を予め作成されたダイヤグラム（ダイヤ）に従って走行させており、遅れの少ない安定した輸送サービスを提供している。
【０００３】
特に、軌道が単線方式の列車走行システムにおいては、単線方式の軌道上において複数の車両を互いに対向（上り／下りに）走行させる際に、上記複数の車両の内の何れか一方を、単線軌道上の途中に設けられた駅部で待機させることにより、その駅部で複数の車両をすれ違わせている。
【０００４】
また、バス、トラック等の自動車を都市内の一般路線（一般道路）上において予め定められたダイヤに従ってマニュアル走行させることにより乗客等を輸送する車走行システムでは、都市内の異なるエリアに在住の乗客を一般道路に沿って多様な目的地まで運ぶことができ、乗客のニーズに応じたきめの細かい輸送サービスを提供している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、列車走行システムにおいては、常に固定されたダイヤに従って列車等の車両を走行させており、その列車走行システムに対する需要（乗客）に応じて車両を走行させることができず、柔軟性の乏しい車両走行システムとなっていた。
【０００６】
また、一般道路上でバス、トラック等の車両を走行させる車両走行システムでは、予め定められていたダイヤに従って車両を走行させてはいるものの、一般道路の交通事情に応じて頻繁に遅れが発生する。
【０００７】
すなわち、固定ダイヤに関係なく交通事情の程度に応じて遅れ時間が変化するため、最大遅れ時間（各車両が遅れる際の最大時間）の保証等のダイヤ走行の利点を活かした車両走行システムを提供することができなかった。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、専用道路（専用走行ライン）上において、車両をフレキシブルに変化可能な運行ダイヤに従って走行させることができる柔軟性の高い車両走行システムおよび車両自動走行方法を提供することをその目的とする。
【０００９】
また、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、上記フレキシブルなダイヤに従って車両を走行させながら、最大遅れ時間の確保等、ダイヤ走行で得られる利点を併せ持つ車両走行システムおよび車両自動走行方法を提供することを他の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するための第１の発明によれば、複数の所定の区間を有する専用道路上で複数の車両を自動走行させる車両走行システムであって、前記各車両にそれぞれ搭載され、前記専用道路上においで前記各車両が次に一般道路より進入もしくは発車する所定区間、その予定時刻および目的区間を含む走行予定情報を送信する走行予定情報送信手段と、前記各車両の走行予定情報送信手段から送信された走行予定情報に基づいて、前記各車両が前記専用道路上の各所定区間に到着する時刻、その各所定区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含む専用道路上の運行ダイヤを、前記各車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足するように自動的に作成する運行ダイヤ自動作成手段と、作成された運行ダイヤに従って前記各車両を前記専用道路上で自動走行させる自動走行手段と、を備えている。
【００１１】
第１の発明において、前記複数の車両における前記一般道路上を所定区間へ向けて走行している車両に搭載された走行予定情報送信手段は、自車両が前記所定区間に対して所定距離に位置する際に自車両の走行予定情報を前記運行ダイヤ自動作成手段に送信する手段を含み、前記複数の車両における前記専用道路上の車両に搭載された走行予定情報送信手段は、前記一般道路上を走行する車両からの前記走行予定情報の送信タイミングに応じて、自車両の走行予定情報をそれぞれ前記運行ダイヤ自動作成手段に送信する手段を含む。
【００１２】
第１の発明において、前記走行制約条件は前記専用道路上を自動走行する複数の車両の衝突を回避、追い越し可否および最低車頭時間間隔等の条件を含む。
【００１３】
第１の発明において、前記運行ダイヤ自動作成手段は、前記専用道路上の車両を所定区間において所定時間待機、もしくは徐行させることにより当該各車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足するように走行できる運行ダイヤを自動作成する手段である。
【００１４】
第１の発明において、前記運行ダイヤ自動作成手段は、リアルタイム探索アルゴリズムを用いて前記各車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足する運行ダイヤをオンラインで自動作成する手段である。
【００１５】
第１の発明において、前記リアルタイム探索アルゴリズムは、前記各車両の各走行予定情報に基づく予定ダイヤ上において前記専用道路上の走行制約条件に適合しない点を時間方向手前より順に検索し、走行制約条件不適合が発見された場合、前記走行制約条件不適合を回避できる複数の車両のダイヤ変更状態を演算し、演算された複数の車両ダイヤ変更状態を、所定の評価基準に基づく評価値により評価して何れの車両ダイヤ変更状態が優先であるかを判断し容量範囲内で記憶し、以下、与えられた制限時間の中で前記演算処理、評価処理および判断処理を繰り返し行って探索し前記所定の評価基準にとって最適な運行ダイヤを時間方向手前から順次作成していくアルゴリズムである。
【００１６】
第１の発明において、前記リアルタイム探索アルゴリズムは、前記評価値として、現在までの探索ルート上の全ての評価値と、先々の運行ダイヤまでの探索ルートにおいて想定される評価値の予測値とを統合した値を用いる発見的最適解探索アルゴリズムである。
【００１７】
上述した目的を達成するための第２の発明によれば、複数の所定の区間を有する専用道路上で複数の車両を、各所定区間に到着する時刻、その各所定区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含む基本運行ダイヤに従って自動走行させる車両走行システムであって、前記各車両にそれぞれ搭載され、自車両が前記基本運行ダイヤに対して所定の許容幅を超えて前記所定区間に一般道路より進入する際、もしくは一般道路より進入する少し前に、その基本運行ダイヤに対する遅延量を含む遅延情報を前記各車両から送信する遅延情報送信手段と、前記複数の車両における少なくとも１つの車両の遅延情報送信手段から送信された遅延情報に基づいて、リアルタイム検索アルゴリズムを用い前記基本運行ダイヤにおいて、前記専用道路の車両を所定区間において所定時間待機、もしくは徐行させることにより前記車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足するような運行ダイヤを自動作成する運行ダイヤ自動修正手段と、修正された運行ダイヤに従って前記車両を前記専用道路上で自動走行させる自動走行手段と、を備えたものである。
【００１８】
上述した目的を達成するための第３の発明によれば、複数の所定の区間を有する専用道路上で複数の車両を自動走行させる車両自動走行方法であって、前記専用道路上において前記各車両が次に一般道路より進入する所定区間、その進入予定時刻および目的区間を含む走行予定情報を前記各車両から送信するステップと、前記各車両から送信された走行予定情報に基づいて、前記各車両が前記専用道路上の各所定区間に到着する時刻、その各所定区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含む専用道路上の運行ダイヤを、前記各車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足するように自動的に与えられた制限時間以内で時間方向手前から順次作成するステップと、作成された運行ダイヤに従って前記各車両を前記専用道路上で自動走行させるステップとを備える方法である。
【００１９】
上述した目的を達成するための第４の発明によれば、複数の所定の区間を有する専用道路上で複数の車両を、各所定区間に到着する時刻、その各所定区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含む基本運行ダイヤに従って自動走行させる車両自動走行方法であって、自車両が前記基本運行ダイヤに対して所定の許容幅を超えて前記所定区間に一般道路より進入する際、もしくは一般道路より進入する少し前に、その基本運行ダイヤに対する遅延量を含む遅延情報を各車両から送信するステップと、前記複数の車両における少なくとも１つの車両から送信された遅延情報に基づいて、リアルタイム検索アルゴリズムを用い前記基本運行ダイヤから、前記専用道路の車両を所定区間において所定時間待機、もしくは徐行させることにより前記車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足するような運行ダイヤを自動作成するステップと、修正された運行ダイヤに従って前記車両を前記専用道路上で自動走行させるステップと、を備える方法である。
【００２０】
【発明の実施形態】
本発明に係る車両走行システムおよび車両自動走行方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両走行システムのインフラ施設を模式的に示す図である。
【００２２】
図１によれば、車両走行システム１は、複数の一般道路２上を走行する複数の車両の内、バスやトラック等の特定の車両３を専用に走行させるための専用路線（道路）４と、各一般道路２および専用道路３間を車両３が相互乗入れできるようにそれぞれ立体的に接続する複数の所定の区間である駅部（インターチェンジ部）５とを備えている。
【００２３】
本実施形態の車両走行システム１においては、一般道路２上からマニュアル運転により駅部５を介して専用道路４に乗入れられた例えば同一編成の複数の車両３（車群）３を、専用道路４上において非機械的かつ電子的に着脱自在に連結して隊列を組むように自動走行（自動隊列方向、プラトーン走行）させ、それぞれの目的地（目的地に係る駅部５）到着毎に対応する車両３を隊列から切り離し、各車両３毎にマニュアル運転により目的地まで輸送することが可能であり、乗客の増減（需要の変化）等に応じた効率の高い車両走行システムを提供することができる。
【００２４】
また、車両走行システム１において、専用道路４は、図１に示すように単線方式であり、この単線方式の専用道路４の各駅部５、５間には、車両３（車群）をすれ違わせるための所定の区間であるすれ違い部７が適当な間隔を空けてそれぞれ設置されており、専用道路４上を対向方向に向かって走行している車両３、３は、駅部５あるいはすれ違い部７ですれ違うようになっており、単線方式の専用線上において双方向運転を可能にしている。すなわち、駅部５は、一般道路２および専用道路４間の相互乗入れ部およびすれ違い部として構成されている。
【００２５】
そして、車両走行システム１は、図２に示すように、各車両３に搭載された車両自動運転用の車両制御ユニット１０と、専用道路４上に一定間隔毎に連続的に埋設された車両自動操舵用の磁気ネイル１１、専用道路４上の駅部５およびすれ違い部７に対応する専用道路４上に埋設された路車間通信用のループコイル１２および各ループコイル１２の近傍に設置され各ループコイル１２を介して走行車両３から必要に応じて送信された走行予定情報｛自車両識別番号（自車両ＩＤ）、現在の位置から次に駅部５あるいはすれ違い部７へ進入する際の進入予定時刻Ｔｓ、次進入位置（駅部５あるいはすれ違い部７）のＩＤ（以下、進入位置ＩＤとする）および最終目的地（目的駅）のＩＤ（以下、目的駅ＩＤとする）｝を受信し、かつ車両３に対してループコイル１２して走行制御指令（出発指令、停止指令、速度制御指令等）を送信するためのローカルコントローラ１３を有する走行制御ユニット１５とを備えている。なお、専用道路４上の各車両３の進入位置ＩＤおよび目的駅ＩＤを進入・目的駅情報ＯＤと呼ぶ。
【００２６】
また、車両走行システム１は、走行制御ユニット１５により受信された走行情報に基づいて、ローカルコントローラ１３を介して各車両３の走行制御処理を行う中央管制装置１６を備えている。
【００２７】
車両制御ユニット１０は、図２に示すように、プラトーン走行している自車両に対して走行方向に沿った前方の車両と通信可能な車車間通信機２０と、自車両が駅部５およびすれ違い部７に到着した際に専用車両道路４上のループコイル１２に対してスポット通信可能な路車間通信機２１と、磁気ネイル１１が発する磁界を検出する磁気センサ２２と、車車間通信機２０、路車間通信機２１および磁気センサ２２にバス２３を介して通信可能に接続され、自車両の絶対位置認識処理および走行制御処理を行う車両制御装置２４と、自車両ＩＤ、目的駅ＩＤおよび自車両の進行方向等の走行情報を保持して管理する管理装置２５とを備えている。
【００２８】
車両制御装置２４は、ＣＰＵおよびメモリを有した演算処理回路を有しており、メモリに記憶された処理プログラムに基づいて、前方車両の車車間通信機２０から送信され自車両の車車間通信機２０を介して受信された前方車両の走行情報に基づいて、自車両および前方車両との間隔を制御して衝突等を回避しながらプラトーン走行を行う機能と、自車両が駅部５およびすれ違い部７に到着した際に、ループコイル１２から送信され路車間通信機２１を介して受信された走行制御信号に基づいて、自車両の走行駆動制御｛マニュアル運転・自動運転切換制御、速度制御（加減速制御等）、自動操舵制御、停止制御、専用道路４に対する合流制御および専用道路４から一般道路２への分岐制御等｝を行う機能と、磁気ネイル１１から発せられ磁気センサ２２を介して検出された磁界に基づいて自車両の走行距離および走行位置（絶対位置）を求める機能とをそれぞれ備えている。
【００２９】
さらに、車両制御装置２４は、自車両が駅部５およびすれ違い部７に到着した際に、必要に応じて自車両の走行予定情報Ｒ（進入予定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤ）をループコイル１２を介してローカルコントローラ１３に送信する機能を備えており、ローカルコントローラ１３は、送信された走行予定情報Ｒを中央管制装置１６に送信するようになっている。
【００３０】
そして、車両制御ユニット１０は、一般道路２上を走行している際の自車両および中央管制装置１６間の通信手段として、マニュアル操作により演算処理部１６ａに対して無線で情報を送信し、かつ中央管制装置１６から無線で送信された情報を受信可能な通信装置２６を備えている。
【００３１】
この通信装置２６は、図３に示すように、自車両が一般道路２上を走行して専用道路４上のある駅部５を介して専用道路４へ進入する際に、その自車両が駅部５に対して所定距離ＳＤに位置する時、すなわち、所定距離ＳＤ走行すれば専用道路４に進入できる位置に到着した時に、マニュアル操作により、自車両ＩＤ、自車両が専用道路４上において進入する駅部のＩＤ（進入位置ＩＤ）、その進入時刻Ｔｓおよび目的地ＩＤを含む走行予定情報Ｒを入力する入力部３０と、この入力部３０から入力された走行予定情報（Ｔｓ、ＯＤ）を無線（例えば携帯電話回線）により中央管制装置１６へ送信し、かつ中央管制装置１６から送られた一般道路２上での走行制御情報を受信するための送受信部３１とを備えている。
【００３２】
中央管制装置１６は、無線による情報送受信用インタフェースおよびＣＰＵ等を有する演算処理部１６ａと、この演算処理部１６ａの処理実行用のプログラムを記憶するとともに、演算処理部１６ａの処理実行中の一時的なデータを記憶するためのメモリ１６ｂとを有しており、演算処理部１６ａは、閉塞区間（隣接する駅部・すれ違い部間）において所定の車両（車群）３が走行している間は他の車両（車群）３をその閉塞区間へ進入させない処理（閉塞制御処理）と、一般道路２上を走行している車両３、あるいは専用道路４上を走行している車両３から走行予定情報Ｒが送信されると、送信された走行予定情報Ｒおよびメモリ１６ｂに予め記憶された制限時間・先読み制限時間に基づいて、走行予定後における専用道路４上の全車両３を衝突することなく走行させるためのダイヤ、すなわち、専用道路４上を走行する各車両３の駅部・すれ違い部進入（到着）時刻、駅部・すれ違い部での待機時間を考慮した駅部・すれ違い部出発時刻および目的駅部到着時刻を含む上記進入予定時刻Ｔｓから先読み制限時間内の運行ダイヤを、リアルタイム前向き探索を中心とするダイヤ作成処理を実行して自動的に作成する処理と、作成した運行ダイヤをメモリ１６ｂに記憶する処理と、作成した運行ダイヤ、つまり、駅部・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部出発時刻および目的駅部到着時刻を含む走行制御信号をローカルコントローラ１３およびループコイル１２を介して専用道路４上の各車両３にそれぞれ個別に送信する処理とを行うようになっている。
【００３３】
すなわち、中央管制装置１６の演算処理部１６ａは、一般道路２上あるいは専用道路４上を走行している車両３から走行予定情報Ｒが送信される毎に上記ダイヤ作成処理を実行して運行ダイヤを作り直すようになっている。
【００３４】
なお、制限時間とは、上記ダイヤ作成処理をリアルタイムで作成するための閾値であり、例えば制限時間Ｌ＝約２秒に設定されている。また、先読み制限時間とは、進入予定時刻Ｔｓからの運行ダイヤの作成時間幅を定めるものであり、例えば、進入予定時刻Ｔｓから３時間後までの運行ダイヤを作成する場合には、先読み制限時間Ｍ＝約３時間に設定すればよい。
【００３５】
次に、本実施形態の車両走行システム１の全体動作について、特に、中央管制装置１６（演算処理部１６ａ）の運行ダイヤ作成処理を中心に説明する。なお、以下の説明では、専用道路４上の車両３は、予め設定された速度（標定速度）で走行するように制御されるものとする。
【００３６】
今、一般道路２上をマニュアル運転により専用道路４に向かって走行している車両３が駅部５から所定距離ＳＤ離れた位置に到着すると、その車両３をマニュアル運転している運転手は、通信装置２６の入力部３０を操作して専用道路４に対する進入子定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤ等を含む走行予定情報Ｒ（Ｔｓ、ＯＤ）を入力する。入力された走行予定情報Ｒは、送受信部３１の送信処理により中央管制装置１６に送信される（図４参照）。
【００３７】
このとき、中央管制装置１６の演算処理部１６ａは、送信された走行予定情報Ｒに応じて、例えば割り込み処理により図５に示す処理を行う。
【００３８】
すなわち、中央管制装置１６の演算処理部１６ａは、走行予定情報Ｒに応じた割り込み処理によりメモリ１６ｂに記憶された制限時間Ｌおよび先読み時間Ｍを入力する（ステップＳ１）。
【００３９】
続いて、演算処理部１６ａは、送信された走行予定情報Ｒ、すなわち、進入予定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤを入力し、かつ専用道路４上の全ての車両３からの進入予定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤをループコイル１２およびローカルコントローラ１３を介して入力する（ステップＳ２）。
【００４０】
次いで、演算処理部１６ａは、入力された一般道路２上の進入予定車両を含む各車両３の進入予定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤおよび各車両３の標定速度に基づいて、上記各車両３が待機することなく目的駅部に到着できると仮定した場合の各駅部５およびすれ違い部７での到着時刻（到着目標時刻）を各車両毎にそれぞれ演算する（ステップＳ３）。
【００４１】
ここで、ステップＳ１〜ステップＳ３が終了した際の各車両３の各駅部５・すれ違い部７での目標到着時間に基づく予定ダイヤを図６に示す。なお、図６においては、説明を簡単かつ具体化するため、車両（車群）３の数を１２（３ａ１〜３ａ１２）、駅部５の数を３（駅部５Ａ１〜駅部５Ａ３）およびすれ違い部７を駅部５Ａ１と駅部５Ａ２との間に２個（すれ違い部７Ｂ１、７Ｂ２、駅部５Ａ２と駅部５Ａ３との間に１個（すれ違い部７Ｂ３）設置されているものとする。
【００４２】
すなわち、図６は、縦軸を駅部５・すれ違い部７を含む専用道路４上の位置、横軸を各車両３の各駅部５・すれ違い部７に対する目標到着時刻に設定した際に得られる各車両３ａ１〜３ａ１２の予定ダイヤを示すものであり、図６中黒●から矢印に至る１２本の線分がそれぞれ各車両３の進入予定位置（黒●の位置）、目標駅部（矢印の先端の位置）および目標到着時刻（矢印先端位置の時刻）をそれぞれ示している。
【００４３】
ステップＳ３に次いで、演算処理部１６ａは、作成され予定ダイヤにおいて、リアルタイム前向き探索アルゴリズムを用いることにより、各車両３ａ１〜３ａ１２の衝突を回避できる運行ダイヤを作成する処理を行う。
【００４４】
最初に、演算処理部１６ａは、衝突する２車両を発見・特定する。
【００４５】
ここで「衝突」とは、専用路線４上を走行する車両が駅部５およびすれ違い部７以外の場所ですれ違うことを意味しており、ダイヤ上では、各駅部５Ａ１〜５Ａ３および各すれ違い部７Ｂ１〜７Ｂ３以外の場所で交差することで表される。
【００４６】
すなわち、演算処理部１６ａは、図７における車両３ａ１および３ａ２が衝突する衝突点Ｃ１（○で示す）を発見・特定する（ステップＳ４）。
【００４７】
続いて、演算処理部１６ａは、特定した２車両の衝突点の時刻Ｔｃ１が先読み制限時間Ｍ内か否か判断する（ステップＳ５）。今、「衝突点時刻Ｔｃ１＜最も早い進入予定時刻Ｔｓ１＋先読み制限時間Ｍ」であると仮定すると、ステップＳ５の判断の結果はＹＥＳとなり、演算処理部１６ａは、何れかの車両を何れかの駅部またはすれ違い部で待機させて少なくとも最初の衝突だけを回避できる状態（運行ダイヤ）を、それぞれ生成する（ステップＳ６）。
【００４８】
ここで、「１」車両３ａ１を駅部５Ａ１で所定時間待機させて少なくとも最初の衝突だけを回避できる状態を生成したとすると（図８の破線３ａ１’および実線３ａ１参照）、最初の衝突点Ｃ１が消滅して車両３ａ１および車両３ａ３は、すれ違い部７Ｂ２ですれ違うようになる。
【００４９】
このとき、演算処理部１６ａは、最初の衝突を回避したときの各車両３ａ１〜３ａ１２の状態の評価値を所定の評価基準に基づいて算出し、その評価値と対応付けて状態１としてメモリ１６ｂに保存する。
【００５０】
ここで、評価基準とは、作成された運行ダイヤを評価するための基準であり、例えば、（１）全部の車両の待機時間を最小にする、（２）特定の車両の待機時間を最小にする、（３）最大に遅延する車両の待機時間を最小にする、（４）各車両の待機時間を予め設定された閾値を超えないようにする、等が考えられる。
【００５１】
また、上記評価基準に基づいて評価値を算出する際においても、その評価値は、リアルタイム前向き探索アルゴリズムにおける探索アルゴリズムによって変化する。
【００５２】
探索アルゴリズムには、（Ａ）深さ優先アルゴリズム、（Ｂ）発見的最適解探索探索アルゴリズム（Ａ探索アルゴリズム）等がある。
【００５３】
例えば、（１）の評価基準および（Ａ）深さ優先アルゴリズムを用いた場合では、単に車両３ａ１の待機時間が状態１の評価値となるが、（１）の評価基準および（Ｂ）の発見的最適解探索アルゴリズムを用いた場合では、車両３ａ１の待機時間に加えて、状態１以降の評価基準（１）に基づく評価値（各車両の待機時間）を予測し、これらを統合して状態１の評価値とされる。
【００５４】
同様に、「２」車両３ａ３を駅部５Ａ２で所定時間待機させて少なくとも最初の衝突だけを回避できる状態を生成したとすると（図９の破線３ａ１’および実線３ａ１参照）、最初の衝突点Ｃ１および車両３ａ１の車両３ａ３のすれ違いが消滅し、その状態での評価値が所定の評価基準に基づいて算出され、メモリ１６ｂに保存される。
【００５５】
以上のようにして、メモリ１６ｂに最初の衝突Ｃ１を回避する２つの状態１、状態２およびその評価値がそれぞれ保存されると、演算処理部１６ａは、上記評価値を比較して最適な（評価基準をより満足する）状態を決定し、優先順位を付けてメモリ１６ｂの状態リストに登録する（ステップＳ７）。なお、本実施形態では、状態１の方が状態２よりも優先されるものとする。
【００５６】
メモリ１６ｂの状態リストに状態１、状態２が優先順位付けされて登録されると、演算処理部１６ａは、リアルタイム性を考慮して、ステップＳ１〜ステップＳ７までの処理時間が制限時間Ｌ以内か否か判断する（ステップＳ８）。今、上記ステップＳ１〜ステップＳ７の処理時間が制限時間Ｌ以内であると仮定すると、ステップＳ８の判断の結果はＹＥＳとなり、ステップＳ４の処理に移行する。
【００５７】
そして、演算処理部１６ａは、状態リストに優先順位付けされた状態１の運行ダイヤ（図１０参照）において、先読み時間Ｍ内において最初に衝突する衝突点Ｃ２（車両３ａ２および車両３ａ１）を発見・特定し、その衝突点Ｃ２を回避する探索候補｛「３」車両３ａ１を駅部５Ａ１で待機、「４」車両３ａ２を駅部５Ａ３で待機｝それぞれについて、上記衝突点Ｃ２を回避できる状態をそれぞれ生成し（状態３、状態４、図１１、図１２参照）、それぞれの状態（状態３、状態４）の評価値を算出して比較する。この結果、各状態（状態３、状態４）が優先順位付けされてメモリ１６ｂの状態リストに登録される（本実施形態では状態４の方が状態３よりも優先されるものとする）。なお、状態４においては、車両３ａ２は、駅部５２から駅部５Ａ１までの間で車両３ａ６と隊列（プラトーン）が形成されており、車両３ａ２および３ａ６はプラトーン運転される。
【００５８】
このようにして、制限時間Ｌ内において上述したステップＳ４〜ステップＳ８の処理を繰り返し行うことにより、先読み制限時間Ｍ内（進入予定時刻Ｔｓ１＋先読み制限時間Ｍ）において、各車両３ａ１〜３ａ１２が衝突することなくそれぞれの目的駅部に到着できる第１の運行ダイヤが生成される（図１３参照）。
【００５９】
そして、進入予定時刻Ｔｓ１＋先読み制限時間Ｍ内の衝突の無い運行ダイヤが作成された後で、先読み時間Ｍを超えて衝突点を発見・特定しても、ステップＳ５の判断の結果はＮＯとなり、演算処理部１６ａは、作成された第１の運行ダイヤの最終的な評価値を所定の評価基準に基づいて算出し、第１の運行ダイヤと共にメモリ１６ｂに保存する（ステップＳ９）。
【００６０】
そして、演算処理部１６ａは、状態リスト中の未探索状態（例えば、状態２、状態３）に戻り（ステップＳ１０）、上述したステップＳ４〜ステップＳ８の処理を繰り返し行い、得られた運行ダイヤ（例えば第２の運行ダイヤ、第３の運行ダイヤ）の評価値をそれぞれ求め、各運行ダイヤと共にメモリ１６ｂに記憶する（ステップＳ９参照）。
【００６１】
このようにして、状態リスト中の未探索状態に対する探索を実行している際に、トータルの処理時間が制限時間を超えた場合（ステップＳ８の判断の結果ＮＯ）、演算処理部１６ａは、現時点でメモリ１６ｂに記憶された各運行ダイヤ（例えば、第１〜第３の運行ダイヤ）の内、最も評価値の高い運行ダイヤ、すなわち、最適運行ダイヤを抽出して（ステップＳ１１）、抽出した最適運行ダイヤ、すなわち、駅部・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部出発時刻、および目的駅部到着時刻を含む走行制御信号をローカルコントローラ１３およびループコイル１２を介して専用道路４上の各車両３ａ１〜３ａ１２にそれぞれ個別に送信して（ステップＳ１２）、処理を終了する。
【００６２】
このとき、専用道路４上を走行する各車両３の車両制御装置２４は、ループコイル１２および路車間通信機２１を介して送信されてきた各走行制御信号、すなわち、最適運行ダイヤに基づいて自車両を駆動制御することにより、専用道路４上の車両３を、作成された最適運行ダイヤに従って衝突することなく自動走行させることができる。
【００６３】
ここで、上述した最適運行ダイヤ作成結果の一例として、図１４に示す予定ダイヤ｛閑散時（平均到着時間間隔７００秒）｝から、評価基準として、最低車間ヘッドを３０秒以内とした場合の閑散時最適運行ダイヤを図１５に示す。
【００６４】
また、上述した最適運行ダイヤ作成結果の他の例として、図１６に示す予定ダイヤ｛ピーク時（平均到着時間間隔２００秒）｝から、評価基準として、最低車間ヘッドを３０秒以内とした場合のピーク時最適運行ダイヤを図１７に示す。
【００６５】
すなわち、本実施形態の車両走行システム１によれば、一般道路２上から専用道路４上へ走行してくる車両３から走行予定情報が送信される毎に、その予定車両３を含む専用道路４上の全ての車両３を、衝突させることなく、かつ評価基準として設定された運行条件｛例えば、全車両の待機時間→最小、特定車両（優先車両）の待機時間→最小等｝を保証しながら自動走行させることができる。
【００６６】
したがって、例えば緊急に一般道路２上の需要が増加した場合においても、専用道路４上の走行効率を高く維持するとともに、一般道路２から臨時の複数の車両３を専用道路４に進入させて目的地まで走行させることが可能になり、乗客の需要に対応可能な柔軟性の高い車両走行システム１を提供することができる。
【００６７】
また、本実施形態の車両走行システム１によれば、一般道路２上を走行する車両３の状況（遅延状況）に対応して専用道路４上の運行ダイヤを自動的に作成しており、その運行ダイヤ作成用評価基準（運行条件）として、固定ダイヤ走行において望まれる条件（例えば、最大遅延時間の保証等）を設定することができるため、フレキシブルに作成される運行ダイヤに従って車両３を走行させながら、固定ダイヤ走行で得られる利点を併せ持つ車両走行システム１を提供することができる。
【００６８】
なお、本実施形態においては、専用道路４上を走行する車両３の速度を一定（標定速度）にし、衝突を回避する各車両３の走行制御として、各車両３を駅部５あるいはすれ違い部７で待機させて衝突を回避する制御を行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、駅部５〜すれ違い部７間の各車両３の走行速度を変化させて衝突を回避するようにしてもよく、また、上記待機時間制御あるいは走行速度制御の選択を各車両３毎に個別に行ってもよい。
【００６９】
また、本実施形態において、リアルタイム前向き探索処理のステップＳ４として、最初に衝突する２車両を発見・特定したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７０】
例えば、ステップＳ３で設定された進入予定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤに基づく車両３の運行ダイヤにおいては、車両の衝突以外にも、車間距離が一定距離を越えて近接する場合等、専用道路４上を走行する際の制約条件を満足しない車両が存在する場合がある。
【００７１】
このとき、演算処理部１６ａは、ステップＳ４の処理において、上記制約条件を満足しない車両を発見・特定し、その車両を駅で待機させるか、あるいは走行制御を行うことにより、その車両が上記制約条件を満足するようにして、専用道路４上の走行効率を高く維持することができる。
【００７２】
また、本実施形態においては、一般道路２上を走行している車両３から走行予定情報Ｒが中央管制装置１６の演算処理部１６ａに送信された際に、その演算処理部１６ａが図５に示す運行ダイヤ作成処理を実行したが、本発明はこれに限定されるものでない。
【００７３】
例えば、専用道路４上を走行している車両３が予め想定されたすれ違い部・駅部以外のすれ違い部・駅部で停止して走行予定が変化した場合等の所定のタイミングに応じて、走行予定情報Ｒ（進入予定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤ）を、通信装置２６を介してマニュアルで、あるいは車両制御装置２４の制御に基づく路車間通信機２１の自動処理により、中央管制装置１６の演算処理部１６ａへ送信する。
【００７４】
以下、演算処理部１６ａは、前掲図５示すステップＳ１〜Ｓ１２に示す運行ダイヤ作成処理を実行する。
【００７５】
すなわち、本変形例によれば、専用道路４上を走行している車両３から所定のタイミングで走行予定情報Ｒを演算処理部１６ａに対して送信することにより、その都度、専用道路４上の運行ダイヤを作り直すことができる。したがって、専用道路４上において、走行車両３の緊急停止等が発生しても、その緊急停止に係らず専用道路４上を走行する全車両３を、衝突等を起こすことなく専用道路上走行に係る制約条件を満足しながら自動走行させることができ、専用道路４上の運送効率を高く維持することができる。
【００７６】
そして、本実施形態では、一般道路２上を走行する車両３から走行予定情報Ｒを無線入力する手段として、入力部３０のマニュアル操作により中央管制装置１６の演算処理部１６ａへ送信する通信装置２６を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７７】
例えば、図１８に示すように、予め各車両３に搭載されたＧＰＳ受信機能および無線送信機能を有するナビゲーションシステム４０を通信装置として用いることにより、上記走行予定情報Ｒを自動的に中央管制装置１６の演算処理部１６ａに無線送信することも可能である。
【００７８】
すなわち、各車両３に搭載されたナビゲーションシステム４０は、図１８に示すように、人工衛星から送信されたＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて自車両の現在位置を算出する現在位置算出部４１と、自車両の目的位置（目的駅部を含む）の情報を入力する目的位置入力部４２と、現在位置算出部４１により算出された現在位置、目的位置入力部４２から入力された目的位置情報および予め保持された地図等の地理情報に基づいて、上記目的位置までの最適な道路（専用道路４を含む）を選択して例えばグラフィックス表示により表示する最適道路選択表示部４３と、現在位置算出部４１により算出された自車両の現在位置情報および地理情報に基づいて、自車両が専用道路４上の所定の駅部５に対して所定距離ＳＤ前に位置する時に、その駅部５への自車両の進入予定時刻Ｔｓを算出する進入予定時刻算出部４４と、進入予定時刻Ｔｓの算出タイミングに応じて、その進入予定時刻Ｔｓ、自車両の現在位置に応じて定まる進入駅部および目的位置入力部４２から入力された目的駅部（進入・目的駅情報ＯＤ）を含む自車両の走行予定情報Ｒを無線で中央管制装置１６の演算処理部１６ａへ送信する送信部４５とを備えている。
【００７９】
このように構成すれば、一般道路２上を走行している車両３が一般道路２におけるその一般道路２が接続される駅部５に向かっている際において、車両３が進入駅部５から所定距離ＳＤだけ離れた位置に到着した時、進入予定時刻算出部４４により算出された進入予定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤを含む走行予定情報が送信部４５の処理を介して自動的に中央管制装置１６の演算処理部１６ａに送信される。
【００８０】
すなわち、本変形例によれば、各車両３の一般道路２上での走行予定情報をマニュアル操作を行うことなく自動的に送信することができるため、上述した効果に加えて、運転手等の負担を軽減する等の効果が得られる。
【００８１】
そして、本実施形態では、通信装置２６は、携帯電話回線を利用して走行予定情報Ｒを送信しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１９に示すように、一般道路２における専用道路４から所定距離ＳＤ離間した位置の路側に設置されたビーコン（無線・光（電波）発信装置）５０を利用して、演算処理部１６ａへ走行予定情報Ｒを自動的に提供するようにしてもよい。
【００８２】
すなわち、通信装置５１は、図２０に示すように、一般道路２における専用道路４から所定距離ＳＤ離間した路側に設置されたビーコン５０から発信された現在位置情報を含む光信号を受信して自車両の現在位置（専用道路４から所定距離ＳＤ離間している）を把握し、自車両の進入駅部に対する進入時刻Ｔｓを算出する進入時刻算出部５２と、自車両の目的位置（目的駅部を含む）の情報を入力する目的位置入力部５３と、自車両の現在位置に基づく侵入駅部のＩＤ（進入位置ＩＤ）、算出された進入時刻Ｔｓおよび目的駅部のＩＤを含む走行予定情報Ｒを、上記進入時刻Ｔｓ算出タイミングに応じて無線で中央管制装置１６の演算処理部１６ａに自動的に送信する送信部５４とを備えている。
【００８３】
このように構成すれば、一般道路２上を走行している車両３が一般道路２におけるその一般道路２が接続される駅部５に向かっている際において、車両３が進入駅部５から所定距離ＳＤだけ離れた位置に到着した時、ビーコン５０から発信された光信号が通信装置５１の進入時刻算出部５２により受信され、この光信号の現在位置情報に基づいて、侵入駅部５への進入時刻Ｔｓが自動的に算出される。
【００８４】
また、車両３の運転手は予め例えばマニュアルで目的位置入力部５３を操作して目的駅部を含む目的位置を入力しており、進入時刻Ｔｓが算出されると、その算出タイミングに応じて、進入時刻Ｔｓ、進入位置ＩＤおよび目的駅部ＩＤが自動的に無線で中央管制装置１６の演算処理部１６ａに送信される。
【００８５】
すなわち、本変形例においても、各車両３の一般道路２上での走行予定情報をマニュアル操作を行うことなく自動的に送信することができるため、上述した効果に加えて、運転手等の負担を軽減することができる。
【００８６】
なお、本変形例においては、現在位置情報を一般道路２上を走行する車両３に送信する手段として、一般道路２の路側に設置されたビーコンとしたが本発明はこれに限定されるものではない。
【００８７】
例えば、一般道路２における専用道路進入駅部５から所定距離ＳＤだけ離れた位置の路側にセンサやゲート等の車両検出部を設置しておき、この車両検出部が車両３を検出した際に、検出信号を車両３の進入時刻算出部５２に無線で送信するようにしてもよい。
【００８８】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る車両走行システム７０のインフラ施設については、前掲図１に示した車両走行システム１のインフラ施設と略同等であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８９】
図２１は、本実施形態の車両走行システム７０のハードウエア構成を示す図である。なお、図２１に示す車両走行システム７０において、第１実施形態の車両走行システム１のハードウエア構成と略同等の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９０】
本実施形態において、車両制御ユニット１０における通信装置２６は省略されている。
【００９１】
また、中央管制装置１６Ａのメモリ１６ｂには、専用道路４上を走行する各車両（車群）３の基本運行ダイヤ、すなわち、専用道路４上を走行する各車両３の駅部・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部での待機時間を考慮した駅部・すれ違い部出発時刻および目的駅部到着時刻を含む基本運行ダイヤが予め設定されて記憶されており、演算処理部１６ａは、メモリ１６ｂに記憶された基本運行ダイヤ、つまり、駅部・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部出発時刻および目的駅部到着時刻に従って自動走行させるための走行制御信号をローカルコントローラ１３およびループコイル１２を介して専用道路４上の各車両３にそれぞれ個別に送信する処理と、専用道路４上の駅部５およびすれ違い部７に車両３が進入（到着）した際に、その到着時刻が基本運行ダイヤに基づく駅部・すれ違い部到着時刻に対して、例えば所定の許容範囲を超えて大幅に遅延していた場合、基本運行ダイヤを第１実施形態で説明したリアルタイム前向き探索アルゴリズムに基づいて修正する処理（基本運行ダイヤ修正処理）と、修正された基本運行ダイヤに従って自動走行させるための走行制御信号をローカルコントローラ１３およびループコイル１２を介して専用道路４上の各車両３にそれぞれ個別に送信する処理とをそれぞれ行うようになっている。
【００９２】
すなわち、中央管制装置１６の演算処理部１６ａは、専用道路４上の車両３の駅部・すれ違い部到着時刻が基本運行ダイヤに対して所定の許容範囲を超えて大幅に遅延する毎に上記基本運行ダイヤ修正処理を実行するようになっている。
【００９３】
次に、本実施形態の車両走行システム７０の全体動作について、特に、中央管制装置１６Ａ（演算処理部１６ａ）の基本運行ダイヤ修正処理を中心に説明する。なお、以下の説明では、専用道路４上の車両３は、予め設定された速度（標定速度）で走行するように制御されるものとする。
【００９４】
今、一般道路２上から専用道路４に進入して駅部５あるいはすれ違い部７に到着した車両３、あるいは専用道路４上を走行して駅部５あるいはすれ違い部７に進入した車両３が、予め作成された基本運行ダイヤに対して、所定の許容範囲を超えて大幅に遅延していたとすると、中央管制装置１６の演算処理部１６ａは、前掲図５のステップＳ１と同様の制限時間Ｌをメモリ１６ｂから入力し（ステップＳ２０）、メモリ１６ｂに記憶された基本運行ダイヤおよび遅延量に基づいて、遅延車両３ａの遅延ダイヤ情報（各駅部・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部出発時刻および目的駅部到着時刻）を求める（図２２；ステップＳ２１）。
【００９５】
次いで演算処理部１６ａは、メモリ１６ｂから基本運行ダイヤを読み出し、基本運行ダイヤを、上記ステップＳ２１で求められた遅延車両３ａに係る遅延情報（各駅部・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部出発時刻および目的駅部到着時刻）に基づいて修正前遅延ダイヤに変更する（ステップＳ２２）。
【００９６】
そして、演算処理部１６ａは、変更された修正前遅延ダイヤにおいて、第１実施形態と同様のリアルタイム前向き探索アルゴリズムを用いることにより、上記遅延車両３ａに起因したダイヤ上の衝突等を防止するためのダイヤ修正処理を実行する（ステップＳ２３；前掲図５、ステップＳ４〜ステップＳ８参照）。
【００９７】
すなわち、遅延車両３ａに基づく衝突状態を回避するために待機させる車両を、所定の評価基準に基づく評価値により探索して決定していくことにより、衝突の無い基本運行ダイヤをそれぞれ作成してメモリ１６ｂに保存する。
【００９８】
そして、演算処理部１６ａは、最も評価値が高くなるように修正された基本運行ダイヤをメモリ１６ｂから最適基本運行ダイヤとして抽出し（ステップＳ２４）、抽出した最適基本運行ダイヤ、すなわち、駅部・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部出発時刻、および目的駅部到着時刻を含む走行制御信号をローカルコントローラ１３およびループコイル１２を介して専用道路４上の各車両３ａ１〜３ａ１２にそれぞれ個別に送信して（ステップＳ２５）、処理を終了する。
【００９９】
このとき、専用道路４上を走行する各車両３の車両制御装置２４は、ループコイル１２および路車間通信機２１を介して送信されてきた走行制御信号、すなわち最適運行ダイヤに応じて自車両を駆動制御することにより、専用道路４上の車両３を、最適運行ダイヤに従って衝突することなく自動走行させることができる。
【０１００】
以上述べたように、本実施形態の車両走行システム７０によれば、一般道路２上から専用道路４に進入して駅部５・すれ違い部７に到着した車両３、あるいは専用道路４上を走行して駅部５・すれ違い部７に進入した車両３が、予め作成された基本運行ダイヤに対して、所定の許容範囲を超えて大幅に遅延していた場合でも、この遅延情報に基づいて基本運行ダイヤを修正することにより、専用道路４上において、遅延車両３ａと他の車両３とを衝突させることなく自動走行させることができ、安全性かつ運送効率の高い車両走行システムを提供することができる。
【０１０１】
なお、本実施形態における基本運行ダイヤ修正処理においては、駅部５あるいはすれ違い部７における車両待機による衝突回避処理だけではなく、第１実施形態と同様に、走行速度制御による衝突回避処理も可能である。
【０１０２】
また、本実施形態においても、車両遅延に基づいて生じた専用道路上の走行制約条件を満足しない車両を発見・特定し、その車両が上記走行制約条件を満足するように上記待機制御処理あるいは走行制御処理を行うことにより、専用道路４上の運送効率を高く維持することができる。
【０１０３】
なお、第１および第２実施形態においては、専用道路を、駅部およびすれ違い部を有する単線としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ネットワーク化された自動専用道路網（単線・複線混在）についても本発明の車両走行システムを適用可能である。
【０１０４】
また、第１および第２実施形態では、専用道路上の複数の所定の区間を、駅部およびすれ違い部としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両の待機部や車両の分流・合流部なども含まれる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の車両走行システムおよび車両自動走行方法によれば、専用道路を走行する複数の車両の運行ダイヤを、各車両の走行予定情報に基づいて自動的に作成または修正し、作成または修正した運行ダイヤに従って各車両を専用道路上で自動走行させることができるため、固定ダイヤに従って各車両を自動走行させる場合と比べて、需要の変化等に容易に対応できる柔軟性の高い車両走行システムおよび自動走行方法を提供することができる。
【０１０６】
また、本発明によれば、運行ダイヤを自動作成または修正する際に、その作成または修正用アルゴリズムに必要な評価基準を任意に設定することができるため、例えば最大遅れ時間の確保等のダイヤ走行で得られる利点を満足するような評価基準を設定することにより、上記評価基準に対して最適な運行ダイヤを生成することができる。したがって、固定ダイヤを持つことなく、その固定ダイヤの利点を併せ持つ車両走行システムおよび車両自動走行方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両走行システムのインフラ施設を模式的に示す図。
【図２】図１に示す車両走行システムのハードウエア構成を示す図。
【図３】図２に示す通信装置の機能ブロック構成を示す図。
【図４】インフラ施設における一般道路走行車両から無線で走行予定情報が中央管制装置に送信された状態を示す図。
【図５】第１の実施の形態に係る図２に示す中央管制装置の演算処理部の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図６】図５のステップＳ１〜ステップＳ３が終了した際の各車両の各駅部・すれ違い部での目標到着時間に基づく予定ダイヤを示す図。
【図７】ステップＳ４における衝突点を予定ダイヤ上で示す図。
【図８】ステップＳ６〜Ｓ７に基づく運行ダイヤの状態（状態１）を示す図。
【図９】ステップＳ６〜Ｓ７に基づく運行ダイヤの状態（状態２）を示す図。
【図１０】選択された状態１の運行ダイヤにおける次の衝突点を示す図。
【図１１】ステップＳ６〜Ｓ７に基づく運行ダイヤの状態（状態３）を示す図。
【図１２】ステップＳ６〜Ｓ７に基づく運行ダイヤの状態（状態４）を示す図
【図１３】専用道路上での走行制約条件を満足する運行ダイヤの一例を示す図。
【図１４】閑散時（平均到着時間間隔７００秒）での予定ダイヤを示す図。
【図１５】最低車間ヘッドを３０秒以内とした場合の閑散時最適運行ダイヤを示す図。
【図１６】ピーク時（平均到着時間間隔２００秒）での予定ダイヤを示す図。
【図１７】最低車間ヘッドを３０秒以内とした場合のピーク時最適運行ダイヤを示す図。
【図１８】第１の実施の形態の変形例に係るナビゲーションシステムの機能ブロック構成を示す図。
【図１９】インフラ施設における一般道路走行車両からビーコンを介して無線で走行予定情報が中央管制装置に送信された状態を示す図。
【図２０】第１の実施の形態の変形例に係る通信装置の機能ブロック構成を示す図。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る車両走行システムのハードウエア構成を示す図。
【図２２】第２の実施の形態に係る図２１に示す中央管制装置の演算処理部の処理の一例を示す概略フローチャート。
【符号の説明】
１、７０ 車両走行システム
２ 一般道路
３ 車両
４ 専用道路
５ 駅部
７ すれ違い部
１０ 車両制御ユニット
１１ レーン検知用磁気ネイル
１２ 通信用ループコイル
１３ ローカルコントローラ
１５ 走行制御ユニット
１６、１６Ａ 中央管制装置
１６ａ 演算処理部
１６ｂ メモリ
２０ 車車間通信機
２１ 路車間通信機
２２ 磁気センサ
２３ バス
２４ 車両制御装置
２５ 管理装置
２６ 通信装置
３０ 入力部
３１ 送受信部

Claims (10)

1. 複数の所定の区間を有する専用道路上で複数の車両を自動走行させる車両走行システムであって、
   前記各車両にそれぞれ搭載され、前記専用道路上においで前記各車両が次に一般道路より進入もしくは発車する所定区間、その予定時刻および目的区間を含む走行予定情報を送信する走行予定情報送信手段と、
   前記各車両の走行予定情報送信手段から送信された走行予定情報に基づいて、前記各車両が前記専用道路上の各所定区間に到着する時刻、その各所定区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含む専用道路上の運行ダイヤを、前記各車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足するように自動的に作成する運行ダイヤ自動作成手段と、
   作成された運行ダイヤに従って前記各車両を前記専用道路上で自動走行させる自動走行手段と、を備えたことを特徴とする車両走行システム。
2. 前記複数の車両における前記一般道路上を所定区間へ向けて走行している車両に搭載された走行予定情報送信手段は、自車両が前記所定区間に対して所定距離に位置する際に自車両の走行予定情報を前記運行ダイヤ自動作成手段に送信する手段を含み、
   前記複数の車両における前記専用道路上の車両に搭載された走行予定情報送信手段は、前記一般道路上を走行する車両からの前記走行予定情報の送信タイミングに応じて、自車両の走行予定情報をそれぞれ前記運行ダイヤ自動作成手段に送信する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両走行システム。
3. 前記走行制約条件は前記専用道路上を自動走行する複数の車両の衝突を回避、追い越し可否および最低車頭時間間隔等の条件を含むことを特徴とする請求項１または２記載の車両走行システム。
4. 前記運行ダイヤ自動作成手段は、前記専用道路上の車両を所定区間において所定時間待機、もしくは徐行させることにより前記各車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足するように走行できる運行ダイヤを自動作成する手段である請求項１または２に記載の車両走行システム。
5. 前記運行ダイヤ自動作成手段は、リアルタイム探索アルゴリズムを用いて前記各車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足する運行ダイヤをオンラインで自動作成する手段である請求項１または２に記載の車両走行システム。
6. 前記リアルタイム探索アルゴリズムは、前記各車両の各走行予定情報に基づく予定ダイヤ上において前記専用道路上の走行制約条件に適合しない点を時間方向手前より順に検索し、
   走行制約条件不適合が発見された場合、前記走行制約条件不適合を回避できる複数の車両のダイヤ変更状態を演算し、演算された複数の車両ダイヤ変更状態を、所定の評価基準に基づく評価値により評価して何れの車両ダイヤ変更状態が優先であるかを判断し容量範囲内で記憶し、
   以下、与えられた制限時間の中で前記演算処理、評価処理および判断処理を繰り返し行って探索し前記所定の評価基準にとって最適な運行ダイヤを時間方向手前から順次作成していくアルゴリズムであることを特徴とする請求項５に記載の車両走行システム。
7. 前記リアルタイム探索アルゴリズムは、前記評価値として、現在までの探索ルート上の全ての評価値と、先々の運行ダイヤまでの探索ルートにおいて想定される評価値の予測値とを統合した値を用いる発見的最適解探索アルゴリズムである請求項６に記載の車両走行システム。
8. 複数の所定の区間を有する専用道路上で複数の車両を、各所定区間に到着する時刻、その各所定区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含む基本運行ダイヤに従って自動走行させる車両走行システムであって、
   前記各車両にそれぞれ搭載され、自車両が前記基本運行ダイヤに対して所定の許容幅を超えて前記所定区間に一般道路より進入する際、もしくは一般道路より進入する少し前に、その基本運行ダイヤに対する遅延量を含む遅延情報を前記各車両から送信する遅延情報送信手段と、
   前記複数の車両における少なくとも１つの車両の遅延情報送信手段から送信された遅延情報に基づいて、リアルタイム検索アルゴリズムを用い前記基本運行ダイヤにおいて、前記専用道路の車両を所定区間において所定時間待機、もしくは徐行させることにより前記車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足するような運行ダイヤを自動作成する運行ダイヤ自動修正手段と、
   修正された運行ダイヤに従って前記車両を前記専用道路上で自動走行させる自動走行手段と、を備えたことを特徴とする車両走行システム。
9. 複数の所定の区間を有する専用道路上で複数の車両を自動走行させる車両自動走行方法であって、
   前記専用道路上において前記各車両が次に一般道路より進入する所定区間、その進入予定時刻および目的区間を含む走行予定情報を前記各車両から送信するステップと、
   前記各車両から送信された走行予定情報に基づいて、前記各車両が前記専用道路上の各所定区間に到着する時刻、その各所定区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含む専用道路上の運行ダイヤを、前記各車両が当該専用道路上の走行制約条件を満足するように自動的に与えられた制限時間以内で時間方向手前から順次作成するステップと、
   作成された運行ダイヤに従って前記各車両を前記専用道路上で自動走行させるステップとを備えることを特徴とする車両自動走行方法。
10. 複数の所定の区間を有する専用道路上で複数の車両を、各所定区間に到着する時刻、その各所定区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含む基本運行ダイヤに従って自動走行させる車両自動走行方法であって、
    自車両が前記基本運行ダイヤに対して所定の許容幅を超えて前記所定区間に一般道路より進入する際、もしくは一般道路より進入する少し前に、その基本運行ダイヤに対する遅延量を含む遅延情報を各車両から送信するステップと、
    前記複数の車両における少なくとも１つの車両から送信された遅延情報に基づいて、リアルタイム検索アルゴリズムを用い前記基本運行ダイヤから、前記専用道路の車両を所定区間において所定時間待機、もしくは徐行させることにより前記車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足するような運行ダイヤを自動作成するステップと、
    修正された運行ダイヤに従って前記車両を前記専用道路上で自動走行させるステップと、を備えることを特徴とする車両自動走行方法。

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