JP5917170B2 - 車両運用計画作成装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、車両の運行計画、検査計画、清掃計画を作成する車両運用計画作成装置に関する。

鉄道では、運用する各車両に対して、検査、清掃および運行などを加味した運用計画を作成する必要がある。従来、鉄道においては、各車両に対する検査計画、清掃計画および運行計画などは、それぞれを各担当者が担当分の制約に沿って作成する。しかしながら、実際には、検査、清掃および運行の各担当者間でお互いの制約などを意見交換しながら、最終的な運用計画を作成しなければならない。このため、たとえば、運行計画など後で計画を立てる担当者は、先に計画を作成した検査あるいは清掃の担当者に計画の作り直しを依頼するなど後戻り作業が発生することがあり、運用計画の作成には多大な時間とコストが必要となっていることが実状である。

特開２００９−１０７４４３号公報

従来は、検査計画、清掃計画および運行計画の順に作成され、また各々は個別に作成させることが多く、運行計画の作成作業で最適な計画が作成できない場合は、せっかく手間をかけて作成した検査計画、清掃計画の修正も行わなければならず、手戻りの発生と余計な時間がかかってしまう。このため、検査計画、清掃計画、運行計画全体を効率良く、最適な車両の運用計画を作成できる車両運用計画作成装置が求められていた。

実施形態によれば、車両運用計画作成装置は、第１の設定手段と、第１の作成手段と、第２の設定手段と、第２の作成手段と、第３の作成手段とを有する。第１の設定手段は、車両を検査するための制約としての検査制約条件を設定する。第１の作成手段は、第１の設定手段により設定された検査制約条件に応じて車両に対する検査計画を作成する。第２の設定手段は、車両を清掃するための制約として清掃制約条件を設定する。第２の作成手段は、第１の作成手段で作成した検査計画に第２の設定手段により設定された清掃制約条件を適用した清掃計画を作成する。第３の設定手段は、車両を運行するための制約としての運行制約条件を設定する。第３の作成手段は、第２の作成手段で作成した清掃計画に第３の設定手段により設定された運行制約条件を適用した運用計画を作成する。

図１は、車両運用計画作成装置のハードウエア構成例を示す図である。 図２は、車両運用計画作成装置において運用計画を作成するための処理機能を概略的に示す図である。 図３は、運用計画の作成処理を説明するためのフローチャートである。 図４は、車両運用計画作成装置における翌日出庫確認機能（出庫計画の再作成機能）を概略的に説明するための図である。 図５は、出庫計画の再作成処理の流れを説明するためのフローチャートである。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
まず、本実施の形態に係る車両運用作成装置の構成について説明する。
図１は、車両運用計画作成装置１のハードウエア構成例を示す図である。図１に示す構成例では、車両運用計画作成装置１は、コンピュータ（電子計算機）とコンピュータに接続される周辺機器により構成される。車両運用計画作成装置１のコンピュータは、プロセッサがソフトウエアを実行することにより様々な処理を実現する。図１に示すように、車両運用計画作成装置１のコンピュータは、プロセッサ（ＣＰＵ）１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４、ＨＤＤ１５、およびネットワークインターフェース１６を有する。また、車両運用計画作成装置１は、コンピュータにインターフェースを介して接続される操作部１７、表示部１８、および、プリンタ１９なども有する。なお、車両運用計画作成装置１は、複数のコンピュータを接続したシステムとして実現しても良い。たとえば、後述する設定情報あるいは作成した計画などは、外部装置としてのサーバ装置などに記憶するようにしても良い。

プロセッサ１１は、当該車両運用計画作成装置１内の各部を制御する。プロセッサ１１は、ＲＡＭ１３を使用して、ＲＯＭ１２、不揮発性メモリ１４あるいはＨＤＤ１５に記憶されているプログラムを実行することにより、様々な処理機能を実現する。ＲＯＭ１２は、書換え不可な不揮発性のメモリであり、当該コンンピュータの基本的な動作司る制御プログラムおよび制御データなどが記憶される。ＲＡＭ１３は、たとえば、プロセッサ１１が処理を実行する場合に利用するワークキングメモリである。不揮発性メモリ１４は、書換え可能な不揮発性のメモリである。不揮発性メモリ１４には、たとえば、更新可能な制御プログラムあるいは設定情報などが記憶される。ＨＤＤ１５は、大容量の書換え可能な不揮発性のメモリである。ＨＤＤ１５には、たとえば、各種の計画を作成するための制約条件、あるいは、作成した計画などが記憶される。ネットワークインターフェース１６は、ネットワークに接続するためのインターフェースである。ネットワークインターフェース１６は、ネットワークを介して外部装置から情報を取得したり、作成した計画などの情報を外部装置へ出力するためのネットワークに接続する。

操作部１７は、オペレータが情報を入力する装置である。たとえば、オペレータは、操作部により作成する計画に反映させたい情報を入力する。表示部１８は、オペレータに対して情報を表示する装置である。たとえば、表示部１８は、作成した計画のアウトプットとして、作成した計画などの情報を表示する。プリンタ１９は、紙などの記録媒体に画像を形成する。プリンタ１９は、たとえば、作成した計画のアウトプットとして、作成した計画を紙などの記録媒体にプリントする。

次に、車両運用計画作成装置１における車両運用計画の作成機能について説明する。
図２は、車両運用計画作成装置１において運用計画を作成するための処理機能を概略的に示す図である。
車両運用計画作成装置１は、プロセッサ１１がプログラムを実行することにより運用計画の作成機能を実現する。車両運用計画作成装置１は、車両運用計画の作成機能（運用計画作成部）として、検査計画部１０１、清掃計画部１０２、および、運行計画部１０３を有する。検査計画部１０１、清掃計画部１０２および運行計画部１０３は、それぞれに与えられる制約条件（必ず守るべき条件）および希望条件（可能であれば守ることが望ましい条件）に基づいて、検査計画、清掃計画および運行計画を作成する。

各計画部１０１、１０２、１０３は、それぞれ車両に対する検査条件、清掃条件、運行条件、および、前段の計画部で作成した計画そのものを制約条件とし、担当者が操作部１７により入力する条件を希望条件として、検査計画、清掃計画、運行計画を作成する。各計画部１０１、１０２、１０３は、与えられた制約条件を必ず満たし、かつ、できる限り希望条件を満たした組合せを短時間で網羅的に求めるアルゴリズムにより各計画を作成する。たとえば、各計画部１０１、１０２、１０３において各計画を作成するアルゴリズムは、制約条件の違反を０とし、かつ、希望条件の違反を最小化する最適化処理のアルゴリズムが適用できる。

車両に対する検査として守るべき条件が検査制約条件１２１であり、車両に対する清掃として守るべき条件が清掃制約条件１２２であり、車両の運行として守るべき条件が運行制約条件１２３である。車両運用計画作成装置１は、検査制約条件１２１、清掃制約条件１２２、および、運行制約条件１２３を設定情報としてＨＤＤ１５などの記憶装置に記憶するものとする。また、車両運用計画作成装置１は、ネットワークなどにより接続する外部装置に記憶した検査制約条件１２１、清掃制約条件１２２、および、運行制約条件１２３を参照するようにしても良い。また、希望条件１３１、１３２、１３３は、計画作成の担当者が可能であれば実現したい条件であり、たとえば、計画作成の担当者が操作部１７により入力する。

たとえば、検査制約条件１２１は、検査項目そのものに対する制限であり、たとえば、実施可能場所、所要時間、検査周期などがある。検査に関する希望条件（希望検査条件）１３１は、たとえば、検査を実施したい場所、あるいは、検査を実施したい日時などである。また、清掃制約条件１２２は、清掃項目そのものに対する制限であり、たとえば、実施可能場所、所要時間、清掃周期などがある。清掃に関する希望条件（希望清掃条件）１３２は、たとえば、清掃を実施したい場所、あるいは、清掃を実施したい日時などである。また、運行制約条件１２３は、運行そのものに対する制限であり、たとえば、運行に対して一意に決まる場所および時間などがある。運行に関する希望条件（希望運行条件）１３３は、たとえば、特定の車両に特定の運行を充てたいなどの情報である。

また、各計画部１０１、１０２、１０３は、検査、清掃、運行などの制約条件に加えて、既に作成した計画（前段の計画部で作成した計画）そのものも制約条件とする。たとえば、図２に示す構成例のように、検査計画、清掃計画、および、運行計画の順で計画を作成する車両運用計画作成装置１は、清掃計画部１０２は、清掃制約条件だけでなく、検査計画部１０１で作成した検査計画も守るべき制約条件とする。また、運行計画部１０３は、運行制約条件だけでなく、清掃計画部１０２で作成した清掃計画（検査及び清掃計画）も守るべき制約条件とする。

ただし、検査計画部１０１、清掃計画部１０２、および、運行計画部１０３は、それぞれが個別に動作することも可能である。つまり、検査計画部１０１、清掃計画部１０２、および、運行計画部１０３は、他の計画部が作成する計画を制約条件とせずに、それぞれが独立して検査計画、清掃計画、運行計画を作成することも可能である。さらに、検査計画部１０１、清掃計画部１０２、および、運行計画部１０３による検査計画、清掃計画および運行計画の作成順序は、任意の順番（たとえば、担当者が指定する順番）に変更できるようにしても良い。

図２に示す構成例では、清掃計画部１０２は、検査計画部１０１により検査計画を作成した後に検査計画を加味した清掃計画を作成する。つまり、清掃計画部１０２は、清掃制約条件と検査計画部１０１により作成した検査計画とを満たす清掃計画を作成することが必要である。このため、清掃計画部１０２は、清掃制約条件と検査計画とを満たす清掃計画が作成できるか否かを判断する。

清掃制約条件と検査計画とを満たす清掃計画が作成できない場合、車両運用計画作成装置１は、再度、検査計画を作成し直す。検査計画部１０１は、検査制約条件と希望検査条件とを加味して検査計画を作成する。検査制約条件が変更できないものとすると、車両運用計画作成装置１は、希望検査条件の再入力を受付ける。希望検査条件が再入力されると、検査計画部１０１は、再入力された希望検査条件を加味した検査計画を作成し直す。このような処理により、車両運用計画作成装置１は、清掃制約条件と検査計画とを満たす清掃計画が作成できるまで検査計画の再作成を繰り返し実行する。

また、運行計画部１０３は、運行制約条件と清掃計画部１０２により作成した清掃計画とを満たす運行計画を作成することが必要である。このため、運行制約条件と清掃計画とを満たす運行計画が作成できない場合、車両運用計画作成装置１は、再度、清掃計画を作成し直す。検査制約条件と清掃制約条件とが変更できないものであるとすると、車両運用計画作成装置１は、希望清掃条件、あるいは、希望検査条件の再入力を受付ける。希望清掃条件あるいは希望検査条件が再入力されると、清掃計画部１０２あるいは検査計画部１０１は、再入力された希望清掃条件あるいは希望検査条件を加味した清掃計画あるいは検査計画を作成し直す。このような処理により、車両運用計画作成装置１は、検査制約条件と清掃制約条件と清掃計画（清掃及び検査計画）とを満たす運行計画が作成できるまで清掃計画あるいは検査計画の再作成を繰り返し実行する。

運行計画を作成するためには、必ず守らなければならない運行制約条件（例えば、運行の場所と場所のつながり）と、希望運行条件（可能ならばある車両にある運行を割当てたいといった希望的な制約）とが存在する。検査計画部１０１および清掃計画部１０２においては、必ず守らなければならない運行制約条件を満たすように、仮の運行計画を割当てて検査計画あるいは清掃計画を作成するようにしても良い。このような処理により、運行計画部１０３が運行計画を作成する場合に、運行制約条件を満たせないような計画が作成されてしまうことを検査計画あるいは清掃計画の作成時点で予め予防することが可能となる。

次に、運用計画を作成する処理の流れについて説明する。
図３は、運用計画の作成処理を説明するためのフローチャートである。
車両運用計画作成装置１は、操作部１７による操作に応じて運用計画の作成を開始する。運用計画を作成する場合、車両運用計画作成装置１のプロセッサ１１は、まず、検査計画を作成する処理（検査計画作成処理）を実施する。プロセッサ１１は、検査制約条件を取得する（ステップＳ１１）。プロセッサ１１は、検査制約条件をＨＤＤ１５から読み出す。また、プロセッサ１１は、ネットワークインターフェースを介して通信可能な外部装置から検査制約条件を取得しても良い。また、プロセッサ１１は、操作部１７により希望検査条件の入力を受け付ける（ステップＳ１２）。たとえば、検査計画において検査の担当者が希望する条件があれば、操作部１７により希望検査条件が入力される。なお、希望検査条件が無い場合には、希望無しである旨を操作部１７により入力させるようにしても良い。

検査制約条件と希望検査条件とを取得すると、プロセッサ１１は、検査制約条件を満たし、かつ、希望検査条件をできるだけ満足するような検査計画を作成する（ステップＳ１３）。このような検査計画の作成は、検査制約条件の違反を０とし、かつ、希望検査条件の違反を最小化する最適化のアルゴリズムにより実現される。プロセッサ１１は、作成した検査計画をアウトプットする（ステップＳ１４）。たとえば、プロセッサ１１は、作成した検査計画をＨＤＤ１５に保存し、保存した検査計画を表示部に表示する。また、プロセッサ１１は、作成した検査計画をインターフェースを介して接続されるプリンタによりプリントするようにしても良い。

また、プロセッサ１１は、アウトプットされた検査計画の修正要求を受け付ける（ステップＳ１５）。たとえば、アウトプットされた検査計画に修正を希望する点があれば、操作部１７により修正点が入力される。なお、検査計画に修正点が無い場合には、修正無し（あるいは検査計画の確定）である旨を操作部１７により入力させるようにしても良い。修正点が入力された場合、プロセッサ１１は、入力された修正点を希望検査条件に反映させて、上記ステップＳ１２からＳ１５の処理を実行する。また、プロセッサ１１は、入力された修正点を検査制約条件として検査計画を再計画するようにしても良い。また、修正点が入力された場合、再作成した検査計画において入力された修正点に関連する事項は、強調表示させたり、別の色で表示したりするようにして良い。

検査計画が確定すると（ステップＳ１５、ＮＯ）、プロセッサ１１は、清掃計画を作成する処理（清掃計画作成処理）を実施する。ここで、プロセッサ１１は、作成した検査計画を反映させた清掃計画を作成する。本実施の形態において、プロセッサ１１は、検査計画を作成するために、清掃を独立して実施するための清掃制約条件だけでなく、検査計画そのものも制約条件とする。つまり、プロセッサ１１は、清掃を独立して実施するための清掃制約条件と検査計画とを制約条件として清掃計画（清掃及び検査計画）を作成する。

すなわち、プロセッサ１１は、清掃を独立して実施するための清掃制約条件を取得する（ステップＳ１６）。たとえば、プロセッサ１１は、清掃制約条件をＨＤＤ１５から読み出す。また、プロセッサ１１は、ネットワークインターフェース１６を介して通信可能な外部装置から清掃制約条件を取得しても良い。さらに、プロセッサ１１は、操作部１７により希望検査条件の入力を受け付ける（ステップＳ１７）。たとえば、清掃計画の作成において清掃の担当者が希望する条件があれば、操作部１７により希望清掃条件が入力される。なお、希望清掃条件が無い場合には、希望無しである旨を操作部１７により入力させるようにしても良い。

清掃制約条件と希望清掃条件とを取得すると、プロセッサ１１は、清掃制約条件および検査計画を満たし、かつ、希望清掃条件をできるだけ満足するような清掃計画（清掃及び検査計画）を作成する（ステップＳ１８）。このような清掃計画の作成は、清掃制約条件及び検査計画の違反を０とし、かつ、希望清掃条件の違反を最小化する最適化のアルゴリズムにより実現される。プロセッサ１１は、清掃制約条件および検査計画を制約条件とした清掃計画が作成できた場合（ステップＳ１９、ＹＥＳ）、作成した清掃計画をアウトプットする（ステップＳ２０）。たとえば、プロセッサ１１は、作成した清掃計画をＨＤＤ１５に保存し、保存した清掃計画を表示部１８に表示する。また、プロセッサ１１は、作成した清掃計画をインターフェースを介して接続されるプリンタによりプリントするようにしても良い。

また、プロセッサ１１は、アウトプットされた清掃計画の修正要求を受け付ける（ステップＳ２１）。たとえば、アウトプットされた清掃計画に修正を希望する点があれば、操作部１７により修正点が入力される。なお、清掃計画に修正点が無い場合には、修正無し（あるいは清掃計画の確定）である旨を操作部１７により入力させるようにしても良い。修正点が入力された場合、プロセッサ１１は、入力された修正点を希望清掃条件に反映させて、上記ステップＳ１７からＳ２１の処理を実行する。また、プロセッサ１１は、入力された修正点を制約条件として清掃計画を再作成するようにしても良い。また、修正点が入力された場合、再作成した清掃計画において入力された修正点に関連する事項は、強調表示あるいは別の色で、表示部１８に表示したり、用紙にプリントしたりするようにして良い。

また、清掃制約条件および検査計画を制約条件とした清掃計画が作成できなかった場合（ステップＳ１９、ＮＯ）、プロセッサ１１は、希望検査条件の再入力を促し、上記ステップＳ１２へ戻り、検査計画を作成し直す。この場合、プロセッサ１１は、検査制約条件、清掃制約条件、および、再入力される希望検査条件を加味して検査計画を作成する。なお、検査制約条件および清掃制約条件を満たす計画が不可能である場合、プロセッサ１１は、制約条件が実現不可である旨を報知し、運用計画の作成処理を中止するようにしても良い。

再入力された希望検査条件を加味した検査計画を作成すると、プロセッサ１１は、再び希望清掃条件の入力を受け付ける。希望検査条件が再入力されると、プロセッサ１１は、再入力された希望清掃条件を加味した清掃計画（検査および清掃計画）を作成し直す。このような処理により、車両運用計画作成装置１は、清掃制約条件と検査計画（検査制約条件を満たす計画）とを満たす清掃計画が作成できるまで検査計画の再作成を繰り返し実行する。

清掃計画が確定すると（ステップＳ２１、ＮＯ）、プロセッサ１１は、運用計画（検査、清掃及び運行計画）を作成する処理（運行計画作成処理）を実施する。ここで、プロセッサ１１は、運用計画として、作成した清掃計画を反映させた運行計画を作成する。本実施の形態において、プロセッサ１１は、運用計画を作成するために、運行そのものに関する制約としての運行制約条件だけでなく、清掃計画そのものも制約条件とする。つまり、プロセッサ１１は、運行そのものに関する制約と清掃計画とを守るべき制約条件として、運用計画（検査、清掃及び運行計画）を作成する。

すなわち、プロセッサ１１は、運行そのものに関する制約としての運行制約条件を取得する（ステップＳ２２）。たとえば、プロセッサ１１は、運行制約条件をＨＤＤ１５から読み出す。また、プロセッサ１１は、ネットワークインターフェース１６を介して通信可能な外部装置から運行制約条件を取得しても良い。さらに、プロセッサ１１は、操作部１７により希望運行条件の入力を受け付ける（ステップＳ２３）。たとえば、運用計画の作成において運行の担当者が希望する条件があれば、操作部１７により希望運行条件が入力される。なお、希望運行条件が無い場合には、希望無しである旨を操作部１７により入力させるようにしても良い。

運行制約条件と希望運行条件とを取得すると、プロセッサ１１は、運行制約条件および清掃計画を満たし、かつ、希望運行条件をできるだけ満足するような運用計画（検査、清掃及び運行計画）を作成する（ステップＳ２４）。このような運用計画の作成は、運行制約条件及び清掃計画の違反を０とし、かつ、希望運行条件の違反を最小化する最適化のアルゴリズムにより実現される。プロセッサ１１は、運行制約条件および清掃計画を制約条件とした運用計画が作成できた場合（ステップＳ２５、ＹＥＳ）、作成した運用計画をアウトプットする（ステップＳ２６）。たとえば、プロセッサ１１は、作成した運用計画をＨＤＤ１５に保存する。プロセッサ１１は、作成した計画のアウトプットとして、作成した運用計画を表示部１８に表示したり、インターフェースを介して接続されるプリンタにより紙にプリントしたりする。

また、プロセッサ１１は、アウトプットされた運用計画の修正要求を受け付ける（ステップＳ２６）。たとえば、アウトプットされた運用計画に修正を希望する点があれば、操作部１７により修正点が入力される。なお、運用計画に修正点が無い場合には、修正無し（あるいは運用計画の確定）である旨を操作部１７により入力させるようにしても良い。修正点が入力された場合、プロセッサ１１は、入力された修正点を希望運行条件に反映させて、上記ステップＳ２３からＳ２７の処理を実行する。また、プロセッサ１１は、入力された修正点を制約条件として運用計画を再作成するようにしても良い。また、修正点が入力された場合、再作成した運用計画において入力された修正点に関連する事項は、強調表示あるいは別の色で、表示部１８に表示したり、用紙にプリントしたりするようにして良い。

また、運行制約条件および清掃計画を制約条件とした運用計画が作成できなかった場合（ステップＳ２５、ＮＯ）、プロセッサ１１は、希望検査条件あるいは希望清掃条件の再入力を促し、上記ステップＳ１２へ戻り、検査計画および清掃計画を作成し直す。この場合、プロセッサ１１は、検査制約条件、清掃制約条件、および、運行制約条件に対して、再入力される希望検査条件あるいは希望制約条件を加味して運用計画を作成する。なお、検査制約条件、清掃制約条件および運行制約条件を満たす計画が不可能である場合、プロセッサ１１は、制約条件が実現不可である旨を報知し、運用計画の作成処理を中止するようにしても良い。

清掃計画を再作成すると、プロセッサ１１は、再び希望運行条件の入力を受け付ける。希望運行条件が再入力されると、プロセッサ１１は、再入力された希望運行条件を加味した運用計画（検査、清掃および運行計画）を作成し直す。このような処理により、車両運用計画作成装置１は、運行制約条件と清掃計画（検査制約条件および清掃制約条件を満たす計画）とを満たす運用計画を作成する（ステップＳ２８）。上述のような処理によれば、操作者は、希望条件あるいは修正などを繰り返し入力することにより、満足できる運用計画を容易に作成できる。

上記のように、車両運用計画作成装置は、検査制約条件を満たし、かつ、希望検査条件をできるだけ満たす検査計画を作成し、作成した検査計画と清掃制約条件とを満たし、かつ、希望清掃条件をできるだけ満たす清掃計画を作成し、作成した清掃計画と運行制約条件とを満たし、かつ、希望運行条件をできるだけ満たす運行計画（運用計画）を作成するようにしたものである。これにより、車両運用計画作成装置では、検査、清掃および運行の様々な条件に合致した車両の運用を簡単に作成することができる。

なお、車両の運用計画を作成するためには、必ず守らなければならない運行制約条件（例えば、運行の場所と場所のつながり）と希望運行条件（可能ならばある車両にある運行を割当てたいといった希望的な制約）とが存在する。このため、検査計画部１０１および清掃計画部１０２としてのプロセッサ１１は、必ず守らなければならない運行制約条件を満たすように、仮の運行計画を割当てて検査計画あるいは清掃計画を作成するようにしても良い。このような処理によれば、運行計画部１０３としてのプロセッサ１１が運行計画を作成する場合、運行制約条件を満たせないような計画が作成されてしまうことを検査計画あるいは清掃計画の作成時点で予め予防することが可能となる。

次に、運用計画の練り直し処理（運用計画の再作成処理）について説明する。
たとえば、鉄道などでは、実際の業務において、ダイヤ乱れが発生するなどの不慮の事態が発生することがある。不慮の事態が発生すると、当然ながら、車両運用計画作成装置１が作成した運用計画通りに業務（車両の運用）を遂行できないケースが多くなる。このような場合に、車両運用計画作成装置１は、運用計画を練り直す機能を有する。たとえば、鉄道などの交通機関では、ダイヤ乱れが発生した場合、さしあたり輸送力の確保が最も優先される事柄である。本車両運用計画作成装置１は、ダイヤ乱れが発生して計画された場所に車両が到達できずに終車（１日の業務を終了）を迎えた場合、どの車両にどの運行を割当て、第１運行を確保するかといった翌日出庫を確認する機能、つまり、翌日の出庫（運用）計画を再作成する機能を有する。

図４は、車両運用計画作成装置１における翌日出庫確認機能（出庫計画の再作成機能）を概略的に説明するための図である。
車両運用計画作成装置１は、出庫計画の再作成機能（出庫計画の再作成部）１６０を有する。出庫計画の再作成機能１６０は、運用計画の作成機能と同様に、プロセッサ１１がプログラムを実行することにより実現される機能であるものとする。図４に示すように、車両運用計画作成装置１の出庫計画の再作成部１６０は、元の計画である元の運用計画１６１と実際の運用で発生した乱れを含む各車両の留置位置情報１６２と制約条件１６３とに基づいて、翌日の出庫計画（再作成した運用計画）１６４を再作成する。

各車両に対する留置位置情報１６２は、外部装置から情報を取得するものとする。また、夜間回送（通常の運行以外の運行）などを使って車両を移動させる事にも対応できるように、操作員が留置位置を操作部１７により変更入力して確定することも可能としても良い。なお、制約条件１６３は、運行制約条件、および、検査の法定周期切れの車両を運用しないといった検査制約条件も含む。

図５は、出庫計画の再作成処理の流れを説明するためのフローチャートである。
ダイヤ乱れなどにより計画変更が発生した場合、車両運用計画作成装置１のプロセッサ１１は、運用計画を修正するために、出庫計画の再作成処理を実行する。出庫計画の再作成処理は、検査計画の再作成処理、清掃計画の再作成処理および運行計画の再作成処理を含み、各計画を順に再作成したものが再作成された出庫計画となる。各計画の再作成処理では、元の計画を参照することにより、なるべく元の計画より変更量の少ない計画を再作成する。また、各計画の再作成処理では、操作員が操作部１７により入力する情報を加味した修正を加えながら繰り返し計画を再作成する。なお、図５に示す処理例では、各計画の作成処理を出庫（運用）計画が完成するまで実行する流れとなっている。

すなわち、検査（又は、清掃、運行）計画を再作成する場合、プロセッサ１１は、まず、元の検査計画を取得する（ステップＳ３１）。さらに、プロセッサ１１は、車両の現在の位置（車両が留置された位置）を示す留置位置情報を取得する（ステップＳ３２）。留置位置情報は、ネットワークインターフェース１６を介して外部装置から取得するものとする。この場合、ネットワークインターフェース１６が留置位置情報の取得手段として機能する。

さらに、プロセッサ１１は、制約条件（検査、清掃あるいは運行制約条件）を取得する（ステップＳ３３）。たとえば、プロセッサ１１は、制約条件をＨＤＤ１５から読み出す。また、プロセッサ１１は、外部装置から制約条件を取得しても良い。この状態において、プロセッサ１１は、操作部１７により希望条件（希望検査条件、希望清掃条件、又は希望運行条件）条件の入力を受け付ける（ステップＳ３４）。

希望条件を取得すると、プロセッサ１１は、元の計画をベースとして、留置位置および制約条件を満たし、かつ、希望条件をできるだけ満足するような計画を再作成する（ステップＳ３５）。このような計画の再作成は、制約条件の違反を０とし、かつ、希望条件の違反を最小化する最適化のアルゴリズムにより実現される。プロセッサ１１は、再作成した計画をアウトプットする（ステップＳ３６）。たとえば、プロセッサ１１は、再作成した計画を表示部１８したり、プリンタ１９によりプリントする。この場合、プロセッサ１１は、元の計画から変更した箇所について、強調表示させたり、別の色（特定の色）で表示したりする。また、プロセッサ１１は、元の計画から変更した箇所を、一覧で表示するようにしても良い。

また、プロセッサ１１は、アウトプットされた計画の修正要求を受け付ける（ステップＳ３７）。たとえば、アウトプットされた計画に修正を希望する点があれば、操作員は、操作部１７により修正点を入力する。修正点が入力された場合（ステップＳ３７、ＹＥＳ）、プロセッサ１１は、入力された修正点を希望条件に反映させて、再び計画を再作成する。また、プロセッサ１１は、再作成した計画をアウトプットする場合、再作成した計画において入力された修正点に関連する事項を、強調表示させたり、別の色で表示したりするようにして良い。

再作成した計画が確定すると（ステップＳ３７、ＮＯ）、プロセッサ１１は、翌日の出庫計画としての運用計画の再作成が完成したか否かを判断する（ステップＳ３８）。たとえば、検査、清掃、運行の順に計画を作成する場合、プロセッサ１１は、運行計画が完成したか否かにより翌日の出庫計画が完成したか否かを判断する。この場合、プロセッサ１１は、検査計画が確定した段階では次に清掃計画を再作成するため、翌日の出庫計画が未完成と判断し、清掃計画の再作成処理に進む。清掃計画が確定した段階では次に運行計画を再作成するため、翌日の出庫計画が未完成と判断し、運用計画の再作成処理に進む。

翌日の出庫計画が未完成である場合、つまり、次に再作成すべき計画がある場合（ステップＳ３８、ＮＯ）、プロセッサ１１は、上記ステップＳ３１へ戻り、次に再作成する計画に応じて情報を取得する。また、翌日の出庫計画（運用計画の再作成）が完成した場合（ステップＳ３８、ＹＥＳ）、プロセッサ１１は、再作成した運用計画を翌日の出庫計画としてＨＤＤ１５などに保存し（ステップＳ３９）、翌日の出庫計画を確定させる。

上記のように、車両運用計画作成装置は、検査制約条件、清掃制約条件および運行制約条件と希望条件とを加味して車両の運用計画を作成するだけでなく、実際の車両の運用に乱れが発生した場合に、元の計画と現在の留置位置情報とを取得し、元の計画に近い（元の計画からの変更が少ない）新たな計画を各種の制約条件と希望条件とを加味して作成し直す。

これにより、車両運用計画作成装置によれば、実際の車両の運用に乱れが発生した場合であっても、元の計画に対して最小限の変更量となる計画を簡単に作成し直すことができる。また、元の計画からの変更量が少ない計画を再作成できれば、確認すべき変更箇所も少なくなり、計画作成者は効率的に変更箇所を確認でき、その結果として計画作成の時間を短縮することができる。
また、車両運用計画作成装置は、元の計画から変更した箇所について、一覧表示したり、強調表示したり、特定の表示色で色分けして表示したりする機能を有する。これにより、操作員は、変更箇所が簡単に視認できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
［１］
車両の運用計画を作成する車両運用計画作成装置において、
車両を検査するための制約としての検査制約条件を設定する第１の設定手段と、
前記第１の設定手段により設定された検査制約条件に応じて車両に対する検査計画を作成する第１の作成手段と、
車両を清掃するための制約として清掃制約条件を設定する第２の設定手段と、
前記第１の作成手段で作成した検査計画に前記第２の設定手段により設定された清掃制約条件を適用した清掃計画を作成する第２の作成手段と、
車両を運行するための制約としての運行制約条件を設定する第３の設定手段と、
前記第２の作成手段で作成した清掃計画に前記第３の設定手段により設定された運行制約条件を適用した運用計画を作成する第３の作成手段と、
を具備することを特徴とする車両運用計画作成装置。
［２］
検査計画、清掃計画、あるいは、運行計画に対する希望条件を入力する操作手段とを有し、
前記第１、第２及び第３の作成手段は、前記操作手段により入力された希望条件を加味した計画を作成する、
ことを特徴とする前記［１］に記載の車両運用計画作成装置。
［３］
さらに、前記第１、第２及び第３の作成手段により計画を作成するごとに、作成した計画を表示する表示手段を有し、
前記操作手段は、前記表示手段に表示された計画に対して修正を希望する事項を希望条件として入力し、
前記第１、第２及び第３の作成手段は、前記操作手段により入力された希望条件に加味した計画を再度作成する、
ことを特徴とする前記［２］に記載の車両運用計画作成装置。
［４］
さらに、車両の現在の留置位置を示す留置位置情報を取得する取得手段と、
前記第３の作成手段で作成した現在の運用計画と前記取得手段により取得する留置位置情報と前記第１、第２及び第３の設定手段により設定された制約条件とに応じて車両に対する運用計画を再作成する再作成手段と、を有する、
ことを特徴とする前記［１］に記載の車両運用計画作成装置。
［５］
前記再作成手段は、前記第３の作成手段で作成した現在の運用計画からの変更量を最小とする運用計画を再作成する、
ことを特徴とする前記［４］に記載の車両運用計画作成装置。

１…車両運用計画作成装置、１１…プロセッサ、１５…ＨＤＤ、１６…ネットワークインターフェース、１７…操作部、１８…表示部、１９…プリンタ、１０１…検査計画部、１０２…清掃計画部、１０３…運行計画部、１６０…再作成部。

Claims (5)

1. 車両の運用計画を作成する車両運用計画作成装置において、
   車両を検査するための制約としての検査制約条件を設定する第１の設定手段と、
   前記第１の設定手段により設定された検査制約条件に応じて車両に対する検査計画を作成する第１の作成手段と、
   車両を清掃するための制約として清掃制約条件を設定する第２の設定手段と、
   前記第１の作成手段で作成した検査計画に前記第２の設定手段により設定された清掃制約条件を適用した清掃計画を作成する第２の作成手段と、
   車両を運行するための制約としての運行制約条件を設定する第３の設定手段と、
   前記第２の作成手段で作成した清掃計画に前記第３の設定手段により設定された運行制約条件を適用した運用計画を作成する第３の作成手段と、
   を具備することを特徴とする車両運用計画作成装置。
2. 検査、清掃、あるいは、運行に対する希望条件を入力する操作手段とを有し、
   前記第１、第２及び第３の作成手段は、前記操作手段により入力された希望条件を加味した計画を作成する、
   ことを特徴とする前記請求項１に記載の車両運用計画作成装置。
3. さらに、前記第１、第２及び第３の作成手段により計画を作成するごとに、作成した計画を表示する表示手段を有し、
   前記操作手段は、前記表示手段に表示された計画に対して修正を希望する事項を希望条件として入力し、
   前記第１、第２及び第３の作成手段は、前記操作手段により入力された希望条件に加味した計画を再度作成する、
   ことを特徴とする前記請求項２に記載の車両運用計画作成装置。
4. さらに、車両の現在の留置位置を示す留置位置情報を取得する取得手段と、
   前記第３の作成手段で作成した現在の運用計画と前記取得手段により取得する留置位置情報と前記第１、第２及び第３の設定手段により設定された制約条件とに応じて車両に対する運用計画を再作成する再作成手段と、を有する、
   ことを特徴とする前記請求項１に記載の車両運用計画作成装置。
5. 前記再作成手段は、前記第３の作成手段で作成した現在の運用計画からの変更量を最小とする運用計画を再作成する、
   ことを特徴とする前記請求項４に記載の車両運用計画作成装置。