JP6215032B2 - 運行計画作成装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、運行計画作成装置に関する。

近年、環境に与える負荷の低減や資源の有効利用などのため、エネルギー効率のよい輸送機関である鉄道に対しても更なる省エネルギー化が求められている。車体の軽量化や、モータやインバータの効率向上などは省エネルギー効果が大きいが、設備の更新が必要になり、コストが増大する。このため、駅間の走行の仕方やダイヤなどの運行計画を変更することにより、コストをかけずに省エネルギー化を図る技術が考えられている。

特開平７−１６５０８０号公報 特開２００４−１５５３１４号公報

上記のような技術では、一例として、運行区間全体で消費されるエネルギーを低減することが可能な運行計画を生成することができれば望ましい。

実施形態による運行計画作成装置は、一例として、記憶部と、運行計画作成部とを備える。記憶部は、路線情報、運行情報、および車両情報を記憶する。運行計画作成部は、運行計画条件設定手段と、運転曲線条件設定手段と、運転曲線作成手段と、運行計画作成手段とを有する。運行計画条件設定手段は、入力デバイスを介して車種情報、運行種別情報、運行区間情報、始発駅から終着駅までの総走行時間、および各駅間で列車の運行の遅延が発生しても当該遅延を次駅間に伝播させないための余裕時間を受け付ける。運転曲線条件設定手段は、運行計画条件設定手段が受け付けた運行種別情報および運行区間情報に基づいて記憶部を検索し、停車駅を特定して運転曲線を作成する駅間を設定するとともに、入力デバイスからの入力に基づき停車駅間の走行時間を設定する。運転曲線作成手段は、運行計画条件設定手段が受け付けた車種情報および運行区間情報に基づき、記憶部を検索して路線情報および車両情報を抽出し、この抽出した路線情報および車両情報と、運転曲線条件設定手段が設定した駅間とに基づいて、各駅間における第１の運転曲線および第１の消費エネルギーを求め、更に、総延長時間が設定されると、この総延長時間に基づいて運転曲線条件設定手段が設定した走行時間を修正し、この修正した走行時間に基づいて各駅間における第２の運転曲線および第２の消費エネルギーを求める。運行計画作成手段は、総走行時間から、各駅間での走行時間と、運行情報に含まれる各駅での停車時間と、各駅間での余裕時間と、を減算することで総延長時間を求め、この求めた総延長時間を運転曲線作成手段に通知するとともに、第２の運転曲線および第２の消費エネルギーを用いて、始発駅から終着駅までの総消費エネルギーを最小化する運行計画を作成する。運転曲線作成手段は、総延長時間が設定されると、この総延長時間の範囲内で、各駅間に配分しうる駅間延長時間を、時間長を異ならせた複数パターン分求めるとともに、駅間延長時間を各駅間に配分した場合の第２の運転曲線および第２の消費エネルギーを、駅間延長時間のパターン数に応じて複数パターン分求める。運行計画作成手段は、運転曲線作成手段が求めた複数パターンの駅間延長時間と第２の消費エネルギーとの関係に基づいて、駅間延長時間と当該駅間延長時間が配分される駅間との複数パターンの組み合わせのうち、消費エネルギーの低減度合が最も大きい組み合わせを選択し、この選択した組み合わせに対応した第２の運転曲線に基づいて、運行計画を作成する。

図１は、第１実施形態による運行計画作成装置の構成の一例を示した図である。 図２は、第１実施形態による運行計画作成装置の運行計画作成機能により延長時間が配分される前の運行計画の一例を示した図である。 図３は、第１実施形態による運行計画作成装置の運行計画作成機能により延長時間が配分された後の運行計画の一例を示した図である。 図４は、第１実施形態による運行計画作成装置の運行計画作成機能による延長時間の配分手順を説明するための図である。 図５は、第１実施形態による運行計画作成装置の運行計画作成機能による延長時間の配分手順を説明するための図である。 図６は、第１実施形態による運行計画作成装置の運行計画作成機能による延長時間の配分手順を説明するための図である。 図７は、第１実施形態による運行計画作成装置により実行される処理フローの一例を示したフローチャートである。 図８は、第２実施形態による運行計画作成装置の構成の一例を示した図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図６を参照して、第１実施形態による運行計画作成装置１００の構成の一例について説明する。

図１に示すように、運行計画作成装置１００は、作成装置本体１０、入力デバイス５１、表示装置５２、およびデータベース５３を備えている。データベース５３は、「記憶部」の一例である。また、作成装置本体１０は、運行計画作成部１１とインタフェース１６を主な構成とし、入力デバイス５１、表示装置５２、データベース５３は、インタフェース１６を介して作成装置本体１０に接続される。更に、運行計画作成部１１は、運行計画条件設定機能１２、運転曲線条件設定機能１３、運転曲線算出機能１４、運行計画作成機能（延長時間配分機能）１５の各種機能を実行する。

なお、図１の構成はデータベース５３が作成装置本体１０の外部に接続されている例を示しているが、作成装置本体１０の内部に設置されていても構わない。そして、内部にデータベース５３が設置される場合は、外部機器とのインタフェース１６ではなく、内部バスを介して運行計画作成部１１に接続される。

データベース５３には、運転曲線を算出する際に必要な種々のデータが記憶されており、主なデータは、路線情報、運行情報、および車両情報で、それぞれ以下に示す情報を含んでいる。
（１）路線情報：各駅の位置、勾配、曲線（カーブ）、閉塞区間の境界、制限速度、架線電圧、など
（２）運行情報：運行種別、停車駅、各駅における停車時間、など
（３）車両情報：車種ごとの重量、編成長、加減速特性、最高速度、など

運行計画条件設定機能１２は、マウスやキーボードなどの入力デバイス５１によって入力または表示装置５２上に表示された選択メニューから選択入力され、インタフェース１６を介して受信した情報に基づいて運行計画条件を設定する処理を実行する。ここで、運行計画条件には、車種、運行種別、運行区間、そして総走行時間などがあり、運行区間は、ダイヤ作成の対象となる始発駅から終着駅までの区間、また、総走行時間は、始発駅から終着駅まで列車が走行する際の走行時間をそれぞれ示している。

なお、運行計画条件には、運行区間における架線電圧の大きさや、運行区間において設定されている制限速度までのマージンなどを含んでいてもよい。そして、架線電圧の大きさやマージンなどは、入力デバイス５１からの入力が無ければ標準値が設定される。

運転曲線条件設定機能１３は、運行区間内の各駅間における運転曲線の作成のための条件、すなわち運転曲線条件を設定する処理を実行する。具体的には、運転曲線条件設定機能１３は、運行計画条件設定機能１２により設定された運行区間と運行種別に基づいてデータベース５３を検索し、運行区間内の各駅のうち、運行種別に対応した停車駅を特定する。そして、特定した停車駅に基づいて、運転曲線を作成する対象となる駅間を設定する。つまり、停車駅を時系列に並べたときに隣り合う２つの停車駅の間が運転曲線を作成する対象として特定される。

更に、運転曲線条件設定機能１３は、運転曲線を作成する対象となる駅間の他、運行区間内の各駅間を列車が走行する際の走行時間なども運転曲線条件として設定する。なお、入力デバイス５１を介して各駅間の走行時間を指定する代わりに「最速走行」が指定された場合は、運転曲線条件として走行時間は設定されない。

運転曲線算出機能１４は、運行計画条件設定機能１２が設定した車種および運行区間の情報に基づいてデータベース５３を検索して車両情報と路線情報を読み出し、読み出した車両情報と路線情報、および運転曲線条件設定機能１３が設定した運転曲線を作成する対象の駅間および走行時間の情報に基づいて、各駅間における運転曲線（第１の運転曲線）と駅間消費エネルギー（第１の消費エネルギー）を算出する。ただし、走行時間が設定されていない場合は、駅間を列車が最速で走行した場合の運転曲線と駅間消費エネルギーと最短走行時間を算出する。指定された走行時間または最短走行時間を基本走行時間、算出した運転曲線を基本運転曲線とする。

また、運転曲線算出機能１４は、運行計画作成機能１５が求めた総延長時間を得ると、この総延長時間を超えない範囲で複数の駅間延長時間を設定し、これらの駅間延長時間のそれぞれを各駅間の基本走行時間に加算した修正走行時間での運転曲線（第２の運転曲線）と駅間消費エネルギー（第２の消費エネルギー）を計算する。

運行計画作成機能１５は、運転曲線算出機能１４により基本走行時間での運転曲線、すなわち基本運転曲線が算出されると、この基本運転曲線に対応する運行計画（基本運行計画）を作成する。基本運行計画とは、運転曲線条件設定機能１３が「最速走行」を指定した場合は、列車が各駅間を最速で走行し、かつ、列車が各駅において指定された停車時間だけ停車する場合の運行計画である。一方、運転曲線条件設定機能１３が、入力デバイス５１によって入力された走行時間を設定した場合は、この入力された時間を使って列車が各駅間を走行し、かつ、列車が各駅において指定された停車時間だけ停車する場合の運行計画となる。

基本運行計画が作成されると、この基本運行計画は、運行計画作成部１１よりインタフェース１６を介して表示装置５２に送られ、表示装置５２に表示される。図２は、表示装置５２に表示される基本運行計画の一例を示した図であり、Ａ駅とＢ駅との間の走行時間がｔ１であり、Ｂ駅における停車時間がｔ２であり、Ｂ駅とＣ駅との間の走行時間がｔ３であり、Ｃ駅における停車時間がｔ４であり、Ｃ駅とＤ駅との間の走行時間がｔ５であることを示している。

なお、最速走行に基づいて作成された基本運行計画を最速基本運行計画、入力デバイス５１を用いて指定された走行時間に基づいて作成された基本運行計画を指定基本運行計画とする。

また、運行計画作成機能１５は、基本運行計画の作成とともに、総延長時間を計算する。この総延長時間とは、各駅間での基本走行時間に、上述の指定された各駅での停車時間を合算した時間を計算し、この計算した時間を運行計画条件設定機能１２が設定した総走行時間から減算した時間のことである。そして、この求めた総延長時間は、運転曲線算出機能１４に提供される。

更に、運行計画作成機能１５は、運転曲線算出機能１４で複数の修正走行時間に対する駅間消費エネルギーが計算されると、運行区間全体で消費される総消費エネルギーが最小になるように各駅間に配分する駅間延長時間を決定する。また、運行計画作成機能１５は、総消費エネルギーが最小になるように各駅間に駅間延長時間を配分した状態の最適運行計画を作成する。作成された最適運行計画は、運行計画作成部１１によってインタフェース１６を介して表示装置５２に送られ、表示装置５２に表示される。なお、駅間延長時間の配分手順、および、駅間消費エネルギーと配分された駅間延長時間との関係の詳細については、後述する。

図３は、総消費エネルギーが最小となるように駅間延長時間が配分された際に作成され、表示装置５２に表示される最適運行計画の一例を示した図である。この図３は、Ａ駅とＢ駅との間の走行時間がｔ１１であり、Ｂ駅における停車時間がｔ１２であり、Ｂ駅とＣ駅との間の走行時間がｔ１３であり、Ｃ駅における停車時間がｔ１４であり、Ｃ駅とＤ駅との間の走行時間がｔ１５であることを示している。

なお、上記では総消費エネルギーが最小となるように駅間延長時間を配分するとしているが、これに限らず、総消費エネルギーを最小とするものから所定数、駅間延長時間の配分の組み合わせを選択候補し、例えば、加減速を考慮した乗り心地が良い組み合わせを、この中から選択するようにしても良い。

次に、図４〜図６を参照して駅間延長時間の配分手順について詳しく説明する。

以下では、総延長時間が１０秒であり、かつ、この１０秒の総延長時間がＡ駅からＤ駅までの３駅間に配分される例について説明する。また、以下では、各駅間に配分できる駅間延長時間の上限値が５秒である例について説明する。

まず、運転曲線算出機能１４は、運行計画作成機能１５で計算された総延長時間を受け取ると、この総延長時間内かつ各駅間に配分できる上限値以下で、駅間延長時間を所定の単位時間、例えば１秒ずつ配分する時間を長くした場合の、それぞれの運転曲線と駅間消費エネルギーを算出する。上記の例では、運転曲線算出機能１４は、各駅間に配分する駅間延長時間を（１）配分しない場合（０秒配分する場合）、（２）１秒配分する場合、（３）２秒配分する場合、（４）３秒配分する場合、（５）４秒配分する場合、および、（６）５秒配分する場合の６通りとし、全ての駅間について、６通りの駅間延長時間を基本走行時間に加算した修正走行時間を求める。そして、この修正走行時間に基づいて列車を走行させた場合の運転曲線を算出するとともに、駅間消費エネルギーを算出する。なお、上記（１）の条件での運転曲線は、基本運転曲線として既に算出されているので再算出は行われない。図４〜図６に示した折れ線グラフは、時間長の異なる複数の駅間延長時間と駅間消費エネルギーとの関係を示している。

次に、運行計画作成機能１５は、運転曲線算出機能１４により算出された駅間延長時間と駅間消費エネルギーとの関係に基づいて、駅間消費エネルギーの低減度合が最も大きい駅間および駅間延長時間の組み合わせを選択する。なお、駅間消費エネルギーの低減度合とは、駅間消費エネルギーの低減量を駅間延長時間で除したものであり、図４〜図６に示したような折れ線グラフの各ノード間を結ぶ直線の傾きの大きさで表される。

図４に示すように、どの駅間にも駅間延長時間が配分されていない初期状態では、Ｃ−Ｄ駅間の折れ線グラフの０秒に対応するノードと５秒に対応するノードとを結ぶ直線（矢印付きの点線参照）の傾きが最も大きい。したがって、運行計画作成機能１５は、まず、Ｃ−Ｄ駅間に総延長時間１０秒のうち５秒を配分する。これにより、配分可能な総延長時間は１０秒から５秒減って５秒になる。この結果、Ｃ−Ｄ駅間の駅間延長時間は上限に達したので、総延長時間の残りの５秒がＡ−Ｂ駅間またはＢ−Ｃ駅間のいずれか、又は双方に配分されることになる。

また、図５に示すように、Ｃ−Ｄ駅間に５秒の駅間時間が配分された後の状態では、Ａ−Ｂ駅間の折れ線グラフの０秒に対応するノードと４秒に対応するノードとを結ぶ直線（矢印付きの点線参照）の傾きが最も大きい。したがって、運行計画作成機能１５は、Ａ−Ｂ駅間に総延長時間の残り５秒のうち４秒を配分する。これにより、配分可能な総延長時間は５秒から４秒減って１秒になる。

また、図６に示すように、Ａ−Ｂ駅間に４秒の駅間延長時間が配分された後の状態では、総延長時間が１秒しか残っていないので、Ｂ−Ｃ駅間には最大でも１秒しか配分できない。Ａ−Ｂ駅間の折れ線グラフの０秒（駅間延長時間が配分される前の４秒）に対応するノードと１秒（駅間延長時間が配分される前の５秒）に対応するノードとを結ぶ直線と、Ｂ−Ｃ駅間の折れ線グラフの０秒に対応するノードと１秒に対応するノードとを結ぶ直線とを比べると、Ａ−Ｂ駅間の折れ線グラフの０秒（駅間延長時間が配分される前の４秒）に対応するノードと１秒（駅間延長時間が配分される前の５秒)に対応するノードとを結ぶ直線（矢印付きの点線参照）の傾きが最も大きい。したがって、運行計画作成機能１５は、Ａ−Ｂ駅間に総延長時間の残りである１秒を配分する。これにより、Ａ−Ｂ駅間には、以前に配分された４秒の駅間延長時間（図５参照）と合わせて合計５秒の駅間延長時間が配分されることになる。この結果、配分可能な総延長時間が０秒になり、処理が終了する。

上記のような手順で各駅間に延長時間が配分されることにより、運行区間全体で消費される総消費エネルギーが最小になる。

なお、運行計画条件として、各駅間における列車の運行の遅延が発生しても次駅間に遅延を伝播させないための余裕時間が、運行計画作成担当者によって設定（入力）される場合がある。このような余裕時間の入力は、例えば図２に示すような基本運行計画が表示装置５２に表示された後に受け付けられる。余裕時間が入力された場合には、運行計画作成機能１５は、停車時間と基本走行時間と余裕時間との合計時間を総走行時間から差し引いたものを総延長時間とし、この総延長時間を総消費エネルギーが最小になるように各駅間に配分する。なお、「余裕時間の設定なし」という入力が行われた場合には、運行計画作成機能１５は、停車時間と基本走行時間との合計時間を総走行時間から差し引いたものを総延長時間として各駅間に配分する。

次に、図７を参照して、第１実施形態による運行計画作成装置１００により運行計画の作成および表示が行われる際に実行される処理フローの一例について説明する。

この処理フローでは、まず、図７に示すように、ステップＳ１において、運行計画作成部１１は、入力デバイス５１を介した運行計画条件（車種や、運行種別や、運行区間や、総走行時間など）の入力を受け付ける処理が実行され、ステップＳ２に進む。

次に、ステップＳ２において、運行計画条件設定機能１２は、入力デバイス５１を介して運行計画条件の入力が完了したか判断する処理を実行する。このステップＳ２において、運行計画条件設定機能１２が、運行計画条件の入力が完了していないと判断した場合には、ステップＳ１に戻る。そして、ステップＳ２において、運行計画条件設定機能１２が、運行計画条件の入力が完了したと判断した場合には、ステップＳ３に進む。

次に、運行計画条件の入力が完了すると、ステップＳ３において、入力された運行計画条件に基づき、運転曲線条件設定機能１３および運転曲線算出機能１４によってデータベース５３が検索され、入力された運行計画条件の他に運転曲線の作成に必要なデータ（路線情報や、運行情報や、車両情報など）を抽出し、運転曲線条件の設定が行われる。つまり、運行曲線条件設定機能１３は、入力された運行区間と運行種別の情報に基づいてデータベース５３を検索して停車駅を特定し、また、運転曲線算出機能１４は、入力された車種および運行区間の情報に基づいてデータベース５３を検索して該当する車両情報と路線情報を抽出する。そしてこの処理が終了すると、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、運転曲線作成機能１５は、入力デバイス５１から入力された走行時間（指定された走行時間）、上記ステップＳ３で抽出した車両情報と路線情報、そして運行曲線設定機能１３が特定して停車駅の情報に基づいて、運行区間内の１つの駅間を入力された走行時間で列車を走行させた場合の運転曲線（基本運転曲線）および消費エネルギーを算出する。入力デバイス５１で「最速走行」が指定された場合は、駅間を列車が最速で走行した場合の運転曲線と消費エネルギーを算出する。その後、処理はステップＳ５に進み、運転曲線条件設定機能１３が設定した全ての駅間について基本運転曲線が算出されるまで、ステップ４の処理が繰り返される。

ステップＳ５において、全ての駅間における基本運転曲線が算出されたと判断されると、ステップＳ６に進み、運転曲線算出機能１４は、算出された全ての駅間の基本運転曲線に基づいて、基本運行計画を作成する。このとき作成された基本運行計画は、最速走行を条件としている場合は最速基本運行計画となり、一方、入力デバイス５１を用いて指定された走行時間を条件としている場合は指定基本運行計画となる。このようにして作成された基本運行計画は、上述したように図２のような形式で表現され、運行計画作成部１１によって表示装置５２に表示される。そして、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７においては、運行計画作成機能１５は、運行区間内の各駅間における列車の運行の遅延を次駅間に伝播させないための余裕時間の設定の有無を含む入力を待つ。

ステップＳ８においては、運行計画作成機能１５は、入力デバイス５１を介して余裕時間が入力されたか否かを判断する処理が実行される。このステップＳ８において、余裕時間が入力されていないと判断された場合には、ステップＳ７に戻る。そして、ステップＳ８において、余裕時間または「余裕時間の設定なし」が入力されたと判断されると、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９においては、運行計画作成機能１５によって総延長時間を算出する処理が実行される。ここで、総延長時間とは、各駅における列車の停車時間と、基本走行時間と、余裕時間との合計時間を総走行時間から差し引いた時間のことである。なお、余裕時間が設定されなかった場合、つまり、「余裕時間の設定なし」という入力が行われた場合は、基本走行時間と停車時間との合計時間を総走行時間から差し引くことにより総延長時間が算出される。そして、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０においては、運転曲線算出機能１４は、基本走行時間に総延長時間を超えない範囲で複数の駅間延長時間を追加することで複数の修正走行時間を求め、この修正走行時間に基づいて複数の運転曲線と各駅間で消費される複数の駅間消費エネルギーを算出する。具体的には、まず、総延長時間(図４〜図６に示した例では、１０秒)と上限値（図４〜図６に示した例では、５秒）以下の範囲で各駅間に配分可能な複数の駅間延長時間（０秒〜５秒）を求め、これら複数の駅間延長時間に応じた複数の運転曲線と複数の駅間消費エネルギーを算出する。その後、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１においては、運行計画作成機能１５によって、運行区間全体で消費される総消費エネルギーが最小となるように各駅間に駅間延長時間を配分する処理が実行される。具体的には、上記ステップＳ１０の処理で、運転曲線算出機能１４が求めた複数の駅間延長時間それぞれに対応する駅間消費エネルギーに基づいて、総延長時間を、図４〜図６を参照して説明したような手順で各駅間に配分する処理が実行される。そして、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２においては、運行計画作成機能１５は、上記ステップＳ１１の処理で総消費エネルギーが最小となるよう各駅間に配分した駅間延長時間に基づいて、例えば、図３に示すような最適運行計画を作成する。そして、この作成された最適運行計画は、運行計画作成部１１によって表示装置５２に表示される。そして、処理が終了する。

以上説明したように、第１実施形態では、運転曲線算出機能１４は、各駅間の基本走行時間に複数の長さの駅間延長時間を追加した複数の修正走行時間を求め、複数の修正走行時間に対応した駅間消費エネルギーを算出する。そして、運行計画作成機能１５は、運転曲線算出機能１４によって算出された、複数の長さの駅間延長時間と複数の駅間消費エネルギーとの対応関係に基づいて、総延長時間を各駅間に配分した際に運行区間全体で消費される総消費エネルギーが最小になるように各駅間に配分する駅間延長時間を決定する。よって、エネルギーの消費効率のよい最適運行計画を生成することができる。

（第２実施形態）
次に、図８を参照して、第２実施形態による運行計画作成装置２００について説明する。この第２実施形態では、複数の配分基準時間（第１実施形態における長さの異なる複数の駅間延長時間に相当）と複数の駅間消費エネルギーとの対応関係が予めデータベース６３に記憶されている点において上記第１実施形態と異なる。

図８に示すように、第２実施形態による運行計画作成装置２００も、上記第１実施形態による運行計画作成装置１００と同様に、運行計画作成部２１を有する作成装置本体２０を備える。運行計画作成部２１は、機能的構成として、運行計画条件設定機能２２と、運転曲線条件設定機能２３と、運転曲線算出機能２４と、運行計画作成機能２５とを備える。運行計画作成部２１には、インタフェース２６を介して入力デバイス５１、表示装置５２、およびデータベース６３が接続されている。データベース６３は、「記憶部」の一例である。

また、第２実施形態では、運行計画作成機能２５は、各駅間の基本走行時間と各駅における停車時間との合計時間を運行区間の総走行時間から差し引くことにより、総延長時間を算出する。そして、運行計画作成機能２５は、算出した総延長時間を、運行区間全体で消費される総消費エネルギーが最小になるように各駅間に配分する。なお、第１実施形態での説明にあるように余裕時間が設定された場合には、総走行時間から差し引かれる合計時間は、各駅間の基本走行時間と各駅での停車時間と各駅間の余裕時間との合計時間となる。総延長時間の算出の際に用いられる各駅間の基本走行時間は、運行計画条件設定機能２２や運転曲線条件設定機能２３などにより設定された各種条件の下で運転曲線算出機能２４により算出される運転曲線に基づいて算出される。

ここで、第２実施形態では、上述した通り、データベース６３には、複数の長さの配分基準時間と、複数の長さの配分基準時間がそれぞれ配分された場合に各駅間で消費される複数の駅間消費エネルギーとの対応関係が予め記憶されている。そして、運行計画作成機能２５は、データベース６３から読み出した対応関係に基づいて、駅間消費エネルギーの低減度合が最も大きい駅間および配分基準時間の組み合わせを選択し、選択した駅間に選択した配分基準時間を配分する処理を、配分した配分基準時間の総和が総延長時間以下である範囲内で順次繰り返す。これにより、第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、運行区間全体で消費される総消費エネルギーが最小になるように総延長時間を各駅間に配分することができる。

その結果、運行区間全体で消費される総消費エネルギーを低減することが可能な最適運行計画を生成することができる。

なお、上記実施形態による運行計画作成装置は、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっており、運行計画作成装置により実行される制御プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルとして、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（たとえば、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）など）に記録された状態で提供される。この制御プログラムは、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由で提供または配布されるように構成されていてもよい。また、この制御プログラムは、ＲＯＭなどに予め組み込まれた状態で提供されるように構成されていてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、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。上記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。

１１、２１ 運行計画作成部
１２、２２ 運行計画条件設定機能
１３、２３ 運転曲線条件設定機能
１４、２４ 運転曲線算出機能
１５、２５ 運行計画作成機能
１６、２６ インタフェース
５１ 入力デバイス
５２ 表示装置
５３、６３ データベース
１００、２００ 運行計画作成装置

Claims (3)

1. 路線情報、運行情報、および車両情報を記憶する記憶部と、
   運行計画作成部と、を備えた運行計画作成装置であって、
   前記運行計画作成部は、
   入力デバイスを介して車種情報、運行種別情報、運行区間情報、始発駅から終着駅までの総走行時間、および各駅間で列車の運行の遅延が発生しても当該遅延を次駅間に伝播させないための余裕時間を受け付ける運行計画条件設定手段と、
   前記運行計画条件設定手段が受け付けた運行種別情報および運行区間情報に基づいて前記記憶部を検索し、停車駅を特定して運転曲線を作成する駅間を設定するとともに、前記入力デバイスからの入力に基づき停車駅間の走行時間を設定する運転曲線条件設定手段と、
   前記運行計画条件設定手段が受け付けた車種情報および運行区間情報に基づき、前記記憶部を検索して路線情報および車両情報を抽出し、この抽出した路線情報および車両情報と、前記運転曲線条件設定手段が設定した駅間とに基づいて、各駅間における第１の運転曲線および第１の消費エネルギーを求め、更に、総延長時間が設定されると、この総延長時間に基づいて前記運転曲線条件設定手段が設定した走行時間を修正し、この修正した走行時間に基づいて各駅間における第２の運転曲線および第２の消費エネルギーを求める運転曲線作成手段と、
   前記総走行時間から、各駅間での前記走行時間と、前記運行情報に含まれる各駅での停車時間と、各駅間での前記余裕時間と、を減算することで前記総延長時間を求め、この求めた総延長時間を前記運転曲線作成手段に通知するとともに、前記第２の運転曲線および前記第２の消費エネルギーを用いて、前記始発駅から前記終着駅までの総消費エネルギーを最小化する運行計画を作成する運行計画作成手段と、
   を備え、
   前記運転曲線作成手段は、前記総延長時間が設定されると、この総延長時間の範囲内で、各駅間に配分しうる駅間延長時間を、時間長を異ならせた複数パターン分求めるとともに、前記駅間延長時間を各駅間に配分した場合の前記第２の運転曲線および前記第２の消費エネルギーを、前記駅間延長時間のパターン数に応じて複数パターン分求め、
   前記運行計画作成手段は、前記運転曲線作成手段が求めた各駅間についての複数パターンの前記駅間延長時間と前記第２の消費エネルギーとの関係に基づいて、前記駅間延長時間と当該駅間延長時間が配分される駅間との複数パターンの組み合わせのうち、消費エネルギーの低減度合が最も大きい組み合わせを選択し、この選択した組み合わせに対応した前記第２の運転曲線に基づいて、前記運行計画を作成する、
   ことを特徴とする運行計画作成装置。
2. 前記運転曲線作成手段は、駅間延長時間の上限値の設定があると、前記総延長時間かつ前記上限値の範囲内で前記駅間延長時間を求める
   ことを特徴とする請求項１に記載の運行計画作成装置。
3. 前記記憶部は、更に、各駅間についての複数パターンの前記駅間延長時間と前記第２の消費エネルギーとの関係を示す情報を予め記憶し、
   前記運転曲線作成手段は、前記総延長時間に基づいて求めた前記駅間延長時間に基づいて前記記憶部を検索することで、当該駅間延長時間に対応した前記第２の消費エネルギーを求める
   ことを特徴とする請求項１に記載の運行計画作成装置。

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