JP6442785B2 - 水素運搬管理装置、水素運搬管理システム、および水素運搬管理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、水素運搬管理装置、水素運搬管理システム、および水素運搬管理プログラムに関する。

水素を燃料とするＦＣＶ（Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ；燃料電池自動車）に水素を充填するための水素スタンド（以下、水素ステーションという。）が知られている（例えば、特許文献１参照）。水素供給源から水素ステーションには、水素ガスを圧縮水素ガスのトレーラにより運搬するのがコストの面で一般的である。

特開２００３−１３０２９５号公報

しかしながら、圧縮水素ガスはガソリン燃料のような液体ではないので、水素ステーションの限られた敷地内では、多数のＦＣＶに充填できるほどの圧縮水素ガスを貯蔵することができない。水素ステーションの圧縮水素ガスの貯蔵残量が少なくなってからトレーラによる圧縮水素ガスの運搬を依頼した場合、トレーラが到着する前に水素ステーションの水素ガスの貯蔵残量が無くなってしまうという事態が起こり得る。また、水素ステーションの圧縮水素ガスの貯蔵残量が少なくなった段階でトレーラによる圧縮水素ガスの運搬を依頼したものの、ＦＣＶが水素ステーションに水素ガスの補給に来ない場合、運搬された新たなトレーラを留め置いて、先に留め置いていた（水素ガスが残っている）トレーラを返すことになり、無駄が生じる場合がある。特に、水素ステーションが水素供給源から遠く離れている場合や、敷地面積に余裕がない都市部密集地域に存在する場合には、タイミングよく圧縮水素ガスを運搬する必要がある。また、液体水素の場合であっても、水素ステーションの液体水素の貯蔵残量が少なくなってからトレーラによる液体水素の運搬を依頼した場合、トレーラが到着する前に水素ステーションの液体水素の貯蔵残量が無くなってしまうという事態も起こり得る。そのため、液体水素の場合にも、タイミングよく液体水素を運搬する必要がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、水素供給源から水素ステーションに、タイミングよく水素を運搬させるための制御を行うことができる、水素運搬管理装置、水素運搬管理システム、および水素運搬管理プログラムを提供することを目的とする。

［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様である水素運搬管理装置は、水素供給源から水素ステーションへの水素の運搬を管理する水素運搬管理装置であって、日時を示す日時情報と前記水素ステーションに設けられた気象データ取得装置から取得された気象データと前記水素ステーションに備えられている容器に貯蔵された水素の残量を示す貯蔵残量情報とを含むステーション情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記ステーション情報を逐次記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の前記容器の水素の残量を予測する予測部と、前記予測部が予測した前記水素の残量が残量閾値以下である場合に、前記水素供給源から前記水素ステーションまでの距離に基づいて水素の運搬時間を取得し、前記所定時間から前記運搬時間を差し引いた時間の経過時を、前記容器と交換するための水素が貯蔵された容器を積載した水素運搬車の、前記水素供給源からの発車時刻として決定する管理部と、を備える。

［２］上記［１］記載の水素運搬管理装置において、前記受信部は、日時を示す日時情報と前記水素ステーションに設けられた気象データ取得装置から取得された気象データと前記水素ステーションに備えられている容器に貯蔵された水素の残量を示す貯蔵残量情報と前記水素ステーションに設けられた位置データ取得装置から取得された位置データとを含むステーション情報を受信し、前記管理部は、前記予測部が予測した前記水素の残量が残量閾値以下である場合に、前記ステーション情報に含まれる最新の位置データに基づいて前記水素供給源から前記水素ステーションまでの距離を算出し、前記距離に基づいて水素の運搬時間を取得する。

［３］上記の課題を解決するため、本発明の一態様である水素運搬管理システムは、水素を貯蔵する水素ステーションに設けられた制御装置と、管理装置とがネットワークを介して接続され、水素供給源から前記水素ステーションへの水素の運搬を管理する水素運搬管理システムであって、前記水素ステーションに、気象データを取得する気象データ取得装置を備え、前記制御装置は、前記気象データ取得装置から前記気象データを取り込み、前記水素ステーションに備えられている容器に貯蔵された水素の残量を取得し、日時を示す日時情報と前記気象データと前記残量を示す貯蔵残量情報とを含むステーション情報を前記管理装置に送信する送信部を備え、前記管理装置は、前記送信部が送信した前記ステーション情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記ステーション情報を逐次記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の前記容器の水素の残量を予測する予測部と、前記予測部が予測した前記水素の残量が残量閾値以下である場合に、前記水素供給源から前記水素ステーションまでの距離に基づいて水素の運搬時間を取得し、前記所定時間から前記運搬時間を差し引いた時間の経過時を、前記容器と交換するための水素が貯蔵された容器を積載した水素運搬車の、前記水素供給源からの発車時刻として決定する管理部と、を備える。

［４］上記［３］記載の水素運搬管理システムにおいて、前記水素ステーションに、位置データを取得する位置データ取得部を更に備え、前記送信部は、前記気象データ取得装置から前記気象データを取り込み、前記水素ステーションに備えられている容器に貯蔵された水素の残量を取得し、前記位置データ取得部から前記位置データを取り込み、日時を示す日時情報と前記気象データと前記残量を示す貯蔵残量情報と前記位置データとを含むステーション情報を、前記管理装置に送信し、前記管理部は、前記予測部が予測した前記水素の残量が残量閾値以下である場合に、前記ステーション情報に含まれる最新の位置データに基づいて前記水素供給源から前記水素ステーションまでの距離を算出し、前記距離に基づいて水素の運搬時間を取得する。

［５］上記の課題を解決するため、本発明の一態様である水素運搬管理プログラムは、水素供給源から水素ステーションへの水素の運搬を管理するコンピュータを、日時を示す日時情報と前記水素ステーションに設けられた気象データ取得装置から取得された気象データと前記水素ステーションに備えられている容器に貯蔵された水素の残量を示す貯蔵残量情報とを含むステーション情報を、前記水素ステーションに設けられた制御装置から受信する受信手段、前記受信手段が受信した前記ステーション情報を逐次記憶する記憶手段、前記記憶手段に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の前記容器の水素の残量を予測する予測手段、前記予測手段が予測した前記水素の残量が残量閾値以下である場合に、前記水素供給源から前記水素ステーションまでの距離に基づいて水素の運搬時間を取得し、前記所定時間から前記運搬時間を差し引いた時間の経過時を、前記容器と交換するための水素が貯蔵された容器を積載した水素運搬車の、前記水素供給源からの発車時刻として決定する管理手段、として機能させる。

本発明によれば、水素供給源から水素ステーションに、タイミングよく水素を運搬させるための制御を行うことができる。

第１の実施形態である水素運搬管理システムの概略の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態において、記憶部が記憶するステーション情報テーブルのデータ構成の例を示す図である。 第１の実施形態において、管理装置がステーション情報テーブルに基づいて運搬車情報を生成する処理の手順の例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態である水素運搬管理システムの概略の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態において、記憶部が記憶するステーション情報テーブルのデータ構成の例を示す図である。 第２の実施形態において、管理装置がステーション情報テーブルに基づいて運搬車情報を生成する処理の手順の例を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態では、水素ステーションに貯蔵される水素として圧縮水素ガスを用いた例について説明する。
図１は、第１の実施形態である水素運搬管理システムの概略の構成を示すブロック図である。図１に示すように、水素運搬管理システム１は、制御装置１０と、気象データ取得装置２０と、管理装置３０（水素運搬管理装置）と、基地制御装置４０と、ネットワーク５０とを含む。制御装置１０および気象データ取得装置２０は、水素ステーションＳに設置されている。管理装置３０は、管理センタＣに設置されている。基地制御装置４０は、水素供給源Ｂに設置されている。

水素ステーションＳは、圧縮水素ガスを貯蔵する図示しない容器を備えた定置式の水素ガス供給所である。水素ステーションＳは、水素ガスの充填のために来場したＦＣＶが有する水素貯蔵容器に対し、容器から差圧を利用して水素ガスを充填する。
管理センタＣは、管理装置３０を管理する。
水素供給源Ｂは、水素ガスを水素ステーションＳに供給する拠点である。例えば、水素供給源Ｂは水素発生源である。この場合、水素供給源Ｂは、水素ガスを生成して圧縮水素ガス容器に充填する図示しない水素ガス生成システムと、圧縮水素ガスが充填された容器を運搬するための水素運搬車（トレーラ）とを有する。管理センタＣの管理装置３０からの指示を受け付けた基地制御装置４０の制御に基づいて、水素供給源Ｂは、水素ステーションＳに備えられている容器（以下、「水素ステーションの容器」という。）と交換するための容器を積載した水素運搬車を水素ステーションＳに向けて発車させる。なお、水素運搬車に積載される容器には、容器の容量の限度（以下、「満量」という。）まで水素が貯蔵されている。

制御装置１０と、管理装置３０と、基地制御装置４０とは、ネットワーク５０を介して通信可能に接続されている。ネットワーク５０は、例えば、インターネットプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＩＰ）によって通信可能なコンピュータネットワークである。
つまり、水素運搬管理システム１は、水素ステーションＳに設けられた制御装置１０と、管理センタＣに設けられた管理装置３０とがネットワーク５０を介して接続され、水素供給源Ｂから水素ステーションＳへの圧縮水素ガスの運搬を管理する。

気象データ取得装置２０は、制御装置１０からの制御に基づいて、気象データを取得し、この気象データを制御装置１０に供給する。気象データは、水素ステーションＳにおける気象に関するデータである。例えば、気象データ取得装置２０は、気象データとして、気温、湿度、気圧、降水量、風速を計測する。
なお、気象データ取得装置２０は、例えば、インターネット上の気象情報ウェブサイトから、水素ステーションＳが存在する地域の気象データを取得してもよい。

制御装置１０は、気象データ取得装置２０を制御する。図１に示すように、制御装置１０は、送信部１１を備える。送信部１１は、気象データ取得装置２０から気象データを取り込み、水素ステーションＳに備えられている容器に貯蔵された圧縮水素ガスの残量を取得する。そして、送信部１１は、現時点の日時を示す日時情報と気象データと残量を示す貯蔵残量情報とを含むステーション情報を、一定時間おき、または定時に管理装置３０に送信する。例えば、一定時間おきは“１時間おき”であり、定時は“８時”、“１１時”、“１５時”、“１８時”、および“２１時”である。

管理装置３０は、水素ステーションＳの制御装置１０が送信するステーション情報を受信し、逐次記憶する。また、管理装置３０は、記憶したステーション情報に基づいて、水素運搬車の発車時刻を決定し、発車時刻を示す運搬車情報を基地制御装置４０に送信する。図１に示すように、管理装置３０は、受信部３１と、記憶部３２と、予測部３３と、管理部３４とを備える。

受信部３１は、制御装置１０の送信部１１が送信したステーション情報を受信し、この受信したステーション情報を記憶部３２に逐次記憶させる。
記憶部３２は、受信部３１が受信したステーション情報を、水素ステーションごとにステーション情報テーブルに追記して記憶する。ここで、ステーション情報テーブルの具体例について説明する。
図２は、第１の実施形態において、記憶部３２が記憶するステーション情報テーブルのデータ構成の例を示す図である。図２に示すように、ある水素ステーション（例えば、水素ステーションＳ）に対応するステーション情報テーブルは、例えば、１時間ごとのステーション情報を含む。例えば、ステーション情報は、ステーション番号と、年月日曜と、祝日フラグと、時分と、気温と、湿度と、気圧と、降水量と、風速と、貯蔵残量とを含む。

ステーション番号は、水素ステーションＳを特定する識別情報である。年月日曜は、制御装置１０がステーション情報を生成したときの日付（年、月、日、および曜日）を示す情報である。祝日フラグは、年月日曜が示す日が国民の祝日（休日）であるか否かを示すフラグ情報である。例えば、祝日フラグは、“１”である場合に祝日、“０”である場合に非祝日を意味する。時分は、制御装置１０がステーション情報を生成したときの時刻（時および分）を示す情報である。気温、湿度、気圧、降水量、および風速は、気象データ取得装置２０が取得した、水素ステーションＳにおける気温、湿度、気圧、降水量、および風速を示す情報である。気温、湿度、気圧、降水量、および風速は、気象データである。貯蔵残量は、水素ステーションＳの容器の圧縮水素ガスの残量を示す貯蔵残量情報である。

図２のステーション情報テーブルには、ステーション番号が“１７”、年月日曜が“２０１４．１２．２３．Ｔｕｅ”（２０１４年１２月２３日水曜日）、祝日フラグが“１”（祝日であることを示す。）、時分が“１０：００”（午前１０時０分）、気温が“８”（セ氏８度）、湿度が“５５”（５５％）、気圧が“１０１０”（１０１０ｈＰａ）、降水量が“０”（０ｍｍ）、風速が“２”（２ｍ／ｓ）、貯蔵残量が“１２５０”（１２５０Ｎｍ^３）であるステーション情報が記憶されている。
また、図２のステーション情報テーブルには、上記のステーション情報に続けて、ステーション番号が“１７”、年月日曜が“２０１４．１２．２３．Ｔｕｅ”（２０１４年１２月２３日水曜日）、祝日フラグが“１”（祝日であることを示す。）、時分が“１１：００”（午前１１時０分）、気温が“８”（セ氏８度）、湿度が“５４”（５４％）、気圧が“１００８”（１００８ｈＰａ）、降水量が“０”（０ｍｍ）、風速が“３”（３ｍ／ｓ）、貯蔵残量が“１２２４”（１２２４Ｎｍ^３）であるステーション情報が記憶されている。
このように、図２のステーション情報テーブルには、水素ステーションＳについての１時間おきのステーション情報（日時情報、気象データ、および貯蔵残量情報）が格納されている。

図１の説明に戻り、例えば、記憶部３２は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置により実現される。

予測部３３は、記憶部３２に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の水素ステーションＳの容器の水素の残量を予測する。この所定時間は、水素供給源Ｂから水素ステーションＳまでの道路上の距離に応じて適宜決定される時間である。例えば、この所定時間は、容器を積載した水素運搬車が水素供給源Ｂを出発してから水素ステーションＳに到着し、容器を交換し終えるまでの予想時間を超える時間とするのが好ましい。

例えば、予測部３３は、下記の式（１）により所定時間後の水素ステーションＳの容器の残量予測値Ｖ（ハット）を算出する。式（１）において、ｍは月日、ｄは曜日、ｓは祝日フラグ、ｔは時刻、ｗは気象データである。

例えば、予測部３３は、現時点から所定時間後の日時に対応する過去の月日、曜日、時刻、およびその日が祝日か否か、ならびに、現時点の（最新の）気象とその日の気象との類似度を求めることによりステーション情報テーブルのステーション情報を総合的に評価する。この処理によって算出される類似度を、各ステーション情報の評価値とする。そして、予測部３３は、予め決められた評価閾値よりも評価値が高いステーション情報をステーション情報テーブルから抽出する。評価のファクタとして気象データを用いる理由は、水素ステーションＳにおけるＦＣＶへの充填需要が天候により影響を受けやすいためである。そして、予測部３３は、例えば、抽出したステーション情報に含まれる貯蔵残量情報が示す貯蔵残量値の平均値を算出する。すなわち、この平均値が残量予測値Ｖ（ハット）である。
なお、予測部３３は、現時点に近い年月日曜を含むステーション情報に含まれる貯蔵残量値ほど大きな重み付けをした加重平均を算出してもよい。これにより、より新しいステーション情報を考慮して残量予測値Ｖ（ハット）を算出することができる。

管理部３４は、予測部３３が予測した残量予測値Ｖ（ハット）が残量閾値以下である場合に、水素供給源Ｂから水素ステーションＳまでの道路上の距離に基づいた圧縮水素ガスの容器の運搬時間を取得する。この運搬時間は、予め求められて記憶部３２に記憶された情報であってもよいし、水素供給源Ｂから水素ステーションＳまでの道路上の距離に基づいて算出された情報であってもよい。管理部３４は、前記の所定時間から運搬時間を差し引いた時間の経過時を、水素運搬車の、水素供給源Ｂからの発車時刻として決定する。管理部３４は、発車時刻を示す運搬車情報を生成し、この運搬車情報を基地制御装置４０に送信する。

基地制御装置４０は、管理装置３０が送信した運搬車情報を受信し、この運搬車情報が示す発車時刻をオペレータに提示する。具体的に、例えば、基地制御装置４０は、発車時刻を図示しない表示装置に表示させる。発車時刻の提示に応じて、水素運搬車は、提示された発車時刻に水素ステーションＳに向けて発車する。

次に、第１の実施形態における管理装置３０の動作について説明する。
図３は、管理装置３０がステーション情報テーブルに基づいて運搬車情報を生成する処理の手順の例を示すフローチャートである。
管理装置３０の受信部３１は、水素ステーションＳの制御装置１０が送信するステーション情報を受信するたびに、この受信したステーション情報を記憶部３２に記憶されたステーション情報テーブルに追記する。受信部３１がステーション情報を記憶部３２に記憶させる、つまりステーション情報テーブルを更新すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ステップＳ２の処理に進める。一方、ステーション情報テーブルが更新されなかった場合（ステップＳ１：ＮＯ）、ステップＳ１の処理が繰り返し実行される。
ステップＳ２において、予測部３３は、記憶部３２に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の水素ステーションＳの容器の圧縮水素ガスの残量を予測する。
予測部３３は、予測結果である残量予測値Ｖ（ハット）が残量閾値以下であるか否かを判定し、残量予測値Ｖ（ハット）が残量閾値以下である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）はステップＳ４の処理に進め、残量予測値Ｖ（ハット）が残量閾値を超える場合（ステップＳ３：ＮＯ）はステップＳ１の処理に戻す。

ステップＳ４において、管理部３４は、水素供給源Ｂから水素ステーションＳまでの道路上の距離に基づいた圧縮水素ガスの容器の運搬時間を取得する。例えば、管理部３４は、予め求められて記憶部３２に記憶された運搬時間を読み出す。
次に、ステップＳ５において、管理部３４は、前記の所定時間から運搬時間を差し引いた時間の経過時を、水素運搬車の水素供給源Ｂからの発車時刻として決定する。そして、管理部３４は、発車時刻を示す運搬車情報を生成する。次に、管理部３４は、ステップＳ１の処理に戻す。

第１の実施形態における管理装置３０は、水素供給源Ｂから水素ステーションＳへの圧縮水素ガスの運搬を管理する水素運搬管理装置である。管理装置３０は、日時を示す日時情報と水素ステーションＳに設けられた気象データ取得装置２０から取得された気象データと水素ステーションＳの容器に貯蔵された圧縮水素ガスの残量を示す貯蔵残量情報とを含むステーション情報を受信する受信部３１を備える。また、管理装置３０は、受信部３１が受信したステーション情報を逐次記憶する記憶部３２を備える。また、管理装置３０は、記憶部３２に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の水素ステーションＳの容器の水素の残量を予測する予測部３３を備える。また、管理装置３０は、予測部３３が予測した容器の水素の残量が残量閾値以下である場合に、水素供給源Ｂから水素ステーションＳまでの距離に基づいて圧縮水素ガスの運搬時間を取得し、前記の所定時間から運搬時間を差し引いた時間の経過時を、水素ステーションＳの容器と交換するための水素が貯蔵された容器を積載した水素運搬車の、水素供給源Ｂからの発車時刻として決定する管理部３４を備える。
この構成により、管理装置３０は、現在以前の日時情報、気象データ、および貯蔵残量情報に基づいて、現時点から所定時間後の水素ステーションＳの容器の圧縮水素ガスの残量を予測し、この予測値が残量閾値以下である場合に、容器の空き容量を満たす分の圧縮水素ガスを運搬する水素運搬車の発車時刻を決定する。これにより、水素ステーションＳは、容器の圧縮水素ガスの貯蔵残量が残量閾値以下となるタイミングで、新たな圧縮水素ガスの供給を受けることができる。

以下、第１の実施形態における水素運搬管理システム１の変形例について説明する。
本実施形態では、水素供給源Ｂが水素発生源である場合を例に説明したが、水素供給源Ｂは液化水素の輸入などによって収集した水素を大量に集積している拠点であってもよい。この場合、水素供給源Ｂは、大量に集積した水素を貯蔵する容器と、水素運搬車（トレーラ）とを有する。
予測部３３は、個別識別可能な顧客の情報を加味して、所定時間後の水素ステーションＳの容器の残量予測値Ｖ（ハット）を算出するように構成されてもよい。ここで、個別識別可能な顧客とは、会員カードのように顧客情報が予め登録されたカードを所持している顧客である。このように構成される場合、ステーション情報には、図２に示したステーション情報に加えて、顧客ＩＤおよび水素ガス充填量の情報が含まれる。顧客ＩＤは、会員カードを所持しているユーザを識別するための識別情報を表す。なお、会員カードを所持していないユーザは、顧客ＩＤの項目に会員カードを所持していない旨（例えば、“−”）が記録される。水素ガス充填量は、ＦＣＶに充填された水素ガスの量を表す。以下、具体的な処理について説明する。

予測部３３は、下記の式（２）により、現時点から所定時間後の水素ステーションＳの容器の残量予測値Ｖ（ハット）を算出する。式（２）において、Ｖ_{ｓｔａｒｔ}は交換容器貯蔵量、ｆ_ｉは個別識別可能な顧客のステーション情報、ｆ_ａは個別識別できない顧客のステーション情報（会員カードを所持していない顧客のステーション情報）、ｍは月日、ｄは曜日、ｓは祝日フラグ、ｔは時刻、ｗは気象データである。ここで、交換容器貯蔵量は、水素ステーションＳの容器と交換される容器の貯蔵量を表す。つまり、交換容器貯蔵量は、水素運搬車に積載される容器の貯蔵量である。本実施形態では、水素運搬車に積載される容器の貯蔵量は、満量である。予測部３３は、水素ステーションＳの容器が交換された最新のタイミング（現時点）から所定時間後の水素ステーションＳの容器の残量予測値Ｖ（ハット）を算出する。

例えば、予測部３３は、現時点から所定時間後の日時に対応する、個別識別可能な顧客の過去の月日、曜日、時刻、およびその日が祝日か否か、現時点の（最新の）気象とその日の気象との類似度を求めることによりステーション情報テーブルの個別識別可能な顧客に対応するステーション情報を総合的に評価する。この処理によって算出される類似度を、個別識別可能な顧客のステーション情報の第１評価値とする。そして、予測部３３は、予め決められた評価閾値よりも第１評価値が高いステーション情報をステーション情報テーブルから抽出する。なお、上記式（２）のｎは、予め決められた評価閾値よりも第１評価値が高いステーション情報に対応する個別識別可能な顧客の数を表す。そして、予測部３３は、例えば、抽出したステーション情報に含まれる水素ガス充填量が示す値の加算値を算出する。

また、予測部３３は、現時点から所定時間後の日時に対応する、個別識別できない顧客（個別識別可能な顧客以外の顧客）の過去の月日、曜日、時刻、およびその日が祝日か否か、現時点の（最新の）気象とその日の気象との類似度を求めることによりステーション情報テーブルの個別識別できない顧客に対応するステーション情報を総合的に評価する。この処理によって算出される類似度を、個別識別できない顧客のステーション情報の第２評価値とする。そして、予測部３３は、予め決められた評価閾値よりも第２評価値が高いステーション情報をステーション情報テーブルから抽出する。そして、予測部３３は、例えば、抽出したステーション情報に含まれる水素ガス充填量の平均値を算出する。
その後、予測部３３は、交換容器貯蔵量、算出した加算値及び平均値残量に基づいて残量予測値Ｖ（ハット）を算出する。

［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態である水素運搬管理システムの概略の構成を示すブロック図である。第２の実施形態では、第１の実施形態と構成が異なる点についてのみ説明する。第２の実施形態である水素運搬管理システム１ａにおいて、水素ステーションＳａは可動式の水素ガス供給所である。具体的に、例えば、水素ステーションＳａは、事前に申請した１つ以上の地点を移動する水素ガス供給車である。制御装置１０とネットワーク機器（例えば、管理装置３０）とは、無線ネットワークを含むネットワーク５０を介して通信可能に接続されている。

水素ステーションＳａには、制御装置１０および気象データ取得装置２０の他、位置データ取得装置６０が設置されている。
位置データ取得装置６０は、水素ステーションＳａの位置を計測し、この位置を示す位置情報を制御装置１０に供給する。例えば、位置情報は、緯度、経度、および高度を示す情報である。例えば、位置データ取得装置６０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）により実現される。

つまり、水素運搬管理システム１ａは、可動式の水素ステーションＳａに設けられた制御装置１０と、管理センタＣに設けられた管理装置３０とがネットワーク５０を介して接続され、水素供給源Ｂから水素ステーションＳａへの圧縮水素ガスの運搬を管理する。

制御装置１０は、気象データ取得装置２０および位置データ取得装置６０を制御する。送信部１１は、気象データ取得装置２０から気象データを取り込み、水素ステーションＳａの容器に貯蔵された圧縮水素ガスの残量を取得し、位置データ取得装置６０から位置データを取り込む。そして、送信部１１は、現時点の日時を示す日時情報と気象データと残量を示す貯蔵残量情報と位置データとを含むステーション情報を、一定時間おき、または定時に管理装置３０に送信する。

管理装置３０の受信部３１は、制御装置１０の送信部１１が送信したステーション情報を受信し、この受信したステーション情報を記憶部３２に逐次記憶させる。
記憶部３２は、受信部３１が受信したステーション情報を、水素ステーションごとにステーション情報テーブルに追記して記憶する。ここで、ステーション情報テーブルの具体例について説明する。
図５は、第２の実施形態において、記憶部３２が記憶するステーション情報テーブルのデータ構成の例を示す図である。図５に示すように、ある水素ステーション（例えば、水素ステーションＳ）に対応するステーション情報テーブルは、例えば、１時間ごとのステーション情報を含む。ステーション情報は、図２に示したステーション情報に加えて、位置情報を含む。位置情報は、位置データ取得装置６０が取得した水素ステーションＳａの位置を示す情報である。

図５のステーション情報テーブルには、ステーション番号が“１７”、年月日曜が“２０１４．１２．２３．Ｔｕｅ”（２０１４年１２月２３日水曜日）、祝日フラグが“１”（祝日であることを示す。）、時分が“１０：００”（午前１０時０分）、気温が“８”（セ氏８度）、湿度が“５５”（５５％）、気圧が“１０１０”（１０１０ｈＰａ）、降水量が“０”（０ｍｍ）、風速が“２”（２ｍ／ｓ）、貯蔵残量が“１２５０”（１２５０Ｎｍ^３）、位置情報が“ＸＸＸＸ”であるステーション情報が記憶されている。
また、図５のステーション情報テーブルには、上記のステーション情報に続けて、ステーション番号が“１７”、年月日曜が“２０１４．１２．２３．Ｔｕｅ”（２０１４年１２月２３日水曜日）、祝日フラグが“１”（祝日であることを示す。）、時分が“１１：００”（午前１１時０分）、気温が“８”（セ氏８度）、湿度が“５４”（５４％）、気圧が“１００８”（１００８ｈＰａ）、降水量が“０”（０ｍｍ）、風速が“３”（３ｍ／ｓ）、貯蔵残量が“１２２４”（１２２４Ｎｍ^３）、位置情報が“ＹＹＹＹ”であるステーション情報が記憶されている。
このように、図５のステーション情報テーブルには、水素ステーションＳａについての１時間おきのステーション情報（日時情報、気象データ、貯蔵残量情報、および位置情報）が格納されている。

図４の説明に戻り、予測部３３は、記憶部３２に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の水素ステーションＳａの容器の水素の残量を予測する。この所定時間は、水素供給源Ｂから水素ステーションＳａまでの道路上の距離に応じて適宜決定される時間である。例えば、この所定時間は、水素ステーションＳａが事前に申請した地点において水素供給源Ｂから最も遠く離れた場所にある場合を前提とし、容器を積載した水素運搬車が水素供給源Ｂを出発してから水素ステーションＳａに到着し、容器を交換し終えるまでの予想時間を超える時間とするのが好ましい。

例えば、予測部３３は、下記の式（３）により所定時間後の水素ステーションＳａの容器の残量予測値Ｖ（ハット）を算出する。式（３）において、ｍは月日、ｄは曜日、ｓは祝日フラグ、ｔは時刻、ｗは気象データ、ｇは位置情報である。

例えば、予測部３３は、現時点から所定時間後の日時に対応する過去の月日、曜日、時刻、およびその日が祝日か否か、現時点の（最新の）気象とその日の気象との類似度、ならびに現時点の水素ステーションＳａの位置に基づいてステーション情報テーブルのステーション情報を総合的に評価する。そして、予測部３３は、予め決められた評価閾値よりも評価値が高いステーション情報をステーション情報テーブルから抽出する。そして、予測部３３は、例えば、抽出したステーション情報に含まれる貯蔵残量情報が示す貯蔵残量値の平均値を算出する。すなわち、この平均値が残量予測値Ｖ（ハット）である。
なお、予測部３３は、現時点に近い年月日曜を含むステーション情報に含まれる貯蔵残量値ほど大きな重み付けをした加重平均を算出してもよい。これにより、より新しいステーション情報を考慮して残量予測値Ｖ（ハット）を算出することができる。

管理部３４は、予測部３３が予測した圧縮水素ガスの残量予測値Ｖ（ハット）が残量閾値以下である場合に、ステーション情報テーブルに含まれる最新の位置情報に基づいて水素供給源Ｂから水素ステーションＳａまでの距離を算出し、この算出した距離に基づいて圧縮水素ガスの容器の運搬時間を算出する。管理部３４は、前記の所定時間から運搬時間を差し引いた時間の経過時を、水素運搬車の、水素供給源Ｂからの発車時刻として決定する。管理部３４は、発車時刻を示す運搬車情報を生成し、この運搬車情報を基地制御装置４０に送信する。

次に、第２の実施形態における管理装置３０の動作について説明する。
図６は、管理装置３０がステーション情報テーブルに基づいて運搬車情報を生成する処理の手順の例を示すフローチャートである。
管理装置３０の受信部３１は、水素ステーションＳａの制御装置１０が送信するステーション情報を受信するたびに、この受信したステーション情報を記憶部３２に記憶されたステーション情報テーブルに追記する。受信部３１がステーション情報を記憶部３２に記憶させる、つまりステーション情報テーブルを更新すると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ステップＳ２２の処理に進める。一方、ステーション情報テーブルが更新されなかった場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ２１の処理が繰り返し実行される。
ステップＳ２２において、予測部３３は、記憶部３２に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の水素ステーションＳにおける容器の圧縮水素ガスの残量を予測する。
予測部３３は、予測結果である残量予測値Ｖ（ハット）が残量閾値以下であるか否かを判定し、残量予測値Ｖ（ハット）が残量閾値以下である場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）はステップＳ２４の処理に進め、残量予測値Ｖ（ハット）が残量閾値を超える場合（ステップＳ２３：ＮＯ）はステップＳ２１の処理に戻す。

ステップＳ２４において、管理部３４は、ステーション情報テーブルに含まれる最新の位置情報に基づいて水素供給源Ｂから水素ステーションＳａまでの距離を算出し、この算出した距離に基づいて圧縮水素ガスの容器の運搬時間を算出する。
次に、ステップＳ２５において、管理部３４は、前記の所定時間から運搬時間を差し引いた時間の経過時を、水素運搬車の水素供給源Ｂからの発車時刻として決定する。そして、管理部３４は、発車時刻を示す運搬車情報を生成する。次に、管理部３４は、ステップＳ２１の処理に戻す。

第２の実施形態における管理装置３０において、受信部３１は、日時を示す日時情報と水素ステーションＳａに設けられた気象データ取得装置２０から取得された気象データと水素ステーションＳａの容器に貯蔵された圧縮水素ガスの残量を示す貯蔵残量情報と水素ステーションＳａに設けられた位置データ取得装置６０から取得された位置データとを含むステーション情報を受信する。また、管理装置３０において、管理部３４は、予測部３３が予測した容器の圧縮水素ガスの残量が残量閾値以下である場合に、ステーション情報に含まれる最新の位置データに基づいて水素供給源Ｂから水素ステーションＳａまでの距離を算出し、この算出した距離に基づいて圧縮水素ガスの運搬時間を取得する。
これにより、可動式の水素ステーションＳａは、容器の圧縮水素ガスの貯蔵残量が残量閾値以下となるタイミングで、新たな圧縮水素ガスの供給を受けることができる。

以下、第２の実施形態における水素運搬管理システム１ａの変形例について説明する。
本実施形態では、水素供給源Ｂが水素発生源である場合を例に説明したが、水素供給源Ｂは液化水素の輸入などによって収集した水素を大量に集積している拠点であってもよい。この場合、水素供給源Ｂは、大量に集積した水素を貯蔵する容器と、水素運搬車（トレーラ）とを有する。
予測部３３は、第１の実施形態と同様に個別識別可能な顧客の情報を加味して、所定時間後の水素ステーションＳａの容器の残量予測値Ｖ（ハット）を算出するように構成されてもよい。このように構成される場合、ステーション情報には、図５に示したステーション情報に加えて、顧客ＩＤおよび水素ガス充填量の情報が含まれる。以下、具体的な処理について説明する。

予測部３３は、下記の式（４）により、現時点から所定時間後の水素ステーションＳａの容器の残量予測値Ｖ（ハット）を算出する。式（４）において、Ｖ_{ｓｔａｒｔ}は水素ステーションＳａの容器の交換容器貯蔵量、ｆ_ｉは個別識別可能な顧客のステーション情報、ｆ_ａは個別識別できない顧客のステーション情報（会員カードを所持していない顧客のステーション情報）、ｍは月日、ｄは曜日、ｓは祝日フラグ、ｔは時刻、ｗは気象データ、ｇは位置情報である。予測部３３は、水素ステーションＳａに水素が補充された最新のタイミング（現時点）から所定時間後の水素ステーションＳａの容器の残量予測値Ｖ（ハット）を算出する。

例えば、予測部３３は、現時点から所定時間後の日時に対応する、個別識別可能な顧客の過去の月日、曜日、時刻、およびその日が祝日か否か、現時点の（最新の）気象とその日の気象との類似度、ならびに現時点の水素ステーションＳａの位置に基づいてステーション情報テーブルの個別識別可能な顧客に対応するステーション情報を総合的に評価する。この処理によって算出される類似度を、個別識別可能な顧客のステーション情報の第３評価値とする。そして、予測部３３は、予め決められた評価閾値よりも第３評価値が高いステーション情報をステーション情報テーブルから抽出する。なお、上記式（４）のｎは、予め決められた評価閾値よりも第３評価値が高いステーション情報に対応する個別識別可能な顧客の数を表す。そして、予測部３３は、例えば、抽出したステーション情報に含まれる水素ガス充填量が示す値の加算値を算出する。

また、予測部３３は、現時点から所定時間後の日時に対応する、個別識別できない顧客（個別識別可能な顧客以外の顧客）の過去の月日、曜日、時刻、およびその日が祝日か否か、現時点の（最新の）気象とその日の気象との類似度、ならびに現時点の水素ステーションＳａの位置に基づいてステーション情報テーブルの個別識別できない顧客に対応するステーション情報を総合的に評価する。この処理によって算出される類似度を、個別識別できない顧客のステーション情報の第４評価値とする。そして、予測部３３は、予め決められた評価閾値よりも第４評価値が高いステーション情報をステーション情報テーブルから抽出する。そして、予測部３３は、例えば、抽出したステーション情報に含まれる水素ガス充填量の平均値を算出する。
その後、予測部３３は、交換容器貯蔵量、算出した加算値及び平均値残量に基づいて残量予測値Ｖ（ハット）を算出する。

なお、上述した各実施形態は、水素供給源から水素ステーションまで圧縮水素ガスの容器を運搬する水素運搬車の発車時刻を決定する例であった。これ以外にも、各実施形態は、水素供給源から水素ステーションまで液体水素燃料の容器を運搬する水素燃料運搬車の発車時刻を決定する場合にも適用可能である。
また、上述した各実施形態では、水素ステーションの容器に貯蔵される水素および水素運搬車によって運搬される水素として圧縮水素ガスを例に説明したが、水素ステーションの容器に貯蔵される水素および水素運搬車によって運搬される水素は液体水素であってもよい。この場合であっても水素運搬管理システムで行われる処理は、上述した水素ガスの場合と同様の処理である。
また、管理センタＣを省略し、管理装置３０を水素供給源Ｂに設置してもよい。また、これにおいて、管理装置３０の機能を基地制御装置４０上で実現させてもよい。

また、上述した実施形態における管理装置３０の一部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、その機能を実現するための水素運搬管理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録された水素運搬管理プログラムをコンピュータシステムに読み込ませて、このコンピュータシステムが実行することにより、当該機能を実現してもよい。なお、このコンピュータシステムとは、オペレーティングシステム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ；ＯＳ）や周辺装置のハードウェアを含むものである。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、光ディスク、メモリカード等の可搬型記録媒体、コンピュータシステムに備えられる磁気ハードディスクやソリッドステートドライブ等の記憶装置のことをいう。さらに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、インターネット等のコンピュータネットワーク、および電話回線や携帯電話網を介してプログラムを送信する場合の通信回線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、さらには、その場合のサーバ装置やクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持するものを含んでもよい。また上記の水素運搬管理プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせにより実現するものであってもよい。

以上により、各実施形態によれば、水素供給源から水素ステーションに、タイミングよく水素を運搬させるための制御を行うことができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はその実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１、１ａ…水素運搬管理システム、１０…制御装置、１１…送信部、２０…気象データ取得装置、３０…管理装置（水素運搬管理装置）、３１…受信部、３２…記憶部、３３…予測部、３４…管理部、４０…基地制御装置、５０…ネットワーク、６０…位置データ取得装置

Claims (5)

1. 水素供給源から水素ステーションへの水素の運搬を管理する水素運搬管理装置であって、
   日時を示す日時情報と前記水素ステーションに設けられた気象データ取得装置から取得された気象データと前記水素ステーションに備えられている容器に貯蔵された水素の残量を示す貯蔵残量情報とを含むステーション情報を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した前記ステーション情報を逐次記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の前記容器の水素の残量を予測する予測部と、
   前記予測部が予測した前記水素の残量が残量閾値以下である場合に、前記水素供給源から前記水素ステーションまでの距離に基づいて水素の運搬時間を取得し、前記所定時間から前記運搬時間を差し引いた時間の経過時を、前記容器と交換するための水素が貯蔵された容器を積載した水素運搬車の、前記水素供給源からの発車時刻として決定する管理部と、
   を備える水素運搬管理装置。
2. 前記受信部は、日時を示す日時情報と前記水素ステーションに設けられた気象データ取得装置から取得された気象データと前記水素ステーションに備えられている容器に貯蔵された水素の残量を示す貯蔵残量情報と前記水素ステーションに設けられた位置データ取得装置から取得された位置データとを含むステーション情報を受信し、
   前記管理部は、前記予測部が予測した前記水素の残量が残量閾値以下である場合に、前記ステーション情報に含まれる最新の位置データに基づいて前記水素供給源から前記水素ステーションまでの距離を算出し、前記距離に基づいて水素の運搬時間を取得する、
   請求項１記載の水素運搬管理装置。
3. 水素を貯蔵する水素ステーションに設けられた制御装置と、管理装置とがネットワークを介して接続され、水素供給源から前記水素ステーションへの水素の運搬を管理する水素運搬管理システムであって、
   前記水素ステーションに、気象データを取得する気象データ取得装置を備え、
   前記制御装置は、
   前記気象データ取得装置から前記気象データを取り込み、前記水素ステーションに備えられている容器に貯蔵された水素の残量を取得し、日時を示す日時情報と前記気象データと前記残量を示す貯蔵残量情報とを含むステーション情報を前記管理装置に送信する送信部を備え、
   前記管理装置は、
   前記送信部が送信した前記ステーション情報を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した前記ステーション情報を逐次記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の前記容器の水素の残量を予測する予測部と、
   前記予測部が予測した前記水素の残量が残量閾値以下である場合に、前記水素供給源から前記水素ステーションまでの距離に基づいて水素の運搬時間を取得し、前記所定時間から前記運搬時間を差し引いた時間の経過時を、前記容器と交換するための水素が貯蔵された容器を積載した水素運搬車の、前記水素供給源からの発車時刻として決定する管理部と、を備える、
   水素運搬管理システム。
4. 前記水素ステーションに、位置データを取得する位置データ取得部を更に備え、
   前記送信部は、前記気象データ取得装置から前記気象データを取り込み、前記水素ステーションに備えられている容器に貯蔵された水素の残量を取得し、前記位置データ取得部から前記位置データを取り込み、日時を示す日時情報と前記気象データと前記残量を示す貯蔵残量情報と前記位置データとを含むステーション情報を、前記管理装置に送信し、
   前記管理部は、前記予測部が予測した前記水素の残量が残量閾値以下である場合に、前記ステーション情報に含まれる最新の位置データに基づいて前記水素供給源から前記水素ステーションまでの距離を算出し、前記距離に基づいて水素の運搬時間を取得する、
   請求項３記載の水素運搬管理システム。
5. 水素供給源から水素ステーションへの水素の運搬を管理するコンピュータを、
   日時を示す日時情報と前記水素ステーションに設けられた気象データ取得装置から取得された気象データと前記水素ステーションに備えられている容器に貯蔵された水素の残量を示す貯蔵残量情報とを含むステーション情報を、前記水素ステーションに設けられた制御装置から受信する受信手段、
   前記受信手段が受信した前記ステーション情報を逐次記憶する記憶手段、
   前記記憶手段に記憶されたステーション情報に基づいて、現時点から所定時間後の前記容器の水素の残量を予測する予測手段、
   前記予測手段が予測した前記水素の残量が残量閾値以下である場合に、前記水素供給源から前記水素ステーションまでの距離に基づいて水素の運搬時間を取得し、前記所定時間から前記運搬時間を差し引いた時間の経過時を、前記容器と交換するための水素が貯蔵された容器を積載した水素運搬車の、前記水素供給源からの発車時刻として決定する管理手段、
   として機能させるための水素運搬管理プログラム。

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