JP7008802B2 - 配車管理装置及び配車管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、配車管理装置及び配車管理方法に関するものである。

電気自動車を複数の利用者が共同して利用するための配車管理装置であって、利用者に配車する電気自動車を決定する際に、バッテリ残量が推定消費電力量を上回っているかを確認し、これを満足する場合にはその配車を確定する一方、推定消費電力量を上回るバッテリ残量の電気自動車が１台もない場合には、配車予定の電気自動車を急速充電する配車管理装置が知られている（特許文献１）。

特開２０１４－０３２４５９号公報

上記従来技術において、配車予約から配車までの時間に余裕がある場合には、バッテリ残量が足りなくても充電すれば問題は生じない。しかしながら、利用者からのリアルタイムの配車要求に対して短時間で共用車両を配車する、いわゆるオンデマンド型の配車サービスでは、充電時間が不足し、利用者の待ち時間が発生するという問題がある。この問題はモータを走行駆動源とする電気自動車やハイブリッド車に限らず、内燃機関を走行駆動源とするガソリン車やディーゼル車についても同様である。

本発明が解決しようとする課題は、配車要求から配車までの時間が短くても配車対応が可能な配車管理装置及び配車管理方法を提供することである。

本発明は、複数の共用車両の全体の航続距離を算出し、全体の航続距離が所定値以下の場合に、共用車両の走行エネルギの補給の要否を判断し、共用車両の走行エネルギの補給の要否の判断に基づき、補給が必要と判断された共用車両に対して補給指示を行うことによって上記課題を解決する。

本発明によれば、複数の共用車両の全体の航続距離が所定値以下であるか否かを判定し、全体の航続距離が所定値以下の場合に、補給が必要と判断された共用車両に対して補給指示を行うので、全体の航続距離を一定以上に維持することができる。この結果、配車サービスの余力を一定以上に維持することができるので、配車要求から配車までの時間が短くても配車対応が可能となる。

本発明の配車管理装置の一実施の形態を適用した配車管理システムを示すブロック図である。 図１に示す配車管理システムの処理手順を示すフローチャートである。 図２のステップＳ４のサブルーチンを示すフローチャートである。 所定のサービスエリアに配された３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚについて、エネルギ残量の減少状況を示す図である。 所定のサービスエリアに配された３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚについて、エネルギ残量とエネルギ補給のシミュレーションの一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の配車管理装置及び配車管理方法の一実施の形態を適用した配車管理システムＤＭＳを示すブロック図である。本例の配車管理システムＤＭＳは、サーバ１と、共用車両２と、利用者端末機３とで構成されている。サーバ１には、車両情報データベース１１、地図データベース１２、配車要求管理部１３、配車計画部１４、配車指示部１５、移動指示部１６、全体航続距離算出部１７、エネルギ補給判断部１８、補給指示部１９が含まれる。また、共用車両２には、車両位置算出部２１、個別航続距離算出部２２、車両情報送信部２３、移動指示受信部２４、情報提示デバイス２５、自動運転ＥＣＵ２６が含まれる。なお、個別航続距離算出部２２は、共用車両２に含まれる構成としたが、サーバ１に含まれてもよい。また、情報提示デバイス２５及び自動運転ＥＣＵ２６は共に存在する構成としたが、どちらか一方が含まれる構成でもよい。以下、各構成要素の詳細を説明する。

《サーバ１》
サーバ１は、１台もしくは複数台のコンピュータ（ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えたハードウェアに、後述する機能を実現するソフトウェアをインストールしたもの）で構成され、外部からの信号入力を受け付けた上で、様々な処理を行う、プログラム可能なサーバである。サーバ１の構成方法の詳細は、特に限定されるものではなく、一般的なサーバを用いればよい。

車両情報データベース１１は、共用車両２の車両情報送信部２３から送信された車両情報を記憶するデータベースである。共用車両２は複数台存在するので、所定のサービスエリアに存在する全ての共用車両２の情報が、この車両情報データベース１１に格納される。車両情報は、少なくとも共用車両２の位置情報と、航続距離とを含むが、これらの情報のほか、共用車両２の進行方向、車速、ドアロックのＯＮ／ＯＦＦ状態、ドアの開閉状態、シートベルトセンサー値、自動運転中か否か、などの各種の共用車両２の状態情報を含んでもよい。また、車両情報には、利用者端末機３からの配車要求を受信可能か否か、共用車両２が送迎中か否か（稼働中か否か）、エネルギ補給指示を受信中か否か、乗客の有無及び人数、乗降車ステータス、移動指示の目的地に到着したか否かなど、配車に関する情報も、それぞれの共用車両のＩＤに関連付けて記憶される。

地図データベース１２は、少なくとも共用車両２が走行可能な道路リンク情報を含んだいわゆるナビゲーション地図に加え、利用者の乗降可能場所、エネルギ補給場所（給油又は充電場所）、共用車両２の待機場所の情報を含む。共用車両２の待機場所とは、共用車両２が配車可能な状態で配車要求を待機している場合に停車するスペースをいい、一つのサービスエリアに一又は複数の待機場所が設定されている。これらの他に、利用者が歩行するルートを計算するための歩行者道路リンク情報を含んでもよい。

配車要求管理部１３は、利用者端末機３から、配車要求を受信し、配車計画部１４に配車要求信号を送信する。また、配車計画部１４から配車計画を受け取り、利用者端末機３に利用者の配車情報を送信する。

配車計画部１４は、配車要求管理部１３から送信された配車要求信号と、車両情報データベース１１に格納された車両情報を用いて、配車計画を算出し、算出した配車計画を配車要求管理部１３及び配車指示部１５に送信する。配車計画は、少なくとも利用者に割り当てる共用車両２、利用者の乗車場所及び降車場所を含む。配車計画の算出方法について説明すると、まず配車要求信号に含まれる出発地点及び目的地点と、地図データベース１２に含まれる乗降場所情報を用いて、最も近い乗降場所を、それぞれ乗車場所、降車場所として決定する。次いで、配車要求の受信が可能な全ての共用車両２のうち、最も乗車場所に近い共用車両２を、割り当て共用車両２として決定する。なお、このような配車計画の算出方法は、特に限定されるものではないので、ここに記載した方法に限らず、他の手法を用いてもよい。

配車指示部１５は、配車計画部１０４から送信される配車計画と、車両情報データベース１１に含まれる車両情報とを用いて、次の目的地までのルートを算出し、移動指示部１６に送信する。地図データベース１２に格納されたナビゲーション地図を用いて、割り当てられた共用車両２の現在位置から乗車場所まで、乗車場所から降車場所まで、更には降車場所から所定の待機場所まで、のそれぞれの走行ルート及び到着予測時間を算出し、移動指示部１６に送信する。ここでは、ある目的地から次の目的地までの走行ルート等の情報をまとめて「トリップ」、と称し、複数のトリップを組み合わせた全体の配車スケジュールを「ツアー」と称することとする。

移動指示部１６は、配車指示部１５からツアーを受信し、後述する補給指示部１９から、エネルギ補給場所に向かうためのトリップを受信する。そして、ツアーを組み直した上で、直近の目的地までのトリップ情報を、共用車両２に設けられた移動指示受信部２４に送信する。

ここで、ツアーの組み直し方法について説明する。配車指示部１５からのみ入力がある場合は、受信したツアーをそのまま最終的なツアーとする。また、待機場所に待機中の共用車両２のように補給指示部１９からのみ入力があった場合は、エネルギ補給場所に向かうためのトリップの後に、待機場所に戻るためのトリップを追加し、最終的なツアーとする。さらに、配車指示部１５及び補給指示部１９の両方からツアー及びトリップを受信した場合には、配車指示部１５から送信されたツアーの中の、待機場所へのトリップの直前に、エネルギ補給場所へのトリップを加え、これを最終的なツアーとする。これにより、既に配車が決定した利用者の乗降車を全て完了させてからエネルギ補給に向かうという手順になる。

全体航続距離算出部１７は、車両情報データベース１１に格納された各共用車両２のそれぞれの航続距離を元にして、全体の航続距離を算出し、エネルギ補給判断部１８に送信する。なお、本明細書において、「航続距離」とは、現在の走行エネルギ量（換言すれば、残存する走行エネルギ量）にて、当該走行エネルギを補給することなく走行を継続できる距離を意味し、走行エネルギとは、電気自動車であればバッテリ、ハイブリッド車であればバッテリとガソリン／軽油、内燃機関車であればガソリン／軽油を意味する。

全体の航続距離は、所定のサービスエリアで保有する全ての共用車両２の航続距離を総和した値としてもよいし、所定のサービスエリアで保有する全ての共用車両２の航続距離の平均値としてもよい。全体の航続距離として全ての共用車両２の航続距離の平均値を用いると、共用車両２の台数に拘わらず、後述する第１の所定値を一つの値に設定することができる。また、ここでいう全ての共用車両２は、稼働中の共用車両２とし、稼働中の共用車両２の航続距離の総和値又は平均値としてもよい。なお、稼働中の共用車両２とは、メンテナンスやエネルギ補給中などの共用車両２ではなく、利用者からの配車要求に応じて配車可能な状態である共用車両２を意味する。

エネルギ補給判断部１８は、全体航続距離算出部１７から送信された全体の航続距離を元に、配車管理システムＤＭＳの全体として充電をする必要があるか否かを判断した上で、エネルギ補給をする共用車両２を選定し、判断結果を補給指示部１９に送信する。具体的には、全体の航続距離が第１の所定値以下の場合に、原則として共用車両２の走行エネルギの補給の必要があると判断する。第１の所定値は、走行エネルギが満タンの共用車両２の航続距離を１００％としたときに、たとえば５０％を第１の所定値に設定すればよい。この第１の所定値は、固定値である必要はなく、サービスエリアの広さ、エネルギ補給場所の密度、稼働中の共用車両２の台数、需要など、様々な要因に合わせてチューニングをしてもよい。たとえば、サービスエリアが狭く、利用者の要求に応じて配車走行する距離が短く、エネルギ補給場所の密度が十分に高い場合には、第１の所定値を低く設定してもよい。逆に、配車走行する距離が長く、１回の走行で半分近い航続距離となってしまう場合は第１の所定値を高く設定してもよい。

ここで、エネルギ補給判断部１８による判断精度を高めるため、サーバ１は、エネルギ補給判断部１８の判断に用いる各種のパラメータを算出したり予測したりする構成を備えてもよい。すなわち、図１に示すように、サーバ１は、エネルギ補給判断部１８に加え、待機車両台数算出部１８１と、全体航続距離予測部１８２と、連続稼働時間算出部１８３と、連続配車回数算出部１８４と、需要予測部１８５とを備えてもよい。

待機車両台数算出部１８１は、車両情報データベース１１に格納された共用車両２の情報を用いて、配車要求がされていない共用車両２の台数を算出する。配車要求がされていない共用車両２の台数は、今後配車要求がされた場合に配車することが可能な共用車両２（上述した稼働中の共用車両２）の台数である。そして、エネルギ補給判断部１８は、全体の航続距離が第１の所定値以下となり、配車管理システムＤＭＳの全体としての航続距離の余力が低下している場合であっても、配車要求がされていない共用車両２の台数が所定台数以下の場合には、配車サービスの低下を一時的に抑制するために、補給指示を行わない処理を実行する。ただし、エネルギ補給判断部１８は、配車要求がされていない共用車両２の台数が所定台数以下であっても、全体の航続距離が第１の所定値より小さい第２の所定値以下の場合には、共用車両２の航続距離、共用車両２の現在位置からエネルギ補給場所までの距離、エネルギ補給に要する時間のうち少なくとも一つを用い、少なくとも１台の共用車両２に対してエネルギ補給の要否の判断を行う。この第２の所定値は、少なくとも第１の所定値未満であり、走行エネルギが満タンの共用車両２の航続距離を１００％としたときに、たとえば２０％とすればよい。第２の所定値は、固定値である必要はなく、第１の所定値と同様に、様々な要因に合わせてチューニングすればよい。

全体航続距離予測部１８２は、車両情報データベース１１に格納された共用車両２の情報を用いて、たとえば３０分後など所定時間後の全体の航続距離の予測値を算出する。全体の航続距離の予測値の算出方法の一例を説明すると、まず車両情報データベース１１に格納された各共用車両２の航続距離と、移動指示部１６が算出する各共用車両のツアーを元にして、各共用車両２の所定時間後の航続距離の予測値を算出する。この航続距離の予測値は、単純に、所定時間後までの移動距離を現在の航続距離から減算すればよい。また、給油又は充電などのエネルギ補給が所定時間後までに完了する見込みがある場合は、エネルギ補給による航続距離の増加分を加算する。こうして得られた各共用車両２の全体の航続距離の予測値の総和値又は平均値を全体の航続距離の予測値とする。また、別の算出方法として、過去の配車実績が車両情報データベース１１などに蓄積されている場合には、当該過去の配車実績を元に、所定時間だけ走行する間に消費する航続距離を算出し、現在の全体の航続距離から減算してもよい。そして、エネルギ補給判断部１８は、全体航続距離予測部１８２により予測した全体の航続距離の予測値を用いる場合には、全体の航続距離の予測値が第４の所定値（上述した第１の所定値と同じであってもよいし、異なる値であってもよい）以下の場合に、共用車両２の走行エネルギの補給の要否を判断する。

連続稼働時間算出部１８３は、車両情報データベース１１に格納された共用車両２の情報を用いて、共用車両２が所定の待機場所で待機することなく連続して稼働する時間を算出する。有人のドライバーが運転する共用車両２の場合、待機場所を離れてから連続して稼働する時間が長いほど、ドライバーの休憩ニーズが高い。そのためエネルギ補給判断部１８は、待機場所を離れている共用車両２について、待機場所を離れてから連続して稼働している時間、すなわち最後に待機場所にいた時刻から現在時刻までの時間が長いほど、エネルギ補給の必要性を高く設定する。

連続配車回数算出部１８４は、車両情報データベース１１に格納された共用車両２の情報を用いて、共用車両２が所定の待機場所で待機することなく連続して配車された配車回数を算出する。無人で自動運転をする共用車両２の場合、利用者の数が多いほど、忘れ物チェックや共用車両２の清掃等のニーズが高い。そのためエネルギ補給判断部１８は、待機場所を離れている共用車両２について、所定の待機場所で待機することなく連続して配車された配車回数が多いほど、エネルギ補給の必要性を高く設定する。

需要予測部１８５は、車両情報データベース１１に格納された共用車両２の情報（過去の履歴情報を含む）を用いて、配車の時間帯及び配車場所ごとの需要を予測する。需要が高い時間帯に配車場所に近い共用車両２をエネルギ補給に供するとサービス性が低下するため、エネルギ補給判断部１８は、需要が高い時間帯に配車場所から遠い共用車両２ほど、エネルギ補給の必要性を高く設定する。

以上の待機車両台数算出部１８１と、全体航続距離予測部１８２と、連続稼働時間算出部１８３と、連続配車回数算出部１８４と、需要予測部１８５は、必要に応じて一又はそれ以上の構成を採用してもよい。エネルギ補給判断部１８の具体的な処理は、図２のステップＳ４において詳述する。

補給指示部１９は、エネルギ補給判断部１８から送信された、エネルギ補給の対象となる共用車両２の情報を元に、具体的なエネルギ補給場所までの走行ルートの計算を行い、この結果を移動指示部１６に送信する。ここで、エネルギ補給場所の決定方法を説明すると、まず車両情報データベース１１から、該当する共用車両２の位置情報を取得し、地図データベース１２からエネルギ補給場所の位置情報を取得する。次に、共用車両２の現在位置から直線距離で近いエネルギ補給場所を複数選択し、それぞれのエネルギ補給場所までの走行ルートの計算を行い、各エネルギ補給場所に到着するまでの時間を算出する。そして、到着時間が最も短いエネルギ補給場所を、エネルギ補給場所として決定する。なお、特に電気自動車の場合には、充電に時間が掛かるため、各エネルギ補給場所における充電器の空き情報も用いて、空きがある充電場所を優先してもよい。

補給指示部１９は、エネルギ補給判断部１８がエネルギ補給対象として選択しなかった共用車両２であっても、航続距離が第３の所定値以下の共用車両２に対しては、エネルギ補給の要否判断を追加で実施してもよい。エネルギ補給判断部１８は、あくまで配車管理システムＤＭＳ全体のサービスの余力を管理してエネルギ補給の要否を判断する。したがって、配車管理システムＤＭＳ全体で余裕があっても、エネルギ補給が必要な共用車両２に対しては個別に対応できないので、補給指示部１９にて対応する。ここでエネルギ補給を判断するための第３の所定値は一定値でもよいが、一定値ではなく、共用車両２の現在位置から最寄りのエネルギ補給場所までの走行距離を元に算出してもよい。後者の場合、エネルギ補給場所までの距離は共用車両２の現在地によって時々刻々変動するので、たとえば５分おきなど、一定時間周期に最寄りのエネルギ補給場所までの走行距離の計算を実施してもよい。

補給指示部１９は、エネルギ補給対象となった共用車両２に対しては、配車要求の受信を不可にする。具体的には、車両情報データベース１１にアクセスし、その共用車両のＩＤに関連付けられた配車要求可否情報を「不可」に変更すればよい。この場合、「不可」から「可能」に変更するために、たとえば５分おきなど、定期的に車両情報データベース１１の各共用車両２の航続距離と配車要求受信可否状態を確認する処理プロセスを追加する。具体的には、航続距離がエネルギ補給により回復した上で、配車要求受信不可の共用車両２があれば、その共用車両２の配車要求受信を「可能」に変更すればよい。

《共用車両２》
共用車両２は、利用者の要求に応じて移動サービスを提供するサービス車両であり、所定のサービス区域内に複数台存在する。共用車両２は、既述したように、ガソリン又は軽油を燃料として走行する内燃機関の車両、二次電池や燃料電池を電源としてモータで走行する電気自動車、内燃機関とモータとを併用して走行するハイブリッド車のいずれでもよい。内燃機関のみにより走行する車両の場合のエネルギ補給は、ガソリン又は軽油の給油を意味し、二次電池を電源としてモータのみで走行する電気自動車の場合のエネルギ補給は、二次電池への充電を意味し、燃料電池を電源としてモータで走行する電気自動車（いわゆる燃料電池車）の場合のエネルギ補給は、燃料電池の燃料（メタノールや水素）の補給を意味する。また、内燃機関とモータとを併用して走行するハイブリッド車の場合のエネルギ補給は、ガソリン又は軽油の給油と二次電池への充電を意味する。

また、ドライバーが運転する車両、ドライバーが乗車した上で自動運転により走行する自動運転車両、ドライバーが乗車しない無人運転車両のいずれでもよい。なお、以下の実施形態では、ドライバーが乗車した上で、自動運転により走行する自動運転車両を例に挙げて説明する。

車両位置算出部２１は、共用車両２の位置を算出し、車両情報送信部２３に出力する。車両位置算出部２１は、たとえばＧＰＳ／ＩＮＳセンサと接続されたＥＣＵ（電子制御ユニット）の一部であり、ＧＰＳ／ＩＮＳセンサから出力される緯度経度の位置情報を、一定時間（たとえば１００ｍｓｅｃ）毎に出力する。位置情報の算出方法は、特に限定されず、たとえば地図データに基づくマップマッチングなど、位置を特定可能な他の手法を用いてもよい。

個別航続距離算出部２２は、共用車両２の航続距離を算出し、車両情報送信部２３に出力する。個別航続距離算出部２２は、たとえばＥＣＵに組み込まれたソフトウェアプログラムである。航続距離の算出は、ガソリン車の場合には、ガソリンの残量と走行実績に基づく燃費を用いて算出すればよいし、電気自動車の場合には、バッテリの残量と走行実績に基づく電費を元に算出すればよい。航続距離の値は、エアコンの使用の有無や、周辺の渋滞情報、高低差の情報等を元に補正してもよい。

車両情報送信部２３は、たとえば４Ｇ／ＬＴＥのモバイル通信機能を備えた車載デバイスで、ＣＡＮやＬＡＮ等で車両位置算出部２１及び個別航続距離算出部２２と接続され、入力した車両位置と航続距離とを、一定時間（たとえば１００ｍｓｅｃ）毎に、サーバ１の車両情報データベース１１に送信する。なお、図１に記載を省略したが、車両ＣＡＮや他のセンサとも接続され、車両の走行方向、車速、ドアロック及びドアの開閉状態、シートベルトセンサー値、自動運転中か否かなどの各種車両状態を取得した上で、車両情報として送信してもよい。

移動指示受信部２４は、たとえば４Ｇ／ＬＴＥのモバイル通信機能を備えた車載デバイスで、サーバ１の移動指示部１６から送信されたトリップ情報を、ＣＡＮやＬＡＮ等で接続された情報提示デバイス２５及び自動運転ＥＣＵ２６に出力する。なお、移動指示受信部２４は、同じくサーバ１との通信機能を備えた車両情報送信部２３と機能統合をしてもよい。

情報提示デバイス２５は、たとえばスマートフォンなどの携帯端末機であり、当該携帯端末機のアプリケーションとして実装されたソフトウェアにより、移動指示受信部２４かで受信したトリソプ情報をドライバー（利用者）に提示する。具体的には、たとえば画面に地図を表示した上で、トリップに含まれる目的地の場所に星印等のマークを付すことで目的地を表示し、また同じくトリップに含まれるルート情報（緯度緯度の点群）を線でつないで描画することで走行ルートの表示を行う、などの処理を行う。また、新たなトリップを受け取った時に音を鳴らして注意を引くなど、必要に応じて音声を用いた情報提示を行ってもよい。なお、情報提示デバイス２５の実現方法は、スマートフォンなどの携帯端末機に限定する必要はなく、たとえば描画演算を行うパーソナルコンピュータとディスプレイの組み合わせで実現してもよいし、サーバ１にＷｅｂブラウザ向けのアプリケーションとして実装した上で、タブレット等でＷｅｂブラウザにアクセスすることで実現してもよい。

自動運転ＥＣＵ２６は、移動指示受信部２４から出力された目的地までの走行ルート情報に基づき、自動運転により目的地まで走行する電子制御ユニットである。自動運転の実現方法は、特に限定されず、一般的に知られる手法を用いればよい。図１に記載を省略したが、自動運転ＥＣＵ２６は、ルート受信完了、移動中、目的地到着等の配車移動ステータスを管理し、車両情報送信部２３にステータスを出力してもよい。

《利用者端末機３》
利用者端末機３は、配車要求をする利用者が配車要求を行うためのソフトウェアをインストールしたコンピュータ（たとえば、配車要求アプリケーションが実装されたスマートフォンなどの携帯型コンピュータ）であり、電気通信回線網を介してサーバ１にアクセスできる通信機能を備える。利用者端末機３は、利用者からの入力に基づき、以下に説明する配車要求を配車要求管理部１３に送信する。また、配車要求管理部１３から、利用者配車情報を受信し、利用者端末機３に備えられたディスプレイなどを用いて利用者に提示する。

配車要求管理部１３に送信する配車要求は、少なくとも出発地と目的地を含み、目的地は利用者からの入力で取得し、出発地は利用者の位置情報から取得してもよいし、利用者からの入力で取得してもよい。配車要求としては、他に、経由地の指定、乗降地点の指定、乗車人数、予約時間、相乗り可否、などの付加的な情報を更に含んでもよい。配車要求管理部１３から送信される利用者配車情報は、少なくとも利用者の乗車場所と降車場所、配車された共用車両２の現在位置、配車される共用車両２を識別するための情報を含むが、他に、配車指示部１５で算出された情報に基づき、乗車場所に共用車両２が到着する時刻、乗車場所から降車場所までの移動時間、利用者が乗車場所まで移動するための推奨徒歩ルートなどの付加情報を含んでもよい。なお、利用者端末機３は、特に上述した構成に限定されず、たとえばＷｅｂアプリケーションとして実装されたパーソナルコンピュータを用い、当該パーソナルコンピュータからインターネットなどの電気通信回線網を介して配車要求を行うなど、他の方法を用いてもよい。

《配車管理システムの動作》
次に、図２及び図３を参照しながら、本例の配車管理システムＤＭＳの処理手順を説明する。図２は、本例の配車管理システムＤＭＳの処理手順を示すフローチャート、図３は、図２のステップＳ４のサブルーチンを示すフローチャートである。図２及び図３に示すルーチンは所定時間間隔で実行される。

まず、図２のステップＳ１にて、所定のサービスエリアにて保有する複数の共用車両２のそれぞれの個別航続距離算出部２２にて、燃料残量及び燃費実績やバッテリ残量及び電費実績などを用いて航続距離を算出し、車両情報送信部２３を介して車両情報データベース１１に送信する。この個別の航続距離のデータは、所定のサービスエリアにて保有する全ての共用車両２、すなわち利用者からの配車要求に応じて配車可能な状態にある稼働中の共用車両２だけでなく、メンテナンス中やエネルギ補給中などの共用車両２について算出する。

続くステップＳ２では、サーバ１の全体航続距離算出部１７は、車両情報データベース１１に格納された共用車両２の個別の航続距離を用いて、共用車両２の全体の航続距離を算出する。全体航続距離算出部１７にて算出する全体の航続距離は、利用者からの配車要求に応じて配車可能な状態にある稼働中の共用車両２とし、メンテナンスやエネルギ補給中などの共用車両２は除くものとする。また、稼働中の全ての共用車両２の全体の航続距離は、車両情報データベース１１に格納された稼働中の各共用車両２の航続距離の総和値としてもよいが、以下においては平均値を採用するものとする。

続くステップＳ３では、ステップＳ２で算出された全体の航続距離が、予め定められた第１の所定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ３にて、全体の航続距離が第１の所定値より大きい場合には、配車管理システムＤＭＳは、全体として、共用車両２に対してエネルギ補給の必要がないと判断し、ステップＳ５へ進む。これに対して、全体の航続距離が第１の所定値以下である場合には、配車管理システムＤＭＳは、全体として、共用車両２に対してエネルギ補給の必要があると判断し、ステップＳ４へ進む。なお、ステップＳ２の全体の航続距離の算出に代えて、全体航続距離予測部１８２により予測した全体の航続距離の予測値を用い、ステップＳ３の判断に代えて、エネルギ補給判断部１８は、全体の航続距離の予測値が第４の所定値以下の場合に、共用車両２の走行エネルギの補給が必要であると判断してもよい。

図４（Ａ）は、所定のサービスエリアに配された３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚについてエネルギ残量（たとえば、共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚが電気自動車である場合のバッテリのＳＯＣ）がそれぞれ４０％，５０％，３０％である場合を示す図であり、図４（Ｂ）は、図４に示す状態からそれぞれの共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚが配車サービスに供された結果、エネルギ残量がそれぞれ１５％，２０％，５％に減少した状態を示す図である。３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚのそれぞれのエネルギ残量を個別に管理したとすると、図４（Ａ）に示す状態では、３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚのいずれもが３０％以上のエネルギ残量を有しているため、個別的には余力があるといえる。しかしながら、個別的には余力があることを理由にエネルギ補給を行わずに配車サービスを継続し、図４（Ｂ）に示すように３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚのエネルギ残量が減少してしまうと、３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚのエネルギ補給のタイミングが重なり、配車サービスに供することができない時間帯が生じてしまう。

これに対して、本実施形態の配車管理システムＤＭＳのように、３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚの全体の航続距離（図４に示す例でいえばエネルギ残量に相当）を管理するものとすると、図４（Ａ）に示す状態では、エネルギ残量の平均値が４０％と全体的にみると余力が減少していると判断できる。したがって、本実施形態の配車管理システムＤＭＳでは、この図４（Ａ）に示すような状態でエネルギ補給を行うように設定することができる。これにより、図４（Ｂ）に示すように３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚの全てが配車サービスに供することができない事態を回避することができる。

また、図５は、所定のサービスエリアに共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚが３台配され、９時の営業開始時はフル充電（ＳＯＣ＝１００％）、１時間の利用によりバッテリが２０％消費され、充電に１時間を要し、基本的には需要は２台で、昼の１２時～１３時と、夕方の１６時～１７時に需要が３台となるとした場合のシミュレーション結果を示す図である。図５の左図の比較例は、３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚのエネルギ残量を個別に管理した場合のシミュレーションであり、エネルギ残量がＳＯＣ≦２０％になった場合にエネルギ補給をするものとする。これに対して、図５の右図の実施例は、３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚの全体のエネルギ残量を管理した場合のシミュレーションであり、３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚのエネルギ残量の平均値がＳＯＣ≦５０％になった場合にエネルギ補給をするものとする。そして、９時の営業開始時から１４時までの間の３台それぞれの共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚの使用状態（エネルギ残量）は同じであるものとする。

図５のシミュレーションの一例として、左図の比較例では、１４時～１５時になって初めて共用車両Ｘと共用車両Ｙのエネルギ残量が２０％以下になるので、１５時～１６時の間にこれら２台の共用車両Ｘ，Ｙのエネルギ補給が必要となる。また、１４時～１５時の際に、残り１台の共用車両Ｚのエネルギ残量は２０％以上であるため、１５時～１６時の間にエネルギ補給は行われない。このため、１５時～１６時の間に２台の需要があるにも拘らず１台（共用車両Ｚ）しか利用に供することができず、さらに高需要時間帯の１６時～１７時の間にも２台（共用車両Ｘ，Ｙ）しか利用に供することはできない。

これに対して、右図の実施例では、１３時～１４時の段階で３台の共用車両Ｘ，Ｙ，Ｚのエネルギ残量の平均値が５０％以下になっているので、次の１４時～１５時の間に共用車両Ｘのエネルギ補給を行いつつ残り２台の共用車両Ｙ，Ｚを利用に供し、続く１５時～１６時の間に共用車両Ｙのエネルギ補給を行いつつ残り２台の共用車両Ｘ，Ｚを利用に供し、さらに続く１６時～１７時の間に共用車両Ｚのエネルギ補給を行いつつ残り２台の共用車両Ｘ，Ｙを利用に供することになる。このため、高需要時間帯の１６時～１７時の間には２台（共用車両Ｘ，Ｙ）しか利用に供することはできないものの、その前の１５時～１６時の間には２台の需要に対応することができる。このように、本実施形態の配車管理システムＤＭＳでは、エネルギ補給のタイミングを分散させることができる。

図２に戻り、ステップＳ４では、エネルギ補給の要否を具体的に判断し、ステップＳ５にて共用車両２に補給指示を出力する。すなわち、図３のステップＳ４１にて、待機車両台数算出部１８１は、車両情報データベース１１に格納された車両情報を読み込み、利用者から配車要求が入っていない稼働中の共用車両２（以下、待機共用車両ともいう）の台数を取得し、この待機共用車両の台数が所定値以上か否かを判定し、所定値以上であればＳ４３に進み、そうでなければＳ４２に進む。この所定台数は、固定値である必要はなく、サービスエリアの広さや需要など、様々な要因に合わせてチューニングすればよい。たとえば、共用車両２の総台数が１０台、所定台数を全共用車両２の２０％としたとすると、待機共用車両２が２台以上ある場合には、ステップＳ４３へ進んでエネルギ補給対象となる共用車両を決定すればよい。

Ｓ４２では、全体の航続距離が第２の所定値以下か否かを判断し、第２の所定値以下である場合はＳ４３に進み、第２の所定値を超える場合はステップＳ４３の処理を行わずに図２のステップＳ５へ進む。図２のステップＳ３にて全体の航続距離が第１の所定値以下となり、配車管理システムＤＭＳの全体としての航続距離の余力が低下していると判断された場合に、原則として全体の航続距離が第１の所定値を超えるようにエネルギ補給を行う必要がある。しかしながら、配車要求がされていない共用車両２の台数が所定台数以下の場合には、配車サービスが一時的に低下する。ステップＳ４１及びＳ４２は、こうした配車サービスの低下を一時的に抑制するための処理であり、全体の航続距離が、第１の所定値より小さい第２の所定値以下である場合に限って、エネルギ補給対象の共用車両を決定し、全体の航続距離が第２の所定値と第１の所定値との間にある場合は、配車可能な共用車両２の台数を減少させずに配車に供する。

Ｓ４３のエネルギ補給対象の共用車両２の決定ルーチンでは、稼働中の共用車両２のうち、エネルギ補給対象の共用車両２を少なくとも１台選定し、選定結果を補給指示部１９に出力する。エネルギ補給対象となる共用車両２の選定は、共用車両２の航続距離、共用車両２の現在位置からエネルギ補給場所までの距離、共用車両２のエネルギ補給に要する時間のうち少なくとも一つのパラメータを元に決定することができる。ここで、共用車両２の航続距離は、車両情報データベース１１から各共用車両２の航続距離を取得し、当該航続距離が少ないほどエネルギ補給対象に選定し易く設定する。また、共用車両２の現在位置からエネルギ補給場所までの距離は、車両情報データベース１１から取得した各共用車両２の現在の位置情報と、地図データベース１２から取得したエネルギ補給場所の情報を元に、各共用車両２のエネルギ補給場所までの走行距離を算出し、当該走行距離が短いほど効率的にエネルギ補給を完了させることができるので、当該走行距離が短いほどエネルギ補給対象に選定し易く設定する。また、共用車両２のエネルギ補給に要する時間は、車両情報データベース１１から取得した各共用車両２の航続距離を元に、エネルギ補給に掛かる時間を算出し、補給に掛かる時間が短いほど効率的にエネルギ補給を完了させることができるので、補給時間が短いほどエネルギ補給対象に選定し易く設定する。なお、これら３つのパラメータのうち、一つを採用してもよいし、複数のパラメータを統合して対象車両を決定してもよい。

ステップＳ４３のエネルギ補給対象となる共用車両２の選定は、上述した連続稼働時間算出部１８３、連続配車回数算出部１８４、又は需要予測部１８５の少なくともいずれかを用いてもよい。連続稼働時間算出部１８３を用いて、共用車両２が所定の待機場所で待機することなく連続して稼働する時間を算出する場合、エネルギ補給判断部１８は、待機場所を離れている共用車両２について、待機場所を離れてから連続して稼働している時間、すなわち最後に待機場所にいた時刻から現在時刻までの時間が長いほど、エネルギ補給の必要性を高く設定する。これにより、有人のドライバーが運転する車両の場合など、ドライバーの休憩ニーズの高さを考慮に入れた対象車両の選定ができる。

また、連続配車回数算出部１８４を用いて、共用車両２が所定の待機場所で待機することなく連続して配車された配車回数を算出する場合、エネルギ補給判断部１８は、待機場所を離れている共用車両２について、所定の待機場所で待機することなく連続して配車された配車回数が多いほど、エネルギ補給の必要性を高く設定する。これにより、無人で自動運転することを想定すると、忘れ物チェックや共用車両２の清掃等のニーズが高まることを考慮に入れた対象車両の選定ができる。

また、需要予測部１８５を用いて、配車の時間帯及び配車場所ごとの需要を予測する場合、エネルギ補給判断部１８は、需要が高い時間帯に配車場所から遠い共用車両２ほど、エネルギ補給の必要性を高く設定する。これにより、需要が高い時間帯に配車場所に近い共用車両２を配車サービスに供することができる。

以上のとおり、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、所定のサービスエリアに複数の共用車両２を保有するオンデマンド型の配車サービスにおいて、サービス余力の指標として、全ての共用車両２の全体の航続距離を用い、全体の航続距離が第１の所定値以下の場合には、原則として個別の共用車両２のエネルギ補給指示を判断して補給指示を行うため、全体の航続距離を一定以上に維持することができ、結果としてサービス余力を一定以上に維持することができる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、全体の航続距離として、全ての共用車両２の航続距離の平均値を用いるので、共用車両２の台数に拘わらず、一つの閾値（第１の所定値又は第４の所定値）で判断することができる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、全体の航続距離が第１の所定値以下の場合に、共用車両２の航続距離、共用車両２の現在位置からエネルギ補給場所までの距離、エネルギ補給に要する時間のうち少なくとも一つを元に各共用車両２のエネルギ補給の要否の判断を行う。共用車両２の航続距離をパラメータに用いることで、余力がない共用車両２を優先的に選択することができることに加え、エネルギ補給場所に近い共用車両２や、エネルギ補給に要する時間が短い共用車両２を優先的に選択することで、効率良くサービス余力をたかめることができる。また、全てを考慮に入れることで、バランス良く最適な共用車両２を選択することができる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、全体の航続距離が第１の所定値以下の場合でも、配車指示がされていない待機車両の台数が所定台数以下の場合には、エネルギ補給指示を行わないことにより、需要が多くサービス余力が低下しているときに、一時的にさらにサービス余力を下げることになるエネルギ補給指示を避けることができる。すなわち、エネルギ補給中の共用車両２は利用者要求に応えられないので、原則としてエネルギ補給はサービス余力が十分な場合に実施すべきであり、その代替パラメータとして、配車指示がされていない待機車両の台数が用いられる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、配車指示がされていない待機車両の台数が所定台数以下の場合でも、全体の航続距離が第１の所定値より小さい第２の所定値以下の場合には、少なくとも１台の車両に対してエネルギ補給の要否判断を行うので、将来のサービス余力の低下をよくせいすることができる。原則としてサービス余力が十分な場合にエネルギ補給を行うが、高需要が続くと、いつまでもエネルギ補給ができないため、第２の所定値を用いて、全体の航続距離が著しく低下した場合には、目前の利用者の要求に応えられないリスクがあっても、エネルギ補給を実施する。第１の所定値及び第２の所定値という２つの閾値を用いることで、直近の需要に応えるか、将来の需要に備えるかのバランスを調整することができる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、全体の航続距離を算出する対象となる共用車両は、配車指示に基づき稼働中の共用車両２とし、待機中の車両を除外して判断する。待機中の共用車両２は、適当なタイミングでエネルギ補給が可能であるため、稼働中の共用車両２に対して、適切にエネルギ補給の要否の判断を行うことができる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、全体の航続距離に基づくエネルギ補給の要否の判断結果によらず、個別的に共用車両２の残航続距離が第３の所定値以下の場合にエネルギ補給を行うので、航続距離が少なすぎて利用者の要求に応えられないリスクを低減することができる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、所定時間後の全体の航続距離の予測値に基づきエネルギ補給の要否の判断を行うため、サービス余力の低減を事前に防ぐことができる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、全体の航続距離が第１の所定値以下で、個別的に共用車両２のエネルギ補給の要否の判断をする場合に、連続稼働時間も考慮に入れるので、連続稼働時間が長い共用車両２を優先的にエネルギ補給に回すことができる。特にドライバーが運転する共用車両２の場合は、連続稼働時間が長いほど、ドライバーの休憩の優先度も高まるので、ドライバーの休憩とエネルギ補給のタイミングを合わせる効果が期待できる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、全体の航続距離が第１の所定値以下で、個別的に共用車両２のエネルギ補給の要否の判断をする場合に、連続配車回数も考慮に入れるので、連続配車回数が多い共用車両２を優先的にエネルギ補給に回すことができる。特にドライバーが不要な無人の自動運転車両の場合は、休憩は不要であるが、配車回数が多いと、忘れ物や共用車両２の清掃等の必要性も高まるので、忘れ物確認や共用車両２の清掃等と、エネルギ補給のタイミングを合わせる効果が期待できる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、全体の航続距離が第１の所定値以下で、個別的に共用車両２のエネルギ補給の要否の判断をする場合に、需要予測に基づき、高需要が見込める場所からの距離も考慮に入れるので、高需要地から遠い共用車両２を優先的にエネルギ補給に回すことができる。これにより、利用者要求に応えられないリスクを低減することができる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、エネルギ補給が決定してから完了するまでの間、利用者からの配車要求の受信を不可に設定するので、エネルギ補給に向かっている途中で配車要求を受けて配車をしてしまうリスクを抑制することができる。

また、本実施形態の配車管理システムＤＭＳの配車管理装置及び配車管理方法によれば、共用車両２は自動運転機能を備え、エネルギ補給指示に従い自動運転によりエネルギ補給場所へ走行するので、ドライバーがエネルギ補給指示に気づかないといったケアレスミスを排除して、確実にエネルギ補給計画を実行することができる。また、ドライバーが不要な無人の自動運転の場合には、ドライバーの休憩も考慮せずに、着実にエネルギ補給の計画が実行できる。

ＤＭＳ…配車管理システム
１…サーバ
１１…車両情報データベース
１２…地図データベース
１３…配車要求管理部
１４…配車計画部
１５…配車指示部
１６…移動指示部
１７…全体航続距離算出部
１８…エネルギ補給判断部
１８１…待機車両台数算出部
１８２…全体航続距離予測部
１８３…連続稼働時間算出部
１８４…連続配車回数算出部
１８５…需要予測部
１９…補給指示部
２…共用車両
２１…車両位置算出部
２２…個別航続距離算出部
２３…車両情報送信部
２４…移動指示受信部
２５…情報提示デバイス
２６…自動運転ＥＣＵ
３…利用者端末機

Claims (14)

1. 複数の共用車両を保有し、利用者からの配車要求に応じて前記共用車両を配車する配車管理装置において、
   前記共用車両のそれぞれの航続距離を算出する個別航続距離算出部と、
   前記複数の共用車両の全体の航続距離を算出する全体航続距離算出部と、
   前記全体の航続距離が第１の所定値以下の場合に、前記共用車両の走行エネルギの補給の要否を判断するエネルギ補給判断部と、
   前記共用車両の走行エネルギの補給の要否の判断に基づき、補給が必要と判断された共用車両に対して補給指示を行う補給指示部と、を備える配車管理装置。
2. 前記全体の航続距離は、前記共用車両のそれぞれの航続距離の平均値を用いる請求項１に記載の配車管理装置。
3. 前記エネルギ補給判断部は、
   前記共用車両の航続距離、前記共用車両の現在位置からエネルギ補給場所までの距離、エネルギ補給に要する時間のうち少なくとも一つを用い、少なくとも１台の共用車両に対してエネルギ補給の要否の判断を行う請求項１又は２に記載の配車管理装置。
4. 配車要求がされていない共用車両の台数を算出する待機車両台数算出部をさらに備え、
   前記エネルギ補給判断部は、
   前記全体の航続距離が第１の所定値以下であっても、前記配車要求がされていない共用車両の台数が所定台数以下の場合には、補給指示を行わない請求項１～３のいずれか一項に記載の配車管理装置。
5. 前記エネルギ補給判断部は、
   配車要求がされていない共用車両の台数が所定台数以下であっても、全体の航続距離が前記第１の所定値より小さい第２の所定値以下の場合には、
   前記共用車両の航続距離、前記共用車両の現在位置からエネルギ補給場所までの距離、エネルギ補給に要する時間のうち少なくとも一つを用い、少なくとも１台の共用車両に対してエネルギ補給の要否の判断を行う請求項１又は２に記載の配車管理装置。
6. 前記全体航続距離算出部において全体の航続距離を算出する対象となる共用車両は、配車が指示されている全ての共用車両とし、
   前記エネルギ補給判断部は、前記配車が指示されている全ての共用車両に対して、エネルギ補給の要否を判断する請求項１～５のいずれか一項に記載の配車管理装置。
7. 前記補給指示部は、
   エネルギ補給判断部の判断結果に拘わらず、それぞれの共用車両の航続距離が第３の所定値以下の場合には、当該共用車両に対して補給指示を行う請求項１～６のいずれか一項に記載の配車管理装置。
8. 所定時間後の全体の航続距離の予測値を算出する全体航続距離予測部をさらに備え、
   前記エネルギ補給判断部は、全体の航続距離の予測値が第４の所定値以下の場合に、前記共用車両の走行エネルギの補給の要否を判断する請求項１～７のいずれか一項に記載の配車管理装置。
9. 前記共用車両が所定の待機場所で待機することなく連続して稼働する時間を算出する連続稼働時間算出部をさらに備え、
   前記エネルギ補給判断部は、連続して稼働する時間も加味して、前記共用車両の走行エネルギの補給の要否を判断する請求項１～８のいずれか一項に記載の配車管理装置。
10. 前記共用車両が所定の待機場所で待機することなく連続して配車された配車回数を算出する連続配車回数算出部をさらに備え、
    前記エネルギ補給判断部は、連続して配車された配車回数も加味して、前記共用車両の走行エネルギの補給の要否を判断する請求項１～９のいずれか一項に記載の配車管理装置。
11. 配車の時間帯及び配車場所ごとの需要を予測する需要予測部をさらに備え、
    前記エネルギ補給判断部は、前記需要の予測に基づき、需要が高い配車の時間帯及び配車場所からの距離も加味して、前記共用車両の走行エネルギの補給の要否を判断する請求項１～１０のいずれか一項に記載の配車管理装置。
12. 前記共用車両の配車要求の受信可否を設定する要求受信可否設定部をさらに備え、
    エネルギ補給が必要とされた共用車両に対しては、補給指示がされてからエネルギ補給が完了するまでの間は、配車要求の受信を不可に設定する請求項１～１１のいずれか一項に記載の配車管理装置。
13. 自動運転機能を備えた共用車両を保有し、
    前記自動運転機能を備えた共用車両は、走行エネルギの補給指示を受信すると、自動運転によりエネルギ補給場所へ走行する請求項１～１２のいずれか一項に記載の配車管理装置。
14. コンピュータを用いて、複数の共用車両を保有し、利用者からの配車要求に応じて前記共用車両を配車する配車管理方法において、
    前記コンピュータが、
    前記共用車両のそれぞれの航続距離を算出し、
    前記複数の共用車両の全体の航続距離を算出し、
    前記全体の航続距離が第１の所定値以下の場合に、前記共用車両の走行エネルギの補給の要否を判断し、
    前記共用車両の走行エネルギの補給の要否の判断に基づき、補給が必要と判断された共用車両に対して補給指示を行う配車管理方法。

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