JP7194346B2 - 電動車両の配車システム - Google Patents

Description

本発明は、電動車両、特にタクシーなどの業務用電動車両の配車システムに関する。

近年、電動車両の普及が著しい。当初課題であった航続距離の問題もバッテリの性能向上によって徐々に改善されており、特に、電費性能が営業利益に直結するタクシーなどの業務用車両（事業用自動車）では電動車両への切替えが検討されている。とは言え、依然として、課題となるのは１回の充電による航続可能距離と充電時間である。

内燃エンジン車両は、１回の給油による航続可能距離が長いうえ、給油時間も短いが、電動車両は１回の充電による航続可能距離が短いうえ、充電に時間を要する。しかも満充電近傍では保護機能が働くので充電時間は長くなる。当然ながら、タクシーは実車営業中に利用者を待たせることはできない。

一方、付待ちタクシー、例えば、駅待ちタクシーの場合、タクシープールで待機車列の最後尾に整列して待機し、待機順に出車するため、短距離の利用が続くと実車営業時間に比較して待機時間が長くなり、実車走行距離にばらつきを生じる。この点は、航続可能距離が長い内燃エンジン車両では長期的に平均化されると見做すこともでき、また、個々のタクシー車両が別々の事業者であれば、待機順にせざるをえないが、電動車両の場合、充電率や充電時間のため航続可能距離や必要な待機時間に差が生じ、運行に支障を生じる懸念があり、全体的な輸送効率や利用者の利便性という観点では改善の余地があった。

特許文献１には、スポットエリア型無線通信を利用して、所定のタクシー乗場構内で待機するタクシー車両のうちの先頭車両を特定することにより、タクシー車両を配車するシステムが開示されている。しかしながら、特許文献１は、駅待ち中のタクシーの先頭車両を他所にいる利用者の迎車に向かわせるに過ぎず、上述の課題についての示唆はない。

特開２００６－７９５３１号公報

本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、待機時間と利用距離のばらつきを是正し、全体的な輸送効率の向上および利用者の利便性の向上に有利な電動車両の配車システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、
個々の電動車両に搭載された車両端末およびそれらと無線通信可能な配車サーバとこれに付随する入力端末とを含む電動車両の配車システムであって、
前記配車サーバは、特定の乗り場と関連した待機エリアに入場した前記電動車両と無線通信可能であり、
前記入力端末は、前記乗り場で前記電動車両を利用するための利用者情報を入力する機能および前記利用者情報を前記配車サーバに送信する機能を有し、
前記車両端末は、バッテリ残量と、前記待機エリアでの現在の待機における待機時間と、前記待機エリアでの過去の所定期間における待機時の待機時間を積算した積算待機時間と、を含む車両情報を前記配車サーバに送信する機能を有し、
前記配車サーバは、
前記入力端末から目的地を含む利用者情報を一時記憶する利用情報格納部と、
前記目的地までの経路走行の所要電力または所要距離を算出する経路設定部と、
前記車両端末から取得した前記車両情報のうち、前記待機時間に応じた第１優先度と前記積算待機時間に応じた第２優先度を考慮して、バッテリ残量に所要電力を対応させるかまたはバッテリ残量から求まる航続可能距離に所要距離を対応させ、利用者情報を車両情報に割当てる配車処理部と、
前記車両端末に割当てた配車情報を配信する配車情報配信部と、を備えた、電動車両の配車システムにある。

本発明に係る電動車両の配車システムは、上記のように、目的地を含む利用者情報に基づき経路走行の所要電力を算出し、それをバッテリ残量に対応させ、待機時間を考慮して配車するので、バッテリ残量が充分でない電動車両に航続可能距離に応じて割当てる配車が可能となるとともに、バッテリ残量が充分な電動車両には利益率の高い遠距離にある目的地までの利用者を割当てる配車も可能となり、待機時間と利用距離もしくは航続可能距離にばらつきのある待機車両の個々の状態を最大限に活用することで、電動車両の全体的な輸送効率の向上および利用者の利便性の向上に有利である。

本発明第１実施形態に係る配車システムを示すブロック図である。 本発明実施形態に係る配車システムを適用したタクシー乗り場を示す概略平面図である。 本発明実施形態に係る配車システムの表示／入力部を示す概略図である。 本発明実施形態に係る配車システムを適用した電動タクシー車両およびタクシー乗り場を示す概略斜視図である。 本発明第２実施形態に係る配車システムを示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１において、本発明の第１実施形態に係る配車システム１００は、個々の電動車両に搭載された車両端末２０およびそれらと無線通信可能な配車サーバ１０で構成され、配車サーバ１０は本体部と有線または無線通信で連結された操作部３０を備えている。

先ず、車両端末２０について説明する。車両端末２０は、電動車両のバッテリ残量、タクシープールなど所定の待機エリアにおける待機時間、および、待機順番を含む車両情報を構成する機能（車両情報構成部２１）と、この車両情報を配車サーバ１０に送信する機能（車両情報出力部２２）を有する。

このような車両端末２０としては、電動車両（電動タクシー車両）に搭載された無線通信端末、または、電動車両の運転者の携帯通信端末であり、タクシープールなどの限定的なエリアで通信可能な無線ＬＡＮや、移動体通信網を利用して配車サーバ１０と無線データ通信または音声通話可能な端末を利用できる。

車両情報構成部２１は、車載ＬＡＮ（ＣＡＮ）などを通じてＢＭＵ（バッテリ管理装置）からバッテリ残量（ＳＯＣ）を取得する。電動車両の走行用バッテリには、バッテリ残量に相当する充電率（State of charge：ＳＯＣ）、健全度（State of health：ＳＯＨ）、充放電可能電力（State of power：ＳＯＰ）を推定し、走行に支障がないよう管理するＢＭＵが付設されている。

また、車両情報構成部２１は、タクシープールに進入し配車サーバ１０と通信が確立され停車した時点からの待機時間を計時するタイマ機能を備えている。この待機時間はタクシープールにおける待機順番を示す情報となる。さらに、当日もしくは所定期間における待機時間を積算することや待機回数を考慮することにより、実車営業時間を評価する（実車走行距離を平均化する）指標を得ることができる。

さらに、車両情報構成部２１は、タクシープールにおいて当該車両が車列の最前部に位置していることを示す先頭車両情報（出車可能情報）を取得する。例えば、電動車両に搭載されたフロントカメラやレーダー、ＬＩＤＥＲなどの前方検知手段により、自車両前方に他車両の存在が検知されている場合は、後続車両（出車不可能）、自車両前方に他車両の存在が検知されない場合は、先頭車両（出車可能）となる。

車両情報出力部２２は、車両情報構成部２１に取得されたバッテリ残量、待機時間、先頭車両情報を当該電動車両の識別コードとともに車両情報として配車サーバ１０に送信する。なお、車両情報の送信は、タクシープールでの待機中に先頭車両の出車などのイベント発生時に一斉に行われ、配車サーバ１０の車両情報が更新される。

一般に、駅前などのタクシープールにおいて、車列が１列の場合は整列順がそのまま待機順となるが、複数列（レーン）の場合は、右左右何れか決まった側から並び、各列先頭の横並びの車両が全部出車した時点で全列が１台分前進し、並び順に出車する。この点については後述する。

次に、配車サーバ１０について説明する。配車サーバ１０は、例えば、図２に示すように、駅前などのタクシープール２に臨む管理室４などに設置された電子計算システムである。また、配車サーバ１０と有線または無線通信で連結され、タクシー乗り場５に設置された固定端末３の操作部３０が付随して構成されている。

図示例では配車サーバ１０と離れて固定端末３が設置される場合を示しているが、管理室４の配車サーバ１０自体またはその近くに操作部３０が配設されていても良いし、逆に、タクシー乗り場５の固定端末３に配車サーバ１０と操作部３０が一体に設けられていても良い。

操作部３０は、タクシーの利用者が目的地を含む利用者情報を入力する情報入力部３１と、それに基づく配車情報が表示される表示部３３を備えており、好適には表示画面上で操作可能なタッチパネルを含んで実施される。

図３は、情報入力部３１を兼ねてタッチパネルとして実施された表示部３３の一例を示しており、目的地を入力するための地図表示画面３４、利用者の人数や荷物サイズ、希望グレードなどを入力するための情報入力画面３５、料金や所要時間（概算）、運行者（会社）情報、車両識別コード３７などが表示される配車情報表示画面３６などで構成されている。

これらは、地図表示画面３４上にポップアップ表示されても良いし、画面が切替わって表示されても良い。また、タッチパネル以外に「決定」や「戻る」などの操作を行う操作ボタンを備えていても良い。

配車サーバ１０は、情報入力部３１に入力された目的地を含む利用者情報を一時記憶する利用情報格納部１３、利用者情報に基づいて目的地までの経路を割出す経路設定部１４、車両端末２０から送信された車両情報を受信し、車両毎に記憶する車両情報格納部１２、利用者情報を車両情報に割当てる配車処理部１１、割当てられた車両情報を表示部３３に出力する車両情報出力部１５、および、割当てられた車両端末２０に出車指令を兼ねた配車情報を配信する配車情報配信部１６を備えており、これらの処理のためのプログラムを記憶したＲＯＭ、演算処理を行うＣＰＵ、一時記憶領域となるＲＡＭなどで構成されたコンピュータと通信機器で構成される。

利用情報格納部１３は、情報入力部３１に入力された目的地を含む利用者情報を一時記憶するとともに、以下に述べる経路設定部１４の算出結果と経路情報を利用者情報（端末情報）と関連させて一時記憶する。

経路設定部１４は、目的地を特定するための地図情報を含む道路データと関連させて、走行速度（所要時間計算）の指標となる道路種別（幹線道路（市内／郊外）、一般道路（市内／郊外／非舗装）、高速道路（有料道路））や、構造物（交差点／交通信号機／踏切／指定方向外通行禁止／インターチェンジ／料金所）など、種々の道路情報を格納したデータベースを含み、このデータベースを利用して目的地までの到達経路を割出し、経路走行の所要時間（または所要距離）を算出し、標準的な電動車両を想定して経路走行の所要電力を算出する。

配車処理部１１は、車両情報格納部１２に記憶された車両情報（識別コード、バッテリ残量、待機時間、待機回数、先頭車両情報）のうち、先頭車両情報を有する１または複数の車両の車両情報を処理対象とし、待機時間が長い車両から優先順を仮決定し、各車両情報のバッテリ残量に利用者情報の所要電力を対応させ、待機時間を考慮して利用者情報を車両情報に割当てる。

例えば、以下のような流れで配車処理が実施される。
（ａ）利用者情報（荷物サイズ、希望グレードなど）に適合しない車両は当該利用者に対する配車対象から除外する。
（ｂ）車両の仮決定優先順に応じた第１優先度の重み付け係数を設定する。
（ｃ）当日積算待機時間または待機回数に応じた第２優先度の重み付け係数を設定する。
（ｄ）利用者情報における所要電力の多／中／少（長距離／中距離／短距離）を閾値により判別するとともに、優先順位上位の車両のバッテリ残量の多／中／少を閾値により判別し、クラスが一致または近い車両から第３優先度の重み付け係数を設定する。
（ｅ）それぞれの係数を乗算（または加算）して優先度を決定し、優先度の高い車両を割当てる。
なお、上記において、クラス分けの数は２または４以上であっても良く、また、各数値を（適宜桁数に丸めて）優先度係数として用いても良い。

上記各優先度の重み付けの程度によって、基本的には待機順に応じて出車するがバッテリ残量や希望項目が適合しない車両のみを当該利用者に対する配車対象から除外するような配車処理アルゴリズムや、バッテリ残量や積算待機時間（待機回数）をより積極的に平均化するような方向性をもった配車処理アルゴリズムなどを構成できる。

車両情報出力部１５は、配車処理部１１により割当てられた車両情報（識別コード、料金、所要時間、運行者情報）を操作部３０の表示部３３に出力する。これに伴い、図３に示すように、表示部３３の配車情報表示画面３６には、料金や所要時間、運行者（会社）情報などとともに、車両識別コード３７（この例では「ＥＷ２３」）が表示される。
には、

配車情報配信部１６は、配車処理部１１により割当てられた車両端末２０に出車指令を兼ねた配車情報（識別コード、目的地、人数、荷物サイズ）を配信する。配車情報を受信したタクシー車両は、運転席（インストルメントパネル）付近に設置される車両端末２０の表示部２３に配車情報が音声を伴って表示され、運転者はタクシー乗り場などに車両を発進させる。

この際、図４に示すように、タクシー車両Ｔのフロントフードやドアにも表示部２３′を設け、固定端末３の表示部３３に表示されたのと同じ車両識別コード「ＥＷ２３」が表示されることで、利用者は自身の入力に従って配車されたタクシー車両であることを視認できる。このような表示部２３′は、車両室内に設置した表示部から外部に向けてウインドウ越しに表示させても良い。また、固定端末３の表示部３３に車両識別コードを特定の色彩で表示し、表示部２３′や表示灯２４を同じ色彩で点灯させても良い。

次に、本発明実施形態に係る配車システム１００を適用したタクシー乗り場５における運用例について図２を参照しながら説明する。

図２において、タクシー乗り場５には２台分の乗降スペース５ａ，５ｂがあり、先頭の乗降スペース５ａに隣接して固定端末３が設置されており、利用者Ｗａ，Ｗｂ，・・が順に並んでいる。

タクシー乗り場５の近くにタクシープール２があり、このタクシープール２には４台のタクシーＴ１～Ｔ４が待機している。図示例では、待機位置に非接触充電用の送電コイルユニットＣ１～Ｃ４が設置されており、タクシーＴ１～Ｔ４は待機しながら充電している。図示を省略するが、４台のタクシーＴ１～Ｔ４の後にはそれぞれ後続のタクシーが並んでおり、各列先頭のタクシーＴ１～Ｔ４が全部出車した時点で、全列が１台分前進し、次の出車に備えることになる。

先述したように、これらのタクシーＴ１～Ｔ４は、タクシープール２に入場し、それぞれの車両端末２０と配車サーバ１０との通信が確立した時点で、識別コード、バッテリ残量、待機時間、待機回数、先頭車両情報、車格、運行者情報などの車両情報が車両情報構成部２１に構成され、車両情報出力部２２から配車サーバ１０に送信され、車両情報格納部１２に格納される。

それぞれの車両情報は、配車処理毎に（タクシーＴ１～Ｔ４が出車する毎に）更新される。更新ごとに待機時間が更新され、図示例のように充電設備を備える場合はバッテリ残量も更新されることになる。

このような状態で、利用者Ｗａ，Ｗｂ，・・が、固定端末３の操作部３０を利用して利用者情報（目的地、人数、荷物サイズ、希望グレード）を入力すると、情報入力部３１から配車サーバ１０の利用情報格納部１３に識別コードを付した利用者情報が格納され、この目的地情報に基づいて、経路設定部１４において経路割出し、経路走行の所要時間および所要電力が算出され、これらの算出結果も利用情報格納部１３に格納される。

すると、配車サーバ１０の配車処理部１１は、利用者Ｗａ，Ｗｂ，・・の利用者情報とタクシーＴ１～Ｔ４の車両情報に基づいて、最適なタクシー（図示例ではＴ３）を選定し、車両情報出力部１５は、当該タクシーＴ３の車両端末２０に、出車指令として配車情報（識別コード、目的地、人数、荷物サイズ）を送信する。配車情報を受信したタクシーＴ３は、識別コードなどを表示してタクシープール２から乗降スペース５ａに向かう。

一方、固定端末３の操作部３０（表示部３３）に配車案内として車両情報（識別コード、料金、所要時間、運行者情報）が表示され、利用者Ｗａは、最先ではない位置から発進してきた車両であっても、当該車両が配車されたタクシーＴ３（Ｔａ）であることを確認できる。したがって、タクシープールが乗り場から離れていても実施可能であり、駅前などの混雑するスペースから離れた場所にタクシープールを設置し、駅前などの混雑を緩和するうえで有利である。

次に、図５は、本発明の第２実施形態に係る配車システム２００を示している。この配車システム２００では、利用者用の端末が、携帯通信端末などの移動端末４０であり、情報入力部４１、表示部４３は移動端末４０の操作部を兼ねた表示画面を構成するタッチパネルなどで構成され、配車サーバ２１０も移動体通信を前提とした車両情報配信部１７を備える場合を示している。

この配車システム２００では、利用者の移動端末４０に予め配車システム２００にログオン可能なアプリケーションをインストールしておき、移動体通信網やインターネット、あるいは、駅前やタクシープールなどの限定的なエリアでの無線ＬＡＮを利用して、配車サーバ２１０に無線データ通信により、利用者情報を送信し、配車情報を受信する。

なお、この配車システム２００では、利用者はタクシー乗り場から離れていても情報送信可能であるが、固定端末の場合のように端末入力順に配車処理を行うと、利用者が乗り場に到着した時点で他の利用者と順番が逆になったり、混乱を生じたりする虞がある。そのため、通信エリアを至近距離に限定するか、出発時刻を利用者情報として送信し、出発時刻を考慮して配車処理を実施する必要がある。

あるいは、移動端末４０の位置情報を利用者情報として送信し、当該位置に迎車要請する形態で運用することもできる。この場合でも、配車サーバ２１０やタクシー乗り場周辺に限定した運用となるので、経路設定や所要電力の算出は乗り場を起点としたものでも構わない。

（主要な構成と効果）
以上詳述したように、本発明に係る電動車両の配車システム（１００，２００）は、目的地を含む利用者情報に基づき経路走行の所要電力を算出し、それをバッテリ残量に対応させ、待機時間（待機順、積算待機時間、待機回数）を考慮して配車するので、バッテリ残量が充分でない電動車両に航続可能距離に応じて割当てる配車が可能となるとともに、バッテリ残量が充分な電動車両には利益率の高い遠距離にある目的地までの利用者を割当てる配車も可能となり、待機時間と利用距離のばらつきを是正し、電動車両の全体的な輸送効率の向上および利用者の利便性の向上に有利である。

本発明の好適な態様では、車両端末（２０）は、配信された配車情報を表示する配車情報表示手段（２３）を備えたので、利用者の乗車後に目的地を確認する必要が無く、走行経路を事前に想定しながら、実車走行に備え、乗車後は直ちに発車させることができ、乗り場での停車時間を短縮するうえで有利である。

本発明の好適な態様では、入力端末（３０，４０）は、前記配車サーバと有線または無線通信可能な固定端末（３０）、または、前記配車サーバと無線通信可能な移動端末（４０）であり、前記配車サーバは、前記入力端末に配車情報を送信する手段（１５，１７）を備えたので、システムの設置レイアウトの自由度が高いことに加えて、複数の利用者の配車要請を効率よく処理できる。

本発明の好適な態様では、入力端末（３０，４０）は、目的地のほかに人数、荷物サイズ、および、車両グレードからなる群から選択された１以上の利用者情報を入力する機能および前記配車サーバに送信する機能を有するので、利用者の希望を配車に反映させることができ有利である。

本発明の好適な態様では、入力端末（３０，４０）に送信される配車情報は、割当て車両を識別する識別情報（３７）を含み、車両端末（２０）を搭載した前記電動車両は、前記配車情報表示手段として、前記識別情報を車体外部から視認可能に表示する表示部（２３′）をさらに含むので、利用者は、配車された車両であることを容易に確認でき、特に、並び順と異なる順で配車された場合にも混乱を生じることが無い。

以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらに各種の変形および変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、電動車両がタクシーである場合について述べたが、本発明の配車システムは、タクシー以外の送迎車両や貨物配送車両などにも実施可能である。

２ タクシープール
３ 固定端末
５ タクシー乗り場
５ａ，５ｂ 乗降スペース
１０，２１０ 配車サーバ
１１ 配車処理部
１２ 車両情報格納部
１３ 利用情報格納部
１４ 経路設定部
１５ 車両情報出力部
１６ 配車情報配信部
１７ 車両情報配信部
２０ 車両端末
２１ 車両情報構成部
２２ 車両情報出力部
２３，２３′ 表示部
２６，４２ 情報取得部
３０ 操作部
３１，４１ 情報入力部
３３，４３ 表示部
４０ 移動端末
４２ 情報取得部
１００，２００ 配車システム
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 充電用送電コイルユニット
Ｔａ，Ｔｂ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ タクシー
Ｗａ，Ｗｂ 利用者

Claims (6)

1. 個々の電動車両に搭載された車両端末およびそれらと無線通信可能な配車サーバとこれに付随する入力端末とを含む電動車両の配車システムであって、
   前記配車サーバは、特定の乗り場と関連した待機エリアに入場した前記電動車両と無線通信可能であり、
   前記入力端末は、前記乗り場で前記電動車両を利用するための利用者情報を入力する機能および前記利用者情報を前記配車サーバに送信する機能を有し、
   前記車両端末は、バッテリ残量と、前記待機エリアでの現在の待機における待機時間と、前記待機エリアでの過去の所定期間における待機時の待機時間を積算した積算待機時間と、を含む車両情報を前記配車サーバに送信する機能を有し、
   前記配車サーバは、
   前記入力端末から目的地を含む利用者情報を一時記憶する利用情報格納部と、
   前記目的地までの経路走行の所要電力または所要距離を算出する経路設定部と、
   前記車両端末から取得した前記車両情報のうち、前記待機時間に応じた第１優先度と前記積算待機時間に応じた第２優先度を考慮して、バッテリ残量に所要電力を対応させるかまたはバッテリ残量から求まる航続可能距離に所要距離を対応させ、利用者情報を車両情報に割当てる配車処理部と、
   前記車両端末に割当てた配車情報を配信する配車情報配信部と、を備えた、電動車両の配車システム。
2. 前記車両端末は、配信された前記配車情報を表示する配車情報表示手段をさらに備えた、請求項１記載の電動車両の配車システム。
3. 前記入力端末は、前記配車サーバと有線または無線通信可能な固定端末、または、前記配車サーバと無線通信可能な移動端末であり、前記配車サーバは、前記入力端末に前記配車情報を送信する手段をさらに備えた、請求項２記載の電動車両の配車システム。
4. 前記入力端末は、目的地のほかに人数、荷物サイズ、および、車両グレードからなる群から選択された１以上の利用者情報を入力する機能および前記配車サーバに送信する機能を有する、請求項３記載の電動車両の配車システム。
5. 前記入力端末に送信される前記配車情報は、割当て車両を識別する識別情報を含み、
   前記車両端末を搭載した前記電動車両は、前記配車情報表示手段として、前記識別情報を車体外部から視認可能に表示する表示部をさらに含む、請求項２記載の電動車両の配車システム。
6. 前記待機エリアは、縦横複数列の停車レーンを含み、
   前記車両端末は、
   自車両が待機エリアに入場した時に、バッテリ残量と、前記待機エリアにおける前記積算待機時間と、自車両前方に他車両が存在するか否かを示す先頭車両情報とを含む車両情報を、前記配車サーバに送信し、かつ、
   前記待機エリアからの出車を含むイベント発生時に、前記車両情報を更新して前記配車サーバに送信するように構成されており、
   前記配車処理部は、前記利用者情報に基づいて前記目的地までの経路走行の前記所要電力または前記所要距離が算出された時に、前記待機エリアに待機中の車両のうち、先頭車両を配車処理対象として、前記積算待機時間が長い車両から優先順を決定し、前記配車処理対象車両のバッテリ残量に前記所要電力または前記所要距離を対応させて、利用者情報を車両情報に割当てるように構成されている、請求項１記載の電動車両の配車システム。

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