JP7360905B2

JP7360905B2 - 情報処理システム、及び情報処理システムの制御方法

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Publication number: JP7360905B2
Application number: JP2019205480A
Authority: JP
Inventors: 讓真矢; 健治川崎; 智之望月; 友恵富山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2023-10-13
Anticipated expiration: 2039-11-13
Also published as: JP2021077272A; EP4059806A4; EP4059806A1; WO2021095424A1; US20220340182A1

Description

本発明は、情報処理システム、及び情報処理システムの制御方法に関する。

特許文献１には、広域ネットワークを介して複数のサイト間を接続し、サイト間で不必要または不適切なシミュレーション情報の交換が行われないようにセキュリティを確保しつつ、効率的な広域分散シミュレーションを実現することを目的として構成された分散シミュレーションシステムについて記載されている。上記複数のサイトは、構内分散シミュレーション定義情報を参照し、異機種分散シミュレータ間の通信制御を行う構内分散シミュレーションマネージャと、外部へ公開可能なシミュレーション情報のみを選択してサイト外部へ公開する構内代表シミュレータとを備え、広域分散シミュレーションマネージャは、シミュレーション情報を公開するサイトと購読するサイト間での通信制御を行う。

非特許文献１には、旅客行動の推定、列車運行の推定、駅間走行時間の推定、及び消費電力量を推定して評価する、列車運行／旅客行動シミュレータに関して記載されている。

特開２００１－３０６５３８公報

「高機能な列車運行／旅客行動シミュレータの開発と列車運行の多面的評価」、武内陽子，坂口隆，熊澤一将，國松武俊，佐藤圭介、電気学会論文誌. D,産業応用部門誌135(4), 411-419, 2015

情報処理装置を用いてシミュレーションにより何らかの事象について予測や評価をする際に複数のシミュレーションを連携させる必要がある場合は少なくない。例えば、列車の運行計画に際しては、鉄道を利用する旅客の利便性、運行コスト、消費電力量、二酸化炭素排出量等、様々な観点から評価を行う必要があり、複数のシミュレーションを連携させ、統括的なシミュレーションを行う必要がある。またこのように統括的なシミュレーションを実施する際は効率よく迅速に実行結果が得られることが求められる。

上記の特許文献１では、広域ネットワークを介して複数のサイト間を接続し、サイト間でシミュレーション情報の交換を行うが、シミュレーションに要する時間を短縮する仕組みについては開示されていない。また非特許文献１では、旅客行動、列車運行、駅間走行時間、及び消費電力量の夫々についての推定と評価を順に（シリアルに）行い、先行する推定と評価を待って後続するシミュレーションが実行されるが、評価結果が目標値を満たさない場合、パラメータを調整して全てのシミュレーションを再実行する必要があり、実行結果を得るまでに長時間を要する。

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、複数のシミュレーションを連携させて実行する場合に全体として効率よく迅速に実行結果を得ることが可能な情報処理システム、及び情報処理システムの制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の一つは、通信可能に接続された複数のシミュレータの夫々が実行する複数のシミュレーションを連携して実行する情報処理システムであって、前記複数のシミュレーションの実行順序を示す情報である実行順序情報を記憶し、ある前記シミュレーションが、当該シミュレーションの実行途中の時点であるチェックポイントに到達したことを契機として他の前記シミュレーションの実行制御を行い、第１の前記シミュレーションが前記チェックポイントに到達した際に第２の前記シミュレーションを再実行させ、第２の前記シミュレーションが前記チェックポイントに到達した際に前記第１のシミュレーションを再実行させ、前記第１のシミュレーションの前記再実行に際し、当該シミュレーションが実行時に用いるパラメータを再設定し、前記第２のシミュレーションの前記再実行に際し、当該シミュレーションが実行時に用いるパラメータを再設定する。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、複数のシミュレーションを連携させて実行する場合に全体として効率よく迅速に実行結果を得ることができる。

情報処理システムの概略的な構成を示す図である。情報処理システムの実現に用いる情報処理装置のハードウェア構成の一例である。統括制御装置が備える主な機能を示す図である。列車運行管理装置が備える主な機能を示す図である。統合シミュレーション処理を説明するフローチャートである。シミュレータ情報の一例である。評価情報の一例である。実行順序情報の一例である。ＣＰ（チェックポイント）の例である列車運行シミュレーション処理を説明するフローチャートである。電力消費量シミュレーション処理を説明するフローチャートである。乗務員シミュレーション処理を説明するフローチャートである。運賃収入シミュレーション処理を説明するフローチャートである。人流シミュレーション処理を説明するフローチャートである。情報処理システムの他の構成を示す図である。シミュレータ情報の他の構成例を示す図である。実行順序情報の他の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、同一の又は類似する機能を有する構成について同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。また符号の前に付した「Ｓ」の文字は処理ステップを意味する。

図１に本発明の一実施形態として説明する情報処理システム１の概略的な構成を示している。情報処理システム１は、鉄道の運行に関するシミュレーションを行うことにより、鉄道収支、運賃収入、人流、消費電力、乗務員スケジュール、及び車両割当て等についての総合的な評価に関する情報を出力する。尚、本実施形態では、このように鉄道の運行に関するシミュレーションを例示するが、他の交通機関（バス、飛行機、船舶等）や輸送手段に関するシミュレーション、ＭａａＳ（Mobility as a Service）における各種シミュ
レーション等、本発明は他の様々なシミュレーションに広く適用することができる。

同図に示すように、情報処理システム１は、夫々が異なる種類のシミュレーションを行う複数の情報処理装置（列車運行管理装置２０、運賃収入管理装置３０、人流管理装置４０、電力管理装置５０、乗務員管理装置６０）を含む。また情報処理システム１は、ユーザ（利用者、管理者等）との間でシミュレーションに関する各種の設定を行うユーザイン
タフェースとシミュレーションの結果の提示等を行う機能とを備えた情報処理装置（以下、「統括制御装置１０」と称する。）を含む。以下の説明において、列車運行管理装置２０、運賃収入管理装置３０、人流管理装置４０、電力管理装置５０、及び乗務員管理装置６０のことをシミュレーション装置と総称することがある。

統括制御装置１０、列車運行管理装置２０、運賃収入管理装置３０、人流管理装置４０、電力管理装置５０、及び乗務員管理装置６０は、いずれも通信ネットワーク５に接続している。これらの装置は、通信ネットワーク５を介して各装置間で双方向通信を行うことが可能である。これらの装置は、同一の拠点で運用されていてもよいし、例えば、複数の異なる拠点（例えば、事業主体の異なる複数の拠点等）に分散して運用されていてもよい。通信ネットワーク５は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット、公衆通信網、専用線等である。

列車運行管理装置２０は、列車運行シミュレータ２２０を有する。列車運行シミュレータ２２０は、利用客の需要の変化に伴う混雑軽減等を目的として、ダイヤの計画や変更等の列車運行に関するシミュレーション（以下、「列車運行シミュレーション」と称する。）を行う。

運賃収入管理装置３０は、運賃収入シミュレータ３２０を有する。運賃収入シミュレータ３２０は、運賃収入に関するシミュレーション（以下、「運賃収入シミュレーション」と称する。）を行う。

人流管理装置４０は、人流シミュレータ４２０を有する。人流管理装置４０は、過去の統計データや最新のイベント情報等のデータに基づき将来の需要量を予測し、混雑率を評価するシミュレーション（以下、「人流シミュレーション」と称する。）を行う。

電力管理装置５０は、電力消費量シミュレータ５２０を有する。電力管理装置５０は、各列車の電力消費量に関するシミュレーション（以下、「電力消費量シミュレーション」と称する。）を行う。

乗務員管理装置６０は、乗務員シミュレータ６２０を有する。乗務員シミュレータ６２０は、車両に応じた乗務員スケジュールの生成や乗務員の拘束時間の評価に関するシミュレーション（以下、「乗務員シミュレーション」と称する。）を行う。

統括制御装置１０、列車運行管理装置２０、運賃収入管理装置３０、人流管理装置４０、電力管理装置５０、及び乗務員管理装置６０は、いずれも情報処理装置（コンピュータ）を用いて実現される。尚、これらの装置の２つ以上を共通の情報処理装置を用いて実現してもよい。

図２は、統括制御装置１０、列車運行管理装置２０、運賃収入管理装置３０、人流管理装置４０、電力管理装置５０、及び乗務員管理装置６０の各装置の実現に用いる情報処理装置のハードウェア構成の一例である。

例示する情報処理装置１００は、プロセッサ１０１、主記憶装置１０２、補助記憶装置１０３、入力装置１０４、出力装置１０５、及び通信装置１０６を備える。これらはバス等の通信手段を介して通信可能に接続されている。尚、情報処理装置１００は、例えば、クラウドシステム（Cloud System）により提供されるクラウドサーバ（Cloud Server）のように仮想的な情報処理資源を用いて実現されるものであってもよい。

プロセッサ１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro P
rocessing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＡＩ（Artificial Intelligence）チップ等を用いて構成されている。

主記憶装置１０２は、プログラムやデータを記憶する装置であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM））等である。

補助記憶装置１０３は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ハードディスクドラ
イブ、光学式記憶装置（ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等）、ストレージシステム、ＩＣカード、ＳＤカードや光学式記録媒体等の記録媒体の読取／書込装置、クラウドサーバの記憶領域等である。補助記憶装置１０３には、記録媒体の読取装置や通信装置１０６を介してプログラムやデータを読み込むことができる。補助記憶装置１０３に格納（記憶）されているプログラムやデータは主記憶装置１０２に随時読み込まれる。

入力装置１０４は、外部からの入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等である。

出力装置１０５は、処理経過や処理結果等の各種情報を出力するインタフェースである。出力装置１０５は、例えば、上記の各種情報を可視化する表示装置（液晶モニタ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、グラフィックカード等）、印字装置等である。尚、例えば、情報処理装置１００が通信装置１０６を介して他の装置との間で情報の入力や出力を行う構成としてもよい。

通信装置１０６は、他の装置との間の通信を実現する装置である。通信装置１０６は、通信ネットワーク５を介した他の装置との間の通信を実現する、有線方式または無線方式の通信インタフェースとして機能する装置であり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）、無線通信モジュール（ＷｉＦｉモジュール、ＢＬＥモジュール等）等である。

統括制御装置１０、列車運行管理装置２０、運賃収入管理装置３０、人流管理装置４０、電力管理装置５０、及び乗務員管理装置６０の各装置の夫々が備える機能は、プロセッサ１０１が、主記憶装置１０２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、もしくは、夫々を構成するハードウェア（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＡＩチップ等）によって実現される。情報処理装置１００には、例えば、オペレーティングシステム、デバイスドライバ、ファイルシステム、ＤＢＭＳ（DataBase Management System）（リレーショナルデータベース、ＮｏＳＱＬ等）等が導入されていてもよい。

図３に統括制御装置１０が備える主な機能を示す。統括制御装置１０は、記憶部１１０、シミュレータ情報設定部１２０、評価情報設定部１３０、実行順序情報設定部１４０、パラメータ設定部１５０、実行制御部１６０、通信処理部１７０、及び実行結果提示部１８０の各機能を備える。

記憶部１１０は、シミュレータ情報１１１、評価情報１１２、実行順序情報１１３、パラメータ１１４、入力データ１１５、及び出力データ１１６の各情報（データ）を記憶する。記憶部１１０は、例えば、ＤＢＭＳが提供するデータベースのテーブルや、ファイルシステムが提供するファイルとしてこれらの情報を記憶する。

シミュレータ情報設定部１２０は、例えば、ユーザインタフェースを介したユーザとの対話処理や、各シミュレーション装置から送られてくる情報に基づき、実行制御部１６０
が実行順序情報１１３に従って実行するシミュレーション（以下、「統合シミュレーション」と称する。）における各シミュレータに関する情報であるシミュレータ情報１１１を生成して記憶する。

評価情報設定部１３０は、例えば、ユーザインタフェースを介してユーザ２と対話処理を行いつつ、統合シミュレーションの実行結果の評価に用いる情報である評価情報１１２を生成して記憶する。

実行順序情報設定部１４０は、例えば、ユーザインタフェースを介してユーザ２と対話処理を行いつつ、統合シミュレーションにおける各シミュレータの実行順序に関する情報である実行順序情報１１３を生成して記憶する。

パラメータ設定部１５０は、例えば、ユーザインタフェースを介してユーザ２と対話処理を行いつつ、各シミュレータがシミュレーションの実行に際して利用する各種のパラメータ１１４を生成して記憶する。

実行制御部１６０は、例えば、実行順序情報１１３に従って各シミュレーション装置にシミュレーションの実行指示を送信することにより統合シミュレーションを実行し、その結果を含むデータである出力データ１１６を生成する。実行制御部１６０は、入力データ１１５を入力として統合シミュレーションを実行する。

通信処理部１７０は、各シミュレーション装置との間で通信を行い、シミュレーションの実行制御情報、シミュレーションに関する各種情報（各種パラメータ、実行結果等）等を送信又は受信する。

実行結果提示部１８０は、統合シミュレーションの実行結果を含む出力データ１１６を生成し、生成した出力データ１１６に基づく情報を出力装置１０５に出力する。

図４に列車運行管理装置２０が備える主な機能を示す。同図に示すように、列車運行管理装置２０は、記憶部２１０、列車運行シミュレータ２２０、及び通信処理部２４０の各機能を備える。

記憶部２１０は、シミュレーション情報２１１、評価情報２１２、実行順序情報２１３、パラメータ２１４、固有情報２１５（運行ダイヤ等）、入力データ２１６、中間データ２１７、及び出力データ２１８の各情報（データ）を記憶する。記憶部２１０は、例えば、ＤＢＭＳが提供するデータベースのテーブルや、ファイルシステムが提供するファイルとして、これらの情報を記憶する。

列車運行シミュレータ２２０は、統括制御装置１０から送られてくる実行指示を受信すると列車運行シミュレーションを実行し、その実行結果を含む出力データ２１８を生成する。列車運行シミュレータ２２０は、列車運行シミュレーションの実行途中に中間データ２１７を生成する。

通信処理部２４０は、統括制御装置１０や各シミュレーション装置との間で通信し、シミュレーションの実行制御情報、シミュレーションに関する各種情報（評価情報２１２、入力データ２１６、中間データ２１７、出力データ２１８等）の送信又は受信を行う。

尚、列車運行管理装置２０以外の他のシミュレーション装置（運賃収入管理装置３０、人流管理装置４０、電力管理装置５０、乗務員管理装置６０、車両割当管理装置７０）についても、固有情報２１５等の違いはあるが、基本的な構成は図４に示した列車運行管理
装置２０と同様である。

図５は、統括制御装置１０が統合シミュレーションを実行する際に行う処理（以下、「統合シミュレーション処理Ｓ５００」と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに統合シミュレーション処理Ｓ５００について説明する。

まず統括制御装置１０のシミュレータ情報設定部１２０が、シミュレータ情報１１１を生成して記憶する（Ｓ５１１）。

図６にシミュレータ情報１１１の一例を示す。例示するシミュレータ情報１１１は、シミュレータ名１１１１、入力データ１１１２、中間データ１１１３、及び出力データ１１１４の各項目を有する複数のレコード（エントリ）で構成される。シミュレータ情報１１１の一つのレコードはシミュレータの一つに対応する。

シミュレータ名１１１１には、シミュレータの識別子（本例ではシミュレータ名）が設定される。入力データ１１１２には、当該シミュレータの入力データ２１６の種類を示す情報が設定される。中間データ１１１３には、当該シミュレータがシミュレーションの途中で生成する中間データ２１７の種類を示す情報が設定される。出力データ１１１４には、当該シミュレータが生成する出力データ２１８の種類を示す情報が設定される。

図５に戻り、続いて、統括制御装置１０の評価情報設定部１３０が、評価情報１１２を生成して記憶する（Ｓ５１２）。

図７に評価情報１１２の一例を示す。例示する評価情報１１２は、入力データ１１２１、評価項目１１２２、目標値１１２３、優先度１１２４、及び関連シミュレータ１１２５の各項目を有する複数のレコード（エントリ）で構成される。評価情報１１２の一つのレコードは評価の対象とする項目（以下、「評価項目」と称する。）の一つに対応する。

入力データ１１２１には、統合シミュレーションの入力データ１１５の内容が設定される。評価項目１１２２には、評価の対象とする項目を示す情報が設定される。目標値１１２３には、当該評価項目について設定される目標値が設定される。優先度１１２４には、当該評価項目の優先度が設定される。関連シミュレータ１１２５には、当該評価項目と関連を有するシミュレータの識別子（本例ではシミュレータ名）が設定される。

図５に戻り、続いて、統括制御装置１０の実行順序情報設定部１４０が、実行順序情報１１３を生成して記憶する（Ｓ５１３）。

図８に実行順序情報１１３の一例を示す。尚、同図は実行順序情報１１３の内容を図示表記したものである。同図に示すように、実行順序情報１１３は、統合シミュレーションにおける各シミュレーションの実行順序を示す情報を含む。

例示する統合シミュレーションでは、まず「計画ダイヤ」を入力データ２１６として列車運行シミュレータ２２０により列車運行シミュレーションが実行される。本例では、列車運行シミュレータ２２０は、シミュレーションに際し、出力データ２１８として「臨時ダイヤ」を生成する。

その後、運賃収入シミュレータ３２０による運賃収入シミュレーション、人流シミュレータ４２０による人流シミュレーション、電力消費量シミュレータ５２０による電力消費量シミュレーション、及び乗務員シミュレータ６２０による乗務員シミュレーションが実行される。

同図に符号８１～８３を付して示す円記号「○」は、シミュレーションの途中に設定される時点であるチェックポイント（以下、「ＣＰ」と表記する。）を表す。ＣＰは、後続するシミュレーションを起動させる契機となる時点である。本例では、列車運行シミュレーションの途中にＣＰ８１が設定されている。また運賃収入シミュレーションの途中にＣＰ８２が、人流シミュレーションの途中にＣＰ８３が、夫々設定されている。

列車運行シミュレーションがＣＰ８１に到達すると、中間データ２１７が生成済となり、電力消費量シミュレータ５２０及び乗務員シミュレータ６２０は、列車運行シミュレータ２２０が出力データ２１８を生成するのを待つことなく、ＣＰ８１において生成済の中間データ２１７を利用して夫々のシミュレーションを実行することが可能になる。列車運行シミュレータ２２０は、実行中のシミュレーションがＣＰ８１に到達すると、その時点で生成済みの中間データ２１７を後続するシミュレーションを実行する各シミュレーション装置に渡し、これらの各シミュレーション装置は、渡された中間データ２１７を入力として夫々のシミュレーション（電力消費量シミュレーション、乗務員シミュレーション）を開始する。本例では、列車運行シミュレータ２２０は、中間データ２１７として「車両数」、「乗務員数」、「中間ダイヤ」を生成し、後続する電力消費量シミュレータ５２０に「車両数」と「中間ダイヤ」を、また後続する乗務員シミュレータ６２０に「乗務員数」及び「中間ダイヤ」を、夫々の入力として渡す。電力消費量シミュレータ５２０は、渡された「車両数」と「中間ダイヤ」を入力として電力消費量シミュレーションを開始し、乗務員シミュレータ６２０は、「乗務員」及び「中間ダイヤ」を入力として乗務員シミュレーションを開始する。

このように、先行するシミュレーションがＣＰ８１に到達すると、その時点で既に生成されている中間データ２１７を後続するシミュレーションに渡して後続するシミュレーションが開始されるので、統括シミュレーションに要する時間が全体として短縮され、効率よく統括シミュレーションを実行することができる。

同図に示すＣＰ８２は、運賃収入シミュレータ３２０による運賃収入シミュレーションにおいて、例えば、運賃収入が一定値以下になる等の障害が生じた際に設定される。ＣＰ８２が設定される（到達する）と、例えば、運賃収入シミュレータ３２０は、人流シミュレータ４２０にパラメータの調整とシミュレーションの再実行を指示する。またＣＰ８３は、人流シミュレータ４２０による人流シミュレーションにおいて、例えば、混雑率が一定値以上になる等の障害が生じた際に設定される。ＣＰ８３が設定される（到達する）と、例えば、人流シミュレータ４２０は、運賃収入シミュレータ３２０にパラメータの調整とシミュレーションの再実行を指示する。

このように、障害等のイベントが生じたことを契機としてＣＰ８２，８３が設定されると、一方のシミュレータが他方のシミュレータにパラメータの調整やシミュレーションの再実施を指示するので、障害等のイベントを考慮した適切な実行結果（出力データ２１８）を統括制御装置１０に返すことができ、統合シミュレーションを全体として効率よく実施することができる。

図８に符号８５を付して示す四角記号「□」は、各シミュレーションの終了時点を示す。本例では、列車運行シミュレータ２２０がシミュレーションを終了すると、後続する運賃収入シミュレータ３２０と人流シミュレータ４２０に出力データ２１８である「臨時ダイヤ」を渡し、これを入力として運賃収入シミュレーションと人流シミュレーションが開始される。

各シミュレータは、夫々のシミュレーションが終了すると、生成された出力データ２１
８を統括制御装置１０に送信する。本例では、列車運行シミュレータ２２０は、「臨時ダイヤ」を、運賃収入シミュレータ３２０は「収入」を、人流シミュレータ４２０は「混雑率」を、電力消費量シミュレータ５２０は「電力消費量」を、乗務員シミュレータ６２０は「平均拘束時間」を、夫々出力データ２１８として統括制御装置１０に送信する。

図９にＣＰの例を示す。ＣＰは様々な観点から設定することができる。ＣＰは、例えば、時間の観点やシミュレーションの状況（イベント）の観点等から設定することができる。同図に示す表の各行は、ＣＰの設定対象となるシミュレータの一つに対応する。尚、図８に示したＣＰ８１は、図９の一行目の列車運行シミュレータ２２０の「シミュレーションの状況（イベント）に基づくＣＰ」のうち「正常時」に「中間データ２１７を取得した時点」に対応する。また図８に例示したＣＰ８２は、図９の２行目の運賃収入シミュレータ３２０の「シミュレーションの状況（イベント）に基づくＣＰ」のうち「非正常時」（障害時）の「混雑率≧一定値」や「収入≦一定値」に対応する。また図８に例示したＣＰ８３は、図９の３行目の人流シミュレータ４２０の「シミュレーションの状況（イベント）に基づくＣＰ」のうち「非正常時」（障害時）の「混雑率≧一定値」や「収入≦一定値」に対応する。尚、図９では、列車運行シミュレータ２２０に、更に「時間の観点に基づくＣＰ」として「指定時刻（正午（１２：００）が到来した時点等）」、「指定周期（午前ダイヤの処理が終了した時点、中間ダイヤの処理が終了した時点等）」を設定している。

このようにユーザは、様々な観点からＣＰを設定することができる。ユーザは、シミュレータ（シミュレーション）の性質や特性等に応じてＣＰを適切に設定することで、統合シミュレーションが全体として効率よく迅速に実行されるように調整することができる。

図５に戻り、続いて、統括制御装置１０の実行制御部１６０は、各シミュレータがシミュレーションを実施する際に用いるパラメータ１１４と入力データ１１５をユーザインタフェースを介してユーザから受け付ける（Ｓ５１４）。上記パラメータ１１４は、例えば、過去の実績値等に基づき自動生成するようにしてもよい。また過去の実績値を学習データとして学習させた機械学習モデルを用いて自動生成するようにしてもよい。

続いて、実行制御部１６０は、実行順序情報１１３を参照し、統合シミュレーションにおいてシミュレーションを行う各シミュレーション装置に、Ｓ５１１で設定したシミュレータ情報１１１、Ｓ５１２で設定した評価情報１１２、Ｓ５１３で設定した実行順序情報１１３、及びＳ５１４で設定したパラメータ１１４を送信する（Ｓ５１５）。尚、実行制御部１６０は、必ずしもこれらの情報の全てを各シミュレーション装置に送信する必要はなく、少なくとも統合シミュレーションを実行する上で必要となる情報を送信すればよい。

続いて、実行制御部１６０は、統合シミュレーションを開始する（Ｓ５１６）。例えば、実行順序情報１１３が図８に示した内容である場合、実行制御部１６０は、最初にシミュレーションを実行するシミュレータである、列車運行管理装置２０の列車運行シミュレータ２２０に実行開始指示（起動指示）を送信する。

その後、実行制御部１６０は、統合シミュレーションにおける各シミュレーションを実行する各シミュレータから送られてくる出力データ２１８の受信を待機する（Ｓ５１７：ＮＯ）。

統合シミュレーションにおける各シミュレーションを実行する全てのシミュレータから出力データ２１８を受信すると（Ｓ５１７：ＮＯ）、続いて、実行制御部１６０は、受信した出力データ２１８に基づき実行結果を含む情報を生成し、生成した情報を出力装置１
０５に出力（画面表示等）する（Ｓ５１８）。

続いて、実行制御部１６０は、ユーザインタフェースを介してユーザから統合シミュレーションを再実行するか否かの指示を受け付ける（Ｓ５１９）。再実行する指示を受け付けた場合（Ｓ５１９：ＹＥＳ）、実行制御部１６０は、Ｓ５１４からの処理を再実行する。尚、この場合にＳ５１１、Ｓ５１２、及びＳ５１３のうちのいずれかの処理から再実行するようにしてもよい。ユーザが再実行を希望しない場合（Ｓ５１９：ＮＯ）、統合シミュレーション処理Ｓ５００は終了する。

図１０は、図５のＳ５１６において、統括制御装置１０の実行制御部１６０から実行開始指示を受信した列車運行シミュレータ２２０が行う列車運行シミュレーションに関する処理（以下、「列車運行シミュレーション処理Ｓ１０００」と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに列車運行シミュレーション処理Ｓ１０００について説明する。尚、本例では、実行順序情報１１３が図８に示した内容である場合を例として説明する。

列車運行シミュレータ２２０は、図５のＳ５１５にて実行制御部１６０が送信したシミュレータ情報１１１、評価情報１１２、実行順序情報１１３、パラメータ１１４、及び入力データ１１５を受信し（Ｓ１０１１）、図５のＳ５１６にて実行制御部１６０が送信する実行開始指示の受信を待機する（Ｓ１０１２：ＮＯ）。

実行開始指示を受信すると（Ｓ１０１２：ＹＥＳ）、列車運行シミュレータ２２０は、受信した入力データ１１５を入力として列車運行シミュレーションを開始する（Ｓ１０１３）。

続いて、列車運行シミュレータ２２０は、処理がＣＰ８１に到達すると（Ｓ１０１４：ＹＥＳ）、中間データ２１７及び実行開始指示を電力消費量シミュレータ５２０と乗務員シミュレータ６２０に送信する（Ｓ１０１５）。

続いて、列車運行シミュレータ２２０は、列車運行シミュレーションが終了すると（Ｓ１０１６：ＹＥＳ）、出力データ２１８及び実行開始指示を、運賃収入シミュレータ３２０及び人流シミュレータ４２０に送信する（Ｓ１０１７）。

続いて、列車運行シミュレータ２２０は、出力データ２１８を統括制御装置１０に送信する（Ｓ１０１８）。

図１１は、電力消費量シミュレータ５２０が行う電力消費量シミュレーションに関する処理（以下、「電力消費量シミュレーション処理Ｓ１１００」と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに電力消費量シミュレーション処理Ｓ１１００について説明する。

電力消費量シミュレータ５２０は、図５のＳ５１５にて実行制御部１６０が送信した評価情報１１２、実行順序情報１１３、及びパラメータ１１４を受信し（Ｓ１１１１）、その後、図１０のＳ１０１５にて列車運行シミュレータ２２０が送信する実行開始指示と中間データ２１７の受信を待機する（Ｓ１１１２：ＮＯ）。

実行開始指示と中間データ２１７を受信すると（Ｓ１１１２：ＹＥＳ）、電力消費量シミュレータ５２０は、受信した中間データ２１７を入力として電力消費量シミュレーションを実行する（Ｓ１１１３）。

続いて、電力消費量シミュレータ５２０は、電力消費量シミュレーションの実行結果が評価情報１１２の目標値を満たすか否かを判定する（Ｓ１１１４）。上記実行結果が評価情報１１２の目標値を満たす場合（Ｓ１１１４：ＹＥＳ）、処理はＳ１１１６に進む。一方、上記実行結果が評価情報１１２の目標値を満たさない場合（Ｓ１１１４：ＮＯ）、電力消費量シミュレータ５２０は、優先度の高い順に所定数の評価項目が目標値を満たすようにパラメータ２１４を調整して電力消費量シミュレーションを再実行する（Ｓ１１１５）。

Ｓ１１１６では、電力消費量シミュレータ５２０は、実行結果を含む出力データ２１８を生成して統括制御装置１０に送信する。尚、電力消費量シミュレーションを再実行した場合、電力消費量シミュレータ５２０が、初回の実行結果を含む出力データ２１８と再実行の実行結果を含む出力データ２１８との双方を統括制御装置１０に送信するようにしてもよい。

ここで例えば、電力消費量シミュレータ５２０が、Ｓ１１１２において中間データ２１７として「車両数」と「中間ダイヤ」を受信し、電力消費量シミュレーションにより、瞬間最大電力消費量と総消費電力量の各評価項目を評価する場合を考える。これらの評価項目うち少なくともいずれかが目標値を満たさない場合、電力消費量シミュレータ５２０は、例えば、評価項目「総消費電力量」よりも優先度の高い評価項目「瞬間最大電力消費量」が目標値を満たすようにパラメータ２１４を調整してシミュレーションを再実行する。この場合のパラメータ２１４の調整方法としては、例えば、同時に走行する電車を少なくする、電車の回生ブレーキによる発電と発車時のよる電力使用のタイミングを合わせるといった方法が考えられる。

図１２は、乗務員シミュレータ６２０が行う乗務員シミュレーションに関する処理（以下、「乗務員シミュレーション処理Ｓ１２００」と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに乗務員シミュレーション処理Ｓ１２００について説明する。

乗務員シミュレータ６２０は、図５のＳ５１５にて実行制御部１６０が送信した評価情報１１２、実行順序情報１１３、及びパラメータ１１４を受信し（Ｓ１２１１）、その後、図１０のＳ１０１５にて列車運行シミュレータ２２０が送信する実行開始指示と中間データ２１７の受信を待機する（Ｓ１２１２：ＮＯ）。

実行開始指示と中間データ２１７を受信すると（Ｓ１２１２：ＹＥＳ）、乗務員シミュレータ６２０は、受信した中間データ２１７を入力として乗務員シミュレーションを実行する（Ｓ１２１３）。

続いて、乗務員シミュレータ６２０は、乗務員シミュレーションの実行結果が評価情報１１２の目標値を満たすか否かを判定する（Ｓ１２１４）。上記実行結果が評価情報１１２の目標値を満たす場合（Ｓ１２１４：ＹＥＳ）、処理はＳ１２１６に進む。一方、上記実行結果が評価情報１１２の目標値を満たさない場合（Ｓ１２１４：ＮＯ）、乗務員シミュレータ６２０は、優先度の高い順に所定数の評価項目が目標値を満たすようにパラメータを調整してシミュレーションを再実行する（Ｓ１２１５）。

Ｓ１２１６では、乗務員シミュレータ６２０は、実行結果を含む出力データ２１８を生成して統括制御装置１０に送信する。尚、乗務員シミュレーションを再実行した場合、乗務員シミュレータ６２０が、初回の実行結果を含む出力データ２１８と再実行の実行結果を含む出力データ２１８との双方を統括制御装置１０に送信するようにしてもよい。

図１３は、運賃収入シミュレータ３２０が行う運賃収入シミュレーションに関する処理
（以下、「運賃収入シミュレーション処理Ｓ１３００」と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに運賃収入シミュレーション処理Ｓ１３００について説明する。

運賃収入シミュレータ３２０は、図５のＳ５１５にて実行制御部１６０が送信したシミュレータ情報１１１、評価情報１１２、実行順序情報１１３、及びパラメータ１１４を受信し（Ｓ１３１１）、その後、図１０のＳ１０１７にて列車運行シミュレータ２２０が送信する実行開始指示と出力データ２１８の受信を待機する（Ｓ１３１２：ＮＯ）。

実行開始指示と出力データ２１８を受信すると（Ｓ１３１２：ＹＥＳ）、運賃収入シミュレータ３２０は、受信した出力データ２１８を入力として運賃収入シミュレーションを実行する（Ｓ１３１３）。

続いて、運賃収入シミュレータ３２０は、運賃収入シミュレーションの実行結果が評価情報１１２の目標値を満たすか否かを判定する（Ｓ１３１４）。上記実行結果が評価情報１１２の目標値を満たす場合（Ｓ１３１４：ＹＥＳ）、処理はＳ１３１８に進む。一方、上記実行結果が評価情報１１２の目標値を満たさない場合（Ｓ１３１４：ＮＯ）、処理はＳ１３１５に進む。

Ｓ１３１５では、運賃収入シミュレータ３２０は、ＣＰ８２を設定するとともに人流シミュレータ４２０と通信してパラメータ２１４を調整する。続いて、運賃収入シミュレータ３２０は、調整後のパラメータ２１４を用いてＣＰ８２まで運賃収入シミュレーションを再実行する（Ｓ１３１６）。その後、処理はＳ１３１４に戻る。

Ｓ１３１８では、運賃収入シミュレータ３２０は、人流シミュレータ４２０と通信して夫々の実行結果を確認し、パラメータ２１４を調整する必要があるか否かを判定する（Ｓ１３１９）。パラメータ２１４を調整する必要があれば（Ｓ１３１９：ＹＥＳ）、Ｓ１３１５の処理に戻り、パラメータ２１４を調整する必要がなければ（Ｓ１３１９：ＮＯ）、Ｓ１３２０の処理に進む。

Ｓ１３２０では、運賃収入シミュレータ３２０は、運賃収入シミュレーションの実行結果を含む出力データ２１８を生成して統括制御装置１０に送信する。

図１４は、人流シミュレータ４２０が行う人流シミュレーションに関する処理（以下、「人流シミュレーション処理Ｓ１４００」と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに人流シミュレーション処理Ｓ１４００について説明する。

人流シミュレータ４２０は、図５のＳ５１５にて実行制御部１６０が送信したシミュレータ情報１１１、評価情報１１２、実行順序情報１１３、及びパラメータ１１４を受信し（Ｓ１４１１）、その後、図１０のＳ１０１７にて列車運行シミュレータ２２０が送信する実行開始指示と出力データ２１８の受信を待機する（Ｓ１４１２：ＮＯ）。

実行開始指示と出力データ２１８を受信すると（Ｓ１４１２：ＹＥＳ）、人流シミュレータ４２０は、受信した出力データ２１８を入力として人流シミュレーションを実行する（Ｓ１４１３）。

続いて、人流シミュレータ４２０は、人流シミュレーションの実行結果が評価情報１１２の目標値を満たすか否かを判定する（Ｓ１４１４）。上記実行結果が評価情報１１２の目標値を満たす場合（Ｓ１４１４：ＹＥＳ）、処理はＳ１４１８に進む。一方、上記実行結果が評価情報１１２の目標値を満たさない場合（Ｓ１４１４：ＮＯ）、処理はＳ１４１
５に進む。

Ｓ１４１５では、人流シミュレータ４２０は、ＣＰ８３を設定するとともに運賃収入シミュレータ３２０と通信してパラメータ２１４を調整する。続いて、人流シミュレータ４２０は、調整後のパラメータ２１４を用いてＣＰ８３まで人流シミュレーションを再実行する（Ｓ１４１６）。その後、処理はＳ１４１４に戻る。

Ｓ１４１８では、人流シミュレータ４２０は、運賃収入シミュレータ３２０と通信して夫々の実行結果を確認し、パラメータ２１４を調整する必要があるか否かを判定する（Ｓ１４１９）。パラメータ２１４を調整する必要があれば（Ｓ１４１９：ＹＥＳ）、Ｓ１４１５の処理に戻り、パラメータ２１４を調整する必要がなければ（Ｓ１４１９：ＮＯ）、Ｓ１４２０の処理に進む。

Ｓ１４２０では、人流シミュレータ４２０は、人流シミュレーションの実行結果を含む出力データ２１８を生成して統括制御装置１０に送信する。

尚、運賃の変更により人流は大きな影響を受けるため、運賃収入シミュレーションと人流シミュレーションとは密接な関係を有する。ここで図１４及び図１５の処理例として、運賃収入シミュレータ３２０及び人流シミュレータ４２０が、Ｓ１３１１及びＳ１４１１において列車運行シミュレータ２２０から出力データ２１８として「臨時ダイヤ」を受信し、運賃収入シミュレーションが評価項目として「運賃収入」を評価し、人流シミュレーションが「最大混雑率」と「平均混雑率」の各評価項目を評価する場合を考える。これらの評価項目のうち少なくともいずれかが目標値を満たさない場合、運賃収入シミュレータ３２０又は人流シミュレータ４２０は、例えば、これらの評価項目の評価値がシミュレーションにより算出される時点にＣＰ８２又はＣＰ８３を設定し、運賃収入シミュレータ３２０と人流シミュレータ４２０はパラメータ２１４の調整を行う。尚、このとき、運賃収入シミュレータ３２０と人流シミュレータ４２０は、各評価項目の優先度を考慮しつつ上記の調整を行い、例えば、対象時間帯の運賃を下げることにより運賃収入は下がるが、運賃収入よりも最大混雑率のほうが優先度が高いため、最大混雑率が緩和される方向にパラメータ２１４を調整する。

以上、詳細に説明したように、本実施形態の情報処理システム１は、統合シミュレーションの実行に際し、統合シミュレーションを構成するあるシミュレーションがＣＰに到達すると、当該時点で生成済の中間データを用いて統合シミュレーションを構成する他のシミュレーションを実行する。また障害等のイベントによりＣＰが設定されると、パラメータを調整してＣＰまでの処理を再実行して実行結果を統括制御装置１０に通知する。このため、統合シミュレーションを全体として効率よく迅速に実施することができる。

ところで、本実施形態の情報処理システム１は、統合シミュレーションを構成するシミュレーションの数（種類）が増減する場合にも容易に対応することができる。

例えば、図１５に示すように、情報処理システム１に、車両の割当（車両スケジュールの立案）に関するシミュレーション（以下、「車両割当シミュレーション」と称する。）を行う車両割当シミュレータ７２０を有する車両割当管理装置７０を新たに組み込む場合を考える。この場合、ユーザ２は、シミュレータ情報１１１、評価情報１１２、実行順序情報１１３（ＣＰの設定を含む）を設定することで、容易に車両割当シミュレーションを組み込んだ形に統合シミュレーションを設定し直すことができる。

図１６に図６に例示したシミュレータ情報１１１に車両割当シミュレーションを追記した例を、また図１７に図８に例示した実行順序情報１１３に車両割当シミュレータ７２０
を追記した例を夫々示す。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために構成を詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また各実施形態の構成の一部について、他の構成に追加、削除、置換することが可能である。

また上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また実施形態で示した各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードによっても実現できる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体を情報処理装置（コンピュータ）に提供し、その情報処理装置が備えるプロセッサが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が以上の実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－Ｒ
、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等が用いられる。

以上の実施形態において、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていてもよい。また以上では各種の情報を表形式で例示したが、これらの情報は表以外の形式で管理してもよい。

１情報処理システム、２ユーザ、５通信ネットワーク、１０統括制御装置、１１０記憶部、１１１シミュレータ情報、１１２評価情報、１１３実行順序情報、１１４パラメータ、１１５入力データ、１１６出力データ、１２０シミュレータ情
報設定部、２０列車運行管理装置、２１０記憶部、２１１シミュレーション情報、２１２評価情報、２１３実行順序情報、２１４パラメータ、２１５固有情報、２１６入力データ、２１７中間データ、２１８出力データ、３０運賃収入管理装置、４０人流管理装置、５０電力管理装置、６０乗務員管理装置、１００情報処理装置、１３０評価情報設定部、１４０実行順序情報設定部、１５０パラメータ設定部、１６０実行制御部、１７０通信処理部、１８０実行結果提示部、２２０列車運行シミュレータ、３２０運賃収入シミュレータ、４２０人流シミュレータ、５２０
電力消費量シミュレータ、６２０乗務員シミュレータ、７２０車両割当シミュレータ、Ｓ５００統合シミュレーション処理、Ｓ１０００列車運行シミュレーション処理、Ｓ１１００電力消費量シミュレーション処理、Ｓ１２００乗務員シミュレーション処理、Ｓ１３００運賃収入シミュレーション処理、Ｓ１４００人流シミュレーション処理

Claims

通信可能に接続された複数のシミュレータの夫々が実行する複数のシミュレーションを連携して実行する情報処理システムであって、
前記複数のシミュレーションの実行順序を示す情報である実行順序情報を記憶し、
ある前記シミュレーションが、当該シミュレーションの実行途中の時点であるチェックポイントに到達したことを契機として他の前記シミュレーションの実行制御を行い、
第１の前記シミュレーションが前記チェックポイントに到達した際に第２の前記シミュレーションを再実行させ、
第２の前記シミュレーションが前記チェックポイントに到達した際に前記第１のシミュレーションを再実行させ、
前記第１のシミュレーションの前記再実行に際し、当該シミュレーションが実行時に用いるパラメータを再設定し、
前記第２のシミュレーションの前記再実行に際し、当該シミュレーションが実行時に用いるパラメータを再設定する
ことを特徴とする情報処理システム。
請求項１に記載の情報処理システムであって、
前記シミュレータは、実行開始時に入力されるデータである入力データに基づき前記シミュレーションを実行して出力データを生成し、
第１の前記シミュレーションが前記チェックポイントに到達した際、前記第１のシミュレーションが当該チェックポイントまでの実行途中に生成したデータである中間データを第２の前記シミュレーションに前記入力データとして入力して当該第２のシミュレーションを実行する
ことを特徴とする情報処理システム。
請求項２に記載の情報処理システムであって、
前記実行順序情報において、前記第２のシミュレーションは、前記第１のシミュレーションに後続して実行するように設定されている
ことを特徴とする情報処理システム。
請求項１に記載の情報処理システムであって、
前記チェックポイントは、前記シミュレーションの実行結果が予め設定された目標値を満たさない場合に設定される
ことを特徴とする情報処理システム。
請求項１に記載の情報処理システムであって、
前記シミュレーションの結果を評価する複数の評価項目、前記評価項目の夫々について設定された目標値、及び前記評価項目の夫々について設定された優先度を記憶し、
前記優先度の高い前記評価項目についての前記シミュレーションの実行結果が優先して前記目標値を満たすように前記パラメータを再設定する
ことを特徴とする情報処理システム。
請求項１に記載の情報処理システムであって、
前記チェックポイントは、時間の観点又は前記シミュレーションの状況の観点に基づき設定される
ことを特徴とする情報処理システム。
請求項１に記載の情報処理システムであって、
前記チェックポイントをユーザが設定するためのユーザインタフェースを有する
ことを特徴とする情報処理システム。
通信可能に接続された複数のシミュレータの夫々が実行する複数のシミュレーションを連携して実行する情報処理システムの制御方法であって、
前記情報処理システムが、
前記複数のシミュレーションの実行順序を示す情報である実行順序情報を記憶するステップ、
ある前記シミュレーションが、当該シミュレーションの実行途中の時点であるチェックポイントに到達したことを契機として他の前記シミュレーションの実行制御を行うステップ、
第１の前記シミュレーションが前記チェックポイントに到達した際に第２の前記シミュレーションを再実行させるステップ、
第２の前記シミュレーションが前記チェックポイントに到達した際に前記第１のシミュレーションを再実行させるステップ、
前記第１のシミュレーションの前記再実行に際し、当該シミュレーションが実行時に用いるパラメータを再設定するステップ、及び、
前記第２のシミュレーションの前記再実行に際し、当該シミュレーションが実行時に用いるパラメータを再設定するステップ
を実行することを特徴とする情報処理システムの制御方法。