JP7393099B2

JP7393099B2 - 自律走行車両の運行管理装置

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Publication number: JP7393099B2
Application number: JP2020066703A
Authority: JP
Inventors: 宇史東出; 健志岡崎; 慶一宇野
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2020-04-02
Publication date: 2023-12-06
Anticipated expiration: 2040-04-02
Also published as: US20210311495A1; CN113496605B; US11914396B2; JP2021163369A; CN113496605A

Description

本明細書では、複数の停留所が設置された循環路を自律走行する複数の車両の運行を管理する、自律走行車両の運行管理装置及び運行管理方法が開示される。

近年、自律走行可能な車両を用いた交通システムが提案されている。例えば、特許文献１には、専用路線に沿って自律走行可能な車両を用いた車両交通システムが開示されている。この車両交通システムは、専用路線に沿って走行する複数の車両と、当該複数の車両を運行させる管制制御システムとを備える。管制制御システムは、運行計画に従い、車両に出発指令や進路指令を送信する。また、管制制御システムは、乗車需要に応じて、車両の増車または減車を行う。

特開２０００－２６４２１０号公報

ところで、運行中の車両が故障等により運行不可となる場合がある。特許文献１では、このような運行不可車両の発生時における運行体制の調整について、十分検討されているとは言えない。

そこで本明細書では、運行不可車両の発生に伴う、運行体制の調整を可能とし、それによって交通システムの利便性を向上可能な、自律走行車両の運行管理装置及び運行管理方法が開示される。

本明細書では、循環路を自律走行する複数の自律走行車両の運行管理装置が開示される。当該運行管理装置は、運行スケジュール作成部及び運行スケジュール提供部を備える。運行スケジュール作成部は、循環路を自律走行中の複数の運行車両に対する運行スケジュールを作成する。運行スケジュール提供部は、循環路上に設けられた運行スケジュール更新地点をそれぞれの運行車両が通過する際に、それぞれの運行車両の一周分の運行スケジュールを提供する。運行スケジュール作成部は、運行スケジュールとして、複数の運行車両の運行間隔が等間隔となるように、循環路に沿って設けられた停留所の停車時間及び運行車両の目標速度が定められた、通常運行スケジュールを作成する。さらに、複数の運行車両の何れかから運行不可通知が出力された際に、運行スケジュール作成部は、運行不可通知出力時から起算して、運行不可通知を出力した運行不可車両を除く運行車両がそれぞれ初めて運行スケジュール更新地点を通過する際に提供される運行スケジュールとして、通常運行スケジュールにて定められた停車時間及び目標速度に基づいた、代行車両投入用運行スケジュールを作成する。

上記構成によれば、運行不可車両発生後には、通常運行スケジュールにて定められた停車時間及び目標速度に基づいて、運行スケジュールが定められる。このとき、運行不可車両の前後の運行車両の運行間隔は、他の運行車両同士の運行間隔の倍となる。つまり、運行不可車両の前後の運行車両の運行間隔が代行車両用に空けられた状態で、それぞれの運行車両が循環路を一周する。代行車両用に運行間隔が拡げられた状態が循環路一周分確保されることで、安全に代行車両を循環路に投入可能となる。

また上記構成において、複数の運行車両と、運行休止中の自律走行車両である休止車両から車両情報を受信する車両情報取得部と、循環路への自律走行車両の投入タイミングを制御する投入制御部と、が備えられてもよい。車両情報取得部は、運行不可通知を受信した際に、循環路に投入可能な代行車両が休止車両から抽出可能か否かを判定する。代行車両が抽出可能と判定されると、投入制御部は、複数の運行車両が代行車両投入用運行スケジュールに基づいて循環路を走行中に、運行不可車両に一台先行する運行車両と一台後続する運行車両との間に、代行車両を投入させる。

上記構成によれば、投入制御部により、代行車両の投入タイミングが確実に定められる。

また上記構成において、車両情報取得部により、代行車両の抽出が不可であると判定されると、運行スケジュール作成部は、代行車両投入用運行スケジュールの次に提供される運行スケジュールとして、運行不可車両に一台先行する運行車両を先頭車両としてこれに後続する運行車両の運行スケジュールを通常運行スケジュールよりも前倒しさせる、前倒し運行スケジュールを作成してもよい。

代行車両が不在である場合に、運行中の車両の運行スケジュールを前倒しさせることで、それぞれの運行車両を等間隔に運行させることが出来る。

また本明細書では、循環路を自律走行する複数の自律走行車両の運行管理方法が開示される。当該運行管理方法では、循環路を自律走行中の複数の運行車両に対する運行スケジュールが作成される。また、循環路上に設けられた運行スケジュール更新地点をそれぞれの運行車両が通過する際に、それぞれの運行車両の一周分の運行スケジュールが提供される。また、運行スケジュールとして、複数の運行車両の運行間隔が等間隔となるように、循環路に沿って設けられた停留所の停車時間及び運行車両の目標速度が定められた、通常運行スケジュールが作成される。また、複数の運行車両の何れかから運行不可通知が出力された際に、運行不可通知出力時から起算して、運行不可通知を出力した運行不可車両を除く運行車両がそれぞれ初めて運行スケジュール更新地点を通過する際に提供される運行スケジュールとして、通常運行スケジュールにて定められた停車時間及び目標速度に基づいた、代行車両投入用運行スケジュールが作成される。

また上記構成において、複数の運行車両と、運行休止中の自律走行車両である休止車両から車両情報が受信されてもよい。この場合、運行不可通知を受信した際に、循環路に投入可能な代行車両が休止車両から抽出可能か否かが判定される。代行車両が抽出可能と判定されると、複数の運行車両が代行車両投入用運行スケジュールに基づいて循環路を走行中に、運行不可車両に一台先行する運行車両と一台後続する運行車両との間に、代行車両が投入させられる。

また上記構成において、代行車両の抽出が不可であると判定されると、代行車両投入用運行スケジュールの次に提供される運行スケジュールとして、運行不可車両に一台先行する運行車両を先頭車両としてこれに後続する運行車両の運行スケジュールを通常運行スケジュールよりも前倒しさせる、前倒し運行スケジュールを作成してもよい。

本明細書で開示される技術によれば、運行不可車両の発生に伴う、運行体制の調整が可能となり、それによって交通システムの利便性が向上可能となる。

本実施形態に係る運行管理装置が設置される交通システムの概略図である。運行管理装置及び自律走行車両のハードウェア構成図である。運行管理装置及び自律走行車両の機能ブロック図である。運行スケジュール作成に用いられる用語の説明図である。３台２０分間隔にて運行される通常運行スケジュールが例示されたダイヤグラムである。４台１５分間隔にて運行される通常運行スケジュールが例示されたダイヤグラムである。運行不可車両発生時制御を例示するフローチャートである。代行車両投入時のダイヤグラムである。前倒し運行スケジュールによる運行状況を例示するダイヤグラムである。前倒し処理を例示するダイヤグラムの一部拡大図である。

図１には、本実施形態に係る運行管理装置１０を含む交通システムの概略図が例示される。この交通システムは、運行管理装置１０の他に、運行車両Ｃ１～Ｃ４，休止車両Ｃ５～Ｃ８、停留所ＳＴ１～ＳＴ３が含まれる。

なお、以下では、複数の車両Ｃ１～Ｃ８を区別しない場合は、区別用の添え字番号が省略され「車両Ｃ」と表記される。同様に、複数の停留所ＳＴ１～ＳＴ３も、区別の必要がない場合は、「停留所ＳＴ」と表記される。

図１に例示される交通システムでは、予め規定された循環路１００に沿って車両Ｃが走行し、不特定多数の利用者が輸送される。車両Ｃは、循環路１００上を図示矢印のように一方通行にて循環運行し、循環路１００沿いに設けられた停留所ＳＴ１～ＳＴ３で停車する。

循環路１００は、例えば車両Ｃのみが走行を許可される専用道路であってよい。車両Ｃが鉄道車両である場合には、循環路１００は循環線であってよい。又は、循環路１００は、車両Ｃ以外の車両も通行可能な一般道路に設定された路線であってもよい。

また、循環路１００と接続するようにして、交通システムには車庫１１０が設けられる。図１では車庫１１０に待機される休止車両Ｃ５～Ｃ８が例示される。後述されるように、運行車両Ｃ１～Ｃ４の中から運行不可車両が発生したときに、休止車両Ｃ５～Ｃ８の中から代行車両が選ばれ、当該代行車両が循環路１００に投入される。

車庫１１０との接続ポイントとして、循環路１００には回収ポイントＰｏｕｔ及び投入ポイントＰｉｎが設けられる。図１の例では回収ポイントＰｏｕｔ及び投入ポイントＰｉｎは停留所ＳＴ２と停留所ＳＴ３との間に設けられる。

循環路１００を走行中の運行車両Ｃ１～Ｃ４は、回収ポイントＰｏｕｔにて、車庫１１０に入る。また、車庫１１０にて待機中の休止車両Ｃ５～Ｃ８は、投入ポイントＰｉｎから循環路１００内に投入される。回収用の車両Ｃと投入用の車両Ｃとの交錯を避けるために、回収ポイントＰｏｕｔは投入ポイントＰｉｎの上流側に設けられる。

また循環路１００には、運行車両Ｃ１～Ｃ４に各自の運行スケジュールを送る運行スケジュール更新ポイントＰｕ（運行スケジュール更新地点）が設けられる。運行スケジュール更新ポイントＰｕでは、運行管理装置１０から、当該ポイントを通過する車両Ｃに対して、運行スケジュール更新ポイントＰｕを起点とした一周分の運行スケジュールが提供される。このようにして車両Ｃは運行スケジュール更新ポイントＰｕを通過するたびに（周ごとに）運行スケジュールが変更される。運行スケジュールの提供方法の詳細は後述される。

＜車両構成＞
車両Ｃは、循環路１００を自律走行可能な車両であって、例えば、所定の停留所ＳＴから他の停留所ＳＴまで不特定多数の利用者を輸送する乗合車両として機能する。車両Ｃは、例えば乗合バスであってよい。

図２には、車両Ｃ及び運行管理装置１０のハードウェア構成が例示される。また図３には、車両Ｃ及び運行管理装置１０の機能ブロックが、ハードウェアと混在した状態で例示される。図２、図３に例示されるように、車両Ｃは、回転電機２９（モータ）を駆動源とし、図示しないバッテリを電源とする電動車両である。車両Ｃは、運行管理装置１０と無線通信により通信可能、つまりデータのやり取りが可能となっている。

車両Ｃには、自律走行を可能とするための機構が搭載されている。具体的には、車両Ｃは、制御部２０、カメラ２２、ライダーユニット２３、近接センサ２５、ＧＰＳ受信機２６、時計２７、駆動機構２８、及び操舵機構３０を備える。

カメラ２２は、ライダーユニット２３と略同一の視野を撮像する。カメラ２２は、例えばＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等のイメージセンサを備える。カメラ２２が撮像した画像（撮像画像）は、後述するように、自律走行制御に利用される。

ライダーユニット２３（ＬｉＤＡＲＵｎｉｔ）は、自律走行用のセンサであり、例えば赤外線を用いた測距センサである。例えば、ライダーユニット２３から、水平方向及び鉛直方向に赤外線レーザー光線が走査され、これにより、車両Ｃの周辺環境についての測距データが３次元的に配列された、３次元点群データを得ることが出来る。カメラ２２及びライダーユニット２３は、一纏まりのセンサユニットとして、例えば、車両Ｃの前面、後面、ならびに前面及び後面を繋ぐ両側面の４面に設けられる。

近接センサ２５は、例えばソナーセンサであって、例えば車両Ｃが停留所ＳＴに停車する際に、車道と歩道との境界である縁石と車両Ｃとの距離を検出する。この検出により、車両Ｃを縁石に寄せて停車させる、いわゆる正着制御が可能となる。近接センサ２５は、例えば車両Ｃの両側面と、前面と側面との角部に設けられる。

ＧＰＳ受信機２６は、ＧＰＳ衛星からの測位信号を受信する。例えばこの測位信号を受信することで、車両Ｃの現在位置（緯度、経度）が求められる。

制御部２０は、例えば車両Ｃの電子コントロールユニット（ＥＣＵ）であってよく、コンピュータから構成される。図２に例示される制御部２０は、データの入出力を制御する入出力コントローラ２０Ａを備える。また制御部２０は演算素子として、ＣＰＵ２０Ｂ、ＧＰＵ２０Ｃ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＤＬＡ２０Ｄ（ＤｅｅｐＬｅａｒｎｉｎｇＡｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓ）を備える。さらに制御部２０は記憶部として、ＲＯＭ２０Ｅ、ＲＡＭ２０Ｆ、及びハードディスクドライブ２０Ｇ（ＨＤＤ）を備える。これらの構成部品は内部バス２０Ｊに接続される。

図３には、制御部２０の機能ブロックが例示される。この機能ブロックは、スキャンデータ解析部４０、自己位置推定部４２、経路作成部４４、及び自律走行制御部４６を含んで構成される。また制御部２０は、記憶部として、ダイナミックマップ記憶部４８及び運行スケジュール記憶部４９を備える。

ダイナミックマップ記憶部４８には、循環路１００及びその周辺のダイナミックマップデータが記憶される。ダイナミックマップは、３次元地図であって、例えば道路（車道及び歩道）の位置及び形状（３次元形状）が記憶される。また道路に引かれた車線、横断歩道、停止線等の位置もダイナミックマップに記憶される。加えて、建物や車両用信号機等の構造物の位置及び形状（３次元形状）もダイナミックマップに記憶される。ダイナミックマップデータは、運行管理装置１０から提供される。

運行スケジュール記憶部４９には、当該記憶部が搭載された車両Ｃの運行スケジュールが記憶される。上述のように、この運行スケジュールは、運行スケジュール更新ポイントＰｕ（図１参照）にて１周ごとに更新される。

車両Ｃは、ダイナミックマップ記憶部４８に記憶された循環路１００のデータに沿って自律走行する。自律走行に当たり、車両Ｃの周辺環境の３次元点群データがライダーユニット２３により取得される。またカメラ２２によって車両Ｃの周辺環境の画像が撮像される。

カメラ２２が撮像した撮像画像内の物体は、スキャンデータ解析部４０により解析される。例えば、教師有り学習を用いたＳＳＤ（ＳｉｎｇｌｅＳｈｏｔＭｕｌｔｉｂｏｘＤｅｔｅｃｔｏｒ）やＹＯＬＯ（ＹｏｕＯｎｌｙＬｏｏｋＯｎｃｅ）といった既知のディープラーニング手法により撮像画像内の物体が検出され、さらに検出された物体の属性（停留所ＳＴ、通行人、構造物等）が認識される。

また、スキャンデータ解析部４０は、ライダーユニット２３から３次元点群データ（ライダーデータ）を取得する。カメラ２２による撮像画像とライダーデータを重ね合わせることで、どのような属性（停留所ＳＴ、通行人、構造物等）の物体が、自身からどれ位の距離にいるかを求めることが出来る。

また、自己位置推定部４２は、ＧＰＳ受信機２６から受信した自己位置（緯度、経度）から、ダイナミックマップ中の自己位置を推定する。推定された自己位置は、経路作成に用いられる他、時計２７から取得した時刻情報とともに運行管理装置１０に送信される。

経路作成部４４は、推定された自己位置と直近の目標地点までの経路を作成する。例えば自己位置と停留所ＳＴまでの経路が作成される。自己位置と停留所ＳＴまでの直線経路上に障害物があることが、ライダーユニット２３による３次元点群データ及びカメラ２２による撮像画像から判明したときには、当該障害物を避けるような経路が作成される。

自律走行制御部４６は、上記により求められた、撮像画像とライダーデータの重ね合わせデータ、自己位置、作成済みの経路、及び運行スケジュールに基づいて車両Ｃの走行制御を行う。例えば作成済み経路の走行速度は、運行スケジュールによって定められた目標速度Ｖ１（後述される）と一致するように、自律的に制御される。例えば自律走行制御部４６は、インバータ等の駆動機構２８を制御して、車両Ｃの速度を目標速度Ｖ１に維持する。また、自律走行制御部４６は、アクチュエータ等の操舵機構３０の制御を通して車輪３１を操作し、決定された経路を車両Ｃが進むように制御する。

また、停留所ＳＴでは、自律走行制御部４６は、車両Ｃを停車させた後に乗降扉（図示せず）を開放させる。このとき、自律走行制御部４６は、時計２７を参照して、運行スケジュールによって定められた出発目標時刻Ｔｄ＊（後述される）まで車両Ｃを停車状態に維持させる。乗車及び降車が完了した後、出発目標時刻Ｔｄ＊に至ると、自律走行制御部４６は、乗降扉を閉止させ、車両Ｃを発車させる。

＜運行管理装置の構成＞
運行管理装置１０は、循環路１００を自律走行する車両Ｃの運行を管理する。運行管理装置１０は、例えば車両Ｃの運行を管理する管理会社に設置される。運行管理装置１０は例えばコンピュータから構成され、図２には、運行管理装置１０のハードウェア構成が例示される。

運行管理装置１０は、車両Ｃのハードウェア構成と同様にして、入出力コントローラ１０Ａ、ＣＰＵ１０Ｂ、ＧＰＵ１０Ｃ、ＤＬＡ１０Ｄ、ＲＯＭ１０Ｅ、ＲＡＭ１０Ｆ、及びハードディスクドライブ１０Ｇ（ＨＤＤ）を備える。これらの構成部品は内部バス１０Ｊに接続される。

また運行管理装置１０は、適宜データを入力するキーボードやマウス等の入力部１０Ｈを備える。さらに運行管理装置１０は、運行スケジュール等を閲覧表示するためのディスプレイ等の表示部１０Ｉを備える。入力部１０Ｈ及び表示部１０Ｉは内部バス１０Ｊに接続される。

図３には、運行管理装置１０の機能ブロックが例示される。運行管理装置１０は、記憶部として、運行スケジュール記憶部６５及びダイナミックマップ記憶部６６を備える。また運行管理装置１０は、機能部として、車両情報取得部６０、運行スケジュール作成部６２、運行スケジュール提供部６３、運行ルート作成部６４、及び投入制御部６８を備える。

運行ルート作成部６４は、車両Ｃを走行させるルート、つまり循環路１００を作成する。例えば分岐を含むような道路から経路が選択されて循環路１００が作成される。作成された循環路１００に対応するダイナミックマップデータが、ダイナミックマップ記憶部６６から抽出され、車両Ｃに送信される。

運行スケジュール作成部６２は、循環路１００を運行中の運行車両Ｃに提供される運行スケジュールを作成する。後述されるように、運行スケジュール作成部６２は、通常運行スケジュール、代行車両投入用運行スケジュール、及び前倒し運行スケジュールを作成可能となっている。また後述されるように、運行スケジュール作成部６２は、作成された運行スケジュールと、時計１７から得られた時刻情報に基づいて、各停留所ＳＴ１～ＳＴ３の到着目標時刻Ｔａ＊及び出発目標時刻Ｔｄ＊を算出可能となっている。

運行スケジュール提供部６３は、運行スケジュール作成部６２により作成された運行スケジュールを、運行スケジュール更新ポイントＰｕ（運行スケジュール更新地点）にて運行車両Ｃに提供する。後述されるように、運行スケジュール提供部６３は、運行スケジュール更新ポイントＰｕを通過する運行車両Ｃに循環路１００一周分の運行スケジュールを提供する。

車両情報取得部６０は、運行車両Ｃ１～Ｃ４及び休止車両Ｃ５～Ｃ８から車両情報を受信する。車両情報には、現在位置、乗車人数、バッテリのＳＯＣ、車載センサが取得した各種機器の情報等が含まれる。また、運行車両Ｃ１～Ｃ４に故障等が発生し、運行が困難となった際には、運行不可通知が車両情報取得部６０に送信される。さらに休止車両Ｃ５～Ｃ８について、保守点検等の、メンテナンス情報が車両情報取得部６０に送信される。

投入制御部６８は、車両Ｃの循環路１００への投入タイミングを制御する。特に後述される運行不可車両が生じたときに、投入制御部６８は、代行車両Ｃを循環路１００に投入するタイミングを制御する。

＜通常運行スケジュール＞
通常運行スケジュールとは、循環路１００を自律走行する運行車両（図１では車両Ｃ１～Ｃ４がこれに当たる）の台数が維持されながら周回走行されるときに適用される運行スケジュールを指す。言い換えると、増車も減車も無い状態で車両Ｃが循環路１００をそれぞれ一周する場合に、通常運行スケジュールが適用される。

例えば、通常運行スケジュールでは、循環路１００を走行する運行車両Ｃの運行間隔が等間隔となるように、各停留所ＳＴ１～ＳＴ３での停車時間が各車両Ｃで一律に設定され、また目標速度Ｖ１も各車両Ｃで一律に設定される。

通常運行スケジュールにて設定される目標速度Ｖ１及び各停留所ＳＴ１～ＳＴ３での停車時間は、適宜「通常値」とも記載される。このような観点から、通常運行スケジュールとは、通常値を用いて編成される運行スケジュールということが出来る。通常運行スケジュールは、例えば当該運行スケジュールにて実際の運行がなされる前に、予め運行管理装置１０の運行スケジュール作成部６２によって定められる。

図４には、運行車両Ｃ１の運行スケジュールの一部が示されたダイヤグラムが例示される。以下、ダイヤグラムについて横軸は時刻を示し、縦軸は循環路１００上の停留所ＳＴ１～ＳＴ３、運行スケジュール更新ポイントＰｕ、回収ポイントＰｏｕｔ、投入ポイントＰｉｎの各地点が示される。

運行スケジュールの作成に当たり、運行車両Ｃ１の目標速度及び計画停車時間が定められる。通常運行スケジュールでは、目標速度は一律に速度Ｖ１に設定される。また停留所ＳＴ１の計画停車時間Ｄｗｐ１（図５参照）、停留所ＳＴ２の計画停車時間Ｄｗｐ２、及び停留所ＳＴ３の計画停車時間Ｄｗｐ３（図５参照）は、全ての運行車両Ｃ１～Ｃ４に対して一律に設定される。

目標速度Ｖ１及び計画停車時間Ｄｗｐ１，Ｄｗｐ２，Ｄｗｐ３に基づいて、循環路１００上の各地点を通過する時刻が求められる。例えば運行スケジュール更新ポイントＰｕの通過時刻が時計１７（図２参照）から得られる。さらに例えば図４に例示されるように、運行スケジュール更新ポイントＰｕから目標速度Ｖ１で運行車両Ｃ１を走行させたときの、停留所ＳＴ２への到着時刻（到着目標時刻Ｔａ＊＿Ｃ１＿ＳＴ２）が求められる。またそこから計画停車時間Ｄｗｐ２に亘り運行車両Ｃ１を停車させた後の、停留所ＳＴ２からの出発時刻（出発目標時刻Ｔｄ＊＿Ｃ１＿ＳＴ２）が求められる。

図５、図６には、それぞれ運行体制の異なる通常運行スケジュールによるダイヤグラムが例示される。図５には、３台２０分間隔にて運行を行う通常運行ダイヤグラムが例示される。この例では、運行車両Ｃ１～Ｃ３の全てに対して、通常値である目標速度Ｖ１が一律に設定される。また、停留所ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３での計画停車時間Ｄｗｐが、それぞれ一律に通常値である計画停車時間Ｄｗｐ１，Ｄｗｐ２，Ｄｗｐ３に設定される。さらに、計画運行間隔Ｄｒｐ１は２０分に設定される。

図６には、４台１５分間隔にて運行を行う通常運行ダイヤグラムが例示される。この例でも、運行車両Ｃ１～Ｃ４の全てに対して、通常値である目標速度Ｖ１が一律に設定される。また、停留所ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３での計画停車時間Ｄｗｐが、それぞれ一律に通常値である計画停車時間Ｄｗｐ１，Ｄｗｐ２，Ｄｗｐ３に設定される。さらに、計画運行間隔Ｄｒｐ２は１５分に設定される。

例えば、循環路１００での運行体制が、図６のような４台１５分間隔である場合に、運行スケジュール提供部６３（図３）は、運行スケジュール更新ポイントＰｕ（運行スケジュール更新地点）にて、当該ポイントを通過する運行車両Ｃ１～Ｃ４に運行スケジュールを提供する。このとき、運行スケジュール提供部６３は、運行スケジュール更新ポイントＰｕを通過中の運行車両Ｃ１～Ｃ４に運行スケジュールを１周分提供する。

例えば、運行車両Ｃ１が運行スケジュール更新ポイントＰｕを通過するときには、当該ポイントＰｕから、次回運行スケジュール更新ポイントＰｕを通過するまで（例えば図５におけるポイントＰ１からポイントＰ２まで）の、運行車両Ｃ１の運行スケジュールデータが、運行車両Ｃ１に提供される。

このとき運行車両Ｃｋ（４台体制ではｋ＝１～４）に提供される運行スケジュールデータには、各停留所ＳＴ１～ＳＴ３への到着目標時刻Ｔａ＊＿Ｃｋ＿ＳＴ１～Ｔａ＊＿Ｃｋ＿ＳＴ３、及び、各停留所ＳＴ１～ＳＴ３からの出発目標時刻Ｔｄ＊＿Ｃｋ＿ＳＴ１～Ｔｄ＊＿Ｃｋ＿ＳＴ３が含まれる。さらに、各停留所ＳＴ１～ＳＴ３における計画停車時間Ｄｗｐ１，Ｄｗｐ２，Ｄｗｐ３、及び目標速度Ｖ１が、運行車両Ｃｋに提供される運行スケジュールデータに含まれる。

＜運行不可車両発生時制御＞
図７には、運行車両Ｃの中で運行不可車両が発生したときの、運行制御フローが例示されている。例えば、運行車両Ｃの走行中に、飛来物等によりカメラ２２が破損したときなど、運行車両Ｃの自律走行が困難になると、制御部２０（図３参照）から車両情報取得部６０に、運行不可通知が出力される。

これを受けて車両情報取得部６０、運行スケジュール作成部６２、運行スケジュール提供部６３、及び投入制御部６８は、図７のフローチャートに例示される運行不可車両発生時制御を実行する。

この制御では、運行不可車両の発生後、速やかに当該車両に代わる代行車両が手配できるときには、当該代行車両を確実に投入可能とするために、代行車両分の運行間隔（車間）が空けられる。一方、運行不可車両の手配が困難な場合には、残った運行車両Ｃにて等間隔運行を行うために、運行間隔が詰められる。

運行不可通知を受信した車両情報取得部６０は、運行スケジュール作成部６２に対して、運行不可通知を出力した運行不可車両を除く、全ての運行車両に対して、代行車両投入用運行スケジュールを作成させる（Ｓ１０）。

代行車両投入用運行スケジュールは、運行不可通知の出力時から起算して、それぞれの運行車両Ｃが、初めて運行スケジュール更新ポイントＰｕを通過する際に提供される運行スケジュールである。例えば代行車両投入用運行スケジュールは、循環路１００の一周分作成される。

例えば図８に例示されるように、運行車両Ｃ３は、運行不可車両Ｃ４から運行不可通知が出力された後の時刻ｔ１＿Ｃ３に運行スケジュール更新ポイントＰｕを通過する。その際に代行車両投入用運行スケジュールが提供される。同様にして、運行車両Ｃ１には時刻ｔ１＿Ｃ１、運行車両Ｃ２には時刻ｔ１＿Ｃ２にて、代行車両投入用運行スケジュールが提供される。

代行車両投入用運行スケジュールは、通常運行スケジュールで定められた計画停車時間Ｄｗｐ１，Ｄｗｐ２，Ｄｗｐ３及び目標速度Ｖ１に基づいて作成される。ここで、図８の太破線に例示されるように、運行不可通知の出力後は運行不可車両Ｃ４が走行できないため、運行不可車両Ｃ４を挟む運行車両Ｃ３と運行車両Ｃ１との計画運行間隔Ｄｒｐ３は、その他の運行車両同士の計画運行間隔Ｄｒｐ２の倍となる。相対的に広い計画運行間隔Ｄｒｐ３は代行車両の投入に利用される。

車両情報取得部６０は、車庫１１０（図１）にて待機中の休止車両Ｃ５～Ｃ８の車両情報に基づいて、これらの車両の中から代行車両を抽出できるか否かを判定する（Ｓ１２）。車両情報取得部６０は、例えば休止車両Ｃ５～Ｃ８のバッテリのＳＯＣを参照して、循環路１００を複数周運行可能な充電状態の休止車両Ｃ５～Ｃ８を選択する。さらに車両情報取得部６０は、選択された休止車両Ｃ５～Ｃ８の保守点検情報を参照して、部品交換等の保守点検対象外の休止車両Ｃ５～Ｃ８を選択する。これにより選択された休止車両が代行車両に選択される。図１の例では代行車両として休止車両Ｃ５が選択される。

代行車両Ｃ５が選択されると、車両情報取得部６０は、投入制御部６８及び運行スケジュール作成部６２に、代行車両Ｃ５の情報を提供する。運行スケジュール作成部６２は、代行車両の運行スケジュールとして、投入ポイントＰｉｎから運行スケジュール更新ポイントＰｕまでの運行スケジュールを、通常値に基づいて、つまり、目標速度Ｖ１、計画停車時間Ｄｗｐ１，Ｄｗｐ３に基づいて作成する。作成された運行スケジュールは、運行スケジュール提供部６３を介して代行車両Ｃ５に提供される。

投入制御部６８は、代行車両Ｃ５に対して、投入ポイントＰｉｎから循環路１００への投入タイミングを指示する。具体的には投入制御部６８は、運行不可車両Ｃ４に一台先行する運行車両Ｃ３と、運行不可車両Ｃ４に一台後続する運行車両Ｃ１との間に、代行車両Ｃ５を投入させる（Ｓ１４）。

例えば投入制御部６８は、代行車両投入用運行スケジュールに基づいて、運行車両Ｃ３が投入ポイントＰｉｎを通過する時刻（８：０２付近）を取得する。また同様にして投入制御部６８は、代行車両投入用運行スケジュールに基づいて、運行車両Ｃ１が投入ポイントＰｉｎを通過する時刻（８：３２付近）を取得する。さらに投入制御部６８は、代行車両Ｃ５の循環路１００への投入時刻を、上記２時刻の中間点となる投入時刻（８：１７付近）に設定し、当該投入時刻を代行車両Ｃ５に送信する。

代行車両Ｃ５は、投入時刻に到達するまで車庫１１０にて待機し、投入時刻に到達すると投入ポイントＰｉｎから循環路１００に進入する。以降は運行スケジュール提供部６３から提供された運行スケジュールに基づいて、循環路１００内を走行する。その後、代行車両Ｃ５が運行スケジュール更新ポイントＰｕを通過する際には、通常運行スケジュールが提供される（Ｓ１６）。また、代行車両投入用運行スケジュールに基づいて所定周（例えば一周）循環路１００を運行した他の運行車両Ｃ１～Ｃ３にも、当該スケジュールの次に、通常運行スケジュールが提供される。

図７のステップＳ１２に戻り、車両情報取得部６０は、休止車両Ｃ５～Ｃ８から代行車両の抽出が不可であると判定すると、運行不可車両Ｃ４を含めた４台１５分間隔の等間隔運行から、運行車両Ｃ１～Ｃ３を運行させる３台２０分間隔の等間隔運行に、通常運行スケジュールを切り替える。

車両情報取得部６０は、４台１５分間隔運行から３台２０分間隔運行への切り替えのために、運行スケジュール作成部６２に対して、前倒し運行スケジュールの作成を指示する。作成された前倒し運行スケジュールは、代行車両投入用運行スケジュールの次に運行車両Ｃ１～Ｃ３に提供される（Ｓ１８）。例えば代行車両投入用運行スケジュールが一周のみのスケジュールであるとすると、運行不可車両発生時から２周目の、言い換えると２回目に運行スケジュール更新ポイントＰｕを通過する運行車両Ｃ１～Ｃ３に、前倒し運行スケジュールが提供される。

図８に例示されるように、前倒し運行スケジュールでは、運行車両Ｃ１～Ｃ３のうち、運行不可車両Ｃ４に一台先行する運行車両Ｃ３を先頭車両として（Ｓ２０）、後続の運行車両Ｃ１，Ｃ２の運行スケジュールを、通常運行スケジュールよりも前倒しさせる（Ｓ２２）

図９に例示されるように、代行車両投入用運行スケジュールに基づいて循環路１００を一周した運行車両Ｃ３には、先頭車両として前倒し運行スケジュールが提供される。先頭車両は前倒しの基準となる車両であり、通常値に基づいた運行スケジュールが提供される。つまり、目標速度Ｖ１，計画停車時間Ｄｗｐ１，Ｄｗｐ２，Ｄｗｐ３に基づいた運行スケジュールが提供される。

次に、運行不可車両Ｃ４に一台後続する運行車両Ｃ１と、先頭車両Ｃ３との計画運行間隔が、Ｄｒｐ３（図８参照、３０分）からＤｒｐ１（図９参照、２０分）に変更される。つまり運行車両Ｃ１の運行スケジュールが、通常運行スケジュールと比べて１０分前倒しされる。

図１０には、運行車両Ｃ１に対するスケジュールの前倒し変更の例が示される。例えば目標速度Ｖ１より早い目標速度Ｖ２が設定される。また計画停車時間Ｄｗｐ２よりも短い計画停車時間Ｄｗｐ２ａが設定される。この結果、停留所ＳＴ２の出発目標時刻Ｔｄ＊Ｃ１＿ＳＴ２＿Ｆが、通常運行スケジュールに基づく出発目標時刻Ｔｄ＊Ｃ１＿ＳＴ２＿Ｏよりも３分程度短縮される。このような前倒しが一周分行われることで、運行車両Ｃ３と運行車両Ｃ１との計画運行間隔がＤｒｐ３からＤｒｐ１に詰められる。

また、運行車両Ｃ１とこれに後続する運行車両Ｃ２について、代行車両投入用運行スケジュールのもとで定められる計画運行間隔Ｄｒｐ２（１５分）が、前倒し運行スケジュールにより、計画運行間隔Ｄｒｐ１（２０分）に変更される。

上述したように、運行車両Ｃ１はスケジュールが１０分前倒しされる。したがって運行車両Ｃ１と運行車両Ｃ２との運行間隔は、前倒しされた１０分に計画運行間隔Ｄｒｐ２（１５分）が加えられた２５分となる。これを計画運行間隔Ｄｒｐ１（２０分）に詰めるために、運行車両Ｃ２は、通常運行スケジュールから５分前倒しされる。この前倒しは上述したように、通常運行スケジュールにおける目標速度の増加及び停車時間の短縮の少なくとも一方を行うことにより実現される。

前倒し運行スケジュールが運行車両Ｃ１～Ｃ３に提供されることで、運行車両Ｃ１～Ｃ３は、図５に例示されるような３台２０分の運行体制となる。前倒し運行スケジュールによる運行が所定周（例えば１周）実施されると、通常運行スケジュールに基づく運行が行われる（Ｓ１６）。

＜スケジュール変更の別例＞
上述の実施形態では、代行車両投入用運行スケジュール及び前倒し運行スケジュールが適用されるのは、循環路１００の１周のみに限定されていたが、本明細書で開示される運行管理装置は、この形態に限られない。例えば複数周に亘って、代行車両投入用運行スケジュール及び前倒し運行スケジュールが適用されてもよい。例えば代行車両投入用運行スケジュールが複数周に亘って、運行車両に提供された後に、前倒し運行スケジュールが複数周に亘って運行車両に提供されてよい。

１０運行管理装置、２０車両の制御部、２２カメラ、２３ライダーユニット、２５近接センサ、２６ＧＰＳ受信機、２７時計、２８駆動機構、２９回転電機、３０操舵機構、４０スキャンデータ解析部、４２自己位置推定部、４４経路作成部、４６自律走行制御部、６０車両情報取得部、６２運行スケジュール作成部、６３運行スケジュール提供部、６４運行ルート作成部、６５運行スケジュール記憶部、６６ダイナミックマップ記憶部、６８投入制御部、１００循環路、１１０車庫、Ｃ車両、ＳＴ停留所。

Claims

循環路を自律走行する複数の自律走行車両の運行管理装置であって、
前記循環路を自律走行中の複数の運行車両に対する運行スケジュールを作成する、運行スケジュール作成部と、
前記循環路上に設けられた運行スケジュール更新地点をそれぞれの前記運行車両が通過する際に、それぞれの前記運行車両の一周分の前記運行スケジュールを提供する、運行スケジュール提供部と、
複数の前記運行車両と、運行休止中の前記自律走行車両である休止車両から車両情報を受信する、車両情報取得部と、
を備え、
前記運行スケジュール作成部は、前記運行スケジュールとして、複数の前記運行車両の運行間隔が等間隔となるように、前記循環路に沿って設けられた停留所の停車時間及び前記運行車両の目標速度が定められた、通常運行スケジュールを作成し、
複数の前記運行車両の何れかから運行不可通知が出力された際に、前記運行スケジュール作成部は、前記運行不可通知出力時から起算して、前記運行不可通知を出力した運行不可車両を除く前記運行車両がそれぞれ初めて前記運行スケジュール更新地点を通過する際に提供される前記運行スケジュールとして、前記通常運行スケジュールにて定められた前記停車時間及び前記目標速度に基づいた、代行車両投入用運行スケジュールを作成し、
前記運行スケジュール作成部は、前記代行車両投入用運行スケジュールとして、前記運行不可車両に一台先行する前記運行車両と一台後続する前記運行車両との運行間隔が、その他の前記運行車両間の運行間隔の倍となるように定め、
前記運行不可通知を受信した際に、前記車両情報取得部は、前記運行不可車両を除く前記運行車両が前記代行車両投入用運行スケジュールに基づいて前記循環路を一周する間に、前記循環路に投入可能な代行車両が前記休止車両から抽出可能か否かを判定し、
前記車両情報取得部により、前記代行車両の抽出が不可であると判定されると、前記運行スケジュール作成部は、前記代行車両投入用運行スケジュールの次の周に提供される運行スケジュールとして、前記運行不可車両に一台先行する前記運行車両を先頭車両として当該先頭車両に後続する前記運行車両の前記運行スケジュールを前記通常運行スケジュールよりも前倒しさせる、前倒し運行スケジュールを作成する、
自律走行車両の運行管理装置。
請求項１に記載の、自律走行車両の運行管理装置であって、
前記循環路への前記自律走行車両の投入タイミングを制御する投入制御部を備え、
前記車両情報取得部により、前記代行車両が抽出可能と判定されると、前記投入制御部は、複数の前記運行車両が前記代行車両投入用運行スケジュールに基づいて前記循環路を走行中に、前記運行不可車両に一台先行する前記運行車両と一台後続する前記運行車両との間に、前記代行車両を投入させる、
自律走行車両の運行管理装置。