JP7476142B2

JP7476142B2 - 運行計画変更支援装置、運行計画変更支援方法、及び列車運行管理システム

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Publication number: JP7476142B2
Application number: JP2021115476A
Authority: JP
Inventors: 祐子山下; 雄一小林; 剛皆川; 靖英森; 優美子石戸; 和将徳橋; 篤外山; 弘毅吉田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2021-07-13
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2024-04-30
Anticipated expiration: 2041-07-13
Also published as: EP4371849A1; AU2022312793A1; WO2023286425A1; JP2023012060A

Description

本発明は、運行計画変更支援装置、運行計画変更支援方法、及び列車運行管理システムに関する。

列車の運行管理の業務の一つに運行計画変更業務があり、これを支援する運行計画変更支援システムがある。運行計画変更支援システムに関する技術としては、現在時刻までに得られている各列車の走行実績と運行計画とに基づいて現在時刻以降の各列車の運行状況を予測し、遅延が見込まれる場合には、運行計画変更案を自動で作成して運行管理を担当するオペレータに提示することで、運行計画変更業務を支援するものが知られている。

例えば、特許文献１には、運転指令員が行う車両の運行管理を支援する運行管理システムであって、列車の運転計画を変更する運転整理の実施時点までの列車の予測ダイヤを運行予測により作成する運行予測部と、過去に列車が運行された結果である過去実績ダイヤに基づいて、運転整理要否判断モデルを作成し、運転整理要否判断モデルを、当日に列車が運行された結果である当日実績ダイヤおよび予測ダイヤに適用して、運転整理の要否を示す運転整理要否判断結果を作成する運転整理案決定部とを備える運転整理支援処理部を有するものが開示されている。

特開２０２０－１１７１６９号公報

しかしながら、特許文献１で開示されている技術は、判断モデルが遅延量から運転整理要否を判断するものであり、複数種類の計画変更の組合せや、段階的に実施する計画変更の順序、途中起こり得る不整合の有無を判断に利用していない。よって、特許文献１で開示されている技術では、運行乱れに対してオペレータに広く受け入れられる運行計画変更案を作成することは難しい。特に、運行ダイヤが複雑化している状況では、運行乱れが拡大しないように運行計画の変更を段階的に実施する必要があり、そのような運用は未だ指令員等のオペレータの知見及び経験に頼る部分が大きいのが現状である。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、段階的に実行する運行計画変更案の作成を支援することが可能な運行計画変更支援装置、運行計画変更支援方法、及び列車運行管理システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一つは、プロセッサ及びメモリを有し、過去に段階的に実行した各運行計画の変更のうち、その変更により列車の不整合が発生したがその後の段階の変更により当該不整合が解消した運行計画の変更の情報を記憶する許容不整合記憶部と、ある時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記時点の前に実行した運行計画の変更の情報が入力され、前記実行した運行計画の次に実行する運行計画の変更の情報を出力する運行計画変更判断モデルを生成する判断モデル生成部と、ユーザから指定された時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記指定された時点の前に実行した運行計画の変更の情報を前記運行計画変更判断モデルに入力し、前記運行計画変更判断モデルから出力された情報に基づいて運行計画の変更内容の情報を作成することを１回以上繰り返すことにより、前記指定された時点以降に段階的に実行する運行計画の変更のそれぞれの候補である変更候補を作成し、作成した各変更候補から所定条件を満たす変更候補を特定し、特定した変更候補を運行計画変更案として作成する運行計画変更案作成部と、変更適用判断部とを備え、前記変更適用判断部は、前記作成した各変更候補が示す変更が適用された場合の運行計画の評価値を算出し、算出した評価値が最適値であるか否かを判定し、当該評価値が最適値であると判定した場合に、前記各変更候補を前記所定条件を満たす変更候補として特定し、前記記憶した情報に基づき、前記作成した変更候補が示す変更により増加する不整合が後の段階で解消されるか否かを判定し、当該不整合が後の段階で解消されると判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たす変更候補として特定し、当該不整合が後の段階で解消されないと判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たさない変更候補として特定する、運行計画変更支援装置、とする。

また、上記課題を解決するための本発明の一つは、情報処理装置が、過去に段階的に実行した各運行計画の変更のうち、その変更により列車の不整合が発生したがその後の段階の変更により当該不整合が解消した運行計画の変更の情報を記憶する許容不整合記憶処理と、ある時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記時点の前に実行した運行計画の変更の情報が入力され、前記実行した運行計画の次に実行する運行計画の変更の情報を出力する運行計画変更判断モデルを生成する判断モデル生成処理と、ユーザから指定された時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記指定された時点の前に実行した運行計画の変更の情報を前記運行計画変更判断モデルに入力し、前記運行計画変更判断モデルから出力された情報に基づいて運行計画の変更内容の情報を作成することを１回以上繰り返すことにより、前記指定された時点以降に段階的に実行する運行計画の変更のそれぞれの候補である変更候補を作成し、作成した各変更候補から所定条件を満たす変更候補を特定し、特定した変更候補を運行計画変更案として作成する運行計画変更案作成処理と、変更適用判断処理とを実行し、前記変更適用判断処理においては、前記作成した各変更候補が示す変更が適用された場合の運行計画の評価値を算出し、算出した評価値が最適値であるか否かを判定し、当該評価値が最適値であると判定した場合に、前記各変更候補を前記所定条件を満たす変更候補として特定し、前記記憶した情報に基づき、前記作成した変更候補が示す変更により増加する不整合が後の段階で解消されるか否かを判定し、当該不整合が後の段階で解消されると判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たす変更候補として特定し、当該不整合が後の段階で解消されないと判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たさない変更候補として特定する、運行計画変更支援方法、とする。

また、上記課題を解決するための本発明の一つは、プロセッサ及びメモリを有し、過去に段階的に実行した各運行計画の変更のうち、その変更により列車の不整合が発生したがその後の段階の変更により当該不整合が解消した運行計画の変更の情報を記憶する許容不整合記憶部と、ある時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記時点の前に実行した運行計画の変更の情報が入力され、前記実行した運行計画の次に実行する運行計画の変更の情報を出力する運行計画変更判断モデルを生成する判断モデル生成部と、ユーザから指定された時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記指定された時点の前に実行した運行計画の変更の情報を前記運行計画変更判断モデルに入力し、前記運行計画変更判断モデルから出力された情報に基づいて運行計画の変更内容の情報を作成することを１回以上繰り返すことにより、前記指定された時点以降に段階的に実行する運行計画の変更のそれぞれの候補である変更候補を作成し、作成した各変更候補から所定条件を満たす変更候補を特定し、特定した変更候補を運行計画変更案として作成する運行計画変更案作成部と、変更適用判断部とを備え、前記変更適用判断部が、前記作成した各変更候補が示す変更が適用された場合の運行計画の評価値を算出し、算出した評価値が最適値であるか否かを判定し、当該評価値が最適値であると判定した場合に、前記各変更候補を前記所定条件を満たす変更候補として特定し、前記記憶した情報に基づき、前記作成した変更候補が示す変更により増加する不整合が後の段階で解消されるか否かを判定し、当該不整合が後の段階で解消されると判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たす変更候補として特定し、当該不整合が後の段階で解消されないと判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たさない変更候補として特定する、運行計画変更支援装置と、前記作成した運行計画変更案に基づき、列車又は列車の設備を制御する進路制御装置とを有する、列車運行管理システム、とする。

本発明によれば、段階的に実行する運行計画変更案の作成を支援することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本実施形態に係る列車運行管理システムの構成の一例を示す図である。運行計画変更支援装置が備える構成の一例を示す図である。変更入力履歴ＤＢの一例を示す図である。計画変更ルールの一例を説明する図である。列車運行管理システムが行う列車運行管理処理の概要を説明するフロー図である。教師データ作成処理の一例を説明するフロー図である。新ラベル生成部の詳細を説明する図である。運行計画変更案作成処理の詳細を説明するフロー図である。変更提案画面の一例を示す図である。変更適用判断処理の詳細を説明するフロー図である。変更実行判断処理の詳細を説明するフロー図である。

図１は、本実施形態に係る列車運行管理システム１０の構成の一例を示す図である。列車運行管理システム１０は、各列車６の運行計画（列車ダイヤ等）及び運行実績等の、列
車の運行を管理するために使用する情報を管理する運行計画管理装置４０と、各列車６の走行を追跡して運行実績を取得する列車追跡装置５０と、各列車６の進路を制御する進路制御装置６０と、各列車６の運行計画の変更を支援する運行計画変更支援装置１００とを含んで構成される。

運行計画管理装置４０は、運行計画、運行実績、運行計画変更履歴等、列車の運行を管理するために使用する情報について、運行管理を実施している当日に関する情報と、前日以前に関する情報とを、それぞれ管理している。運行計画管理装置４０は、１日分の列車の運行の終了後、その日に関する当初の運行計画、終日分の運行実績、及び終日分の計画変更履歴の各情報を過去履歴データとして過去履歴データベースに追加し、さらに、翌日の運行管理に向けて、各種情報の初期化を行う。具体的には、例えば、運行計画管理装置４０は、運行計画を翌日のものに更新し、運行実績を空にし、計画変更履歴を空にする。運行計画管理装置４０はまた、運行計画変更支援装置１００から運行計画変更案を受信すると、受信した運行計画変更案に基づき運行計画を変更し、さらに、受信した運行計画変更情報と現在時刻を組にして計画変更履歴として記憶する。

列車追跡装置５０は、各種の設備５から、車両の在線状況の情報を取得し、取得した在線状況の情報及び運行計画に基づき、各列車６の運行実績（走行履歴）を作成する。列車追跡装置５０は、作成した運行実績を運行計画変更支援装置１００に送信する。

進路制御装置６０は、各列車６の運行計画等に基づき、列車６又は信号機や転轍機等の設備４に指示情報を送信することで、各列車６の走行（進路）を自動制御する。

運行計画変更支援装置１００は、事故又は天災等のイベントにより列車の運行に支障が生じた場合に、その支障に対応した、列車運行の復旧を目的とする段階的な運行計画の変更を行うための運行計画変更案を、後述する運行計画変更判断モデルに基づき生成する。運行計画変更支援装置１００の詳細な構成は後述（図２）する。

なお、運行計画管理装置４０、列車追跡装置５０、進路制御装置６０、及び運行計画変更支援装置１００の間は、通信線（データバス）、専用線、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、又はインターネット等の有線若しくは無線の通信ネ
ットワーク３によって通信可能に接続される。
次に、運行計画変更支援装置１００の構成について説明する。

＜運行計画変更支援装置＞
図２は、運行計画変更支援装置１００が備える構成の一例を示す図である。運行計画変更支援装置１００は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)
、GPU(Graphics Processing Unit)、又はFPGA(Field-Programmable Gate Array)等の演算処理装置１１と、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリ１２と、HDD(Hard Disk Drive)、又はSSD(Solid State Drive)等の記憶装置１３と、マウスやキーボード等で構成される入力装置１４と、液晶ディスプレイ又は有機EL（Electro-Luminescence）ディスプレイ等で構成される表示装置１５と、ＮＩＣ（Network Interface Card）、無線通信モジュール、ＵＳＢ（Universal Serial Interface）モジュール、又はシリアル通信モジュール等で構成される通信装置１６とを備える。

また、運行計画変更支援装置１００は、予測ダイヤ作成部１０１、教師データ生成部１０２、許容不整合記憶部１０２５、判断モデル生成部１０３、運行計画変更案作成部１０４、変更適用判断部１０５、及び計画変更ルール更新部１０７の各機能部（プログラム）を備える。

予測ダイヤ作成部１０１は、各列車の運行実績（列車の運行に支障が発生している場合は、その運行の支障の情報）と、現在の運行計画（計画ダイヤ）とを入力値とし、将来の運行計画（予測ダイヤ）を予測する。予測ダイヤ作成部１０１は、例えばマクロ型のシミュレーションを行うシミュレータであり、各列車の各駅への到着又は各駅からの出発の時刻を決定変数として、それらの時刻を計算する。マクロ型のシミュレーションを行う列車運行シミュレータとしては、例えば、ＰＥＲＴ（Program Evaluation and Review Technique）の考え方に基づくものが知られている。なお、予測ダイヤ作成部１０１は、現在時
刻以前の部分についても、運行実績に基づいて各列車の各駅への到着又は各駅からの出発の時刻を決定し、シミュレーション結果に含めて出力する。

なお、予測ダイヤ作成部１０１は、予測ダイヤと共に、その予測ダイヤにおける列車の運行に不整合（進路競合）があればその不整合の情報を出力する。不整合とは、列車の進路競合により列車走行が不可能となる状況を指し、例えば、複数の列車が同一の時間帯に同一の番線に入線する等の番線競合、又は複数の列車間の出発順序の矛盾である。

教師データ生成部１０２は、過去に指令員等のオペレータが検討（入力）し実行した段階的な運行計画の変更に関する情報（すなわち運行計画の変更の順序の情報）を、運行計画変更判断モデルの教師データとして生成する。本実施形態では、教師データ生成部１０２は、過去に発生した支障について、その支障発生時点以前の列車の運行内容、支障発生時点の前に実行した運行計画の変更、及び、その実行した運行計画の次の段階に実行した運行計画の変更に関する情報（具体的には変更の内容、及び検討後変更を実際に実行したか否か等）を対応づけた情報を生成する。

なお、運行計画変更判断モデルは、本実施形態では、複数の入出力層からなるニューラルネットワークとして構成される学習済みモデルであるものとするが、その他の種類の学習済みモデルであってもよい。

ここで、同一の列車に対して同一の駅で行う複数の運行計画の変更（例えば、発着時刻の変更及び発着番線の変更）を、１つの運行計画の変更の単位（同時に実行する運行計画の変更）とみなしてもよいし、同一の駅における出発順序が連続した列車に対する同一の運行計画変更を１つの運行計画変更の単位とみなしてもよい。

許容不整合記憶部１０２５は、過去に段階的に実行した各運行計画の変更のうち、その変更により列車の不整合が発生したがその後の段階の変更により当該不整合が解消した運行計画の変更の情報（以下、許容不整合情報という）を記憶する。

判断モデル生成部１０３は、教師データ生成部１０２が生成した教師データに基づき、運行計画変更判断モデルを生成する。
すなわち、運行計画変更判断モデルは、ある時点以前の列車の運行内容に関する情報、及びその時点の前に実行した運行計画の変更の情報が入力され、その実行した運行計画の次に実行する運行計画の変更の情報を出力する。なお、上記時点の前に実行した運行計画の変更の情報としては、上記時点の前に実行した運行計画の変更の種類及び回数の情報が含まれる。

本実施形態では、前記のように運行計画の変更は、複数の変更要素を組み合わせてなる場合があるものとする（例えば、ある列車に関する発着時刻の変更及び番線の変更の各変更要素からなる）。運行計画変更支援装置１００は、これら複数の変更要素からなる運行計画の変更を同一の運行計画の変更（以下、変更グループという）として設定する。

運行計画変更案作成部１０４は、ユーザから指定された支障又は通勤ラッシュ等で自然
に発生する遅延（以下、新規支障という）に関して、新規支障に基づく運行ダイヤ（予測ダイヤ）又は運行計画変更判断モデルから算出される運行ダイヤ（予測ダイヤ）を順次、運行計画変更判断モデルに入力することで、運行計画の変更の情報を少なくとも１回以上作成しつつ、新規支障の時点以降に段階的に実行する運行計画の変更のそれぞれの候補である変更候補を作成し、作成した各変更候補から所定条件を満たす変更候補を特定し、特定した変更候補を運行計画変更案として作成する。

例えば、運行計画変更案作成部１０４は、各変更候補が示す変更が適用された場合の運行計画（予測ダイヤ）の評価値を算出し、算出した評価値が最適値であるか否かを判定し、評価値が最適値であると判定した場合に、上記各変更候補を（上記所定条件を満たす変更候補として）特定する。なお、満たすべき所定条件は、不整合の解消、運行上の制約条件（列車の駅での折り返しに必要な時間、列車の出発順序の条件等）、及び後述する計画変更ルール等がある。

変更適用判断部１０５は、変更候補に複数の変更要素がある場合には、その変更候補における変更要素の組み合わせ（パターン）を複数作成し、作成した複数の組み合わせのそれぞれに対して、運行計画の変更の効果を表すことが可能な評価値の変動を算出し、算出した評価値の変動に基づき、その複数の組み合わせのうち変更候補として特定する変更要素の組み合わせを決定する。

また、変更適用判断部１０５は、許容不整合情報に基づき、運行計画変更案作成部１０４が作成した変更候補が示す変更による不整合が後の段階で解消されるか否かを判定し、当該不整合が後の段階で解消されると判定した場合に、その作成した変更候補を、（上記所定条件を満たす変更候補として）特定する。

計画変更ルール更新部１０７は、予め管理者等により定められた、運行計画の変更に際して適用されるルールである計画変更ルールを生成又は更新する。計画変更ルールは、例えば、運行ダイヤに列車の遅延又は不整合がある場合にその遅延又は不整合を強制的に解消するルールであり、運行計画変更判断モデルにより作成される運行計画変更案では直接コントロールできない場合においても、遅延又は不整合を解消可能なルールである。

次に、運行計画変更支援装置１００は、変更入力履歴ＤＢ２００、計画変更教師データＤＢ２１５、変更判断モデルＤＢ２２０、計画変更ルールＤＢ２３０、不整合履歴ＤＢ２４０、許容不整合リストＤＢ２５０、列車ダイヤＤＢ２６０、走行実績ＤＢ２７０、及び運行計画変更案ＤＢ２８０の各データを記憶する。なお、ここではこれらのデータはデータベースとして記憶されるものとするが、データの記憶形式は特に制限されるものではない。

変更入力履歴ＤＢ２００は、指令員等のオペレータにより過去に入力された段階的に行われた運行計画の変更の履歴を記憶している。

（変更入力履歴ＤＢ）
図３は、変更入力履歴ＤＢ２００の一例を示す図である。変更入力履歴ＤＢ２００は、支障に関する情報が設定される支障２０１、及び、支障２０１に関する運行計画の変更に関する入力情報が設定される計画変更入力２０２の各データ項目を有する。

このうち支障２０１は、支障が発生した年月日が設定される年月日２０３、支障が発生した時刻である支障発生時刻２０４、支障が終了した時刻である支障終了時刻２０５、及び、支障が発生した場所（駅等）である支障駅２０６の各データ項目を有する。

計画変更入力２０２は、支障２０１を原因とする運行計画の変更の対象となる列車（変更対象列車）のＩＤが設定される列車ＩＤ２０７、運行計画の変更の対象となる駅（変更対象駅）のＩＤが設定される駅ＩＤ２０８、運行計画の変更の種別（変更種別）のＩＤが設定される変更種別２０９、変更対象列車の運行計画の変更に伴って変更を受ける他の列車（関係列車）のＩＤが設定される関係列車２１０、列車ＩＤ２０７、駅ＩＤ２０８、変更種別２０９、及び関係列車２１０により特定される運行計画の変更の具体的な内容が設定される変更内容２１１、並びに、変更内容２１１が示す運行内容の変更を実際に行ったか否かの情報が設定される実行有無２１２の各データ項目を有する。なお、変更種別２０９には、例えば、列車の駅における発着順序の変更、列車の発着番線の変更といった情報が設定される。

なお、列車の運行に際して発生した一つの支障に対しては、運行計画の段階的な変更が行われるため、変更入力履歴ＤＢ２００には、同一の年月日の支障に対しては複数のレコードが存在する場合がある。なお、変更入力履歴ＤＢ２００は、自動的に設定されてもよいし、指令員等オペレータにより入力されてもよい。

続いて、図２に示すように計画変更教師データＤＢ２１５は、教師データ生成部１０２が生成した教師データを記憶している。

変更判断モデルＤＢ２２０は、判断モデル生成部１０３が生成した運行計画変更判断モデルを記憶している。

計画変更ルールＤＢ２３０は、計画変更ルールを記憶している。例えば、計画変更ルールＤＢ２３０は、運行計画の変更を行う場合の列車の運行内容と、対応する変更内容とを対応づけて記憶する。

（計画変更ルール）
図４は、計画変更ルールの一例を説明する図である。ある駅に到着している列車の遅延のために、他の列車のその駅への到着が遅延している場合２３１、両列車の当該駅への到着順序及び出発順序を変更する。計画変更ルールは、到着順序や出発順序の変更前の各列車間の各種順序情報と遅延情報、変更後の各列車（関係列車を含む）間の各種順序とを含む情報を記憶する。

次に、図２に示すように不整合履歴ＤＢ２４０は、過去の列車の運行内容及び予測される列車の運行内容（予測ダイヤ）のそれぞれにおける、不整合の発生及びその解消の履歴の情報を記憶する。

許容不整合リストＤＢ２５０は、不整合履歴ＤＢ２４０における不整合のうち、発生したがその後解消された不整合の履歴（許容不整合情報）を記憶している。

列車ダイヤＤＢ２６０は、過去の運行計画（過去の運行ダイヤ）、及び予測された運行内容（予測ダイヤ）の情報を記憶している。

走行実績ＤＢ２７０は、各列車の過去の走行履歴（運行実績）を記憶している。

運行計画変更案ＤＢ２８０は、運行計画変更案作成部１０４が作成した運行計画変更案を記憶する。

以上に説明した運行計画変更支援装置１００の各機能は、演算処理装置１１が、メモリ１２又は記憶装置１３に格納されている各プログラムを読み出して実行することにより実
現される。また上記のプログラムは、例えば、記録媒体に記録して配布することができる。
次に、列車運行管理システム１０が行う処理について説明する。

図５は、列車運行管理システム１０が行う列車運行管理処理の概要を説明するフロー図である。

まず、運行計画変更支援装置１００は、事前に運行計画変更判断モデルの教師データを作成する教師データ作成処理を実行する（ｓ１）。なお、運行計画変更支援装置１００は、教師データ作成処理ｓ１を所定のタイミング（例えば、日々の運行終了後などの所定の時刻、所定の時間間隔）で実行してもよいし、変更入力履歴ＤＢ２００が更新されたタイミングで実行してもよい。

その後、運行計画変更支援装置１００は、ｓ１で作成した教師データに基づき運行計画変更判断モデルを生成する。運行計画変更支援装置１００は、日々の列車運行の中で遅延や車両等の故障など支障が発生した際に、生成した運行計画変更判断モデルを用いて新たな運行計画（運行計画変更案）を作成する運行計画変更案作成処理ｓ３を実行する（ｓ３）。

運行計画変更支援装置１００は、ｓ３で作成した運行計画変更案を表示装置１５に表示してオペレータ等に承認入力を要求する。承認入力が得られた場合、運行計画変更支援装置１００は、上記作成した運行計画変更案を運行計画管理装置４０に送信する。運行計画管理装置４０は、受信した運行計画変更案に基づき運行計画を変更し、さらに、受信した運行計画変更案と現在時刻を組にして計画変更履歴として記憶する。進路制御装置６０は、運行計画管理装置４０が変更した運行計画に基づき、各列車６及び設備５に指示情報を送信することで、列車６及び設備５に対する制御を行う（ｓ５）。

その後は、ｓ１又はｓ３以降の処理が繰り返される。以下、教師データ作成処理ｓ１及び運行計画変更案作成処理ｓ３の詳細を説明する。

＜教師データ作成処理＞
図６は、教師データ作成処理ｓ１の一例を説明するフロー図である。
教師データ生成部１０２は、変更入力履歴ＤＢ２００から、過去に起きた一つの支障（以下、対象支障という）の情報（以下、対象支障情報という）及び、これに対応した運行計画の変更の情報（以下、計画変更情報という）を抽出する（ｓ１１）。具体的には、教師データ生成部１０２は、変更入力履歴ＤＢ２００から、支障年月日２０３又は支障情報２０１が同一のレコードを全て選択し、選択したレコードの内容を取得する。

教師データ生成部１０２は、ｓ１１で抽出した計画変更情報における各運行計画の変更を複数のグループ（変更グループ）に分類しつつ、各変更グループに順序づけを行う（ｓ１３）。

例えば、教師データ生成部１０２は、各運行計画の変更を、運行計画の変更の実行の順序（運行計画管理装置４０が進路制御装置６０に制御を指示した時系列順序）に従って順序づけする。この際、教師データ生成部１０２は、変更対象列車、変更対象駅、及び対象種別ごとに各運行計画の変更を複数のグループに分類し、同一のグループに属する運行計画の変更は、同一の運行計画の変更（すなわち変更グループ）とする。変更グループの決定において、他の列車の走行に係る制御順序に依存しない変更同士を同一のグループに属する変更とすることができるが、各々の運行計画変更を１つの変更グループとしても良い。また、１つの変更グループには1つ以上の運行計画変更が属するものとする。

ここで、教師データ生成部１０２は、対象支障が発生した場合の、列車の運行内容（予測ダイヤ）を作成する（ｓ１５）。

具体的には、教師データ生成部１０２は、対象支障情報、対象支障の発生時までの運行実績（走行実績ＤＢ２７０）、及び対象支障発生時以降の運行計画である列車ダイヤ（列車ダイヤＤＢ２６０）を予測ダイヤ作成部１０１に入力することで、予測ダイヤを作成する。

次に、教師データ生成部１０２は、ｓ１３で分類した変更グループのうち、これまで選択されておらずかつ最も順序が先の変更グループ（上位の変更グループ）を選択する（ｓ１７）。

そして、教師データ生成部１０２は、ｓ１７で選択した変更グループ（選択グループ）を適用した場合の予測ダイヤを作成する（ｓ１９、ｓ２１）。

例えば、教師データ生成部１０２は、現在の予測ダイヤ（ｓ１５で作成し又は前回ｓ２１で更新した予測ダイヤ）と、選択グループが示す運行計画の変更とを予測ダイヤ作成部１０１に入力することで、予測ダイヤを更新する。

次に、教師データ生成部１０２は、適用前の予測ダイヤ（ｓ１９、ｓ２１を実行する前の予測ダイヤ）の情報に基づき、運行計画変更判断モデルの教師データにおける特徴量となる、運行計画の変更以前の各列車の運行内容及び運行計画に関する情報を算出する（ｓ２３）。

この特徴量は、各列車の各駅における特徴量であり、選択グループに係る運行計画の変更前における各列車（例えば、変更対象列車又は変更対象列車の前後に発着する関係列車）の各変更対象駅における発着遅延時間、及び、選択グループに係る運行計画の変更前に実行した各運行計画の変更の情報（例えば、変更を実行した運行計画の変更種別、各変更が何段階目の変更かを示す情報。なお、当該変更が最初（１段階目）の変更である場合には、当該情報は設定されない。）を含む。

また、この特徴量は、例えば、変更入力履歴ＤＢ２００から取得される、選択グループに対応する対象支障の支障情報又は、不整合履歴ＤＢ２４０から取得される、選択グループに係る運行計画の変更前における不整合情報を含む。

また、この特徴量は、例えば、変更入力履歴ＤＢ２００から算出される、選択グループに係る変更対象列車が過去に変更対象列車となった回数を含む。また、この特徴量は、例えば、変更入力履歴ＤＢ２００から算出される、選択グループに係る運行計画の変更と同種の運行計画の変更が過去に行われた回数の情報を含む。

さらに、教師データ生成部１０２は、運行計画変更判断モデルの教師データにおける出力ラベルとなる情報として、選択グループが示す運行計画の変更のうち実際に実行された運行計画の変更の情報を生成する（ｓ２３）。

例えば、教師データ生成部１０２は、選択グループに係る運行計画に適用可能な変更の情報及び、その変更が実際に行われたか否かに関する情報を、変更入力履歴ＤＢ２００の変更内容２１１及び実行有無２１２からそれぞれ取得する。なお、運行計画に適用可能ではあるが、変更入力履歴ＤＢ２００に存在しない変更については実際には変更していないため、出力ラベルは「否」である。

さらに、教師データ生成部１０２は、ｓ１９、ｓ２１で特定し又は算出された更新前後の予測ダイヤを比較することで、選択グループに係る運行計画の変更の前後により不整合が解消されていれば、その不整合の解消の内容を、許容不整合情報として、許容不整合リストＤＢ２５０に記憶する（ｓ２５）。

例えば、教師データ生成部１０２は、ｓ１９、ｓ２１を実行する前の予測ダイヤの作成時に出力された情報から、不整合の情報を全て取得する。また、教師データ生成部１０２は、ｓ１９、ｓ２１を実行した後の予測ダイヤの作成時に出力された情報から、不整合の情報を全て取得する。そして、教師データ生成部１０２は、取得した各不整合の情報を比較することで、ｓ１９、ｓ２１を実行したことで解消された不整合の情報を、許容不整合リストＤＢ２５０に記憶する。

（許容不整合情報）
ここで図７は、許容不整合情報の一例を説明する図である。まず、２つの列車の発着番線の競合が不整合４０１（Ｂ列車出発後にＡ列車が到着する番線使用順序、Ａ列車出発後にＢ列車が出発する出発順序、Ａ列車はＰ駅到着後に出発するといった着発事象間の順序の矛盾）として発生している。運行計画の変更により、これらの２つの列車の発着番線が異なるものとなった場合４０２、不整合４０１は解消される。許容不整合情報は、このような不整合４０１及び不整合が解消された状態４０３の列車、駅の着発事象の集合、及びその順序関係をそれぞれ記憶する。

続いて、図６に示すように、教師データ生成部１０２は、現在選択中の変更グループの次の順序（段階）の変更グループがある場合は、その変更グループを選択すべく、ｓ１７以降の処理を繰り返す（ｓ２７）。

教師データ生成部１０２は、以上の処理を、変更入力履歴ＤＢ２００に記憶されている全ての支障について繰り返す。以上で教師データ作成処理ｓ１は終了する。

その後、判断モデル生成部１０３は、教師データ作成処理ｓ１で生成した各教師データを運行計画変更判断モデルに入力して機械学習を行うことにより、運行計画変更判断モデルを更新する。

＜運行計画変更案作成処理＞
図８は、運行計画変更案作成処理ｓ３の詳細を説明するフロー図である。運行計画変更案作成処理ｓ３は、例えば、列車の運行に関して新規に支障が発生した場合に、自動的に又はユーザからの指定により開始される。

運行計画変更案作成部１０４は、新規に発生した支障（以下、新規支障という）に関する情報を設定する（ｓ３１）。例えば、運行計画変更案作成部１０４は、新規支障に関する情報の入力をユーザから受け付けてもよいし、所定の監視システム又は列車追跡装置５０等から取得した情報に基づき新規支障の情報を自動的に生成してもよい。

運行計画変更案作成部１０４は、新規支障の発生時後の列車の運行内容の予測情報（予測ダイヤ）を作成する（ｓ３３）。具体的には、運行計画変更案作成部１０４は、ｓ３１で設定した新規支障の情報と、新規支障の発生時までの運用実績（走行実績ＤＢ２７０）と、現在の運行ダイヤとを予測ダイヤ作成部１０１に入力することで、予測ダイヤを作成する。

運行計画変更案作成部１０４は、ｓ３３で生成した予測ダイヤ（又は後述するｓ４１で
算出した予測ダイヤ）から、運行計画変更判断モデルの特徴量（ｓ２３で算出した特徴量と同様の特徴量）を算出する（ｓ３５）。具体的には、運行計画変更案作成部１０４は、予測ダイヤから抽出されるデータに基づき各列車の各駅における特徴量を抽出する。

運行計画変更案作成部１０４は、ｓ３５で算出した特徴量を運行計画変更判断モデルに入力することにより、運行計画変更判断モデルから出力される、運行計画の変更に関する情報（すなわち、適用可能な運行計画変更候補に対して運行計画変更判断モデルにより「要」と判断された変更候補）を取得する（ｓ３７）。

変更適用判断部１０５は、ｓ３７で出力された運行計画の変更（変更候補）のうち、所定条件を満たし実際に変更を行う運行計画を決定する変更適用判断処理ｓ３９を実行する。変更適用判断処理ｓ３９の詳細は後述する。

運行計画変更案作成部１０４は、変更適用判断処理ｓ３９により決定した運行計画の変更（変更グループ）に基づき、次段階の予測ダイヤを作成する（ｓ４１）。例えば、運行計画変更案作成部１０４は、現在の予測ダイヤに、変更適用判断処理ｓ３９により決定した運行計画の変更を適用した運行計画の情報、及び運行実績を予測ダイヤ作成部１０１に入力することで、予測ダイヤを作成する。

運行計画変更案作成部１０４は、ｓ４１で作成した予測ダイヤの評価値を算出する（ｓ４３）。例えば、運行計画変更案作成部１０４は、予測ダイヤにおける全列車の全駅における遅延発着時間を合計することで総遅延時間を算出する。

なお、運行計画変更案作成部１０４は、その他の種類の評価値を算出してもよく、例えば、全列車の運休本数、全列車の輸送量、運用への影響、新規支障時から元のダイヤに戻るまでの復旧時間、又はそれらの組み合わせでもよい。予測ダイヤの変更前後における評価値の変動は、運行計画の変更の効果を表すものとなる。

運行計画変更案作成部１０４は、ｓ４３で算出した評価値及び今回以前にｓ４３で算出した評価値に基づき、現在の評価値が最適値を示しているか否か（最適値に収束しているか否か）を判定することで、これまでに変更適用判断処理ｓ３９で決定した各運行計画の変更（変更候補）を、運行計画変更案を構成する運行計画の変更として特定（確定）する（ｓ４５）。

例えば、運行計画変更案作成部１０４は、前回ｓ４５で算出した評価値と今回ｓ４５で算出した評価値との差が所定閾値以下である場合、又は、これまでに所定回数以上ｓ４５で算出した各評価値から極大値を発見した場合に、これまでに変更適用判断処理ｓ３９で決定した各運行計画の変更（変更候補）を、運行計画変更案を構成する運行計画の変更として確定する。

これまでにｓ３９で決定した運行計画の変更を運行計画変更案を構成する運行計画の変更として特定した場合は（ｓ４５：Ｙｅｓ）、運行計画変更案作成部１０４はｓ４７の処理を実行し、これまでにｓ３９で決定した運行計画の変更を運行計画変更案を構成する運行計画の変更として特定しない場合は（ｓ４５：Ｎｏ）、運行計画変更案作成部１０４は、ｓ４１で作成したダイヤ予測結果を前提とした新たな運行計画の変更候補の作成、すなわち、ｓ３５以降の処理を繰り返し実行する。

ｓ４７において運行計画変更案作成部１０４は、これまでの処理で決定した各運行計画の変更の結果としての予測ダイヤに、列車の遅延又は不整合が残存するか否かを確認し、遅延又は不整合が残存する場合には、現在の運行計画の変更をさらに強制的に変更してそ
の遅延又は不整合を解消する。

例えば、運行計画変更案作成部１０４は、計画変更ルールＤＢ２３０を参照することで、予測ダイヤから抽出される運行内容に対応する運行計画の変更を検索し、検索した運行計画の変更を、当該予測ダイヤに適用する。

さらに、運行計画変更案作成部１０４は、ユーザから、さらなる運行内容の変更の入力を受け付ける（ｓ４９）。なお、運行計画変更案作成部１０４は、入力された変更を、新たな計画変更ルールとして計画変更ルールＤＢ２３０に記憶してもよい。

運行計画変更案作成部１０４は、これまでの処理で決定した列車の運行計画の変更内容を統合し、運行計画変更案として生成する。運行計画変更案作成部１０４は、生成した運行計画変更案について、教師データ作成処理におけるｓ１３の処理と同様に変更グループを作成し、変更グループごとに所定の画面（変更提案画面）に表示する（ｓ５１）。ユーザは変更提案画面を見ながら必要に応じて運行計画変更案の修正を行う。

その後、教師データ生成部１０２は、以上のようにして修正された予測ダイヤ（運行計画）を取得し、取得した予測ダイヤに基づいて、教師データを更新する。以上で運行計画変更案作成処理ｓ３は終了する。

＜変更提案画面＞
図９は、変更提案画面３００の一例を示す図である。変更提案画面３００は、運行計画変更表示欄３０１と、変更実行指定欄３０２と、再提案欄３０３とを有する。

運行計画変更表示欄３０１には、運行計画変更案作成処理ｓ３により生成された運行計画変更案を構成する各段階の運行計画の変更（変更グループ）の一覧が、変更グループの順序に従って（すなわち、列車又は設備の制御の順序に従って）表示される。具体的には、運行計画変更表示欄３０１には、変更グループ３１０における各運行計画の変更の内容３１１と、各運行計画の変更における変更対象列車３１２と、各運行計画の変更の適用後の予測ダイヤに存在する不整合の数３１３と、各運行計画の変更の適用後の遅延時間の増減３１４とが表示される。ここでは不整合数と遅延時間を表示しているが、各運行計画の変更を適用するかどうかユーザが判断する際に必要なその他の評価指標の値や変化値を表示しても良い。また、運行計画変更表示欄３０１は、各変更グループ（又は変更グループ内の各変更）を採用して運行計画の変更を確定する場合にユーザから選択される採用可否選択欄３１５を備える。

変更実行指定欄３０２は、運行計画変更表示欄３０１で採用可否選択欄３１４が選択されている変更グループ（又は変更グループ内の変更）を適用する（運行計画管理装置４０に送信する）場合に、ユーザから指定される。

運行計画変更表示欄３０１に表示されている変更グループ（又は変更グループ内の変更）を破棄する場合、採用可否選択欄３１５の選択解除により、破棄する変更グループがユーザから指定される。なお、ユーザにより採用可否選択欄３１５の選択が解除された場合には、選択解除された変更グループより後の順序の（下位の）変更グループ（又は変更グループ内の変更）の採用可否選択欄３１５の選択も自動で解除される。

再提案欄３０３は、運行計画変更表示欄３０１に表示されている変更グループ（又は変更グループ内の変更）のうち、採用可否選択欄３１５にて選択された変更を変更実行指定欄３０２にてユーザが確定後、採用可否選択欄３１５にて選択されていない変更をせずに再度運行計画変更案作成部１０４の処理を実行する場合に、ユーザから指定される。

＜変更適用判断処理＞
次に、図１０は、変更適用判断処理ｓ３９の詳細を説明するフロー図である。

まず、変更適用判断部１０５は、ｓ３７で変更が必要と判定され、かつ制約条件を満たす変更候補を抽出する。

そして、変更適用判断部１０５は、抽出した変更候補から、これまでに選択していない変更候補のうち最も順序が先の変更候補（列車の制御を最も早くする必要がある列車の走行駅に係る変更候補）を選択する（ｓ７１）。

変更適用判断部１０５は、ｓ７１で選択した列車の走行駅に係る変更候補について、同一の列車に対する同一の駅で行う複数の変更候補がある場合（例えば、番線変更と順序変更）、その変更候補の取り得る組み合わせのうち一つの組み合わせを選択する（ｓ７３）（変更候補が一つのみの場合はその一つを選択する）。変更適用判断部１０５は、選択した組み合わせについて、以下のｓ７５～ｓ７９の処理を実行する。

すなわち、変更適用判断部１０５は、ｓ７３で選択した（以下、選択組み合わせ候補という）を適用する前の予測ダイヤ（以下、適用前ダイヤという）の評価値と、選択組み合わせ候補を適用した後の予測ダイヤ（以下、適用後ダイヤという）の評価値とを算出する（ｓ７５）。また、変更適用判断部１０５は、適用前ダイヤにおける不整合の情報（不整合の数）及び適用後ダイヤにおける不整合の情報（不整合の数）を算出する。

次に、変更適用判断部１０５は、ｓ７５で算出した、選択組み合わせ候補に係る運行計画の変更による評価値の増減及び、選択組み合わせ候補に係る不整合の数の増減に基づき、選択組み合わせ候補を、変更候補として決定するか否かを判定する変更実行判断処理ｓ７７を実行する。変更実行判断処理ｓ７７の詳細は後述する。

変更適用判断部１０５は、以上のｓ７３～ｓ７７の処理を、ｓ７１で選択した列車の走行駅に係る変更候補の全ての組み合わせについて実行する（ｓ７９）。

そして、変更適用判断部１０５は、ｓ７７でそれぞれ決定した変更候補の組み合わせのうち最も評価値が高い変更候補の組み合わせを特定する（ｓ８１）。

変更適用判断部１０５は、次の順序の（次に上位の）列車の走行駅に係る変更候補を選択して、ｓ７１～ｓ８１の処理を繰り返す（ｓ８３）。変更適用判断部１０５は、変更適用判断処理ｓ３９の冒頭で抽出した変更候補において最も順位の低い列車の走行駅に係る変更候補についてまで（すなわち最上位から最下位までの全ての変更候補について）ｓ７１～ｓ８３の処理を実行すると、変更適用判断処理ｓ３９を終了する。

＜変更実行判断処理＞
図１１は、変更実行判断処理ｓ７７の詳細を説明するフロー図である。変更適用判断部１０５は、予測ダイヤにおける不整合の数及び評価値の増減を判定することで、選択組み合わせ候補の効果を判定し、選択組み合わせ候補に係る運行計画を変更候補として決定するか否かを判定する。

まず、変更適用判断部１０５は、選択組み合わせ候補に係る運行計画の変更により予測ダイヤの全列車における不整合の数が減少する（適用後ダイヤにおける不整合の数が適用前ダイヤにおける不整合の数に比べて減少する）、又は、選択組み合わせ候補に係る運行計画の変更により予測ダイヤの全列車の不整合の数は増減していないが予測ダイヤの評価
値が改善した、といういずれかの条件を満たしているか否かを判定する（ｓ９１）。

変更適用判断部１０５は、上記いずれかの条件を満たしている場合は（ｓ９１：Ｙｅｓ）、ｓ９３の処理を実行し、上記条件のいずれも満たしていない場合は（ｓ９１：Ｎｏ）、ｓ９５の処理を実行する。

ｓ９３において変更適用判断部１０５は、選択組み合わせ候補を、変更候補として決定し、変更実行判断処理ｓ７７は終了する。

ｓ９５において変更適用判断部１０５は、選択組み合わせ候補の適用に係る運行計画の変更により予測ダイヤの全列車における不整合の数が増加し、かつ、予測ダイヤの評価値が改善したかという条件が満たされているか否かを判定する。

変更適用判断部１０５は、上記条件が満たされている場合は（ｓ９５：Ｙｅｓ）、ｓ９９の処理を実行し、上記条件が満たされていない場合は（ｓ９５：Ｎｏ）、ｓ９７の処理を実行する。

ｓ９７において変更適用判断部１０５は、選択組み合わせ候補を、変更候補として確定しない（変更候補から除外する）ことを決定し、変更実行判断処理ｓ７７は終了する。

ｓ９９において変更適用判断部１０５は、選択組み合わせ候補に係る運行計画の変更により、当該選択組み合わせ候補に係る列車の運行における不整合の数が増加した、すなわち、当該選択組み合わせ候補に係る列車の運行を妨げる不整合が発生するか否かを判定する。

選択組み合わせ候補に係る列車の運行における不整合の数が増加した場合は（ｓ９９：Ｙｅｓ）、変更適用判断部１０５はｓ９７の処理を実行し、選択組み合わせ候補に係る列車の運行における不整合の数が増加しなかった場合は（ｓ９９：Ｎｏ）、変更適用判断部１０５はｓ１０１の処理を実行する。

ｓ１０１において変更適用判断部１０５は、選択組み合わせ候補に係る運行計画の変更により増加した不整合が、解消可能な不整合であるか否かを判定する。例えば、変更適用判断部１０５は、不整合許容リストＤＢ２５０の許容不整合情報を検索することで、当該不整合が過去に解消されたか否かを判定する。また、例えば、変更適用判断部１０５は、運行計画変更案作成部１０４の処理フロー（運行計画変更案作成処理ｓ３）におけるｓ３５からｓ４５の繰り返し処理の中で、解消及び発生を繰り返し（所定回数以上）ている不整合であるか否かを判定する。

選択組み合わせ候補に係る運行計画の変更により増加した不整合が、解消可能な不整合である場合は（ｓ１０１：Ｙｅｓ）、変更適用判断部１０５は、ｓ９３の処理を実行して変更実行判断処理ｓ７７は終了し、選択組み合わせ候補に係る運行計画の変更により増加した不整合が、解消不可能な不整合である場合は（ｓ１０１：Ｎｏ）、変更適用判断部１０５は、ｓ９７の処理を実行して変更実行判断処理ｓ７７は終了する。

以上のように、本実施形態の運行計画変更支援装置１００は、ある時点以前の列車の運行内容に関する情報、及びその前に実行した運行計画の変更の情報を特徴量とし、その次に実行する運行計画の変更の情報を出力値とする運行計画変更判断モデルを生成しておき、支障発生時、ユーザから指定された支障又は通勤ラッシュなどで自然に発生する遅延情報等の新規支障を運行計画変更判断モデルに入力し、それにより出力される情報を用いてさらに運行計画変更判断モデルに順次情報を入力していくことで、新規支障以降に段階的
に実行する運行計画の変更のそれぞれの候補である変更候補を作成し、作成した各変更候補から所定条件を満たす変更候補を運行計画変更案として作成する。

このように、本実施形態の運行計画変更支援装置１００は、発生した支障に対応して行うべき段階的な運行計画変更に対してそれらの変更要否の情報を出力する運行計画変更判断モデルを用いて運行計画の候補を特定し、それらの候補から所定条件を満たす変更を運行計画変更案とする。このように、過去に指令員等が、発生した支障に対して段階的に行った運行計画の変更のノウハウをモデル化することで、適切な運行計画の変更及び支障に対する復旧を行うことができる。

以上のように、本実施形態の運行計画変更支援装置１００は、段階的に実行する運行計画変更案の作成を支援することができる。

なお、運行計画変更判断モデルは、ある時点の前に実行した運行計画の変更の種類及び回数を入力値とすることで、段階的に実行される適切な運行計画の変更を高精度で出力することができる。

また、運行計画変更支援装置１００は、運行計画変更判断モデルに対する入力に関して、運行計画変更判断モデルから出力された運行計画の変更の情報に基づき作成された新たな運行内容（予測ダイヤにおける各列車の運行内容）を、運行計画変更判断モデルに順次入力する。このように、運行計画変更判断モデル及び予測ダイヤから各段階の列車の運行内容を順次算出することで、実行されるべき列車の運行計画の変更を適切に予測することができる。

また、本実施形態の運行計画変更支援装置１００は、各変更候補が示す変更が適用された場合の運行計画の評価値を算出し、算出した評価値が最適値であると判定した場合（最適値に収束している場合）に、各変更候補を運行計画変更案としての変更候補として特定する。

これにより、支障等を解消しうるような段階的な運行計画の変更をより確実に発見することができる。

また、本実施形態の運行計画変更支援装置１００は、同一の列車に対して同一の駅で行う複数の運行計画の変更や、同一の駅における出発順序が連続した列車に対する同一の運行計画変更といった、列車間の走行に係る制御順序に依存しない変更同士を、同時に実行する運行計画の変更として設定する。このように、各列車の運行計画の変更をグループ化することで、より支障等を解消しうるような段階的な運行計画の変更を効率的に発見することができる。

また、本実施形態の運行計画変更支援装置１００は、変更候補における変更要素の組み合わせを複数作成し、作成した複数の組み合わせのそれぞれに対して変更に基づく評価値の変動を算出することで、変更候補として特定する変更要素の組み合わせを決定する。これにより、変更候補が複数の要素からなり様々な運行計画の変更パターンがある場合でも、最も効果の高い変更要素の組み合わせを特定することができる。

また、本実施形態の運行計画変更支援装置１００は、変更候補が示す変更により発生する不整合が後の段階で解消されると判定した場合に、その変更候補を、運行計画変更案としての変更候補として特定し、解消されないと判定した場合には、変更候補から除外する。このように、例えばある段階での変更候補により不整合が発生してもそれが後に解消される場合はその不整合を許容し、その変更候補を採用することで、運行計画変更案たりう
る変更候補の選択の幅を増やし、適切な運行計画変更案を特定することがより容易となる。

また、本実施形態の運行計画変更支援装置１００は、運行計画変更案における各変更を、段階的に実行される順に画面に表示する。これにより、ユーザは、実行すべき各段階の運行計画の変更を確認することができる。

また、本実施形態の列車運行管理システム１０は、作成した運行計画変更案に基づき、列車又は列車の設備を制御する進路制御装置６０を備える。これにより、支障が発生して段階的に運行計画の変更を行う場合であっても、適切な列車運行制御を行い、運行の復旧を行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、任意の構成要素を用いて実施可能である。以上説明した実施形態や変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

例えば、実施形態の各装置が備える各機能の一部は他の装置に設けてもよいし、別装置が備える機能を同一の装置に設けてもよい。

また、本実施形態では、変更候補が満たすべき所定条件として、制約条件、及び不整合の解消等を説明したが、その他の種類の制約条件を設けてもよい。

また、本実施形態では、運行計画変更判断モデルは１つの学習済みモデルとして構成したが、複数の学習済みモデルとして構成してもよい。例えば、運行計画の変更種別ごとに運行計画変更判断モデルを設けてもよいし、段階的に行った運行計画の変更について何段階目に行った変更かによって運行計画変更判断モデルを異なるものとしてもよい。

１０列車運行管理システム、１００運行計画変更支援装置、１０３判断モデル生成部、１０４運行計画変更案作成部

Claims

プロセッサ及びメモリを有し、
過去に段階的に実行した各運行計画の変更のうち、その変更により列車の不整合が発生したがその後の段階の変更により当該不整合が解消した運行計画の変更の情報を記憶する許容不整合記憶部と、
ある時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記時点の前に実行した運行計画の変更の情報が入力され、前記実行した運行計画の次に実行する運行計画の変更の情報を出力する運行計画変更判断モデルを生成する判断モデル生成部と、
ユーザから指定された時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記指定された時点の前に実行した運行計画の変更の情報を前記運行計画変更判断モデルに入力し、前記運行計画変更判断モデルから出力された情報に基づいて運行計画の変更内容の情報を作成することを１回以上繰り返すことにより、前記指定された時点以降に段階的に実行する運行計画の変更のそれぞれの候補である変更候補を作成し、作成した各変更候補から所定条件を満たす変更候補を特定し、特定した変更候補を運行計画変更案として作成する運行計画変更案作成部と、変更適用判断部とを備え、
前記変更適用判断部は、
前記作成した各変更候補が示す変更が適用された場合の運行計画の評価値を算出し、算出した評価値が最適値であるか否かを判定し、当該評価値が最適値であると判定した場合に、前記各変更候補を前記所定条件を満たす変更候補として特定し、
前記記憶した情報に基づき、前記作成した変更候補が示す変更により増加する不整合が後の段階で解消されるか否かを判定し、当該不整合が後の段階で解消されると判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たす変更候補として特定し、当該不整合が後の段階で解消されないと判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たさない変更候補として特定する、
運行計画変更支援装置。
前記判断モデル生成部は、列車間の走行に係る制御順序に依存しない、複数の運行計画の変更同士を、同時に実行する運行計画の変更として設定する、請求項１に記載の運行計画変更支援装置。
前記判断モデル生成部は、同一の列車に対して同一の駅で行う複数の運行計画の変更、又は、同一の駅における出発順序が連続した列車に対する同一の運行計画変更を、同時に実行する運行計画の変更として設定する、請求項２に記載の運行計画変更支援装置。
前記変更候補は、運行計画の変更を構成する複数の変更要素を組み合わせてなり、
前記変更適用判断部は、前記変更候補における変更要素の組み合わせを複数作成し、作成した複数の組み合わせのそれぞれに対して、変更の効果を表す評価値の変動を算出し、算出した評価値の変動に基づき、前記複数の組み合わせのうち前記変更候補として特定する変更要素の組み合わせを決定する、
請求項１に記載の運行計画変更支援装置。
前記判断モデル生成部は、ある時点以前の列車の運行内容に関する情報、前記時点の前に実行した運行計画の変更の種類又は回数のうち少なくともいずれかの情報、及び、前記時点で生じている列車の不整合の情報が入力され、前記実行した運行計画の次に実行する運行計画の変更の情報を出力する運行計画変更判断モデルを生成する、
請求項１に記載の運行計画変更支援装置。
前記運行計画変更案作成部は、
ユーザから指定された時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記指定された時点の前に実行した運行計画の変更の情報を前記運行計画変更判断モデルに入力し、
前記運行計画変更判断モデルから出力された運行計画の変更の情報に基づき作成された新たな運行内容に関する情報、及び、前記運行計画変更判断モデルから出力された運行計画の変更の情報を、前記運行計画変更判断モデルにさらに入力することにより、前記変更候補を作成する、
請求項１に記載の運行計画変更支援装置。
前記運行計画変更案における各変更を、段階的に実行される順に画面に表示する表示部をさらに備える、請求項１に記載の運行計画変更支援装置。
情報処理装置が、
過去に段階的に実行した各運行計画の変更のうち、その変更により列車の不整合が発生したがその後の段階の変更により当該不整合が解消した運行計画の変更の情報を記憶する許容不整合記憶処理と、
ある時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記時点の前に実行した運行計画の変更の情報が入力され、前記実行した運行計画の次に実行する運行計画の変更の情報を出力する運行計画変更判断モデルを生成する判断モデル生成処理と、
ユーザから指定された時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記指定された時点の前に実行した運行計画の変更の情報を前記運行計画変更判断モデルに入力し、前記運行計画変更判断モデルから出力された情報に基づいて運行計画の変更内容の情報を作成することを１回以上繰り返すことにより、前記指定された時点以降に段階的に実行する運行計画の変更のそれぞれの候補である変更候補を作成し、作成した各変更候補から所定条件を満たす変更候補を特定し、特定した変更候補を運行計画変更案として作成する運行計画変更案作成処理と、変更適用判断処理とを実行し、
前記変更適用判断処理においては、
前記作成した各変更候補が示す変更が適用された場合の運行計画の評価値を算出し、算出した評価値が最適値であるか否かを判定し、当該評価値が最適値であると判定した場合に、前記各変更候補を前記所定条件を満たす変更候補として特定し、
前記記憶した情報に基づき、前記作成した変更候補が示す変更により増加する不整合が後の段階で解消されるか否かを判定し、当該不整合が後の段階で解消されると判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たす変更候補として特定し、当該不整合が後の段階で解消されないと判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たさない変更候補として特定する、
運行計画変更支援方法。
プロセッサ及びメモリを有し、
過去に段階的に実行した各運行計画の変更のうち、その変更により列車の不整合が発生したがその後の段階の変更により当該不整合が解消した運行計画の変更の情報を記憶する許容不整合記憶部と、
ある時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記時点の前に実行した運行計画の変更の情報が入力され、前記実行した運行計画の次に実行する運行計画の変更の情報を出力する運行計画変更判断モデルを生成する判断モデル生成部と、
ユーザから指定された時点以前の列車の運行内容に関する情報、及び前記指定された時点の前に実行した運行計画の変更の情報を前記運行計画変更判断モデルに入力し、前記運行計画変更判断モデルから出力された情報に基づいて運行計画の変更内容の情報を作成することを１回以上繰り返すことにより、前記指定された時点以降に段階的に実行する運行計画の変更のそれぞれの候補である変更候補を作成し、作成した各変更候補から所定条件を満たす変更候補を特定し、特定した変更候補を運行計画変更案として作成する運行計画変更案作成部と、変更適用判断部とを備え、
前記変更適用判断部が、
前記作成した各変更候補が示す変更が適用された場合の運行計画の評価値を算出し、算出した評価値が最適値であるか否かを判定し、当該評価値が最適値であると判定した場合に、前記各変更候補を前記所定条件を満たす変更候補として特定し、
前記記憶した情報に基づき、前記作成した変更候補が示す変更により増加する不整合が後の段階で解消されるか否かを判定し、当該不整合が後の段階で解消されると判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たす変更候補として特定し、当該不整合が後の段階で解消されないと判定した場合に、前記作成した前記不整合を含む変更候補を、前記所定条件を満たさない変更候補として特定する、
運行計画変更支援装置と、
前記作成した運行計画変更案に基づき、列車又は列車の設備を制御する進路制御装置とを有する、列車運行管理システム。