JP7796331B2 - バッテリ交換計画生成システム、及び、バッテリ交換計画生成方法 - Google Patents

Description

本開示は、バッテリから供給される電力によって走行する複数の配送車両のそれぞれに対して、バッテリ交換計画を生成するバッテリ交換計画生成システム、及び、バッテリ交換計画生成方法に関する。

カーボンニュートラル社会の実現に向けて、バッテリからの電力によって走行する配送車両が開発されている。このような、バッテリからの電力により駆動する配送車両においては、バッテリの充電に要する時間やコストもまた問題となっている。

そこで、車両に搭載されたバッテリをバッテリ交換ステーションにおいて、充電されたバッテリと交換することが考えられている。特許文献１では、バッテリ交換ステーションにおけるバッテリの在庫状況と、車両に搭載されたバッテリの残量から推定される移動可能範囲とに基づき、バッテリ交換ステーションを経由して目的地に到達する経路を探索する経路探索装置が提案されている。

国際公開第２０１８／０６１４１５号

バッテリを充電されたバッテリに交換するためには、作業時間を要する。配送車両の運転者はバッテリ交換が完了するまで、バッテリ交換ステーションに待機しなければならず、運転者にとって負担になるという問題があった。

そこで、本開示は、搭載されたバッテリを複数のバッテリ交換ステーションの少なくとも１つにて交換しつつ、予め設定されたルートに従って走行する複数の配送車両のそれぞれに対して、バッテリの交換を行うべく立ち寄るバッテリ交換ステーションを指示するバッテリ交換計画を生成するバッテリ交換計画生成システム、及び、バッテリ交換計画生成方法であって、バッテリの交換に要する合計時間を短くすることを主な目的とする。

本開示のバッテリ交換計画生成システムは、搭載されたバッテリを複数のバッテリ交換ステーションの少なくとも１つにて交換しつつ、予め設定されたルートに従って走行する複数の配送車両のそれぞれに対して、前記バッテリの交換を行うべく立ち寄る前記バッテリ交換ステーションを指示するバッテリ交換計画を生成するバッテリ交換計画生成システムであって、前記バッテリ交換計画を生成するための処理を実行するプロセッサを備え、前記プロセッサは、前記バッテリ交換ステーションにストックされた前記バッテリの数を取得し、前記配送車両にそれぞれについて、立ち寄り可能な前記バッテリ交換ステーションの組を示す立寄パターンを取得し、前記立寄パターンの組み合わせを構成することによって、前記バッテリ交換計画を、前記バッテリ交換ステーションにおいて前記バッテリが不足することなく、前記配送車両がそれぞれ走行でき、且つ、前記配送車両において行われる前記バッテリの交換回数の前記配送車両についての総和が最小となるように生成する構成とする。

また、本開示のバッテリ交換計画生成方法は、搭載されたバッテリを複数のバッテリ交換ステーションの少なくとも１つにて交換しつつ、予め設定されたルートに従って走行する複数の配送車両のそれぞれに対して、前記バッテリの交換を行うべく立ち寄る前記バッテリ交換ステーションを指示するバッテリ交換計画を生成するバッテリ交換計画生成方法であって、コンピュータが、前記バッテリ交換ステーションに予めストックされた前記バッテリの数を取得し、前記配送車両にそれぞれについて、立ち寄り可能な前記バッテリ交換ステーションの組を示す立寄パターンを取得し、前記立寄パターンの組み合わせを構成することによって、前記バッテリ交換計画を、前記バッテリ交換ステーションにおいてストックされた前記バッテリが不足することなく、前記配送車両がそれぞれ走行でき、且つ、前記配送車両において行われる前記バッテリの交換回数の前記配送車両についての総和が最小となるように生成する。

本開示によれば、搭載されたバッテリを複数のバッテリ交換ステーションの少なくとも１つにて交換しつつ、予め設定されたルートに従って走行する複数の配送車両のそれぞれに対して、バッテリの交換を行うべく立ち寄るバッテリ交換ステーションを指示するバッテリ交換計画を生成するバッテリ交換計画生成システム、及び、バッテリ交換計画生成方法であって、バッテリの交換に要する合計時間を短くすることが可能となる。

本発明に係るバッテリ交換計画生成システムが設けられる物流システムの構成図 バッテリ交換計画の例を示す表 バッテリ交換生成計画システムのブロック図 第１実施形態に係るバッテリ交換計画生成処理のフローチャート 受付情報の例を示す表 立寄パターンを示す説明図 仮交換計画（Ａ）～（Ｃ）を示す説明図 ４台の物流トラックＥＶ１～ＥＶ４を走行させた場合の４つの仮交換計画を示す説明図 バッテリ予約管理情報の例 バッテリ員数管理情報の例 交換設備管理情報の例 バッテリ補充・回収車スケジュール管理情報の例 第２実施形態に係るバッテリ交換計画生成処理のフローチャート

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、搭載されたバッテリを複数のバッテリ交換ステーションの少なくとも１つにて交換しつつ、予め設定されたルートに従って走行する複数の配送車両のそれぞれに対して、前記バッテリの交換を行うべく立ち寄る前記バッテリ交換ステーションを指示するバッテリ交換計画を生成するバッテリ交換計画生成システムであって、前記バッテリ交換計画を生成するための処理を実行するプロセッサを備え、前記プロセッサは、前記バッテリ交換ステーションにストックされた前記バッテリの数を取得し、前記配送車両にそれぞれについて、立ち寄り可能な前記バッテリ交換ステーションの組を示す立寄パターンを取得し、前記立寄パターンの組み合わせを構成することによって、前記バッテリ交換計画を、前記バッテリ交換ステーションにおいて前記バッテリが不足することなく、前記配送車両がそれぞれ走行でき、且つ、前記配送車両において行われる前記バッテリの交換回数の前記配送車両についての総和が最小となるように生成する構成とする。

これによると、バッテリ交換ステーションでバッテリが不足せず、且つ、バッテリの交換回数の合計が最も少ない立寄パターンの組み合わせがバッテリ交換計画を生成することができる。これにより、バッテリ交換の回数の合計が最も少ない走行計画が取得されるため、バッテリの交換に要する合計時間を短くすることができる。

また、第２の発明は、前記プロセッサは、全ての前記立寄パターンの前記組み合わせから、前記バッテリ交換ステーションにおいてストックされた前記バッテリが不足しない前記組み合わせを抽出し、抽出された前記組み合わせの中から、前記バッテリの前記交換回数が最小となる前記組み合わせを選択して前記バッテリ交換計画を生成する構成とする。

これによると、簡素な構成によって、バッテリ交換ステーションにおいてバッテリが不足しない条件下で、バッテリの交換回数の合計が最も少ない走行経路を取得できる。

また、第３の発明は、前記プロセッサは、前記バッテリ交換ステーションにおいてストックされた前記バッテリが不足しない前記組み合わせを抽出することができない場合には、抽出不可であることを示す信号を出力する構成とする。

これによると、バッテリ交換ステーションにおいてバッテリが不足しない走行パターンの組み合わせが抽出できないときに、抽出不可であることを示す信号が出力される。よって、バッテリの移動が必要であることを作業者に通知することが可能となる。

また、第４の発明は、前記バッテリ交換ステーションの間の距離と、前記配送車両それぞれの単位走行距離あたりの消費電力量とを記憶する記憶装置を更に備え、前記プロセッサは、前記距離と前記消費電力量とに基づいて、前記立寄パターンを取得する構成とする。

これによると、消費電力量を考慮した適切な立寄パターンが取得できる。

また、第５の発明は、前記プロセッサは、前記バッテリそれぞれの充放電回数に基づいて、充電できる最大の電力量を推定し、充電できる最大の前記電力量に基づいて、前記立寄パターンを取得する構成とする。

これによると、バッテリの充電可能な最大の電力量を考慮した適切な立寄パターンが取得できる。

また、第６の発明は、前記プロセッサは、前記配送車両の積載量を取得し、前記積載量に基づいて、前記立寄パターンを取得する構成とする。

これによると、配送車両の積載量を考慮した適切な立寄パターンが取得できる。

また、第７の発明は、前記バッテリ交換ステーションに設けられ、前記バッテリ交換ステーションにストックされた前記バッテリに係る情報を取得可能なサーバを含み、前記配送車両は前記サーバに通信可能な端末を備える構成とする。

これによると、配送車両の運転者がバッテリ交換ステーションのバッテリの情報を取得することが可能となる。

また、第８の発明は、搭載されたバッテリを複数のバッテリ交換ステーションの少なく
とも１つにて交換しつつ、予め設定されたルートに従って走行する複数の配送車両のそれぞれに対して、前記バッテリの交換を行うべく立ち寄る前記バッテリ交換ステーションを指示するバッテリ交換計画を生成するバッテリ交換計画生成方法であって、コンピュータが、前記バッテリ交換ステーションに予めストックされた前記バッテリの数を取得し、前記配送車両にそれぞれについて、立ち寄り可能な前記バッテリ交換ステーションの組を示す立寄パターンを取得し、前記立寄パターンの組み合わせを構成することによって、前記バッテリ交換計画を、前記バッテリ交換ステーションにおいてストックされた前記バッテリが不足することなく、前記配送車両がそれぞれ走行でき、且つ、前記配送車両において行われる前記バッテリの交換回数の前記配送車両についての総和が最小となるように生成する構成とする。

これによると、バッテリ交換ステーションでバッテリが不足せず、且つ、バッテリの交換回数の合計が最も少ない立寄パターンの組み合わせがバッテリ交換計画を生成することができる。これにより、バッテリ交換の回数の合計が最も少ない走行計画が取得されるため、バッテリの交換に要する合計時間を短くすることができる。

以下、本開示の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

＜＜第１実施形態＞＞
本発明に係るバッテリ交換計画生成システム１は、配送車両となる物流トラックＥＶを走行させる物流トラックシステム５の一部を構成する。以下では、まず、物流トラックシステム５の構成について説明する。

物流トラックシステム５は、図１に示すように、複数の物流トラックＥＶと、複数の物流拠点１１と、複数のバッテリ交換ステーション１３と、管理拠点１５と、から構成される。物流トラックシステム５は、更に、バッテリ点検ステーション１７と、バッテリ補充・回収車１９とを含んでもよい。

物流拠点１１は、物流トラックＥＶが出発する出発地となり、且つ、物流トラックＥＶが到着する目的地となる。出発地において物流トラックＥＶには荷物が積みこまれ、目的地において物流トラックＥＶから荷物が下ろされる。

物流トラックＥＶにはそれぞれバッテリ２１が搭載されている。物流トラックＥＶは搭載されたバッテリ２１から電力が供給され、その電力によって走行する、いわゆる電気自動車である。物流トラックＥＶは搭載されたバッテリ２１は、バッテリ交換ステーション１３において交換可能に構成されている。物流トラックＥＶは、搭載されたバッテリ２１を複数のバッテリ交換ステーション１３の少なくとも１つにて交換しつつ、予め設定されたルートに従って走行する。

物流トラックＥＶにはそれぞれ予め走行計画が設定されている。走行計画は、例えば、物流トラックＥＶがそれぞれ走行を行う走行予定日の始業時間前に設定されるとよい。走行計画には、出発時間、出発地、目的地、到着予定時刻、出発地と目的地とを繋ぐルート、荷物の積載・荷下ろし計画、バッテリ交換計画が含まれる。出発地、及び、目的地は、いずれの地点でもよいが、いずれかの物流拠点１１に設定されることが好ましい。荷物の積載・荷下ろし計画には、出発地で積載すべき荷物の種別及び量と、到着地で荷下ろしすべき荷物の種別及び量とが含まれる。

バッテリ交換計画には、物流トラックＥＶがそれぞれルートに沿って走行するときに、バッテリ２１の交換を行うべく立ち寄るバッテリ交換ステーション１３の指示を示す。図２には、バッテリ交換計画の例が示されている。バッテリ交換計画は、バッテリ交換ステーション１３の組（図２では、バッテリ交換ステーション１３を示すＩＤの組）が含まれる。図２には、物流トラックＥＶ１のバッテリ交換計画には第３バッテリ交換ステーション１３のみが含まれ、物流トラックＥＶ２のバッテリ交換計画には第２及び第４バッテリ交換ステーション１３が含まれている。

物流トラックＥＶにはナビゲーション装置２３（端末）が搭載されている。ナビゲーション装置２３はマイクロコンピュータによって構成され、図３に示すように、表示装置２３Ａを備えている。本実施形態では、表示装置２３Ａはタッチパネルによって構成されている。ナビゲーション装置２３は、表示装置２３Ａにバッテリ交換計画を含む各種情報を表示し、運転者（ドライバー）に通知を行う。なお、ナビゲーション装置２３は、物流トラックＥＶに搭載されたカーナビゲーション装置に限定されず、例えば、物流トラックＥＶのドライバーが携帯するスマートフォンやタブレットパソコン等の携帯端末によって構成されていてもよい。また、一部の物流トラックＥＶに搭載されたナビゲーション装置２３がカーナビゲーション装置であり、一部の物流トラックＥＶに搭載されたナビゲーション装置２３がスマートフォンやタブレットパソコン等のドライバーが携帯する携帯端末によって構成されていてもよい。また、ナビゲーション装置２３のそれぞれが、カーナビゲーション装置とスマートフォンやタブレットパソコン等のドライバーが携帯する携帯端末とによって構成されていてもよい。

図１に示すように、物流トラックＥＶに搭載されたバッテリ２１は、バッテリ交換ステーション１３において回収され、充電済のバッテリ２１に交換される。物流トラックＥＶに設定されたルートには、少なくとも１以上のバッテリ交換ステーション１３が設けられている。

バッテリ交換ステーション１３には、所定数量のバッテリ２１が、充電された状態でストック（保持）されている。バッテリ交換ステーション１３には、物流トラックＥＶから回収したバッテリ２１を再び充電する設備が設けられていてもよい。そのほか、物流拠点１１にも、物流トラックＥＶのバッテリ２１を充電する設備が備えられていてもよい。バッテリ交換ステーション１３には、バッテリ２１を交換するための交換ピットが設けられている。バッテリ交換ステーション１３に滞在する作業員は、交換ピットにおいて、物流トラックＥＶのバッテリ２１の交換作業を行う。

バッテリ交換ステーション１３にストックされたバッテリ２１は適宜、物流トラックシステム５を運用する運用者によって、回収されるとともに、バッテリ交換ステーション１３にはバッテリ２１が適宜供給されストックされる。運用者はバッテリ２１の回収・供給の際に、バッテリ補充・回収車１９を使用するとよい。

バッテリ交換ステーション１３にはそれぞれ交換ステーションサーバ２７が設けられている。図３に示すように、交換ステーションサーバ２７は中央演算処理装置（ＣＰＵ）等のプロセッサ２７Ａ、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ２７Ｂ、ＳＳＤやＨＤＤ等の記憶装置２７Ｃ、及び、キーボードやマウス等の入力装置２７Ｄ、モニタ等の表示装置２７Ｅを備えたコンピュータによって構成されている。交換ステーションサーバ２７は、バッテリ交換ステーション１３にあるバッテリ２１に係る情報を記憶装置２７Ｃに記憶している。交換ステーションサーバ２７は、インターネット等のネットワーク２９を介して、物流トラックＥＶに設けられたナビゲーション装置２３、及び、管理サーバ３１に相互に通信可能に構成されている。

バッテリ交換ステーション１３は、バッテリ交換ステーション１３においてストックされたバッテリ２１に係る情報を取得し、バッテリ交換ステーション１３において交換されるべきバッテリ２１に係る情報を出力する。バッテリ交換ステーション１３は物流トラックＥＶのナビゲーション装置２３にバッテリ２１に係る情報を送信可能であるとよい。これにより、物流トラックＥＶの運転者がバッテリ交換ステーション１３にストックされたバッテリ２１に関する情報を把握することができる。

本実施形態では、物流拠点１１は、バッテリ交換ステーション１３と同様の機能を有している。物流拠点１１には、バッテリ２１が、充電された状態でストック（保持）されている。但し、物流拠点１１にストックされたバッテリ２１の数は、バッテリ交換ステーション１３よりも十分多い。物流トラックＥＶが目的地となる物流拠点１１に到着すると、出発前までに物流トラックＥＶのバッテリ２１は充電済のバッテリ２１に交換される。

物流拠点１１にもまた、バッテリ交換ステーション１３と同様の構成を有する拠点サーバ３０が設けられている。拠点サーバ３０は図３に示すように、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等のプロセッサ３０Ａ、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ３０Ｂ、ＳＳＤやＨＤＤ等の記憶装置３０Ｃ、及び、キーボードやマウス等の入力装置３０Ｄ、モニタ等の表示装置３０Ｅを備えたコンピュータによって構成されている。拠点サーバ３０は、交換ステーションサーバ２７と同様に、インターネット等のネットワーク２９を介して、交換ステーションサーバ２７や、ナビゲーション装置２３等に相互に通信可能に構成されている。拠点サーバ３０はバッテリ２１に係る情報の他、物流拠点１１において積載されるべき荷物や、荷下されるべき荷物に係る情報を保持しているとよい。拠点サーバ３０は物流トラックＥＶが出発する前に、対応するナビゲーション装置２３に、対応する物流トラックＥＶに搭載済のバッテリ２１に係る情報を送信するとよい。

管理拠点１５は、物流トラックシステム５の運用者が滞在し、物流トラックＥＶの運行を管理するための拠点である。管理拠点１５には、物流トラックシステム５を監視・運用するための管理サーバ３１が設けられている。

管理サーバ３１は、図３に示すように、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等のプロセッサ３１Ａ、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ３１Ｂ、ＳＳＤやＨＤＤ等の記憶装置３１Ｃ、キーボードやマウス等の入力装置３１Ｄ、及び、モニタ等の表示装置３１Ｅを備えたコンピュータによって構成されている。管理サーバ３１は、インターネット等のネットワーク２９を介して、ナビゲーション装置２３、交換ステーションサーバ２７、及び、拠点サーバ３０にそれぞれ相互に通信可能に構成されている。

記憶装置３１Ｃは、地図情報の他、物流拠点１１の位置、バッテリ交換ステーション１３の位置、バッテリ交換ステーション１３の間の距離、及び、物流トラックＥＶごとの単位走行距離あたりの消費電力量を記憶している。その他、プロセッサ３１Ａは適宜、交換ステーションサーバ２７から、バッテリ２１ごとの充放電回数を取得し、記憶装置３１Ｃに記憶させる。

バッテリ点検ステーション１７には、バッテリ交換ステーション１３から回収したバッテリ２１を点検する設備が備えられている。バッテリ点検ステーション１７には、バッテリ交換ステーション１３から回収したバッテリ２１を再び充電する設備が備えられていてもよい。

バッテリ点検ステーション１７には、点検ステーションサーバ３３が設けられている。点検ステーションサーバ３３は交換ステーションサーバ２７と同様に、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等のプロセッサ３３Ａ、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ３３Ｂ、ＳＳＤやＨＤＤ等の記憶装置３３Ｃ、及び、モニタ等の表示装置３３Ｄ、モニタ等の表示装置３３Ｅを備えたコンピュータによって構成されている。点検ステーションサーバ３３もまた、インターネット等のネットワーク２９を介して、物流トラックＥＶに設けられたナビゲーション装置２３、拠点サーバ３０、管理サーバ３１、及び、交換ステーションサーバ２７に相互に通信可能に構成されている。

バッテリ補充・回収車１９は、バッテリ２１を補充・回収する車両である。すなわち、バッテリ補充・回収車１９は、バッテリ交換ステーション１３に他のバッテリ交換ステーション１３又はバッテリ点検ステーション１７からバッテリ２１を届けたり、バッテリ点検ステーション１７にバッテリ交換ステーション１３からバッテリ２１を届けたりする。

管理サーバ３１のプロセッサ３１Ａは図４のフローチャートに示すバッテリ交換計画生成処理を行って、バッテリ交換計画の生成方法を実施し、バッテリ交換計画を取得する。本実施形態では、管理サーバ３１は、走行予定日の始業時間前に、バッテリ交換計画生成処理を実行する。

以下、バッテリ交換計画生成処理の詳細について説明する。以下では、簡略化のため、物流トラックＥＶの運行が開始される前には、バッテリ交換ステーション１３にストックされたバッテリ２１は全て満充電されているものとする。

プロセッサ３１Ａは、バッテリ交換計画生成処理の最初のステップＳＴ１０２において、入力装置３１Ｄからの物流トラックシステム５を運用する運用者からの入力を受け付けて、物流トラックＥＶそれぞれに対する受付情報を取得する。図５には、受付情報の例が示されている。受付情報には、物流トラックＥＶそれぞれの識別符号（トラックＩＤ）と、ルート（出発地及び目的地）や出発時刻が関連付けて保持されている。受付情報には、その他、出発地において積載すべき荷物に係る情報、目的地において荷下しすべき荷物に係る情報等が含まれていてもよい。本実施形態では、出発地、及び、目的地は、いずれかの物流拠点１１に設定されて、物流トラックＥＶは、図１に示すように、ルート上にはバッテリ交換ステーション１３が設けられ、全ての物流トラックＥＶは必ず１回はバッテリ２１を交換しなければ、目的地まで到達できないものとする。

受付情報の取得が完了すると、プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ１０４を実行する。ステップＳＴ１０４ではまず、プロセッサ３１Ａは、交換ステーションサーバ２７から各バッテリ交換ステーション１３にストックされたバッテリ２１の数、種類、及び、バッテリ２１それぞれの最大の充電量などのバッテリ情報を取得する。但し、このとき、プロセッサ３１Ａは、バッテリ２１それぞれの充放電回数を取得し、プロセッサ３１Ａは、バッテリ２１ごとに充電できる最大の充電量を取得してもよい。バッテリ情報の取得が完了すると、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ１０６を実行する。

次に、プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ１０６において、受付情報及びバッテリ情報に基づいて、物流トラックＥＶにそれぞれについて、立ち寄り可能なバッテリ交換ステーション１３の組を示す立寄パターンを取得する。ここでいう立ち寄り可能であるとは、バッテリ２１の充電量が不足することなく、物流トラックＥＶが走行するときに、立ち寄ることのできるバッテリ交換ステーション１３を意味している。

図６には、出発地と目的地との間に第１バッテリ交換ステーション１３、第２バッテリ交換ステーション１３の２つが設けられている場合の立寄パターンの例が示されている。但し、簡単のため、出発地、第１、第２バッテリ交換ステーション１３、目的地はそれぞれ概ね等間隔に配置されているものとし、それぞれの間の距離を１区間と記載する。また、図６において、同じ着色が施される欄は、バッテリ交換を行うことなく走行できる区間を示す。

図６の例では、立寄パターンとして、第１バッテリ交換ステーション１３及び第２バッテリ交換ステーション１３のパターンＸ、第１バッテリ交換ステーション１３のパターンＹ、第２バッテリ交換ステーション１３のパターンＺの３パターンが考えられる。但し、１回のバッテリ２１の交換によって、物流トラックＥＶが１区間しか進めない場合は、パターンＹ、Ｚは立ち寄り可能とはみなされず、プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ１０６において、パターンＸのみを立寄パターンとして取得する。

プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ１０６において、記憶装置３１Ｃに記憶されたバッテリ交換ステーション１３間の距離と、物流トラックＥＶごとの単位走行距離あたりの消費電力量とに基づいて、バッテリ２１の充電量の減少量を推定し、バッテリ２１の充電量が不足することがなく、立ち寄り可能なバッテリ交換ステーション１３の組を、立寄パターンとして取得するとよい。その他、プロセッサ３１Ａは、受付情報に基づいて、物流トラックＥＶに出発地において積載される荷物の積載量を算出し、その積載量に基づいて、バッテリ２１の充電量が不足することがなく、立ち寄り可能なバッテリ交換ステーション１３の組を、立寄パターンとして取得するとよい。また、プロセッサは、バッテリ２１それぞれの充放電回数や、バッテリ２１それぞれの放電特性に基づいて充電できる最大の電力量（充電量）を推定し、推定された充電できる最大の電力量に基づいて、立寄パターンを取得してもよい。これにより、消費電力量や積載量、放電特性、充放電回数、充電できる最大の充電量等、バッテリ２１それぞれの特性や、物流トラックＥＶそれぞれの特性等を考慮した適切な立寄パターンが取得できる。

物流トラックＥＶそれぞれについて全ての立寄パターンを取得すると、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ１０８を実行する。

プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ１０８において、物流トラックＥＶごとに１つずつ対応する立寄パターンを組み合わせた仮交換計画を全て取得する。

図７には、図６と同様、出発地と目的地との間に第１バッテリ交換ステーション１３、第２バッテリ交換ステーション１３の２つが設けられている場合の仮交換計画の例が示されている。物流トラックＥＶ１が、１回のバッテリ２１の交換によって、１区画走行することができ、物流トラックＥＶ２が１回のバッテリ２１の交換によって、２区画以上走行できる場合には、ステップＳＴ１０８において、プロセッサ３１Ａは、図７に示す（Ａ）～（Ｃ）の３種類の仮交換計画を取得する。

その後、プロセッサ３１Ａは、仮交換計画のそれぞれに対して、バッテリ２１がバッテリ交換ステーション１３において不足しない仮交換計画を交換計画候補として取得する。

第１バッテリ交換ステーション１３に、２つのバッテリ２１がストックされ、第２バッテリ交換ステーション１３に、２つのバッテリ２１がストックされているときには、プロセッサ３１Ａは（Ａ）～（Ｃ）の３種類の仮交換計画を全て交換計画候補として取得する。

一方、第１バッテリ交換ステーション１３には、１つのバッテリ２１がストックされ、第２バッテリ交換ステーション１３には、２つのバッテリ２１がストックされているときには、仮立寄計画（Ｂ）、（Ｃ）ではそれぞれ、第１バッテリ交換ステーション１３においてバッテリ２１が不足すると判定され、プロセッサ３１Ａは仮立寄計画（Ａ）を交換計画候補として取得する。

プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ１０８において、バッテリ交換ステーション１３においてバッテリ２１が不足しない交換計画候補が取得できたときには、ステップＳＴ１１０を、そうでない場合は、ステップＳＴ１１２を実行する。

プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ１１０において、それぞれの交換計画候補について、バッテリ２１の交換回数の合計を取得し、バッテリ２１の交換回数の合計が最も少ない交換計画候補を選択して、その中から任意の一つをバッテリ交換計画として抽出する。

プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ１０８において、図７の（Ａ）～（Ｃ）の３種類の交換計画候補を取得した場合、バッテリ交換回数の最も少ない（Ａ）及び（Ｂ）を選択し、そのいずれか一方（例えば、交換計画候補（Ａ））をバッテリ交換計画として抽出する。抽出が完了すると、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ１１４を実行する。

プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ１１２において、バッテリ交換ステーション１３においてストックされたバッテリ２１が不足しない組み合わせを抽出することができないことを示す信号、すなわち、抽出不可であることを示す信号を、管理サーバ３１の表示装置３１Ｅに出力する。これにより、表示装置３１Ｅは、バッテリ２１の移動が必要である旨の表示を行う。これによって、管理拠点１５に滞在する管理者は、バッテリ２１の移動が必要となることを理解することができる。

プロセッサ３１Ａは、その他、ステップＳＴ１１２において、仮交換計画それぞれに対して、不足したバッテリ２１の数と、バッテリ２１が不足したバッテリ交換ステーション１３に係る情報とを取得する。その後、プロセッサ３１Ａは、不足したバッテリ２１の数の最も少ない仮交換計画の組み合わせを抽出し、その仮交換計画において不足したバッテリ２１の数と、バッテリ２１が不足したバッテリ交換ステーション１３に係る情報とを、管理サーバ３１の表示装置３１Ｅに表示するとよい。表示が完了すると、プロセッサ３１Ａは、バッテリ交換計画生成処理を終える。

プロセッサ３１ＡはステップＳＴ１１４において、バッテリ交換計画から、それぞれの物流トラックＥＶが立ち寄るべきバッテリ交換ステーション１３の組を取得して、その組を示す情報を物流トラックＥＶそれぞれに搭載されたナビゲーション装置２３に送信する。これにより、ナビゲーション装置２３には、物流トラックＥＶが立ち寄るべきバッテリ交換ステーション１３の組が表示され、運転者はそのバッテリ交換ステーション１３に立ち寄りつつ、物流トラックＥＶをルートに沿って走行させる。プロセッサ３１Ａはこのとき、バッテリ交換ステーション１３の組み合わせと、ルートとに基づいて、ナビゲーション装置２３それぞれに対して、対応する物流トラックＥＶのバッテリ交換ステーション１３への到着目標時刻や、出発目標時刻などを送信し、ナビゲーション装置２３は、到着目標時刻や、出発目標時刻などを表示してもよい。送信が完了すると、プロセッサ３１Ａは、バッテリ交換計画生成処理を終える。

このように、管理サーバ３１はプロセッサ３１Ａを備え、バッテリ交換計画生成処理を実行することによって、バッテリ交換計画を出力するバッテリ交換計画システムを構成する。

次に、バッテリ交換計画生成システム１の効果について説明する。一つの出発地から一つの目的地に向けて複数台の物流トラックＥＶを走行させる必要がある場合がある。この場合には、それぞれの物流トラックＥＶのバッテリ交換回数を最小限にするように、物流トラックＥＶを走行させると、同じタイミングでバッテリ２１の交換が必要となり、一つのバッテリ交換ステーション１３にバッテリ２１の交換を要する物流トラックＥＶが集中することになる。これにより、バッテリ交換ステーション１３のバッテリ２１が不足するという問題が生じることが考えられる。

以下では、一つの出発地から一つの目的地に向けて４台の物流トラックＥＶ１～ＥＶ４を走行させた例について、図８を参照して説明する。出発地と目的地との間には、出発地側から順に第１～第５バッテリ交換ステーション１３が設けられている。簡単のため、出発地、第１～第５バッテリ交換ステーション１３、目的地はそれぞれ概ね等間隔に配置されているものとし、それぞれの間の距離を１区間と記載する。例えば、出発地から第２バッテリ交換ステーション１３までの距離は２区間となる。

荷物の積載量の違いや、単位距離当たりの消費電力量の差などによって、物流トラックＥＶ１はバッテリ２１が満充電の状態で４区間走行でき、物流トラックＥＶ２～ＥＶ４は、バッテリ２１が満充電の状態で２区間走行できるものとする。図８では、１回のバッテリ２１の充電によって走行できる距離をそれぞれ電費として記載した。

第１～第５バッテリ交換ステーション１３にはそれぞれバッテリ２１が満充電の状態で２つ用意されており、交換された後のバッテリ２１の充電や、バッテリ交換ステーション１３の間でのバッテリ２１の移動、バッテリ交換ステーション１３へのバッテリ２１の供給等についても、考慮しないものとする。

図８には、プロセッサ３１Ａが、バッテリ交換計画取得処理のステップＳＴ１０２、ステップＳＴ１０４、ステップＳＴ１０６を順に実行した後、ステップＳＴ１０８において取得した４つの仮交換計画の例（以下、仮交換計画Ｐ～Ｓ）がそれぞれ示されている。

仮交換計画Ｐでは、物流トラックＥＶ１は、出発地から４区間進み、第４バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行う。物流トラックＥＶ２～ＥＶ４はそれぞれ、出発地から２区間進んだ第２バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換をした後、２区間進み、第４バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行う。

仮交換計画Ｑでは、物流トラックＥＶ１は、出発地から３区間進み、第３バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行う。物流トラックＥＶ２～ＥＶ４はそれぞれ、出発地から２区間進んだ第２バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換した後、２区間進み、第４バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行う。

仮交換計画Ｒにおいて、物流トラックＥＶ１は、出発地から３区間進み、第４バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行う。物流トラックＥＶ２、ＥＶ３の走行経路はそれぞれ、出発地から２区間進んだ第２バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行った後、２区間進み、第４バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行う。物流トラックＥＶ４は、出発地から１区間進んだ第１バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換した後、２区間進み、第３バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行い、更に、２区間進んだ後、第５バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行う。

仮交換計画Ｓにおいて、物流トラックＥＶ１は、出発地から３区間進み、第４バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行う。物流トラックＥＶ２はそれぞれ、出発地から２区間進んだ第２バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行った後、２区間進み、第４バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行う。物流トラックＥＶ３、ＥＶ４はそれぞれ、出発地から１区間進んだ第１バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行った後、２区間進み、第３バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行い、更に、２区間進んだ後、第５バッテリ交換ステーション１３でバッテリ２１の交換を行う。

ステップＳＴ１０８において、プロセッサ３１Ａは、仮交換計画Ｐ～Ｓを含むすべての仮交換計画から、バッテリ交換ステーション１３においてバッテリ２１が不足しないものを抽出し、交換計画候補とする。

仮交換計画Ｐ及びＱではそれぞれ、第２バッテリ交換ステーション１３において、バッテリ２１が３つ必要となることから、少なくとも第２バッテリ交換ステーション１３ではバッテリ２１が不足する。一方、仮交換計画Ｒ及びＳではそれぞれ、バッテリ交換ステーション１３それぞれにおいて、２以下のバッテリ２１のみが必要であることから、バッテリ２１が不足しない。

よって、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ１０８において、仮交換計画Ｒ及びＳを交換計画候補として取得し、ステップＳＴ１１０を実行する。以下、交換計画候補として抽出された仮交換計画Ｒを交換計画候補ｒ、交換計画候補として抽出された仮交換計画Ｓを交換計画候補ｓと記載する。

ステップＳＴ１１０において、プロセッサ３１Ａは、バッテリ２１の交換回数の合計が最も少ない交換計画候補を選択する。例えば、交換計画候補ｒはバッテリ２１の交換回数の合計が８であり、交換計画候補ｓはバッテリ２１の交換回数の合計が９である。よって、ステップＳＴ１０８において、プロセッサ３１Ａが交換計画候補ｒ及び交換計画候補ｓとを取得した場合、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ１１０において、バッテリ２１の交換回数の合計が少ない交換計画候補ｒを選択して、バッテリ交換計画として抽出する。その後、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ１１４において、バッテリ交換計画（交換計画候補ｒ）に含まれるバッテリ交換ステーション１３の組それぞれに係る情報を、対応する物流トラックＥＶ１～４のナビゲーション装置２３に送信する。これにより、ナビゲーション装置２３には、物流トラックＥＶが立ち寄るべきバッテリ交換ステーション１３の組が表示され、運転者はそのバッテリ交換ステーション１３に立ち寄りつつ、物流トラックＥＶをルートに沿って走行させる。

これにより、バッテリ交換ステーション１３において、バッテリ２１が不足することがなく、且つ、バッテリ２１の交換回数の少ないバッテリ交換計画に沿って、物流トラックＥＶを走行させることができる。よって、物流トラックＥＶを運転する運転者のバッテリ２１の交換のための待機時間を低減することができるため、バッテリ交換計画生成システム１によって効率的に物流トラックＥＶの運用を行うことが可能となる。

ステップＳＴ１０６における全走行経路の取得、ステップＳＴ１０８における組み合わせの取得には、公知の再帰的コーディングを用いてもよい。また、計算量を削減するため、公知の近似手法、例えば、山登り法、アニーリング法、遺伝的アルゴリズム法で近似的な最適解を求めてもよい。

また、ステップＳＴ１０６において、プロセッサ３１Ａは、所定の物流トラックＥＶ（固定便の物流トラックＥＶ）の立寄パターンを、予め定められたバッテリ交換ステーション１３を必ず含むように構成してもよい。

管理サーバ３１のプロセッサ３１Ａは、図９に示すバッテリ予約管理情報を表示してもよい。バッテリ予約管理情報には、バッテリ２１の所在地、充電回数、及び、満充電容量が含まれるとよい。また、バッテリ予約管理情報には、バッテリ交換計画に従って走行したときに使用が予定されている（すなわち使用が予約されている）日時や、交換が予定されているバッテリ交換ステーション１３名、交換先の物流トラックＥＶの名称やＩＤ等が含まれているとよい。

管理サーバ３１のプロセッサ３１Ａはバッテリ交換計画を生成した後、バッテリ交換計画をバッテリ交換ステーション１３に設けられた交換ステーションサーバ２７に送信してもよい。また、プロセッサ３１Ａは、バッテリ交換計画生成処理において、複数のバッテリ交換ステーション１３のそれぞれにおける交換用のバッテリ２１の需要数を予測し、交換用のバッテリ２１の需要数、及び、交換可能なバッテリ２１の数から交換用のバッテリ２１の過不足を予測してもよい。

交換ステーションサーバ２７のプロセッサ２７Ａは、例えば、図１０に示すバッテリ員数管理情報を生成し、モニタに表示可能であるとよい。バッテリ員数管理情報には、対応するバッテリ交換ステーション１３において、時間帯ごとにストックされるバッテリ２１の総数、満充電のバッテリ２１の数、及び、充電中のバッテリ２１の数が含まれているとよい。また、バッテリ員数管理情報には、対応するバッテリ交換ステーション１３において、対応する時間帯に交換されると予測されるバッテリ２１の数、不足すると予測されるバッテリ２１の数、使用可能なバッテリ２１の残数、その他、補充されるべきバッテリ２１の数等が含まれているとよい。なお、交換ステーションサーバ２７のプロセッサ２７Ａの代わりに、管理サーバ３１のプロセッサ３１Ａがバッテリ員数管理情報を生成して、これを交換ステーションサーバ２７に送信するように構成されていてもよい。

交換ステーションサーバ２７のプロセッサ２７Ａは、その他、図１１に示す交換設備管理情報を生成し、モニタに表示可能であるとよい。交換設備管理情報には、時間帯ごとの、交換ステーションサーバ２７におけるバッテリ２１の交換予測数と、交換ピットそれぞれの予約情報とが含まれているとよい。交換ピットの予約情報には、例えば、交換作業を行う作業者名、交換作業を行う物流トラックＥＶ名やＩＤ、交換されるバッテリ２１のＩＤ等が含まれているとよい。なお、交換ステーションサーバ２７のプロセッサ２７Ａの代わりに、管理サーバ３１のプロセッサ３１Ａが交換設備管理情報を生成して、これを交換ステーションサーバ２７に送信するように構成されていてもよい。

プロセッサ３１Ａは、図１２に示すバッテリ補充・回収車スケジュール管理情報（またはバッテリ移動計画）を生成するとよい。バッテリ補充・回収車スケジュール管理情報（またはバッテリ移動計画）は、バッテリ２１の過不足を補填するように、バッテリ２１の不足が予測されるバッテリ交換ステーション１３に他のバッテリ交換ステーション１３又はバッテリ点検ステーション１７から交換用のバッテリ２１を届けるための管理情報またはバッテリ移動計画である。その後、プロセッサ３１Ａは、取得したバッテリ補充・回収車スケジュール管理情報（またはバッテリ移動計画）に基づいて、管理サーバ３１の表示装置３１Ｅに、交換用のバッテリ２１の不足が予測されるバッテリ交換ステーション１３に他のバッテリ交換ステーション１３又はバッテリ点検ステーション１７から交換用のバッテリ２１を届けるように表示を行うとよい。この場合には、プロセッサ３１Ａは、バッテリ移動計画を、バッテリ補充・回収車１９を運転する運転者が保持するスマートフォンや、バッテリ補充・回収車１９に搭載されたナビゲーション装置２３に送信し、運転者に通知をおこなうように構成されていてもよい。

点検ステーションサーバ３３には、図１２に示すバッテリ補充・回収車スケジュール管理情報を表示装置３３Ｄ（モニタ）に表示可能であるとよい。バッテリ補充・回収車スケジュール管理情報には、送出情報、搬入情報、バッテリ交換ステーション情報、及び、バッテリ補充・回収車情報が含まれる。送出情報には、バッテリ２１が送り出されるバッテリ点検ステーション名（「工場１」など）と、送り出されるバッテリ２１のＩＤとが含まれる。搬入情報には、バッテリ２１が搬入されるバッテリ点検ステーション名（「工場１」など）と、搬入されるバッテリ２１のＩＤとが含まれるよい。バッテリ交換ステーション情報は、バッテリ交換ステーション名（又は、バッテリ交換ステーション１３に対応するＩＤ）が含まれているとよい。バッテリ補充・回収車情報には、バッテリ補充・回収車名（又は、対応するＩＤ）が含まれているとよい。バッテリ補充・回収車１９は、送出情報に基づいて、バッテリ点検ステーション１７からバッテリ２１を積み、搬出情報に基づいて、バッテリ点検ステーション１７にバッテリ２１を搬入する。また、バッテリ補充・回収車１９は、バッテリ交換ステーション１３に送出情報に含まれるものの、搬出情報には含まれないバッテリ２１を、バッテリ交換ステーション情報に対応するバッテリ交換ステーション１３に届けるとともに、搬出情報には含まれるものの、送出情報には含まれないバッテリ２１を、バッテリ交換ステーション１３から回収する。

＜＜第２実施形態＞＞
第２実施形態に係るバッテリ交換計画生成システム５１は、第１実施形態と同様に、バッテリ交換計画生成方法を行うため、バッテリ交換計画取得処理を行って、物流トラックＥＶごとのバッテリ交換計画を生成する。但し、第２実施形態に係るバッテリ交換計画生成システム５１は、更に、バッテリ交換ステーション１３へのバッテリ２１の追加や、バッテリ２１の引き上げ等のバッテリ移動計画を取得する。以下、第２実施形態に係るバッテリ交換計画取得処理の詳細について、図１３を参照して説明する。

バッテリ交換計画取得処理の最初のステップＳＴ２０２において、第１実施形態と同様に、プロセッサ３１Ａは、入力装置３１Ｄからの物流トラックシステム５を運用する運用者からの入力を受け付けて、物流トラックＥＶそれぞれに対する受付情報を取得する。取得が完了すると、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ２０４を実行する。

ステップＳＴ２０４において、プロセッサ３１Ａは、第１実施形態のＳＴ１０６と同様の処理を行い、物流トラックＥＶにそれぞれについて、立ち寄り可能なバッテリ交換ステーション１３の組を示す立寄パターンを取得する。このとき、プロセッサ３１Ａは、第１実施形態のＳＴ１０４と同様に、バッテリ交換ステーション１３にストックされたバッテリ２１のバッテリ情報を取得し、バッテリ交換ステーション１３にストックされたバッテリ２１の数やその特性、バッテリ交換ステーション１３設備、人員空き状況等も考慮して、バッテリ交換ステーション１３に立ち寄ることのできる立寄パターンを物流トラックＥＶごとに取得する。物流トラックＥＶそれぞれに対して立寄パターンを取得すると、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ２０６を実行する。

ステップＳＴ２０６において、プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ２０４において取得した立寄パターンを用いて、立寄パターンの組み合わせた全ての仮交換計画を生成する。次に、プロセッサ３１Ａは、仮交換計画それぞれに対して、交換ステーションにおいてバッテリ２１が交換される時間帯、充電完了予定のバッテリ２１、交換設備、人員などを割付けする。割付が完了すると、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ２０８を実行する。

ステップＳＴ２０８において、プロセッサ３１Ａは、仮交換計画それぞれに対して、バッテリ交換ステーション１３にストックされたバッテリ２１、設備、人員状況を考慮して、バッテリ交換ステーション１３においてバッテリ２１が交換される時間帯において、バッテリ２１の交換が可能であるかなどの分析を行う。プロセッサ３１Ａは分析に基づいて、バッテリ２１の交換回数の総和が最も少なく、物流トラックＥＶがそれぞれ走行可能であり、且つ、バッテリ２１が不足する時間帯の最も少ない仮交換計画を、バッテリ交換計画として取得する。バッテリ交換計画の取得が完了すると、プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ２１０を実行する。

ステップＳＴ２１０において、プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ２０８において取得したバッテリ交換計画において、バッテリ２１が不足している時間帯があるか否かの判定を行う。バッテリ２１が不足している時間帯がある場合には、ステップＳＴ２１２を、ない場合には、ステップＳＴ２１４を実行する。

ステップＳＴ２１２において、プロセッサ３１Ａは、近隣のステーションの余裕状況も加味しながら、バッテリ交換計画においてバッテリ２１が不足している時間帯のあるバッテリ交換ステーション１３の交換ステーションサーバ２７に通知を行う。交換ステーションサーバ２７は、バッテリ交換ステーション１３の作業者に、バッテリ２１を要する時間帯より前までに、近隣のステーションの等からバッテリ２１の供給を受けるように指示する通知を行う。作業者は通知に基づいて、バッテリ２１の移動が可能であるかの調整を行い、交換ステーションサーバ２７にバッテリ２１の移動予定を入力する。交換ステーションサーバ２７は、バッテリ２１の移動予定を管理サーバ３１に送信する。管理サーバ３１はバッテリ２１の移動予定を受信すると、プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ２１４を実行する。

プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ２１４において、バッテリ２１の移動予定の情報を受信すると、バッテリ２１の移動予定に沿ってバッテリ２１が移動された場合に、物流トラックＥＶが走行予定に従って走行する前に、バッテリ交換ステーション１３それぞれにストックされる予定のバッテリ２１の数を見積もる。その他、プロセッサ３１Ａは、バッテリ交換ステーション１３それぞれにストックされる予定のバッテリ２１の種類や特性を見積もってもよい。見積が完了すると、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ２０４を実行する。

プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ２１４において、バッテリ交換ステーション１３それぞれにおいて、バッテリ２１に余裕がある時間帯があるか否かの判定を行う。余裕がある時間帯がある場合にはステップＳＴ２１６を、ない場合にはステップＳＴ２１８を実行する。

プロセッサ３１ＡはステップＳＴ２１６において、近隣のステーションの不足状況も加味しながら、バッテリ２１に余裕がある時間帯のあるバッテリ交換ステーション１３の交換ステーションサーバ２７に通知を行う。通知を受けた交換ステーションサーバ２７は、バッテリ交換ステーション１３の作業者に、バッテリ２１を他のバッテリ交換ステーション１３に移動することができる旨の通知を行う。作業者は通知に基づいて、バッテリ２１の移動が可能であるかの調整を行い、交換ステーションサーバ２７にバッテリ２１の移動予定を入力する。交換ステーションサーバ２７は、バッテリ２１の移動予定を管理サーバ３１に送信する。管理サーバ３１はバッテリ２１の移動予定を受信すると、プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ２２０を実行する。

プロセッサ３１ＡはステップＳＴ２１８において、バッテリ交換計画から、それぞれの物流トラックＥＶが立ち寄るべきバッテリ交換ステーション１３の組を取得して、その組を示す情報を物流トラックＥＶそれぞれに搭載されたナビゲーション装置２３に送信する。これにより、ナビゲーション装置２３には、物流トラックＥＶが立ち寄るべきバッテリ交換ステーション１３の組が表示され、運転者はそのバッテリ交換ステーション１３に立ち寄りつつ、物流トラックＥＶをルートに沿って走行させる。このとき、ナビゲーション装置２３には、バッテリ交換ステーション１３において交換するバッテリ２１に係る情報や、バッテリ交換ステーション１３にストックされたバッテリ２１に係る情報が表示されてもよい。これにより、運転者がバッテリ交換ステーション１３にストックされたバッテリ２１の情報を把握することができる。

プロセッサ３１Ａは、ステップＳＴ２２０において、バッテリ２１の移動予定の情報を受信すると、バッテリ２１の移動予定に沿ってバッテリ２１が移動された場合に、物流トラックＥＶが走行予定に従って走行する前に、バッテリ交換ステーション１３それぞれにストックされる予定のバッテリ２１の数を見積もる。その他、プロセッサ３１Ａは、バッテリ交換ステーション１３それぞれにストックされる予定のバッテリ２１の種類や特性を見積もってもよい。見積が完了すると、プロセッサ３１ＡはステップＳＴ２１８を実行する。

このように、第２実施形態に係るバッテリ交換計画生成システム５１は、ＳＴ２０８において、バッテリ２１の交換回数の総和が最も少なく、物流トラックＥＶがそれぞれ走行可能であり、且つ、バッテリ２１が不足する時間帯の最も少ない仮交換計画を、バッテリ交換計画として取得する。よって、バッテリ交換計画生成システム５１によって、バッテリ２１の交換に要する合計時間を短いバッテリ交換計画を生成するシステムが提供できる。

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。

上記実施形態では、管理サーバ３１のプロセッサ３１Ａがバッテリ交換計画を生成するように構成されていたが、他のプロセッサ（交換ステーションサーバ２７のプロセッサ２７Ａ等）と協働して、バッテリ交換計画を生成するように構成されていてもよい。なお、上記実施形態で説明した管理サーバ３１のプロセッサ３１Ａ（および／または交換ステーションサーバ２７のプロセッサ２７Ａ）の機能は、専用のＩＣ（integrated circuit）、ＬＳＩ（large-scale integration）などの物理的な回路として実現することもでき、また、これらの機能は、ソフトウェアが汎用のプロセッサおよび周辺のデバイスに実行させることにより実現することもできる。

上記実施形態では、バッテリ交換ステーション１３はルート上に設けられていたが、このルート上とは、バッテリ交換ステーション１３がルート上の道路に面するように設けられている場合には限定されず、例えば、バッテリ交換ステーション１３が若干ルートからそれた位置に設けられていてもよい。

上記実施形態では、物流トラックＥＶが走行するルートは概ね同一である例を示したが、これには限定されず、物流トラックＥＶが走行するルートは、バッテリ交換ステーション１３を共有するルートであれば、いかなる態様であってもよい。

上記実施形態では、物流トラックシステム５に一つの管理拠点１５が設けられている例を示したが、この態様には限定されず、管理拠点１５が複数設けられていてもよい。また、バッテリ交換計画生成システム１、５１は複数の管理者（管理業者）によって共有されてもよい。

上記実施形態では、交換ステーションサーバ２７、拠点サーバ３０、管理サーバ３１、および点検ステーションサーバ３３は、それぞれバッテリ交換ステーション１３、物流拠点１１、管理拠点１５、およびバッテリ点検ステーション１７に設けられている例（オンプレミスの構成例）を示したが、この態様には限定されず、これらのサーバは、オンプレミスではなくクラウドの構成としてもよい。さらには、これらのサーバは、オンプレミスとクラウドのハイブリッド（ハイブリッドクラウド）の構成としてもよい。

本開示に係るバッテリ交換計画生成システム１、５１及びバッテリ交換計画生成方法は、搭載されたバッテリ２１を複数のバッテリ交換ステーション１３の少なくとも１つにて交換しつつ、予め設定されたルートに従って走行する複数の配送車両のそれぞれに対して、バッテリ２１の交換を行うべく立ち寄るバッテリ交換ステーション１３を指示するバッテリ交換計画を、配送車両が走行可能であり、且つ、バッテリ交換回数なバッテリ交換計画を生成する効果を有し、バッテリ交換計画生成システム及びバッテリ交換計画生成方法などとして有用である。

１ ：第１実施形態に係るバッテリ交換計画生成システム
５ ：物流トラックシステム
１１ ：物流拠点
１３ ：バッテリ交換ステーション
１５ ：管理拠点
１７ ：バッテリ点検ステーション
１９ ：回収車
２１ ：バッテリ
２３ ：ナビゲーション装置
２５ ：表示装置
２７ ：交換ステーションサーバ
２７Ａ ：プロセッサ
２７Ｂ ：メモリ
２７Ｃ ：記憶装置
２７Ｄ ：入力装置
２７Ｅ ：表示装置
２９ ：ネットワーク
３０ ：拠点サーバ
３０Ａ ：プロセッサ
３０Ｂ ：メモリ
３０Ｃ ：記憶装置
３０Ｄ ：入力装置
３０Ｅ ：表示装置
３１ ：管理サーバ
３１Ａ ：プロセッサ
３１Ｂ ：メモリ
３１Ｃ ：記憶装置
３１Ｄ ：入力装置
３１Ｅ ：表示装置
３３ ：点検ステーションサーバ
３３Ａ ：プロセッサ
３３Ｂ ：メモリ
３３Ｃ ：記憶装置
３３Ｄ ：表示装置
３３Ｅ ：表示装置
５１ ：第２実施形態に係るバッテリ交換計画生成システム
ＥＶ ：物流トラック
ＥＶ１ ：物流トラック
ＥＶ２ ：物流トラック
ＥＶ３ ：物流トラック
ＥＶ４ ：物流トラック
Ｐ ：仮交換計画
Ｑ ：仮交換計画
Ｒ ：仮交換計画
Ｓ ：仮交換計画
ＳＴ１０２ ：ステップ
ＳＴ１０４ ：ステップ
ＳＴ１０６ ：ステップ
ＳＴ１０８ ：ステップ
ＳＴ１１０ ：ステップ
ＳＴ１１２ ：ステップ
ＳＴ１１４ ：ステップ
ＳＴ２０２ ：ステップ
ＳＴ２０４ ：ステップ
ＳＴ２０６ ：ステップ
ＳＴ２０８ ：ステップ
ＳＴ２１０ ：ステップ
ＳＴ２１２ ：ステップ
ＳＴ２１４ ：ステップ
ＳＴ２１６ ：ステップ
ＳＴ２１８ ：ステップ
ＳＴ２２０ ：ステップ
Ｘ ：パターン
Ｙ ：パターン
Ｚ ：パターン
ｒ ：交換計画候補
ｓ ：交換計画候補

Claims (8)

1. 搭載されたバッテリを複数のバッテリ交換ステーションの少なくとも１つにて交換しつつ、予め設定されたルートに従って走行する複数の配送車両のそれぞれに対して、前記バッテリの交換を行うべく立ち寄る前記バッテリ交換ステーションを指示するバッテリ交換計画を生成するバッテリ交換計画生成システムであって、
   前記バッテリ交換計画を生成するための処理を実行するプロセッサを備え、
   前記プロセッサは、
   前記バッテリ交換ステーションにストックされた前記バッテリの数を取得し、
   前記配送車両にそれぞれについて、立ち寄り可能な前記バッテリ交換ステーションの組を示す立寄パターンを取得し、
   前記立寄パターンの組み合わせを構成することによって、前記バッテリ交換計画を、前記バッテリ交換ステーションにおいて前記バッテリが不足することなく、前記配送車両がそれぞれ走行でき、且つ、前記配送車両において行われる前記バッテリの交換回数の前記配送車両についての総和が最小となるように生成するバッテリ交換計画生成システム。
2. 前記プロセッサは、
   全ての前記立寄パターンの前記組み合わせから、前記バッテリ交換ステーションにおいてストックされた前記バッテリが不足しない前記組み合わせを抽出し、
   抽出された前記組み合わせの中から、前記バッテリの前記交換回数が最小となる前記組み合わせを選択して前記バッテリ交換計画を生成する請求項１に記載のバッテリ交換計画生成システム。
3. 前記プロセッサは、前記バッテリ交換ステーションにおいてストックされた前記バッテリが不足しない前記組み合わせを抽出することができない場合には、抽出不可であることを示す信号を出力する請求項１又は請求項２に記載のバッテリ交換計画生成システム。
4. 前記バッテリ交換ステーションの間の距離と、前記配送車両それぞれの単位走行距離あたりの消費電力量とを記憶する記憶装置を更に備え、
   前記プロセッサは、前記距離と前記消費電力量とに基づいて、前記立寄パターンを取得する請求項１～請求項３のいずれか１つの項に記載のバッテリ交換計画生成システム。
5. 前記プロセッサは、前記バッテリそれぞれの充放電回数に基づいて、充電できる最大の電力量を推定し、充電できる最大の前記電力量に基づいて、前記立寄パターンを取得する請求項１～請求項４のいずれか１つの項に記載のバッテリ交換計画生成システム。
6. 前記プロセッサは、前記配送車両の積載量を取得し、前記積載量に基づいて、前記立寄パターンを取得する請求項１～請求項５のいずれか１つの項に記載のバッテリ交換計画生成システム。
7. 前記バッテリ交換ステーションに設けられ、前記バッテリ交換ステーションにストックされた前記バッテリに係る情報を取得可能なサーバを含み、
   前記配送車両は前記サーバに通信可能な端末を備える請求項１～請求項６のいずれか１つの項に記載のバッテリ交換計画生成システム。
8. 搭載されたバッテリを複数のバッテリ交換ステーションの少なくとも１つにて交換しつつ、予め設定されたルートに従って走行する複数の配送車両のそれぞれに対して、前記バッテリの交換を行うべく立ち寄る前記バッテリ交換ステーションを指示するバッテリ交換計画を生成するバッテリ交換計画生成方法であって、
   コンピュータが、
   前記バッテリ交換ステーションに予めストックされた前記バッテリの数を取得し、
   前記配送車両にそれぞれについて、立ち寄り可能な前記バッテリ交換ステーションの組を示す立寄パターンを取得し、
   前記立寄パターンの組み合わせを構成することによって、前記バッテリ交換計画を、前記バッテリ交換ステーションにおいてストックされた前記バッテリが不足することなく、前記配送車両がそれぞれ走行でき、且つ、前記配送車両において行われる前記バッテリの交換回数の前記配送車両についての総和が最小となるように生成するバッテリ交換計画生成方法。