JPH02182572A - 交通システム運行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、鉄道等のダイヤに基づいて、車両等を用いて
乗客等を輸送する交通システムにおける、運行を制御す
る装置に関するものである。

（従来の技術） 鉄道、バス、モルレール等の乗客、貨物を輸送するほと
んどの交通システムは、定められたダイヤに基づいて運
行されている。即ち、平日用、休日用というように通常
時のダイヤが予め設定されており、その固定された時刻
に基づいて運行されている。ところが盆休暇、正月等の
観光、帰省客が増大する特定の時期や、コンサート等の
催物の開催が行われる場合は、特別な需要の増大が期待
されるため、鉄道を例にとると、臨時に不定期な列車を
計画し、運行する必要が生じる。このような場合は一般
に、臨時列車等の運行口よりもかなり以前の時期に需要
予測を行って、予め臨時ダイヤを設定して固定しておく
ことが行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、現実にはこのような需要は、日々の環境条件の
変化に伴って、当日には変動が生じる場合が多い。例え
ば催物の開始又は終了時刻の変更、当日の天候、駅付近
の企業や学校等の移転、駅周辺の交通事情、あるいは他
の交通手段の不通、欠航等による影響を受けて乗客の数
が予想よりも大幅に増加又は減少することも少なくない
。

これに対し従来の運行制御装置は、臨時ダイヤも通常ダ
イヤと同様にかなり以前から設定して固定しているため
、特定の列車は極端に混雑しているにもかかわらず他の
列車は空車に近い状態であるというように、各列車毎の
乗客率に格差が生じていた。このため乗客率が高すぎた
場合には利用者の不満を招き、逆に低すぎた場合には運
行経費に無駄が生じるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑み、日々の環境条件の変化に伴い
需要予測を随時適確に行い、臨時列車を運行する最適な
ダイヤを設定することにより、各列車毎の乗客率の格差
をなくし、利用者の不満や不信感、あるいは運行経費に
無駄が生じるのを防止し得る交通システム運行制御装置
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の交通システム運行制御装置は、設定されたダイ
ヤに基づいて輸送手段を移動させる交通システムの運行
を、需要の予測を行って制御する交通システム運行制御
装置において、前記需要に変化を与える環境条件を示す
データを入力する環境条件データ入力部と、入力された
前記環境条件データを記憶する環境条件データ記憶部と
、前記環境条件データと前記需要の変化との間に成立す
る因果関係の法則を示す需要予測知識を記憶する需要予
測知識記憶部と、前記需要予測知識記憶部に記憶されて
いる需要予測知識に基づいて、前記環境条件データ記憶
部に記憶されている前記環境条件データを用いて前記需
要の予測をするための推論を行い、その結果である需要
予測値を出力する需要予測推論部と、出力された前記需
要予測値を記憶する需要予測Ｉｉａ記憶部と、設定済み
の通常時ダイヤと、新たに設定可能な臨時ダイヤとに関
するデータが記憶されているダイヤデータ記憶部と、前
記需要予測値記憶部に記憶されている前記需要予測値に
基づいて、前記環境条件の影響を受けるそれぞれの前記
輸送手段毎の需要予測値を求め、この値の相互間の差が
最も小さくなるように、前記ダイヤデータ記憶部に記憶
されている前記臨時ダイヤのうち最適な臨時ダイヤを選
択する最適臨時ダイヤ選択部と、選択された最適な臨時
ダイヤと設定済みの通常時ダイヤとに基づいて運行の制
御を行う運行制御部とを備えたことを特徴としている。

（作　用） 環境条件データ入力部から入力され環境条件データ記憶
部に記憶されている環境条件データを用い、需要予測知
識記憶部に記憶されている需要予測知識に基づいて需要
子Ｄ１の推論を需要予測部において行なって需要予測値
を求め、この需要予測値に基づいて前記輸送手段毎の需
要予測値を求め、この値の相互間の差が最も小さくなる
ように、ダイヤデータ記憶部に記憶されている臨時デー
タのなかから最適な臨時ダイヤを最適臨時ダイヤ選択部
により選択し、この選択された臨時ダイヤと通常時ダイ
ヤとに基づいて運行の制御が運行制御部により行われる
。

（実施例） 以下、本発明の一実施例による交通システム運行制御装
置について、図面を参照して説明する。

第１図に同装置の構成内容を示す。ここで運行制御部８
は、従来の交通システム運行制御装置においても存在す
るもので、ダイヤのデータが与えられて、列車のポイン
ト切替え等の進路制御、乗客への乗車案内、乗務員への
指令等の、列車の運行に関する制御を、各種の駅制御装
置９に対して行わせるものである。このような運行制御
部８に対して、日々の環境条件の変化に伴って変動する
需要の予測を随時適確に行い、最適な臨時ダイヤを設定
し得る点に本実施例の特徴がある。

環境条件データ人力部１は、操作員がデータ人力を行う
ためのＣＲＴデイスプレィやキーボード等を有し、日々
側々と変わる環境条件データを入力するものであり、環
境条件データ記憶部２は入力された環境条件データを記
憶するものである。

需要予測知識記憶部５は、環境条件と需要の変化との因
果関係の法則を需要予測知識として記憶するもので、需
要予測推論部３はこの需要予測知識と、環境条件データ
とに基づいて需要予測の推論を行うものである。需要予
測値記憶部４は、この結果である需要予測値を記憶する
。ダイヤデータ記憶部７は通常ダイヤと設定可能な臨時
ダイヤとを記憶している。最適臨時ダイヤ選択部６は、
需要予測値記憶部４に記憶されている需要予測値に基づ
いてダイヤデータ記憶部７に記憶されている臨時ダイヤ
のうち最適なダイヤの選択を行うものである。運行制御
部８は選択された臨時ダイヤと通常ダイヤに基づいて、
上述したような運行の制御を行う。

次に、このような装置の動作について説明する。

先ず、環境条件データ人力部ｌに需要に変化をもたらす
環境条件データが入力される。この環境条件データの人
力は、例えば各種催物や付近の企業、学校等の開始又は
終了時刻の日程等については操作員により入力され、当
日の天候等の気象予測については気象観υ）Ｈから直接
オンライン入力される。

このようにして入力された環境条件データは、環境条件
データ記憶部２において新たに入力され、あるいは既に
記憶されているものに関しては更新される。

需要予測知識記憶部５には、予めそれぞれの環境条件と
需要の変化との間に成立する因果関係の法則を示す需要
予測知識が記憶されている。この知識は、次のような条
件部と結果部の二つから成り、成立あるいは不成立を問
う形で表現されている。

条件部（Ｙ日、Ａ劇場で催物があり、その終了の時刻が
Ｔ１参加者がＸ人である。） 結果部（時刻Ｔ＋ａにおいて乗客人員がＸ１人増加し、
時刻Ｔ十βにおいて乗客人員がＸ２人増加する）。

需要予測推論部３において、環境条件データ記憶部２に
記憶されている環境条件データを呼出し、このデータを
参照し９つ、需要予測知識記憶部５に記憶されている需
要予測知識のうち成立しうるちのを探索する。この場合
に、ある仮説部のなかの一つの条件が成立した場合には
、一応成立するとして扱い、残りの他の条件が成立する
か否かについて確認するため、環境条件入力部１に間合
わせる。操作員は求められた条件について回答するかた
ちで不足していたデータを入力する。そして条件部の他
の条件の成立が確認されると、結果部の現象が生じると
判断し、成立が確認されない場合には不成立であるとす
る。このようにして成立する需要予測知識を探索するこ
とによって、需要予測の推論を行い、需要予測値を求め
る。

需要予測値記憶部４は需要予測推論部３が求めた需要予
測値を記憶しておくもので、既に関連有るものが記憶さ
れている場合には、その内容が更新される。

ダイヤデータ記憶部７は、既に設定されている通常ダイ
ヤと、新たに設定可能な幾つかの臨時ダイヤとを記憶し
ている。

最適臨時ダイヤ選択部６は、この設定可能な臨時ダイヤ
のうち、需要予測値記憶部４に記憶されている需要予測
値を用いて最適なダイヤを選択する。この選択は、次の
ようにして行う。

第２図において横軸に時間区間ｔ１、ｔ２゜ｔ３．ｔ４
を、縦軸に始発駅である１駅から順に、２駅、・・・、
■駅、・・・、Ｎ−１駅、Ｎ駅をとる。実線で示された
ａ列車、Ｃ列車、Ｃ列車は既に設定されている通常時ダ
イヤによる定期列車であり、例えばａ列車は１駅を時間
区間ｔｌ内の開始時刻において１駅を出発し、順に２駅
、ｉ駅、Ｎ−１駅モしてＮ駅に到着する。モしてＣ列車
は１駅を時間区間ｔ３内の開始時刻において、Ｃ列車は
時間区間ｔ４内の開始時刻においてそれぞれ出発する。

これに対し、ｂ列車、ｄ列車は、定期列車の間に新たに
設定可能な不定期な臨時列車であり、それぞれ１駅を時
間区間ｔ２内の開始時刻、時間区間ｔ４内の開始時刻に
おいて出発するものである。

但し、ｂ列車とｄ列車は、車両等の都合からいずれか一
方のみ運転が可能であるとする。

このような場合に、最適臨時ダイヤ選択部６において選
択可能なダイヤには、次の３種類がある。

（１）ｂ列車を運転する。

（２）ｄ列車を運転する。

（３）どちらも運転しない。

最適臨時ダイヤ選択部６は需要予測値記憶部４に記憶さ
れている需要予測値を用いて、これらのＢ、　　ｂ、　
　ｃ、　　ｄ、　　Ｃ列車の各区間毎の乗車予測人数を
求め、この人数の相互間の格差が最も小さくなるような
選択を行う。ここで例えばｉ駅での時間区間ｔｋにおい
て、それぞれ乗車予測人数をＸ（ｔｋ％ｉ）、下車子ａ
１１人数をｙ　（ｔｋ、ｉ）とする。これらはいずれも
、需要予測値の単位時間当りの値を、該当時間区間にお
いて総和したものに相当する。

このような場合に、各時間区間毎にある列車に乗車して
いると予測される人数は、該当区間より前までの駅から
乗車した人数の総和から、下車した人数の総和を引いた
ものであるため、ｉ駅と、ｌ＋１駅との間での時間区間
ｔ２における列車すの乗車予測人数Ｖ　（ｂ、ｉ、ｌ＋
１）　は、Ｖ　（ｂ％ｔ、　ｌ＋１）−Σｘ　（ｔｌ、
　ｊ）−Σｙ　（ｔ２、ｊ）となる。

ここで上述のように各列車の各区間毎の乗車人数相互間
の格差が小さい程好ましい。このため、仮に求めるべき
乗車予測人数の最適値をＶｏｐとすると、このＶｏｐに
対する各列車の各区間毎の乗車予測人数の差による分散
２の値（（１式））は最少値をとる。このときのＶｏｐ
が成立しうるように、臨時ダイヤを設定すればよいこと
となる。

Ｚ−ΣΣ（Ｖ　（ｍ、　ｔ、　　ｌ＋１）　−Ｖｏｐ）
　２　／　（ＩＭＩ　・（Ｎ−１））・・・（１） 但し、Ｍはここでの環境条件の変化により乗客人数に影
響のでる列車の集合であり、ここではａ。

ｂ、ｃ、ｄ、Ｃ列車が相当する。ｍはこのＭのうちの一
要素（例えばａ列車）であり、ＩＭＩはＭの要素の数で
ある。

例えば、当初はｂまたはＣの臨時列車を運転する必要が
ない状態であったが、ｉ駅周辺に催物が開催されること
が開催日の直前になって明らかとなり、時間間隔ｔｌ、
駅ｉにおける乗客人数ｘ（ｔｌｓｌ）が大幅に増大する
こととなった場合には、定期列車Ｃの乗車人数が過剰と
なるため、臨時列車すを運転すべきであると判断する。

このようにして、最適臨時ダイヤ選択部６において日々
変化する環境条件に対応して最適な臨時ダイヤが選択さ
れる。

選択された臨時ダイヤはダイヤデータ記憶部７に与えら
れて、新たに記憶又は更新される。そしてこの臨時ダイ
ヤ及び通常時ダイヤの組合わせは実行ダイヤとして、ダ
イヤデータ記憶部７から運行制御部８に最適臨時ダイヤ
選択部６の指示によって与えられる。運行制御部８は実
行ダイヤに基づいて、それぞれの駅制御装置９に対し、
実際の列車の運行に関する制御を行わせる。

このようにして本実施例は、設定可能な臨時ダイヤのう
ち、環境条件の日々の変化に対応して、各列車の乗車人
数の相互間の格差が最も小さくなるように最適な臨時ダ
イヤを随時選択して運行するため、特定の列車のみに乗
客が集中して混雑することによって利用者の不満を招い
たり、乗客率の低い列車を走らせて無駄な経費を生じさ
せることがなく、快適な乗車を効率良く提供することが
できる。

また需要子ＤＪ知識記憶部５において、環境条件と需要
の変化との因果関係を示す雪要予測知志を、他の機能と
独立して記憶保存しているため、試行錯誤を行ってこの
知識のみを変更することにより容易に予測精度を向上さ
せることができる。

尚、本実施例は一例にすぎず、本発明を限定するもので
はない。例えば鉄道に限らずバス、モルレールや船舶、
航空機のダイヤ運行に関しても適用が可能であり、同様
の効果が得られる。

また需要子Ｍ１知識記憶部５が記憶している需要子７１
１ｊ知識の形態は、上述のような条件部と結果部から成
るものには限られず、環境条件と需要の変化との間に成
立する因果関係の法則を示すものであれば、他の形態よ
り成るものであってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の交通システム運行制御装置
は、日々変化する環境条件データを入力し、この環境条
件と需要の変化との間に成立する因果関係から需要の予
測を行い、この予測に基づいて、設定可能な臨時ダイヤ
のなかから、最も各輸送手段毎の需要予測値の相互間の
格差が最も小さくなるように選択して運行することによ
り、各輸送手段毎の乗客率がかたよらず、利用者に対し
快適な輸送を無駄な経費を生じさせることなく提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による交通システム運行制御
装置の構成を示すブロック図、第２図は同装置において
、最適なダイヤの選択を行うための各列車毎の乗客予想
人数を示した説明図である。 １・・・環境条件入力部、２・・・環境条件記憶部、３
・・・需要子Ｄ１准論部、４・・・需要予測値記憶部、
５・・・需要予測知識記憶部、６・・・最適臨時ダイヤ
選択部、７・・・ダイヤデータ記憶部、８・・・運行制
御部、９・・・駅制御装置。 第１　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 設定されたダイヤに基づいて輸送手段を移動させる交通
   システムの運行を、需要の予測を行って制御する交通シ
   ステム運行制御装置において、前記需要に変化を与える
   環境条件を示すデータを入力する環境条件データ入力部
   と、 入力された前記環境条件データを記憶する環境条件デー
   タ記憶部と、 前記環境条件データと前記需要の変化との間に成立する
   因果関係の法則を示す需要予測知識を記憶する需要予測
   知識記憶部と、 前記需要予測知識記憶部に記憶されている前記需要予測
   知識に基づいて、前記環境条件データ記憶部に記憶され
   ている前記環境条件データを用いて前記需要の予測をす
   るための推論を行い、その結果である需要予測値を出力
   する需要予測推論部と、 出力された前記需要予測値を記憶する需要予測値記憶部
   と、 設定済みの通常時ダイヤと、新たに設定可能な臨時ダイ
   ヤとに関するデータが記憶されているダイヤデータ記憶
   部と、 前記需要予測値記憶部に記憶されている前記需要予測値
   に基づいて、前記環境条件の影響を受けるそれぞれの前
   記輸送手段毎の需要予測値を求め、この値の相互間の差
   が最も小さくなるように、前記ダイヤデータ記憶部に記
   憶されている前記臨時ダイヤのうち最適な臨時ダイヤを
   選択する最適臨時ダイヤ選択部と、 選択された最適な前記臨時ダイヤと設定済みの前記通常
   時ダイヤとに基づいて運行の制御を行う運行制御部とを
   備えたことを特徴とした交通システム運行制御装置。