JPH10232991A - 車両運行計画作成方法、装置、車両運行システム、及び記録媒体 - Google Patents
車両運行計画作成方法、装置、車両運行システム、及び記録媒体Info
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- JPH10232991A JPH10232991A JP3412997A JP3412997A JPH10232991A JP H10232991 A JPH10232991 A JP H10232991A JP 3412997 A JP3412997 A JP 3412997A JP 3412997 A JP3412997 A JP 3412997A JP H10232991 A JPH10232991 A JP H10232991A
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Abstract
複数の地点を訪問する車両の運行計画として、2地点間
の、渋滞のような時間帯毎の交通状況に応じた車両の走
行時間の統計値又は予測値に基づく運行計画を作成する
装置を提供する。 【解決手段】 各2地点間の、車両の移動時間の時間帯
別の予測値を、各2地点間を特定するノード番号に対応
付けて格納する所要時間テーブル3と、所要時間テーブ
ル3の予測値を参照して、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、目的関数が最小となる訪問順序の運行計画
を作成する運行計画作成処理部5とを設ける。
Description
送、セールスマンの客先訪問、パトロール等のように、
複数の地点を1台の車両ですべて、又は複数台の車両で
分担して訪問する車両の運行計画を作成する装置、特
に、車両及び各地点に関連する制約を満たし、車両の移
動時間の和を含む目的関数を最小化する運行計画を作成
し、さらには運行計画の訪問経路を表示する車両運行計
画作成装置、車両運行計画作成方法及び車両運行システ
ムに関する。
の車両で分担して、集荷・配送、巡回などを行う場合、
訪問順序は何通りか存在するが、各車両の走行時間が最
小となる順序で訪問することにより搬送コストが抑えら
れる。このとき、最大積載重量、最大積載容量等の車両
に関連する制約、訪問時刻の上限、下限等の訪問に関連
する制約が満たされなければならない。従来、このよう
な制約を満たす最小コストの配車と訪問順序とを探索す
る装置が提案されている(特開平6−290193号、
特開平7−175504号公報など)。
れている装置では、地図データから求まる道路長と車両
の平均走行速度とから標準的な走行時間を算出して作成
した当初の計画に従って車両を運行させながら、時々刻
々変化する渋滞情報のような交通情報をオンラインで取
り込み、道路事情に応じた車両の平均走行速度と道路長
とからその間の走行時間を算出し直し、当初の計画を修
正するようにしている。
は、1日のうちの朝、昼、午後、夕方等の時間帯、曜
日、月、季節、行事等の時期的要素に影響されて変化す
るが、その変化には統計的な傾向が存在する。従って、
時々刻々変化する交通情報を取り込み、その都度、道路
長と走行速度とから走行時間を算出し直して当初の走行
時間を修正するより、例えば交通状況の有する変動傾向
に基づいた統計的な移動時間を記憶しておいて、この移
動時間を当初の運行計画作成に反映する方が、実情に即
した、信頼度の高い運行計画が作成でき、また現場での
利便性が高いと考えられる。しかし、従来、このような
装置は提案されていない。
具体的な訪問経路をユーザに示す場合、画面表示した地
図上に、訪問経路を、目立つ色の線、太線等で表示する
方法が採られている。このような訪問経路の表示におい
て、例えば、経路の一部に同一道路の往復が含まれ、経
路が重なっている場合、また経路が交差している場合、
どちらの経路を先に辿るべきであるのかがユーザにとっ
て不明である。
になされたものであって、車両の移動時間に大きな影響
を与える渋滞のような交通事情には、1日のうちの朝・
昼・午後・夕方等の時間帯、曜日、週、月、季節、行
事、交通規制等の時期的要素がその変動傾向に深く関わ
っている点に注目し、時期別の走行時間の、例えば実績
に基づく予測値を、最小コストの訪問順序の探索に用い
ることにより、実情に即した道路状況を予測した信頼度
の高い運行計画の作成が可能であって、現場での利便性
が高く、また、運行計画作成において最小コストの訪問
順序を探索するために必要な、走行時期及び/又は車種
に応じた車両の走行時間を記憶しておくことにより、最
小コストの訪問順序を探索する都度、走行時間を算出す
る必要がなくて運行計画の作成時間を大幅に短縮する車
両運行計画作成方法、車両運行計画作成装置、車両運行
システム、及び車両運行計画を作成するコンピュータに
用いる記録媒体の提供を目的とする。
した際、全体の訪問経路の中でユーザが指定した2地点
間の訪問経路を、他の地点間の訪問経路と異なる色,線
種,線幅で表示する、点滅させる、他の地点間の訪問経
路の表示を消す等、他の地点間の訪問経路と区別して表
示することにより、現場での利便性が高い車両運行計画
作成方法、車両運行計画作成装置、車両運行システム、
及び車両運行計画を作成するコンピュータに用いる記録
媒体の提供を目的とする。
成方法、車両運行計画作成装置及び記録媒体は、車両が
2地点間を移動する時期に応じた車両の移動時間に基づ
く予測値、及び/又は2地点間の、車種に応じて通行が
可能な道路を経由した車種別の車両の移動時間を用いて
目的関数を求めることを特徴とする。従って、車両の移
動時期及び/又は車種に応じた交通状況の実情に即した
運行計画が作成できる。
両運行計画作成方法、車両運行システム及び記録媒体
は、2地点間の、車両の移動時間の時期別の予測値、及
び/又は2地点間の、車種に応じて通行が可能な道路を
経由した車種別の車両の移動時間を、この2地点間を特
定する情報に対応付けて格納しておくことを特徴とす
る。従って、目的関数を最小化する訪問順序を探索する
都度、車両の走行時間を算出する手間が省け、運行計画
の作成時間が短縮される。
び車両運行計画作成装置は、2地点間の、車両の移動時
間の時期別の予測値、及び/又は2地点間の、車種に応
じて通行が可能な道路を経由した車種別の車両の移動時
間を、この2地点間を特定する情報に対応付けて格納し
ておく一方、移動時間の算出が指定されたときに、移動
時間の情報が格納されていない場合、又は移動時間の情
報が格納されている場合であっても2地点間の車両の走
行時間を算出することを特徴とする。
算出する手間が省けて運行計画の作成時間を短縮でき、
また新たな地点が訪問地点に追加された場合のように走
行時間が記憶されていない場合は、移動時間の算出の指
定に応じて、又は移動時間の記憶の有無の判定に基づい
て、車両の移動時間を算出してデータを追加することが
でき、さらに移動時間の情報が格納されている場合であ
っても、全部の移動時間を算出することもできる。
両運行計画作成装置及び車両運行システムは、画面表示
した地図上の訪問経路のうち、指定された2地点間の訪
問経路を、他の訪問経路と区別して表示することを特徴
とする。
などが存在するために訪問順序が不明であっても、始
点、終点、訪問経路上などをクリックする等の簡単な操
作で指定することにより、指定された2地点間の訪問経
路が明示されて訪問順序が明確になり、利便性が高い。
作成装置(以下、本発明装置という)のブロック図であ
る。図中、1は、目的関数を最小にする訪問順序の探
索、運行計画の出力、訪問経路の表示、走行時間の算出
等の各種コマンド、及び訪問すべき地点、使用する車
種、訪問経路の選択的表示区間、訪問順序探索のための
初期値等の各種データを入力するキーボード、マウス等
の入力手段である。
M、ハードディスク、DVD、半導体メモリ、フロッピ
ーディスク、ミニディスク、ICカード、光磁気ディス
ク等に格納されており、ディスクドライブに装填された
このディスクから必要な地図データがメモリ上に読み出
される。地図データベース2は、道路地図(高速自動車
国道、都市高速道路、一般国道、主要地方道、一般都道
府県道、指定都市の一般市道、その他の生活道路を含
む)をメッシュ状に分割し、各メッシュ単位でノードと
リンクとを組み合わせたデータである。地図データベー
ス2には、その他、鉄道、川、地名欄、有名施設、運転
者が予め登録した地点、等高線等の表示用の背景データ
が含まれていてもよい。
れの主要交差点同士を結んだリンクとノードとに関する
経路ネットワークデータを記憶している。経路ネットワ
ークデータは、各ノードの識別番号(ノード番号)、ノ
ードの座標、隣接ノードの番号、当該ノードと隣接ノー
ドとを結ぶ退出リンクの数、退出リンクのコスト(道路
の実長と道路種別とに対応した車両の標準速度とから得
られる走行時間)、リンク距離、高速道路、一般道路等
の道路種別等を含む経路ネットワークメモリの形で記憶
されている。
差点や折曲点を特定するための座標位置のことであり、
交差点を表すノードを交差点ノード、道路の折曲点(交
差点を除く)を表すノードを補間点ノードという。「リ
ンク」はノード同士をつないだものであって、道路の形
に沿った折れ線ベクトルと理解できる。ノードと、この
ノードの隣接ノードとを結ぶリンクを「退出リンク」、
このノードに入ってくるリンクを「進入リンク」とい
う。
図3にその記憶状態の概念図の一例を示すように、各ノ
ード(v,w,…)のノード番号、各ノードに隣接する
隣接ノードのノード番号、及び、例えば、一定時間毎、
又は交通状況が変動するような朝、午前中、午後、夕方
で区切られた複数の時間帯1〜Tそれぞれにおいて、車
両が隣接ノードまでの走行に要する所要時間(リンクコ
スト)を格納したテーブル(図2(a) )、又は車種に応
じて通行が可能な道路を経由した車種別の車両の移動時
間を格納したテーブル(図2(b) )、又は車種に応じて
通行が可能な道路を経由した、移動する時間帯に応じて
予測される車両の車種別の2地点間の移動時間を格納し
たテーブル(図3)である。なお、本例では一定時間毎
の時間帯別の所要時間を格納しておく場合について説明
したが、その時間帯は1日のうちの朝・昼・午後・夕方
等といった分類であっても、また、曜日、週、月、季
節、行事、交通規制等での分類であってもよい。
間テーブル3にデータが格納されていないノードが訪問
地点として追加された場合に、入力手段1を介してユー
ザから所要時間算出の指令が与えられるか、又は所要時
間テーブル3をサーチして該当データが格納されていな
いと判断すると、地図データベース2のデータ(リンク
コスト、リンク距離、道路種別等)に基づいて、新しく
追加されたノードの進入リンクと退出リンクとの、走行
時期別のリンクコストを算出し、算出結果を、始点と終
点とのノードを特定するノード番号に対応付けて所要時
間テーブル3に追加登録する。
法(図9乃至図11にその手順を例示する)を用いて、
所要時間テーブル3を参照しながら運行計画を作成し、
目的関数(例えば、車両の走行時間の和、使用車両台
数、これらの加重和)を最小化する訪問順序を探索す
る。
定時刻、出発予定時刻を記憶することで、運行計画を作
成していく。次の地点への到着予定時刻は、〔現地点の
出発予定時刻+現地点から次の地点までの、現地点の出
発予定時刻が属する時間帯における所要時間〕である。
おいて、各車両が訪問する経路の地図データ上への表示
データを、この訪問経路の各2地点間の表示データを独
立的に扱えるような形式で作成する。例えば、車両aが
u→v→w、車両bがx→y→zと訪問する運行計画の
場合、訪問経路u→v、v→w、x→y、y→zの表示
データを作成する。経路表示処理部6は、入力手段1に
よりユーザが表示を指定した車両の訪問経路の表示デー
タを表示手段9に出力する。
問経路に対し、ユーザが入力手段1を使用して選択指定
した地点を始点とする次の地点までの訪問経路、又はこ
の地点を終点とする前の地点からの訪問経路、又は訪問
経路上においてユーザが選択指定した位置を含む2地点
間の訪問経路を特定するデータを経路表示処理部6に与
える。
与えられたデータに基づいて、ユーザにより選択指定さ
れた地点間を、他の地点間と区別して表示するように、
選択指定された地点間の表示データを、例えば、色の異
なる表示データ、又は線種,線幅の異なる表示データに
変換し、又は選択指定された地点間以外の表示を消去す
る表示データに変換する等して表示手段9に与える。
を、表、ガントチャート、帳票の形式で、又は表計算、
データベースアプリケーションの入力、データファイル
等の形式で出力する。表示手段9は、地図データ上に、
入力手段1によりユーザが表示を指定した車両の、全て
の訪問経路を表示し、又はユーザが選択表示を指定した
2地点間を他の地点間の訪問経路と区別して表示する。
行計画作成処理の手順の一例を図4のフローチャートに
基づいて説明する。所要時間の計算がユーザから指定さ
れているか否かを判断し(ステップS1)、指定されて
いない場合は所要時間テーブル3を読み込む(ステップ
S2)。一方、所要時間の計算が指定されている場合
は、所要時間算出処理(図6参照/詳細は後述する)を
行う(ステップS3)。
法(図9乃至図11参照)を用いて、所要時間テーブル
3を参照しながら運行計画を作成し、目的関数(例え
ば、車両の走行時間の和、使用車両台数、これらの加重
和)を最小化する訪問順序の運行計画を算出する(ステ
ップS4)。
部5により算出された運行計画を、表、ガントチャー
ト、帳票の形式で、又は表計算、データベースアプリケ
ーションの入力、データファイル等の形式で出力する
(ステップS5)。
表示用データを作成し(ステップS6)、入力手段1に
より指定された車両の訪問経路の表示データを表示手段
9に与え、表示手段9はこれを地図上に表示する(ステ
ップS7)。
手段1を介した区間指定がなされたか否かをチェックし
(ステップS8)、指定がない場合は、ステップS7に
戻って現状の表示を続ける。一方、入力手段1を介して
区間が指定された場合、経路表示処理部6は指定区間を
他の区間と区別する表示用データを表示手段9に出力
し、指定区間を他の区間と区別すべく、例えば、異なる
色、線種、線幅で上描きする(ステップS9)。なお、
このとき、他の区間の表示を消してもよい。
成の処理手順を示すフローチャートである。図4に示す
手順と異なる点は、ユーザからの所要時間計算の指示が
なくても、所要時間テーブル3をサーチして、必要な所
要時間データが存在しない場合は、これを自動的に計算
する点である。所要時間を算出した後の処理は、図4に
示すものと同様であり、その説明を省略する。
合、及び図4、図5において所要時間を算出する場合の
手順を、時間帯別のデータの算出を例に、図6のフロー
チャートに基づいて説明する。なお、図中i,jはノー
ド、Nはノード数、tは時間帯、Tは時間帯数を示す。
所要時間算出処理部4は、地図データベース2を参照
し、まず時間帯t=1、i=1におけるノードi→jの
所要時間最短経路を、j=1からj=Nまでループ処理
を繰り返して求める(ステップS31〜S35)。
ドi→jの所要時間最短経路を、j=1からj=Nまで
ループ処理を繰り返して求める(ステップS33〜S3
5)。同様の処理を、i=Nまでループ処理を繰り返し
て求める(ステップS32〜S36)。以上のようにし
て、時間帯t=1におけるi→jの全組合せの所要時間
最短経路の探索が終了すると、時間帯t=2に対して、
同様のループ処理を繰り返す(ステップS32〜S3
6)。同様の処理を時間帯t=Tに達するまで繰り返す
(ステップS31〜S37)。
おける最短経路の探索に、例えば本発明の発明者等が考
案した最短経路探索方法(特開平8−178682号公
報)を用いた場合の手順を、図7及び図8のフローチャ
ートに基づいて説明する。なお、ここで言うリザルトテ
ーブルへの格納内容は、ノード番号、格納メモリ番号、
経路コスト、当該ノードにつながる探索経路上の直前ノ
ード番号、当該ノードからの接続リンク数、及び接続リ
ンクの終端に位置する隣接ノードの番号(その数は接続
リンク数だけある)とリンクコストである。なお、リン
クコストは、正又は0であり負になることはないものと
する。リザルトテーブルの格納データのうち、接続リン
ク数、接続リンクの終端の隣接ノード番号及びリンクコ
ストは、例えばディスクより読み出した経路ネットワー
クデータから引用してくるデータである。それ以外の格
納データは、初期値を設定し、探索ツリーを延ばしなが
ら更新していくデータである。
索終了リンクに至るコストとは、道路の実長と道路種別
(高速道路または国道等の分類)に対応した車両の標準
速度とから得られる走行時間のことである。さらに、各
枝のリンクの経路コストとは、探索開始リンクから当該
リンクに至るコストの総和のことである。
路ネットワークデータの一部をリザルトテーブルへ格納
し、ステップS3012でリザルトテーブルの所定のデ
ータを初期化する。即ち、探索開始ノードについては、
格納メモリ番号を1、経路コストを有限値(出発時
刻)、直前ノード番号を無限大(実際には、メモリのビ
ット数で決まる最大値)とし、探索開始ノード以外のノ
ードについては、そのノードの格納メモリ番号を0、経
路コストを無限大、直前ノード番号を無限大にする。そ
して、メモリ番号1の探索用ワークメモリに探索開始ノ
ードを格納する。
の中に複数個(例えば512個とする)用意されてお
り、1番目の探索用ワークメモリは経路コストが0から
t(tは一定数であり、例えば32秒とする)、2番目
の探索用ワークメモリは経路コストtから2t、…j番
目の探索用ワークメモリは経路コスト(j−1)tから
jt、のノードの番号を格納できるようになっている。
格納するのは、ノード番号のみであって、それ以外の情
報を格納する必要はない。
る、番号が最小の探索用ワークメモリjを見つける(ス
テップS3013)。最初は、探索開始ノードを格納し
ている探索用ワークメモリjが見出される。そして探索
用ワークメモリjは空かどうか調べ(ステップS301
4)、空でなければ、探索用ワークメモリjに格納され
ているノードを取り出す(ステップS3015)。取り
出しの順番は、例えば、先入れ先出し、後入れ先出し、
これらの2つを混合させたtwo-way sequence、又は常に
経路コストが最小のノード番号を取り出す最良優先規則
のいずれを用いてもよい。あるノードを取り出したとき
には、取り出した探索用ワークメモリの中のそのノード
番号を消去する。つまり、取り出されたノードは元に戻
さないものとする。さらに、そのノードのリザルトテー
ブルの格納メモリ番号を0にする。
ップS3016)。リザルトテーブルを用いてノードv
の退出リンクを探索する(ステップS3017)。ま
ず、ノードvの退出リンクを1つ選び、その隣接ノード
がwであったとする(ステップS3018)。図7のス
テップS3031において、ノードvの経路コストと、
vからwを結ぶリンクv→wのリンクコストとの和を求
め、隣接ノードwの経路コストと比較し、隣接ノードw
の経路コストより小さければ、リザルトテーブル上でノ
ードwの経路コストをこの小さい方の値に書き換え、ノ
ードwの直前ノードをvに書き換える(ステップS30
32)。なお、隣接ノードwの経路コストと比較すると
いう意味は、過去に探索したツリーの別の枝に沿ってノ
ードwに到達した後、ツリーの現在探索中の枝が延びて
きてノードwに再度到達した場合に、コストの少ない経
路を選択する、という意味である。1つのノードwに到
達する経路は1本しか許されないので、このような競合
を解消するためにステップS3032の書き換え処理を
するのである。
wがこれに初めてつながるノードであるとすれば、隣接
ノードwの経路コストは初期値(無限大)となっている
ので、ステップS3031において、ノードvの経路コ
スト0とリンクv→wのリンクコスト(ノードvの経路
コストの属する時間帯t、即ちノードvを出発する時間
帯tを求め、時間帯tのv→wのリンクコストを用い
る)との和を求める。例えば、リンクコストが秒単位
で、時間帯が5分刻みであれば、ノードvの経路コスト
T(v) の属する時間帯はT(v) /(5×60)を上回ら
ない最大の自然数となる。
wの経路コストと比較すれば、前者のほうが小さいの
で、リザルトテーブル上でノードwの直前ノードをvに
書き換えることになる(ステップS3032)。次に、
ノードwの新しい経路コストをtで割った商q′(小数
は切り捨てる)を求め(ステップS3033)、ノード
wの現在の格納メモリ番号を調べる(ステップS303
4)。ここで、ノードwの経路コストをtで割った商が
q′であれば、そのノードwは、商q′の小数以下を切
り捨てているので、本来探索用ワークメモリq′+1に
格納されるべきものである。
結果、ノードwがどのワークメモリにも格納されていな
いノードであれば、ノードwは現在、格納メモリ番号が
0となっている。ノードwがいずれかのワークメモリに
格納されているノードであれば、0以外の何らかの格納
メモリ番号が与えられている。その場合には、格納メモ
リ番号はq′+1であるか、q′+1より大きいかのい
ずれかである。前記ステップS3031からステップS
3032のところで説明したように、経路コストの比較
を行って、経路コストの少ない方を選択する操作が行わ
れているので、q′+1より小さい番号は生じない。
ノードwを探索用ワークメモリq′+1に格納し、リザ
ルトテーブル上の格納メモリ番号をq′+1とする(ス
テップS3035)。格納メモリ番号がq′+1であれ
ば、ノードwの格納メモリ番号をそのままとする。それ
以外、即ちq′+1よりも大きな番号であるとすれば、
ノードwを現在格納されているワークメモリから除去し
て(ステップS3036)、ステップS3035の処理
をする。
つ格納している番号が最小の探索用ワークメモリjから
取り出した、注目するノードvの隣接ノードwを、経路
コストに応じた適正な探索用ワークメモリに格納し、又
は移し替えることができる。以上の探索処理をノードv
の他の隣接ノードについても行い、すべての隣接ノード
について終了すると、探索用ワークメモリjに格納され
ている他のノードについて、同様の探索処理をする。な
お、探索の終わったノードは役目を終えたので、探索用
ワークメモリから消去される。このとき格納メモリ番号
も0にクリアする。
リjの中が空になることがある。すると、リンクコスト
の非負性により、経路コストは減少することはないの
で、それ以後に探索される経路の経路コストはすべてt
j 以上になることが保証される。この時点では、経路コ
ストがtj 未満になるすべての経路の探索が終了したこ
とを意味する。この方式では、1つの探索用ワークメモ
リjの中が空になった時点で、これまでの探索済みのノ
ードの中に目的地(探索終了ノード)が存在するかどう
かを調べることとしている。もし探索済みのノードの中
に目的地がはいっていなければ、tj 未満の経路コスト
で目的地に達する経路が存在しないことを意味する。一
方、あるワークメモリjが空になった時点で探索済みの
ノードの中に目的地がはいっていれば、経路コストがt
j+1 からtj までの大きさの経路が存在することにな
る。これは、本方式ではワークメモリの小さいものから
順に調べるようにしているためである。
まで探索したノードの中に目的地が存在すれば、経路コ
ストtj 未満で目的地までの経路が存在し、しかも、今
後探索を続けても経路コストは必ずtj 以上になること
が確定する。そこで、発見した探索終了ノードからリザ
ルトテーブルの直前ノードをたどって探索開始ノードま
でのノード列を取り出せば、これが最適経路となる。
索したノードの中に目的地が存在するかどうかを探す方
法の一つは、リザルトテーブルの探索終了ノードの経路
コストを見て、これとtj との大小判定をすることであ
る。tj 未満のものがあれば、当該探索終了ノードの直
前ノードをリザルトテーブル上で逆にたどり、直前ノー
ド番号が無限大のノード(即ち、探索開始ノード)まで
至る。そしてこれらのノード列を出力する(ステップS
3020)。これが最短経路を構成するノード列とな
る。もし、ステップS3019で、経路コストがtj 未
満のものがなければ、まだ探索終了ノードに達していな
いので、ステップS3013以下の処理を繰り返す。
るものではなく、ダイクストラ法、ポテンシャル法、A
* アルゴリズム、バケット法等、既に知られている方法
を用いることができる。
の探索に、タブー探索法の一種を用いた場合の手順を、
図9及び図10のフローチャート、及び図11の模式図
に基づいて説明する。まず、何らかの初期計画を作成す
る(ステップS41)。このとき、例えば地点を訪問可
能な時刻の上限・下限(下限より早く到着する場合は待
たなければならず、上限より遅く到着することは許され
ない)といった、地点に関連する時刻制約、及び集荷・
配送等におけるように、地点に配送/集荷する荷物の重
量・体積と車両の記載可能重量・容量といった車両に関
連する容量制約の制約条件がある場合、これらの制約条
件(A)を満たす計画を作成する。即ち、時刻制約上限
までの余裕が最小である地点を次の訪問地点として、車
両の容量制約を満たさなくなれば、次の車両について、
同様に訪問順序を決めていく。
ない場合は、容量制約をオーバーするまで一番近い地点
を順次訪問することとする。即ち、1台の車両でなるべ
くたくさん集荷・配送し、容量制約をオーバーした地点
からは次の車両で集荷・配送することとする。初期計画
作成時に、ある車両の訪問地点を、他の車両の訪問地点
に移動した場合の制約条件(時刻制約)及び目的コスト
(走行時間)を評価する際に、地点の到着予定時刻を更
新していく。
両aでu→v→w、車両bでx→yを訪問する初期計画
を作成したとする。作成した初期計画を最適計画及び現
在計画の初期値とし(ステップS42)、初期計画の目
的コストを最適コストの初期値とする(ステップS4
3)。次に、仮コストの初期値を∞とする(ステップS
441)。
が、最近K回の間に選択されていないという条件(B)
を満たす、地点v、xの組すべてについて、以下のステ
ップS4421〜S4424のループ処理を行う(ステ
ップS442)。例えば、現在計画から図11の下半部
に示すように車両bでvをxの次に訪問するように変更
した新計画について、所要時間テーブル3を参照して各
地点の到着予定時刻、及び目的コストを算出する(ステ
ップS4421)。
か否かを判定し(ステップS4422)、初回の新計画
の目的コストは∞より小さいので(T)、新計画を新た
な仮計画とし(ステップS4423)、さらに新計画の
目的コストを新たな仮コストとする(ステップS442
4)。続いて、条件(B)を満たす地点v、xの次の組
について、所要時間テーブル3を参照して各地点の到着
予定時 、及び目的コストを算出する(ステップS44
21)。新計画の目的コストが仮コストより小さいか否
かを判定し(ステップS4422)、新計画の目的コス
トが仮コストより小さい場合(T)は、新計画を新たな
仮計画とし(ステップS4423)、さらに新計画の目
的コストを新たな仮コストとする(ステップS442
4)。一方、新計画の目的コストが仮コストより大きい
場合(F)は次の組の評価に移行する。
繰り返して、地点v,xのすべての組の中で、目的コス
トが最小となる計画を選択する。例えば、図11に示す
例では、車両aで訪問する初期計画の地点vを、車両b
によって地点xの次に訪問するように変更した計画にお
いて、上述の条件(B)を満たし、目的コストが最小で
ある訪問順序を探索する。
を繰り返す間、地点vを移動した結果が探索済みの計画
と同じ計画にならないようにするための禁則条件であ
る。このとき、探索済みの計画は、計画全体ではなく、
その特徴を表すような、「vをxの次に訪問する」計画
という形で記憶しておく。
降及び地点v、車両bの地点y以降への到着予定時刻は
変化する。そこで、時刻制約のチェック及び目的関数の
変化を調べるため、移動した場合の到着時刻を算出す
る。以上のように、初期計画作成時と同様、ループ内
で、ある車両の訪問地点を、他の車両の訪問地点に移動
した場合の制約条件(時刻制約)及び目的コスト(走行
時間)を評価する際に、地点の到着予定時刻を更新して
いく。
トが最小となる仮計画を選択した後、この仮計画を現在
計画とする(ステップS443)。この仮計画の仮コス
トが、初期計画の目的コストである最適コストより小さ
いか否かを判定し(ステップS444)、仮コストが目
的コストより小さい場合(T)は、この仮コストを最適
コストとし(ステップS445)、仮計画を最適計画と
する(ステップS446)。一方、仮コストが目的コス
トより大きい場合(F)は、初期計画を最適計画とした
まま、ステップS441〜S446のループ処理を終了
条件を満たすまで繰り返す(ステップS44)。終了条
件としては、ループ処理を所定回数(K回)繰り返した
場合、所定回数続けて最適運行計画の更新がなかった場
合等、様々な条件が考えられる。
るものではなく、禁則条件の異なる他のタブー探索法、
局所探索法、シミュレーテッド・アニーリング法、遺伝
的アルゴリズム法等、既に知られている方法を用いるこ
とができる。上述の終了条件を満たすと、記憶している
最適計画を出力する(ステップS45)。運行計画にお
いて、各2地点間の地図上での具体的な訪問経路は、移
動時間データと共にあらかじめ保持していても、所要時
間算出処理と同様の最短経路探索手法を用いて算出して
もよい。
態様を、図12に示す表示例の模式図に基づいて説明す
る。例えば、地点A→B→Cという訪問順序の運行計画
を作成した場合、一旦、全部の訪問経路を表示する(図
12(a) )。この例のように、地点Bへの進入経路及び
退出経路が一部で重なっているため、A→Bと訪問して
からB→Cと訪問するのか、A→Cと訪問してからB→
Cと訪問するのかが不明である。そこで、ユーザが始点
Aをクリック、終点Bをクリック、訪問経路上の一部X
(重なり合っていない部分)をクリックする等して表示
区間を選択指定すると、A→Bが他の訪問経路と異なる
色(図中、点線で示す)で他の訪問経路と区別して表示
される(図12(b) )。
Cをクリック、訪問経路上の一部Y(重なり合っていな
い部分)をクリックする等して表示区間を選択指定する
と、B→Cが他の訪問経路と異なる色(図中、点線で示
す)で他の訪問経路と区別して表示される(図12(c)
)。
して表示する方法としては、上述のように色を変える方
法以外に、線種又は線幅を変えて表示する方法であって
も、ハイライト表示であっても、また指定区間以外の表
示を消去する方法であってもよい。
に設置するスタンドアローン型で、センターの装置で作
成した運行計画をルートマップとして各車両のドライバ
ーに配付する形態であっても、車両運行計画の作成に関
連する装置をセンターに、また車両毎の訪問経路を表示
する端末を車両に搭載する形態であっても良い。端末を
車両に搭載する形態では、センターで作成した運行計画
を各車両の端末へ通信手段を利用して送信しても、また
メモリーカードのような記録媒体に記録して配付して
も、さらには端末装置にROM化して提供してもよい。
に基づく走行時に、実時間の交通状況を取り込んで当初
の計画を修正してもよい。
成方法、車両運行計画作成装置、車両運行システム及び
記録媒体は、車両の移動時間に大きな影響を与える渋滞
のような交通事情には、1日のうちの朝・昼・午後・夕
方等の時間帯、曜日、週、月、季節、行事、交通規制等
の時期的要素がその変動傾向に深く関わっている点に注
目し、時期別の走行時間の、例えば実績に基づいた予測
値を、最小コストの訪問順序の探索に用いるので、実情
に即した道路状況を予測した信頼度の高い運行計画の作
成が可能であって、現場での利便性が高く、また、運行
計画作成において最小コストの訪問順序を探索するため
に必要な、走行時期及び/又は車種に応じた車両の走行
時間を記憶しておくので、最小コストの訪問順序を探索
する都度、走行時間を算出する必要がなくて運行計画の
作成時間を大幅に短縮するという優れた効果を奏する。
両運行計画作成装置、車両運行システム及び記録媒体
は、計画した訪問経路を表示した際、全体の訪問経路の
中でユーザが指定した2地点間の訪問経路を、他の地点
間の訪問経路と異なる色,線種,線幅で表示する、点滅
させる、他の地点間の訪問経路の表示を消す等、他の地
点間の訪問経路と区別して表示するので、現場での利便
性が高いという優れた効果を奏する。
図である。
図である。
フローチャートである。
のフローチャートである。
のフローチャート(その1)である。
のフローチャート(その2)である。
例のフローチャート(その1)である。
の例のフローチャート(その2)である。
の具体例の模式図である。
図である。
Claims (24)
- 【請求項1】 1台又は複数台で複数の地点を訪問する
車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制約
を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を最
小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画作
成方法において、 車両が2地点間を移動する時期に応じた車両の移動時間
の予測値を車両の移動時間として用いて目的関数を求め
ることを特徴とする車両運行計画作成方法。 - 【請求項2】 1台又は複数台で複数の地点を訪問する
車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制約
を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を最
小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画作
成方法において、 車種別に求まる、通行が可能な道路を経由した車両の2
地点間の移動時間を、前記目的関数を最小化する演算に
おける移動時間として用いることを特徴とする車両運行
計画作成方法。 - 【請求項3】 1台又は複数台で複数の地点を訪問する
車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制約
を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を最
小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画作
成方法において、 車種に応じて通行が可能な道路を経由した、移動する時
期に応じて予測される車両の車種別の2地点間の移動時
間を、前記目的関数を最小化する演算における移動時間
として用いるべくなしたことを特徴とする車両運行計画
作成方法。 - 【請求項4】 1台又は複数台で複数の地点を訪問する
車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制約
を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を最
小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画作
成方法において、 2地点間の、車両の移動時間の時期別の予測値を、前記
2地点間を特定する情報に対応付けて格納しておき、 前記複数の地点を指定する入力を受け付け、 前記予測値を参照して、目的関数が最小値の訪問順序を
求めることを特徴とする車両運行計画作成方法。 - 【請求項5】 1台又は複数台で複数の地点を訪問する
車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制約
を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を最
小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画作
成方法において、 2地点間の、車種に応じて通行が可能な道路を経由した
車種別の車両の移動時間を、前記2地点間を特定する情
報に対応付けて格納しておき、 前記複数の地点を指定する入力を受け付け、 格納されている移動時間を参照して、運行する車種に応
じた、目的関数が最小値の訪問順序を求めることを特徴
とする車両運行計画作成方法。 - 【請求項6】 1台又は複数台で複数の地点を訪問する
車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制約
を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を最
小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画作
成方法において、 車種に応じて通行が可能な道路を経由した、移動する時
期に応じて予測される車種別の2地点間の移動時間を、
前記2地点間を特定する情報に対応付けて格納してお
き、 前記複数の地点を指定する入力を受け付け、 運行する車種及び時期に応じた、目的関数が最小値の訪
問順序を求めることを特徴とする車両運行計画作成方
法。 - 【請求項7】 1台又は複数台で複数の地点を訪問する
車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制約
を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を最
小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画作
成方法において、 2地点間の車両の移動時間を、前記2地点間を特定する
情報に対応付けて格納しておき、 前記複数の地点を指定する入力を受け付け、 目的関数が最小値の訪問順序を求める際に、格納されて
いる移動時間を用いるか、新たに算出するかの選択を受
け付け、 選択に応じて、格納されている移動時間を用いて2地点
間の車両の移動時間を算出するか、又は2地点間の車両
の移動時間を新たに算出し、 目的関数が最小値の訪問順序を求めることを特徴とする
車両運行計画作成方法。 - 【請求項8】 1台又は複数台で複数の地点を訪問する
車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制約
を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を最
小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画作
成方法において、 2地点間の車両の移動時間を、前記2地点間を特定する
情報に対応付けて格納しておき、 前記複数の地点を指定する入力を受け付け、 前記目的関数が最小値の訪問経路を求める際に、一部又
は全部の前記2地点間の車両の移動時間を算出し、 目的関数が最小値の訪問順序を求めることを特徴とする
車両運行計画作成方法。 - 【請求項9】 前記移動時間が、2地点間の、車両の移
動時間の時期別の予測値である請求項7又は8記載の車
両運行計画作成方法。 - 【請求項10】 前記移動時間が、2地点間の、車種に
応じて通行が可能な道路を経由した車種別の車両の移動
時間である請求項7又は8記載の車両運行計画作成方
法。 - 【請求項11】 前記移動時間が、車種に応じて通行が
可能な道路を経由した、移動する時期に応じて予測され
る車種別の2地点間の移動時間である請求項7又は8記
載の車両運行計画作成方法。 - 【請求項12】 作成した運行計画を出力する請求項1
乃至11のいずれかに記載の車両運行計画作成方法。 - 【請求項13】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両及び各地点に関連する制約を満たす運行計画を作
成し、該運行計画における訪問経路を表示すべくなした
車両運行計画作成方法において、 前記訪問経路に含まれる2地点間を指定するデータの入
力を受け付け、 指定された2地点間の訪問経路を他の地点間の訪問経路
と区別して表示することを特徴とする車両運行計画作成
方法。 - 【請求項14】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画
作成装置において、 車両が2地点間を移動する時期に応じた車両の移動時間
の予測値を車両の移動時間として用いて目的関数を求め
るべくなしたことを特徴とする車両運行計画作成装置。 - 【請求項15】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画
作成装置において、 車種別に求まる、通行が可能な道路を経由した車両の2
地点間の移動時間を、前記目的関数を最小化する演算に
おける移動時間として用いるべくなしたことを特徴とす
る車両運行計画作成装置。 - 【請求項16】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画
作成装置において、 2地点間の、車両の移動時間の時期別の予測値を、前記
2地点間を特定する情報に対応付けて格納しておく手段
と、 前記予測値を参照して、目的関数が最小値の訪問順序を
求める手段とを備えたことを特徴とする車両運行計画作
成装置。 - 【請求項17】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成する車両運行計画
作成装置において、 2地点間の、車種に応じて通行が可能な道路を経由した
車種別の車両の移動時間を、前記2地点間を特定する情
報に対応付けて格納しておく手段と、 運行する車種に応じた、目的関数が最小値の訪問順序を
求める手段とを備えたことを特徴とする車両運行計画作
成装置。 - 【請求項18】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成し、該運行計画に
従って車両を運行させるべく、該運行計画の訪問経路を
表示すべくなした車両運行システムにおいて、 2地点間の、車両の移動時間の時期別の予測値を、前記
2地点間を特定する情報に対応付けて格納しておく手
段、及び前記予測値を参照して、目的関数が最小値の訪
問順序を求める手段を有する車両運行計画作成装置と、 前記訪問経路を表示する手段、前記訪問経路に含まれる
2地点間の指定を受け付ける手段、及び指定された2地
点間の訪問経路を他の地点間の訪問経路と区別して表示
する手段を有する表示装置とを備えたことを特徴とする
車両運行システム。 - 【請求項19】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成し、該運行計画に
従って車両を運行させるべく、該運行計画の訪問経路を
表示すべくなした車両運行システムにおいて、 2地点間の、車種に応じて通行が可能な道路を経由した
車種別の車両の移動時間を、前記2地点間を特定する情
報に対応付けて格納しておく手段、及び運行する車種に
応じた、目的関数が最小値の訪問順序を求める手段を有
する車両運行計画作成装置と、 前記訪問経路を表示する手段、前記訪問経路に含まれる
2地点間の指定を受け付ける手段、及び指定された2地
点間の訪問経路を他の地点間の訪問経路と区別して表示
する手段を有する表示装置とを備えたことを特徴とする
車両運行システム。 - 【請求項20】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成し、該運行計画に
従って車両を運行させるべく、該運行計画の訪問経路を
表示すべくなした車両運行システムにおいて、 車種に応じて通行が可能な道路を経由した、移動する時
期に応じて予測される車種別の2地点間の移動時間を、
前記2地点間を特定する情報に対応付けて格納しておく
手段、及び運行する車種及び時期に応じた、目的関数が
最小値の訪問順序を求める手段を有する車両運行計画装
置と、 前記訪問経路を表示する手段、前記訪問経路に含まれる
2地点間の指定を受け付ける手段、及び指定された2地
点間の訪問経路を他の地点間の訪問経路と区別して表示
する手段を有する表示装置とを備えたことを特徴とする
車両運行システム。 - 【請求項21】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成するコンピュータ
で使用する記録媒体において、 前記コンピュータに、車両が2地点間を移動する時期に
応じた車両の移動時間の予測値を車両の移動時間として
用いて目的関数を求めさせるためのプログラムを記録し
たことを特徴とする記録媒体。 - 【請求項22】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成するコンピュータ
で使用する記録媒体において、 前記コンピュータに、車種別に求まる、通行が可能な道
路を経由した車両の2地点間の移動時間を、前記目的関
数を最小化する演算における移動時間として用いて目的
関数を求めさせるためのプログラムを記録したことを特
徴とする記録媒体。 - 【請求項23】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成するコンピュータ
で使用する記録媒体において、 訪問する2地点間を特定する情報に対応付けられた、前
記2地点間の車両の移動時間の時期別の予測値と、 前記コンピュータに、前記予測値を参照して、目的関数
が最小値の訪問順序を求めさせるためのプログラムとを
記録したことを特徴とする記録媒体。 - 【請求項24】 1台又は複数台で複数の地点を訪問す
る車両の運行計画として、車両及び各地点に関連する制
約を満たし、前記車両の移動時間の和を含む目的関数を
最小化する訪問順序の運行計画を作成するコンピュータ
で使用する記録媒体において、 訪問する2地点間を特定する情報に対応付けられた、前
記2地点間の、車種に応じて通行が可能な道路を経由し
た車種別の車両の移動時間と、 前記コンピュータに、運行する車種に応じた、目的関数
が最小値の訪問順序を求めさせるためのプログラムとを
記録したことを特徴とする記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03412997A JP3201303B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 車両運行計画作成方法、装置、車両運行システム、及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP03412997A JP3201303B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 車両運行計画作成方法、装置、車両運行システム、及び記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10232991A true JPH10232991A (ja) | 1998-09-02 |
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ID=12405630
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JP03412997A Expired - Lifetime JP3201303B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 車両運行計画作成方法、装置、車両運行システム、及び記録媒体 |
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