JPS6170574A

JPS6170574A - 列車ダイヤの作成装置

Info

Publication number: JPS6170574A
Application number: JP59193348A
Authority: JP
Inventors: 福森　孝司; 坂井　利之; 長谷川　利治; 弘佐野
Original assignee: Kinki Nippon Railway Co Ltd
Current assignee: Kinki Nippon Railway Co Ltd
Priority date: 1984-09-14
Filing date: 1984-09-14
Publication date: 1986-04-11

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】産業上の利用分野゛この発明は、列車ダイヤの作成装置に関し、電子計算
機の特性に人の判断を組み合わせて容易に短時間で品質
度の高い列車ダイヤを作成するのに用いられる。

従来技術これまで鉄道の分野においては、列車運行管理システム
用、その他の車両連用業務、乗務員運用業務用等に電子
計算機が用いられていて、列車ダイヤの作成にも電子計
算機を導入する要望は、近年ますます高まりつつある。

しかしながら、列車ダイヤの作成は、旅客需要の変動に
応じて輸送力（運行計画）を変更する都度、最適化され
た形で必要となるものであるが、従来から人間の思考力
、経験、勘が必要とされる業務であるとされ、あらゆる
条件を与えて、その利便性、柔軟性といった品質に関す
る判断、およびその判断に基づく作成を一率に機械的に
行うことは極めて困難であシ、それを−率に法則化する
ことはできないとされていた。しかも、５秒、１０秒、
２０秒といった時刻単位で設定される各列車の運行可能
な設定案の組み合せは莫大な数となってしまい、これら
組み合わせに対する試行錯誤は、電子計算機といえども
処理不可能と考えられていた。

このために、その作成方法は、時刻および駅位置を目盛
った紙面上で、定規、鉛筆、消しゴムを用いて、あるい
はグラフィック・ディスプレイを用いて列車の運行を、
時刻−距離平面上の軌跡として各駅間を直線で近似して
設定したり、あるいは設定を取り消し、時刻を変更して
あらためて設定し直すといった煩雑で試行錯誤を伴う手
作業として行われる業務となり、その作成に長時間を要
する。しかも、電子計算機データ化された列車ダイヤと
しての需要に応するための作業も、列車ダイヤグラム形
式で表現された列車ダイヤからの読み取シ、数値化、入
力、照合等にも煩雑な手作業を必要とするから、経済的
にもコスト高となる難点があった０発明が解決しようとする問題点この発明は、電子計算機の演算の速さと、機械にでｔｚ
い人の判断とを組み合せることによって、上述のごとき
不都合を一挙に解決し、列車ダイヤの作成を著しく容易
ならしめて作成に要する時間を短縮すると共に、品質度
の高い列車ダイヤを作成することができるようにしたも
のである。

すなわち、列車ダイヤを各列車の時刻を規定するもので
はなく、各列車の走行順序を規定するものとしてとらえ
ることによって、列車ダイヤの設定案の数を減少させ、
同時に時刻に関しては、走行順序を変えない範囲で幅を
持たせることを許すことにより、電子計算機を用いた試
行錯誤を可能とし、物理的に設定不可能な案の棄却、あ
るいは各列車の総運転時間、総待避回数等の基本的品質
度による選別を可能とする。しかも、各駅間での列車の
順序関係を、時刻を拘束する条件として他の駅間へ次々
と伝えていくことによって、時刻に関して許容した幅を
減少させることも行う。さらに、電子計算機が提示した
時刻に対して幅を持った列車ダイヤの原案に対して、シ
ステムからの支援をうけながら設定可能な時刻の範囲内
で、人が列車ダイヤの詳細を設定する。この発明は、人
の行っていた煩雑な試行錯誤の大部分を電子計算機が肩
代わりし、人と電子計算機が対話方式で列車ダイヤを作
成し得るようにしたものである。

問題点を解決するための手段この発明は列車ダイヤの作成装置に関し、列車の走行順
序に基づいて列車ダイヤ作成のための試行錯誤を行うプ
ログラムを備えた演算用電子計算機、該電子計算機に接
続される文字入出力端末装置、文字情報と列車ダイヤグ
ラム表示用ディスプレイ装置、座標位置・文字・数値・
指示コマンドについての入力装置、列車ダイヤグラムの
ハードコピー用出力装置、および前記電子計算機の記憶
装置とをシステム構成のエレメントとして備え、列車ダ
イヤ作成の基本条件である列車の種別・運転区間・希望
する駅出発時刻、あるいは、出発時１　　　　　刻範囲
を前記座標位置等についての入力装置にて入力したとき
に、前記電子計算機で試行錯誤により実現可能な列車ダ
イヤを作成させたのち、前記ディスプレイ装置に列車ダ
イヤグラム形式で、列車間の待避・追い越し関係・各列
車の設定可能な時刻範囲を列車ダイヤの原案として表示
させ、該表示に依存しながら列車ダイヤ原案の細部設定
および修正を、前記座標位置等についての入力装置を用
いて行うようにしたことを特徴とするものである。

上記特徴を備えたこの発明の構成および機能を、列車ダ
イヤ作成の作業段階に従って第１図から第５図に示す図
面について説明する。

第１図は、この発明の全体構成図を示したもので、各列
車種別の駅間基準運転時間、基準停車時間、路線、およ
び駅構造データ等の対象線区についての半固定データは
、あらかじめ、文字入出力端末装置人より電子計算機Ｏ
Ｍｔ−介して記憶装置Ｅに入力しておく。

まず、第１段階において、表示用ディスプレイ装ｆｆＢ
より設定を希望する列車ダイヤの各列車の本数、種別、
車両数等の属性、および始発駅出発時刻幅、最大許容停
車時間、最大許容運転時間、更には必要に応じて、各駅
における待避、追い越しに関する条件等の輸送力の設定
上の定数をシステムからのガイダンスに従って電子計算
機ＯＭに入力する。

つづく第２段階で、電子計算機ＯＭは、ｗＥ１段階で人
間から指示された列車設定条件に従ってあらかじめ入力
しである半固定的な路線データ等を用いて、列車順序の
組み合せに着目して試行錯誤を行いながら、列車ダイヤ
の原案を求める。

前記試行錯誤は、例えば、第２図に示すような各駅での
列車順序の組み合せを○印で示すノードに対応させる探
索木を探索することによって行われる。前記探索は記憶
装置Ｅに書き込まれており、電子計算機０Ｍ内のメモリ
ー上に取り込まれるプログラムに従って、電子計算機０
Ｍ内のＯＰＵを制御することによって行われる。このと
き、列車ダイヤの原案は、従来の列車ダイヤで使われて
いたスジに代えて、スジに時間幅を持たせた列車のベル
トのａまりとして表現され、該ベルトの左縁は、可能な
限り時刻を早い方に設定した場合の列車のスジ（最早ス
ジ）に対応し、ベルトの右縁は、可能な限り遅い方に設
定した場合の列車のスジ（最遅スジ）に対応する。

第３図は、普通列車ａを２本と優等列車すを１本設定す
る場合の試行錯誤の一例を示したものである。第１駅出
発順序が普通列車ａ１優等列車ｂ１普通列車ａの順であ
るとすると、第１駅と第２駅間の第１区間では、列車の
ベルトは、第３図ピ）で示すようになる。

Ｍ２２駅出の列車順序としては、ａ　Ｈｂ　ｇ　＆・お
よびｂ　ＨＩＬ　ｔ　＆の場合が考えられる。前者の場
合、第２駅と第３駅間の第２区間では、列車のベルトは
）第３図（ロ）で示すようになる。ところが、列車は第
２駅において停車時間を含めて時間的に連続して設定さ
れなければならないから、第１区間と第２区間を通して
考えると、列車のベルトは、第３図（ハ）で示すように
時間幅が狭められる。

（後者の場合、第２駅で列車の走行順序が変るから、第
２区間での列車のベルトは、実線で各列車の最早スジ、
破線で各列車の最遅スジを示すと（第３図の各列車ベル
トについて共通）、第３図に）で示すようになる◇第１
区間と第２区間を通して考えると、第２駅での列車の停
車時間、および待避、追い越しに必要な時間を含めて時
間的に連続して設定すると、列車のベルトは、第３図（
ホ）で示すように幅が狭められる。

このように、列車ダイヤを設定する区間を増やす毎に、
列車のベルトの幅は、狭くなる傾向がある。例えば、第
１区間、第２区間とも＆　ｐ　ｂ　ｌ　ａの順で走行し
てきた列車を、第３区間でも第３図（へ）で示すように
＆　ｔ　１）　ｅ　＆の順で走行させようとした場合、
第１区間から第３区間を通して考えると、第３１Ｎ（）
）で示すように列車のベルトの幅が負（破線で示す最遅
スジが実線で示す最早スジより左側に来念状態）とな、
るから、電子計算機ＯＭでこの順序で列車ダイヤを設定
することは不可能と判断されて、この順序関係から派生
する試行錯誤は打ち切られる。

しかし、このとき第３駅で、優等列車すが普通列車ａを
追い越す場合は、第３区間での列車のベルトは、第３図
（→で示すようになり、Ｍ１区間から第３区間を通して
考えると、第３図り）で示すようになる。これは第１区
間から第３区間でａを２本、ｂを１本の３列車を設定す
る場合の１つの列車ダイヤの原案となる。第４図は第２
段階で述べた試行錯誤の手順を示すフローチャートであ
る。

第３段階においては、電子計算機ＧＭは、第２段階で試
行錯誤の結果求めた列車ダイヤの原案を表示用ディスプ
レイ装置Ｂに表示する。電子計算機ＯＭが提示する列車
ダイヤの原案は、人間が列車のダイヤを作成する場合の
「下書きコに相当するものである。

第４段階では、提示された列車ダイヤの原案に対して、
座標位置等についての入力装置Ｏを用いて電子計算機Ｏ
Ｍｌ’Ｃ人間が指示することによって、列車のダイヤを
幅のあるベルトからスジに書き直す。例えば、前記座標
位置等の入力装置Ｏを用いて列車ダイヤの原案に従いな
がら、ある列車のある駅での出発又は到着時刻を指示す
ることによって、列車のベルトを狭めた夛、あるいはス
ジにしたシする。このとき電子計算機ＯＭは、１本の列
車が修正されたら、必然的に修正する必要のある他の列
車の時刻修正も同時に行う。

このような作業を繰り返すことによって、人間と電子計
算機ＯＭが対話しながら、列車のダイヤを人間の意向を
生かしなからスジに書き直してゆく。この作業は、人間
が手作業で列車のダイヤを作成する時の「清書」に相当
する。

第５段階では、表示用ディスプレイ装置Ｂに表示された
列車ダイヤをハードコピー用出力装置りに印刷出力した
り、あるいは電子計算機ＯＭの記憶装置Ｅに格納する。

第５図は、以上に説明した列車ダイヤ作成についてのま
とめを示したフローチャートである。

実施例この発明を鉄道におけるある時間帯の周期ダイヤ（ある
時間毎に同じダイヤが繰り返し表われる）、　　　　　
の作成に適用した場合の実施例を、第６図以下に示す図
面について説明する。

通常、鉄道においては、朝のラッシュダイヤ、昼間帯の
ダイヤ、夕方のラッシュダイヤ等、一般には異なる輸送
条件のダイヤを組み合せて一日のダイヤを作成している
が、基本的には周期ダイヤの組み合せで一日のダイヤが
構成される。

この周期ダイヤ作成の場合には、文字入出力端末装置Ａ
にキャラクタ・ディスプレイ２、表示用ディスプレイ装
置Ｂにグラフィック・ディスプレイ３、座標位置等につ
いての入力装置０にタブレット４とカーソル５を、ハー
ドコピー用出力装装置りにレーザ・プリント式ハードコ
ピー６を、記憶装置Ｅに磁気ディスク装置７が用いられ
た。１は電子計算機である。

キャラクタ・ディスプレイ２より、あらかじめ、周期時
間（１周期の時間）、各列車種別毎の駅間基準運転時間
、基準停車時間、路線、および駅構造等の対象線区の半
固定データを電子計算機１を介して磁気ディスク装置７
に入力しておく。

つづいてグラフィック・ディスプレイ３より設定を希望
する周期時間帯の列車ダイヤについて、各列車の本数、
種別、車両数等の属性、および始発駅での出発順序、時
刻幅、最大許容停車時間、最大許容運転時間、更には必
要恍応じて、各駅における待避・追い越しに関する条件
、同一種別等の列車の設定時間間隔の制約等の輸送力設
定上の条件を、システムからのガイダンスに従って、タ
ブレット４やカーソル５を使いながら、電子計算機１に
入力する。

電子計算機１は、各駅の列車順序の組み合せを枝に対一
応させる探索木を、なるべく無駄な枝を作らないように
効果的に試行錯誤する。例えば、次のような時は、試行
錯誤を中断する。

（１）　　いずれかの列車のベルトの幅が、いずれかの
゛区間で負になった場合。

（２）　　同一種別等の列車の設定時間間隔が、与えら
れ九条件を満たさない場合。

（３）既に得られた列車ダイヤ案よりも、評価値が劣る
場合。

また、反対方向の列車ダイヤの作成については、反対方
向の列車の始発駅の出発順序、時刻幅を（１）人間がグ
ラフィック・ディスプレイ３に示されるガイダンスに従
って、タブレット４やカーソル５を用いて設定する方法
と、（ｎ）　　電子計算機ｌが列車の種別、車両数等を考慮
しながら、自動的に設定する方法と全用意し、線区等の特性に応じて人間が選択できる。

電子計算機１は、グラフィック・ディスプレイ３に幅の
ある列車ダイヤの原案を提示する。この案を採択しない
場合には、タブレット４とカーソル５を用いて電子計算
機ｌに指示すると、電子計算機１は、次の列車ダイヤ案
の探索を行う。第７図は、グラ乙イック・ディスプレイ
３に提示された幅のある列車ダイヤ原案の一例である。

第７図に示す案（図面を見易くするため片方向のみを表
示している）を列車ダイヤの原案として採択する場合に
は、これに対してタブレット４やカーソル５を用いて、
ある列車のある駅での出発または到着時刻を指定するこ
とによって、列車のζ ベルトを狭めたり、あるいは１本にしたりする。

このとき電子計算機１は、１本の列車が修正されると必
然的に修正する必要のある他の列車の時刻修正も同時に
行う。

このような作業を繰り返すことによって、人間と電子計
算機１が対話しながら、列車ダイヤの原案を人間の意向
を生かしなからスジに書き直していく。このように書き
直して得られた列車ダイヤをレーザ・プリント式のハー
ドコピー７で出力したものの一例を第８図に示す。第８
図においては、列車種別を明確にするため、線の太さを
変えて表示しである。

上記実施例において、列車ダイヤ作成装置を構成する各
エレメントは、例示したハードウェアそのものに限定さ
れるものではなく、例示した各装置と同じ機能を果すも
のも用い得ることは、勿論である。また、各装置の機能
は、ハードウェアと必ずしも１対ｌに対応する必要はな
く、その機能の一部または全部を、別のハードウェアに
持たせるようにすることは可能であり、これらの変形は
、すべてこの発明の範囲内に含まれるものである０発明
の効果この発明は、列車ダイ゛ヤ作成の基本条件が電子計算機
に入力されたときに、その入力に基づいて電子計算機で
試行錯誤によって実現可能な列車ダイヤの原案を作成さ
せ、該原案をディスプレイ装置に表示して、その細部設
定および修正を、人間が入力装置に指示して行わせるよ
うにしたものであるから、特別な専門的知識や高い技術
を有しない場合にも、電子計算機と対話を行いながら、
列車ダイヤの作成を容易に、かつ、短時間で能率的に行
うことができる。しかも、作成された列車ダイヤは、必
然的に電子計算機でデータ化されているので、時刻表作
成等の付帯業務や列車運行管理等にもきわめて容易に利
用することができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の全体の構成を示すブロック図、第２
図は試行錯誤を行う探索木の一例を示す図、第３図は列
車ダイヤ原案作成の過程における試行錯誤の一例を示す
説明図、第４図は試行錯誤の手順を示すフローチャート
、第５図は列車ダイヤの作成を示すフローチャート、第
６図は周期ダイヤの作成装置の一例を示す概略斜面図、
第７図は電子計算機が提示した列車ダイヤの原案の一例
を示すチャート、第８図はこの発明によシ作成された周
期ダイヤの一例を示すチャートである。０Ｍ、１・°・電子計算機、Ａ、２・・・文字入出力端
末装置、Ｂ　ｅ　３・・・文字情報および列車ダイヤグ
ラム表示用ディスプレイ装置、ａ、４，５・・・座標位
置、文字、数値、指示コマンドの入力装置、ＤＩ６・・
・列車ダイヤグラム用ハードコピー装ｅｌｔ、Ｉ！；：
　＋７・・・記憶装置出願人　　近畿日本鉄道株式会社同　　　　坂　　井　　　利　　　２同　　　　長　　谷　　川　　利　治ｉｆ１図第２図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

列車の走行順序に基づいて列車ダイヤ作成のための試行
錯誤を行うプログラムを備えた演算用電子計算機、該電
子計算機に接続される文字入出力端末装置、文字情報と
列車ダイヤグラム表示用ディスプレイ装置、座標位置・
文字・数値・指示コマンドについての入力装置、列車ダ
イヤグラムのハードコピー用出力装置、および前記電子
計算機の記憶装置とをシステム構成のエレメントとして
備え、列車ダイヤ作成の基本条件である列車の種別・運
転区間・希望する駅出発時刻、あるいは、出発時刻範囲
を前記座標位置等についての入力装置にて入力したとき
に、前記電子計算機で試行錯誤により実現可能な列車ダ
イヤを作成させたのち、前記ディスプレイ装置に列車ダ
イヤグラム形式で、列車間の待避・追い越し関係・各列
車の設定可能な時刻範囲を列車ダイヤの原案として表示
させ、該表示に依存しながら列車ダイヤ原案の細部設定
および修正を、前記座標位置等についての入力装置を用
いて行うようにしたことを特徴とする列車ダイヤの作成
装置