JPWO2019106745A1 - デマンド交通運用システム - Google Patents

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Abstract

相乗り型デマンド交通車両(6)の希望出発時刻及び希望到着時刻の少なくともいずれか一方と出発地と目的地とを含む複数の乗客の旅程要求を受信する要求受信手段(4)と、旅程要求を規定時刻よりも前に受信しかつ希望到着時刻又は希望出発時刻が規定期間内にあることを規定条件として乗客を区別してデマンド交通車両(6)の配車計画を作成する配車計画手段(9,10)を備えているデマンド交通運用システムである。有限な台数のデマンド交通車両(6)を効率的に運用しつつ、より多くの乗客の利用要求を受け付ける配車計画を作成することができる。

Description

この発明は、相乗り型のデマンド交通車両を利用したデマンド交通運用システムに関するものである。
特許文献1では、現在時刻が、利用要求に含まれるデマンドバスの希望利用時刻に近づくと、順次、配車計画を作成しており、先に作成された配車計画を後で修正することを許容している。また、特許文献2では、送信されてきた利用要求に対し、順次、配車計画を作成している。また、特許文献3では、デマンド交通車両の当初の運行計画を作成し、各停留所における予約可能乗車時間帯を設定し、予約可能乗車時間帯での利用要求を新たに受け付けるとしている。
特開2011−022646 特開2003−006784 特開2003−288688
特許文献1及び特許文献2は、規定時刻までに送信した全乗客の利用要求を集約し、配車計画を作成しているものではなく、規定時刻を用いて乗客を区別して配車計画を作成しているものでもない。また、特許文献3は、当初の運行計画の作成に利用される利用要求と、それ以外の利用要求の区別が不明である。以上のように、デマンド交通車両を効率的に運用しつつ、より多くの乗客の利用要求を受け付けるデマンド交通車両の配車計画を作成することが十分にはできていない。
希望出発時刻及び希望到着時刻の少なくともいずれか一方と出発地と目的地とを含む複数の乗客の旅程要求を受信する要求受信手段と、旅程要求を規定時刻よりも前に受信しかつ希望到着時刻又は希望出発時刻が規定期間内にあることを規定条件として乗客を区別してデマンド交通車両の配車計画を作成する配車計画手段を備えたデマンド交通運用システムである。
この発明によれば、有限な台数のデマンド交通車両を効率的に運用しつつ、より多くの乗客の利用要求を受け付ける配車計画を作成することができる。
実施の形態1におけるデマンド交通運用システムのブロック図である。 実施の形態1におけるデマンド交通運用システムの動作を説明する図である。 実施の形態1における乗客の判定方法を説明する図である。 実施の形態1における配車計画作成プロセスの動作の概要を説明する図である。 実施の形態1における乗客候補者の推定方法を説明する図である。 実施の形態1における運賃計算方法を説明する図である。 実施の形態1における配車計画と走行経路のイメージ図である。 実施の形態1における配車計画の作成方法を説明する図である。 実施の形態1におけるデマンド交通運用システムのブロック図である。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1におけるデマンド交通運用システムのブロック図である。
図1に示されるように、利用者である乗客は、情報端末2を用いてデマンド交通運用システム1との間で情報をやりとりする。ここで、情報端末2とは、パーソナルコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、タブレット、PDA等であり、デマンド交通の利用者と情報をやりとり可能な端末である。
ここで、デマンド交通とは、デマンド対応型交通方式を取っている乗り物のことである。デマンド交通は、予約型の運行形態の輸送サービスである。また、デマンド交通は、利用者の要求に対応して運行する形態であり、注文対応型とも称される交通機関である。
また、デマンド交通には、相乗り型デマンド交通車両6が用いられる。相乗り型デマンド交通車両6とは、乗客の要求に応じて、走行経路、各地点の出発時刻、到着時刻が変化するデマンドバス、相乗り車両である。相乗り型デマンド交通車両6は、デマンド交通車両6と略されることも多く、同じものである。以下では、略してデマンド交通車両6と表記する。
例えば、デマンド交通運用システム1は、情報端末2から目的地、出発地、デマンド交通車両6の希望到着時刻、デマンド交通車両6の希望出発時刻、定期運行交通5の乗車駅及び降車駅、デマンド交通車両6の乗車地、デマンド交通車両6の降車地等の情報を含んだ旅程要求を送受信手段4で受信する。なお、送受信手段4は、デマンド交通運用システム1と外部の機器、装置、車両等との間で、情報の受信及び送信を行うものである。例えば、送受信手段4は、情報端末2、ICカード3、定期運行交通5、デマンド交通車両6、気象情報提供装置7、これらを管理する管理装置等との間で、情報の受信及び送信を行う。
以後、デマンド交通車両6と定期運行交通5とで乗り継ぎが発生する旅程を想定し、目的地及び出発地の一方はデマンド交通車両6の発着地で、もう一方は定期運行交通5の発着地であることを想定する。もっとも、デマンド交通車両6と定期運行交通5とで乗り継ぎが発生せず、目的地及び出発地のいずれもデマンド交通車両6の発着地であってもよい。すなわち、出発地から目的地に向かって、定期運行交通5とデマンド交通車両6とを乗り継ぐケース、デマンド交通車両6と定期運行交通5とを乗り継ぐケース、デマンド交通車両6のみのケースに大別できる。
例えば、情報端末2は、乗車する定期運行交通5の乗車駅、出発時刻、降車駅、到着時刻、乗車するデマンド交通車両6の乗車場所、車両の識別子、出発時刻、降車場所、到着時刻、運賃等を要求受信手段である送受信手段4から受信する。
図1に示されるように、デマンド交通運用システム1と利用者が所持するICカード3は、情報をやりとりする。例えば、デマンド交通運用システム1は、ICカード3から会員氏名、会員番号等の識別子、住所、生年月日、年齢、電話番号、メールアドレス等の連絡先、定期運行交通5の定期券の区間の乗車駅と降車駅、駅改札口の通行履歴等を含んだICカード会員情報を送受信手段4で受信する。ここで、全ての情報をICカード3から直接受信する必要はなく、ICカード3の管理装置でICカード会員情報を管理しているのであれば、デマンド交通運用システム1はICカード3の管理装置から、ICカード会員情報を取得してもよい。この場合は、ICカード3の管理装置から情報を送受信手段4で受信する。
ICカード3の管理装置又はICカード3から情報を受信することで、デマンド交通運用システム1は、ICカード3による乗車頻度、ICカード3の登録年齢、定期運行交通5による移動距離等の情報を得ることができる。また、定期運行交通5の乗車券として利用可能なICカードの利用時刻から乗客の利用履歴が分かる。
図1に示されるように、デマンド交通運用システム1と定期運行交通5は、情報をやりとりする。なお、定期運行交通5とは、予め決められた時刻表に従って運行される交通機関であり、例えば、鉄道、BRT(bus rapid transit)、LRT(Light rail transit)、バス、飛行機である。定期運行交通5を例にして説明する場合に、便宜上、車両という用語を用いているが、飛行機の場合は機体のことである。
例えば、デマンド交通運用システム1は、定期運行交通5から、車両の位置、時刻表、走行計画、遅延情報、地図等を受信する。ここで、全ての情報を定期運行交通5から直接受信する必要はなく、定期運行交通5の管理装置があり、上述した情報を管理しているのであれば、デマンド交通運用システム1は定期運行交通5の管理装置から、上述した情報を取得すればよい。多くの場合は、定期運行交通5は管理装置によって運行が管理されている。
図1に示されるように、デマンド交通運用システム1とデマンド交通車両6とは、情報をやりとりする。例えば、デマンド交通運用システム1は、デマンド交通車両6から、車両の位置、走行計画、遅延情報、地図等を受信する。ここで、全ての情報をデマンド交通車両6から直接受信する必要はなく、デマンド交通車両6の管理装置があり、上述した情報を管理しているのであれば、デマンド交通運用システム1はデマンド交通車両6の管理装置から、上述した情報を取得すればよい。さらに、デマンド交通運用システム1の中に、デマンド交通車両6の管理装置が含まれていてもよい。
例えば、デマンド交通車両6は、デマンド交通運用システム1から、各停車場所の到着時刻、出発時刻、停車場所間の走行経路、各停車場所での乗客の数、氏名等の識別子、性別、年齢、障害の有無、降車場所等を含んだ配車計画を受信する。
図1に示されるように、デマンド交通運用システム1と気象情報提供装置7とは、情報をやりとりする。例えば、デマンド交通運用システム1は、気象情報提供装置7から、デマンド交通車両6及び定期運行交通5の乗降地域の天候、気温、降水確率、降水量、各種注意報、各種警報、並びに、それらの予報等を受信する。
デマンド交通運用システム1は、乗客判定手段8、第1乗客向け配車計画手段9、第2乗客向け配車計画手段10、第3乗客向け配車計画手段19、旅程計画手段11、乗客候補者推定手段12、候補者優先度決定手段13、運賃計算手段14、送受信手段4、データベース20を備え、各々が情報のやり取りができるように接続されている。
主記憶装置、補助記憶装置、外部記憶装置等の記憶装置で構成されるデータベース20には、例えば、乗客の旅程要求、鉄道ダイヤ、地図、デマンド交通車両6及び定期運行交通5の車両位置、定期運行交通5の遅延情報、ICカード3の会員情報、デマンド交通車両6の利用履歴、定期運行交通5の利用履歴等が記憶されている。また、送受信手段4、データベース20を除いたデマンド交通運用システム1の構成要素は、コンピュータの内部演算処理としてCPUを用いて実現される。
乗客判定手段8は、目的地への希望到着時刻、デマンド交通車両6への希望乗車時刻が規定期間内にある旅程要求を持つ複数の乗客について、規定時刻までに旅程要求を送信した第1乗客(優先乗客)と、規定時刻後に旅程要求を送信した第2乗客(一般乗客)とに判定する。乗客判定手段8は、旅程要求を規定時刻よりも前に受信し、かつ希望到着時刻又は希望出発時刻が規定期間内にあることを規定条件として、乗客を優先乗客(第1乗客)と一般乗客(第2乗客)とに区別する。
第1乗客向け配車計画手段9は、情報端末2から受信し、集約された第1乗客の旅程要求に基づき、デマンド交通車両6の配車計画を作成する。第1乗客向け配車計画手段9は、グループ化手段15を備えている。グループ化手段15は、旅程要求を受けた複数の第1乗客を複数(単数になることもある。)の第1乗客で構成されるグループに分割する。
第1乗客向け配車計画手段9は、割当手段16を備えている。割当手段16は、複数の乗客で構成されるグループを運ぶデマンド交通車両6を決定する。第1乗客向け配車計画手段9は、走行経路計画手段17を備えている。走行経路計画手段17は、複数の乗客で構成されるグループの旅程要求に基づき、デマンド交通車両6の停止場所間の走行経路、走行時間、各停止場所の到着時刻、出発時刻を含む走行計画を作成する。
第1乗客向け配車計画手段9は、総移動時間予測手段18を備えている。総移動時間予測手段18は、走行計画と旅程要求と定期運行交通5の時刻表に基づき、乗客の定期運行交通5の乗車時間とデマンド交通車両6の待ち時間とデマンド交通車両6の乗車時間との総和を含む総移動時間を予測する。総移動時間予測手段18は、第1乗客である優先乗客が出発地から目的地に到達するまでの間の時間の総計を予測するものである。
第2乗客向け配車計画手段10は、情報端末2から受信した第2乗客の旅程要求に基づき、デマンド交通車両6の配車計画を作成する。
乗客候補者推定手段12は、ICカード3の会員情報から、デマンド交通車両6の乗客候補者を推定する。また、候補者優先度決定手段13は、乗客候補者推定手段12が推定した乗客候補者の中から、デマンド交通車両6の利用を促す順番を決定する。
旅程計画手段11は、デマンド交通車両6の走行計画と定期運行交通5の時刻表等の情報に基づき、定期運行交通5とデマンド交通車両6とを組み合わせた各乗客の旅程を作成する。また、運賃計算手段14は、第1乗客、第2乗客等の運賃をそれぞれ別の法則に基づいて決定する。
図2は、デマンド交通運用システム1の動作の概要を説明する図である。ステップST001にて、デマンド交通運用システム1は、情報端末2から送受信手段4への旅程要求の受信を待機する。旅程要求を受信したら、ステップST002に進む。
ステップST002にて、乗客判定手段8は、受信した旅程要求に応じて、乗客を第1乗客(優先乗客)か第2乗客(一般乗客)かを判定する。第1乗客であればステップST003に進み、第2乗客であればステップST005に進む。
図3は、乗客判定手段8が行う第1乗客か第2乗客かの判定方法を説明する図である。例えば、当日の午前8時から午前9時を規定期間、前日の午後9時を規定時刻と定める。目的地への希望到着時刻が午前8時25分の旅程要求を前日の午後7時に受信した場合には、希望到着時刻が規定期間内、かつ規定時刻までに受信したことになるため、その旅程要求を送信した乗客を第1乗客と判定する。一方、目的地への希望到着時刻が午前8時25分の旅程要求を前日の午後9時よりも遅くに受信した場合には、第2乗客と判定する。
旅程要求に含まれる条件が目的地への希望到着時刻である代わりに、デマンド交通車両6又は定期運行交通5の希望出発時刻であってもよい。なお、規定期間と規定時刻とは、デマンド交通車両6の停止場所毎に設定してもよいし、全ての停止場所に共通としてもよい。また、規定期間と規定時刻とは複数定めてもよい。
ステップST101にて、乗客希望者の旅程要求にデマンド交通車両6の目的地への希望到着時刻があるか否かを確認する。希望到着時刻があればステップST102に進み、なければステップST105に進む。
ステップST102にて、目的地への希望到着時刻が所定期間内か否かを確認する。所定期間内であればステップST103に進み、なければステップST105に進む。
ステップST103にて、旅程要求の受信時刻が規定時刻前か否かを確認する。規定時刻前であればステップST104に進み、第1乗客(優先乗客)と判定される。一方、規定時刻後であればステップST107に進み、第2乗客(一般乗客)と判定される。
ステップST105にて、旅程要求にデマンド交通車両6の目的地への希望出発時刻があるか否かを確認する。希望出発時刻があればステップST106に進み、なければステップST107に進み第2乗客(一般乗客)と判定される。
ステップST106にて、希望出発時刻が所定期間内か否かを確認する。所定期間内であればステップST103に進み、なければステップST107に進み第2乗客(一般乗客)と判定される。
図3では、乗客判定手段8が行う第1乗客か第2乗客かの判定方法の一例を示したが、ステップST103をスタート直後に行うなど、判定方法はどのようにしてもよい。
また、デマンド交通車両6の希望出発時刻及び希望到着時刻の少なくともいずれか一方と、出発地と、目的地とを含む複数の乗客の旅程要求を送受信手段4(要求受信手段)で受信して、旅程要求を規定時刻よりも前に受信し、かつ希望到着時刻又は希望出発時刻が規定期間内にあることを規定条件として乗客を区別するものであればよい。規定条件を充足する優先乗客が第1乗客であり、規定条件を充足しない一般乗客が第2乗客である。
図2のステップST003にて、規定時刻になるまで、第1乗客の旅程要求を集約する。規定時刻になればステップST004に進み、規定時刻まではステップST001に戻ることになる。
ステップST004にて、乗客判定手段8は、第1乗客向けの配車計画作成プロセスを起動する。
ステップST002にて第2乗客と判定された場合、ステップST005にて、第2乗客向け配車計画手段10は、配車計画が作成可能であるかを判断する。配車計画が作成可能であればステップST006に進み、配車計画が作成できなければステップST001に戻る。
ここで、ステップST005の時点で、既に第1乗客への配車計画は、ステップST004にて作成されている。何故ならば、第1乗客への配車計画は規定時刻よりも前に行われ、一方、第2乗客への配車計画は規定時刻よりも後に行われるのが通常だからである。第1乗客の旅程要求には、希望到着時刻、希望出発時刻等の条件が含まれており、ステップST004で起動される第1乗客向けの配車計画作成プロセスにて、この条件を充足するように配車計画または旅程を作成している。
このため、第2乗客の旅程要求は、ステップST004で作成された配車計画に第2乗客を追加することになる。第1乗客の旅程要求の条件、かつ第2乗客の旅程条件が充足できない場合には、当該デマンド交通車両6の配車計画に第2乗客を追加することはできない。全てのデマンド交通車両6の配車計画に対して、第2乗客を追加できなかった場合には、当該第2乗客への配車計画は作成できないと判断することになる。
各乗客の旅程要求の条件を充足できるか否かの判断は、既存の配車計画に第2乗客の旅程要求を組み入れてみることになる。この際、デマンド交通車両6の停車場所への順番、すなわち走行経路が複数存在するため、それら全ての走行経路について、条件を充足できるか否かを判断する。
ステップST006にて、第2乗客向け配車計画手段10は、第2乗客の旅程要求に対して、配車計画を作成する。
全ての乗客の旅程要求の条件を充足可能な配車計画が存在する場合には、他にも条件を充足可能な配車計画が存在するかを探索し、条件を充足可能な配車計画の中から、規定の評価指標を最良化する配車計画を第2乗客の旅程要求への配車計画とする。規定の評価指標とは、例えば、先に説明した総移動時間である。
ステップST007にて、デマンド交通運用システム1は、第2乗客の情報端末2に、作成した旅程を送受信手段4で送信し、ステップST001に戻る。
図4は、配車計画作成プロセスの動作の概要を説明する図である。ステップST201にて、第1乗客向け配車計画手段9は、第1乗客向けの配車計画を作成する。また、ステップST202にて、デマンド交通運用システム1は、第1乗客の情報端末2に、作成した旅程を送受信手段4から送信する。
ステップST203にて、第1乗客向け配車計画手段9は、例えば、乗客Aと乗客Bとを含んだ配車計画または旅程に対して、新たに乗客を追加することが可能かを判断する。乗客追加ができればステップST204に進み、乗客追加ができなければステップST209に進む。
例えば、デマンド交通車両6の各停止場所で、デマンド交通車両6の定員と、乗客の人数とを比較し、当該停止場所にて追加の乗客が乗車することが可能かを判断する。
ステップST204にて、乗客候補者推定手段12は、ICカード3の会員情報からデマンド交通車両6の乗客候補者(第3乗客)を推定する。第3乗客がいればステップST205に進み、第3乗客がいなければステップST209に進む。
図5は、乗客候補者推定手段12による、乗客候補者の推定方法を説明する図である。例えば、定期運行交通5である鉄道の停止場所の駅から出発を予定するデマンド交通車両6がある場合には、デマンド交通車両6の出発予定時刻までに駅に到着する鉄道車両に乗車している可能性のある乗客候補者を推定する。
乗客候補者推定手段12は、データベース20を用いて定期運行交通5である鉄道に利用している乗客の中で、定期運行交通5を利用する際に事前に会員として登録されたICカード3を利用して定期運行交通5に乗車している者の中からデマンド交通車両6の乗客候補者を推定する。
データベース20には、ICカード3の会員情報があり、例えば、会員の連絡先、定期運行交通5の定期の利用区間、利用履歴、通過した改札及び通過時刻等がある。また、データベース20には、定期運行交通5の遅延情報及び時刻表がある。また、データベース20には、ICカード3の会員によるデマンド交通車両6の利用履歴(過去の目的地、利用時間等)がある。また、データベース20には、出発駅付近及び到着駅付近の気象情報がある。乗客候補者推定手段12は、例えば、これらのデータベース20の情報からICカード3の会員のメールアドレス、降車駅、搭乗車両(例えば、各駅停車か特別急行か。)、駅到着時刻、雨具不保持の可能性を推定することになる。
例えば、定期運行交通5の停止場所であり、デマンド交通車両6の出発地を出発地Sとする。まず、ICカード3の会員情報として、定期運行交通5の定期券の区間の両端となる駅(通常は乗降駅)が、出発地SであるICカード3の会員を探索する。該当する会員を会員Aとする。次に、過去の各駅の改札口の通行履歴及び通行時間帯から、出発地Sで降車の可能性がある会員を探索する。該当する会員を会員Bとする。
会員Aと会員Bとの中から、デマンド交通車両6の出発予定時刻までに、出発地Sに到着する鉄道車両に乗車している可能性のある会員を探索する。該当する会員を第3乗客、該当する鉄道車両を鉄道車両R1とする。
鉄道車両R1は、鉄道の時刻表のデータベース20から特定することができる。また、時刻表のデータベース20から鉄道車両R1の始発駅及び発車時刻、途中の停車駅及び発着時刻も求めることができる。さらに、鉄道車両R1へ乗客が乗り換える可能性がある場合にも、鉄道車両R1への乗換駅と、鉄道車両R1が乗換駅を出発する時刻までに到着する乗り換え前の鉄道車両R2も時刻表から求めることができる。乗換駅で鉄道車両R2から鉄道車両R1に乗り換えることになる。同様に、時刻表のデータベース20から鉄道車両R2の始発駅及び発車時刻、途中の停車駅及び到着時刻も求めることができる。ターミナル駅に限らず、普通列車から急行列車への乗り換えなど、乗換駅では鉄道車両間の待ち合わせがよく行われている。
ここでは、鉄道車両を例としたが、定期運行交通5はデータベース20の時刻表によって定期運行交通5が乗客を乗降させる乗降地点、乗降地点毎に乗降開始(例えば、到着時刻)となる時刻及び乗降が締め切られる時刻(例えば、出発時刻)を求めることができる。さらに、時刻表の情報に加えて、データベース20の遅延情報を用いることもできる。特に、定期運行交通5が飛行機の場合には遅延情報が必須となる。
第3乗客は、相乗り型デマンド交通の事業者が検出したデマンド交通車両6を利用する可能性のある乗客候補者である。もっとも、第3乗客は、第1乗客及び第2乗客とは異なる乗客候補者である。第3乗客は、鉄道車両R1又はR2に乗車した可能性のあるICカード3の会員であり、改札の通行履歴における通行時刻T0が、当該通行履歴のある駅に停車する鉄道車両R1又はR2の発車時刻(到着時刻)よりも早い乗客である。改札の通行時刻が鉄道車両R1又はR2の発車時刻(到着時刻)よりも後であれば、鉄道車両R1又はR2には乗車することができないからである。
鉄道車両R1又はR2の発車時刻よりも通行時刻T0の方が早いといっても、改札を通過してから実際に鉄道車両に乗車するまでには時間を要するため、所定時間分T1の差分が発生する。なお、この差分は当該駅の構造等に影響されるため、一概に決定できるものではない。
改札の通行履歴のある駅に停車する鉄道車両R1又はR2の発車時刻よりも、例えば、先に発車する鉄道車両R3がある場合に、通行履歴の通行時刻T0が鉄道車両R3の発車時刻よりも所定時間T3以上、早い場合には、鉄道車両R1又はR2ではなく、先に出発した鉄道車両R3に乗車している可能性があるため、第3乗客から除外してもよい。
もっとも、鉄道車両R3がデマンド交通車両6の出発地Sに対応する駅に停車しない場合は、第3乗客ではない。また、デマンド交通車両6の出発地Sに鉄道車両R1の方が、先行したはずの鉄道車両R3よりも先に到着する場合(例えば、鉄道車両R1が急行列車、鉄道車両R3が普通列車)は、第3乗客である。
駅構内が広い場合、改札の通行履歴における通行時刻T0が、その通行履歴のある駅に停車する鉄道車両R1又はR2の発車時刻(到着時刻)よりも十分に早くなければ、鉄道車両R1又はR2への乗車が間に合わない可能性もある。このため、通行履歴のある駅に停車する鉄道車両R1又はR2の発車時刻よりも、通行履歴の通行時刻T0が所定時間T1以上、早いことを、第3乗客とする条件に加えてもよい。例えば、所定時間T1は、改札口から鉄道車両R1又はR2のプラットフォームまでの歩行時間とすることができる。
改札口が複数ある場合は、通行した改札口によって歩行時間が変化するため、通行した改札口に応じて所定時間T1を変更してもよい。通行した改札口は、改札口の通行履歴(ICカード3の履歴)から求めることができる。
乗客候補者推定手段12は、第1の定期運行交通5が出発地を出発する時刻よりも出発地でのICカード3の利用時刻が第1の所定時間分(T1)より前であり、デマンド交通車両6の発車時刻が第1の定期運行交通5がデマンド交通車両6の発車地に到着する時刻よりも第2の所定時間分(T2)より後になる場合には、第1の定期運行交通5の利用者を第1の乗客候補者とする。
乗客候補者推定手段12は、第2の定期運行交通5が出発地を出発する時刻よりも出発地でのICカード3の利用時刻が第3の所定時間分(T3)より前であり、第1の定期運行交通5よりも先に第2の定期運行交通5が出発地を出発し、デマンド交通車両6の発車時刻が第2の定期運行交通5がデマンド交通車両6の発車地に到着する時刻よりも第4の所定時間分(T4)より後になる場合には、第1の乗客候補者から第2の定期運行交通5の利用者を除外する。
歩行時間は、改札口からプラットフォームまでの標準歩行経路長を標準歩行速度で歩行したものとして求めてもよい。例えば、標準歩行経路長を50m、標準歩行速度を1m/secとした場合には、歩行時間は、50sec=標準歩行経路長/標準歩行速度=50/1として求めることができる。
歩行時間は、駅構内の混雑度に応じて変化する。仮に、駅の混雑度をC1で表し、0〜1の間の実数で、混雑するほど1に近づく値とする。この場合、歩行時間は、「(標準歩行経路長/標準歩行速度)×(1/(1−C1))」等、駅構内の混雑具合を反映させて、求めることができる。
駅構内の混雑度は、駅構内の人数に比例する。このため、混雑度C1は、例えば、次式のように求める。なお、下段の式のC1の場合は、最大値が1を超える可能性がある。
1=(現在の駅構内の人数)/(過去において駅構内の最大人数)
又は
1=(現在の駅構内の人数)/(駅設計時に想定されている駅構内の標準又は最大人数)
駅構内の人数は、改札口を通過した入場人数と、到着した鉄道車両からの降車人数との総和から、改札口を通過した退場人数と、出発した鉄道車両への乗車人数との総和を引くことで求めることができる。
改札口を通過した入場人数及び退場人数は、改札口の通行履歴から求めることができる。鉄道車両への乗車人数は、第3乗客を求める方法と同様の方法で求めることができる。鉄道車両からの降車人数は、鉄道車両の時刻表と、ICカード3の会員情報の定期券の降車駅情報、過去の降車履歴等から求めることができる。
駅構内が混雑していたとしても、改札口と目的のプラットフォームとの間の経路が混雑していなければ、歩行時間への影響は少ない。仮に、改札口と目的のプラットフォームとの間の経路の混雑度をC2で表し、0〜1の間の実数で、混雑するほど1に近づく値とする。この場合、歩行時間は、「(標準歩行経路長/標準歩行速度)×(1/(1−C2))」等、改札口と目的のプラットフォームとの間の経路の混雑具合を反映させて、求めることができる。
改札口と目的のプラットフォームの間の経路の混雑度は、改札口と目的のプラットフォームまでの間にある経路の歩行人数に比例する。改札口から目的のプラットフォームまでの間にある経路の歩行人数は、目的のプラットフォームにて発着する鉄道車両の乗車人数及び降車人数、並びに改札口と目的のプラットフォームとの間の経路を共有する別のプラットフォームに発着する鉄道車両の乗車人数及び降車人数から求めることができる。各鉄道車両への乗車人数及び降車人数は、駅構内の人数の算出に必要な各鉄道車両の乗車人数と降車人数とを求める方法と同様の方法で求めることができる。
また、駅構内の人数、歩行速度、歩行時間、人の位置、改札口から目的のプラットフォームまでの間にある経路の歩行人数、歩行速度、歩行時間、人の位置を計測するシステムが設置されている場合には、それらの値を利用して歩行時間を求め、第3乗客を求めるようにしてもよい。
また、駅構内に売店等があり、ICカード3にて商品の購入ができ、商品の購入履歴を利用することができる場合には、購入履歴の購入時刻に、当該売店にいたことになるため、購入時刻と売店の位置と目的のプラットフォームまでの経路等を基に、第3乗客を求めてもよい。
鉄道の運行に遅延が発生した場合には、本来、通常運転時の鉄道車両R1又はR2よりも早い時刻に到着可能な鉄道車両R4が、遅れてデマンド交通車両6の出発地Sに到着する可能性がある。鉄道車両R4に乗車している可能性のある乗客についても、鉄道車両R1又はR2に乗車している可能性のある乗客と同様の方法で推定することができる。このため、定期運行交通5である鉄道に遅延が発生した場合には、鉄道車両R4に乗車している可能性のある乗客を第3乗客とすることもできる。鉄道の遅延は鉄道の運行管理システム等から鉄道の遅延情報として送受信手段4で受信する。
乗客候補者推定手段12は、第3乗客を乗客候補者とする。自らが旅程要求を送信してきた第1乗客、第2乗客と異なり、乗客候補者(第3乗客)の旅程要求は明確ではない。そこで、乗客候補者の旅程要求を可能性の高さに基づいて推定する。
例えば、以下の方法で乗客候補者の旅程要求を推定できる。デマンド交通車両6の出発地を出発地Sとする。出発地Sは乗客候補者(第3乗客)が定期運行交通5を降車する駅の近傍となる。乗客候補者は、デマンド交通車両6の利用を申請していないため、多くの場合、出発地Sから目的地へ向け、徒歩を含めた別の移動手段によって移動することが想定される。このため、乗客候補者の希望出発時刻は、出発地Sへの到着時刻から推定できる。
また、デマンド交通車両6は、バス、乗用車等の自動車であり、無軌道の地上の移動手段としては、最速レベルの移動手段であることが想定される。このため、デマンド交通車両6は、本来の目的地への希望到着時刻よりも、早い時刻に到着できる可能性が高い。そこで、希望到着時刻は問わないものとして扱うことができる。
さらに、ICカード3の会員情報の住所地の最寄駅が出発地Sである場合、目的地を住所地とする。住所はICカード3の会員情報の電話番号から推測してもよい。また、乗客候補者が過去にデマンド交通車両6を利用したことがあり、デマンド交通車両6の利用履歴がある場合には、利用履歴に基づき目的地を推定する。また、利用履歴がない場合でも、出発地Sからの目的地として、最も多い目的地を乗客候補者の目的地とする。
図4のステップST205にて、第3乗客向け配車計画手段19は、図2のステップST005と同様に、乗客候補者に対して配車計画が作成可能であるかを判断する。配車計画が作成できればステップST206に進み、作成できなければステップST209に進む。
ステップST206にて、候補者優先度決定手段13は、乗客候補者の中から、デマンド交通車両6の利用を促す優先度を決定する。
デマンド交通車両6の定員は有限であるため、全ての乗客候補者にデマンド交通車両6の利用を促すことはできない。利用を促された乗客候補者から、デマンド交通車両6を利用する旨の連絡を返信してもらう必要があり、返信の受付締め切り時刻までは、返信を待つ必要がある。一方、返信を待つ間、時間は経過しており、デマンド交通車両6の出発時刻は近づいてくる。従って、利用を促すことが可能な乗客候補者の数も有限になる。そこで、利用してもらえる可能性の高い乗客候補者に優先的に利用を促す必要がある。以下、乗客候補者の優先度を決定する際の指標と、決定方法について説明する。
<目的地>
例えば、想定されている目的地が、乗客候補者の本来の目的地とは異なる場合、乗客候補者が、促されたデマンド交通車両6を利用する可能性は低い。このため、目的地が住所と推定されている乗客候補者と、過去のデマンド交通車両6の利用履歴から目的地が推定されている乗客候補者と、それら以外の乗客候補者とで、利用を促す優先度に差を付ける。例えば、目的地が住所の乗客候補者は優先度1、利用履歴から目的地が推定された乗客候補者は優先度2、それら以外の乗客候補者は優先度3となるように優先度を設定する。この例では、利用の促しの程度が、優先度3は劣位で、優先度1は最も優先されることになる。以下の説明では、優先度の数字は小さいほど高いものとする。
<遅延>
例えば、遅延が生じた定期運行交通5に乗車していた乗客候補者は、本来の旅程が遅れており、本来の目的地への希望到着時刻に間に合わない可能性が高い。このため、デマンド交通車両6を利用して、遅れた旅程を挽回しようとする可能性が高い。そこで、遅延が生じた定期運行交通5に乗車していた乗客候補者と、それ以外の乗客候補者とで、利用を促す優先度に差を付ける。例えば、旅程が大幅に遅れている乗客候補者は優先度1、旅程の遅れが小さい乗客候補者は優先度2、それら以外の乗客候補者は優先度3となるように優先度を設定する。また、優先度を旅程の遅れに応じた関数としてもよい。
<気象>
例えば、気象情報提供装置7から受信した気象情報を基に、出発地S付近の現在の天候が雨天であり、乗客候補者が定期運行交通5に乗車した乗車駅付近の乗車時刻時点での天候が雨天ではない場合には、乗客候補者は雨具を保持していない可能性がある。雨具を保持していない乗客候補者は、目的地までの移動にデマンド交通車両6を利用する可能性が高い。そこで、出発地S付近の現在の天候が雨天である場合には、定期運行交通5に乗車した乗車駅付近の乗車時刻時点での天候が雨天であった乗客候補者と、それ以外の乗客候補者にて、利用を促す優先度に差を付ける。また、優先度を大雨と小雨とで差を付けることができ、優先度を雨量差による関数としてもよい。
さらに、出発地Sが乗客候補者の住所の最寄駅である場合には、出発地Sからの目的地は住所地であり、帰宅時の状況である可能性がある。住所にある居住地を出発した時刻又は出発地Sの改札口の通行時刻に、住所付近又は出発地S付近の天候が雨天ではなく、現在の住所付近又は出発地S付近の天候が雨天である場合には、乗客候補者は雨具を保持していない可能性がある。そこで、出発地S付近の現在の天候が雨天である場合には、住所にある居住地を出発した時刻又は出発地Sの改札口の通行時刻に、住所付近又は出発地S付近の天候が雨天であった乗客候補者と、それ以外の乗客候補者にて利用を促す優先度に差を付ける。例えば、雨天であった乗客候補者を優先度2、それ以外の乗客候補者を優先度1と優先度を設定する。
<利用回数>
例えば、過去にデマンド交通車両6を利用したことのある乗客候補者は、今回もデマンド交通車両6を利用する可能性が高い。そこで、過去にデマンド交通車両6を利用したことのある乗客候補者と、それ以外の候補者とで、利用を促す優先度に差を付ける。また、過去のデマンド交通車両6の利用頻度、利用回数に応じて、優先度に差を付ける。例えば、利用頻度の多い乗客候補者は優先度1、利用頻度の少ない乗客候補者は優先度2となるように優先度を設定する。また、優先度を利用頻度に応じた関数としてもよい。
<年齢>
例えば、高齢者及び乳幼児を伴う方は、徒歩、自家用車での移動が難しく、未成年者も自家用車の運転による移動が難しいため、デマンド交通車両6を利用する可能性が高い。そこで、年齢に応じて利用を促す優先度に差を付ける関数とする。年齢はICカード3の会員情報から求めることができる。例えば、実年齢から所定の値を引いた値の絶対値としてもよい。この方法の場合、高齢者及び未成年者の優先度が高くなる。
<移動距離>
例えば、定期運行交通5で移動してきた観光客、遠方からの乗客候補者は、出発地Sから自家用車での移動は難しく、地縁に乏しいと徒歩での移動も難しく、手荷物が多いことも想定されるため、デマンド交通車両6を利用する可能性が高い。そこで、出発地Sと住所との距離が遠い乗客候補者、定期運行交通5の乗車駅と出発地Sとの距離が遠い乗客候補者と、それ以外の乗客候補者にて、利用を促す優先度に差を付ける。例えば、住所又は乗車駅と出発地Sとの距離が遠い乗客候補者は優先度1、それ以外の乗客候補者は優先度2とする。また、優先度を移動距離に応じた関数としてもよい。
先の例では、住所又は乗車駅と出発地Sとの距離を基に優先度を設定したが、住所又は乗車駅から出発地Sまでの移動時間を基に優先度を設定しもよい。乗車駅から出発地Sまでの移動時間は、定期運行交通5の時刻表を基に求めることができる。住所から乗車駅までの移動時間は、徒歩、他の交通手段を利用して移動したものとして、屋外地図を利用し求めることができる。このように優先度を移動時間に応じた関数としてもよい。
前述したように、候補者優先度決定手段13は、目的地、遅延、気象、利用頻度(利用回数)、年齢、移動距離(移動時間)等の指標によって乗客候補者の優先度を決定できる。このため、各指標を総合的に判定して、優先度を決定することが求められる。そこで、候補者優先度決定手段13は、次式で求まる値(優先度判定値)を基に、優先度を決定してもよい。
優先度判定値=w1×(目的地による優先度)+w2×(遅延による優先度)+w3×(気象による優先度)+w4×(利用頻度による優先度)+w5×(年齢による優先度)+w6×(移動距離・移動時間による優先度)
ここで、w1からw6は、各指標の優先度の重み係数であり、設定できるものである。これにより、どの指標に重きを置いて、優先度を決定するか調整することが可能となる。なお、重み係数w1からw6の一部を0として、例えば、季節によってなど、項目によっては考慮しないようにしてもよい。
例えば、出発地Sが観光地であれば、観光客によるデマンド交通車両6の利用が期待できるため、目的地が住所であることは少なく、移動距離が長い可能性が高い。この場合、w1を小さく、w5を大きくすることで、より多くの観光客に対して、相乗り型デマンドバスの利用を促すことが可能になる。
例えば、出発地Sが住宅地であった場合には、目的地が住所である可能性が高く、雨天時のデマンド交通車両6の利用が期待できる。この場合、w1、w3を大きくすることで、より多くの住民に対して、デマンド交通車両6の利用を促すことが可能になる。
例えば、出発地Sがビジネス街である場合には、目的地は勤務地である可能性が高く、遅延によって到着が遅れることに対する懸念が大きい。この場合、w2を大きくすることで、より多くの労働者に対して、デマンド交通車両6の利用を促すことが可能になる。
図4のステップST207にて、第3乗客向け配車計画手段19は、乗客候補者(第3乗客)に対する配車計画を作成する。配車計画の作成方法は、図2のステップST006での作成方法と同様である。
ステップST208にて、旅程計画手段11は、乗客候補者(第3乗客)の情報端末2に対して、旅程を作成し、送受信手段4で送信する。
ステップST209にて、デマンド交通運用システム1は、旅程要求の受付締め切り時刻に達したか否かを確認する。受付締め切り時刻に達した場合はステップST210に進み、受付締め切り時刻に達するまではステップST203に戻る。
ステップST210にて、運賃計算手段14は、乗客の旅程要求の申請方法に基づき、乗客の運賃を決定する。
第3乗客からは、デマンド交通車両6を利用する旨の連絡を返信してもらう必要があり、返信の受付締め切り時刻までは、返信を待つ必要がある。もし、第3乗客からデマンド交通車両6を利用しない連絡が返信された場合には、空いた席に対して追加可能な第3乗客を新たに発見し、利用を推奨することになる。このため、受付締め切り時刻までの間、ステップST203、ステップST204、ステップST205、及びステップST209を繰り返し、第3乗客からの返信を待機することになる。
この例の配車計画方法では、第1乗客、第2乗客、第3乗客と、3タイプの乗客が存在する。規定条件を充足する第1乗客(優先乗客)は、予め旅程要求を知ることができるため、相乗り型デマンド交通の事業者は、第1乗客に対し、有限な台数のデマンド交通車両6の効率的な配車計画を作成することができる。ここで、規定条件とは、デマンド交通運用システム1が旅程要求を規定時刻よりも前に受信し、かつ希望到着時刻又は希望出発時刻が規定期間内にあることである。
一方で、全ての乗客が事前の受付締め切り時刻までに旅程要求を送信できるとは限らない。このため、より多くの乗客にデマンド交通車両6を利用して貰うには、規定条件を充足しない第2乗客(一般乗客)の旅程要求も受け付ける。
第2乗客の希望出発時刻又は希望到着時刻と現在時刻との間の時間的猶予は少ない。このため、断続的に送信されてくる第2乗客の旅程要求に対しては、即時に配車計画及び旅程を作成しなければならない。場合によっては、第1乗客に配車されていなかった余剰のデマンド交通車両6を第2乗客に対して配車する状況も生じる。このような場合には、デマンド交通車両6の配車計画は必ずしも効率的ではない。
相乗り型デマンド交通の事業者にとって、資産であるデマンド交通車両6の効率的な運用の観点から見ると、第2乗客に対する資産の運用コストは第1乗客より高いことが多くなる。このため、例えば、第1乗客の運賃を第2乗客の運賃より低く設定する。
また、必ずしも全ての乗客が旅程要求を送信してくるとは限らない。潜在的な需要を取り込み、より多くの乗客にデマンド交通車両6を利用いただくためには、相乗り型デマンド交通の事業者が、第3乗客を見出す必要がある。ところが、自ら旅程要求を送信していない第3乗客にとっては、デマンド交通車両6の必要性は必ずしも高くないため、運賃を下げることで、需要を喚起する。
以上のように、乗客候補者推定手段12は、出発地は定期運行交通5の発着地であり、目的地はデマンド交通車両6の降車地であり、乗客候補者による定期運行交通5の利用履歴を受信する履歴受信手段と、既に旅程要求を受信している乗客を除いて利用履歴に基づきデマンド交通車両6の発車時刻に間に合う乗客候補者を推定する。
また、候補者優先度決定手段13は、目的地、定期運行交通5の遅延情報、気象情報、ICカード3による乗車頻度、ICカードの登録年齢、定期運行交通5による移動距離、定期運行交通5による移動時間の内、少なくともいずれか一つを用いて乗客候補者の優先度を決定する。
例えば、定期運行交通5の利用履歴は、定期運行交通5の乗車券として利用可能なICカード3の利用時刻である。また、定期運行交通5の利用履歴は、乗客候補者の定期運行交通5への乗車時刻又は定期運行交通機関(例えば、駅の改札、入場ゲート)への入場時刻である。
また、乗客候補者推定手段12は、定期運行交通5の利用履歴から乗客候補者が定期運行交通5を下車する下車場所を推定する。
さらに、乗客候補者推定手段12は、定期運行交通5の運行情報を用いて乗客候補者が定期運行交通5を下車する時刻を推定するものである。ここで、定期運行交通5の運行情報とは、定期運行交通5の時刻表のみならず、定期運行交通5の遅延情報を含むものである。
図6は、運賃計算手段14による運賃計算方法を説明する図である。この説明では、理解を容易にするために、乗客のデマンド交通車両6による出発地Sから目的地までの移動時間、移動距離の違いを考慮せずに、移動時間、移動距離を乗客によらずに同等のものとして考えている。デマンド交通車両6は、広範囲を走行することを想定するものではないため、乗客区分毎の一律料金でもよい。
例えば、運賃計算手段14は、ステップST301にて、第1乗客の旅程要求の受付締め切り時刻(規定時刻)に至ったら、ステップST302にて第1乗客の運賃を仮に決定する。例えば、デマンド交通車両6の運営上、第1乗客から頂く目標の収益額があるのであれば、その収益額を第1乗客の人数で割った値を第1乗客の運賃として仮決定する。
ステップST303にて、第2乗客の運賃を決定する。第2乗客の運賃は事前に決めた第2乗客用の固定額とする。
ステップST304にて、第3乗客の運賃を仮に決定する。第3乗客運賃は事前に決めた第3乗客用の仮の固定額とする。
ステップST305にて、デマンド交通車両6の受付締め切り時刻に至り、デマンド交通車両6の乗車人数が決まったら、ステップST306にて、運賃計算手段14は、仮決めしていた第1乗客及び第3乗客の運賃を最終決定する。例えば、乗車人数に応じて、第1乗客及び第3乗客の運賃を割り引く。
この例では、第3乗客、第1乗客、第2乗客の順番で運賃が高くなることを想定しているが、必ずしもこれに限らない。デマンド交通車両6の運営形態に応じて、各乗客に対する運賃の決定方法を変えることができる。
例えば、第1乗客と第2乗客とでは、運賃が第2乗客の方が第1乗客より安いのでは、第1乗客の理解は得られない。なぜならば、早期に旅程要求を行っているからである。ところが、第2乗客と第3乗客とでは、運賃に対して二つの考え方がある。一つは、第3乗客の運賃は高く、第2乗客の運賃が低くする考え方である。規定時刻よりも遅かったとしても自らの意思で積極的に旅程要求を行った者の方が、規定時刻よりも大幅に遅れることが多い第3乗客より同等以上に安くなって当然とする考え方である。
もう一つは、第2乗客の運賃は高く、第3乗客の運賃が低くする考え方である。相乗り型デマンド交通の事業者は、デマンド交通車両6を最も効率的に運行したい、例えば、デマンド交通車両6が空席になるよりも安くても満席又は満席に近い状態で運行したいとの思いがある。極端な場合、第3乗客の運賃が第1乗客の運賃に近づき同額になる。もっとも、このような場合には、第3乗客は補助座席を使用する、第2乗客は窓側の座席を使用するといった差を設定してもよい。
また、ステップST306において、乗客判定手段8の結果に基づき、運賃計算手段14は、乗客の運賃を決定したが、ステップST301のデマンド交通車両6の事前受付締め切り時刻(規定時刻)から、デマンド交通車両6の出発時刻までの経過時間によって乗客の運賃を決定してもよい。例えば、ステップST301のデマンド交通車両6の事前受付締め切り時刻(規定時刻)から、デマンド交通車両6の出発時刻までの経過時間をtとする。経過時間tに従って単調増加又は階段状に増加する関数f(t)、又は単調減少又は階段状に減少する関数g(t)を用いて運賃を求めてもよい。
運賃計算手段14は、規定条件を充足する優先乗客と規定条件を充足しない一般乗客とで異なるデマンド交通車両6の運賃としている。また、運賃計算手段14は、優先乗客の運賃は一般乗客の数が多いほど安価とするか、一般乗客の運賃は優先乗客の数が多いほど高価としてもよい。さらに、運賃計算手段14は、一般乗客の旅程要求の受信時刻と規定時刻との差に応じて一般乗客の運賃を計算してもよい。
図7は、配車計画と走行経路のイメージ図である。出発地Sが共通で、事前旅程要求送信者として、X、Y、Zの3人がいる。条件としては、目的地にXはX地点に午前9時までに、YはY地点に午前8時50分までに、ZはZ地点に午前8時55分までに到着することを希望している。X、Y、Zの3人の事前の旅程要求に対して、デマンド交通車両6の配車計画、及び走行経路は、計画済みである。そこに、Wが出発の直前に旅程要求(W地点に午前8時55分着)を送信してきた例を示している(上段の図)。
下段の図は、Wの旅程要求を加えて、配車計画及び走行経路の再計画を試みた例である。下段左図の目的地がW1の例では配車計画はできている。これに対して、下段右図の目的地がW2の例では、Yが希望する時間までに到着できず、配車計画ができないことを示している。この場合、Wの旅程要求に対して、行き先がW1であれば受け入れることができ、行き先がW2であれば受け入れることができないことになる。
次に、図2のステップST004における第1乗客向け配車計画手段9による第1乗客に対する配車計画の作成方法について説明する。図8は、第1乗客向け配車計画手段9による配車計画の作成方法を説明する図である。
ここでは、例として、第1乗客が出発地から目的地に到達するまでの間の時間の総和である総移動時間の最小化を指標とした例で説明する。この他にも、優先乗客が出発地から目的地に到達するまでの間の時間を用いた関数は、総移動時間、乗り継ぎに要する総待ち時間、総乗車時間の内、少なくとも一つを用いたものであればよい。
さらに、出発地をデマンド交通車両6の出発地Sに、目的地をデマンド交通車両6の目的地に、時間の総和をデマンド交通車両6の走行距離又は走行時間に、置き換えたデマンド交通車両効率としてもよい。この場合、指標は、デマンド交通車両6の出発地Sから最終目的地までの間の走行距離又は走行時間の最小化となる。
ステップST401にて、グループ化手段15は、第1乗客を複数のグループに分類する。例えば、同一の目的地、距離の近い目的地、同一の出発地、距離の近い出発地、目的地への近い希望到着時刻、出発地からの近い希望出発時刻等、特定の規則に従って、第1乗客をグループ化して分類する。なお、グループと称しているが一人だけのグループもありえるものである。ここで、乗客Aのグループを固定した上で、ステップST402に進む。
ステップST402にて、割当手段16は、各グループをデマンド交通車両6へ割り当てる。
ステップST403にて、走行経路計画手段17は、デマンド交通車両6の各車両の走行経路を決定する。デマンド交通車両6の出発地Sから、割り当てられたグループを構成する乗客の旅程要求に含まれる目的地(出発地S)を全て経由する経路を決定する。経路を決定するための地図は予め保持するものとし、停車地間の走行距離、走行時間は地図から取得可能であるとする。
経路の決定には、特定の指標を最良化するように決定してもよい。例えば、各乗客の乗車時間の総和を最小化、各乗客の乗車時間の分散の値を最小化、各乗客の待ち時間の総和を最小化、各乗客の待ち時間の分散の値を最小化、デマンド交通車両6の走行距離の最小化、デマンド交通車両6の走行時間の最小化等がある。
指標は1つに限定しない。例えば、「Ca×各乗客の待ち時間の総和+Cb×走行距離」を最小化するようにしてもよい。CaとCbとは重み係数であり、この例では次元のことなる変数を調整している。これにより、乗客の待ち時間の総和とデマンド交通車両6の走行距離を考慮した経路に決定することができる。なお、複数パターンある経路の中から、特定の指標を最良化する経路を探索するには、例えば、最良優先探索の方式の1つであるA*search(エー・スター・サーチ)等、既存の探索方法を利用することができる。
また、各乗客の旅程要求には、出発地Sから希望出発時刻、目的地への希望到着時刻等の条件が含まれているため、決定される経路は、グループを構成する全ての乗客の条件を充足しなければならない。条件を充足できない経路は、デマンド交通車両6の走行経路として不適合であるものとする。これにより、探索する経路の数を減らすことができ、効率的な探索を可能とする。
なお、ステップST402及びステップST403により、デマンド交通車両6に乗車する乗客と走行経路が決まるため、デマンド交通車両6の配車計画が一意に決まることになる。
ステップST404にて、総移動時間予測手段18は、各乗客がステップST402及びステップST403にて決定した配車計画で移動すると仮定した場合の総移動時間を予測し、総移動時間の総和を求める。理想状態の総移動時間は、乗客が出発地から目的地に到達するまでの間の時間の総和である。もっとも、正確には分からない時間も含まれるが、分かる範囲での総和となる。例えば、総移動時間には、定期運行交通5への乗車時間、デマンド交通車両6の待ち時間、デマンド交通車両6への乗車時間の総和が含まれる。定期運行交通5の乗車駅までの移動時間、定期運行交通5の降車駅からデマンド交通車両6の乗車地点までの移動時間を含んでもよい。
デマンド交通車両6への乗車時間とは、デマンド交通車両6に乗車した地点から、デマンド交通車両6を降車した地点までの乗車時間であり、走行経路計画手段17から求められる。
定期運行交通5が鉄道の例では、鉄道の降車時刻から鉄道の降車駅からデマンド交通車両6の乗車地点までの移動時間が経過した時刻が、デマンド交通車両6の出発時刻に間に合わなければならない。鉄道の降車駅からデマンド交通車両6の乗車地点までの移動時間は、地図等を利用し、予め求められるものとすると、デマンド交通車両6の出発時刻に間に合う鉄道車両(すなわち鉄道車両R1又はR2)を鉄道の時刻表から求めることができる。鉄道車両R1又はR2の始発駅および始発時刻と各停車駅への到着時刻は、時刻表から求めることができるため、各乗客の鉄道車両への乗車時間を時刻表から求めることができる。
デマンド交通車両6の待ち時間は、デマンド交通車両6の出発時刻から鉄道車両R1の降車駅の到着時刻を引いた時間から、さらに鉄道の降車駅からデマンド交通車両6の乗車地点までの移動時間を引くことで求めることができる。
ステップST404により、乗客が乗車すべき鉄道車両が決まるため、デマンド交通車両6の配車計画と組み合わせて、乗客の旅程が一意に決まることになる。したがって、旅程計画手段11は、図2のステップST007、並びに、図4のステップST202及びステップST208で実施する旅程の作成とは、図8のステップST404と同様の方法になる。
ステップST405にて、第1乗客向け配車計画手段9は、ステップST402からステップST404までの工程を繰り返し、乗客Aのグループを固定した上で、出発地から目的地に到達するまでの間の時間を用いた関数による暫定配車計画を作成する。例えば、総移動時間の最小化を目標にする場合には、工程の繰り返しによって最も総移動時間を最小化する配車計画が求まったときにステップST406に進む。
ステップST406にて、グループ化手段15は、ステップST405で配車計画(旅程)を決めたときの乗客のグループとは異なる別のグループに乗客を分類する。乗客の再グループ化である。
ステップST407にて、割当手段16は、各グループをデマンド交通車両6へ割り当てる。なお、ステップST407では、デマンド交通車両6の走行経路を変更していないため、ステップST405で決まった配車計画を踏襲しているものとする。
ステップST408にて、総移動時間予測手段18は、各乗客がステップST406及びステップST407にて決定した配車計画で移動すると仮定した場合で、乗客の総移動時間を予測し、総移動時間の総和を求める。予測方法は、ステップST404と同じ方法とする。なお、ステップST408により、乗客が乗車すべき鉄道車両が決まるため、デマンド交通車両6の配車計画と組み合わせて、乗客の旅程が一意に決まることになる。
ステップST409にて、第1乗客向け配車計画手段9は、ステップST406からステップST408までの工程を繰り返し、デマンド交通車両6の配車計画を固定した上で、出発地から目的地に到達するまでの間の時間を用いた関数による第1乗客のグループを求める。例えば、配車計画を固定した上で、最も総移動時間を最小化する第1乗客のグループを求め、各乗客の旅程を決める。なお、各乗客の旅程要求の希望到着時刻、希望出発時刻等の条件を充足できないグループ構成とその配車計画(旅程)は、配車計画(旅程)として不適合であるものとする。
ステップST402からステップST405までは、グループを固定した上で総移動時間最良の配車計画であり、ステップST406からステップST409までは、配車計画を固定した上で総移動時間最良のグループ化になっている。
ステップST410にて、第1乗客向け配車計画手段9は、ステップST405で求めた配車計画(旅程)と、ステップST409で求めた配車計画(旅程)を比較する。ステップST405で求めた総移動時間の総和が、ステップST409で求めた総移動時間の総和以下である場合には、総移動時間を最小化する配車計画(旅程)が求まったものとして、配車計画(旅程)の作成を終了する。もし、ステップST405で求めた総移動時間の総和が、ステップST409で求めた総移動時間の総和以下ではない場合には、ステップST406で求めたグループに対し、ステップST402からの工程を再開する。
デマンド交通車両6は、デマンド交通運用システム1が作成した配車計画を送受信手段4から受信する。なお、配車計画はデマンド交通運用システム1から直接受け取らなくても、デマンド交通車両6の管理装置を介して受け取ることもある。配車計画は、例えば、各停車場所の到着時刻、出発時刻、停車場所間の走行経路、各停車場所での乗客の数、氏名等の識別子、性別、年齢、降車場所等を含んでいる。
乗客はデマンド交通運用システム1が作成した旅程を送受信手段4から情報端末2で受信する。旅程には、出発地S、出発時間、目的地、到着予定時間、運賃等の情報である。
以上のように、デマンド交通運用システム1は、デマンド交通車両6の希望出発時刻及び希望到着時刻の少なくともいずれか一方と出発地と目的地とを含む複数の乗客の旅程要求を受信する要求受信手段(送受信手段4)と、旅程要求を規定時刻よりも前に受信しかつ希望到着時刻又は希望出発時刻が規定期間内にあることを規定条件として乗客を区別してデマンド交通車両6の配車計画を作成している。
また、出発地及び目的地の一方は定期運行交通5の発着地であり、出発地及び目的地の他方はデマンド交通車両6の発着地である。
さらに、第1乗客向け配車計画手段9は、規定条件を充足する優先乗客の仮のグループ分けによる仮の配車計画の作成と、優先乗客が出発地から目的地に到達するまでの間の時間を用いた関数による暫定配車計画の作成とを交互に繰り替えすることで配車計画を作成している。
図9は、実施の形態1におけるデマンド交通運用システム1のブロック図である。図1と実質的には同じブロック図であるが、視点を変えてまとめ直したものである。なお、図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文、図面の全図において共通することである。さらに、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
乗客候補者推定装置22は、乗客候補者推定手段12、候補者優先度決定手段13、データベース20、送受信手段4を備えている。乗客候補者推定装置22は、ICカード3又はICカード3の読書装置若しくは入退場管理装置から会員氏名、会員番号等の識別子、住所、生年月日、年齢、電話番号、メールアドレス等の連絡先、定期運行交通5の定期券の区間の乗車駅と降車駅、駅改札口の通行履歴等を含んだICカード3の会員情報を送受信手段4で受信する。乗客候補者推定装置22は、定期運行交通5又は定期運行交通運行管理装置から定期運行交通5の車両の位置、時刻表、走行計画、遅延情報、地図等を送受信手段4で受信する。乗客候補者推定装置22は、デマンド交通車両6又はデマンド交通車両6の管理装置からデマンド交通車両6の利用履歴を送受信手段4で受信する。乗客候補者推定装置22は、気象情報提供装置7から、各地の天候、気温、降水確率、降水量、各種注意報、各種警報、それらの予報等を送受信手段4で受信する。
乗客候補者推定装置22は、第3乗客向け配車計画手段19を備えてもよい。また、第1乗客向け配車計画手段9、第2乗客向け配車計画手段10、旅程計画手段11、乗客判定手段8を備えてもよい。
乗客推定をしない最もシンプルな配車計画装置24は、第1乗客向け配車計画手段9、第2乗客向け配車計画手段10、データベース20、送受信手段4で構成されている。一方、乗客推定を行う配車計画装置21は、第1乗客向け配車計画手段9、第2乗客向け配車計画手段10、第3乗客向け配車計画手段19、乗客判定手段8、旅程計画手段11、乗客候補者推定手段12、候補者優先度決定手段13、データベース20、送受信手段4を備えている。配車計画装置21は、多くの構成要素を備えているが、目的に応じて不要な構成要素を省略することができる。
配車計画装置21は、情報端末2から目的地、出発地、希望到着時刻、希望出発時刻、乗車駅、降車駅等の情報を含んだ旅程要求を送受信手段4で受信する。配車計画装置21は、定期運行交通5又は定期運行交通運行管理装置から、定期運行交通5の車両の位置、時刻表、走行計画、遅延情報、地図等を送受信手段4で受信する。配車計画装置21は、デマンド交通車両6又は相乗り型デマンド交通管理装置から、デマンド交通車両6の車両の位置、走行計画、遅延情報、地図等を送受信手段4で受信する。配車計画装置21は、乗客候補者推定手段12及び候補者優先度決定手段13から乗客候補者(第3乗客)を推定し、乗客候補者の優先度を決定する。
デマンド交通車両6は、配車計画装置21、24が作成した配車計画を受信する。なお、配車計画は配車計画装置21、24から直接受け取らなくても、デマンド交通車両6の管理装置を介して受け取ることもある。配車計画は、例えば、各停車場所の到着時刻、出発時刻、停車場所間の走行経路、各停車場所での乗客の数、氏名等の識別子、性別、年齢、降車場所等を含んでいる。
乗客は配車計画装置21、24が作成した旅程を送受信手段4から情報端末2で受信する。旅程には、出発地S、出発時間、目的地、到着予定時間、運賃等の情報である。
運賃計算装置23は、運賃計算手段14、乗客判定手段8、データベース20、送受信手段4を備えている。運賃計算装置23は、配車計画装置またはデマンド交通運用システム1から各人が乗車する定期運行交通の乗車駅、出発時刻、降車駅、到着時刻、乗車するデマンド交通車両6の乗車場所、車両の識別子、出発時刻、降車場所、到着時刻、旅程要求等を受信する。運賃計算装置23は、配車計画装置から各乗客に関する配車計画を受信する。運賃計算装置23は、情報端末2から旅程要求を受信する。乗客は運賃計算装置23が作成した運賃を送受信手段4から情報端末2で受信する。
運賃計算装置23は、必要に応じて第1乗客向け配車計画手段9、第2乗客向け配車計画手段10、旅程計画手段11、乗客候補者推定手段12、候補者優先度決定手段13を備えてもよい。
なお、配車計画装置21,24、乗客候補者推定装置22、及び運賃計算装置23は、一例として構成手段をしめしたが、デマンド交通運用システム1で説明した構成手段であればその増減は適宜可能であり、これらの構成に限定されるものではない。また、デマンド交通運用システムを含めて、各手段は,それらを実施可能な装置に組み込まれればよく、実施するために必要な情報は、その情報を保持する別の装置から受信してもよい。
また、本発明の実施の形態1によれば、作成された乗客の旅程を乗客に送信しているが、乗客が作成された旅程、運賃に満足するとは限らない。そこで、乗客から送信した旅程の受け入れ可否を返信してもらうようにしてもよい。受け入れ可能な返信を受信した場合のみ、当該旅程と配車計画は確定することになる。この場合、受け入れ可否の返信の受付締め切り時刻を設けてもよい。受付締め切り時刻を経過しても返信がない場合には、受け入れられなかったものとする。
また、本発明の実施の形態1によれば、第3乗客に対しても作成した旅程を送信することになるが、第1乗客及び第2乗客と異なり、乗客自らが旅程要求を送信していないため、旅程の送信先となる連絡先が不明な可能性がある。そこで、第3乗客の連絡先として、ICカード3の会員情報に含まれる連絡先(メールアドレス、電話番号等)を利用してもよい。旅程の送信先として、ICカード3の会員情報に含まれる連絡先を利用することは、事前にICカード3の会員から事前に許諾を得ておくものとする。
以上より、第1乗客と第2乗客とを区別し、別々に配車計画を作成することで、有限な台数のデマンド交通車両6を効率的に運用しつつ、より多くの乗客の旅程要求を受け付ける配車計画を作成できる。
また、定期運行交通5の利用履歴に基づいて乗客を検出し、相乗りを促すことで、より多くの乗客にデマンド交通を利用いただくことができる。
また、乗客を事前受付の締め切り時刻までに旅程要求を送信した乗客と、事前の旅程要求の受付締め切り時刻後に旅程要求を送信した乗客と、相乗り型デマンド交通の事業者が検出した相乗り型デマンド交通を利用する乗客とに分類し、乗客のデマンド交通の利用申し込み方法によって運賃を変えることで、デマンド交通の需要を喚起し、より多くの乗客にデマンド交通を利用いただくことができる。
また、定期運行交通5には始発便及び最終便があるため、より長い時間、定期運行交通5を利用する乗客(始発では遅い、終電が早いと感じている乗客)ほど、定期運行交通5とデマンド交通車両6とを組み合わせた旅程を組めなくなる可能性が高い。本発明の実施の形態1によれば、総移動時間を最小化するように配車計画を作成することで、より多くの乗客にデマンド交通車両6を利用いただくことができる。
本願発明は、これまで述べてきた実施の形態に限定されるものではなく、本願発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、これまで述べてきた実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。また、これまで述べてきた実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより発明を形成してもよい。さらに、本願発明は、これまで述べてきた実施の形態の範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
1 デマンド交通運用システム、2 情報端末、3 ICカード、4 送受信手段、5 定期運行交通、6 デマンド交通車両、7 気象情報提供装置、8 乗客判定手段、9 第1乗客向け配車計画手段、10 第2乗客向け配車計画手段、11 旅程計画手段、12 乗客候補者推定手段、13 候補者優先度決定手段、14 運賃計算手段、15 グループ化手段、16 割当手段、17 走行経路計画手段、18 総移動時間予測手段、19 第3乗客向け配車計画手段、20 データベース、21 配車計画装置、22 乗客候補者推定装置、23 運賃計算装置、24 配車計画装置。
本課題を解決する為に、希望出発時刻及び希望到着時刻の少なくともいずれか一方と出発地と目的地とを含む複数の乗客の旅程要求を受信する要求受信手段と、旅程要求を規定時刻よりも前に受信しかつ希望到着時刻又は希望出発時刻が規定期間内にあることを規定条件として乗客を区別してデマンド交通車両の配車計画を作成する配車計画手段と、乗客候補者による前記定期運行交通の利用履歴を受信する履歴受信手段と、既に前記旅程要求を受信している前記乗客を除いて前記利用履歴に基づき前記デマンド交通車両の発車時刻に間に合う前記乗客候補者を推定する乗客候補者推定手段とを備え、前記出発地は、定期運行交通の発着地であり、前記目的地は、前記デマンド交通車両の降車地であることを特徴とするまた、デマンド交通車両の希望出発時刻及び希望到着時刻の少なくともいずれか一方と出発地と目的地とを含む複数の乗客の旅程要求を受信する要求受信手段と、前記旅程要求を規定時刻よりも前に受信しかつ前記希望到着時刻又は前記希望出発時刻が規定期間内にあることを規定条件として前記乗客を区別してデマンド交通車両の配車計画を作成する配車計画手段とを備え、前記配車計画手段は、前記規定条件を充足する優先乗客をグループ化して、前記優先乗客が前記出発地から前記目的地に到達するまでの間の時間を用いた関数により暫定配車計画を作成し、前記暫定配車計画で、前記優先乗客が前記出発地から前記目的地に到達するまでの間の時間を用いた関数により前記優先乗客の更にグループ化を行い、前記暫定配車計画の作成と前記更なるグループ化とを交互に繰り返すことで前記配車計画を収束して求めることを特徴とする。さらには、デマンド交通車両の希望出発時刻及び希望到着時刻の少なくともいずれか一方と出発地と目的地とを含む複数の乗客の旅程要求を受信する要求受信手段と、乗客候補者による前記定期運行交通の利用履歴を受信する履歴受信手段と、前記利用履歴に基づき前記デマンド交通車両の発車時刻に間に合う前記乗客候補者を推定する乗客候補者推定手段とを備え、前記出発地は、定期運行交通の発着地であり、前記目的地は、前記デマンド交通車両の降車地であることを特徴とする。

Claims (17)

  1. デマンド交通車両の希望出発時刻及び希望到着時刻の少なくともいずれか一方と出発地と目的地とを含む複数の乗客の旅程要求を受信する要求受信手段と、
    前記旅程要求を規定時刻よりも前に受信しかつ前記希望到着時刻又は前記希望出発時刻が規定期間内にあることを規定条件として前記乗客を区別してデマンド交通車両の配車計画を作成する配車計画手段を備えたことを特徴とするデマンド交通運用システム。
  2. 請求項1に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記出発地及び前記目的地の一方は、定期運行交通の発着地であり、
    前記出発地及び前記目的地の他方は、前記デマンド交通車両の発着地であることを特徴とするデマンド交通運用システム。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記配車計画手段は、前記規定条件を充足する優先乗客が前記出発地から前記目的地に到達するまでの間の時間を用いた関数で構成されたことを特徴とするデマンド交通運用システム。
  4. 請求項1又は請求項2に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記配車計画手段は、前記規定条件を充足する優先乗客の仮のグループ分けによる仮の配車計画の作成と、前記優先乗客が前記出発地から前記目的地に到達するまでの間の時間を用いた関数による暫定配車計画の作成とを交互に繰り替えすることでグループ及び配車計画を作成したことを特徴とするデマンド交通運用システム。
  5. 請求項3又は請求項4に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記関数は、総移動時間、乗り継ぎに要する総待ち時間、総乗車時間の内、少なくとも一つを用いたものであることを特徴とするデマンド交通運用システム。
  6. 請求項1又は請求項2に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記規定条件を充足する優先乗客と前記規定条件を充足しない一般乗客とで異なる前記デマンド交通車両の運賃とする運賃計算手段を備えたことを特徴とするデマンド交通運用システム。
  7. 請求項6に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記運賃計算手段は、前記優先乗客の前記運賃は前記一般乗客の数が多いほど安価とするか、前記一般乗客の前記運賃は前記優先乗客の数が多いほど高価としたことを特徴とするデマンド交通運用システム。
  8. 請求項6に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記運賃計算手段は、前記一般乗客の前記旅程要求の受信時刻と前記規定時刻との差に応じて前記一般乗客の前記運賃を計算することを特徴とするデマンド交通運用システム。
  9. 請求項1に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記出発地は、定期運行交通の発着地であり、
    前記目的地は、前記デマンド交通車両の降車地であり、
    乗客候補者による前記定期運行交通の利用履歴を受信する履歴受信手段と、
    既に前記旅程要求を受信している前記乗客を除いて前記利用履歴に基づき前記デマンド交通車両の発車時刻に間に合う前記乗客候補者を推定する乗客候補者推定手段と
    を備えたことを特徴とするデマンド交通運用システム。
  10. 請求項9に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記乗客候補者推定手段が推定した前記乗客候補者の中から前記デマンド交通車両の利用を促す順番を決定する候補者優先度決定手段を備えたことを特徴とするデマンド交通運用システム。
  11. 請求項10に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記候補者優先度決定手段は、目的地、前記定期運行交通の遅延情報、気象情報、ICカードによる乗車頻度、前記ICカードの登録年齢、前記定期運行交通による移動距離、前記定期運行交通による移動時間の内、少なくともいずれか一つを用いて前記乗客候補者の優先度を決定することを特徴とするデマンド交通運用システム。
  12. 請求項9から請求項11のいずれか1項に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記利用履歴は、前記定期運行交通の乗車券として利用可能なICカードの利用時刻であることを特徴とするデマンド交通運用システム。
  13. 請求項9から請求項12のいずれか1項に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記利用履歴は、前記乗客候補者の前記定期運行交通への乗車時刻又は定期運行交通機関への入場時刻であることを特徴とするデマンド交通運用システム。
  14. 請求項9から請求項13のいずれか1項に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記乗客候補者推定手段は、前記利用履歴から前記乗客候補者が前記定期運行交通を下車する下車場所を推定したことを特徴とするデマンド交通運用システム。
  15. 請求項9から請求項14のいずれか1項に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記乗客候補者推定手段は、前記定期運行交通の運行情報を用いて前記乗客候補者が前記定期運行交通を下車する時間を推定したことを特徴とするデマンド交通運用システム。
  16. 請求項12に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記乗客候補者推定手段は、第一の定期運行交通が前記出発地を出発する時刻よりも前記出発地での前記ICカードの利用時刻が第一の所定時間分より前であり、前記デマンド交通車両の発車時刻が前記第一の定期運行交通が前記デマンド交通車両の発車地に到着する時刻よりも第二の所定時間分より後になる場合には、前記第一の定期運行交通の利用者を第一の乗客候補者とすることを特徴とするデマンド交通運用システム。
  17. 請求項16に記載のデマンド交通運用システムであって、
    前記乗客候補者推定手段は、第二の定期運行交通が前記出発地を出発する時刻よりも前記出発地での前記ICカードの利用時刻が第三の所定時間分より前であり、前記第一の定期運行交通よりも先に前記第二の定期運行交通が前記出発地を出発し、前記デマンド交通車両の発車時刻が前記第二の定期運行交通が前記デマンド交通車両の発車地に到着する時刻よりも第四の所定時間分より後になる場合には、前記第一の乗客候補者から前記第二の定期運行交通の利用者を除外することを特徴とするデマンド交通運用システム。
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