WO2021124527A1 - Problem breaking-down device, problem breaking-down method, and problem breaking-down program - Google Patents

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Abstract

A problem breaking-down device (100) is provided with: a group breaking-down unit (140) which breaks down a route network into a plurality of route groups (12); and a demand breaking-down unit (150) which, if a provisional travel plan (125) representing a provisional plan for a traveler to travel within the route network straddles two or more route groups (12) included in the plurality of route groups, uses the provisional travel plan (125) to create a plurality of intra-group travel demands (13), each including information relating to the departure point and the destination for the traveler within any one route group (12).

Description

問題分解装置、問題分解方法、及び、問題分解プログラムProblem decomposition device, problem decomposition method, and problem decomposition program
　本発明は、問題分解装置、問題分解方法、及び、問題分解プログラムに関する。 The present invention relates to a problem decomposition device, a problem decomposition method, and a problem decomposition program.
　近年、オンデマンドバスに代表されるように、移動者の要求を運行計画に反映させることができる公共交通が実用化されている。オンデマンドバスは、移動者の移動要求として、出発地と、目的地と、出発希望時刻と、到着希望時刻との又少なくとも一つを含む情報を受け付け、全ての移動要求を可能な限り満たすよう、運行計画を立案する。 In recent years, as represented by on-demand buses, public transportation that can reflect the demands of travelers in operation plans has been put into practical use. The on-demand bus accepts information including at least one of the departure place, the destination, the desired departure time, and the desired arrival time as the movement request of the migrant, and satisfies all the movement requests as much as possible. , Make an operation plan.
　移動要求に基づいて運行計画が立案される交通機関には、運行経路が固定されているものと、運行経路が移動要求に従って変更されるものがある。 There are two types of transportation that make an operation plan based on the movement request, one with a fixed operation route and the other with the operation route changed according to the movement request.
　運行計画を立案する問題を最適化問題（以下、運行計画決定問題）として定式化した場合、運行計画は最適化問題の解である。特許文献１では、移動需要に基づいて各路線の運行間隔を仮決定した後に、乗り換えのための待ち時間に関する最適化問題を解くことにより、乗り換えのための待ち時間が少ない運行計画を立案する技術が開示されている。 When the problem of formulating an operation plan is formulated as an optimization problem (hereinafter referred to as an operation plan decision problem), the operation plan is a solution to the optimization problem. In Patent Document 1, a technique for formulating an operation plan with less waiting time for transfer by solving an optimization problem regarding waiting time for transfer after tentatively determining the operation interval of each line based on travel demand. Is disclosed.
特開２０１５－１４０１２２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-140122
　複数の路線を対象とする運行計画決定問題において、一般的に、路線数を増やしていくと、問題のサイズが飛躍的に増えるようになるという課題がある。具体例として、特許文献１の技術において、路線数を増やしていくと、路線間の乗換を表す変数と、複数路線に跨る移動需要を表す変数と、制約条件と等の数が飛躍的に増えるようになる。即ち、特許文献１の技術において、路線数を増やしていくと、問題のサイズが飛躍的に増えるようになる。その結果、現実的な時間内に運行計画決定問題を解くことができない場合もある。 In the problem of determining an operation plan for multiple routes, in general, there is a problem that the size of the problem increases dramatically as the number of routes increases. As a specific example, in the technique of Patent Document 1, as the number of routes is increased, the number of variables representing transfers between routes, variables representing travel demand across multiple routes, constraints, etc. increases dramatically. Will be. That is, in the technique of Patent Document 1, as the number of routes is increased, the size of the problem increases dramatically. As a result, it may not be possible to solve the operation planning decision problem within a realistic time.
　本発明は、運行経路が固定されている交通機関において、路線数を増やしたとき、運行計画決定問題のサイズが増える量を抑えることを補助することを目的とする。 It is an object of the present invention to assist in suppressing the amount of increase in the size of the operation plan determination problem when the number of routes is increased in the transportation system in which the operation route is fixed.
　本発明に係る問題分解装置は、
　運行経路が固定されている路線網であって、路線及び前記路線が有する中継点を含む路線網の情報と、有限期間内に移動者が前記路線網内を移動する暫定的な計画を示す暫定移動計画とを記憶している記憶部と、
　前記中継点を境界にして、前記路線網を複数の路線グループに分解するグループ分解部と、
　前記暫定移動計画が前記複数の路線グループに含まれる２以上の路線グループに跨る場合に、前記暫定移動計画を用いて、前記複数の路線グループに含まれるいずれか１の路線グループ内における前記移動者の出発地と目的地との情報を含むグループ内移動需要を複数作成する需要分解部と
を備える。 The problem-solving device according to the present invention is
A provisional network that shows a route network with a fixed operation route, information on the route and the route network including the relay points of the route, and a provisional plan for the migrant to move within the route network within a finite period of time. A storage unit that stores the movement plan and
A group decomposition unit that decomposes the route network into a plurality of route groups with the relay point as a boundary, and
When the provisional movement plan spans two or more route groups included in the plurality of route groups, the mover in any one route group included in the plurality of route groups using the provisional movement plan. It is equipped with a demand decomposition unit that creates a plurality of intra-group mobile demands including information on the departure point and the destination of the vehicle.
　本発明によれば、グループ分解部が複数の路線グループを作成し、需要分解部が複数のグループ内移動需要を作成する。運行計画決定問題のサイズは、複数の路線グループと、グループ内移動需要とを使用することにより、小さくなる。
　従って、本発明によれば、運行経路が固定されている交通機関において、路線数を増やしたとき、運行計画決定問題のサイズが増える量を抑えることを補助することができる。 According to the present invention, the group decomposition unit creates a plurality of route groups, and the demand decomposition unit creates a plurality of intra-group movement demands. The size of the operation planning decision problem is reduced by using multiple route groups and intra-group travel demand.
Therefore, according to the present invention, it is possible to assist in suppressing the amount of increase in the size of the operation plan determination problem when the number of routes is increased in the transportation system in which the operation route is fixed.
実施の形態１に係る問題分解装置１００を備える運行計画システムの構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of an operation planning system including the problem decomposition device 100 according to the first embodiment. 実施の形態１に係る問題分解装置１００の構成図。The block diagram of the problem decomposition apparatus 100 which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る記憶部１２０の構成図。The block diagram of the storage part 120 which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る問題分解装置１００のハードウェア構成図。The hardware block diagram of the problem decomposition apparatus 100 which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る問題分解装置１００が入力処理を実行する際の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation when the problem decomposition apparatus 100 which concerns on Embodiment 1 executes an input process. 実施の形態１に係る問題分解装置１００が問題分解処理を実行する際の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation when the problem decomposition apparatus 100 which concerns on Embodiment 1 executes a problem decomposition process. 路線網の例を示す図。The figure which shows the example of the route network. 実施の形態１に係るグループ分解部１４０の動作の例を示す図。The figure which shows the example of the operation of the group decomposition part 140 which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るグループ分解部１４０の動作の例を示す表。A table showing an example of the operation of the group disassembling unit 140 according to the first embodiment. 実施の形態１に係る需要分解部１５０の動作の例を示す図。The figure which shows the example of the operation of the demand decomposition part 150 which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る需要分解部１５０の動作の例を示す図。The figure which shows the example of the operation of the demand decomposition part 150 which concerns on Embodiment 1. FIG.
　実施の形態１．
　以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　本実施の形態に係る問題分解装置１００は、運行経路が定まっている交通機関の運行計画であって、ある期間における運行計画を、運行計画装置２００が立案することを補助する。問題分解装置１００が対象とする期間（以下、対象期間）は、典型的には、運行計画装置２００が求める運行計画に対応する期間である。
　以下の説明において、簡単のため、交通機関は鉄道であるものとする。しかしながら、問題分解装置１００は、バス、船、又は、飛行機等の交通機関と、複数種類の交通機関の組み合わせとに対処することもできる。即ち、以下の説明において、駅はバス停、港、又は、空港等に置き換えられても良く、路線は航路、又は、空路等に置き換えられても良い。なお、運行経路が定まっている交通機関の経路は、厳密に同じでなくても良い。具体例として、出発する空港と、到着する空港とが定まっている空路の運行経路は定まっている。本例において、出発する空港から、到着する空港までに飛行機が通過する経路が厳密に同じである必要はない。
　運行計画は、交通機関のダイヤ等、交通機関をどのように運行するか定めるものである。
　以下、交通機関は、特に断りがない限り、問題分解装置１００が扱う交通機関、かつ、運行経路が定まっている交通機関である。移動計画は、移動者が出発地から目的地へと移動する際の経路等を示す情報であり、移動経路の情報と、移動経路にある各乗降車駅における到着時刻の情報と等の組合せから成る。移動者は、ある地点から別の地点へと移動する者のことであり、動物、又は、ロボット等、人でなくても良い。移動者は、特に断りがない限り、交通機関を利用して移動するものとする。移動経路は、移動者が出発地から目的地に到達するまでに通過する経路である。出発地と、目的地とは、特に断りがない限り、それぞれ交通機関に含まれるいずれかの駅である。 Embodiment 1.
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
The problem decomposition device 100 according to the present embodiment is an operation plan of a transportation system in which an operation route is determined, and assists the operation planning device 200 in formulating an operation plan for a certain period. The period targeted by the problem decomposition device 100 (hereinafter referred to as the target period) is typically a period corresponding to the operation plan required by the operation planning device 200.
In the following explanation, for the sake of simplicity, the means of transportation shall be railroad. However, the problem resolution device 100 can also deal with transportation such as a bus, a ship, or an airplane, and a combination of a plurality of types of transportation. That is, in the following description, the station may be replaced with a bus stop, a port, an airport, or the like, and the route may be replaced with a route, an air route, or the like. It should be noted that the transportation routes for which the operation routes are fixed do not have to be exactly the same. As a specific example, the operation route of the air route where the departure airport and the arrival airport are fixed is fixed. In this example, the routes taken by the plane from the departing airport to the arriving airport do not have to be exactly the same.
The operation plan defines how to operate transportation such as transportation schedules.
Hereinafter, unless otherwise specified, the transportation means is the transportation means handled by the problem-solving device 100 and the operation route is fixed. The movement plan is information indicating the route when the migrant moves from the departure point to the destination, and is based on a combination of the information on the movement route and the information on the arrival time at each boarding / alighting station on the movement route. Become. A migrant is a person who moves from one point to another, and does not have to be an animal, a robot, or a human being. Unless otherwise specified, migrants shall travel by means of transportation. A travel route is a route that a migrant takes from a place of origin to a destination. Unless otherwise specified, the starting point and the destination are either stations included in the transportation system.
＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１は、問題分解装置１００を備える運行計画システムの例を示している。本図に示すように、問題分解装置１００は、運行計画サーバ３００が有する。 *** Explanation of configuration ***
FIG. 1 shows an example of an operation planning system including the problem decomposition device 100. As shown in this figure, the problem decomposition device 100 is included in the operation planning server 300.
　運行計画システムは、本図に示すように、運行計画サーバ３００と、端末４００とから成る。 As shown in this figure, the operation planning system consists of an operation planning server 300 and a terminal 400.
　運行計画サーバ３００は、サーバ装置である。運行計画サーバ３００は、端末４００から入力移動需要１１を受け取ることができ、問題分解装置１００と、運行計画装置２００とを動作させることができる。運行計画サーバ３００は、複数のサーバ装置から構成されても良い。
　入力移動需要１１は、移動者の目的地等、移動者の移動に関する需要を示す情報である。入力移動需要１１には、出発地と、目的地と、出発希望時刻と、到着希望時刻との少なくとも１つの情報が含まれる。出発希望時刻は、移動者が出発地を出発することを希望する時刻である。到着希望時刻は、移動者が目的地に到着することを希望する時刻である。
　以下、特に断りがなければ、入力移動需要１１には、出発希望時刻が含まれるものとする。入力移動需要１１に到着希望時刻が含まれている場合においても、入力移動需要１１には出発希望時刻が含まれるものとする。
入力移動需要１１は、１の移動者の１回の移動を示す情報に限られず、複数人の移動者の情報であっても良い。 The operation planning server 300 is a server device. The operation planning server 300 can receive the input movement demand 11 from the terminal 400, and can operate the problem decomposition device 100 and the operation planning device 200. The operation planning server 300 may be composed of a plurality of server devices.
The input movement demand 11 is information indicating the demand related to the movement of the mover, such as the destination of the mover. The input movement demand 11 includes at least one information of a departure place, a destination, a desired departure time, and a desired arrival time. The desired departure time is the time when the migrant wishes to depart from the place of departure. The desired arrival time is the time when the migrant wishes to arrive at the destination.
Hereinafter, unless otherwise specified, the input movement demand 11 includes the desired departure time. Even when the input movement demand 11 includes the desired arrival time, the input movement demand 11 includes the desired departure time.
The input movement demand 11 is not limited to the information indicating one movement of one mover, and may be information of a plurality of movers.
　端末４００は、交通機関を利用して移動する者が保有する端末装置であり、具体例として、スマートフォン、携帯電話、又は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）である。
　移動者は、端末４００を用いて、入力移動需要１１を運行計画サーバ３００に送信する。 The terminal 400 is a terminal device owned by a person who moves by using transportation, and as a specific example, it is a smartphone, a mobile phone, or a PC (Personal Computer).
The migrant uses the terminal 400 to transmit the input movement demand 11 to the operation planning server 300.
　問題分解装置１００は、入力移動需要１１を受け取り、複数の路線グループ１２と、複数の路線グループ１２それぞれに対応する複数のグループ内移動需要１３とを求め、求めた複数の路線グループ１２と、複数のグループ内移動需要１３とを出力する。複数の路線グループ１２は、特に断りがない限り、グループ分解部１４０が路線網を分解して作成する路線グループ１２の集合である。
　路線グループ１２は、路線網の一部であり、路線網を複数のグループに分解した場合における１のグループである。路線網は、典型的には、複数の路線から構成される。路線網は、特に断りがなければ、問題分解装置１００が扱う路線網を指す。路線網には、鉄道以外の交通機関が含まれていても良い。路線網は、具体例として、鉄道網と、航路網と、航空網と、バス網との少なくとも１つを組み合わせたものである。１のグループ内移動需要１３は、１の路線グループ１２内の移動需要を示す。 The problem decomposition device 100 receives the input movement demand 11, obtains a plurality of route groups 12, and a plurality of intra-group movement demands 13 corresponding to each of the plurality of route groups 12, and obtains a plurality of route groups 12 and a plurality of the obtained route groups 12. Outputs the movement demand 13 within the group. Unless otherwise specified, the plurality of route groups 12 are a set of route groups 12 created by the group decomposition unit 140 by disassembling the route network.
The route group 12 is a part of the route network, and is one group when the route network is decomposed into a plurality of groups. The route network typically consists of multiple routes. Unless otherwise specified, the route network refers to the route network handled by the problem resolution device 100. The route network may include transportation other than railways. As a specific example, the route network is a combination of at least one of a railway network, a route network, an air network, and a bus network. The movement demand 13 within the group of 1 indicates the movement demand within the route group 12 of 1.
　運行計画装置２００は、複数の路線グループ１２と、グループ内移動需要１３とを受け取り、運行計画１４を出力する。運行計画装置２００は、運行計画を立案する最適化問題である運行計画決定問題を解く。運行計画決定問題は、運行計画装置２００が運行計画を立案するために解く問題である。 The operation planning device 200 receives a plurality of route groups 12 and a movement demand 13 within the group, and outputs an operation plan 14. The operation planning device 200 solves an operation plan determination problem, which is an optimization problem for formulating an operation plan. The operation plan determination problem is a problem that the operation planning device 200 solves in order to formulate an operation plan.
　図２は、問題分解装置１００の構成例を示している。
　問題分解装置１００は、本図に示すように、入力受付部１１０と、記憶部１２０と、計画作成部１３０と、グループ分解部１４０と、需要分解部１５０と、出力部１６０とを備える。 FIG. 2 shows a configuration example of the problem decomposition device 100.
As shown in this figure, the problem decomposition device 100 includes an input reception unit 110, a storage unit 120, a plan creation unit 130, a group decomposition unit 140, a demand decomposition unit 150, and an output unit 160.
　入力受付部１１０は、入力移動需要１１を端末４００から受け付ける。 The input reception unit 110 receives the input movement demand 11 from the terminal 400.
　記憶部１２０は、問題分解装置１００が稼働中に使用する情報を記憶している。問題分解装置１００が稼働中に使用するデータは、特に断りがなければ、記憶部１２０が記憶しているデータである。
　記憶部１２０は、運行経路が固定されている路線網であって、路線及び路線が有する中継点を含む路線網の情報と、有限期間内に移動者が路線網内を移動する暫定的な計画を示す暫定移動計画１２５とを記憶することができても良い。有限期間は、典型的には、対象期間と同義である。中継点は、移動者が利用する路線を変更すること、路線の利用を開始すること、又は、路線の利用を終了すること等ができる地点である。中継点は、具体例として、路線が鉄道である場合には駅であり、路線が空路である場合には空港である。記憶部１２０は、複数の移動者に対応する暫定移動計画１２５を記憶することができても良い。記憶部１２０は、移動者が有限期間内に路線網内を移動する需要を示す移動需要情報１２２と、路線網の暫定的な運行計画である暫定運行計画１２４を記憶することができても良い。記憶部１２０は、運行することができる本数の上限を示す運行可能本数を、路線網に含まれる路線それぞれについて記憶することができても良い。 The storage unit 120 stores information used by the problem decomposition device 100 during operation. Unless otherwise specified, the data used by the problem decomposition device 100 during operation is the data stored in the storage unit 120.
The storage unit 120 is a route network in which the operation route is fixed, and the information of the route network including the route and the relay point of the route and a provisional plan for the migrant to move in the route network within a finite period. It may be possible to store the provisional movement plan 125 indicating the above. A finite period is typically synonymous with a target period. A relay point is a point where a migrant can change the route used, start using the route, or end the use of the route. As a specific example, the relay point is a station when the line is a railroad, and an airport when the line is an air route. The storage unit 120 may be able to store the provisional movement plan 125 corresponding to a plurality of movers. The storage unit 120 may be able to store the movement demand information 122 indicating the demand for the mover to move in the route network within a finite period and the provisional operation plan 124 which is a provisional operation plan of the route network. .. The storage unit 120 may be able to store the number of operable lines indicating the upper limit of the number of lines that can be operated for each of the routes included in the route network.
　図３は、記憶部１２０が記憶しているデータの具体例を示している。
　記憶部１２０は、本図に示すように、路線網情報１２１と、移動需要情報１２２と、決定ルール１２３と、暫定運行計画１２４と、暫定移動計画１２５とを記憶することができる。
　路線網情報１２１は、運行計画装置２００が扱う路線網に関する情報である。移動需要情報１２２は、移動者の移動需要に関する情報である。決定ルール１２３は、グループ分解部１４０が路線網を複数の路線グループ１２に分解する際に用いるルールである。暫定運行計画１２４は、路線網情報１２１に含まれる路線網の各路線の暫定的な運行計画である。暫定移動計画１２５は、暫定運行計画１２４に基づく移動者の暫定的な移動計画である。暫定移動計画１２５は、典型的には、計画作成部１３０が作成した情報である。暫定移動計画１２５は、移動者が中継点を出発する時刻と、移動者が中継点に到着する時刻との少なくとも１の情報を含んでいても良い。
　記憶部１２０が記憶しているデータは、運行計画サーバ３００の利用者が運行計画サーバ３００に入力したデータであっても良い。 FIG. 3 shows a specific example of the data stored in the storage unit 120.
As shown in this figure, the storage unit 120 can store the route network information 121, the movement demand information 122, the determination rule 123, the provisional operation plan 124, and the provisional movement plan 125.
The route network information 121 is information regarding the route network handled by the operation planning device 200. The moving demand information 122 is information regarding the moving demand of a moving person. The determination rule 123 is a rule used when the group decomposition unit 140 decomposes the route network into a plurality of route groups 12. The provisional operation plan 124 is a provisional operation plan for each line of the route network included in the route network information 121. The provisional movement plan 125 is a provisional movement plan for migrants based on the provisional operation plan 124. The provisional movement plan 125 is typically information created by the planning unit 130. The provisional movement plan 125 may include at least one piece of information about the time when the mover departs from the relay point and the time when the mover arrives at the relay point.
The data stored in the storage unit 120 may be data input to the operation planning server 300 by the user of the operation planning server 300.
　計画作成部１３０は、路線網情報１２１と、移動需要情報１２２とを用いて暫定移動計画１２５を作成し、記憶部１２０に記憶させる。計画作成部１３０は、移動需要情報１２２と、暫定運行計画１２４とを用いて暫定移動計画１２５を作成し、暫定移動計画１２５を記憶部１２０に記憶させても良い。計画作成部１３０は、運行可能本数を用いて暫定運行計画１２４を作成し、作成した暫定運行計画１２４を記憶部１２０に記憶させても良い。 The plan creation unit 130 creates a provisional movement plan 125 using the route network information 121 and the movement demand information 122, and stores it in the storage unit 120. The planning unit 130 may create a provisional movement plan 125 by using the movement demand information 122 and the provisional operation plan 124, and store the provisional movement plan 125 in the storage unit 120. The planning unit 130 may create a provisional operation plan 124 using the number of operable lines, and store the created provisional operation plan 124 in the storage unit 120.
　グループ分解部１４０は、路線網情報１２１と、決定ルール１２３と、暫定移動計画１２５とを用い、路線網を複数の路線グループ１２に分解する。グループ分解部１４０は、中継点を境界にして、路線網を複数の路線グループ１２に分解する。即ち、１の中継点が複数の路線グループ１２に属することがある。 The group decomposition unit 140 decomposes the route network into a plurality of route groups 12 by using the route network information 121, the determination rule 123, and the provisional movement plan 125. The group decomposition unit 140 decomposes the route network into a plurality of route groups 12 with the relay point as a boundary. That is, one relay point may belong to a plurality of route groups 12.
　需要分解部１５０は、入力移動需要１１が複数の路線グループ１２に跨っている場合、移動需要情報１２２と、暫定移動計画１２５と、複数の路線グループ１２とを用い、入力移動需要１１を複数のグループ内移動需要１３に分解する。需要分解部１５０は、暫定移動計画１２５が複数の路線グループ１２に含まれる２以上の路線グループ１２に跨る場合に、暫定移動計画１２５を用いてグループ内移動需要１３を複数作成する。グループ内移動需要１３は、複数の路線グループ１２に含まれるいずれか１の路線グループ１２内における移動者の出発地と目的地との情報を含む。需要分解部１５０は、移動者が路線グループ１２内の出発地を出発する出発時刻と、移動者が路線グループ１２内の目的地に到着する到着時刻との情報を含むグループ内移動需要１３を作成しても良い。 When the input movement demand 11 spans a plurality of route groups 12, the demand decomposition unit 150 uses the movement demand information 122, the provisional movement plan 125, and the plurality of route groups 12 to generate a plurality of input movement demands 11. Break down into intra-group mobile demand 13. When the provisional movement plan 125 spans two or more route groups 12 included in the plurality of route groups 12, the demand decomposition unit 150 creates a plurality of intra-group movement demands 13 using the provisional movement plan 125. The intra-group movement demand 13 includes information on the departure point and the destination of the migrant in any one of the route groups 12 included in the plurality of route groups 12. The demand decomposition unit 150 creates the intra-group travel demand 13 including information on the departure time when the migrant departs from the departure point in the route group 12 and the arrival time when the migrant arrives at the destination in the route group 12. You may.
　出力部１６０は、複数の路線グループ１２と、複数のグループ内移動需要１３とを出力する。出力部１６０は、１の路線グループ１２と、１のグループ内移動需要１３とを出力しても良い。 The output unit 160 outputs a plurality of route groups 12 and a plurality of intra-group movement demands 13. The output unit 160 may output 1 route group 12 and 1 intra-group movement demand 13.
　図４は、問題分解装置１００のハードウェア構成例を示している。問題分解装置１００のハードウェア構成例は、運行計画サーバ３００のハードウェア構成例の少なくとも一部である。 FIG. 4 shows an example of the hardware configuration of the problem decomposition device 100. The hardware configuration example of the problem decomposition device 100 is at least a part of the hardware configuration example of the operation planning server 300.
　問題分解装置１００は、本図に示すように、一般的なコンピュータ２０である。問題分解装置１００は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、補助記憶装置２３と、通信装置２４と、入力ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２５と、ディスプレイＩＦ２６とを備える。プロセッサ２１は、信号線４０を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。入力ＩＦ２５は、入力装置２７に接続されている。ディスプレイＩＦ２６は、ディスプレイ２８に接続されている。問題分解装置１００は、複数のコンピュータから構成されても良い。 As shown in this figure, the problem decomposition device 100 is a general computer 20. The problem decomposition device 100 includes a processor 21, a memory 22, an auxiliary storage device 23, a communication device 24, an input IF (Interface) 25, and a display IF 26. The processor 21 is connected to other hardware via the signal line 40 and controls these other hardware. The input IF 25 is connected to the input device 27. The display IF 26 is connected to the display 28. The problem decomposition device 100 may be composed of a plurality of computers.
　プロセッサ２１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ２１は、具体例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又は、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。 The processor 21 is an IC (Integrated Circuit) that performs processing. As a specific example, the processor 21 is a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or a GPU (Graphics Processing Unit).
　補助記憶装置２３は、具体例として、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、又は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）である。補助記憶装置２３は、ＮＡＮＤフラッシュ等の可搬記録媒体であっても良い。 As a specific example, the auxiliary storage device 23 is a ROM (Read Only Memory), a flash memory, or an HDD (Hard Disk Drive). The auxiliary storage device 23 may be a portable recording medium such as a NAND flash.
　メモリ２２は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ２２は、プロセッサ２１の演算結果を保持することができ、プロセッサ２１の作業領域として使用されるメインメモリとして機能する。メモリ２２は、問題分解装置１００の各部に対応するプログラムを格納することができる。メモリ２２が格納しているプログラムは、プロセッサ２１に展開される。メモリ２２は、具体例として、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。記憶部１２０は、典型的には、プロセッサ２１が有するキャッシュメモリと、メモリ２２と、補助記憶装置２３との少なくとも１つから構成される。 The memory 22 is a storage device that temporarily stores data. The memory 22 can hold the calculation result of the processor 21 and functions as a main memory used as a work area of the processor 21. The memory 22 can store a program corresponding to each part of the problem decomposition device 100. The program stored in the memory 22 is expanded to the processor 21. As a specific example, the memory 22 is a RAM (Random Access Memory). The storage unit 120 typically includes at least one of a cache memory included in the processor 21, a memory 22, and an auxiliary storage device 23.
　通信装置２４は、データを受信するレシーバー２４１と、データを送信するトランスミッター２４２とを含む。通信装置２４は、具体例として、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）である。 The communication device 24 includes a receiver 241 for receiving data and a transmitter 242 for transmitting data. As a specific example, the communication device 24 is a communication chip or a NIC (Network Interface Card).
　入力ＩＦ２５は、入力装置２７のケーブル４１が接続されるポートである。入力ＩＦ２５は、具体例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）端子である。 The input IF 25 is a port to which the cable 41 of the input device 27 is connected. As a specific example, the input IF25 is a USB (Universal Serial Bus) terminal.
　ディスプレイＩＦ２６は、ディスプレイ２８のケーブル４２が接続されるポートである。ディスプレイＩＦ２６は、具体例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）端子又はＨＤＭＩ（登録商標、Ｈｉｇｈ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。 The display IF 26 is a port to which the cable 42 of the display 28 is connected. As a specific example, the display IF26 is a USB (Universal Serial Bus) terminal or an HDMI (registered trademark, High Definition Multimedia Interface) terminal.
　入力装置２７は、具体例として、マウス、キーボード、又は、タッチパネルである。問題分解装置１００の使用者は、入力装置２７を利用して問題分解装置１００にデータを入力することができる。 The input device 27 is, as a specific example, a mouse, a keyboard, or a touch panel. The user of the problem decomposition device 100 can input data to the problem decomposition device 100 by using the input device 27.
　ディスプレイ２８は、問題分解装置１００の実行結果等を表示することができる装置である。ディスプレイ２８は、具体例として、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　ＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）である。 The display 28 is a device capable of displaying the execution result of the problem decomposition device 100 and the like. The display 28 is, as a specific example, an LCD (Liquid Crystal Display).
　補助記憶装置２３には、問題分解装置１００の部の機能を実現するプログラムが記憶されている。問題分解装置１００の部は、入力受付部１１０と、記憶部１２０と、計画作成部１３０と、グループ分解部１４０と、需要分解部１５０と、出力部１６０との総称である。「問題分解装置１００の部」を、単に「部」と表記する場合もある。 The auxiliary storage device 23 stores a program that realizes the functions of the problem decomposition device 100. The problem decomposition device 100 is a general term for an input reception unit 110, a storage unit 120, a plan creation unit 130, a group decomposition unit 140, a demand decomposition unit 150, and an output unit 160. The "part of the problem decomposition device 100" may be simply referred to as a "part".
　前述した「問題分解装置の部」の機能を実現するプログラムは、問題分解プログラムとも称される。「部」の機能を実現するプログラムは、１のプログラムであっても良いし、複数のプログラムから構成されていても良い。問題分解プログラムは、メモリ２２にロードされ、プロセッサ２１に読み込まれ、プロセッサ２１によって実行される。 The program that realizes the functions of the "problem decomposition device" mentioned above is also called a problem decomposition program. The program that realizes the function of the "part" may be one program or may be composed of a plurality of programs. The problem decomposition program is loaded into the memory 22, read into the processor 21, and executed by the processor 21.
　補助記憶装置２３は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶している。そして、ＯＳの少なくとも一部がメモリ２２にロードされ、プロセッサ２１はＯＳを実行しながら、「部」の機能を実現するプログラムを実行する。 The auxiliary storage device 23 also stores the OS (Operating System). Then, at least a part of the OS is loaded into the memory 22, and the processor 21 executes a program that realizes the function of the "part" while executing the OS.
　図４では、１つのプロセッサ２１が図示されているが、問題分解装置１００が複数のプロセッサ２１を備えていても良い。問題分解装置１００が複数のプロセッサ２１を備える場合、複数のプロセッサ２１が「部」の機能を実現するプログラムを連携して実行しても良い。また、「部」の処理の結果を示す情報と、データと、信号値と、変数値と等の少なくとも１つが、メモリ２２、補助記憶装置２３、又は、プロセッサ２１内のレジスタ又はキャッシュメモリにファイルとして記憶される。 Although one processor 21 is shown in FIG. 4, the problem resolution device 100 may include a plurality of processors 21. When the problem decomposition device 100 includes a plurality of processors 21, the plurality of processors 21 may jointly execute a program that realizes the function of the “part”. Further, at least one of information, data, a signal value, a variable value, and the like indicating the result of the processing of the "part" is filed in the memory 22, the auxiliary storage device 23, or the register or cache memory in the processor 21. Is remembered as.
　「部」は、「回路」、「工程」、「手順」、又は「処理」に読み替えられても良い。また、「処理」は、「回路」、「工程」、「手順」、又は「部」に読み替えられても良い。 "Part" may be read as "circuit", "process", "procedure", or "processing". Further, "processing" may be read as "circuit", "process", "procedure", or "part".
　問題分解プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されても良い。プログラムプロダクトと称されるものは、「部」として説明している機能を実現するプログラムが記録された記憶媒体、又は、記憶装置等であり、見た目の形式に関わらず、コンピュータ読み取り可能なプログラムをロードしているものである。 The problem decomposition program may be provided as a program product. A program product is a storage medium or storage device in which a program that realizes the functions described as a "part" is recorded, and is a computer-readable program regardless of the appearance format. It is the one that is loading.
＊＊＊動作の説明＊＊＊
　問題分解装置１００の動作手順は、問題分解方法に相当する。また、問題分解装置１００の動作を実現するプログラムは、問題分解プログラムに相当する。 *** Explanation of operation ***
The operation procedure of the problem decomposition device 100 corresponds to the problem decomposition method. Further, the program that realizes the operation of the problem decomposition device 100 corresponds to the problem decomposition program.
　図５は、問題分解装置１００が入力処理を実行する際の動作の一例を示すフローチャートである。入力処理は、問題分解装置１００が入力移動需要１１を受け付ける処理である。本図を用いて、入力処理を説明する。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation when the problem decomposition device 100 executes the input process. The input process is a process in which the problem decomposition device 100 receives the input movement demand 11. The input process will be described with reference to this figure.
（ステップＳ１０１：受付処理）
　入力受付部１１０は、入力移動需要１１を受け付ける。入力受付部１１０は、入力移動需要１１が対象期間外の移動需要を示すものである場合、入力移動需要１１を受け付けなくても良い。入力受付部１１０は、複数の入力移動需要１１を受け付けても良い。
　入力受付部１１０は、路線網情報１２１と、決定ルール１２３と、暫定移動計画１２５と、運行計画とを受け付けても良い。入力受付部１１０は、路線網情報１２１と、決定ルール１２３と、運行計画とをどのような手段により受け付けても良い。 (Step S101: Reception process)
The input receiving unit 110 receives the input moving demand 11. The input receiving unit 110 does not have to accept the input moving demand 11 when the input moving demand 11 indicates the moving demand outside the target period. The input receiving unit 110 may receive a plurality of input moving demands 11.
The input reception unit 110 may receive the route network information 121, the determination rule 123, the provisional movement plan 125, and the operation plan. The input reception unit 110 may receive the route network information 121, the determination rule 123, and the operation plan by any means.
（ステップＳ１０２：記憶処理）
　入力受付部１１０は、ステップＳ１０１で受け付けた移動需要情報１２２を記憶部１２０に記憶させる。
　入力受付部１１０は、路線網情報１２１と、決定ルール１２３と、暫定移動計画１２５との少なくとも１つを受け付けた場合、受け付けたデータを記憶部１２０に記憶させる。入力受付部１１０は、運行計画を受け付けた場合、運行計画を暫定運行計画１２４として記憶部１２０に記憶させる。
　記憶部１２０が記憶しているデータは、入力受付部１１０が記憶させたデータでなくても良い。問題分解装置１００は、具体例として、入力移動需要１１と、路線網情報１２１と、決定ルール１２３と、運行計画との少なくとも１つを記憶している記憶部１２０を使用しても良い。 (Step S102: Memory processing)
The input receiving unit 110 stores the moving demand information 122 received in step S101 in the storage unit 120.
When the input reception unit 110 receives at least one of the route network information 121, the determination rule 123, and the provisional movement plan 125, the input reception unit 110 stores the received data in the storage unit 120. When the input reception unit 110 receives the operation plan, the input reception unit 110 stores the operation plan as a provisional operation plan 124 in the storage unit 120.
The data stored in the storage unit 120 does not have to be the data stored in the input reception unit 110. As a specific example, the problem decomposition device 100 may use a storage unit 120 that stores at least one of the input movement demand 11, the route network information 121, the determination rule 123, and the operation plan.
　図６は、問題分解装置１００が問題分解処理を実行する際の動作の一例を示すフローチャートである。問題分解処理は、路線網と、入力移動需要１１とを分解する処理である。本図を用いて、問題分解処理を説明する。 FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation when the problem decomposition device 100 executes the problem decomposition process. The problem decomposition process is a process of decomposing the route network and the input movement demand 11. The problem decomposition process will be described with reference to this figure.
（ステップＳ２０１：計画作成処理）
　計画作成部１３０は、路線網情報１２１と、移動需要情報１２２とを用いて、暫定移動計画１２５を求める。
　記憶部１２０が暫定移動計画１２５を既に記憶している場合、計画作成部１３０は、本ステップの処理を実行しなくても良い。 (Step S201: Plan creation process)
The planning unit 130 uses the route network information 121 and the movement demand information 122 to obtain the provisional movement plan 125.
If the storage unit 120 has already stored the provisional movement plan 125, the plan creation unit 130 does not have to execute the process of this step.
　本ステップの処理開始の時点において、運行計画は確定していない。そのため、計画作成部１３０は、運行計画に基づいて移動計画を求めることができない。そこで、計画作成部１３０は、移動者の移動経路と到着時刻とを推定することにより、暫定移動計画１２５を求める。
　計画作成部１３０が推定した暫定移動計画１２５の精度が低い場合、グループ分解部１４０は、適切な路線グループ１２を求めることができない。その結果、運行計画装置２００が質の低い運行計画を求めることがある。そのため、計画作成部１３０は、できるだけ高い精度で移動経路と到着時刻とを推定する必要がある。精度は、特に断りがなければ、最適な値との差である。ある値の精度が低い場合、その値と最適解との差が大きい。ある値の精度が高い場合、その値と最適解との差が小さい。 At the start of processing in this step, the operation plan has not been finalized. Therefore, the planning unit 130 cannot request a movement plan based on the operation plan. Therefore, the plan creation unit 130 obtains the provisional movement plan 125 by estimating the movement route and the arrival time of the mover.
If the accuracy of the provisional movement plan 125 estimated by the planning unit 130 is low, the group decomposition unit 140 cannot obtain an appropriate route group 12. As a result, the operation planning device 200 may request a low quality operation plan. Therefore, the planning unit 130 needs to estimate the movement route and the arrival time with as high accuracy as possible. The accuracy is the difference from the optimum value unless otherwise specified. When the accuracy of a certain value is low, the difference between that value and the optimum solution is large. When the accuracy of a certain value is high, the difference between that value and the optimum solution is small.
　計画作成部１３０は、移動経路と、到着時刻とを段階的に推定することにより、移動計画を求めても良い。この場合、計画作成部１３０は、出発地と、目的地と、出発希望時刻とを用いて移動経路を推定し、求めた移動経路に従って移動者が移動した場合の到着時刻を推定する。
　計画作成部１３０は、最短路問題を解く等、どのような手法を用いて移動経路を推定しても良い。計画作成部１３０は、推定した移動経路を用いて到着時刻を推定する。計画作成部１３０は、具体例として、参考文献１に記載の手法を用いて到着時刻を推定する。参考文献１に記載の手法では、出発地から、移動経路の途中にある各地点までの純移動時間と、各地点に立寄っている時間とを、車両が出発地を出発する時刻に対して加算した時刻を、移動者が各地点に到着する時刻として推定する。車両は、特に断りがない限り、鉄道の車両を指す。純移動時間は、移動者が交通機関を利用して移動している時間の合計であり、停車時間と、乗り換えに伴う待ち時間と等を含めない時間である。 The planning unit 130 may obtain a movement plan by estimating the movement route and the arrival time step by step. In this case, the planning unit 130 estimates the movement route using the departure place, the destination, and the desired departure time, and estimates the arrival time when the mover moves according to the obtained movement route.
The planning unit 130 may use any method such as solving the shortest path problem to estimate the movement route. The planning unit 130 estimates the arrival time using the estimated movement route. As a specific example, the planning unit 130 estimates the arrival time using the method described in Reference 1. In the method described in Reference 1, the net travel time from the departure point to each point in the middle of the movement route and the time of stopping at each point are added to the time when the vehicle departs from the departure point. The time is estimated as the time when the migrant arrives at each point. Vehicles refer to railroad vehicles unless otherwise noted. The net travel time is the total time that the migrant is traveling by using transportation, and is the time that does not include the stop time and the waiting time associated with the transfer.
［参考文献１］
　特開２０１５－０６２０２１号公報 [Reference 1]
JP 2015-062021
　計画作成部１３０は、具体例として、移動者が各乗換駅に到着する時刻として、出発駅から各乗換駅までの純移動時間と、途中駅に車両が停車する停車時間の合計とを、移動者が出発駅を出発する時刻に加算した時刻を推定する。停車時間の合計は、具体例として、一つの駅に車両が停車する時間を一定とした場合、途中駅の数に、一駅あたりの停車時間を乗算した時間である。計画作成部１３０は、路線毎又は駅毎に、途中駅の停車時間を異なる値としても良い。途中駅は、ある駅から別の駅までの移動経路が有する駅のことである。 As a specific example, the planning unit 130 moves the net travel time from the departure station to each transfer station and the total stop time at which the vehicle stops at an intermediate station as the time when the migrant arrives at each transfer station. Estimate the time added to the time when the person departs from the departure station. As a specific example, the total stop time is the time obtained by multiplying the number of stations on the way by the stop time per station, assuming that the time when the vehicle stops at one station is constant. The planning unit 130 may set the stop time of the intermediate station to a different value for each line or station. An intermediate station is a station that has a travel route from one station to another.
　計画作成部１３０は、具体例として、時刻ｔ０に駅ａ０を出発し、駅ａｎに到着するまでにｎ－１回乗換を行う移動者が駅ａｋ（１≦ｋ）に到着する時刻ｔｋを、［数１］のように推定することができる。ここで、移動者は、駅ａ０→駅ａ１→…→駅ａｎの順に駅を通過するものとする。駅ａ０は、出発駅である。駅ａｎは、到着駅である。駅ａｊ（１≦ｊ≦ｎ－１）は、乗換駅である。δｉ，ｉ＋１は、駅ａｉから駅ａｉ＋１までの純移動時間である。ｎｉ，ｉ＋１は、駅ａｉと、駅ａｉ＋１との間にある途中駅の数である。ｗは、途中駅における一駅あたりの平均停車時間である。
　δｉ，ｉ＋１の値は、路線網情報１２１に含まれていても良い。計画作成部１３０は、路線網情報１２１を用いてδｉ，ｉ＋１の値を算出しても良い。計画作成部１３０は、路線網情報１２１を用いてｎｉ，ｉ＋１の値を算出しても良い。 Planning unit 130, as a specific example, and leave the station a 0 at time t 0, the mobile who performs n-1 times transfer before arriving at the station a n arrives at the station a k (1 ≦ k) the time t k, may be estimated as Equation 1. Here, the mobile user is assumed to pass through the station in the order of the station a 0 → station a 1 → ... → station a n. Station a 0 is the starting station. Station a n is the arrival station. Station a j (1 ≦ j ≦ n-1) is a transfer station. δ i, i + 1 is the net travel time from station ai to station ai + 1. ni, i + 1 is the number of intermediate stations between the station ai and the station ai + 1. w is the average stop time per station at a station on the way.
The values of δ i and i + 1 may be included in the route network information 121. The planning unit 130 may calculate the values of δ i and i + 1 using the route network information 121. The planning unit 130 may calculate the values of ni and i + 1 using the route network information 121.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　計画作成部１３０は、δｉ，ｉ＋１と、ｗと等の少なくとも１つの値を、時間帯と、曜日と等の少なくとも１つの条件に従う値としても良い。路線網情報１２１は、これらの値を有していても良い。
　計画作成部１３０は、出発駅から駅ａｋに到着するまでの純移動時間に、総乗換時間を加算しても良い。総乗換時間は、出発駅から駅ａｋに到達するまでに移動者が乗り換えることに要する時間の合計である。総乗換時間は、具体例として、１回の乗換に要する時間を一定としたとき、総乗換回数に、１回あたりの乗換に要する平均時間を乗算した時刻である。総乗換回数は、出発駅から駅ａｋに到達するまでに移動者が乗り換える回数の合計である。
　計画作成部１３０は、移動者が乗換駅で乗り換えるための移動に要する時間等を考慮し、路線毎又は駅毎に、１回の乗換に要する時間を適宜設定しても良い。 The planning unit 130 may set at least one value such as δ i, i + 1 and w as a value according to at least one condition such as a time zone and a day of the week. The route network information 121 may have these values.
The planning unit 130 may add the total transfer time to the net travel time from the departure station to the arrival at the station ak. The total transfer time is the total time required for a migrant to transfer from the departure station to the station ak. As a specific example, the total transfer time is a time obtained by multiplying the total number of transfers by the average time required for each transfer, assuming that the time required for one transfer is constant. The total number of transfers is the total number of transfers by a migrant from the departure station to the station ak.
The planning unit 130 may appropriately set the time required for one transfer for each line or station in consideration of the time required for the migrant to transfer at the transfer station.
　計画作成部１３０は、移動者が暫定運行計画１２４に従って移動するものと仮定しても良い。この場合、計画作成部１３０は、暫定移動計画１２５を求めるために、移動経路と、各乗換駅への到着時刻とを、暫定的な運行計画に基づいて求める。
　計画作成部１３０は、暫定運行計画１２４として、どのような運行計画を用いて良い。計画作成部１３０は、暫定運行計画１２４を作成しても良い。計画作成部１３０は、具体例として、暫定運行計画１２４を、列車が等間隔に運行する計画とする。暫定運行計画１２４は、運行することができる本数の上限（以下、運行可能本数）等の路線の制約を満たさなくても良い。 The planning unit 130 may assume that the migrant moves according to the provisional operation plan 124. In this case, the planning unit 130 obtains the movement route and the arrival time at each transfer station based on the provisional operation plan in order to obtain the provisional movement plan 125.
The planning unit 130 may use any operation plan as the provisional operation plan 124. The planning unit 130 may create a provisional operation plan 124. As a specific example, the planning unit 130 sets the provisional operation plan 124 as a plan in which trains operate at equal intervals. The provisional operation plan 124 does not have to satisfy the restrictions on the route such as the upper limit of the number of lines that can be operated (hereinafter, the number of lines that can be operated).
　計画作成部１３０は、暫定運行計画１２４を用いて暫定移動計画１２５を求める際にどのような既存技術を用いても良い。計画作成部１３０は、具体例として、車両に移動者を割り当てる最適化問題を暫定運行計画１２４に基づいて生成し、生成した最適化問題の解を導出することにより暫定移動計画１２５を求める。計画作成部１３０は、マルチエージェントシステムを用いて移動者の移動をシミュレーションすることにより、暫定移動計画１２５を求めても良い。 The planning unit 130 may use any existing technology when obtaining the provisional movement plan 125 using the provisional operation plan 124. As a specific example, the planning unit 130 obtains a provisional movement plan 125 by generating an optimization problem for allocating a mover to a vehicle based on the provisional operation plan 124 and deriving a solution of the generated optimization problem. The planning unit 130 may obtain the provisional movement plan 125 by simulating the movement of the mover using the multi-agent system.
　計画作成部１３０は、求めた暫定移動計画１２５を、記憶部１２０に記憶させる。 The planning unit 130 stores the obtained provisional movement plan 125 in the storage unit 120.
（ステップＳ２０２：グループ分解処理）
　グループ分解部１４０は、路線網情報１２１と、移動需要情報１２２と、決定ルール１２３と、暫定移動計画１２５とを用いて、路線網を複数の路線グループ１２に分解する。グループ分解部１４０が求める路線グループ１２の総数は、どのような数であっても良い。１の路線グループ１２は、１の路線のみから構成されても良い。 (Step S202: Group decomposition process)
The group decomposition unit 140 decomposes the route network into a plurality of route groups 12 by using the route network information 121, the movement demand information 122, the determination rule 123, and the provisional movement plan 125. The total number of route groups 12 required by the group decomposition unit 140 may be any number. The route group 12 of 1 may be composed of only one route.
　グループ分解部１４０は、路線グループ１２を求める際に、以下の２つの方針を考慮する。決定ルール１２３は、２つの方針の少なくとも１つに基づく具体的なルールの集合である。
　　方針１：運行計画装置２００が解く運行計画決定問題の規模を小さくすること
　　方針２：運行計画装置２００が運行計画決定問題を解いた結果の精度が低下する量を小さくすること The group decomposition unit 140 considers the following two policies when obtaining the route group 12. Decision rule 123 is a set of concrete rules based on at least one of two policies.
Policy 1: Reduce the scale of the operation plan determination problem solved by the operation planning device 200 Policy 2: Reduce the amount of decrease in accuracy as a result of solving the operation plan determination problem by the operation planning device 200.
　決定ルール１２３は、具体例として、ルールＡと、ルールＢと、ルールＣと、ルールＤと、ルールＥとから成る。グループ分解部１４０は、決定ルール１２３に含まれる全てのルールを用いなくても良い。ルールは、特に断りがない限り、決定ルール１２３に含まれるルールを指している。 As a specific example, the decision rule 123 includes rule A, rule B, rule C, rule D, and rule E. The group decomposition unit 140 does not have to use all the rules included in the determination rule 123. Unless otherwise specified, the rule refers to the rule included in the decision rule 123.
　ルールＡと、ルールＢとは、方針１に基づくルールである。 Rule A and rule B are rules based on policy 1.
＜ルールＡ＞
　各路線グループ１２に属する路線の駅の総数が、同程度になるようにする。即ち、グループ分解部１４０は、複数の路線グループ１２それぞれに属する中継点の総数間の差を小さくする最適化問題を解くことによって路線網を分解しても良い。
　なお、最適化問題を解くことは、最適化問題の厳密な最適解を求めることを必ずしも意味しない。グループ分解部１４０は、具体例として、反復法を用いて最適化問題を解く場合、所定の回数の反復処理を実行した時点における解を、最適化問題の解としても良い。最適化問題は、定式化された問題でなくても良い。以下、最適化問題に言及する場合、同様である。
　本ルールの目的は、駅数が増加したとき、運行計画決定問題のサイズが大きくなる量を抑えることである。 <Rule A>
Make sure that the total number of stations on the lines belonging to each line group 12 is about the same. That is, the group decomposition unit 140 may decompose the route network by solving an optimization problem that reduces the difference between the total number of relay points belonging to each of the plurality of route groups 12.
It should be noted that solving an optimization problem does not necessarily mean finding an exact optimum solution for the optimization problem. As a specific example, when the group decomposition unit 140 solves the optimization problem by using the iterative method, the solution at the time when the iterative process is executed a predetermined number of times may be used as the solution of the optimization problem. The optimization problem does not have to be a formalized problem. Hereinafter, the same applies when the optimization problem is referred to.
The purpose of this rule is to reduce the amount of size increase in the operation planning decision problem when the number of stations increases.
＜ルールＢ＞
　各路線グループ１２に属する路線の総数が、同程度になるようにする。即ち、グループ分解部１４０は、複数の路線グループ１２それぞれに属する路線の総数間の差を小さくする最適化問題を解くことによって路線網を分解しても良い。
　本ルールの目的は、路線数が増加したとき、運行計画決定問題のサイズが大きくなる量を抑えることである。 <Rule B>
Make sure that the total number of routes belonging to each route group 12 is about the same. That is, the group decomposition unit 140 may decompose the route network by solving an optimization problem that reduces the difference between the total number of routes belonging to each of the plurality of route groups 12.
The purpose of this rule is to reduce the amount of size increase in the operation planning decision problem when the number of routes increases.
　ルールＣと、ルールＤと、ルールＥとは、方針２に基づくルールである。 Rule C, rule D, and rule E are rules based on policy 2.
＜ルールＣ＞
　グループ分解部１４０は、ある路線グループ１２に含まれる路線から、他の路線グループ１２に含まれる路線に乗り換える移動者の延べ数（以下、グループ跨ぎ延べ数）が、できるだけ少なくなるようにする。即ち、グループ分解部１４０は、複数の路線グループ１２に含まれるある路線グループ１２に属する路線から、複数の路線グループ１２に含まれる他の路線グループ１２に属する路線に乗り換える移動者の延べ数を少なくする最適化問題を解くことによって路線網を分解しても良い。
　本ルールの目的は、グループ跨ぎ延べ数が多い場合、運行計画装置２００が求める結果の精度が低下する傾向があることに対処することである。グループ分解部１４０は、本ルールを適用する際、全ての入力移動需要１１を考慮しなくても良い。 <Rule C>
The group decomposition unit 140 makes it possible to reduce the total number of travelers who transfer from a route included in a certain route group 12 to a route included in another route group 12 (hereinafter, a total number of crossing groups) as much as possible. That is, the group decomposition unit 140 reduces the total number of travelers who transfer from a route belonging to a certain route group 12 included in the plurality of route groups 12 to a route belonging to another route group 12 included in the plurality of route groups 12. The route network may be decomposed by solving the optimization problem.
The purpose of this rule is to deal with the fact that the accuracy of the result required by the operation planning device 200 tends to decrease when the total number of crossing groups is large. When applying this rule, the group decomposition unit 140 does not have to consider all the input movement demands 11.
＜ルールＤ＞
　グループ分解部１４０は、運行可能本数が相対的に少ない路線と乗り換えることができる駅が複数のグループに跨がるケースが、できるだけ少なくなるようにする。即ち、グループ分解部１４０は、運行可能本数が少ない路線と乗り換えることができる中継点が複数の路線グループ１２に跨がるケースの数を少なくする最適化問題を解くことによって路線網を分解しても良い。運行可能本数が少ない路線は、典型的には、路線網の中で、運行可能本数が相対的に少ない路線である。
　運行可能本数が少ない路線へ移動者が乗り換える場合において、移動者は、列車を１本逃した場合、次の列車に乗るまで長時間待たざるを得ないことが多い。本ルールの目的は、移動者が列車を１本逃したことによって次の列車が到着するまで長時間待つことが多い場合、運行計画装置２００が求める結果の精度が低下する傾向があることに対処することである。 <Rule D>
The group disassembling unit 140 makes it possible to reduce as many cases as possible that stations that can be transferred to a line with a relatively small number of trains that can be operated span a plurality of groups. That is, the group decomposition unit 140 decomposes the route network by solving an optimization problem that reduces the number of cases in which the number of relay points that can be transferred to a route with a small number of operable lines spans a plurality of route groups 12. Is also good. A route with a small number of lines that can be operated is typically a line that has a relatively small number of lines that can be operated in the route network.
When a migrant transfers to a line with a small number of trains that can be operated, the migrant often has to wait for a long time until he / she gets on the next train if he / she misses one train. The purpose of this rule is to deal with the fact that if a migrant misses one train and often waits for a long time until the next train arrives, the accuracy of the result required by the operation planning device 200 tends to decrease. It is to be.
＜ルールＥ＞
　グループ分解部１４０は、１の路線グループ１２に含まれる運行可能本数が相対的に多い路線の数が、できるだけ少なくなるようにする。即ち、グループ分解部１４０は、１の路線グループ１２に含まれる運行可能本数が多い路線の数を少なくする最適化問題を解くことによって路線網を分解しても良い。運行可能本数が多い路線は、典型的には、路線網の中で、運行可能本数が相対的に多い路線である。
　運行可能本数が多い路線へ移動者が乗り換える場合において、移動者は、列車を１本逃したとしても、次の列車に乗るまで長時間待つ必要がないことが多い。本ルールの目的は、移動者が列車を１本逃したことによって次の列車が到着するまで長時間待たなくても良いことが多い場合、運行計画装置２００が求める結果の精度があまり低下しない傾向があることに対処することである。 <Rule E>
The group disassembling unit 140 makes it possible to reduce the number of routes included in one route group 12 with a relatively large number of operable lines as much as possible. That is, the group decomposition unit 140 may decompose the route network by solving an optimization problem that reduces the number of routes having a large number of operable lines included in one route group 12. A route with a large number of lines that can be operated is typically a line that has a relatively large number of lines that can be operated in the route network.
When a migrant transfers to a route with a large number of trains that can be operated, the migrant often does not have to wait for a long time until he / she gets on the next train even if one train is missed. The purpose of this rule is that if a migrant misses one train and often does not have to wait for a long time until the next train arrives, the accuracy of the result required by the operation planning device 200 tends not to be significantly reduced. Is to deal with the fact that there is.
　グループ分解部１４０は、具体例として、決定ルール１２３の達成度合いを表す評価値を定義し、評価値を最大化する最適化問題を解くことにより路線グループ１２を求めても良い。グループ分解部１４０は、決定ルール１２３に含まれる各ルールの達成度合いを表す評価値の重み付け和が最大となるように路線グループ１２を求めても良い。
　グループ分解部１４０は、路線グループ１２を求める際、決定ルール１２３に含まれるルールをどのように組合せて用いても良い。グループ分解部１４０は、複数のルールを適用する場合、典型的には、複数のルールを適用する前に、複数のルールの取扱い方法を定める。グループ分解部１４０は、具体例として、各ルールの優先順位を定め、優先順位が高いルールに違反しないように優先順位が低いルールを適用しても良い。
　グループ分解部１４０が複数のルールを適用する場合、記憶部１２０は、典型的には、複数のルールの取り扱い方法を記憶している。 As a specific example, the group decomposition unit 140 may obtain the route group 12 by defining an evaluation value indicating the degree of achievement of the determination rule 123 and solving an optimization problem that maximizes the evaluation value. The group decomposition unit 140 may obtain the route group 12 so that the weighted sum of the evaluation values representing the achievement degree of each rule included in the determination rule 123 is maximized.
The group decomposition unit 140 may use any combination of the rules included in the determination rule 123 when obtaining the route group 12. When applying a plurality of rules, the group decomposition unit 140 typically determines how to handle the plurality of rules before applying the plurality of rules. As a specific example, the group decomposition unit 140 may determine the priority of each rule and apply a rule having a low priority so as not to violate a rule having a high priority.
When the group decomposition unit 140 applies a plurality of rules, the storage unit 120 typically stores how to handle the plurality of rules.
　路線グループ数は、グループ分解部１４０が本ステップの処理を実行する前に、定められていても良い。路線グループ数は、グループ分解部１４０が求める路線グループ１２の総数である。グループ分解部１４０は、路線グループ数を全体の路線数に基づいて決定する等、路線グループ数を自由に決定しても良い。 The number of route groups may be determined before the group decomposition unit 140 executes the process of this step. The number of route groups is the total number of route groups 12 required by the group decomposition unit 140. The group decomposition unit 140 may freely determine the number of route groups, such as determining the number of route groups based on the total number of routes.
　グループ分解部１４０は、求めた路線グループ１２を、記憶部１２０に記憶させる。 The group disassembling unit 140 stores the obtained route group 12 in the storage unit 120.
（ステップＳ２０３：需要分解処理）
　需要分解部１５０は、路線網情報１２１と、移動需要情報１２２と、暫定移動計画１２５と、グループ分解部１４０が求めた路線グループ１２とを用いて、グループ内移動需要１３を求める。
　移動需要情報１２２に含まれる移動需要には、複数の路線グループ１２に跨る移動需要が存在することがある。需要分解部１５０は、本ステップにおいて、複数の路線グループ１２に跨る移動需要を、複数のグループ内移動需要１３に分解する。複数の路線グループ１２に跨る移動需要は、ある路線グループ１２に含まれる駅から他の路線グループ１２に含まれる駅まで移動することに対応する移動需要である。１のグループ内移動需要１３は、１の路線グループ１２内における移動需要である。
　運行計画装置２００は、グループ内移動需要１３を用いることにより、路線グループ１２毎に運行計画決定問題を解くことができる。 (Step S203: Demand decomposition process)
The demand decomposition unit 150 obtains the intra-group movement demand 13 by using the route network information 121, the movement demand information 122, the provisional movement plan 125, and the route group 12 obtained by the group decomposition unit 140.
The mobile demand included in the mobile demand information 122 may include mobile demand that spans a plurality of route groups 12. In this step, the demand decomposition unit 150 decomposes the mobile demand across the plurality of route groups 12 into a plurality of intra-group mobile demand 13. The moving demand across a plurality of line groups 12 is a moving demand corresponding to moving from a station included in a certain line group 12 to a station included in another line group 12. The movement demand 13 within the group of 1 is the movement demand within the route group 12 of 1.
The operation planning device 200 can solve the operation plan determination problem for each route group 12 by using the movement demand 13 within the group.
　需要分解部１５０の動作を、具体的に説明する。
　移動需要Ｘは、暫定移動計画１２５に基づく移動需要である。移動需要Ｘは、時刻ｔ０に駅ａ０を出発してから駅ａｎに到着するまでに駅ａ０→駅ａ１→…→駅ａｎの順に乗換駅を通過する移動者の移動需要を表すものとする。駅ａｉと駅ａｉ＋１（ｉ＝０，…，ｎ－１）とは、路線グループＬｉに属するものとする。駅ａｊ（１≦ｊ≦ｎ－１）は、乗換駅である。即ち、移動者は、駅ａ０を出発してから駅ａｎに到着するまでに、ある路線グループに含まれる路線から他の路線グループに含まれる路線へ計ｎ－１回乗り換える。
　需要分解部１５０は、移動需要Ｘを、移動需要Ｘｉ（ｉ＝０，…，ｎ－１）に分解する。移動需要Ｘｉは、時刻ｔｉに駅ａｉを出発してから駅ａｉ＋１に到着するまでに、路線グループＬｉに含まれない路線を通過することなく到着する移動需要を示す。時刻ｔｉは、暫定移動計画１２５を用いて求められる時刻であって、移動者が駅ａｉに到着すると推定される時刻である。ここで、路線グループＬｊと、路線グループＬｋ（ｊ≠ｋ）とが同じ路線グループであっても良い。 The operation of the demand decomposition unit 150 will be specifically described.
The moving demand X is a moving demand based on the provisional moving plan 125. Travel demand X, the movement's movement demand that passes through the transfer station to the departure from the station a 0 to time t 0 until you arrive at the station a n in the order of the station a 0 → station a 1 → ... → station a n It shall represent. Station a i and station a i + 1 (i = 0 , ..., n-1) and is assumed to belong to the route group L i. Station a j (1 ≦ j ≦ n-1) is a transfer station. In other words, migrants are, in departure from the station a 0 to arrive at the station a n, Norikaeru route to a total of n-1 times that is included from the route that is included in a route group to another route group.
The demand decomposition unit 150 decomposes the mobile demand X into the mobile demand X i (i = 0, ..., N-1). Travel demand X i is, the departure from the station a i to arrive at the station a i + 1 to the time t i, indicating the movement demand that arrive without passing through the routes that are not included in the route group L i. Time t i is a time obtained by using the temporary movement plan 125, the traveler is time that is estimated to arrive at the station a i. Here, the route group L j and the route group L k (j ≠ k) may be the same route group.
　需要分解部１５０は、求めたグループ内移動需要１３を、記憶部１２０に記憶させる。 The demand decomposition unit 150 stores the obtained movement demand 13 within the group in the storage unit 120.
（ステップＳ２０４：出力処理）
　出力部１６０は、グループ分解部１４０が導出した路線グループ１２と、需要分解部１５０が分解したグループ内移動需要１３とを出力する。出力部１６０は、データをどのように出力しても良い。 (Step S204: Output processing)
The output unit 160 outputs the route group 12 derived by the group decomposition unit 140 and the intra-group movement demand 13 decomposed by the demand decomposition unit 150. The output unit 160 may output data in any way.
　グループ分解部１４０と、需要分解部１５０との動作を、具体例を用いて説明する。
　図７と、図８と、図９とは、グループ分解部１４０の動作を説明するための図である。図１０と、図１１とは、需要分解部１５０の動作を説明するための図である。本例において、グループ分解部１４０は、５の路線から成る路線網を２の路線グループ１２に分解する。
　なお、本例の説明において、ステップＳ２０１の処理が完了しているものとし、暫定移動計画１２５が得られているものとする。 The operation of the group decomposition unit 140 and the demand decomposition unit 150 will be described with reference to specific examples.
7, FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams for explaining the operation of the group disassembling unit 140. 10 and 11 are diagrams for explaining the operation of the demand decomposition unit 150. In this example, the group decomposition unit 140 decomposes the route network consisting of 5 routes into 2 route groups 12.
In the description of this example, it is assumed that the process of step S201 has been completed, and that the provisional movement plan 125 has been obtained.
　図７は、本例を具体的に示す図であり、路線網と、対象期間における各乗換駅の総乗換人数とを表している。 FIG. 7 is a diagram showing this example concretely, and shows the route network and the total number of transferees at each transfer station during the target period.
　本例の状況を具体的に説明する。
　路線網は、路線Ｌ１と、路線Ｌ２と、路線Ｌ３と、路線Ｌ４と、路線Ｌ５との５路線から構成されている。路線Ｌ１は８駅を有し、路線Ｌ２は４駅を有し、路線Ｌ３は４駅を有し、路線Ｌ４は３駅を有し、路線Ｌ５は３駅を有する。運行可能本数に関して、路線Ｌ１は１２本、路線Ｌ２は１５本、路線Ｌ３は１２本、路線Ｌ４は１０本、路線Ｌ５は５本である。
　一部の駅は、乗換駅である。路線Ｌ１と路線Ｌ４とは、駅Ｓ１で接続している。即ち、移動者は、駅Ｓ１で路線Ｌ１から路線Ｌ４に、又は、路線Ｌ４から路線Ｌ１に乗り換えることができる。路線Ｌ２と路線Ｌ４とは駅Ｓ２で、路線Ｌ３と路線Ｌ４とは駅Ｓ３で、路線Ｌ２と路線Ｌ３とは駅Ｓ４で、路線Ｌ１と路線Ｌ３とは駅Ｓ５で、路線Ｌ１と路線Ｌ５とは駅Ｓ６でそれぞれ接続している。３以上の路線を接続する乗換駅があっても、問題分解装置１００は対応することができる。
　各乗換駅の対象期間における総乗換人数に関して、駅Ｓ１は４００人、駅Ｓ２は５００人、駅Ｓ３は２００人、駅Ｓ４は１０００人、駅Ｓ５は１５０人、駅Ｓ６は２００人である。問題分解装置１００は、暫定移動計画１２５を用いて総乗換人数を求めても良い。 The situation of this example will be specifically described.
The route network is composed of five routes: route L1, route L2, route L3, route L4, and route L5. Line L1 has 8 stations, line L2 has 4 stations, line L3 has 4 stations, line L4 has 3 stations, and line L5 has 3 stations. Regarding the number of trains that can be operated, line L1 has 12 lines, line L2 has 15 lines, line L3 has 12 lines, line L4 has 10 lines, and line L5 has 5 lines.
Some stations are transfer stations. Line L1 and line L4 are connected at station S1. That is, the migrant can transfer from line L1 to line L4 or from line L4 to line L1 at station S1. Line L2 and line L4 are station S2, line L3 and line L4 are station S3, line L2 and line L3 are station S4, line L1 and line L3 are station S5, line L1 and line L5 Are connected at station S6. Even if there is a transfer station connecting three or more lines, the problem resolution device 100 can handle it.
Regarding the total number of transferees during the target period of each transfer station, the number of transferees is 400 at station S1, 500 at station S2, 200 at station S3, 1000 at station S4, 150 at station S5, and 200 at station S6. The problem decomposition device 100 may obtain the total number of transferees by using the provisional movement plan 125.
　図８は、グループ分解部１４０がステップＳ２０２の処理を実行した後の状態を示している。グループ分解部１４０は、路線網を、路線グループ９１と、路線グループ９２とに分解する。路線グループ９１は、路線Ｌ１と、路線Ｌ５とから構成される。路線グループ９２は、路線Ｌ２と、路線Ｌ３と、路線Ｌ４とから構成される。
　本例において、グループ分解部１４０は、路線グループに路線網を分解する際、前述のルールＡからＥを用いている。駅Ｓ２と駅Ｓ４とにおける総乗換人数は、相対的に多い。そのため、グループ分解部１４０は、駅Ｓ２と駅Ｓ４が同じグループに属するよう路線網を分解した。また、路線Ｌ５は運行可能本数が少なく、移動者は駅Ｓ６で路線Ｌ５に乗り換えることができる。そのため、グループ分解部１４０は、駅Ｓ６が複数の路線グループに属さないよう路線網を分解した。なお、駅Ｓ１と、駅Ｓ５とは、複数の路線グループに属している。 FIG. 8 shows a state after the group disassembling unit 140 executes the process of step S202. The group decomposition unit 140 decomposes the route network into a route group 91 and a route group 92. The route group 91 is composed of a route L1 and a route L5. The route group 92 is composed of a route L2, a route L3, and a route L4.
In this example, the group disassembling unit 140 uses the above-mentioned rules A to E when decomposing the route network into the route groups. The total number of transferees at station S2 and station S4 is relatively large. Therefore, the group decomposition unit 140 decomposed the route network so that the station S2 and the station S4 belong to the same group. In addition, the number of trains that can be operated on line L5 is small, and migrants can transfer to line L5 at station S6. Therefore, the group decomposition unit 140 decomposed the line network so that the station S6 does not belong to a plurality of line groups. The station S1 and the station S5 belong to a plurality of line groups.
　図９は、路線網全体と、各路線グループとの概要を示している。路線網全体は、５の路線を有し、１６の駅を有する。路線グループ９１は、２の路線を有し、１０の駅を有する。路線グループ９２は、３の路線を有し、８の駅を有する。即ち、グループ分解部１４０は、１グループに属する路線の駅の総数と、１グループに属する路線の総数とが同程度になるように路線網を分解した。 Figure 9 shows the outline of the entire route network and each route group. The entire route network has 5 routes and 16 stations. The line group 91 has 2 lines and 10 stations. Line group 92 has 3 lines and 8 stations. That is, the group decomposition unit 140 decomposed the route network so that the total number of stations of the lines belonging to one group and the total number of lines belonging to one group are about the same.
　図１０は、複数の路線グループ１２に跨る移動需要である移動需要Ｙの例を示している。
　移動需要Ｙにおいて、移動者は、暫定移動計画１２５に基づいて移動する場合、８：００にグループ１上の駅Ｐを出発し、８：３０に駅Ｓ５に到着し、その後、駅Ｑまで移動する。 FIG. 10 shows an example of a mobile demand Y, which is a mobile demand across a plurality of route groups 12.
In the movement demand Y, when moving based on the provisional movement plan 125, the mover departs from station P on group 1 at 8:00, arrives at station S5 at 8:30, and then moves to station Q. To do.
　図１１は、需要分解部１５０がステップＳ２０３の処理を実行した後の状態を示している。
　需要分解部１５０は、移動需要Ｙを、８：００に駅Ｐを出発して駅Ｓ５まで移動する移動需要ｙ１と、８：３０に駅Ｓ５を出発して駅Ｑまで移動する移動需要ｙ２とに分解する。移動需要ｙ１は、路線グループ９１内における移動者の移動需要である。移動需要ｙ２は、路線グループ９２内における移動者の移動需要である。即ち、需要分解部１５０に分解されたそれぞれの移動需要は、単一の路線グループ内を移動する移動需要である。 FIG. 11 shows a state after the demand decomposition unit 150 executes the process of step S203.
The demand decomposition unit 150 sets the mobile demand Y as a mobile demand y1 that departs from the station P at 8:00 and moves to the station S5, and a mobile demand y2 that departs from the station S5 and moves to the station Q at 8:30. Disassemble into. The moving demand y1 is the moving demand of the migrants in the route group 91. The moving demand y2 is the moving demand of the migrants in the route group 92. That is, each moving demand decomposed by the demand decomposition unit 150 is a moving demand moving within a single route group.
＊＊＊実施の形態１の効果の説明＊＊＊
　以上のように、本実施の形態によれば、路線網を複数の路線グループ１２に分解することができ、入力移動需要１１を、１の路線グループ１２内の移動需要を示すグループ内移動需要１３に分解することができる。
　そのため、運行計画装置２００は、本実施の形態の実行結果を用いれば、解くべき運行計画決定問題のサイズを小さくすることができる。従って、本実施の形態の問題分解装置１００は、路線網の規模が大きい場合においても、運行計画を高速に立案することを補助することができる。
　また、本実施の形態によれば、運行計画決定問題の解の精度があまり下がらないように、路線網と移動需要とを分解することができる。 *** Explanation of the effect of Embodiment 1 ***
As described above, according to the present embodiment, the route network can be decomposed into a plurality of route groups 12, and the input travel demand 11 is converted into the intra-group travel demand 13 indicating the travel demand within one route group 12. Can be disassembled into.
Therefore, the operation planning device 200 can reduce the size of the operation planning determination problem to be solved by using the execution result of the present embodiment. Therefore, the problem-solving device 100 of the present embodiment can assist in formulating an operation plan at high speed even when the scale of the route network is large.
Further, according to the present embodiment, the route network and the mobile demand can be decomposed so that the accuracy of the solution of the operation plan determination problem does not decrease so much.
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
　本実施の形態は、交通機関を利用して荷物を運ぶ需要に対して適用されても良い。本変形例において、グループ分解部１４０は、具体例として、荷物の量を移動者の数に換算することにより移動者数を求める。 *** Other configurations ***
<Modification example 1>
This embodiment may be applied to the demand for carrying luggage by means of transportation. In this modification, as a specific example, the group disassembling unit 140 obtains the number of migrants by converting the amount of luggage into the number of migrants.
＜変形例２＞
　路線網に含まれる１の路線の運行可能本数は、複数あっても良い。
　ある路線の運行可能本数が区間毎に異なる場合、グループ分解部１４０は、具体例として、運行可能本数に応じてその路線を分割する。即ち、グループ分解部１４０は、本例において、運行可能本数が同一であり、かつ、線路がつながっている区間を１の路線とみなす。
　時間帯によってある路線の運行可能本数が異なる場合、グループ分解部１４０は、具体例として、運行可能本数が最も少ない時間帯における運行可能本数をその路線の運行可能本数として路線網を分割する。 <Modification 2>
The number of lines that can be operated on one line included in the line network may be multiple.
When the number of operable lines of a certain line is different for each section, the group disassembling unit 140 divides the line according to the number of operable lines as a specific example. That is, in this example, the group disassembling unit 140 considers a section in which the number of operable lines is the same and the lines are connected to one line.
When the number of operable lines of a certain line differs depending on the time zone, the group decomposition unit 140 divides the route network as, as a specific example, the number of operational lines in the time zone when the number of operational lines is the smallest as the number of operational lines of the line.
＜変形例３＞
　出発地と、目的地との少なくとも一方は、路線網に含まれない地点であっても良い。本変形例において、出発地が路線網に含まれない地点である場合、具体例として、計画作成部１３０は、出発地から最寄駅までの通常の移動時間を求め、入力移動需要１１に示される出発希望時刻に求めた移動時間を加算した時刻を出発希望時刻とみなして前述の処理を実行する。最寄駅は、典型的には、路線網に属する駅の内、出発地に最も近い駅である。目的地が路線網に含まれない地点である場合は、出発地が路線網に含まれない地点である場合と同様である。 <Modification example 3>
At least one of the starting point and the destination may be a point not included in the route network. In this modified example, when the departure point is a point not included in the route network, as a specific example, the planning unit 130 obtains the normal travel time from the departure point to the nearest station, and shows it in the input travel demand 11. The time obtained by adding the obtained travel time to the desired departure time is regarded as the desired departure time, and the above-mentioned processing is executed. The nearest station is typically the station closest to the departure point of the stations belonging to the route network. When the destination is a point not included in the route network, it is the same as when the departure point is a point not included in the route network.
＜変形例４＞
　本実施の形態では、各機能構成要素をソフトウェアで実現する場合を説明した。しかし、変形例として、各機能構成要素はハードウェアで実現されても良い。 <Modification example 4>
In the present embodiment, the case where each functional component is realized by software has been described. However, as a modification, each functional component may be realized by hardware.
　各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、問題分解装置１００は、プロセッサ２１に代えて、電子回路３０を備える。あるいは、図示しないが、問題分解装置１００は、プロセッサ２１、メモリ２２、及び補助記憶装置２３に代えて、電子回路３０を備える。電子回路３０は、各機能構成要素（及びメモリ２２と補助記憶装置２３）の機能を実現する専用の電子回路である。電子回路を、処理回路と呼ぶこともある。 When each functional component is realized by hardware, the problem decomposition device 100 includes an electronic circuit 30 instead of the processor 21. Alternatively, although not shown, the problem resolution device 100 includes an electronic circuit 30 instead of the processor 21, the memory 22, and the auxiliary storage device 23. The electronic circuit 30 is a dedicated electronic circuit that realizes the functions of each functional component (and the memory 22 and the auxiliary storage device 23). Electronic circuits are sometimes called processing circuits.
　電子回路３０として、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）が想定される。 As the electronic circuit 30, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, a logic IC, a GA (Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and an FPGA (Field-Programmable Gate Array) are assumed. Will be done.
　各機能構成要素を１つの電子回路３０で実現しても良いし、各機能構成要素を複数の電子回路３０に分散させて実現しても良い。あるいは、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されても良い。 Each functional component may be realized by one electronic circuit 30, or each functional component may be distributed and realized by a plurality of electronic circuits 30. Alternatively, some functional components may be realized by hardware, and other functional components may be realized by software.
　前述したプロセッサ２１とメモリ２２と補助記憶装置２３と電子回路３０とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、各機能構成要素の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。 The processor 21, the memory 22, the auxiliary storage device 23, and the electronic circuit 30 described above are collectively referred to as a "processing circuit Lee". That is, the function of each functional component is realized by the processing circuit.
＊＊＊他の実施の形態＊＊＊
　前述した実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 *** Other embodiments ***
It is possible to freely combine the above-described embodiments, modify any component of the embodiment, or omit any component in the embodiment.
　また、実施の形態は、実施の形態１で示したものに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。 Further, the embodiment is not limited to the one shown in the first embodiment, and various changes can be made as needed.
　１１　入力移動需要、１２　路線グループ、１３　グループ内移動需要、１４　運行計画、２０　コンピュータ、２１　プロセッサ、２２　メモリ、２３　補助記憶装置、２４　通信装置、２４１　レシーバー、２４２　トランスミッター、２５　入力ＩＦ、２６　ディスプレイＩＦ、２７　入力装置、２８　ディスプレイ、３０　電子回路、４０　信号線、４１　ケーブル、４２　ケーブル、９１　路線グループ、９２　路線グループ、１００　問題分解装置、１１０　入力受付部、１２０　記憶部、１２１　路線網情報、１２２　移動需要情報、１２３　決定ルール、１２４　暫定運行計画、１２５　暫定移動計画、１３０　計画作成部、１４０　グループ分解部、１５０　需要分解部、１６０　出力部、２００　運行計画装置、３００　運行計画サーバ、４００　端末、Ｌ１　路線、Ｌ２　路線、Ｌ３　路線、Ｌ４　路線、Ｌ５　路線、Ｐ　駅、Ｑ　駅、Ｓ１　駅、Ｓ２　駅、Ｓ３　駅、Ｓ４　駅、Ｓ５　駅、Ｓ６　駅、Ｘ　移動需要、Ｙ　移動需要、ｙ１　移動需要、ｙ２　移動需要。 11 input movement demand, 12 route group, 13 movement demand within group, 14 operation plan, 20 computer, 21 processor, 22 memory, 23 auxiliary storage device, 24 communication device, 241 receiver, 242 transmitter, 25 input IF, 26 display IF , 27 input device, 28 display, 30 electronic circuit, 40 signal line, 41 cable, 42 cable, 91 route group, 92 route group, 100 problem resolution device, 110 input reception unit, 120 storage unit, 121 route network information, 122 Movement demand information, 123 decision rule, 124 provisional operation plan, 125 provisional movement plan, 130 plan creation unit, 140 group decomposition unit, 150 demand decomposition unit, 160 output unit, 200 operation planning device, 300 operation planning server, 400 terminals, L1 line, L2 line, L3 line, L4 line, L5 line, P station, Q station, S1 station, S2 station, S3 station, S4 station, S5 station, S6 station, X mobile demand, Y mobile demand, y1 mobile demand , Y2 Mobile demand.

Claims (11)

  1. 　運行経路が固定されている路線網であって、路線及び前記路線が有する中継点を含む路線網の情報と、有限期間内に移動者が前記路線網内を移動する暫定的な計画を示す暫定移動計画とを記憶している記憶部と、
    　前記中継点を境界にして、前記路線網を複数の路線グループに分解するグループ分解部と、
    　前記暫定移動計画が前記複数の路線グループに含まれる２以上の路線グループに跨る場合に、前記暫定移動計画を用いて、前記複数の路線グループに含まれるいずれか１の路線グループ内における前記移動者の出発地と目的地との情報を含むグループ内移動需要を複数作成する需要分解部と
    を備える問題分解装置。     A provisional network that shows a route network with a fixed operation route, information on the route and the route network including the relay points of the route, and a provisional plan for the migrant to move within the route network within a finite period of time. A storage unit that stores the movement plan and
    A group decomposition unit that decomposes the route network into a plurality of route groups with the relay point as a boundary, and
    When the provisional movement plan spans two or more route groups included in the plurality of route groups, the mover in any one route group included in the plurality of route groups using the provisional movement plan. A problem decomposition device including a demand decomposition unit that creates a plurality of movement demands within a group including information on the origin and destination of the.
  2. 　前記暫定移動計画は、前記移動者が前記中継点を出発する時刻と、前記移動者が前記中継点に到着する時刻との少なくとも一方の情報を含んでおり、
    　前記需要分解部は、前記移動者が前記路線グループ内の出発地を出発する出発時刻と、前記移動者が前記路線グループ内の目的地に到着する到着時刻との情報を含むグループ内移動需要を作成する請求項１に記載の問題分解装置。     The provisional movement plan includes information on at least one of a time when the mover departs from the relay point and a time when the mover arrives at the relay point.
    The demand decomposition unit determines the intra-group travel demand including information on the departure time when the migrant departs from the departure point in the route group and the arrival time when the migrant arrives at the destination in the route group. The problem decomposition device according to claim 1 to be created.
  3. 　前記グループ分解部は、前記複数の路線グループそれぞれに属する中継点の総数間の差を小さくする最適化問題を解くことによって前記路線網を分解する請求項１又は２に記載の問題分解装置。 The problem decomposition device according to claim 1 or 2, wherein the group decomposition unit decomposes the route network by solving an optimization problem that reduces the difference between the total number of relay points belonging to each of the plurality of route groups.
  4. 　前記グループ分解部は、前記複数の路線グループそれぞれに属する路線の総数間の差を小さくする最適化問題を解くことによって前記路線網を分解する請求項１から３のいずれか１項に記載の問題分解装置。 The problem according to any one of claims 1 to 3, wherein the group decomposition unit decomposes the route network by solving an optimization problem that reduces the difference between the total number of routes belonging to each of the plurality of route groups. Disassembly device.
  5. 　前記記憶部は、複数の移動者に対応する暫定移動計画を記憶しており、
    　前記グループ分解部は、前記複数の路線グループに含まれるある路線グループに属する路線から、前記複数の路線グループに含まれる他の路線グループに属する路線に乗り換える移動者の延べ数を少なくする最適化問題を解くことによって前記路線網を分解する請求項１から４のいずれか１項に記載の問題分解装置。     The storage unit stores a provisional movement plan corresponding to a plurality of movers.
    The group decomposition unit solves an optimization problem of reducing the total number of travelers who transfer from a route belonging to a certain route group included in the plurality of route groups to a route belonging to another route group included in the plurality of route groups. The problem-solving apparatus according to any one of claims 1 to 4, which disassembles the route network by solving the route network.
  6. 　前記記憶部は、移動者が有限期間内に前記路線網内を移動する需要を示す移動需要情報と、前記路線網の暫定的な運行計画である暫定運行計画を記憶しており、
    　前記移動需要情報と、前記暫定運行計画とを用いて前記暫定移動計画を作成し、作成した前記暫定移動計画を前記記憶部に記憶させる計画作成部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の問題分解装置。     The storage unit stores the moving demand information indicating the demand for the mover to move in the route network within a finite period, and the provisional operation plan which is the provisional operation plan of the route network.
    Any one of claims 1 to 5 including a plan creation unit that creates the provisional movement plan using the movement demand information and the provisional operation plan and stores the created provisional movement plan in the storage unit. The problem resolution device described in.
  7. 　前記記憶部は、運行することができる本数の上限を示す運行可能本数を、前記路線網に含まれる路線それぞれについて記憶しており、
    　前記グループ分解部は、運行可能本数が少ない路線と乗り換えることができる中継点が複数の路線グループに跨がるケースの数を少なくする最適化問題を解くことによって前記路線網を分解する請求項６に記載の問題分解装置。     The storage unit stores the number of operable lines indicating the upper limit of the number of lines that can be operated for each of the routes included in the route network.
    Claim 6 that the group disassembling unit disassembles the route network by solving an optimization problem that reduces the number of cases in which a relay point that can be transferred to a route having a small number of operable lines spans a plurality of route groups. Problem resolution device described in.
  8. 　前記グループ分解部は、１の路線グループに含まれる運行可能本数が多い路線の数を少なくする最適化問題を解くことによって前記路線網を分解する請求項７に記載の問題分解装置。 The problem decomposition device according to claim 7, wherein the group decomposition unit decomposes the route network by solving an optimization problem that reduces the number of routes having a large number of operable lines included in one route group.
  9. 　前記計画作成部は、前記運行可能本数を用いて前記暫定運行計画を作成し、作成した前記暫定運行計画を前記記憶部に記憶させる請求項８に記載の問題分解装置。 The problem-solving device according to claim 8, wherein the plan creation unit creates the provisional operation plan using the number of operable units, and stores the created provisional operation plan in the storage unit.
  10. 　記憶部が、運行経路が固定されている路線網であって、路線及び前記路線が有する中継点を含む路線網の情報と、有限期間内に移動者が前記路線網内を移動する暫定的な計画を示す暫定移動計画とを記憶しており、
    　グループ分解部が、前記中継点を境界にして、前記路線網を複数の路線グループに分解し、
    　需要分解部が、前記暫定移動計画が前記複数の路線グループに含まれる２以上の路線グループに跨る場合に、前記暫定移動計画を用いて、前記複数の路線グループに含まれるいずれか１の路線グループ内における前記移動者の出発地と目的地との情報を含むグループ内移動需要を複数作成する問題分解方法。     The storage unit is a route network in which the operation route is fixed, and the information of the route network including the route and the relay point of the route and the provisional route in which the migrant moves in the route network within a finite period of time. I remember the provisional movement plan that shows the plan,
    The group decomposition unit decomposes the route network into a plurality of route groups with the relay point as a boundary.
    When the demand decomposition unit straddles two or more route groups included in the plurality of route groups, the provisional travel plan is used to use any one route group included in the plurality of route groups. A problem-solving method for creating a plurality of intra-group travel demands including information on the origin and destination of the migrant.
  11. 　運行経路が固定されている路線網であって、路線及び前記路線が有する中継点を含む路線網の情報と、有限期間内に移動者が前記路線網内を移動する暫定的な計画を示す暫定移動計画とを記憶しているコンピュータに、
    　前記中継点を境界にして、前記路線網を複数の路線グループに分解させ、
    　需要分解部が、前記暫定移動計画が前記複数の路線グループに含まれる２以上の路線グループに跨る場合に、前記暫定移動計画を用いて、前記複数の路線グループに含まれるいずれか１の路線グループ内における前記移動者の出発地と目的地との情報を含むグループ内移動需要を複数作成させる問題分解プログラム。     A provisional network that shows a route network with a fixed operation route, information on the route and the route network including the relay points of the route, and a provisional plan for the migrant to move within the route network within a finite period of time. On a computer that remembers the move plan
    With the relay point as a boundary, the route network is decomposed into a plurality of route groups.
    When the demand decomposition unit straddles two or more route groups included in the plurality of route groups, the provisional travel plan is used to use any one route group included in the plurality of route groups. A problem-solving program that creates a plurality of intra-group travel demands that include information on the origin and destination of the migrant.
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