JP7629332B2 - ダイヤ変更支援システム、交通システム及びダイヤ変更支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダイヤ変更支援システム、交通システム及びダイヤ変更支援方法に関する。

鉄道輸送サービスに代表される公共交通機関は、運行乱れや旅客の需要変動などの状況の変化に応じて日々の運行計画に対するダイヤ変更を行っている。例えば、車両の到着遅れが発生し他車両の接続が確保できなくなった場合に、接続車両と被接続車両との接続を確保するために被接続車両の出発時刻を調整することがある。このようなダイヤ変更要否判定は合理性の確保を要する高度な作業であり、相応の労力と時間を要する。

特許文献１には、他路線との接続時の各路線・各社間の車両運行ダイヤ調整を円滑に行い得る技術が開示されている。特許文献１によれば、まず、第１の車両を管理する第１の運行管理システムおよび第２の車両を管理する第２の運行管理システムから第１および第２の各車両に関する運行情報をそれぞれ取得し、各車両に関する運行情報から各車両の各駅における予測到着時刻を算出する。各車両の各駅における予測到着時刻の算出結果および過去の乗継に関する実績データに基づいて、被接続車両の出発時刻を変更する必要があるか否かを判定する。

特開２０１１－２５５７６６号公報

特許文献１に開示された技術によれば、接続駅における乗継時間が確保されているか否か、および乗継客数の多寡に基づいた合理的なダイヤ変更要否判定を行うことができる。

しかしながら、特許文献１では、旅客の目的駅が考慮されていない。例えば、旅客が当初意図していた経路とは異なる経路によって目的駅へ到達可能な場合がある。不必要なダイヤ変更は交通事業者のコスト増加および旅客満足度の低下につながる。このため、接続を確保しなくても旅客の利便性が大きく損なわれない場合にはダイヤを変更しないことが望ましい。

旅客の移動需要に対応しつつ必要最小限のダイヤ変更を行うためには、車両間の乗継を行う旅客が当初意図していた経路の情報を取得し、目的駅へ到達可能な別の経路が存在しない乗継客数に基づいてダイヤ変更要否判定を行う必要がある。

本発明の目的は、ダイヤ変更支援システムにおいて、旅客の移動需要に対応しつつ必要最小限のダイヤ変更を行うことにある。

本発明の一態様のダイヤ変更支援システムは、処理部と記憶部を有するダイヤ変更支援システムであって、前記記憶部は、運行計画情報及び車両位置情報と、車両が停車する各駅を利用する旅客の出発駅、前記出発駅への到着時刻、目的駅及び前記出発駅から前記目的駅までの第１のルートを含む移動需要予測情報と、を記憶し、前記処理部は、ダイヤ変更要否判定を行うダイヤ変更要否判定部を有し、前記ダイヤ変更要否判定部は、前記車両位置情報に基づいて各車両の各駅における予測到着時刻を推定し、予測ダイヤ情報を生成する運行状況予測部と、前記予測ダイヤ情報と、前記旅客の乗継が想定される２車両及び接続駅を含む乗継情報とに基づいて、前記車両の到着遅れにより接続が確保できなくなる駅、接続元車両及び接続先車両によって定義される乗継失敗箇所を推定する乗継失敗箇所推定部と、駅間の接続を表す路線ネットワーク情報及び前記予測ダイヤ情報に基づいて、前記接続が確保できなくなる駅において、前記第１のルートを利用する場合に乗り継ぐと想定される車両とは異なる車両に乗り継いで前記目的駅へ向かう第２のルートを探索する別ルート探索部と、前記乗継失敗箇所情報及び前記別ルート探索部の探索結果に基づいて、前記接続先車両の前記接続駅における前記出発時刻を変更する必要があるか否かを判定する評価部と、を有する。

本発明の一態様によれば、ダイヤ変更支援システムにおいて、旅客の移動需要に対応しつつ必要最小限のダイヤ変更を行うことができる。

交通機関の構成の一例を示す図である。 交通システム１０の構成の一例を説明する図である。 図２のダイヤ変更支援システムの概略ハードウェア構成を示す図である。 実施例１のダイヤ変更支援システムの機能ブロック図である。 予測ダイヤ情報の一例を示す図である。 乗継情報の一例を示す図である。 乗継失敗箇所情報の一例を示す図である。 移動需要予測情報の一例を示す図である。 出発時刻変更提案情報の一例を示す図である。 図４のダイヤ変更要否判定部が行うダイヤ変更要否判定処理を説明するためのフローチャートである。 ダイヤ変更要否判定の結果を出力部に表示した一例を示す図である。 図１０に示したダイヤ変更要否判定処理のうち、評価値算出処理を詳細に説明するためのフローチャートである。 図１２に示した評価値算出処理のうち、別ルート探索処理を詳細に説明するためのフローチャートである。 実施例２のダイヤ変更支援システムの機能ブロック図である。 旅客ポイント情報の一例を示す図である。 図１４のダイヤ変更要否判定部が行うダイヤ変更要否判定処理を説明するためのフローチャートである。 図１６に示したダイヤ変更要否判定処理のうち、旅客ポイント情報更新処理を詳細に説明するためのフローチャートである。

以下、本発明に係るダイヤ変更支援システムの実施例について、図面を参照して説明する。

図１を参照して、交通機関の構成の一例について説明する。

交通機関１は、複数の駅Ａ～Ｈ、駅Ａ～Ｈに停車する車両１～４から構成される。なお本明細書において「駅」とは、旅客が乗降可能な地点を指す。車両１～４は複数のユーザが一緒に移動する乗り物であり、後述する運行管理システム（図２）によって運行計画および運行状況が管理される。

車両１～４は例えば、列車、バス、船舶、航空機などである。車両１～４は、ここでは、それぞれ異なる運行管理システムによって運行計画および運行状況が管理されることを想定しているが、同一の運行管理システムによって運行計画および運行状況を管理されても良い。車両１は路線Ｒ１を走行する車両であり、Ａ駅→Ｄ駅→Ｅ駅の順に走行する。車両２および車両４は路線Ｒ２を走行する車両であり、Ｂ駅→Ｄ駅→Ｆ駅→Ｈ駅の順に走行する。車両３は路線Ｒ３を走行する車両であり、Ｃ駅→Ｄ駅→Ｇ駅→Ｈ駅の順に走行する。

Ｄ駅は路線Ｒ１、路線Ｒ２および路線Ｒ３上の駅であり、路線Ｒ１を走行する車両の乗客は、Ｄ駅において路線Ｒ２または路線Ｒ３を走行する車両に乗り継ぐことが可能である。また、路線Ｒ２を走行する車両の乗客は、Ｄ駅において路線Ｒ１または路線Ｒ３を走行する車両に乗り継ぐことが可能である。また、路線Ｒ３を走行する車両の乗客は、Ｄ駅において路線Ｒ１または路線Ｒ２を走行する車両に乗り継ぐことが可能である。なお、本明細書では、Ｄ駅のように、ある路線を走行する車両から別の路線を走行する車両へと乗り継ぐ際に利用される駅を接続駅と記載する。接続駅は、異なる建物に設置された異なる駅であっても、同一構内に設置された異なるホームの駅であっても良い。

実施例１は、車両１～４がＤ駅に停車する場合であって、かつ運行計画において車両１のＤ駅到着時刻および車両２のＤ駅出発時刻が、車両１から車両２への乗り継ぎが可能であるように設定されている場合であって、かつ車両１の遅延により車両１から車両２への接続が確保できなくなった場合であって、車両１から車両２へ乗り継ぐ乗客のうち、当初意図していた経路とは異なる経路によって目的駅へ到達することができない乗継客の人数に基づいて、車両２のＤ駅出発時刻を変更する必要があるか否かを判定するものである。

図２は、交通システム１０の構成の一例を説明する図である。

交通システム１０は、ダイヤ変更支援システム１００と、チケッティングシステム２００と、運行管理システム３００と、運行管理システム４００と、運行管理システム５００と、を備えて構成される。ダイヤ変更支援システム１００、チケッティングシステム２００、運行管理システム３００、運行管理システム４００および運行管理システム５００は図示しない回線によって接続されている。

ダイヤ変更支援システム１００は、運行管理システム３００および運行管理システム４００および運行管理システム５００から得られる車両の運行計画および車両の走行位置を取得する。また、ダイヤ変更支援システム１００は、チケッティングシステム２００から移動需要（例えば、誰が、いつ、どこからどこまで移動しようとしているか）の情報を取得する。

運行管理システム３００は車両１の運行計画および運行状況を管理する。また、運行管理システム４００は車両２および車両４の運行計画および運行状況を管理する。また、運行管理システム５００は車両３の運行計画および運行状況を管理する。各運行管理システムによる各車両の運行計画および運行状況の管理については、公知の技術を用いれば良いため、ここでは説明を省略する。

チケッティングシステム２００は、交通機関１を利用する旅客が、交通機関１の利用に対して適切に運賃を支払うためのシステムである。チケッティングシステム２００は、例えば、サーバコンピュータであり、図示しない回線を介して携帯端末２０１との情報の授受および運賃の決済処理を行う。携帯端末２０１は、交通機関１を利用する旅客が操作する可搬型のコンピュータであり、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノート型コンピュータなどである。携帯端末２０１とチケッティングシステム２００との間の各種情報の送受信およびチケッティングシステム２００による運賃の決済については、公知の技術を用いれば良いため、ここでは説明を省略する。

図３はダイヤ変更支援システム１００の概略ハードウェア構成を示す図である。

ダイヤ変更支援システム１００は、例えば、パーソナルコンピュータやサーバコンピュータである。図３に示すようにダイヤ変更支援システムは、互いにバスＢで接続された入力部１０１と、出力部１０２と、通信部１０３と、記憶部１０４と、処理部１０５と、を備える。

入力部１０１は、例えば、キーボードおよびマウスで構成されており、ダイヤ変更支援システムに関する操作をユーザが入力するインターフェースである。出力部１０２は、例えば、ディスプレイ装置で構成されており、ダイヤ変更支援システムに関する情報を表示するインターフェースである。

通信部１０３は図示しない通信回線に接続されており、チケッティングシステム２００、運行管理システム３００、４００および５００の各種運行管理システムと、ダイヤ変更支援システムとの間で各種情報の送受信を行うインターフェースである。このように、通信部１０３は、送信部と受信部とから構成される。

記憶部１０４は、例えばハードディスク装置で構成されており、ダイヤ変更支援システム１００に関するプログラムおよびデータを不揮発的に記憶する。処理部１０５は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成されたプロセッサと、プロセッサの作業領域として用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、を有している。処理部１０５は、記憶部１０４に記憶された各種処理プログラムをプロセッサが実行することで各種情報処理を行う。

図４は、実施例１に係るダイヤ変更支援システム１００の機能ブロック図である。

ダイヤ変更要否判定部１１０は、遅延により接続を確保できなくなる車両（以下、接続元車両）および接続駅を推定し、遅延が発生した車両の接続先の車両（以下、接続先車両）の出発時刻を変更する必要があるか否かを判定する機能を有する。

本実施例１において、ダイヤ変更要否判定部１１０は、記憶部１０４に記憶された各種処理プログラムを上述の処理部１０５（図３）が実行することにより実現される。ダイヤ変更要否判定部１１０は、図４に示すように、運行状況予測部１２０と、乗継失敗箇所推定部１３０と、評価部１４０と、別ルート探索部１５０と、を有する。

運行状況予測部１２０は、上述の通信部１０３を通じて運行システム３００、４００および５００から取得した運行計画情報Ｄ１と車両位置情報Ｄ２とを用いて、各車両の未来の運行状況の予測結果である予測ダイヤ情報Ｄ３を生成する。運行計画情報Ｄ１は、各路線の各車両に適用される運行計画であり、運行システムからダイヤ変更支援システムにあらかじめ送信され記憶部１０４に記憶されているものとする。また、車両位置情報Ｄ２は、運行システム３００、４００および５００が運行状況を管理する各車両の走行位置を示す情報であり、所定の時間ごとに（例えば、５分周期など）最新の情報が送信され、記憶部１０４に記憶された車両位置情報Ｄ２が更新されるものとする。

図５は、予測ダイヤ情報Ｄ３の一例を示す図である。

予測ダイヤ情報Ｄ３には、車両を一意に識別するための情報（例えば車両１、車両２、車両３、車両４など）と、車両が走行する路線を識別するための情報（例えば路線Ｒ１、路線Ｒ２、路線Ｒ３など）と、車両が停車する駅を識別するための情報（例えばＡ駅、Ｂ駅、Ｃ駅など）と、運行計画情報Ｄ１に基づく各車両の各駅における到着時刻および出発時刻と、車両位置情報Ｄ２に基づいて予測した各車両の各駅における予測到着時刻および予測出発時刻と、各車両の各駅における到着時刻の遅延時分と、が含まれる。

乗継失敗箇所推定部１３０は、予測ダイヤ情報Ｄ３と、車両間の乗継に関する情報である乗継情報Ｄ４とを用いて、車両間の接続を確保できなくなる接続元車両と、接続先車両と、接続駅と、の推定結果である乗継失敗箇所情報Ｄ５を生成する。

図６は、乗継情報Ｄ４の一例を示す図である。

乗継情報Ｄ４には、旅客の乗継が想定される２車両および接続駅について、接続元車両を識別するための情報と、接続先車両を識別するための情報と、接続駅を識別するための情報と、接続元車両の接続駅における到着時刻と、接続先車両の接続駅における出発時刻と、旅客が乗継に要する時間と、が含まれる。乗継が想定される２車両は、各路線の運行計画に基づいて定義しても良いし、旅客の乗継に関する実績データに基づいて定義しても良い。また、旅客が乗継に要する時間は、任意の値を定義しても良いし、旅客の乗継に関する実績データに基づいて定義してもよい。

図７は、乗継失敗箇所情報Ｄ５の一例を示す図である。

乗継失敗箇所情報Ｄ５には、各乗継失敗箇所について、乗継失敗箇所を一意に識別するための情報（例えば、乗継失敗箇所を管理するＩＤなど）と、接続元車両を識別するための情報と、接続先車両を識別するための情報と、乗継が行われる接続駅を識別するための情報と、接続元車両の接続駅における予測到着時刻と、接続先車両の接続駅における予測出発時刻と、車両間の接続を確保するにあたって不足している時間量である不足時間と、が含まれる。ここで不足時間は、接続先車両の接続駅における予測出発時刻と接続元車両の接続駅における予測到着時刻との差分から旅客が乗継に要する時間を差し引いた値の絶対値をとることで求まる。

図８は、移動需要予測情報Ｄ６の一例を示す図である。

移動需要予測情報Ｄ６には、旅客を一意に識別できる情報（例えば、チケッティングシステムを利用する際に用いるユーザＩＤなど）と、旅客の出発駅と、旅客が移動を開始すると推定される時刻である予測出発時刻と、旅客の目的駅と、旅客が利用すると推定される経路と、が含まれる。旅客が利用すると推定される経路は、公知のアルゴリズムを用いて求めれば良いため、ここでは説明を省略する。

図９は、出発時刻変更提案情報Ｄ７の一例を示す図である。

出発時刻変更提案情報Ｄ７には、接続先車両の出発時刻を変更する必要があると判定された乗継失敗箇所について、乗継失敗箇所を一意に識別するための情報と、出発時刻の変更が必要であると判定された接続先車両を一意に識別するための情報と、接続駅を一意に識別するための情報と、予測ダイヤ情報Ｄ３を参照して得られる上述の接続先車両の接続駅における予測出発時刻と、後述する推奨出発時刻と、が含まれる。

評価部１４０は、各乗継失敗箇所について接続先車両の出発時刻を変更する必要があるか否かを判定し、変更が必要である場合、出発時刻変更提案情報Ｄ７を更新する。また、ダイヤ変更要否判定部１１０は、通信部１０３を介して、接続先車両の運行計画および運行状況を管理する運行管理システムに対し出発時刻変更提案情報Ｄ７を送信する。また、ダイヤ変更要否判定部１１０は、出力部１０２に出発時刻変更提案情報Ｄ７を表示する。

別ルート探索部１５０は、接続元車両の遅延により車両間の接続が確保できなくなった場合に、予測ダイヤ情報Ｄ３と、乗継情報Ｄ４と、上述の通信部１０３を通じてチケッティングシステム２００から取得した移動需要予測情報Ｄ６と、駅間の接続関係を表す路線ネットワーク情報Ｄ０と、を用いて、移動需要予測情報Ｄ６に設定された旅客が利用すると推定される経路とは異なり、かつ移動にかかる所要時間の増分が所定の値以下である経路を探索する。

以下に、上述したダイヤ変更支援システム１００の処理について詳述する。

図１０は、ダイヤ変更要否判定部１１０の処理を説明するためのフローチャートである。

ダイヤ変更要否判定部１１０はまず、通信部１０３を通じて、運行管理システム３００、４００および５００から、車両１～３の現時点における走行位置を受信する（ステップＳ１０１）。そして図５に示した予測ダイヤ情報を作成する。

次に、ダイヤ変更要否判定部１１０は、図５に示した予測ダイヤ情報および図６に示した乗継情報を参照して図７に示した乗継失敗箇所情報を作成する（ステップＳ１０２）。

例えば、車両１および車両２が図５に示した予測ダイヤ情報Ｄ３の通り運行した場合、車両１はＤ駅に７：３５に到着し、車両２はＤ駅を７：３５に出発する。一方、図６に示した通り、車両１から車両２の乗継には３分を要する。この場合、車両１から車両２への接続を確保することができないため、Ｄ駅における車両１から車両２への乗継が乗継失敗箇所として乗継失敗箇所情報に登録され、不足時間は３分と表される。これは、車両１と車両２の接続を確保するためには、３分不足していることを意味する。

乗継失敗箇所が存在する場合（ステップＳ１０３「Ｙｅｓ」）、ダイヤ変更要否判定部１１０は、通信部１０３を通じて、チケッティングシステム２００から、図８に示した移動需要予測情報を受信する（ステップＳ１０４）。

なお、乗継失敗箇所が存在しない場合（ステップＳ１０３「Ｎｏ」）、ダイヤ変更が不要であると判断し、ダイヤ変更要否判断処理を終了する。次に、ダイヤ変更要否判定部１１０は、ステップＳ１０２で列挙した各乗継失敗箇所について以下の処理を行う（ステップＳ１０５ａ）。ただし、本実施例では乗継失敗箇所は１箇所であることを想定している。

まず、評価値算出処理（ステップＳ１０６）処理を行う。この評価値算出処理の詳細は後述する（図１２）。次に、ダイヤ変更要否判定部１１０は、算出した評価値に基づいて当該乗継失敗箇所における接続車両の出発時刻を変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

例えば、評価値が所定の値を超えている場合にダイヤ変更が必要であると判定する。または、評価値算出処理（ステップＳ１０６）を行い評価値に基づいてダイヤ変更が必要であると判定するかわりに、過去の実績データを用いて構築した統計モデルを利用してダイヤ変更要否判定を行っても良い。

当該乗継失敗箇所における接続車両の出発時刻を変更する必要がある場合（ステップＳ１０７「Ｙｅｓ」）、ダイヤ変更要否判定部１１０は、当該乗継失敗箇所における接続元車両と、接続元車両の接続駅における予測到着時刻と、接続先車両と、接続先車両の接続駅における推奨出発時刻と、を図９に示した出発時刻変更提案情報Ｄ７に登録する（ステップＳ１０８）。

ここで、接続先車両の推奨出発時刻とは、接続元車両から接続先車両への乗継が可能となるような接続先車両の出発時刻である。例えば、図７に示した乗継失敗箇所情報に記載されたＤ駅における車両１から車両２への乗継を可能にする場合、接続先車両である車両２の出発時刻と接続元車両である車両１の到着時刻の差分が３分不足しているため、車両２の出発時刻を３分以上遅らせることで車両１から車両２への乗継が可能となる。

本実施例１では、接続元車両から接続先車両への乗継が可能という制約と、運行計画との差分が最小という制約と、を用いて７：３８が車両２の推奨出発時刻として設定する。なお、接続先車両の推奨出発時刻を設定する際の制約は任意の制約を用いて良い。

上述したステップＳ１０６からステップＳ１０８までの処理を、ステップＳ１０２で列挙した各乗継失敗箇所について繰り返し行う（ステップＳ１０５ｂ）。

ステップＳ１０２で列挙した全ての乗継失敗箇所についてステップＳ１０６からステップＳ１０８の処理が完了した後、接続先車両の接続駅における出発時刻の変更が必要であると判定された乗継箇所が存在しない場合（ステップＳ１０９「Ｎｏ」）、ダイヤ変更要否判定を終了する。

一方、接続先車両の接続駅における出発時刻の変更が必要であると判定された乗継失敗箇所が存在する場合（ステップＳ１０９「Ｙｅｓ」）、通信部１０３を通じて、出発時刻の変更が必要であると判定された車両の運行状況を管理する運行管理システムに対し、図９に示した出発時刻変更提案情報Ｄ７を送信する（ステップＳ１１０）。また、出力部に出発時刻変更提案情報Ｄ７を表示する（ステップＳ１１１）。

なお、出発時刻変更提案情報Ｄ７を送信する前にダイヤ変更支援システム１００のユーザに対し、出発時刻変更提案情報Ｄ７を接続先車両の運行計画および運行状況を管理する運行管理システムに対して送信するか否か、問いかけを行っても良い。また、出発時刻変更提案情報Ｄ７を受け取った運行管理システムがダイヤ変更を行ったか否かを受信する受信部を備えても良い。

図１１はダイヤ変更要否判定の結果を画面表示する他の例を示す。

この例では、Ｄ駅における接続元車両の予測到着時刻および接続先車両の予測出発時刻を視覚的に示している。さらに、運行計画から変化した部分も示している。ここで、運行計画から変化した部分とは、遅延をはじめとする運行乱れによる着発時刻の変化や、ダイヤ変更要否判定部１１０により設定された推奨出発時刻である。また、接続元車両の予測到着時刻を表す横線と接続先車両の予測出発時刻を表す横線をつなぐ点線は、接続元車両から接続先車両への乗継が可能であることを示している。

このような表示方法によって、ユーザは接続元車両および接続先車両の運行状況と、ダイヤ変更要否判定部１１０により行われた要否判定の結果と、ダイヤ変更要否判定部１１０により算出された推奨出発時刻等を視覚的に理解できる。ダイヤ変更要否判定部１１０は、上述したステップＳ１０１～ステップＳ１１１までの処理を行った後、ダイヤ変更要否判定処理を終了する。

上記一連の処理は、周期起動で所定の時間ごとに（例えば、５分周期など）繰り返し実行されるが、ダイヤ変更支援システム１００がユーザのコマンド入力を受け付けるコマンド入力部を備え、ユーザのコマンド入力のタイミングで上記一連の処理を実行するような構成としても良い。

図１２は、図１０に示した評価値算出処理Ｓ１０６の処理を説明するためのフローチャートである。

本実施例１によれば、評価値算出処理Ｓ１０６において、評価部１４０が接続先車両の接続駅における出発時刻を変更する必要があるか否か判定するための評価値を算出する。

まず、評価部１４０は、ステップＳ１０４で受信した移動需要予測情報Ｄ６を参照し、当該乗継失敗箇所における接続元車両から接続先車両へ乗り継ぐ旅客（以下、乗継客）を抽出する（ステップＳ２０１）。例えば図８に示した移動需要予測情報において、旅客１および２は当該乗継失敗箇所における乗継客である。

次に、ダイヤ変更要否判定部１１０は、ステップＳ２０１で抽出した各乗継客について以下の処理を行う（ステップＳ２０２ａ）。

まず、評価部１４０は、別ルート探索処理（ステップＳ２０３）を行う。この別ルート探索処理の詳細は後述する（図１３）。別ルートが存在しない場合（ステップＳ２０４「Ｎｏ」）、評価部１４０は当該乗継失敗箇所における接続先車両の評価値を更新する（ステップＳ２０５）。

本実施例１において評価値Ｖは、例えば、下記の数式（１）により算出される。
[数式１]
Ｖ＝Σ（別ルートが存在しない乗継客ｉの待ち時間増分）
数式（１）において待ち時間増分とは、各車両が予測ダイヤ情報Ｄ３の通り運行し、かつ乗継客が当初乗り継ぐ予定であった車両の後発車両に乗り継ぐと仮定した場合の接続元車両の到着時刻と接続先車両の出発時刻の差分から、各車両が運行計画情報Ｄ１の通り運行した場合の接続元車両の到着時刻と接続先車両の出発時刻の差分を差し引いた値である。

例えば、車両１～４が運行計画通り運行した場合、図８に示した旅客１は車両１から車両２に乗り継ぐと推定され、車両１のＤ駅到着時刻７：２９から車両２のＤ駅発車時刻７：３５までの６分間が待ち時間である。一方で図５に示した予測ダイヤ情報の通り運行した場合、旅客１は車両２の後発車両である車両４に乗り継ぐと仮定され、車両１のＤ駅到着時刻７：３５から車両４のＤ駅発車時刻７：５５までの２０分間が待ち時間である。したがって、旅客１の待ち時間増分は１４分と算出される。

上述したステップＳ２０３からＳ２０５までを、ステップＳ２０１で抽出した各乗継客に対し行う（Ｓ２０２ｂ）。評価部１４０は、上述したステップＳ２０１～ステップＳ２０５までの処理を行った後、評価値算出処理を終了する。

図１３は、図１２に示した別ルート探索処理Ｓ２０３の処理を説明するためのフローチャートである。

本実施例１によれば、別ルート探索処理Ｓ２０３においては、別ルート探索部１５０がステップＳ１０４で受信した移動需要予測情報Ｄ６に設定されている旅客が利用すると推定される経路（以下、元ルート）とは異なり、かつ移動にかかる所要時間の増分が所定の値以下である経路（以下、別ルート）を探索する。

まず、別ルート探索部１５０は、当該乗継客の目的駅と、乗継情報Ｄ４と、路線ネットワーク情報Ｄ０と、を参照し、元ルートと同一の接続駅において元ルートとは異なる車両に乗り継いで目的駅または目的駅から所定の範囲内に存在する駅へ到達する経路と、元ルートと異なる接続駅において元ルートとは異なる車両に乗り継いで目的駅または目的駅から所定の範囲内に存在する駅へ到達する経路と、を列挙する（ステップＳ３０１）。

なお本明細書では、これらのルートを包括して元ルートと異なる経路と記載する。例えば、図８に示した旅客１は、路線１を走行する車両から路線２を走行する車両に乗り継いでＡ駅→Ｄ駅→Ｆ駅を移動する経路が元ルートとして設定されており、元ルートと異なる経路は存在しない。一方で図８に示した旅客２は路線１を走行する車両から路線２を走行する車両に乗り継いでＡ駅→Ｄ駅→Ｆ駅→Ｈ駅を移動する経路が元ルートとして設定されており、路線１から路線３に乗り継ぎＡ駅→Ｄ駅→Ｇ駅→Ｈ駅を移動する元ルートと異なる経路が存在する。

元ルートと異なる経路が存在しない場合（ステップＳ３０２「Ｎｏ」）、別ルート探索部は当該乗継客に別ルートは存在しないと判定し（ステップＳ３０９）、別ルート探索処理を終了する。例えば、上述した旅客１は別ルートが存在しないと判定される。

一方、元ルートと異なる経路が存在する場合（ステップＳ３０２「Ｙｅｓ」）、予測ダイヤ情報Ｄ３を参照し、当該旅客が元ルートを利用した場合の目的駅における到着時刻を算出する（ステップＳ３０３）。例えば、上述した旅客２は元ルートを利用した場合、車両１から車両２の後発車両である車両４に乗り継ぐと推定され、Ｈ駅到着時刻は８：１４と算出される。

次に、別ルート探索部１５０は、ステップＳ３０１で列挙した各経路について以下の処理を行う（ステップＳ３０４ａ）。

まず、別ルート探索部１５０は、予測ダイヤ情報Ｄ３と、乗継情報Ｄ４と、を参照し、当該経路の目的駅または目的駅から所定の範囲内に存在する駅における到着時刻を算出する（ステップＳ３０５）。例えば、上述した旅客２は元ルートと異なる経路を利用した場合、車両１から車両３に乗り継ぐと推定され、Ｈ駅到着時刻は８：０４と算出される。

次に、ステップＳ３０３で算出した元ルートを利用した場合の目的駅における到着時刻と、ステップＳ３０５で算出した当該経路を利用した場合の目的駅または目的駅から所定の範囲内に存在する駅における到着時刻と、を比較する（ステップＳ３０６）。

上述したステップＳ３０５およびＳ３０６を、ステップＳ３０１で探索した各経路に対し行う（ステップＳ３０４ｂ）。

ステップＳ３０１で探索した元ルートと異なる経路の中に、元ルートを利用した場合の目的駅における到着時刻との増分が所定の範囲内である経路が存在する場合（ステップＳ３０７「Ｙｅｓ」）、別ルート探索部は当該乗継客に別ルートは存在すると判定し（ステップＳ３０８）、別ルート探索処理を終了する。例えば、上述した旅客２は元ルートと異なる経路を利用した場合、元ルートを利用した場合と比較して、Ｈ駅到着時刻が１０分早くなる。すなわち増分は０分である。したがって、車両１から車両３に乗り継ぎＡ駅→Ｄ駅→Ｇ駅→Ｈ駅を移動する経路が別ルートであると判定される。

一方、元ルートを利用した場合の目的駅における到着時刻との増分が所定の範囲内である経路が存在しない場合（ステップＳ３０７「Ｎｏ」）、別ルート探索部は当該乗継客に別ルートは存在しないと判定し（ステップＳ３０９）、別ルート探索処理を終了する。

以上のように、本実施例１のダイヤ変更支援システム１００は、各車両の各駅における到着時刻を予測して乗継失敗箇所を推定し、各乗継失敗箇所について接続元車両から接続先車両へ乗り継ぐ各乗継客の別ルートを探索し、別ルート探索結果に基づいてダイヤ変更要否判定を行う。このようにしてダイヤ変更要否判定を行うことで、旅客の移動需要に対応しつつ必要最低限のダイヤ変更を行うことができる。

図１４を参照して、実施例２に係るダイヤ変更支援システム１００について説明する。

本実施例２は、上述した実施例１の変形例であって、ダイヤ変更支援システム１００は、記憶部１０４に旅客ポイント情報Ｄ８を追加で記憶している。また、ダイヤ変更要否判定部１１０に旅客ポイント更新部１６０を追加で有している。それ以外の構成は実施例１のダイヤ変更支援システム１００と同じ構成なのでその説明は省略する。

本実施例２は、車両１～４がＤ駅に停車する場合であって、かつ運行計画において車両１のＤ駅到着時刻および車両２のＤ駅出発時刻が、車両１から車両２への乗り継ぎが可能であるように設定されている場合であって、かつ車両１の遅延により車両１から車両２への接続が確保できなくなった場合であって、当初意図していた経路とは異なる経路によって目的駅へ到達することができない乗継客の人数と、旅客がダイヤ変更要否判定の結果被った不利益に応じて付与されるポイントの累計と、に基づいて接続先車両の出発時刻を変更する必要があるか否かを判定するものである。

図１５は、旅客ポイント情報Ｄ８の一例を示す図である。

旅客ポイント情報Ｄ８は、旅客が交通機関１におけるダイヤ変更要否判定の結果被った不利益に応じて付与されるポイントの累計を記憶した情報であり、旅客を一意に識別可能な情報（例えば、チケッティングシステムを利用するためのユーザＩＤなど）と、各旅客に付与されたポイントの累計と、を含む。

旅客ポイント更新部１６０は、ダイヤ変更要否判定を行った際、ダイヤ変更要否判定の結果不利益を被る旅客を抽出し、各旅客が被った不利益の度合いに応じたポイントを算出し、各旅客に付与する。すなわち、旅客ポイント情報Ｄ８を参照し、各旅客を一意に識別可能な情報と紐づいたポイントの累計に対して、算出したポイントを加算する。

以下に、実施例２に係るダイヤ変更支援システム１００の処理について詳述する。

図１６は、ダイヤ変更要否判定部１１０の処理を説明するためのフローチャートである。

実施例２に係るダイヤ変更支援システムの処理が実施例１に係るダイヤ変更支援システムの処理と異なる点は、ステップＳ１０６における評価値の算出方法およびステップＳ１１２を追加で有している点である。その他のステップは実施例１と同じであるため、その説明を省略する。

本実施例２によれば、評価値算出処理Ｓ１０６において、評価部１４０が、旅客ポイント情報および乗継客の別ルートの有無に基づいて、接続先車両の接続駅における出発時刻を変更する必要があるか否か判定するための評価値を算出する。評価値Ｖは、例えば、下記の数式（２）により算出される。

[数式２]
Ｖ＝ Σ（別ルートが存在しない乗継客ｉの待ち時間増分×ｗi）
数式（２）においてｗiとは、旅客ポイント情報を参照して得られる旅客iに付与されたポイントの累計に基づいて設定された値である。例えば、各旅客に付与されたポイントの累計を正規化した値である。

図１７は、図１６に示した旅客ポイント情報更新処理Ｓ１１２の処理を説明するためのフローチャートである。

本実施例２によれば、旅客ポイント情報更新処理Ｓ１１２において、旅客ポイント更新部１６０が、運行管理システムから出発時刻変更提案の受け入れ可否を受信し、受け入れ可否結果に応じて旅客ポイント情報Ｄ８を更新する。

まず、旅客ポイント更新部１６０は、出発時刻変更提案情報Ｄ７を送信した各運行管理システムから、出発時刻変更提案の受け入れ可否を受信する（ステップＳ４０１）。

次に、旅客ポイント更新部１６０は、ステップＳ１０２で推定した各乗継失敗箇所について以下の処理を行う（ステップＳ４０２ａ）。当該乗継失敗箇所における接続先車両の接続駅における出発時刻変更が受け入れ可である場合（ステップＳ４０３「Ｙｅｓ」）、移動需要予測情報Ｄ６を参照し、接続駅において接続先車両に予測出発時刻以前から乗車している旅客を抽出する（ステップＳ４０４）。

一方、当該乗継失敗箇所における接続先車両の接続駅における出発時刻変更が受け入れ不可である場合（ステップＳ４０３「Ｎｏ」）、乗継客を抽出する（ステップＳ４０５）。

次に、旅客ポイント更新部１６０は、ステップＳ４０４またはステップＳ４０５で抽出した各旅客について、当該乗継失敗箇所の出発時刻変更提案の受け入れ可否結果に基づいてポイントを設定し、旅客ポイント情報Ｄ８のポイントの累計に加算する（ステップＳ４０６）。

ここで、ポイントとは、旅客がダイヤ変更要否判定の結果被った不利益に応じて付与される値であり、例えば、接続駅において予測出発時刻以前から接続先車両に乗車している旅客の場合、接続先車両の出発時刻を遅らせた時間量に基づいて設定される。また例えば、乗継客の場合、接続先車両の出発時刻が変更されなかったことに伴う待ち時間の増分に基づいて設定される。

上述したステップＳ４０３からＳ４０６までを、ステップＳ１０２で推定した各乗継失敗箇所に対し行う（Ｓ４０２ｂ）。旅客ポイント更新部１６０は、上述したステップＳ４０１～ステップＳ４０６までの処理を行った後、旅客ポイント情報更新処理を終了する。

以上のように、本実施例のダイヤ変更支援システム１００は、各車両の各駅における到着時刻を予測して乗継失敗箇所を推定し、各乗継失敗箇所について接続元車両から接続先車両へ乗り継ぐ各乗継客の別ルートを探索し、別ルート探索結果および旅客のポイントの累計に基づいてダイヤ変更要否判定を行う。このようにしてダイヤ変更要否判定を行うことで、旅客の移動需要に対応しつつ必要最低限のダイヤ変更を行うことができることに加え、旅客間の不平等を長期的に見て平準化しつつ合理的なダイヤ変更を行うことができる。

以上、本発明を実施例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上述した実施例に記載の範囲に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した機能、システム、および方法における動作、手順、ステップ等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうる。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１ 交通機関
１０ 交通システム
１００ ダイヤ変更支援システム
１０１ 入力部
１０２ 出力部
１０３ 通信部
１０４ 記憶部
１０５ 処理部
１１０ ダイヤ変更要否判定部
１２０ 運行状況予測部
１３０ 乗継失敗箇所推定部
１４０ 評価部
１５０ 別ルート探索部
１６０ 旅客ポイント更新部
２００ チケッティングシステム
２０１ 携帯端末
３００ 運行管理システム
４００ 運行管理システム
５００ 運行管理システム

Claims (15)

1. 処理部と記憶部を有するダイヤ変更支援システムであって、
   前記記憶部は、
   運行計画情報及び車両位置情報と、車両が停車する各駅を利用する旅客の出発駅、前記出発駅への到着時刻、目的駅及び前記出発駅から前記目的駅までの第１のルートを含む移動需要予測情報と、を記憶し、
   前記処理部は、
   ダイヤ変更要否判定を行うダイヤ変更要否判定部を有し、
   前記ダイヤ変更要否判定部は、
   前記車両位置情報に基づいて各車両の各駅における予測到着時刻を推定し、予測ダイヤ情報を生成する運行状況予測部と、
   前記予測ダイヤ情報と、前記旅客の乗継が想定される２車両及び接続駅を含む乗継情報とに基づいて、前記車両の到着遅れにより接続が確保できなくなる駅、接続元車両及び接続先車両によって定義される乗継失敗箇所を推定する乗継失敗箇所推定部と、
   駅間の接続を表す路線ネットワーク情報及び前記予測ダイヤ情報に基づいて、前記接続が確保できなくなる駅において、前記第１のルートを利用する場合に乗り継ぐと想定される車両とは異なる車両に乗り継いで前記目的駅へ向かう第２のルートを探索する別ルート探索部と、
   前記乗継失敗箇所及び前記別ルート探索部の探索結果に基づいて、前記接続先車両の前記接続駅における出発時刻を変更する必要があるか否かを判定する評価部と、
   を有するダイヤ変更支援システム。
2. 前記別ルート探索部は、
   前記乗継失敗箇所のそれぞれについて、前記接続元車両の遅延により接続が確保できなくなった２車両間を乗り継ぐ前記旅客を抽出し、前記旅客のそれぞれに対し、前記第２のルートが存在するか否かを探索する請求項１に記載のダイヤ変更支援システム。
3. 前記評価部は、
   前記第２のルートが存在しない旅客数に基づいて前記接続先車両に対する評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記接続先車両の前記出発時刻を変更する必要があるか否かを判定する請求項２に記載のダイヤ変更支援システム。
4. 前記処理部は、
   前記乗継失敗箇所のうち、前記評価部によって前記接続先車両の出発時刻を変更する必要があると判定された前記乗継失敗箇所のそれぞれについて、
   前記接続先車両を一意に識別するための情報、前記接続駅を一意に識別するための情報及び前記接続先車両の推奨出発時刻を含む出発時刻提案情報を作成する請求項１に記載のダイヤ変更支援システム。
5. 前記出発時刻提案情報を出力する出力部を更に有する請求項４に記載のダイヤ変更支援システム。
6. 前記記憶部は、
   交通機関を利用する前記旅客を一意に特定できる情報と、前記旅客が前記交通機関における前記ダイヤ変更要否判定の結果被った不利益に応じて付与されるポイントの累計とを含む旅客ポイント情報を更に記憶し、
   前記ダイヤ変更要否判定部は、
   前記ダイヤ変更要否判定の結果不利益を被る前記旅客を抽出し、各旅客が被った不利益の度合いに応じたポイントを算出し、前記旅客ポイント情報を更新する旅客ポイント更新部を更に有し、
   前記評価部は、
   前記乗継失敗箇所、前記別ルート探索部の探索結果及び前記旅客ポイント情報に基づいて、前記接続先車両の前記接続駅における前記出発時刻を変更する必要があるか否かを判定する請求項１に記載のダイヤ変更支援システム。
7. 前記評価部は、
   前記第２のルートが存在しない旅客数及び前記旅客ポイント情報に基づいて、前記接続先車両に対する評価値を算出し、
   前記評価値に基づいて、前記接続先車両の前記出発時刻を変更する必要があるか否かを判定する請求項６に記載のダイヤ変更支援システム。
8. 前記旅客ポイント更新部は、
   前記乗継失敗箇所を一意に識別できる情報及びダイヤ変更が行われたか否かを識別できる情報を含む識別情報を取得し、
   前記乗継失敗箇所のそれぞれについて、
   ダイヤ変更が行われた場合には、前記接続先車両の前記接続駅における出発時刻以前から前記接続先車両に乗車している旅客を抽出し、前記接続先車両の出発時刻を変更した時間量に基づいて設定したポイントを付与し、
   前記ダイヤ変更が行われなかった場合には、前記接続元車両から前記接続先車両へ乗り継ぐ旅客を抽出し、前記接続元車両の到着遅れ及び前記ダイヤ変更が行われなかったことに伴う移動時間の増分に基づいて設定したポイントを付与する請求項６に記載のダイヤ変更支援システム。
9. ダイヤ変更支援システムと、運行管理システムと、チケッティングシステムと、が回線を介して接続された交通システムであって、
   前記ダイヤ変更支援システムは、
   運行計画情報及び車両位置情報と、車両が停車する各駅を利用する旅客の出発駅、前記出発駅への到着時刻、目的駅及び前記出発駅から前記目的駅までの第１のルートを含む移動需要予測情報と、を記憶する記憶部と、
   前記車両位置情報に基づいて各車両の各駅における予測到着時刻を推定し、予測ダイヤ情報を生成する運行状況予測部と、
   前記予測ダイヤ情報と、前記旅客の乗継が想定される２車両及び接続駅を含む乗継情報とに基づいて、前記車両の到着遅れにより接続が確保できなくなる駅、接続元車両及び接続先車両によって定義される乗継失敗箇所を推定する乗継失敗箇所推定部と、
   駅間の接続を表す路線ネットワーク情報及び前記予測ダイヤ情報に基づいて、前記接続が確保できなくなる駅において、前記第１のルートを利用する場合に乗り継ぐと想定される車両とは異なる車両に乗り継いで前記目的駅へ向かう第２のルートを探索する別ルート探索部と、
   前記乗継失敗箇所及び前記別ルート探索部の探索結果に基づいて前記接続先車両の前記接続駅における出発時刻を変更する必要があるか否かを判定する評価部と、を有する処理部を有し、
   前記運行管理システムは、
   運行計画に沿って運行する交通機関の運行計画及び前記車両の運行状況を管理し、前記運行計画情報及び前記車両位置情報を前記ダイヤ変更支援システムに送り、
   前記チケッティングシステムは、
   前記交通機関を利用する旅客が前記交通機関の利用に対して運賃を支払い、前記移動需要予測情報を前記ダイヤ変更支援システムに送る交通システム。
10. 前記運行管理システムは、
    所定の時間ごとに最新の前記車両位置情報を前記ダイヤ変更支援システムに送信し、
    前記ダイヤ変更支援システムの前記処理部は、
    最新の前記車両位置情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記車両位置情報を更新する請求項９に記載の交通システム。
11. 前記チケッティングシステムは、
    所定の時間ごとに最新の前記移動需要予測情報を前記ダイヤ変更支援システムに送信し、
    前記ダイヤ変更支援システムの前記処理部は、
    最新の前記移動需要予測情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記移動需要予測情報を更新する請求項９に記載の交通システム。
12. 前記ダイヤ変更支援システムは、
    前記評価部が前記出発時刻を変更する必要があると判定した場合、前記運行管理システムに、前記接続先車両を一意に識別するための情報、前記接続駅を一意に識別するための情報及び前記接続先車両の推奨出発時刻を含む出発時刻提案情報を送信する送信部を更に有する請求項９に記載の交通システム。
13. 前記ダイヤ変更支援システムは、
    前記出発時刻提案情報を受信した前記運行管理システムから、前記乗継失敗箇所を一意に識別できる情報及びダイヤ変更が行われたか否かを識別できる情報を含む識別情報を取得する受信部を更に有する請求項１２に記載の交通システム。
14. 前記ダイヤ変更支援システムは、
    前記評価部が前記出発時刻を変更する必要がないと判定した場合、前記別ルート探索部が前記第２のルートが存在すると判定した旅客を一意に識別できる情報及び前記別ルート探索部が探索した前記第２のルートとを含む別ルート情報を前記チケッティングシステムに送信する送信部を更に有する請求項９に記載の交通システム。
15. 車両の出発時刻を変更する必要があるか否かを判定するためのダイヤ変更支援方法であって、
    運行計画情報及び車両位置情報と、前記車両が停車する各駅を利用する旅客の出発駅、前記出発駅への到着時刻、目的駅及び前記出発駅から前記目的駅までの第１のルートを含む移動需要予測情報と、を記憶する記憶ステップと、
    前記車両位置情報に基づいて各車両の各駅における予測到着時刻を推定し、予測ダイヤ情報を生成する運行状況予測ステップと、
    前記予測ダイヤ情報と、前記旅客の乗継が想定される２車両及び接続駅を含む乗継情報とに基づいて、前記車両の到着遅れにより接続が確保できなくなる駅、接続元車両及び接続先車両によって定義される乗継失敗箇所を推定する乗継失敗箇所推定ステップと、
    駅間の接続を表す路線ネットワーク情報及び前記予測ダイヤ情報に基づいて、前記接続が確保できなくなる駅において、前記第１のルートを利用する場合に乗り継ぐと想定される車両とは異なる車両に乗り継いで前記目的駅へ向かう第２のルートを探索する別ルート探索ステップと、
    前記乗継失敗箇所及び前記別ルート探索ステップの探索結果に基づいて前記接続先車両の前記接続駅における前記出発時刻を変更する必要があるか否かを判定する評価ステップと、
    を有するダイヤ変更支援方法。

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