JP2021022289A - System, method, and program for managing allocation of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の配車を伴うサービスにおいて車両の配車を管理するシステム、方法及びプログラムに関するものである。 The present invention relates to a system, method and program for managing vehicle allocation in a service involving vehicle allocation.
近年、MaaS(Mobility as a Service)サービスとして、乗り合い、オンデマンドといった車両の配車を伴うサービスが普及しつつある。このサービスにおけるQoS(Quality of Service)指標の向上のためには、車両の配車ルーティングをリアルタイムに実行する必要がある。 In recent years, as a MaaS (Mobility as a Service) service, services involving vehicle allocation such as sharing and on-demand are becoming widespread. In order to improve the Quality of Service (QoS) index in this service, it is necessary to execute the vehicle allocation routing in real time.
特許文献1には、利用者から少なくとも乗車場所、降車場所及び乗車人数を含む利用申込情報を受信する利用申込受信工程と、既存の運行を抽出する運行抽出工程と、該運行抽出工程で抽出した既存の運行の中から、利用者の乗車場所及び降車場所を運行中の経路に挿入できる既存の運行を逐次挿入法を用いて選択する運行選択工程と、運行選択工程で選択された既存の運行をしている車両を利用者に配車する配車工程とで構成され、運行選択工程では、既存の運行の余裕時間内に新たな利用申込情報の経路を挿入可能なものを選択する乗合自動車の配車方法が開示されている。この配車方法では、リアルタイムで乗り合いタクシーの配車依頼をできる、とされている。
In
しかしながら、上記特許文献1に開示されているような車両の配車を伴うサービスにおいて実際に事業に使用される配車アルゴリズムは、事業要件に基づく積載量制約、稼働制限といった条件を考慮する複雑な配車計画法を実行する必要があり、車両台数の増加とルート構造の複雑化によって飛躍的に計算コストが増加してしまう、という課題がある。
However, the vehicle allocation algorithm actually used in the business in the service involving vehicle allocation as disclosed in
本発明の一態様に係るシステムは、サービス提供エリアにおける車両の配車を管理するシステムである。このシステムは、前記サービス提供エリアを分割した複数の管理エリアの情報を含む地図情報を記憶する地図情報記憶部と、前記サービス提供エリアにおける複数の車両の位置情報を含む車両情報を管理する車両情報管理部と、前記地図情報と前記車両情報とに基づいて前記複数の管理エリアの間の車両配分を制御する車両配分制御部と、前記複数の管理エリアのそれぞれについて、前記管理エリアに割り当てられた計算機リソースにより、前記車両情報と利用者の端末装置から受信したサービス要求とに基づいて前記管理エリア内の配車ルートを演算して配車対象の車両を決定する複数のエリア内配車制御部と、前記配車対象の車両に移動指示を送信する配車指示部と、を備える。
前記システムにおいて、前記車両配分制御部は、前記複数の管理エリアの間の車両配分に代えて、前記複数の管理エリアをグループ分けして設定した複数の管理クラスタの間の車両配分を制御してもよいし、又は、前記複数の管理エリアの間の車両配分に加えて、前記複数の管理エリアをグループ分けして設定した複数の管理クラスタの間の車両配分を制御してもよい。ここで、前記車両配分制御部は、前記複数の管理クラスタの間の車両配分の制御を、前記複数の管理エリアの間の車両配分の制御よりも長い周期で実行してもよい。
前記システムにおいて、前記車両配分制御部は、前記複数の管理エリア又は前記複数の管理クラスタにおける前記車両の需要予測情報に基づいて前記車両配分を制御してもよい。ここで、前記車両の需要予測情報は、サーバから受信してもよい。
前記システムにおいて、前記複数のエリア内配車制御部はそれぞれ、前記車両の稼働情報及び配車制限情報に基づいて、前記配車対象の車両を決定してもよい。
前記システムにおいて、前記複数のエリア内配車制御部のそれぞれに、前記管理エリア内の配車ルート及び配車対象の車両の決定に用いる計算機リソースを提供する計算機リソース提供部と、前記複数の管理エリアのそれぞれについて、前記車両配分制御部が決定した車両配分と前記管理エリアに対して実行される配車アルゴリズムの演算時間関数とに基づいて要求処理時間を演算し、前記要求処理時間を充足する必要十分な計算機リソースを前記管理エリアのエリア内配車制御部の計算機リソースとして提供するように前記計算機リソース提供部に指示する計算機リソース制御部と、を備えてもよい。
前記システムにおいて、前記複数のエリア内配車制御部はそれぞれ、前記管理エリア内のルート情報を保持するルート情報保持部と、前記配車対象の車両への移動指示が反映された時刻から次回の前記管理エリア間の車両配分の制御が実行されるまでの期間において、前記車両の位置情報を含む車両情報を取得し、前記ルート情報と前記車両情報と前記サービス要求とに基づいて、前記管理エリア内の配車ルートを演算して配車対象の車両を決定するルーティング演算部と、を備えてもよい。
前記システムにおいて、前記地図情報と前記車両情報とに基づいて、前記複数の管理エリアそれぞれに在圏する車両の台数が互いに等しくなるように、前記サービス提供エリアを分割して設定する前記複数の管理エリアの数を制御するエリア数制御部を備えてもよい。
前記システムにおいて、前記管理エリアに割り当てる計算機リソースをRとし、前記管理エリアにおける配車アルゴリズムの演算対象の車両の数をxとし、前記管理エリアにおける配車アルゴリズムの演算処理時間をt=f(x,R)とし、前記管理エリアでの配車処理の要求時間をTとしたとき、T>tを満たすように、前記サービス提供エリアを分割して設定する前記複数の管理エリアの数を制御してもよい。ここで、前記T>tを満たす前記管理エリアに在圏可能な前記車両の最大数をxmaxとし、前記管理エリアに必要な配置台数をZnとしたとき、Zn>xmaxになった管理エリアを、Zn≦xmaxを満たすように複数の領域に分割し、その複数の領域それぞれを新規の管理エリアとして設定してもよい。
The system according to one aspect of the present invention is a system that manages the allocation of vehicles in the service providing area. This system has a map information storage unit that stores map information including information of a plurality of management areas that divide the service providing area, and vehicle information that manages vehicle information including position information of a plurality of vehicles in the service providing area. The management unit, the vehicle distribution control unit that controls the vehicle distribution between the plurality of management areas based on the map information and the vehicle information, and each of the plurality of management areas are assigned to the management area. A plurality of in-area vehicle allocation control units that calculate a vehicle allocation route in the management area based on the vehicle information and a service request received from the user's terminal device by computer resources to determine a vehicle to be allocated, and the above-mentioned It is provided with a vehicle allocation instruction unit that transmits a movement instruction to the vehicle to be allocated.
In the system, the vehicle allocation control unit controls vehicle allocation among a plurality of management clusters set by grouping the plurality of management areas instead of vehicle allocation among the plurality of management areas. Alternatively, in addition to the vehicle distribution among the plurality of management areas, the vehicle distribution among the plurality of management clusters set by grouping the plurality of management areas may be controlled. Here, the vehicle allocation control unit may execute the control of the vehicle allocation between the plurality of management clusters at a longer cycle than the control of the vehicle allocation between the plurality of management areas.
In the system, the vehicle allocation control unit may control the vehicle allocation based on the demand forecast information of the vehicle in the plurality of management areas or the plurality of management clusters. Here, the demand forecast information of the vehicle may be received from the server.
In the system, the vehicle allocation control unit in the plurality of areas may determine the vehicle to be allocated based on the operation information of the vehicle and the vehicle allocation restriction information, respectively.
In the system, a computer resource providing unit that provides each of the vehicle allocation control units in the plurality of areas with computer resources used for determining a vehicle allocation route and a vehicle to be allocated in the management area, and each of the plurality of management areas. Is a necessary and sufficient computer that calculates the request processing time based on the vehicle allocation determined by the vehicle allocation control unit and the calculation time function of the vehicle allocation algorithm executed for the management area, and satisfies the request processing time. A computer resource control unit that instructs the computer resource providing unit to provide the resource as a computer resource of the vehicle allocation control unit in the management area may be provided.
In the system, the plurality of vehicle allocation control units in the area each have a route information holding unit that holds the route information in the management area and the next management from the time when the movement instruction to the vehicle to be allocated is reflected. In the period until the control of vehicle distribution between areas is executed, vehicle information including the position information of the vehicle is acquired, and based on the route information, the vehicle information, and the service request, the vehicle in the management area. A routing calculation unit that calculates a vehicle allocation route and determines a vehicle to be allocated may be provided.
In the system, the plurality of managements are set by dividing the service providing area so that the number of vehicles in each of the plurality of management areas is equal to each other based on the map information and the vehicle information. An area number control unit that controls the number of areas may be provided.
In the system, the computer resource allocated to the management area is R, the number of vehicles to be calculated by the vehicle allocation algorithm in the management area is x, and the calculation processing time of the vehicle allocation algorithm in the management area is t = f (x, R). ), And when the required time of the vehicle allocation process in the management area is T, the number of the plurality of management areas set by dividing the service providing area may be controlled so as to satisfy T> t. .. Here, when the maximum number of vehicles that can be in the management area satisfying T> t is x max and the number of vehicles required for the management area is Zn, the management area where Zn> x max is satisfied. May be divided into a plurality of regions so as to satisfy Zn ≦ x max, and each of the plurality of regions may be set as a new management area.
本発明の他の態様に係る方法は、サービス提供エリアにおける車両の配車を管理する方法である。この方法は、前記サービス提供エリアを分割した複数の管理エリアの情報を含む地図情報を記憶することと、前記サービス提供エリアにおける複数の車両の位置情報を含む車両情報を管理することと、前記地図情報と前記車両情報とに基づいて前記複数の管理エリアの間の車両配分を制御することと、前記複数の管理エリアのそれぞれについて、前記管理エリアに割り当てられた計算機リソースにより、前記車両情報と利用者の端末装置から受信したサービス要求とに基づいて前記管理エリア内の配車ルートを演算して配車対象の車両を決定することと、前記配車対象の車両に移動指示を送信することと、を含む。 A method according to another aspect of the present invention is a method of managing vehicle allocation in a service providing area. This method is to store map information including information of a plurality of management areas in which the service providing area is divided, to manage vehicle information including position information of a plurality of vehicles in the service providing area, and to manage the map. Controlling the distribution of vehicles between the plurality of management areas based on the information and the vehicle information, and using the computer resources assigned to the management areas for each of the plurality of management areas. It includes calculating a vehicle allocation route in the management area based on a service request received from a person's terminal device to determine a vehicle to be allocated, and transmitting a movement instruction to the vehicle to be allocated. ..
本発明の更に他の態様に係るプログラムは、サービス提供エリアにおける車両の配車を管理するシステムに備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムである。このプログラムは、前記サービス提供エリアを分割した複数の管理エリアの情報を含む地図情報を記憶するためのプログラムコードと、前記サービス提供エリアにおける複数の車両の位置情報を含む車両情報を管理するためのプログラムコードと、前記地図情報と前記車両情報とに基づいて前記複数の管理エリアの間の車両配分を制御するためのプログラムコードと、前記複数の管理エリアのそれぞれについて、前記管理エリアに割り当てられた計算機リソースにより、前記車両情報と利用者の端末装置から受信したサービス要求とに基づいて前記管理エリア内の配車ルートを演算して配車対象の車両を決定するためのプログラムコードと、前記配車対象の車両に移動指示を送信するためのプログラムコードと、を含む。 A program according to still another aspect of the present invention is a program executed by a computer or processor provided in a system for managing vehicle allocation in a service providing area. This program is for managing a program code for storing map information including information of a plurality of management areas divided into the service providing area and vehicle information including position information of a plurality of vehicles in the service providing area. The program code, the program code for controlling the vehicle distribution between the plurality of management areas based on the map information and the vehicle information, and each of the plurality of management areas are assigned to the management areas. The program code for calculating the vehicle allocation route in the management area based on the vehicle information and the service request received from the user's terminal device by the computer resource and determining the vehicle to be allocated, and the vehicle allocation target Includes a program code for sending movement instructions to the vehicle.
本発明によれば、車両の配車を伴うサービスにおいて車両の台数の増加や配車ルートの複雑化があっても、車両の配車のリアルタイム性の向上を図るとともに、車両の配車処理のための計算コストの増加を抑制することができる。 According to the present invention, even if the number of vehicles increases or the vehicle allocation route becomes complicated in a service involving vehicle allocation, the real-time property of vehicle allocation is improved and the calculation cost for vehicle allocation processing is improved. Can be suppressed from increasing.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態では、利用者からの利用要求を受けて事業用の車両を用いた配車を伴う人や物の輸送のサービス提供(例えば、タクシー、乗り合い、配送、相乗り、その他のMaaSのオンデマンドサービスなど)を管理することができるフリートマネジメントシステム(以下、単に「システム」という。)に適用した場合について説明するが、サービス提供に用いる車両は特定の種類の車両に限定されない。本システムでは、事業用の車両、自家用の車両、事業用と自家用とに兼用する車両を用いてもよいし、これらの複数種類の車両を混在して用いてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following embodiment, the service provision of transportation of people and goods accompanied by vehicle allocation using a business vehicle in response to a usage request from a user (for example, taxi, sharing, delivery, carpooling, and other MaaS The case where it is applied to a fleet management system (hereinafter, simply referred to as “system”) capable of managing (on-demand service, etc.) will be described, but the vehicle used for providing the service is not limited to a specific type of vehicle. In this system, a vehicle for business use, a vehicle for private use, a vehicle for both business use and private use may be used, or a plurality of types of these vehicles may be used in combination.
また、本実施形態において、車両は、地上の移動経路である道路を移動する自動車、トラック、バス、バイクなどの移動体であってもよいし、上空などの空間における移動経路を飛行して移動可能な移動体であってもよいし、地下、水上(例えば海上)、水中(例えば海中)などにおける移動経路を移動可能な移動体であってもよい。 Further, in the present embodiment, the vehicle may be a moving body such as an automobile, a truck, a bus, or a motorcycle that moves on a road that is a movement route on the ground, or may fly and move on a movement route in a space such as the sky. It may be a possible mobile body, or it may be a mobile body that can move a movement path in underground, water (for example, at sea), underwater (for example, underwater), and the like.
本実施形態のシステムでは、タクシーの配車、乗り合いなどの目的に応じた車両の最適な移動ルートを求めるVRP(Vehicle Routing Problem)と呼ばれる数理問題について数理計画法の分野で研究/開発されている各種解法を用いることができる。VRPは、例えば、車両台数、通過地点、ルート情報等を入力変数とし、総走行距離、完了時間などの性能指標(KPI:Key Performance Indicator)を最小化又は最大化する車両の移動ルートを求める問題であり、積載量、通過時間等といった制約条件が加わることもある。 In the system of this embodiment, various types of mathematical programming problems called VRP (Vehicle Routing Problem), which are used to find the optimum movement route of a vehicle according to the purpose of taxi dispatch, sharing, etc., are being researched / developed in the field of mathematical programming. A solution can be used. VRP uses, for example, the number of vehicles, passing points, route information, etc. as input variables, and finds a vehicle movement route that minimizes or maximizes performance indicators (KPI: Key Performance Indicator) such as total mileage and completion time. Therefore, restrictions such as load capacity and transit time may be added.
本実施形態のシステムが適用される車両の配車を伴うサービスでは、送迎先などの配車先への移動を指示する移動指示(移動デマンド)や渋滞といった事象が不規則に発生する。そのため、需要の発生するエリアへの準リアルタイムな車両の配分と配車計画の演算を実現しようとすると、ユーザ数及び車両台数が多くルートが複雑な都市部での運用では、演算処理時間の増加が予測できず、サービスにおける車両の配車のリアルタイム性と配車効率の重要な指標であるQoSの管理が難しい。QoSの向上のためには、車両の配車ルーティングをリアルタイムに実行する必要がある。 In a service involving vehicle allocation to which the system of the present embodiment is applied, events such as movement instructions (movement demand) for instructing movement to a vehicle allocation destination such as a pick-up destination and traffic congestion occur irregularly. Therefore, when trying to realize quasi-real-time vehicle allocation to areas where demand is generated and calculation of vehicle allocation plans, the calculation processing time will increase in operation in urban areas where the number of users and the number of vehicles are large and the route is complicated. It is unpredictable, and it is difficult to manage QoS, which is an important index of real-time vehicle allocation and vehicle allocation efficiency in services. In order to improve QoS, it is necessary to execute vehicle allocation routing in real time.
本実施形態では、車両の配車を伴うサービスを提供するサービス提供エリアを、車両の数と配車ルートの範囲を限定する小規模の管理エリア(以下、単に「エリア」ともいう。)に分割し、そのエリア毎の需要を充足するための車両配分を、需要予測に基づいて周期的に制御する車両配分制御(エリア間車両配分制御)を実行している。また、本実施形態では、複数のエリアをグループ分けして設定した、互いに隣接する複数のエリアでまとめた複数の管理クラスタ(以下「クラスタ」という。)の間の車両配分を、上記エリア間車両配分制御よりも長い周期で長周期的に制御する車両配分制御(クラスタ構成制御)を実行している。これらの車両配分制御を実行することで、各エリアの需要に基づく車両配分を実現しつつ車両の数と配車ルートの複雑さを限定して配車ルーティングの演算量を限定し、さらに任意のポリシーに基づいて計算機リソースを動的に、各エリアの配車の制御を行う各エリア配車制御単位のノード(エリア内配車制御ノード)に割り当てる。これにより、車両の配車を伴うサービスにおいて車両の台数の増加や配車ルートの複雑化があっても、車両の配車のリアルタイム性の向上を図るとともに、車両の配車処理のための計算コストの増加を抑制することができる。 In the present embodiment, the service providing area for providing the service accompanied by the vehicle allocation is divided into a small management area (hereinafter, also simply referred to as “area”) that limits the number of vehicles and the range of the vehicle allocation route. Vehicle allocation control (inter-area vehicle allocation control) is executed, which periodically controls the vehicle allocation for satisfying the demand for each area based on the demand forecast. Further, in the present embodiment, the vehicle distribution among a plurality of management clusters (hereinafter referred to as “clusters”), which are set by grouping a plurality of areas and are grouped by a plurality of adjacent areas, is defined as an inter-area vehicle. Vehicle allocation control (cluster configuration control) is executed, which is controlled in a longer cycle than the allocation control. By executing these vehicle allocation controls, while realizing vehicle allocation based on the demand of each area, the number of vehicles and the complexity of the vehicle allocation route are limited, the calculation amount of the vehicle allocation routing is limited, and further, any policy can be applied. Based on this, computer resources are dynamically allocated to nodes (vehicle allocation control nodes within the area) of each area vehicle allocation control unit that controls vehicle allocation in each area. As a result, even if the number of vehicles increases or the vehicle allocation route becomes complicated in services that involve vehicle allocation, the real-time performance of vehicle allocation will be improved and the calculation cost for vehicle allocation processing will increase. It can be suppressed.
図1は、本発明の実施形態に係るシステム10の全体構成の一例を示す説明図である。本実施形態のシステム10は、現在位置の位置情報を取得可能な車載装置201を搭載した複数の事業車両(以下「車両」ともいう。)20と、車両20の配車を伴うサービスを利用するためのアプリケーション(例えば、交通アプリ)を搭載した複数のユーザ通信端末(以下「UE」ともいう。)30と接続するフリートマネジメントシステムである。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the overall configuration of the system 10 according to the embodiment of the present invention. The system 10 of the present embodiment is for using a plurality of business vehicles (hereinafter, also referred to as "vehicles") 20 equipped with an in-
車載装置201は、例えばGNSS受信機などの位置情報を取得する位置情報取得部、システム10からの移動指示の情報等の各種情報を表示する表示部などを有する装置である。車載装置201は、車両20のエンジンやモータなどの駆動部を制御するインターフェース部を備え、システム10からの移動指示に基づいて車両20が所定の移動先に自動運転で移動できるようにしてもよい。車載装置201は、車両20のナビゲーション装置と兼用されてもよい。
The in-
UE30は、例えば移動通信網を介してシステム10と通信することができる移動通信サービスの加入者として使用可能なユーザ装置である。UE30は、例えばGNSS受信機などの位置情報を取得する位置情報取得部を備えてもよい。UE30は、ユーザ端末、端末、端末装置、移動局、移動機等と呼ばれる無線通信装置であってもよい。
The
システム10は、FE(フロントエンド)ノード100と、基本情報管理ノード110と、クラスタ管理ノード120と、エリア間配車制御ノード130と、複数のエリア内配車制御ノード140と、計算機リソースプール150と、アルゴリズム管理部155と、スケジューラ160と、需要予測サーバ165とを備える。
The system 10 includes an FE (front end)
FEノード100は、データ受信部101と移動指示部(配車指示部)102とを有する。データ受信部101は、移動通信網(セルラーネットワーク)等の通信網を介して、サービスを利用する利用者が操作する端末装置であるUE(ユーザ通信端末)30からサービス要求(例えば車両の予約情報)及び必要に応じてUE30の現在位置の位置情報を受信する。また、データ受信部101は、車両20から現在位置の位置情報(以下「車両位置情報」という。)及び必要に応じて提供中のサービス状態の情報を受信する。移動指示部(配車指示部)102は、対象の車両20に配車移動指示を送信する。
The
なお、FEノード100のデータ受信部101は、車両20の運転者が所定のアプリケーション(例えば、サービス提供を支援するドライバーアプリケーション)を起動して使用しているユーザ通信端末としてのUEから、現在位置の位置情報及び必要に応じて提供中のサービス状態の情報を受信してもよい。運転者のUEは、サービス利用者のUE30と同様に、例えば移動通信網を介してシステム10と通信することができる移動通信サービスの加入者として使用可能なユーザ装置であってもよい。また、運転者のUEは、例えばGNSS受信機などの位置情報を取得する位置情報取得部を備えてもよく、ユーザ端末、端末、端末装置、移動局、移動機等と呼ばれる無線通信装置であってもよい。
The
基本情報管理ノード110は、車両基本情報管理部111と車両位置情報管理部112とを有する。車両基本情報管理部111は、FEノード100から車両20の稼働情報を収集して管理する。車両位置情報管理部112は、車両基本情報管理部111から任意のポリシーに基づく配車制限情報を受信し、データ受信部101から車両位置情報を受信し、それらの受信情報に基づいて配車制御対象となる車両20の位置管理を行う。
The basic
クラスタ管理ノード120は、エリア情報記憶部としてのエリア情報DB121と、クラスタ構成管理部122とを有する。エリア情報DB121は、事業車両20の営業範囲となるサービス提供エリアを分割した複数のエリア80の地理情報を保持する。クラスタ構成管理部122は、車両位置情報管理部112から車両位置情報を受信し、予め定めたエリア構成情報を基に1つ以上のエリア80で構成する配車制御の対象範囲を限定するクラスタ構成情報の設定と管理を行う。
The
エリア間配車制御ノード130は、車両配分制御部131と計算機リソース割当制御部132とを有する。車両配分制御部131は、クラスタ構成管理部122が設定したクラスタ情報と、車両位置情報管理部112から受信する車両位置情報と、需要予測サーバ165から取得するエリア毎の需要予測情報とに基づいて、各クラスタ90に含まれる1つ以上のエリア80間に在圏する複数の車両20の各エリア80へ車両配分を決定し、移動指示部(配車指示部)102に移動指示を送信する車両配分制御を行う。計算機リソース割当制御部132は、車両配分制御部131が決定した車両配分と、予め決定された各エリア80で実行されるルーティングアルゴリズムの演算時間関数とに基づいて、要求処理時間を充足する必要十分な計算機リソースを、各エリア80の計算機リソース151として計算機リソースプール150に指示する。ルーティングアルゴリズムの演算時間関数に関する情報は、アルゴリズム管理部155から取得することができる。
The inter-area vehicle
エリア内配車制御ノード140は、ルート情報保持部としてのルート情報DB141と、ルーティング演算部142とを有し、複数のエリア80に対応するように複数設けられている。ルート情報DB141は、エリア80内のルート情報を保持する。ルーティング演算部142は、配車制御指示が反映された時刻から次回のエリア間配車指示制御が実行されるまでの期間において、車両位置情報管理部112から取得した各車両20の車両位置情報と、データ受信部101がUE30から受信したサービス要求と、計算機リソース割当制御部132からの指示とに基づいて、計算機リソースプール150より割り当てられた計算機リソース151を用いて前記ルーティングアルゴリズムを実行し、エリア80内に在圏する車両20への移動指示を、移動指示部(配車指示部)102を介して対象の車両20へ配信する。
The in-area vehicle
計算機リソースプール150は、例えば一又は複数のサイトに配置された複数のサーバなどのコンピュータ、コンピュータ内の複数のプロセッサ(CPU)など、ルーティングアルゴリズムの演算に個別に割り当て可能な計算機リソースで構成される。計算機リソースプール150は、クラウドコンピュータシステムで構成してもよい。また、計算機リソースは、コンピュータ又はコンピュータシステム上にソフトウェアで構築された仮想的なプロセッサなどの計算機リソースであってもよい。
The
アルゴリズム管理部155は、前述の計算機リソース割当制御部132で用いるルーティングアルゴリズムの演算時間関数(ルーティング演算時間関数)に関する情報、エリア内配車制御ノード140のルーティング演算部142で用いるルーティング演算アルゴリズムの情報などを管理する。
The
スケジューラ160は、前述のエリア間車両配分制御やクラスタ構成制御などの各種の制御を行うタイミングを管理する。
The
需要予測サーバ165は、過去のサービス利用の履歴情報などに基づいて、各エリアにおける車両の需要数を予測する。
The
なお、システム10は、サービス提供エリア全体の各種の地理情報を記憶して管理する地図サーバ170を備えてもよい。前述のエリア情報DB121及びルート情報DB141は、地図サーバ170に保持されている地理情報に基づいて作成してもよい。また、地図サーバ170は、システム10の外部に配置し、システム10が通信網を介して地図サーバ170にアクセスしてサービス提供エリア全体の各種の地理情報を取得できるようにしてもよい。
The system 10 may include a
図2は、実施形態に係るシステム10における全体制御の一例を示すフローチャートである。
図2において、まず、システム10はルーティング演算時間関数の導出を行う(S101)。例えば、アルゴリズム管理部155において、エリア内配車制御ノード140のルーティング演算部142で実行したいルーティング演算アルゴリズムFの実行時間を求める関数(ルーティング演算時間関数)F1(i,j,・・・)を定義し、その関数F1について、車両台数以外の入力変数を固定し、車両台数(i)と計算機リソース(j)の関数F2(i,j)を求める。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of overall control in the system 10 according to the embodiment.
In FIG. 2, first, the system 10 derives the routing calculation time function (S101). For example, the
次に、システム10はクラスタ構成管理を行う(S102)。例えば、スケジューラ160により、制御対象となるエリア80のクラスタ90を設定する。この設定は、所定のタイミングで(例えば、1週間ごと、又は、1カ月ごとの定期的に)更新してもよい。
Next, the system 10 manages the cluster configuration (S102). For example, the
次に、システム10はエリア間車両配分制御を行う(S103)。例えば、エリア間配車制御ノード130の車両配分制御部131により、一定周期ごとに、エリア80毎のa分先の予測需要数(X)と時系列の在圏車両台数(Y)とを取得し、管理対象の全車両台数と予測需要数の比率に基づき、エリア80毎の配分台数(Z)を決定する。
Next, the system 10 controls the distribution of vehicles between areas (S103). For example, the vehicle
次に、システム10は車両配分の移動指示制御を行う(S104)。例えば、エリア間配車制御ノード130の車両配分制御部131とFEノード100の移動指示部102とにより、配分台数(Z)より多い車両が在圏しているエリア80について、どのエリアにどの車両を移動させるか決定し、移動対象の車両20に対して移動指示を送信する。
Next, the system 10 controls the movement instruction of the vehicle distribution (S104). For example, by the vehicle
次に、システム10は計算機リソース割当制御を行う(S105)。例えば、エリア間配車制御ノード130の計算機リソース割当制御部132により、各エリア80内で実行するルーティング演算アルゴリズムFの演算の負荷を計算し、各エリア80に最適な計算機リソースを割り当てる。
Next, the system 10 performs computer resource allocation control (S105). For example, the computer resource
次に、システム10はエリア内ルーティング演算を行う(S106)。例えば、エリア内配車制御ノード140のルーティング演算部142により、ルート情報DB141を参照して、エリア80毎に分割された環境でルーティング演算アルゴリズムFを実行し、サービス提供のための配車対象の車両20及び配車ルートを決定する。
Next, the system 10 performs an intra-area routing operation (S106). For example, the
次に、システム10はサービス提供のための配車の移動指示制御を行う(S107)。例えば、FEノード100の移動指示部102により、ルーティング演算部142で決定した配車対象の車両20に対して移動指示を送信する。
Next, the system 10 controls the movement instruction of the vehicle allocation for providing the service (S107). For example, the
図3は、実施形態に係るシステム10におけるエリア構成の一例を示す説明図である。図3は、エリア数が3であり、3つの円形のエリア80(1),80(2),80(3)で構成されたエリア構成の例である。図中のX1,X2,X3はそれぞれ、各エリア80(1),80(2),80(3)における予測需要車両数であり、Y1,Y2,Y3はそれぞれ、各エリア80(1),80(2),80(3)における在圏車両数である。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an area configuration in the system 10 according to the embodiment. FIG. 3 shows an example of an area configuration in which the number of areas is 3 and the area is composed of three circular areas 80 (1), 80 (2), and 80 (3). In the figure, X 1 , X 2 , and X 3 are the predicted number of vehicles in demand in each area 80 (1), 80 (2), and 80 (3), respectively, and Y 1 , Y 2 , and Y 3 are each. It is the number of vehicles in the area in areas 80 (1), 80 (2), and 80 (3).
なお、図3において、複数のエリアが互いに重複している境界エリアの車両20については、両方のエリアに位置する車両として管理してもよいし、いずれか一つのエリアのみに位置する車両として管理してもよい。
In FIG. 3, the
本実施形態のシステム10におけるエリア間車両配分制御及びエリア内配車制御では、前提として、サービス提供エリアを分割して予めエリア構成を設定する。エリア80の数は2でもよいし、4以上であってもよい。また、エリア80の形状は図3の円形のほか、三角形、矩形(四角形)、5角形、6角形などの多角形でもよいし、不定形であってもよい。本システム10では、複数のエリアそれぞれに対して、一定時間置きに、サービス提供時の配車の過去の履歴情報に基づき予測需要数(X)が車両数単位で出力される。また、本システム10では、車両位置情報をリアルタイムに把握しており、エリア毎に在圏台数(Y)を把握している。
In the inter-area vehicle allocation control and the in-area vehicle allocation control in the system 10 of the present embodiment, as a premise, the service providing area is divided and the area configuration is set in advance. The number of
図4は、実施形態に係るシステム10におけるクラスタ構成の一例を示す説明図である。図4の例では、互いに隣り合う3つのエリアが一つのクラスタとして管理されている。例えば、エリア80(1),80(2),80(3)が第1のクラスタ90(1)として管理され、エリア80(4),80(5),80(6)が第2のクラスタ90(2)として管理され、エリア80(7),80(8),80(9)が第3のクラスタ90(3)として管理されている。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a cluster configuration in the system 10 according to the embodiment. In the example of FIG. 4, three areas adjacent to each other are managed as one cluster. For example, areas 80 (1), 80 (2), 80 (3) are managed as the first cluster 90 (1), and areas 80 (4), 80 (5), 80 (6) are the second clusters. It is managed as 90 (2), and areas 80 (7), 80 (8), and 80 (9) are managed as a third cluster 90 (3).
サービス提供エリア全体のエリア数が多い場合にエリア間車両配分制御の制御対象(エリア)が多くなるので、クラスタ管理ノード120において、図4に例示するように互いに隣接する複数のエリアをクラスタとして構成して管理する。
When the number of areas in the entire service providing area is large, the number of control targets (areas) for vehicle allocation control between areas increases. Therefore, in the
表1及び表2はそれぞれ、クラスタ構成管理で用いられるエリア−クラスタ参照テーブル及びクラスタ管理テーブルの一例を示している。表1のエリア−クラスタ参照テーブルは、例えば所定の周期で周期的に更新してもよい。また、表2のクラスタ管理テーブルにおける在圏車両総数は、例えばリアルタイムに更新してもよい。
図5は、実施形態に係るシステム10におけるエリア間車両配分制御における各エリアの目標配置台数の一例を示す説明図である。図5は、エリア数が3であり、3つの円形のエリア80(1),80(2),80(3)で構成されたエリア構成の例である。図中のX1,X2,X3はそれぞれ、各エリア80(1),80(2),80(3)における予測需要車両数であり、Y1,Y2,Y3はそれぞれ、各エリア80(1),80(2),80(3)における在圏車両数である。また、図中のZ1,Z2,Z3はそれぞれ、各エリア80(1),80(2),80(3)におけるエリア間車両配分制御で決定した目標配置台数である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a target number of vehicles arranged in each area in inter-area vehicle distribution control in the system 10 according to the embodiment. FIG. 5 shows an example of an area configuration in which the number of areas is 3 and the area is composed of three circular areas 80 (1), 80 (2), and 80 (3). In the figure, X 1 , X 2 , and X 3 are the predicted number of vehicles in demand in each area 80 (1), 80 (2), and 80 (3), respectively, and Y 1 , Y 2 , and Y 3 are each. It is the number of vehicles in the area in areas 80 (1), 80 (2), and 80 (3). Further, Z 1 , Z 2 , and Z 3 in the figure are the target number of vehicles arranged by the inter-area vehicle distribution control in each of the areas 80 (1), 80 (2), and 80 (3), respectively.
図5におけるエリア間車両配分制御は、例えば次の(A1)〜(A3)の手順で実行できる。
(A1)各エリア80(1),80(2),80(3)への配置台数Znを、次の式(1)に示すように、各エリアの必要台数の比率(Xn/(X1+X2+X3))に基づいて決定する。
(A1) As shown in the following equation (1), the number of units Z n allocated to each area 80 (1), 80 (2), 80 (3) is the ratio of the required number of units in each area (X n / ( Determined based on X 1 + X 2 + X 3 )).
(A2)Zn>Ynのエリアでは、隣接エリアから非サービス状態の車両の補充を受ける。一方、Zn<Ynのエリアでは非サービス状態の車両を隣接エリアへ移す。 (A2) In the area where Z n > Y n , vehicles in a non-service state are replenished from the adjacent area. On the other hand, in the area where Z n <Y n , the non-serviced vehicle is moved to the adjacent area.
(A3)Zn<Ynのエリア内の移動車両と移動先の選定は、各車両の移動コストを計算し、最もコストの低い組み合わせを選択する。 (A3) When selecting a moving vehicle and a moving destination in the area where Z n <Y n , the moving cost of each vehicle is calculated and the combination having the lowest cost is selected.
上記(1)〜(3)のエリア間車両配分制御により、エリア毎の車両の需要を充足するため、最適な割合の車両数を分配することができる。 By the vehicle distribution control between areas (1) to (3) above, the demand for vehicles in each area is satisfied, so that the optimum ratio of the number of vehicles can be distributed.
図6(a)〜(c)は実施形態に係るシステムにおける移動コストを考慮したエリア間車両配分制御の一例を示す説明図である。図6は矩形のエリア(メッシュ)の場合の例であり、図6(a)はエリアIDの構成例を示し、図6(b)は空き車両の現在位置を示し、図6(c)は各エリアにおける必要車両数を示している。 6 (a) to 6 (c) are explanatory views showing an example of inter-area vehicle allocation control in consideration of the movement cost in the system according to the embodiment. FIG. 6 is an example in the case of a rectangular area (mesh), FIG. 6 (a) shows a configuration example of an area ID, FIG. 6 (b) shows the current position of an empty vehicle, and FIG. 6 (c) shows an example. The required number of vehicles in each area is shown.
図6におけるエリア間車両配分制御は、例えば次の(B1)及び(B2)の手順で実行できる。
(B1)各車両の必要エリア(メッシュ)への移動コスト(例えば、距離、又は、走行時間等)をそれぞれ計算する。表3は、移動コストの計算例を示している。
(B1) The cost of moving each vehicle to the required area (mesh) (for example, distance, running time, etc.) is calculated. Table 3 shows an example of calculating the transfer cost.
(B2)各車両を必要数だけそれぞれのエリア(メッシュ)に配した場合について、移動コストを乗算した和が最小値となる組み合わせを採用し、移動先のエリア(メッシュ)を指示する。例えば、図6の場合、次式に示すように移動コストを乗算した和が最小値(=7)になる組み合わせは、エリア3(ID=A003)に在圏する空き車両A(ID=V007)をエリア7(ID=A007)に移動させ、エリア1,2(ID=A001,A002)に在圏する空き車両B,C(ID=V002,V003)をエリア8(ID=V008)に移動させる組み合わせである。
図7は、実施形態に係るシステム10におけるエリア間車両配分制御及びクラスタ構成制御のスケジュールの一例を示す説明図である。図中の車両21はエリア内の空き車両であり、車両22はサービス提供中(例えば乗車して配車ルーティング中)の車両である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a schedule of vehicle allocation control between areas and cluster configuration control in the system 10 according to the embodiment. The
図7において、エリア間車両配分制御の目標時刻であるt2=b時点の各エリアにおける必要台数を予測し、t1=b−a時点の空き車両21にエリア間車両配分制御の移動指示を送信する。図中のaは空き車両21が所定の移動先のエリアまで移動するために必要な移動時間であり、bはエリア間車両配分制御を実行する周期である。空き車両21は移動指示を受信して移動を開始し、目標時刻t2=bに所定の移動先のエリアに到達することができる。その後、周期bで周期的に車両配分制御を実行する。
In FIG. 7, the required number of vehicles in each area at the time of t2 = b, which is the target time of the inter-area vehicle allocation control, is predicted, and the movement instruction of the inter-area vehicle allocation control is transmitted to the
複数のエリアでまとめたクラスタの構成を更新してクラスタ間で車両配分の制御を行うクラスタ構成制御は、上記エリア間車両配分制御の周期bよりも長い周期nb(n:2又は3以上の自然数)で長周期的に実行する。例えば、図7中のt4=nb(=c−d)時点でクラスタ構成を更新し、クラスタ間の車両配分制御の目標時刻であるt5=c時点の各クラスタにおける必要台数を予測し、t4=c−d時点の空き車両21にクラスタ間の車両配分制御のための移動指示を送信する。図中のcは空き車両21が所定の移動先のクラスタまで移動するために必要な移動時間である。空き車両21は移動指示を受信して移動を開始し、目標時刻t5=cに所定の移動先のクラスタ内のエリアに到達することができる。
The cluster configuration control that updates the configuration of the cluster grouped in a plurality of areas and controls the vehicle distribution among the clusters is a natural number having a period nb (n: 2 or 3 or more) longer than the period b of the vehicle distribution control between the areas. ) To execute it in a long period. For example, the cluster configuration is updated at the time of t4 = nb (= cd) in FIG. 7, the required number of vehicles in each cluster at the time of t5 = c, which is the target time of vehicle distribution control between clusters, is predicted, and t4 = A movement instruction for controlling vehicle distribution between clusters is transmitted to the
図8は、実施形態に係るシステム10における車両位置情報及びサービス状態の情報の収集及び管理の一例を示すブロック図である。図9は、実施形態に係るシステム10における車両位置情報及びサービス状態の情報の収集の様子の一例を示す説明図である。
図8において、FEノード100のデータ受信部101は、車両20の車載装置201や運転者のUEで起動されているアプリケーション(例えば、サービス提供を支援するドライバーアプリケーション)202から、車両20の現在位置の位置情報及び必要に応じて提供中のサービス状態の情報を受信する。FEノード100のデータ受信部101は、サービスを利用する利用者が操作するUE30からサービス要求(例えば車両の予約情報)などのサービス状態の情報及び必要に応じてUE30の現在位置の位置情報を受信する。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of collection and management of vehicle position information and service status information in the system 10 according to the embodiment. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a state of collecting vehicle position information and service status information in the system 10 according to the embodiment.
In FIG. 8, the
例えば、図9の例において、FEノード100は、エリア80(1)に在圏する空き車両21(1)及びサービス提供中の車両22(2)から位置情報とサービス状態の情報を受信し、車両22(2)を利用する利用者のUE30(2)からサービス要求(例えば車両の予約情報)などのサービス状態の情報を受信する。同様に、FEノード100は、エリア80(2)に在圏する空き車両21(3)及びサービス提供中の車両22(4)から位置情報とサービス状態の情報を受信し、車両22(4)を利用する利用者のUE30(4)からサービス要求(例えば車両の予約情報)などのサービス状態の情報を受信する。
For example, in the example of FIG. 9, the
図8に戻り、FEノード100のデータ受信部101で受信された各種情報は、基本情報管理ノード110に転送されて反映される。例えば、サービス状態の情報は、車両基本情報管理部111に転送されて反映され、位置情報は車両位置情報管理部112に転送されて反映される。就業時間等などの制約条件は、車両基本情報管理部111から車両位置情報管理部112に転送されて反映される。
Returning to FIG. 8, various information received by the
表4は、車両位置情報管理部112に記憶されて管理されている位置情報管理テーブルの例である。また、表5は、相乗りサービスを提供する場合の車両基本情報管理部111に記憶されて管理されている基本情報管理テーブルの例である。表5中の2番目の車両(ID=V002)は、車両内に残席がなく且つ燃料が不足しているため配車不可の車両(配車制御制限フラグ=1)として管理されている。更に、3番目の車両(ID=V003)は、連続就業時間が所定の閾値を超えているため配車不可の車両(配車制御制限フラグ=1)として管理されている。また、4番目の車両(ID=V004)は、エリア間移動中のため配車不可の車両(配車制御制限フラグ=1)として管理されている。
Table 4 is an example of a position information management table stored and managed in the vehicle position
表4及び表5に例示する管理テーブルを用いることにより、各種事業のポリシー、法規制などに基づいて、移動指示タイミングにおける移動指示対象の車両を管理することができる。 By using the management tables illustrated in Tables 4 and 5, it is possible to manage the vehicle subject to the movement instruction at the movement instruction timing based on the policies of various businesses, laws and regulations, and the like.
本実施形態のシステム10における計算機リソース割当制御(図2のS105参照)は、例えば次の(C1)〜(C5)のステップのように行うことができる。
(C1)前提条件として、車両台数をiとし、計算機リソースをjとし、配車ルーティングアルゴリズム演算の処理時間関数をt=F2(i,j)[秒]とし、配車サービスの要求処理時間をT[秒]とする。各エリアへの車両配分台数は決定しているため、処理時間関数は計算機リソースの関数F3(j)となる。
The computer resource allocation control (see S105 in FIG. 2) in the system 10 of the present embodiment can be performed, for example, as in the following steps (C1) to (C5).
(C1) As a precondition, the number of vehicles is i, the computer resource is j, the processing time function of the vehicle allocation routing algorithm calculation is t = F 2 (i, j) [seconds], and the request processing time of the vehicle allocation service is T. Set to [seconds]. Since the number of vehicles allocated to each area is determined, the processing time function is the computer resource function F 3 (j).
(C2)各エリアの処理時間関数F3(j)を、各エリアの計算機リソースjとして前回割り当て値を用いて計算する。 (C2) The processing time function F 3 (j) of each area is calculated by using the previously allocated value as the computer resource j of each area.
(C3)全エリアのうち、上記処理時間関数F3(j)の計算の出力tが要求処理時間Tよりも小さい(t<T)エリアについては、計算機リソースの割当は変更しない。 (C3) Of all the areas, the allocation of computer resources is not changed for the area (t <T) where the output t of the calculation of the processing time function F 3 (j) is smaller than the requested processing time T.
(C4)上記処理時間関数F3(j)の計算の出力tが要求処理時間Tよりも大きい(t>T)エリアがある場合は、そのエリアに割り当てる計算機リソースRallを、各エリアに事前に設定するポリシーに基づいて決定する。 (C4) If there is an area (t> T) in which the output t of the calculation of the processing time function F 3 (j) is larger than the requested processing time T, the computer resource R all assigned to that area is preliminarily assigned to each area. Determined based on the policy set in.
(C5)事前設定ポリシーはproportional−fairや出力値の分散を最も小さくするなど任意のポリシーを用いることができる。 (C5) As the preset policy, any policy such as proportional-fair or minimizing the variance of the output value can be used.
上記計算機リソース割当制御により、各エリアにおけるに適切な計算機リソース(配車ルーティングアルゴリズムの演算処理時間)を割り当ててコントロールすることでサービスのQoS管理を実現することができる。 By the above-mentioned computer resource allocation control, it is possible to realize QoS management of the service by allocating and controlling an appropriate computer resource (calculation processing time of the vehicle allocation routing algorithm) in each area.
図10は、実施形態に係るシステム10におけるエリア数制御の一例を示す説明図である。図10において、エリア80(n)は前述のサービス提供エリアを分割して設定した複数のエリアにおける任意のn番目のエリアである。図10におけるエリア数制御は、例えば次の(D1)〜(D3)のステップのように行うことができる。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of area number control in the system 10 according to the embodiment. In FIG. 10, the area 80 (n) is an arbitrary nth area in a plurality of areas set by dividing the above-mentioned service providing area. The area number control in FIG. 10 can be performed, for example, as in the following steps (D1) to (D3).
(D1)前提条件として、1エリア毎に割り当てる計算機リソースRは事前に決定されているものとする。また、処理対象車両台数をxとし、採用する配車ルーティングアルゴリズムの処理時間をt=f(x,R)とし、当該サービスにおける要求処理時間をTとし、R=一定のときT>tを満たすxをxmaxとする。 (D1) As a precondition, it is assumed that the computer resource R allocated to each area is determined in advance. Further, the number of vehicles to be processed is x, the processing time of the vehicle allocation routing algorithm to be adopted is t = f (x, R), the request processing time in the service is T, and x satisfies T> t when R = constant. Let be x max .
(D2)Zn>xmaxの場合、対象のエリアを、車両の現在位置と移動予定車両の移動先エリアの情報とに基づいて、車両台数が等しくなるように連続したm個の領域(新規のエリア)に分割し、Z(n,m)<xmaxとなるmを決定する。図10の例ではm=2に決定した場合、元のエリア80(n)が2つのエリア81(n)及び81(n+1)に分割される。また、m=3に決定した場合、元のエリア80(n)が3つのエリア81(n),81(n+1)及び81(n+2)に分割される。 (D2) When Z n > x max , the target area is set to m consecutive areas (new) so that the number of vehicles is equal based on the information of the current position of the vehicle and the destination area of the vehicle to be moved. Area), and determine m such that Z (n, m) <x max . In the example of FIG. 10, when m = 2 is determined, the original area 80 (n) is divided into two areas 81 (n) and 81 (n + 1). Further, when m = 3, the original area 80 (n) is divided into three areas 81 (n), 81 (n + 1) and 81 (n + 2).
(D3)その後、新たに分割されたエリアを含む全エリア数に基づいて、各エリアにエリアコードを再割り当てし、各エリアに対する地図情報の割当管理と、車両位置情報のエリアコードとを更新する。 (D3) After that, the area code is reassigned to each area based on the total number of areas including the newly divided area, and the map information allocation management for each area and the area code of the vehicle position information are updated. ..
上記エリア数制御により、各制御単位となるエリアを動的に再構築し、計算機リソースを各エリア毎に割り当てることで、各エリアが所定の要求処理時間Tを満たすようになる。 By controlling the number of areas, the areas that are the control units are dynamically reconstructed, and the computer resources are allocated to each area, so that each area satisfies the predetermined request processing time T.
以上、本実施形態のシステム10によれば、車両20の配車を伴うサービスにおいて車両20の台数の増加や配車ルートの複雑化があっても、車両20の配車のリアルタイム性の向上を図るとともに、車両20の配車処理のための計算コストの増加を抑制することができる。
また、MaaSサービスにおいて、時間観点と空間観点の両面から最適な車両数と計算機リソースを割り当てることで、タイムリーな配車を実現しつつ配車ルーティングアルゴリズムの演算量を限定して、QoSの管理を実現することができる。
また、QoSの管理ができることで、要求するQoSを満たすためのインフラコストの低減に貢献することできる。
As described above, according to the system 10 of the present embodiment, even if the number of
In addition, in the MaaS service, by allocating the optimum number of vehicles and computer resources from both the time and space perspectives, the amount of calculation of the vehicle allocation routing algorithm is limited while realizing timely vehicle allocation, and QoS management is realized. can do.
In addition, being able to manage QoS can contribute to the reduction of infrastructure costs for satisfying the required QoS.
なお、本明細書で説明された処理工程並びにノード、サーバ、端末装置(UE)、車載装置、計算機リソースプール、クラウドコンピュータシステム及び通信システムの構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。 The processing process and the components of the node, server, terminal device (UE), in-vehicle device, computer resource pool, cloud computer system, and communication system described in the present specification can be implemented by various means. For example, these steps and components may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof.
ハードウェア実装については、実体(例えば、コンピュータ装置、各種無線通信装置、eNode B、端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置)において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、1つ又は複数の、特定用途向けIC(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、デジタル信号処理装置(DSPD)、プログラマブル・ロジック・デバイス(PLD)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。 Regarding hardware implementation, a processing unit or the like used to realize the above steps and components in an entity (for example, a computer device, various wireless communication devices, an eNodeB, a terminal, a hard disk drive device, or an optical disk drive device) Means include one or more application-specific ICs (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processors (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs). ), Processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, electronic devices, other electronic units designed to perform the functions described herein, computers, or combinations thereof. Good.
また、ファームウェア及び/又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム(例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード)で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び/又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ/プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)、プログラマブルリードオンリーメモリ(PROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、FLASHメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、コンパクトディスク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、1又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。 Further, for firmware and / or software implementation, means such as a processing unit used to realize the above components are programs (for example, procedures, functions, modules, instructions) that execute the functions described in the present specification. , Etc.) may be implemented. In general, any computer / processor readable medium that clearly embodies the firmware and / or software code is a means such as a processing unit used to implement the steps and components described herein. May be used to implement. For example, the firmware and / or software code may be stored in memory and executed by a computer or processor, for example, in a control device. The memory may be implemented inside the computer or processor, or may be implemented outside the processor. Further, the firmware and / or software code may be, for example, a random access memory (RAM), a read-only memory (ROM), a non-volatile random access memory (NVRAM), a programmable read-only memory (PROM), or an electrically erasable PROM (EEPROM). ), FLASH memory, floppy (registered trademark) discs, compact discs (CDs), digital versatile discs (DVDs), magnetic or optical data storage devices, etc., even if they are stored on a computer- or processor-readable medium. Good. The code may be executed by one or more computers or processors, or the computers or processors may be made to perform the functional embodiments described herein.
また、前記媒体は非一時的な記録媒体であってもよい。また、前記プログラムのコードは、コンピュータ、プロセッサ、又は他のデバイス若しくは装置機械で読み込んで実行可能であれよく、その形式は特定の形式に限定されない。例えば、前記プログラムのコードは、ソースコード、オブジェクトコード及びバイナリコードのいずれでもよく、また、それらのコードの2以上が混在したものであってもよい。 Further, the medium may be a non-temporary recording medium. Also, the code of the program may be read and executed by a computer, processor, or other device or device machine, the format of which is not limited to a particular format. For example, the code of the program may be any of source code, object code, and binary code, or may be a mixture of two or more of these codes.
また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。 Also, the description of the embodiments disclosed herein is provided to allow one of ordinary skill in the art to manufacture or use the disclosure. Various amendments to this disclosure will be readily apparent to those of skill in the art and the general principles defined herein are applicable to other variations without departing from the spirit or scope of this disclosure. Therefore, this disclosure is not limited to the examples and designs described herein, but should be accepted in the broadest range consistent with the principles and novel features disclosed herein.
10 :システム
20 :車両
21 :空き車両
22 :サービス提供中の車両
80 :エリア
81 :エリア
90 :クラスタ
100 :FEノード
101 :データ受信部
102 :移動指示部
110 :基本情報管理ノード
111 :車両基本情報管理部
112 :車両位置情報管理部
120 :クラスタ管理ノード
121 :エリア情報DB
122 :クラスタ構成管理部
130 :エリア間配車制御ノード
131 :車両配分制御部
132 :計算機リソース割当制御部
140 :エリア内配車制御ノード
141 :ルート情報DB
142 :ルーティング演算部
150 :計算機リソースプール
151 :計算機リソース
155 :アルゴリズム管理部
160 :スケジューラ
165 :需要予測サーバ
170 :地図サーバ
201 :車載装置
10: System 20: Vehicle 21: Empty vehicle 22: Vehicle providing service 80: Area 81: Area 90: Cluster 100: FE node 101: Data receiving unit 102: Movement instruction unit 110: Basic information management node 111: Vehicle basic Information management unit 112: Vehicle position information management unit 120: Cluster management node 121: Area information DB
122: Cluster configuration management unit 130: Inter-area vehicle allocation control node 131: Vehicle allocation control unit 132: Computer resource allocation control unit 140: In-area vehicle allocation control node 141: Route information DB
142: Routing calculation unit 150: Computer resource pool 151: Computer resource 155: Algorithm management unit 160: Scheduler 165: Demand forecast server 170: Map server 201: In-vehicle device
Claims (13)
前記サービス提供エリアを分割した複数の管理エリアの情報を含む地図情報を記憶する地図情報記憶部と、
前記サービス提供エリアにおける複数の車両の位置情報を含む車両情報を管理する車両情報管理部と、
前記地図情報と前記車両情報とに基づいて前記複数の管理エリアの間の車両配分を制御する車両配分制御部と、
前記複数の管理エリアのそれぞれについて、前記管理エリアに割り当てられた計算機リソースにより、前記車両情報と利用者の端末装置から受信したサービス要求とに基づいて前記管理エリア内の配車ルートを演算して配車対象の車両を決定する複数のエリア内配車制御部と、
前記配車対象の車両に移動指示を送信する配車指示部と、
を備えることを特徴とするシステム。 A system that manages the allocation of vehicles in the service area.
A map information storage unit that stores map information including information on a plurality of management areas that divide the service providing area, and
A vehicle information management unit that manages vehicle information including position information of a plurality of vehicles in the service providing area, and
A vehicle distribution control unit that controls vehicle distribution between the plurality of management areas based on the map information and the vehicle information.
For each of the plurality of management areas, the computer resources assigned to the management area are used to calculate the vehicle allocation route in the management area based on the vehicle information and the service request received from the user's terminal device. Multiple area dispatch control units that determine the target vehicle,
A vehicle allocation instruction unit that transmits a movement instruction to the vehicle to be allocated, and a vehicle allocation instruction unit.
A system characterized by being equipped with.
前記車両配分制御部は、前記複数の管理エリアの間の車両配分に代えて、前記複数の管理エリアをグループ分けして設定した複数の管理クラスタの間の車両配分を制御することを特徴とするシステム。 In the system of claim 1,
The vehicle allocation control unit is characterized in that, instead of the vehicle allocation between the plurality of management areas, the vehicle allocation control unit controls the vehicle allocation among a plurality of management clusters in which the plurality of management areas are grouped and set. system.
前記車両配分制御部は、前記複数の管理エリアの間の車両配分に加えて、前記複数の管理エリアをグループ分けして設定した複数の管理クラスタの間の車両配分を制御することを特徴とするシステム。 In the system of claim 1,
The vehicle allocation control unit is characterized in that, in addition to the vehicle allocation between the plurality of management areas, the vehicle allocation control unit controls the vehicle allocation among a plurality of management clusters set by grouping the plurality of management areas. system.
前記車両配分制御部は、前記複数の管理クラスタの間の車両配分の制御を、前記複数の管理エリアの間の車両配分の制御よりも長い周期で実行することを特徴とするシステム。 In the system of claim 3,
The vehicle allocation control unit is a system characterized in that control of vehicle allocation between the plurality of management clusters is executed at a longer cycle than control of vehicle allocation between the plurality of management areas.
前記車両配分制御部は、前記複数の管理エリア又は前記複数の管理クラスタにおける前記車両の需要予測情報に基づいて前記車両配分を制御することを特徴とするシステム。 In any of the systems of claims 1 to 4,
The vehicle allocation control unit is a system characterized in that the vehicle allocation is controlled based on the demand forecast information of the vehicle in the plurality of management areas or the plurality of management clusters.
前記複数のエリア内配車制御部はそれぞれ、前記車両の稼働情報及び配車制限情報に基づいて、前記配車対象の車両を決定する、ことを特徴とするシステム。 In any of the systems of claims 1 to 5,
A system characterized in that each of the plurality of vehicle allocation control units in an area determines a vehicle to be dispatched based on the operation information of the vehicle and the vehicle allocation restriction information.
前記複数のエリア内配車制御部のそれぞれに、前記管理エリア内の配車ルート及び配車対象の車両の決定に用いる計算機リソースを提供する計算機リソース提供部と、
前記複数の管理エリアのそれぞれについて、前記車両配分制御部が決定した車両配分と前記管理エリアに対して実行される配車アルゴリズムの演算時間関数とに基づいて要求処理時間を演算し、前記要求処理時間を充足する必要十分な計算機リソースを前記管理エリアのエリア内配車制御部の計算機リソースとして提供するように前記計算機リソース提供部に指示する計算機リソース制御部と、
を備えることを特徴とするシステム。 In any of the systems of claims 1 to 6,
A computer resource providing unit that provides computer resources used for determining a vehicle allocation route and a vehicle to be allocated in the management area to each of the plurality of vehicle allocation control units in the area.
For each of the plurality of management areas, the request processing time is calculated based on the vehicle allocation determined by the vehicle allocation control unit and the calculation time function of the vehicle allocation algorithm executed for the management area, and the request processing time is calculated. A computer resource control unit that instructs the computer resource provision unit to provide the necessary and sufficient computer resources that satisfy the above as computer resources of the vehicle allocation control unit in the management area.
A system characterized by being equipped with.
前記複数のエリア内配車制御部はそれぞれ、
前記管理エリア内のルート情報を保持するルート情報保持部と、
前記配車対象の車両への移動指示が反映された時刻から次回の前記管理エリア間の車両配分の制御が実行されるまでの期間において、前記車両の位置情報を含む車両情報を取得し、前記ルート情報と前記車両情報と前記サービス要求とに基づいて、前記管理エリア内の配車ルートを演算して配車対象の車両を決定するルーティング演算部と、を備えることを特徴とするシステム。 In any of the systems of claims 1-7
Each of the vehicle allocation control units in the plurality of areas
A route information holding unit that holds route information in the management area,
In the period from the time when the movement instruction to the vehicle to be dispatched is reflected until the next control of the vehicle distribution between the management areas is executed, the vehicle information including the position information of the vehicle is acquired and the route is obtained. A system including a routing calculation unit that calculates a vehicle allocation route in the management area and determines a vehicle to be allocated based on the information, the vehicle information, and the service request.
前記地図情報と前記車両情報とに基づいて、前記複数の管理エリアそれぞれに在圏する車両の台数が互いに等しくなるように、前記サービス提供エリアを分割して設定する前記複数の管理エリアの数を制御するエリア数制御部を備えることを特徴とするシステム。 In any of the systems of claims 1-8
Based on the map information and the vehicle information, the number of the plurality of management areas set by dividing the service providing area so that the number of vehicles in each of the plurality of management areas is equal to each other is set. A system characterized by having a control unit for the number of areas to be controlled.
前記管理エリアに割り当てる計算機リソースRが一定であり、前記管理エリアにおける配車アルゴリズムの演算対象の車両の数をxとし、前記管理エリアにおける配車アルゴリズムの演算処理時間をt=f(x,R)とし、前記管理エリアでの配車処理の要求時間をTとしたとき、
T>tを満たすように、前記サービス提供エリアを分割して設定する前記複数の管理エリアの数を制御することを特徴とするシステム。 In any of the systems of claims 1-8
The computer resource R allocated to the management area is constant, the number of vehicles to be calculated by the vehicle allocation algorithm in the management area is x, and the calculation processing time of the vehicle allocation algorithm in the management area is t = f (x, R). , When the required time for vehicle allocation processing in the management area is T
A system characterized in that the number of the plurality of management areas set by dividing the service providing area is controlled so as to satisfy T> t.
前記T>tを満たす前記管理エリアに在圏可能な前記車両の最大数をxmaxとし、前記管理エリアに必要な配置台数をZnとしたとき、
Zn>xmaxになった管理エリアを、Zn≦xmaxを満たすように複数の領域に分割し、その複数の領域それぞれを新規の管理エリアとして設定することを特徴とするシステム。 In the system of claim 10,
When the maximum number of locatable for the vehicle to said management area that satisfies the T> t and x max, and the arrangement number required in the management area and Zn,
System management area became Zn> x max, divided into a plurality of regions so as to satisfy the Zn ≦ x max, and sets each the plurality of areas as a new management area.
前記サービス提供エリアを分割した複数の管理エリアの情報を含む地図情報を記憶することと、
前記サービス提供エリアにおける複数の車両の位置情報を含む車両情報を管理することと、
前記地図情報と前記車両情報とに基づいて前記複数の管理エリアの間の車両配分を制御することと、
前記複数の管理エリアのそれぞれについて、前記管理エリアに割り当てられた計算機リソースにより、前記車両情報と利用者の端末装置から受信したサービス要求とに基づいて前記管理エリア内の配車ルートを演算して配車対象の車両を決定することと、
前記配車対象の車両に移動指示を送信することと、
を含むことを特徴とする方法。 A method of managing vehicle allocation in the service area.
To store map information including information on a plurality of management areas obtained by dividing the service providing area.
Managing vehicle information including the position information of a plurality of vehicles in the service providing area, and
Controlling the distribution of vehicles among the plurality of management areas based on the map information and the vehicle information.
For each of the plurality of management areas, the computer resources assigned to the management area are used to calculate the vehicle allocation route in the management area based on the vehicle information and the service request received from the user's terminal device. Determining the target vehicle and
Sending a movement instruction to the vehicle to be dispatched and
A method characterized by including.
前記サービス提供エリアを分割した複数の管理エリアの情報を含む地図情報を記憶するためのプログラムコードと、
前記サービス提供エリアにおける複数の車両の位置情報を含む車両情報を管理するためのプログラムコードと、
前記地図情報と前記車両情報とに基づいて前記複数の管理エリアの間の車両配分を制御するためのプログラムコードと、
前記複数の管理エリアのそれぞれについて、前記管理エリアに割り当てられた計算機リソースにより、前記車両情報と利用者の端末装置から受信したサービス要求とに基づいて前記管理エリア内の配車ルートを演算して配車対象の車両を決定するためのプログラムコードと、
前記配車対象の車両に移動指示を送信するためのプログラムコードと、
を含むことを特徴とするプログラム。 A program that runs on a computer or processor in a system that manages vehicle allocation in a service area.
A program code for storing map information including information on a plurality of management areas obtained by dividing the service providing area, and
A program code for managing vehicle information including position information of a plurality of vehicles in the service providing area, and
A program code for controlling the distribution of vehicles among the plurality of management areas based on the map information and the vehicle information.
For each of the plurality of management areas, the computer resources assigned to the management area are used to calculate the vehicle allocation route in the management area based on the vehicle information and the service request received from the user's terminal device. The program code for determining the target vehicle and
A program code for sending a movement instruction to the vehicle to be dispatched, and
A program characterized by including.
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