JP2023136594A - 運行管理システム及び運行管理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】バッテリの性能劣化に起因するEVのライフサイクルコストを低減する運行管理システムを提供する。【解決手段】バッテリを動力源とする複数のEV3の運行を管理する運行管理システム1は、各EV3が地点を巡回する業務を行うための運行計画を作成する運行計画部11と、運行計画に基づく各EV3の運行を監視する運行計画監視部12と、を有する。運行計画監視部12は、各EV3の運行状況に基づいて各EV3が運行計画を完遂できるか否かを判定する。運行計画部11は、運行計画監視部12によって運行計画を完遂できないと判定されたEV3の業務のうちEV3が未巡回の地点を巡回する残務を、各EV3のバッテリの残量に基づいて他のEV3が行うように割り当てた運行計画を再作成する。【選択図】図1
Description
本発明は、運行管理システム及び運行管理方法に関する。
電気自動車(以下「EV」(Electric Vehicle))の運行管理では、バッテリの充電時間とバッテリ容量に基づく走行距離の制約を充たしつつ、利用者の要求を充足することが求められる。
ここで、EVの車両コストにおいてはバッテリの占める割合が高いが、トラック等の大型車両の場合は大容量のバッテリを使用するため、バッテリのコストが特に大きくなる。
さらに、EVを長期間にわたって運用する場合、バッテリの性能劣化が問題となる。一般的に、EVでは、車両本体よりもバッテリの性能劣化が著しく、車両寿命よりもバッテリ寿命の方が短いため、EVの運用中にバッテリ交換が行われる。バッテリ交換が頻繁に行われるようになると、バッテリ交換のコストがかさみ、EVのライフサイクルコストが増加し、利用者の不利益となる。
そこで、EVの運行計画の作成の際に、EVのエネルギー消費とEVの性能劣化を考慮することで、EVの性能劣化、特にバッテリの性能劣化を抑制する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、上述の従来技術では、運行計画は、EVの実運行中に発生しうる想定外の事象を考慮して作成されるものではない。想定外の事象の発生により、EVの電力消費が増加して電欠が発生し、EVの運行計画の完遂に支障をきたす場合がある。電欠に際してバッテリの急速充電を行うことで運行計画を完遂することも考えられる。しかし、急速充電によってバッテリが性能劣化し、バッテリ交換が頻繁に行われるようになると、バッテリ交換のコストがかさみ、やはり、EVのライフサイクルコストが増加し、利用者の不利益となる。
本発明は上述を考慮してなされたもので、バッテリの性能劣化に起因するEVのライフサイクルコストを低減する運行管理システム及び運行管理方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明の一態様では、電池を動力源とする複数の車両の運行を管理する運行管理システムであって、各車両が地点を巡回する業務を行うための運行計画を作成する運行計画部と、前記運行計画に基づく各車両の運行を監視する運行計画監視部と、を有し、前記運行計画監視部は、各車両の運行状況に基づいて各車両が前記運行計画を完遂できるか否かを判定し、前記運行計画部は、前記運行計画監視部によって前記運行計画を完遂できないと判定された前記車両の前記業務のうち該車両が未巡回の地点を巡回する残務を、各車両の電池の残量に基づいて他の前記車両が行うように割り当てた前記運行計画を再作成することを特徴とする。
本発明によれば、バッテリの性能劣化に起因するEVのライフサイクルコストを低減できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でもよい。
同一あるいは同様の機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。また、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。
実施形態において、プログラムを実行して行う処理について説明する場合がある。ここで、計算機は、プロセッサ(例えばCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit))によりプログラムを実行し、記憶資源(例えばメモリ)やインターフェースデバイス(例えば通信ポート)等を用いながら、プログラムで定められた処理を行う。そのため、プログラムを実行して行う処理の主体を、プロセッサとしてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であればよく、特定の処理を行う専用回路を含んでいてもよい。ここで、専用回路とは、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、量子コンピュータ等である。
プログラムは、プログラムソースから計算機にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバ又は計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含み、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、実施形態において、2以上のプログラムが1つのプログラムとして実現されてもよいし、1つのプログラムが2以上のプログラムとして実現されてもよい。
以下の説明では、「XXXDB」は、情報(あるいはデータ)である「XXX」を格納するデータベースを指すが、「XXXDB」に格納されている「XXX」そのものを指す場合もある。DB(Data Base)は、記憶部の一例である。
以下の実施形態では、どの車両をどの経路をどのようなスケジュールで運行し、どのようなスケジュールで充電するかを対応付けた運行計画が、運行日の前日に作成されていることを前提とする。運行計画の作成は、特許文献1等に開示の周知技術を用いることができる。
そして、本願開示の技術では、事前作成された運行計画に従って車両を運行中に想定外の事象が発生し、該当の車両が残りの運行業務(残務)を完遂できない場合に、他の運行中の車両へ残務を引き継ぐ。残務を引き継ぐ他の車両を決定する際に、自身の運行業務を完遂してもなお、残務を引き継いで完遂できるバッテリ残量がある車両を選択する。
[実施形態1]
本実施形態では、運行前日に充電された電池を動力源とする車両(以下「EV」(Electric Vehicle))の運行中に、計画時点では想定できない「想定外の事象」が発生した際、このEVの残務を、他の運行中の1台のEVで引き継ぐ例を説明する。さらに、本実施形態では、1台のEVで残務を引き継ぐことができない場合、残務を複数へ分割可能であれば、分割した複数の残務を他の運行中の2台以上のEVで引き継ぐ例も含む。
本実施形態では、運行前日に充電された電池を動力源とする車両(以下「EV」(Electric Vehicle))の運行中に、計画時点では想定できない「想定外の事象」が発生した際、このEVの残務を、他の運行中の1台のEVで引き継ぐ例を説明する。さらに、本実施形態では、1台のEVで残務を引き継ぐことができない場合、残務を複数へ分割可能であれば、分割した複数の残務を他の運行中の2台以上のEVで引き継ぐ例も含む。
ここで「想定外の事象」とは、該当EVの故障や事故(業務続行不可能)、事故渋滞、通行止め(天候、事故等による)、運行計画の変更(キャンセル又は追加)、ドライバー変更(体調不良、急な早退)等がある。具体的には、EVが物流車両であれば、不在時の再配達や、当日受付の急な集荷が挙げられる。また、EVがタクシーであれば、通常を超えた長距離輸送が挙げられる。また、EVが警察の巡回車両(パトロールカー)であれば、巡回以外の緊急出動が挙げられる。「想定外の事象」は、当初の運行計画の完遂を不可能にする事象であればこれらに限られない。
計画時点での想定が困難な「想定外の事象」の発生により、想定よりもEVの電力消費が増加した結果、電欠が発生して業務運用に支障をきたす場合がある。また、急速充電を利用することで業務運用を継続させることも可能ではあるが、急速充電によってバッテリの性能劣化が早まりEVのライフサイクルコストが増加する。本実施形態は、「想定外の事象」の発生に対して、バッテリの性能劣化を起こさせずに、業務遂行を可能にする。
(運行管理システム1の構成)
図1は、実施形態1に係る運行管理システム1の構成例を示すブロック図である。運行管理システム1には、ディスプレイを備えるコンソール等の運行管理者端末2、複数のEV3と充電器4の組合せが1つ以上接続される。複数のEV3と充電器4の組合せは、車庫や営業所等のEV車両/充電ステーション(以下「ステーション」)毎に存在する。運行管理者端末2は、運行管理システム1からの出力情報を画面等から出力する。EV3は、運行管理システム1と無線通信可能に接続され、運行管理システム1から出力された各EV3の運行計画に従って運行され、運行管理システム1へ現在のバッテリ残量と現在位置を送信する。充電器4は、運行管理システム1からの充電指示に従って電力系統から電力を受電してEV3を充電する。
図1は、実施形態1に係る運行管理システム1の構成例を示すブロック図である。運行管理システム1には、ディスプレイを備えるコンソール等の運行管理者端末2、複数のEV3と充電器4の組合せが1つ以上接続される。複数のEV3と充電器4の組合せは、車庫や営業所等のEV車両/充電ステーション(以下「ステーション」)毎に存在する。運行管理者端末2は、運行管理システム1からの出力情報を画面等から出力する。EV3は、運行管理システム1と無線通信可能に接続され、運行管理システム1から出力された各EV3の運行計画に従って運行され、運行管理システム1へ現在のバッテリ残量と現在位置を送信する。充電器4は、運行管理システム1からの充電指示に従って電力系統から電力を受電してEV3を充電する。
運行管理システム1は、運行計画部11、運行計画監視部12、地図DB1a、交通シミュレータ13、電費シミュレータ14、バッテリシミュレータ15、電力系統シミュレータ16、及び車両管理部17を有する。
地図DB1aは、例えば、道路で結ばれる対象地点間の「距離」を含む地図情報を格納する。交通シミュレータ13は、例えば、対象地点間を結ぶ道路等の時間帯毎の「交通状況」等をシミュレーションする。電費シミュレータ14は、例えば、シミュレーションされた交通状況下で対象地点間を結ぶ道路を運行した場合にEV3が消費する「必要電力量」等をシミュレーションする。「必要電力量」は、EV3の速度、移動経路、及び地図情報に基づいて算出される。バッテリシミュレータ15は、例えば、対象地点を結ぶ道路を運行した場合のEV3に搭載されるバッテリの「バッテリ残量」「寿命予測」「劣化予測」等をシミュレーションする。電力系統シミュレータ16は、例えば、電力系統のEV3へ時間帯毎の供給可能な電力や電力価格、再生エネルギー供給時間帯等をシミュレーションする。車両管理部17は、「車両ID」で識別されるEV3毎に「車種」及び「バッテリ種別」等を管理する車両情報DB17aを有する。「車種」及び「バッテリ種別」は、後述の経路計画DB112a、充電計画DB113a及び運行計画DB111aの作成時、並びに運行計画DB111aの再作成時に、バッテリの劣化を低減し、より長寿命化するために考慮される。
なお、地図DB1a、交通シミュレータ13、電費シミュレータ14、バッテリシミュレータ15、電力系統シミュレータ16、及び車両管理部17のうちの一部又は全部が、運行管理システム1の外部の装置であってもよい。
運行計画部11は、統合計画部111、経路計画部112、充電計画部113、運行計画DB111a、経路計画DB112a、及び充電計画DB113aを有する。
経路計画部112は、複数の地点を一つの運行計画の経路へまとめて巡回することがEV3のバッテリの劣化を低減し長寿命化につながるような経路計画DB112aを作成する。経路計画DB112aは、顧客業務システム(不図示)からの「配送指示」「荷物仕様」、地図DB1aに基づく「距離」、交通シミュレータ13に基づく「交通状況」、バッテリシミュレータ15に基づく「必要電力量」「バッテリ残量」等に基づき作成される。
(経路計画DB112aの構成)
図2は、経路計画DB112aの構成例を示す図である。経路計画DB112aは、「経路計画ID」「地点ID」「地点緯度経度」「住所」「荷物ID」「予定残距離」「次地点までの必要電力」「計画バッテリ残量」の列を含む。
図2は、経路計画DB112aの構成例を示す図である。経路計画DB112aは、「経路計画ID」「地点ID」「地点緯度経度」「住所」「荷物ID」「予定残距離」「次地点までの必要電力」「計画バッテリ残量」の列を含む。
「地点ID」「地点緯度経度」「住所」は、「地点ID」で識別される地点に関する情報である。「荷物ID」は、「地点ID」で識別される地点で集荷又は配達される荷物の識別情報であり、EV3による巡回順序で並ぶ。経路計画では、同一の「経路計画ID」で識別される一つの経路計画における経路の始点と終点が同一(EV3が出発したステーションへ戻る)の場合でも、異なる(EV3が出発したステーションとは異なるステーションへ戻る)場合もある。「住所」及び「荷物ID」の列は、運行管理対象が配送車両である場合に、地点や地点の巡回目的を識別する際の補助情報となるが、省略可能である。
「予定残距離」は、「経路計画ID」で識別される一つの経路計画における始点から終点までの地点のうち該当の「地点ID」で識別される地点から終点までの距離を表す。「次地点までの必要電力」は、「経路計画ID」で識別される一つの経路計画の始点から終点までの地点のうち該当の「地点ID」で識別される地点から、次に巡回する地点までEV3が移動する際に必要な電力量である。「計画バッテリ残量」は、「経路計画ID」で識別される経路計画を完遂するために、該当の「地点ID」で識別される地点に至った際に該当のEV3が保持しておくべき最低限のバッテリ残量である。「次地点までの必要電力」及び「計画バッテリ残量」は、バッテリの全容量に対するパーセンテージ又は実電力量の何れによる表示であってもよい。
充電計画部113は、車両情報DB17aで管理される各EV3の「車種」「バッテリ種別」、ステーションの充電器4を識別する「充電器ID」やその充電性能等に基づいて、EV3のバッテリの劣化を低減し長寿命化する充電計画DB113aを作成する。
(充電計画DB113aの構成)
図3は、充電計画DB113aの構成例を示す図である。充電計画DB113aは、「充電計画ID」「充電器ID」「充電方法(普通or急速)」「充電開始時間」「充電開始時バッテリ残量」「充電終了時間」「充電終了時バッテリ残量」の列を含む。
図3は、充電計画DB113aの構成例を示す図である。充電計画DB113aは、「充電計画ID」「充電器ID」「充電方法(普通or急速)」「充電開始時間」「充電開始時バッテリ残量」「充電終了時間」「充電終了時バッテリ残量」の列を含む。
「充電計画ID」は、充電計画を識別する情報である。「充電器ID」は、「充電計画ID」で識別される充電計画で使用する充電器の識別情報である。「充電方法(普通or急速)」は、「充電計画ID」で識別される充電計画での充電速度が普通充電か急速充電を示す。「充電開始時間」は、「充電計画ID」で識別される充電計画による充電の開始日時である。「充電開始時バッテリ残量」は、「充電計画ID」で識別される充電計画による充電対象のバッテリの充電開始時の電地残量である。「充電終了時間」は、「充電計画ID」で識別される充電計画による充電の終了日時である。「充電終了時バッテリ残量」は、「充電計画ID」で識別される充電計画による充電対象のバッテリの充電終了時のバッテリ残量である。「充電開始時バッテリ残量」及び「充電終了時バッテリ残量」は、バッテリの全容量に対するパーセンテージ又は実電力量の何れによる表示であってもよい。
統合計画部111は、顧客業務システム(不図示)からの「配送指示」等に応じて、各EV3に対して割り当てる経路計画DB112a及び充電計画DB113aを決定して運行計画DB111aを作成する。統合計画部111は、運行計画DB111a、経路計画DB112a、及び充電計画DB113aを運行管理者端末2から出力させる。
(運行計画DB111aの構成)
図4は、運行計画DB111aの構成例を示す図である。運行計画DB111aは、「運行計画ID」「運行計画開始日時」「運行計画終了日時」「車両ID」「経路計画ID」「充電計画ID」の列を有する。
図4は、運行計画DB111aの構成例を示す図である。運行計画DB111aは、「運行計画ID」「運行計画開始日時」「運行計画終了日時」「車両ID」「経路計画ID」「充電計画ID」の列を有する。
「運行計画ID」は、運行計画を識別する情報である。「運行計画開始日時」は、「運行計画ID」で識別される運行計画の開始日時である。「運行計画終了日時」は、「運行計画ID」で識別される運行計画の終了日時である。「車両ID」「経路計画ID」「充電計画ID」は、「運行計画ID」で識別される「運行計画開始日時」及び「運行計画終了日時」の運行計画に対応付けられるEV3、経路計画、及び充電計画の各IDである。
運行計画監視部12は、車両状態取得部121及び運行計画完了可否判定部122を有する。車両状態取得部121は、運行計画に従って運行業務中の各EV3から、各バッテリ残量及び現在位置といった運行状況を一定周期で繰り返し受信する。また、車両状態取得部121は、各EV3のドライバー(操車者)の判断によりEV3から送信された運行計画の再計画要求を併せて受信する場合がある。例えばドライバーは、体調不良により以降の運行計画の遂行が不可能である場合に、自らの意思でEV3から再計画要求を送信できる。
運行計画完了可否判定部122は、各EV3から最新のバッテリ残量及び現在位置を受信する毎に、最新のバッテリ残量及び現在位置で該当のEV3が運行計画を完遂できるか否かを、運行計画DB111aに基づいて判定する。運行計画完了可否判定部122は、最新のバッテリ残量及び現在位置で該当のEV3が運行計画を完遂できないと判定する場合に、運行計画の再計画要求、最新のバッテリ残量及び現在位置を統合計画部111へ送信する。
また、運行計画完了可否判定部122は、EV3から最新のバッテリ残量及び現在位置と共に運行計画の再計画要求を受信すると、該当のEV3が運行計画を完遂できないと判定し、再計画要求、最新のバッテリ残量及び現在位置を統合計画部111へ送信する。
統合計画部111は、運行計画の再計画要求、最新のバッテリ残量及び現在位置を受信すると、後述するように、運行計画の再計画処理を実行する。統合計画部111は、運行計画の再計画処理の結果を運行管理者端末2から出力させると共に、再計画後の運行計画を該当のEV3へ送信して新たな運行計画に従って運行させる。
(実施形態1に係る再計画処理)
図5及び図6は、実施形態1に係る再計画処理例を示すフローチャートである。再計画処理は、運行前日に作成済の運行計画DB111aに従って運行中のEV3が「想定外の事象」の発生によって運行計画の再計画が必要であるとされた場合に実行される。
図5及び図6は、実施形態1に係る再計画処理例を示すフローチャートである。再計画処理は、運行前日に作成済の運行計画DB111aに従って運行中のEV3が「想定外の事象」の発生によって運行計画の再計画が必要であるとされた場合に実行される。
先ずステップS11では、統合計画部111は、運行計画完了可否判定部122から運行計画を完遂できないと判定されたEV3(以下「再計画車両」という)の運行計画の再計画要求を受信したかを判定する。統合計画部111は、再計画要求を受信した場合(ステップS11Yes)にステップS12へ処理を移し、再計画要求を受信していない場合(ステップS11No)にステップS11を繰り返す。
ステップS12では、統合計画部111は、再計画車両の電池の残量と現在位置とに基づくシミュレーションによって、ステップS11で再計画要求と共に受信した再計画車両のバッテリ残量と現在位置を基に、運行計画の進捗を確認する。
次にステップS13では、統合計画部111は、再計画車両の電池の残量と現在位置とに基づくシミュレーションによって、ステップS13で確認した運行計画の進捗を基に、再計画車両のバッテリ残量では完了できない業務(巡回地点)を残務として特定する。この際のバッテリ残量は、再計画車両が出発したステーション又は最寄りのステーションへ移動するためのバッテリ残量を除いたものとする。なお、統合計画部111は、ステップS11で受信した再計画要求が再計画車両のドライバーから発信された再計画要求に基づく場合には、ステップS13では、再計画車両のバッテリ残量に関わらず未完了の業務(未巡回地点)を全て残務と特定する。
ステップS12及びS13で、交通シミュレータ13や電費シミュレータ14等のシミュレータを用いたシミュレーションによって、運行計画の進捗確認と残務特定とを行うことで、残務の精密な特定を行うことができる。すなわち、EV3の現在のバッテリ残量が、運行計画DB111aに格納された計画バッテリ残量を下回った場合、EV3の現在位置以降の全ての地点を巡回することはできなくても、一部の地点を巡回してステーションへ戻ることができる場合がある。シミュレーションによって、EV3の現在位置以降の地点を巡回する業務を全て残務とはせず、できる限り残りの地点を巡回する経路とその際の必要電力して他のEV3へ引き継がせる残務の量を減らすことで、EV3のバッテリの利用効率を高めることができる。
なお、ステップS12の運行計画の進捗確認とステップS13の残務特定は、運行計画DB111aに格納された計画バッテリ残量とEV3の現在位置及びバッテリ残量とを比較して、計画バッテリ残量を下回った地点以降を全て残務とする簡易計算を用いてもよい。
次にステップS14では、統合計画部111は、ステップS13で特定した残務を完遂するために必要電力量を算出する。次にステップS15では、統合計画部111は、現在運行中の他のEV3のうち自身の業務を完遂可能な上、再計画車両の残務を引き継ぐ際の移動を含めて引継ぎ可能な現在の実バッテリ残量のEV3(1台)の抽出を試みる。
次にステップS16では、統合計画部111は、ステップS15で再計画車両の残務を引き継ぐことができるEV3(1台)を抽出できたかを判定する。統合計画部111は、再計画車両の残務を引き継ぐことができるEV3(1台)を抽出できた場合(ステップS16Yes)にステップS17へ処理を移し、抽出できなかった場合(ステップS16No)にステップS19(図6)へ処理を移す。
ステップS17では、統合計画部111は、ステップS16で抽出できた再計画車両の残務を引き継ぐことができる1台のEV3を、引継車両と決定する。次にステップS18では、統合計画部111は、再計画車両と引継車両の経路の再計画を実施する。具体的には、統合計画部111は、引継ぎ地点を経由して、再計画車両を出発したステーション又は最寄りのステーションへ移動させる運行計画を再作成する。また、統合計画部111は、引継ぎ地点を経由して、EV3のバッテリの劣化を低減し長寿命化するように引継車両の残りの業務と引継業務とを完遂する、引継車両の運行計画を再作成する。ステップS18が終了すると、統合計画部111は、ステップS11へ処理を戻す。
なお、業務の引継ぎ地点は、例えば次の3パターンがある。1つ目は、引継車両が再計画車両の現在位置へ向かうパターンであり、ステップS15及びS18では引継車両の移動の必要電力量の考慮が必要になる。2つ目は、引継車両と再計画車両の2台とも同一のステーションへ移動するパターンであり、ステップS15及びS18ではそれぞれステーションに移動するための必要電力量の考慮が必要になる。3つ目は、引継車両と再計画車両の2台とも任意の地点(中間地点等)に移動するパターンであり、ステップS15及びS18ではそれぞれの任意の地点までの移動の必要電力量の考慮が必要になる。
次にステップS19では、統合計画部111は、ステップS13で特定した残務を複数のEV3で完遂できるように分割可能かを判定する。分割可能とは、残務が複数の業務(巡回地点)を含むことをいう。統合計画部111は、残務が分割可能である場合(ステップS19Yes)にステップS20へ処理を移し、残務が分割不可能である場合(ステップS19No)にステップS24へ処理を移す。
ステップS20では、統合計画部111は、ステップS19で分割可能とした残務について、現在運行中の他のEV3のうち自身の業務を完遂可能な上、分割後の各残務を引継ぎの際の移動を含めて引継ぎ可能な計画バッテリ残量のEV3(複数)の抽出を試みる。
次にステップS21では、統合計画部111は、ステップS20で再計画車両の分割後の各残務を引き継ぐことができるEV3(複数)を抽出できたかを判定する。統合計画部111は、再計画車両分割後の各残務を引き継ぐことができるEV3(複数)を抽出できた場合(ステップS21Yes)にステップS22へ処理を移し、抽出できなかった場合(ステップS21No)にステップS24へ処理を移す。
ステップS22では、統合計画部111は、各EV3が分割後の各残務を引き継ぐ際の移動にかかる各必要電力量を計算する。各EV3が分割後の各残務を引き継ぐ際の引継ぎ地点は、上述の引継ぎ地点と同様である。各EV3が残務の移動にかかる各必要電力量は、各EV3が業務と荷物等の引継ぎ場所へ移動するために必要な電力量である。
次にステップS23では、統合計画部111は、各EV3の現在の実バッテリ残量がステップS22で計算した各EV3の必要電力量をマージンとして十分に含んでいるかを判定する。すなわち、統合計画部111は、各EV3の現在の実バッテリ残量が、自身の残りの業務を完遂でき、かつ、業務と荷物等の引継ぎ場所へ移動するために十分かを判定する。統合計画部111は、各EV3の現在の実バッテリ残量が十分である場合(ステップS23Yes)にステップS17(図5)へ処理を戻し、十分でない場合(ステップS23No)にステップS20へ処理を戻す。
処理を戻したステップS20では、統合計画部111は、ステップS19で分割可能とした残務の別の分割パターンで、分割後の各残務を引継ぎ可能な計画バッテリ残量の別のEV3(複数)の抽出を試みる。
ステップS24では、統合計画部111は、引継車両を決定できないので、再計画車両のみ経路再計画を実施し、出発したステーション又は最寄りのステーションへ再計画車両を戻すようにする。ステップS24でステーションへ戻された再計画車両は、バッテリが充電され、あるいはドライバーが交代され、業務を再開して残務を行うように運行計画が再作成(あるいは修正)される。
なお、運行計画部11は、残務の一部を各EV3の電池の残量に基づいて他のEV3が行うように割り当て、この一部以外の残務を、運行計画を完遂できないと判定されたEV3自身が遂行するように運行計画を再作成してもよい。
(実施形態1の具体例)
次に、本実施形態における再計画処理対象となる運行計画データと、残務の引継車両の選択の具体例を説明する。図7は、実施形態1に係る再計画処理対象となる運行計画データの例を示す図である。図8は、実施形態1に係る再計画処理における残務の引継車両の選択の例を示す図である。
次に、本実施形態における再計画処理対象となる運行計画データと、残務の引継車両の選択の具体例を説明する。図7は、実施形態1に係る再計画処理対象となる運行計画データの例を示す図である。図8は、実施形態1に係る再計画処理における残務の引継車両の選択の例を示す図である。
図7に示すように、車両ID=1へ経路計画ID=1の経路計画が割り当てられている運行計画(運行計画ID=1)があるとする。車両ID=1のEV3が、この運行計画に従って運行され地点ID=14の巡回地点を通過した際に、EV3の実バッテリ残量が12kWhになったとする。運行計画完了可否判定部122(図1)は、運行計画DB111a及び経路計画DB112aを参照し、実バッテリ残量が、経路計画ID=1の経路計画における地点ID=14の地点通過時の計画バッテリ残量13kWhを下回ることを確認する。運行計画完了可否判定部122は、12kWhの実バッテリ残量では、該当のEV3は運行計画を完遂できないので、統合計画部111(図1)に対して、EV3の経路再計画を要求する。
図8に示すように、統合計画部111は、車両ID=1の残務として地点ID=15及び16を特定し、必要電力(9+5)=14kWhを算出する。そして、統合計画部111は、他のEV3のうち現在の巡回地点での計画バッテリ残量が14kWh以上である車両ID=3を引継車両の候補として抽出する。統合計画部111は、運行計画監視部12を介して車両ID=3のEV3の実バッテリ残量を取得し、引継にかかる移動のための必要電力を含めて実バッテリ残量が車両ID=1のEV3の残務の引継ぎに十分であるかを判定する。統合計画部111は、車両ID=3のEV3の実バッテリ残量が、車両ID=1のEV3の残務の引継ぎに十分である場合に、車両ID=3のEV3を、車両ID=1のEV3の残務を引き継ぐ引継車両と決定する。
[実施形態2]
実施形態2では、実施形態1と重複する構成及び処理は同一符号を付与して説明を省略し、実施形態1との差異を中心に説明する。
実施形態2では、実施形態1と重複する構成及び処理は同一符号を付与して説明を省略し、実施形態1との差異を中心に説明する。
本実施形態では、運行中に「想定外の事象」が発生した複数のEVの残務を、他の運行中の1台のEVで引き継ぐ例を説明する。さらに、本実施形態では、1台の複数のEVで残務を引き継ぐことができない場合、複数の残務を他の運行中の2台以上のEVで引き継ぐ例も含む。
(実施形態2に係る再計画処理)
図9及び図10は、実施形態2に係る再計画処理例を示すフローチャートである。実施形態1の再計画処理(図5及び図6)と重複する処理は同一符号を付与して説明を省略し、実施形態1との差異を中心に説明する。
図9及び図10は、実施形態2に係る再計画処理例を示すフローチャートである。実施形態1の再計画処理(図5及び図6)と重複する処理は同一符号を付与して説明を省略し、実施形態1との差異を中心に説明する。
ステップS11aでは、統合計画部111は、一定時間内にステップS11で受信した再計画要求を1つにまとめる。
次にステップS12aでは、統合計画部111は、バッテリ残量と現在位置を基に、ステップS11aでまとめた全ての再計画車両の運行計画の進捗を確認する。次にステップS13aでは、統合計画部111は、バッテリ残量内で完了できない全ての再計画車両の残務を特定する。次にステップS14aでは、統合計画部111は、ステップS13aで特定した全ての残務から必要電力量を算出する。
実施形態1の再計画処理とは異なり、実施形態2の再計画処理では、特定した残務は、複数の再計画車両の残務の集合であるので分割可能であることから、ステップS19(図6)の“残務は分割可能か”の判定は行わない。実施形態2の再計画処理では、ステップS16Noの場合にステップS20へ処理を移す。
また、実施形態2の再計画処理では、ステップS21の判定がNoの場合にのみステップS24へ処理を移す。
本実施形態の再計画処理を実行することにより、運行中に「想定外の事象」が発生した複数(m)のEVの残務を、他の運行中の1台のEVで引き継ぐm:1の引継ぎが実現できる。さらに、本実施形態の再計画処理を実行することにより、1台の複数のEVで残務を引き継ぐことができない場合、複数(m)の残務を他の運行中の2台以上の複数(n)のEVで引き継ぐm:nの引継ぎも実現できる。
(実施形態2の具体例)
次に、本実施形態における再計画処理対象となる運行計画データと、残務の引継車両の選択の具体例を説明する。図11は、実施形態2に係る再計画処理対象となる運行計画データの例を示す図である。図12は、実施形態2に係る再計画処理における残務の引継車両の選択の例を示す図である。
次に、本実施形態における再計画処理対象となる運行計画データと、残務の引継車両の選択の具体例を説明する。図11は、実施形態2に係る再計画処理対象となる運行計画データの例を示す図である。図12は、実施形態2に係る再計画処理における残務の引継車両の選択の例を示す図である。
図11に示すように、車両ID=1へ経路計画ID=1の経路計画が割り当てられている運行計画(運行計画ID=1)と、車両ID=2へ経路計画ID=2の経路計画が割り当てられている運行計画(運行計画ID=2)とがあるとする。
車両ID=1のEV3については、図7と同様である。車両ID=2のEV3は、運行計画(運行計画ID=2)に従って運行されて地点ID=25の巡回地点を通過した際に、EV3の実バッテリ残量が9kWhになったとする。運行計画完了可否判定部122(図1)は、運行計画DB111a及び経路計画DB112aを参照し、実バッテリ残量が、経路計画ID=2の経路計画における地点ID=25の地点通過時の計画バッテリ残量10kWhを下回ることを確認する。運行計画完了可否判定部122は、9kWhの実バッテリ残量では、該当のEV3は運行計画を完遂できないので、統合計画部111(図1)に対して、EV3の経路再計画を要求する。
統合計画部111は、経路再計画を実施の際、車両ID=1及び2のEV3の再計画要求が所定時間内で近接する場合に、これらのEV3の残務をまとめて引継車両を決定する。
図12に示すように、統合計画部111は、車両ID=1の残務として地点ID=15及び16を特定し、必要電力(9+5)=14kWhを算出する。また、統合計画部111は、車両ID=2の残務として地点ID=26を特定し、必要電力10kWhを算出する。統合計画部111は、(14+10)=24kWhを、全ての再計画車両の残務の完遂に必要な必要電力量と特定する。
そして、統合計画部111は、他のEV3のうち現在の巡回地点での計画バッテリ残量が24kWh以上である車両ID=3を引継車両の候補として抽出する。統合計画部111は、運行計画監視部12を介して車両ID=3のEV3の実バッテリ残量を取得し、引継にかかる移動のための必要電力を含めて実バッテリ残量が車両ID=1及び2のEV3の残務の引継ぎに十分であるかを判定する。統合計画部111は、車両ID=3のEV3の実バッテリ残量が、車両ID=1及び2のEV3の残務の引継ぎに十分である場合に、車両ID=3のEV3を、車両ID=1及び2のEV3の残務をまとめて引き継ぐ引継車両と決定する。
(コンピュータ5000のハードウェア)
図13は、運行管理システム1を実現するコンピュータ5000としてのハードウェア構成例を示す図である。
図13は、運行管理システム1を実現するコンピュータ5000としてのハードウェア構成例を示す図である。
コンピュータ5000は、バスなどの内部通信線5700を介して相互に接続されたプロセッサ5100、メモリ5200、ストレージ5300、ネットワークインタフェース5400、入力装置5500、及び出力装置5600を備える汎用コンピュータである。
プロセッサ5100は、コンピュータ5000全体の動作制御を司る。また、メモリ5200は、例えば揮発性の半導体メモリから構成され、プロセッサ5100のワークメモリとして利用される。ストレージ5300は、ハードディスク装置、SSD(Solid State Drive)又はフラッシュメモリなどの大容量の不揮発性の記憶装置から構成され、各種プログラムやデータを保持するために利用される。ストレージ5300に格納された実行可能プログラムがコンピュータ5000の起動時や必要時にメモリ5200にロードされる。メモリ5200にロードされた実行可能プログラムがプロセッサ5100により実行することにより、運行管理システム1の各種機能が実現される。
なお、実行可能プログラムは、非一時的記録媒体に記録され、媒体読み取り装置によって非一時的記録媒体から読み出されて、メモリ5200にロードされてもよい。または実行可能プログラムは、ネットワークを介して外部のコンピュータから取得されて、メモリ5200にロードされてもよい。
ネットワークインタフェース5400は、コンピュータ5000をネットワークに接続するためのインタフェース装置である。ネットワークインタフェース5400は、例えば、有線LAN(Local Area Network)や無線LANなどのNIC(Network Interface Card)から構成される。
入力装置5500は、キーボードや、マウス等のポインティングデバイスなどから構成され、ユーザがコンピュータ5000に各種指示や情報を入力するために利用される。出力装置5600は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどの表示装置や、スピーカなどの音声出力装置から構成され、必要時に必要な情報をユーザに提示するために利用される。
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。例えば、上記した実施形態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、矛盾しない限りにおいて、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成で置き換え、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、構成の追加、削除、置換、統合、又は分散をすることが可能である。また、実施形態で示した構成及び処理は、処理効率又は実装効率に基づいて適宜分散、統合、又は入れ替えることが可能である。
1:運行管理システム、5000:コンピュータ
Claims (10)
- 電池を動力源とする複数の車両の運行を管理する運行管理システムであって、
各車両が地点を巡回する業務を行うための運行計画を作成する運行計画部と、
前記運行計画に基づく各車両の運行を監視する運行計画監視部と、を有し、
前記運行計画監視部は、
各車両の運行状況に基づいて各車両が前記運行計画を完遂できるか否かを判定し、
前記運行計画部は、
前記運行計画監視部によって前記運行計画を完遂できないと判定された前記車両の前記業務のうち該車両が未巡回の地点を巡回する残務を、各車両の電池の残量に基づいて他の前記車両が行うように割り当てた前記運行計画を再作成する
ことを特徴とする運行管理システム。 - 請求項1に記載の運行管理システムであって、
前記運行計画監視部は、
各車両から受信した各車両の電池の残量と現在位置とに基づいて、各車両が前記運行計画を完遂できるか否かを判定する
ことを特徴とする運行管理システム。 - 請求項2に記載の運行管理システムであって、
前記運行計画は、各車両が各地点に至った時点で前記運行計画を完遂するために要する前記電池の計画バッテリ残量を含み、
前記運行計画監視部は、
各車両から受信した各車両の電池の残量が前記計画バッテリ残量を下回る場合に、各車両が前記運行計画を完遂できないと判定する
ことを特徴とする運行管理システム。 - 請求項1に記載の運行管理システムであって、
前記運行計画監視部は、
各車両から各車両の操車者の指示に基づいて送信された前記運行計画の再計画要求を受信した場合に、該計画成要求を送信した前記車両が前記運行計画を完遂できないと判定する
ことを特徴とする運行管理システム。 - 請求項1に記載の運行管理システムであって、
前記運行計画部は、
前記残務を、各車両から受信した各車両の電池の残量と現在位置とに基づくシミュレーションに基づいて特定する
ことを特徴とする運行管理システム。 - 請求項1に記載の運行管理システムであって、
前記運行計画部は、
前記残務の一部を各車両の電池の残量に基づいて他の前記車両が行うように割り当て、該一部以外の前記残務を前記運行計画監視部によって前記運行計画を完遂できないと判定された前記車両が遂行するように前記運行計画を再作成する
ことを特徴とする運行管理システム。 - 請求項1~4の何れか一項に記載の運行管理システムであって、
前記運行計画部は、
前記運行計画監視部によって前記運行計画を完遂できないと判定された前記車両の前記業務のうち該車両が未巡回の地点を巡回する残務を、各車両の電池の残量に基づいて他の複数の前記車両が行うように割り当てた前記運行計画を再作成する
ことを特徴とする運行管理システム。 - 請求項1~4の何れか一項に記載の運行管理システムであって、
前記運行計画部は、
前記運行計画監視部によって前記運行計画を完遂できないと判定された複数の前記車両の前記業務のうち複数の該車両が未巡回の地点を巡回する残務を、各車両の電池の残量に基づいて他の一つの前記車両が行うように割り当てた前記運行計画を再作成する
ことを特徴とする運行管理システム。 - 請求項1~4の何れか一項に記載の運行管理システムであって、
前記運行計画部は、
前記運行計画監視部によって前記運行計画を完遂できないと判定された複数の前記車両の前記業務のうち複数の該車両が未巡回の地点を巡回する残務を、各車両の電池の残量に基づいて他の複数の前記車両が行うように割り当てた前記運行計画を再作成する
ことを特徴とする運行管理システム。 - 電池を動力源とする複数の車両の運行を管理する運行管理システムが行う運行管理方法であって、
各車両が地点を巡回する業務を行うための運行計画を作成する運行計画ステップと、
前記運行計画に基づく各車両の運行を監視する運行計画監視ステップと、
各車両の運行状況に基づいて各車両が前記運行計画を完遂できるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによって前記運行計画を完遂できないと判定された前記車両の前記業務のうち該車両が未巡回の地点を巡回する残務を、各車両の電池の残量に基づいて他の前記車両が行うように割り当てた前記運行計画を再作成する再作成ステップと
を有することを特徴とする運行管理方法。
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JP2022042350A JP2023136594A (ja) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 運行管理システム及び運行管理方法 |
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JP5994461B2 (ja) * | 2012-08-01 | 2016-09-21 | 日産自動車株式会社 | 配車管理装置及び配車管理方法 |
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- 2022-03-17 JP JP2022042350A patent/JP2023136594A/ja active Pending
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