JP2023136594A - 運行管理システム及び運行管理方法 - Google Patents

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）。

特開２０２１－２２１６号公報

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。

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。 経路計画ＤＢの構成例を示す図。 充電計画ＤＢの構成例を示す図。 運行計画ＤＢの構成例を示す図。 実施形態１に係る再計画処理例を示すフローチャート（その１）。 実施形態１に係る再計画処理例を示すフローチャート（その２）。 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。 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。 実施形態２に係る再計画処理例を示すフローチャート（その１）。 実施形態２に係る再計画処理例を示すフローチャート（その２）。 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。 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。 運行管理システムを実現するコンピュータのハードウェアの構成例を示す図。

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。

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。

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。

「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。

「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。

「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。

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。

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。

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。

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。

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。

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
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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