JP5452352B2 - 車両運用計画作成装置および車両運用計画修正方法 - Google Patents

Description

本発明は、列車の行路情報や作業予定情報などを表す車両運用計画を作成する車両運用計画作成装置に関するものであり、特に、車両運用計画を手動で修正する機能を有する車両運用計画作成装置に関する。

特許文献１には従来の車両運用計画作成技術の一例が記載されている。この特許文献１に記載の技術（機材の運用計画作成方法及びシステム）による車両運用計画の修正では、任意の日付における２つの運用を交換する機能が提供されている。具体的には、交換したい運用とその交換部分から候補の条件を自動的に設定して条件を満たす運用の検索動作を実行し、検索結果の中から交換相手とする運用を作成者に選択させ、両者を交換する機能が提供されている。

特開２０００−０７１９８８号公報

しかしながら、上記従来の技術では、交換可能な範囲が任意の日付における２つの運用となっており、任意の２日以上の期間での交換を実施することができないという問題があった。また、交換を実施する前に、交換元および交換先における交換前後の編成情報（各編成の走行距離や駅停泊数などを示す運用詳細）を確認することができない。そのため、たとえば、交換候補の運用が複数存在する場合に、複数の候補の中のどれを交換先として選択するのが最良であるか事前に判断できず、一旦交換を実施して編成情報を確認し、最良の交換先ではないと判断した場合には操作を取り消してから（元に戻してから）再度交換を実施する必要がある。

このように、従来の機材の運用計画作成方法及びシステムでは、車両運用計画の編集（修正）作業における運用交換作業を効率的に行うことができないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、短時間で効率よい計画修正を実現する車両運用計画作成装置および車両運用計画修正方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、任意期間において、列車の運行経路および運行時刻を示した行路情報に対して運用する列車が割り当てられた車両運用計画を作成する車両運用計画作成装置であって、前記車両運用計画を表示して利用者に確認させる車両運用計画表示部と、前記車両運用計画に割り当てられた列車の中の１つが交換元編成として指定され、かつ前記任意期間に含まれる所定期間が対象期間として指定された場合に、当該対象期間において当該交換元編成に割り当てられた行路情報である交換元運用計画に基づいて、所定の制約条件違反を発生させることなく当該対象期間で運用割り当てを交換可能な他の列車を交換先候補編成として抽出する制約条件判断処理部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、交換元とする運用（期間および編成）が指定された場合、交換を実施しても制約違反が発生しない運用を抽出することとしたので、制約条件を満たす編成の運用交換を容易に行うことができるようになり、作業効率を向上させることができるとともに利用者の作業負荷を軽減できる。

図１は、車両運用計画作成装置の画面表示の一例を示す図である。 図２は、車両運用計画作成装置の画面表示の一例を示す図である。 図３は、車両運用計画の編集作業画面の一例を示す図である。 図４は、実施の形態１の車両運用計画作成装置の構成例を示すブロック図である。 図５は、実施の形態１の車両運用計画作成装置の動作例を示したフローチャートである。 図６は、実施の形態１の車両運用計画作成装置が交換元編成および交換先編成候補一覧を表示する際の表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態１の車両運用計画作成装置が２つの編成の交換可否について判断する手順の一例を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態２の車両運用計画作成装置が交換元編成および交換先編成候補一覧を表示する際の表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図９は、実施の形態３の車両運用計画作成装置の動作例を示したフローチャートである。 図１０は、実施の形態３の車両運用計画作成装置が交換元編成および交換先編成候補一覧を表示する際の表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかる車両運用計画作成装置および車両運用計画修正方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

ここでまず、各実施の形態で想定する車両運用計画作成装置について説明する。車両運用計画作成装置は、たとえば、運用計画の対象とする各列車の情報（識別情報，存在位置などを含んだ情報）や、列車の運用開始場所（駅や車両基地など）、運用開始時刻、運用終了場所および運用終了時刻などを示す行路情報、列車の点検や清掃作業などに関する情報である作業情報など、車両運用計画を作成するために必要な各種情報を車両運用計画の作成者（利用者）から取得する機能（各種情報を利用者に入力させる機能）を有している。また、車両運用計画の作成開始を指示する所定の操作が利用者により実施された場合には、上記の各種情報に基づいて車両運用計画を自動または手動で作成する機能、および作成済みの車両運用計画を修正する機能を有している。自動作成と手動作成を組み合わせて車両運用計画を作成する機能などを有していてもよい。たとえば、一部の日付、列車について手動で運用計画を行い、残りについては自動で計画する機能を提供するようにしてもよい。車両運用計画とは、鉄道会社が所有している各列車（１つ以上の車両により構成された編成）をいつどこの路線で利用する（運用する）のかを示す情報であり、この情報には、各列車の点検実施日時や点検実施場所の情報、清掃実施日時や清掃実施場所の情報など、通常の運用とは異なる各種作業の情報も含まれている。

つづいて、上記機能を有する車両運用計画作成装置の実施の形態について説明する。

実施の形態１．
図１および図２は、実施の形態１にかかる車両運用計画作成装置の画面表示の一例を示す図である。いずれの図においても、作成済みの車両運用計画、または作成途中の車両運用計画を表示する場合の例を示している。また、表示内容の比較のために、同一内容の車両運用計画を表示させた場合の例を示している。車両運用計画作成装置は、利用者から所定の操作を受け付けた場合に、これらの画面表示を開始する。なお、図１および図２においては、同じ情報を表示している箇所に同一の符号を付している。

図１に示した画面表示は、自動で計画作成された結果を表示する自動作成タブ１０１、利用者が手動で作成した結果を表示する手動作成タブ１０２、制約条件としてあらかじめ行路または検査・作業を入力する条件設定タブ１０３で構成されており、自動や手動での計画作成や制約条件の設定が可能である。また、自動作成タブ１０１や手動作成タブ１０２を選択して作成した車両運用計画は、これらのタブ上において編集（修正）することが可能であるものとする。

図１では手動作成タブ１０２が選択された場合、すなわち手動作成タブ１０２の構成例を示しているが、自動作成タブ１０１の構成も手動作成タブ１０２と同様である。これらの自動作成タブ１０１および手動作成タブ１０２は、左側に車両運用計画表１０４、右側に車両運用順序表１０９が配置されて構成されている。また、右上には、プルダウンメニュー１１５が配置され、下方には、制約違反リスト１１６および自動作成ボタン１１７が配置されている。

車両運用計画表１０４は、行ヘッダに表示する編成番号１０５と、列ヘッダに表示する日付１０６と、編成番号１０５と日付１０６により特定される各セルに表示する行路番号１０７および作業情報１０８と、各行の右端に配置された編成情報１１８とにより構成されている。編成番号１０５は、列車の識別情報であり、行路番号１０７は、行路情報の管理番号である。また、作業情報１０８は、清掃や検査などの作業を示す情報である。編成情報１１８は、各編成（編成番号１０５に対応する列車）の１日当たりの平均走行距離や計画作成期間分における駅滞泊の総数などを示す運用詳細情報である。利用者は、この編成情報１１８を参照しながら手動による運用計画作成作業や編集作業を実施できる。この図１に示した表示形式では、１つのセルの表示領域が小さいため、車両運用計画の作成結果を一度に多く見ることができる。

また、車両運用計画表１０４では、水平スクロールバー１２０および垂直スクロールバー１２１を表示する。これらのスクロールバーは、自動作成タブ１０１と手動作成タブ１０２との間で連動するように構成されている。たとえば、自動作成タブ１０１と手動作成タブ１０２とを切り替えた場合、切り替え元のタブで表示されていたセルと同じセルが切り替え直後に表示される。計画作成期間が長期にわたり、画面上で計画作成期間を表示しきれない場合には水平スクロールバー１２０を表示させるが、このとき、編成情報１１８はスクロールさせることなく常時表示するようにしてもよい。編成情報１１８を常時表示するようにした場合、車両運用計画の作成・編集作業時における編成情報１１８の確認が容易となり効率よく作業を行うことができる。

また、利用者による車両運用計画表１０４の編集作業において所定の操作が実施された場合、車両運用計画作成装置は、編集コンテキストメニュー１１９を表示する。

車両運用順序表１０９は、行路番号１１０、運用開始場所１１１、運用開始時刻１１２、運用終了場所１１３および運用終了時刻１１４により構成され、各行路番号１１０に対して、運用開始場所１１１から運用終了場所１１３までの行路情報を示す。行路番号１１０は、車両運用計画表１０４の各セルで表示されている行路番号１０７に対応する。利用者は、車両運用計画表１０４の各セルに表示された行路番号に対応する行路の詳細を知りたい場合、車両運用順序表１０９の同一行路番号の項を確認することにより知ることができる。また、図示したように、運用開始時刻１１２および運用終了時刻１１４については、運用開始場所１１１または運用終了場所１１３の右側に括弧で表示している。また、車両運用順序表１０９は、垂直スクロールバー１２２を有し、この垂直スクロールバー１２２は、車両運用計画表１０４の水平スクロールバー１２０および垂直スクロールバー１２１と同様に、自動作成タブ１０１と手動作成タブ１０２との間で連動するように構成されている。

プルダウンメニュー１１５は、利用者が図１の画面表示と図２の画面表示を切り替える際に使用され。制約違反リスト１１６は、車両運用計画を手動で作成した場合や車両運用計画の編集を行った場合に、行路番号の出区場所と前日の入区場所の不一致や検査・作業などの制約の違反が発生すると、違反内容を表示する。自動作成ボタン１１７は、自動作成タブ１０１が選択された状態において利用者が車両運用計画の自動作成の開始を指示する場合に使用される。なお、手動作成タブ１０２が選択され、車両運用計画が手動で作成されている最中に自動作成ボタン１１７が誤操作され、自動作成を開始してしまうと問題がある。そのため、手動作成タブ１０２においては自動作成ボタン１１７が押下できない（押下されても自動作成を開始しない）ようにする。手動作成タブ１０２の選択中は自動作成ボタン１１７を表示させないようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、条件設定があらかじめ行われている場合を想定しているので、利用者による条件設定操作で利用される条件設定タブ１０３の詳細構成については説明を省略する。

一方、図２に示した画面表示は、図１に示した画面表示の車両運用計画表１０４および車両運用順序表１０９を車両運用計画表１０４ａおよび車両運用順序表１０９ａに置き換えたものである。車両運用計画表１０４ａは、車両運用計画表１０４の各セルにおいて、運用開始時刻２０１、運用終了時刻２０２、棒ダイヤ２０３、運用開始場所２０４および運用終了場所２０５をさらに表示するように構成したものである。車両運用順序表１０９ａは、車両運用順序表１０９において、棒ダイヤ２０６をさらに表示するように構成したものである。この表示形式では、図１のセル情報よりも多くの情報が含まれているため、利用者は、各々の編成の作成結果を詳細に見ることができる。また、運用開始時刻２０１から運用終了時刻２０２までの時間軸を示した棒ダイヤ２０３も含まれており、編成（列車）が走行している時間を視覚的に理解することができる。

つづいて、車両運用計画作成装置の動作について説明する。本実施の形態では、車両運用計画を作成する場合の動作（新規作成動作）、および作成済みの車両運用計画を編集する場合の動作（編集動作）について説明する。

（新規作成動作）
車両運用計画を作成する場合、利用者は、図１または図２の画面を表示させ、条件設定タブ１０３を選択して条件設定を行う。条件設定では、計画を行う期間や編成の設定（すなわち車両運用計画表１０４，１０４ａの行ヘッダと列ヘッダの設定）、行路情報の設定、作業予定情報などの制約条件の設定、などを行う。条件設定が終了すると、利用者は、自動作成タブ１０１または手動作成タブ１０２に切り換えて車両運用計画を作成する。

車両運用計画を自動で作成する場合、利用者は自動作成タブ１０１において自動作成ボタン１１７を押下する。この操作を受けると、車両運用計画作成装置は、条件設定タブ１０３を利用して設定された期間および編成を対象として、制約条件違反が発生しないように考慮しつつ運用計画を行う。

車両運用計画を手動で作成する場合、利用者は手動作成タブ１０２において、マウス等の入力デバイスを用いて各編成の運用計画を行う。たとえば、車両運用順序表１０９，１０９ａに表示されている行路情報の１つを選択し、さらに、選択した行路情報を割り当てるセル（車両運用計画表１０４，１０４ａの編成番号１０５と日付１０６で特定されるセル）を選択する。行路情報とその割り当て先のセルの選択は、行路情報のドラッグ・アンド・ドロップ等で行う。なお、行路情報と割り当て先セルの選択操作で制約違反が発生した場合、車両運用計画作成装置は、その旨を制約違反リスト１１６へ表示する。たとえば、休日のみ運用できる行路を平日のセルに割り当てようとした場合や同じ日付のセルに同じ行路を複数割り当てようとした場合、選択したセルの前日または翌日の行路との間で不整合が生じた場合（前日の運用終了場所と運用開始場所が一致しない場合，運用終了場所と翌日の運用開始場所が一致しない場合）などに、制約違反の内容（「この行路を平日に割り当てることはできません」，「同一日に同一行路を２つ以上割り当てることはできません」，「前日の運用終了場所と運用開始場所が一致しません（翌日の運用開始場所と運用終了場所が一致しません）」など）を表示する。

（編集動作）
図１または図２に示した画面表示が行われている状態（作成済みの車両運用計画、または作成途中の車両運用計画が表示されている状態）において、利用者が任意の期間である編成の運用と他の編成の運用を交換する操作を実施した場合、車両運用計画作成装置は、図３に示したような画面（編集作業画面）を表示する。たとえば、利用者が、図１または図２に示したように、編成番号Ｈ０１の４／１〜４／３をマウスで選択し、さらに、右クリックによって編集コンテキストメニュー１１９を起動後に「交換」を選択すると、図３の編集作業画面を表示する。

図３は、車両運用計画の編集作業画面の一例を示す図であり、指定期間の運用を交換する場合の作業画面を示している。

図３に示した編集作業画面は、交換元編成３０１および交換先編成候補一覧３０８で構成されている。交換元編成３０１および交換先編成候補一覧３０８の行ヘッダには編成番号３０２を表示し、列ヘッダには任意に決めた期間（利用者により選択された期間）に含まれる日付３０３を表示する。各セルでは、行路番号３０４、および清掃・検査などの作業情報３０５を表示する。

ここで、車両運用計画作成装置は、交換元編成３０１に交換元１編成分の情報を表示し、交換先編成候補一覧３０８には交換可能な編成の情報をすべて表示する。交換可能な編成の情報を抽出する動作の詳細については後述する。利用者は、交換可能な編成の情報（交換先編成候補一覧３０８に表示された編成の情報）の中から交換したい編成１つを選択できる。また、車両運用計画作成装置は、交換元編成３０１および交換先編成候補一覧３０８の右端に交換前編成情報３０６および交換後編成情報３０７を表示する。交換前編成情報３０６は交換を実施する前の各編成の運用詳細情報であり、交換後編成情報３０７は交換を実施した場合の（実施した後の）各編成の運用詳細情報である。なお、交換元編成３０１の交換後編成情報３０７は、交換したい編成が選択された時点で表示する（表示内容を更新する）。交換先編成候補一覧３０８の交換後編成情報３０７は、交換相手（交換元編成３０１に表示された編成の情報）が１つなので、常に表示する。これにより、利用者は、交換を実施する前に、交換元編成および交換先編成候補における交換前後の１日当たりの平均走行距離や計画作成期間分における駅滞泊の総数などの詳細な情報を把握することができる。図３では、交換先編成候補一覧３０８の１つの行全体を選択するようにした場合の例を示しているが、チェックボタンなどを設けてそこにチェックを入れさせるような画面構成としてもよい。設定ボタン３０９は、表示されている交換元編成の運用と選択した交換先編成の運用を交換する動作の開始を利用者が指示するためのボタンであり、キャンセルボタン３１０は、運用交換機能の中止を指示するためのボタンである。キャンセルボタン３１０が押された場合、図３に示した編集作業画面の表示を終了し、直前の画面表示（図１または図２に示した画面表示）に戻る。

なお、図１および図２に示したように、利用者は、任意の期間を選択した状態において右クリックによって編集コンテキストメニュー１１９を起動させた後、「切り取り」、「コピー」、「貼り付け」または「クリア」を選択することにより、選択内容に応じた編集作業を行うことができる。編集コンテキストメニュー１１９で選択可能な作業は図示したものに限定されない。他の作業を選択できるようにしてもよい。

つづいて、車両運用計画作成装置の構成について説明する。図４は、車両運用計画作成装置の構成例を示すブロック図である。図示したように、車両運用計画作成装置は、行路情報データベース４０１、行路情報選択部４０２、日付情報データベース４０３、作業予定情報データベース４０４、制約条件判断処理部４０５、計画情報データベース４０６、および車両運用計画表示部４０７を備える。

行路情報データベース４０１には、行路情報が登録されている。行路情報選択部４０２は、車両運用計画を作成または修正する動作において、必要な行路情報を行路情報データベース４０１から読み出し、読み出した行路情報に基づいて、車両運用順序表１０９を表示する。また、車両運用順序表１０９で表示している行路の１つが利用者により選択された場合、選択結果を制約条件判断処理部４０５へ通知する。日付情報データベース４０３には、平日のみ運用できる行路が休日に入力されていないかどうか、または休日のみ運用できる行路が平日に入力されていないかどうか等を判断するための日付情報が登録されている。作業予定情報データベース４０４には、列車の点検や清掃などの作業予定情報が登録されている。

制約条件判断処理部４０５は、車両運用計画を作成または修正する動作において、利用者の操作が制約条件違反に該当するかどうか判断する。具体的には、利用者が車両運用順序表１０９内の行路を選択して車両運用計画表１０４のセルに割り当てる操作を実施した場合に、該当セルに行路を割り当てることが可能かどうか判断する。すなわち、日付情報データベース４０３を参照し、平日のみ運用できる行路が休日に割り当てられようとしていないかどうか判断する。また、行路情報データベース４０１を参照し、割り当てようとしている行路の出区場所（運用開始場所）とその前日の入区場所（運用終了場所）が一致しているかどうか判断する。また、作業予定情報データベース４０４を参照し、行路を入力する編成において車両の清掃や検査ができるかどうか（清掃や検査についての制約条件違反が発生しないかどうか）判断する。

計画情報データベース４０６には、車両運用計画表１０４（図１，図２参照）として表示する計画情報が登録されている。この計画情報は、制約条件判断処理部４０５が上記の判断処理を行い、制約条件違反と判断されなかった場合に、判断対象とした行路情報等に基づいて更新される。

車両運用計画表示部４０７は、計画情報データベース４０６に登録された計画情報に基づいて車両運用計画表１０４を画面に表示する。計画情報データベース４０６に登録された計画情報が更新された場合、その旨が車両運用計画表示部４０７に通知され、車両運用計画表示部４０７は、更新後の計画情報に基づいて車両運用計画表１０４の表示を更新する。

また、本実施の形態の車両運用計画作成装置において、制約条件判断処理部４０５は、上記の動作に加えて、さらに、利用者が任意の期間においてある編成の運用と他の編成の運用を交換する目的で交換元の編成を選択した場合に、交換先候補の編成（交換可能な編成）を抽出する。すなわち、交換元の編成と交換を実施したとしても制約条件違反が発生しない他の編成を抽出する。この動作の詳細については別途説明する。

つづいて、車両運用計画作成装置の特徴的な動作、具体的には、利用者が任意の期間である編成の運用と他の編成の運用を交換する操作を実行する場合の動作について、図面を参照しながら説明する。

図５は、車両運用計画作成装置の動作例を示したフローチャートであり、より詳細には、ある編成の運用と他の編成の運用を交換する場合の動作例を示している。

ある編成の運用と他の編成の運用を交換する場合、まず、利用者は、図１または図２で示した手動作成タブの画面にて、交換元の編成および期間を選択し（ステップＳ５０１）、編集コンテキストメニュー１１９を起動後に「交換」を選択する（ステップＳ５０２）。この結果、図３に示した編集作業画面が起動し、この編集作業画面には、上記のステップＳ５０１における選択結果である交換元編成３０１と、交換先編成候補一覧３０８とが表示される。なお、交換可能な編成が存在しない場合、交換先編成候補一覧３０８は空欄となる。この状態において、利用者は、交換先編成候補一覧３０８に表示されている編成の中に交換したい編成が存在するかどうか確認する（ステップＳ５０３）。そして、交換したい編成が存在する場合（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、交換したい編成を選択して、設定ボタンを押下する（ステップＳ５０４）。設定ボタンが押下されると、車両運用計画作成装置は図１または図２の手動作成タブの画面表示に戻り、交換元の編成・期間にある行路・作業情報と選択した編成・期間にある行路・作業情報とを交換する（ステップＳ５０５）。なお、交換先編成候補一覧３０８に表示されている編成の中に交換したい編成が存在しない場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、利用者によりキャンセルボタンが押下されることとなり、その結果、車両運用計画作成装置は図１または図２の手動作成タブの画面表示に戻る。この場合にはステップＳ５０４，Ｓ５０５を実行しない。

ここで、図３に示した編集作業画面の交換元編成３０１および交換先編成候補一覧３０８の表示方法について説明する。図６は、車両運用計画作成装置が交換元編成３０１および交換先編成候補一覧３０８を表示する際の表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。

車両運用計画作成装置においては、まず、交換元の編成・期間にある運用・作業情報（編成番号３０２，日付３０３，行路番号３０４，作業情報３０５）を交換元編成一覧に表示し（ステップＳ６０１）、次に、編成名を示す変数ｉを定義して、その変数ｉの値を１に設定する（ステップＳ６０２）。

次に、変数ｉの編成が交換元の編成であるかどうかの確認（ステップＳ６０３）および変数ｉの編成が交換可能な編成かどうかの確認（ステップＳ６０４）を行い、確認の結果、変数ｉの編成が交換元の編成ではなく（ステップＳ６０３：Ｎｏ）、なおかつ交換可能な編成である場合（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、変数ｉの編成・期間にある運用・作業情報（編成番号３０２，日付３０３，行路番号３０４，作業情報３０５）を交換先編成候補一覧３０８に表示（他の運用・作業情報が表示されている場合は追加表示）する（ステップＳ６０５）。そして、変数ｉをインクリメントする（ステップＳ６０６）。一方、変数ｉの編成が交換元の編成である場合（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、および変数ｉの編成が交換可能でない場合（ステップＳ６０４：Ｎｏ）には、ステップＳ６０５を実行せずにステップＳ６０６を実行する。

ステップＳ６０６を実行すると、次に、「変数ｉ≦全編成数」が成り立つかどうか（変数ｉの値が全編成数を超えたかどうか）確認し（ステップＳ６０７）、成り立つ場合（ステップＳ６０７：Ｙｅｓ）、上記ステップＳ６０３〜ステップＳ６０６の処理を再度実行する。一方、上記条件が成り立たない場合（ステップＳ６０７：Ｎｏ）、処理を終了する。すなわち、交換可能な編成かどうかの判定および判定結果に応じた画面表示の更新（ステップＳ６０３〜Ｓ６０５に示した処理）を、すべての編成を対象として実施する。

ここで、上記のステップＳ６０４において編成が交換可能かどうかを判断する方法について説明する。図７は、２つの編成の交換可否について判断する手順の一例を示すフローチャートである。

上記ステップＳ６０４に処理を実行する場合、車両運用計画作成装置においては、制約条件判断処理部４０５（図４参照）が、まず、交換元の編成と変数ｉの編成（判断対象の編成）において、指定期間の初日の運用開始駅（場所）とその前日の運用終了駅（場所）が一致しているかどうかを確認し、一致している場合（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、日付を示す変数ｊを定義して、その変数ｊの値を指定期間の初日に設定する（ステップＳ７０２）。

次に、変数ｉの編成・変数ｊの日において、行路に関する制約条件を満たしているかどうか、および作業に関する制約条件を満たしているかどうかを確認する（ステップＳ７０３，Ｓ７０４）。そして、行路に関する制約条件を満たし（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、かつ作業に関する制約条件を満たす場合（ステップＳ７０４：Ｙｅｓ）、変数ｊをインクリメントし（ステップＳ７０５）、インクリメント後の変数ｊの値について「変数ｊ≦指定した期間の最終日」が成り立つかどうか（変数ｊが指定期間内の日付を示しているかどうか）確認し、成り立つ場合（Ｓ７０６：Ｙｅｓ）、上記ステップＳ７０３〜Ｓ７０６の処理を再度実行する。すなわち、これらのステップＳ７０３〜Ｓ７０６は、変数ｉの編成が指定期間内において、交換の実施に伴って制約条件違反が発生するかどうかを確認する動作を示している。

なお、車両運用計画の作成途中においてある編成の運用と他の編成の運用を交換する操作が実施された場合、交換元の編成および交換元以外の編成の指定期間に行路が設定されていないセル（日付）が含まれる場合がありうる。この場合、行路が設定されていない日付については、上記のステップＳ７０３，Ｓ７０４で制約条件を満たしているものと判断して処理を進める。このように判断しても、交換実施後に行われるはずの行路設定作業（交換時に行路が設定されていなかったセルに行路を割り当てる作業）において制約条件を満たしているかどうか判断されるため、問題とはならない。

ステップＳ７０６で上記条件が成立しないと判断した場合（ステップＳ７０６：Ｎｏ）、交換元の編成と変数ｉの編成において、指定した期間の最終日の運用終了駅とその翌日の運用開始駅が一致しているかどうかを確認し、一致している場合（ステップＳ７０７：Ｙｅｓ）、指定した期間での変数ｉの編成は「交換可能」であると判定し（ステップＳ７０８）、処理を終了する。

一方、交換元の編成と変数ｉの編成において、指定した期間の初日の運用開始駅とその前日の運用終了駅が一致していない場合（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、変数ｉの編成・変数ｊの日において、行路または作業に関する制約条件を満たしていない場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ、またはステップＳ７０４：Ｎｏ）、および交換元の編成と変数ｉの編成において、指定した期間の最終日の運用終了駅とその翌日の運用開始駅が一致していない場合（ステップＳ７０７：Ｎｏ）には、指定した期間での変数ｉの編成は「交換不可能」であると判定し（ステップＳ７０９）、処理を終了する。

このように、本実施の形態の車両運用計画作成装置では、作成済みの車両運用計画または作成途中の車両運用計画を表示している状態において、交換元とする運用（期間および編成）が選択された場合、交換を実施しても制約違反が発生しない運用を抽出し、抽出した運用を交換先候補として表示することとした。また、交換元の運用と交換先候補の運用について、交換の実施前後における編成情報を併せて表示することとした。これにより、利用者は、交換を行っても制約違反が発生しない交換先候補の中から交換相手の運用を選択することができるようになり、２つの編成の運用計画同士を交換する際に、交換に伴って制約違反が発生するかどうかを考慮する必要が無くなる。この結果、制約条件を満たす編成の運用交換を容易に行うことができるようになり、作業効率を向上させることができるとともに利用者の作業負荷を軽減できる。また、作業時間を軽減できる。さらに、実際に交換を行う前に、交換前後の各編成の情報を確認できる。

実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１と異なる計画修正方法（車両運用計画の編集動作）について説明する。画面表示例、装置構成および操作の流れについては、実施の形態１と同様である（図１〜図５参照）。本実施の形態は、原則として、任意の期間（利用者により指定された期間）においてある編成の運用と他の編成の運用を交換する方法であるが、交換先の編成が見つからない場合は、選択した期間を基準にその前日または翌日を含めた期間に拡張して、交換先の編成を見つける方法である。本実施の形態では、実施の形態１の車両運用計画作成装置と共通の動作については説明を省略する。

ここで、本実施の形態の車両運用計画作成装置が編集作業画面（図３参照）の交換元編成３０１および交換先編成候補一覧３０８を表示する際の動作手順について説明する。図８は、実施の形態２の車両運用計画作成装置が交換元編成３０１および交換先編成候補一覧３０８を表示する際の表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、実施の形態１の車両運用計画作成装置による表示処理の流れ（図６参照）と同じ処理には同じステップ番号を付している。図６と同じステップ番号の処理については説明を省略する。

車両運用計画作成装置は、図８に示したステップＳ６０１〜Ｓ６０７の処理が終了すると、交換可能な編成があるかどうか、すなわち、ステップＳ６０１〜Ｓ６０７の処理で交換先候補となりうる編成が少なくとも１つ見つかったかどうか確認する（ステップＳ８０１）。交換可能な編成がある場合（ステップＳ８０１：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

一方、交換可能な編成がない場合（ステップＳ８０１：Ｎｏ）、指定期間の日数が奇数かどうかを判断し、奇数の場合（ステップＳ８０２：Ｙｅｓ）、指定期間とその期間初日の前日を新たな指定期間に設定し（ステップＳ８０３）、この新たな指定期間を対象としてステップＳ６０１〜Ｓ６０７を実行して交換可能な編成を探索する。これに対して、指定期間の日数が奇数でない場合には（ステップＳ８０２：Ｎｏ）、指定期間とその期間最終日の翌日を新たな指定期間に設定し（ステップＳ８１１）、この新たな指定期間を対象としてステップＳ６０１〜Ｓ６０７を実行して交換可能な編成を探索する。以上の処理を交換可能な編成が見つかるまで繰り返し実行する。このように、本実施の形態では、交換可能な編成が見つかるまで、指定期間を前後に拡張して更新し（新たな指定期間として設定し）更新後の指定期間において交換可能な編成を探索する。

なお、ステップＳ６０４における交換可能かどうかの判断方法は、実施の形態１と同様である。

また、指定期間が最大となるまで更新しても交換可能な編成が見つからない場合には、その時点で処理を終了する。また、ステップＳ８０２の判定条件を逆にしてもよい（日数が奇数の場合にステップＳ８０４を実行するようにしてもよい）。また、指定期間が前方（指定期間の初日の前日）または後方（指定期間の最終日の翌日）のいずれか一方にしか拡張できない状態となった場合には、ステップＳ８０２の判定結果に関係なく拡張可能な方向に指定期間を拡張してステップＳ６０１〜Ｓ６０７の処理を実行する。

このように、本実施の形態の車両運用計画作成装置は、利用者により指定された期間において交換可能な編成が見つからない場合、期間を１日ずつ、前後に拡張しながら、拡張後の新期間において交換可能な編成が見つかるまで、実施の形態１で示した交換先候補（交換可能な編成）の探索処理を継続することとした。これにより、実施の形態１と同様に、制約条件を満たす交換可能な編成の運用交換を容易に行うことができる。さらに、交換可能な編成を見つけられる可能性を高めることができ、かつ当初作成した計画内容との差分を可能な限り小さくすることができる。

実施の形態３．
実施の形態３では、実施の形態１と異なる計画修正方法（車両運用計画の編集動作）について説明する。画面表示例および装置構成については、実施の形態１と同様である（図１〜図４参照）。本実施の形態は、原則として、任意の期間においてある編成の運用と他の編成の運用を交換する方法であるが、交換先の編成が見つからない場合は、選択した期間をさらに区切った上で、交換先の編成を見つける方法である。本実施の形態では、実施の形態１の車両運用計画作成装置と共通の動作については説明を省略する。

図９は、実施の形態３の車両運用計画作成装置の動作例を示したフローチャートであり、ある編成の運用と他の編成の運用を交換する場合の動作例を示している。

ある編成の運用と他の編成の運用を交換する場合、まず、実施の形態１の図５に示したステップＳ５０１，Ｓ５０２と同様に、利用者は、図１または図２で示した手動作成タブの画面にて、交換元の編成および期間の選択と、編集コンテキストメニュー１１９における「交換」の選択を行う（ステップＳ９０１，Ｓ９０２）。この結果、車両運用計画作成装置は、図３に示した編集作業画面を起動し、またこのとき、ステップＳ９０１で指定された期間において、規定された編成と交換が可能な編成の探索を行い、交換可能な編成がある（見つかった）場合には（ステップＳ９０３：Ｙｅｓ）、見つかった編成を編集作業画面の交換先候補一覧３０８へ表示する。利用者は、交換先候補一覧３０８を確認し、交換したい編成が存在する場合（ステップＳ９０６：Ｙｅｓ）、交換したい編成を選択して、設定ボタンを押下する（ステップＳ９０７）。設定ボタンが押下されると、車両運用計画作成装置は、交換元の編成・期間にある行路・作業情報と選択した編成・期間にある行路・作業情報とを交換する（ステップＳ９０８）。さらに、上記ステップＳ９０１で最初に指定された交換元の編成において、まだ交換が完了していない期間があるかどうか確認し、なければ（ステップＳ９１０：Ｎｏ）、図１または図２の手動作成タブの画面表示に戻り、交換元の編成・期間にある行路・作業情報と選択した編成・期間にある行路・作業情報とを交換し、動作を終了する。

一方、交換が完了していない期間がある場合（ステップＳ９１０：Ｙｅｓ）、交換が完了していない期間を新たな指定期間に設定し、この新たな指定期間内において交換可能な編成を探索する（図６，図７に示した処理と同様の処理を実行する）（ステップＳ９１１）。そして、ステップＳ９０３に戻って動作を継続する。

また、ステップＳ９０３において指定期間に交換可能な編成がないと判断した場合（ステップＳ９０３：Ｎｏ）、指定期間が２日以上かどうかを確認し（ステップＳ９０４）、２日以上であれば（ステップＳ９０４：Ｙｅｓ）、それまでの指定期間を初日と残りの期間に分割し、初日を新たな指定期間に設定して交換可能な編成を探索する（初日において交換可能な編成を探索する）（ステップＳ９０５）。そして、ステップＳ９０３に戻って動作を継続する。なお、分割後の残りの期間については、初日において交換可能な編成が見つかり、かつ交換操作が実施された場合に、ステップＳ９１１で新たな指定期間に設定され、この期間において交換可能な編成の探索処理が実行されることとなる。

利用者がステップＳ９０６で交換したい編成がないと判断した場合（ステップＳ９０６：Ｎｏ）、利用者によりキャンセルボタンが押下される（ステップＳ９０９）。この場合、車両運用計画作成装置は図１または図２の手動作成タブの画面表示に戻る。また、ステップＳ９０４で指定期間が２日以上ではないと判断した場合（ステップＳ９０４：Ｎｏ）、交換先編成候補一覧３０８（図１，図２参照）は空欄となり、この場合にも、利用者によりキャンセルボタンが押下され（ステップＳ９０９）、図１または図２の手動作成タブの画面表示に戻る。

ここで、本実施の形態の車両運用計画作成装置における編集作業画面（図３参照）の交換元編成３０１および交換先編成候補一覧３０８の表示方法について説明する。図１０は、実施の形態３の車両運用計画作成装置が交換元編成３０１および交換先編成候補一覧３０８を表示する際の表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、実施の形態１の車両運用計画作成装置による表示処理の流れ（図６参照）と同じ処理には同じステップ番号を付している。図６と同じステップ番号が付された処理については説明を省略する。

車両運用計画作成装置は、図１０に示したステップＳ６０１〜Ｓ６０７の処理が終了すると、交換可能な編成があるかどうか、すなわち、ステップＳ６０１〜Ｓ６０７の処理において、交換先候補の編成が少なくとも１つ見つかったかどうか確認する（ステップＳ１００１）。交換可能な編成がある場合（ステップＳ１００１：Ｙｅｓ）、処理を終了する。この場合、見つかった編成（交換可能な編成）を交換先編成候補一覧３０８に表示する。

一方、交換可能な編成がない場合（ステップＳ１００１：Ｎｏ）、現時点での指定期間の日数が１日かどうかを判断し、１日の場合（ステップＳ１００２：Ｙｅｓ）、交換可能な編成の探索処理を終了することに決定し、その旨を表示して処理を終了する（ステップＳ１００３）。たとえば、「交換可能な編成がないため、交換できない」旨のメッセージを表示する。これに対して、現時点での指定期間の日数が２日以上の場合（ステップＳ１００２：Ｎｏ）、指定期間をその時点の指定期間の初日に設定し（ステップＳ１００４）、指定期間を変更した上で交換可能な編成の探索動作を継続する旨を表示する（ステップＳ１００５）。たとえば、「交換可能な編成が見つからなかったため、指定されている期間の初日のみで交換可能な編成を探索します」という内容のメッセージを表示する。そして、設定変更後の新たな指定期間を対象として、ステップＳ６０１〜Ｓ６０７を再度実行する。

なお、ステップＳ６０４における交換可能かどうかの判断方法は、実施の形態１と同様である（図７参照）。

このように、本実施の形態の車両運用計画作成装置は、利用者により指定された期間において交換可能な編成が見つからない場合、指定期間を初日と残りの期間に分割し、分割後のそれぞれの期間（初日と残りの期間）において交換可能な編成を探索することとした。また、分割後の初日において交換可能な編成が見つかり、なおかつ残りの期間においては交換可能な編成が見つからない場合、この残りの期間を更に分割可能であれば（２日以上であれば）、その初日と残りの期間に分割し、同様の探索動作を継続することとした。これにより、実施の形態１と同様に、制約条件を満たす交換可能な編成の運用交換を容易に行うことができる。さらに、制約条件を完全に満たす交換可能な編成が見つからない場合でも、部分的に制約条件を満たす編成と交換することが可能となる。

以上のように、本発明にかかる車両運用計画作成装置および車両運用計画修正方法は、列車の行路情報や作業予定情報などを表す車両運用計画表の作成作業や編集作業に有用である。

１０１ 自動作成タブ
１０２ 手動作成タブ
１０３ 条件設定タブ
１０４，１０４ａ 車両運用計画表
１０５，３０２ 編成番号
１０６，３０３ 日付
１０７，１１０，３０４ 行路番号
１０８，３０５ 作業情報
１０９，１０９ａ 車両運用順序表
１１１，２０４ 運用開始場所
１１２，２０１ 運用開始時刻
１１３，２０５ 運用終了場所
１１４，２０２ 運用終了時刻
１１５ プルダウンメニュー
１１６ 制約違反リスト
１１７ 自動作成ボタン
１１８ 編成情報
１１９ 編集コンテキストメニュー
１２０ 水平スクロールバー
１２１，１２２ 垂直スクロールバー
２０３，２０６ 棒ダイヤ
３０１ 交換元編成
３０６ 交換前編成情報
３０７ 交換後編成情報
３０８ 交換先編成候補一覧
３０９ 設定ボタン
３１０ キャンセルボタン
４０１ 行路情報データベース
４０２ 行路情報選択部
４０３ 日付情報データベース
４０４ 作業予定情報データベース
４０５ 制約条件判断処理部
４０６ 計画情報データベース
４０７ 車両運用計画表示部

Claims (14)

1. 任意期間における列車の運行経路および運行時刻を示した行路情報に対して運用する列車が割り当てられた車両運用計画を作成する車両運用計画作成装置であって、
   前記車両運用計画を表示して利用者に確認させる車両運用計画表示部と、
   前記車両運用計画に割り当てられた列車の中の１つが交換元編成として指定され、かつ前記任意期間に含まれる所定期間が対象期間として指定された場合に、当該対象期間において当該交換元編成に割り当てられた行路情報である交換元運用計画に基づいて、所定の制約条件違反を発生させることなく当該対象期間で運用割り当てを交換可能な他の列車を交換先候補編成として抽出する制約条件判断処理部と、
   を備え、
   前記交換元運用計画と、前記対象期間において前記交換先候補編成に割り当てられた行路情報である交換先候補運用計画とを同一画面上に表示し、
   前記交換元運用計画および前記交換先候補運用計画の表示画面においては、交換元運用計画と交換先候補運用計画の交換を実施する前の各編成の１日あたりの平均走行距離および前記任意期間における駅停泊数を示す運用詳細情報と、交換を実施した後の各編成の運用詳細情報とを併せて表示する
   ことを特徴とする車両運用計画作成装置。
2. 前記制約条件判断処理部は、
   前記対象期間においてある列車が前記交換先候補編成に該当するかどうかを判断する際、前記対象期間の各日において、当該列車に割り当てられた行路情報により示される行路が前記制約条件を満たし、なおかつ、前記対象期間の初日の運用開始場所とその前日の運用終了場所が一致し、さらに、前記対象期間の最終日の運用終了場所とその翌日の運用開始場所が一致している場合に、当該列車が前記交換先候補編成に該当すると判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両運用計画作成装置。
3. 前記制約条件判断処理部は、
   前記対象期間における他の列車すべてが前記交換先候補編成に該当しないと判断した場合、前記対象期間を拡張して新たな対象期間を設定し、当該設定した新たな対象期間において前記交換先候補編成を抽出する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両運用計画作成装置。
4. 前記制約条件判断処理部は、
   前記新たな対象期間を設定して前記交換先候補編成を抽出する処理を、少なくとも１つの交換先候補編成が見つかるまで繰り返し実行することとし、
   また、前記新たな対象期間を設定する場合、利用者により最初に指定された期間を中心として、前後に１日ずつ拡張していく
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両運用計画作成装置。
5. 前記制約条件判断処理部は、
   前記対象期間における他の列車すべてが前記交換先候補編成に該当しないと判断した場合、前記対象期間を分割し、得られた各期間それぞれを新たな対象期間として設定し、当該設定した新たな対象期間それぞれにおいて前記交換先候補編成を抽出する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両運用計画作成装置。
6. 前記制約条件判断処理部は、
   前記対象期間を分割する場合、対象期間の初日と残りの期間に分割する
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両運用計画作成装置。
7. 前記制約条件判断処理部は、
   前記初日において交換先候補編成が見つかり、なおかつ前記残りの期間においては交換先候補編成が見つからない場合に、当該残りの期間が２日以上であれば、この残りの期間をさらに初日と残りの期間に分割し、当該分割後のそれぞれの期間において交換先候補編成の抽出処理を実行する
   ことを特徴とする請求項６に記載の車両運用計画作成装置。
8. 列車の運行経路および運行時刻を示した行路情報に対して運用する列車が割り当てられた車両運用計画を作成する車両運用計画作成装置が、車両運用計画を利用者により実行された操作に従って修正する場合の車両運用計画修正方法であって、
   車両運用計画の作成対象期間内の所定期間が対象期間として指定され、かつ車両運用計画に割り当てられた列車の中の１つが交換元編成として指定された場合に、指定された対象期間および交換元編成の情報を取得する交換元編成情報取得ステップと、
   前記対象期間において、前記交換元編成に割り当てられている行路情報である交換元運用計画に基づき、所定の制約条件違反を発生させることなく当該指定された期間で運用割り当てを交換可能な列車を交換先候補編成として抽出する交換先候補抽出ステップと、
   前記交換元運用計画と、前記対象期間において前記交換先候補編成に割り当てられた行路情報である交換先候補運用計画とを同一画面上に表示し、交換先候補運用計画の中の１つを利用者に選択させて選択結果の情報を取得する交換先選択ステップと、
   前記交換先選択ステップで取得した情報に従って車両運用計画を修正する修正ステップと、
   を含み、
   前記交換元運用計画および前記交換先候補運用計画の表示画面においては、交換元運用計画と交換先候補運用計画の交換を実施する前の各編成の１日あたりの平均走行距離および前記指定された期間における駅停泊数を示す運用詳細情報と、交換を実施した後の各編成の運用詳細情報とを併せて表示する
   ことを特徴とする車両運用計画修正方法。
9. 前記交換先候補抽出ステップでは、
   前記指定された期間においてある列車が前記交換先候補編成に該当するかどうかを判断する際、前記指定された期間の各日において、当該列車に割り当てられた行路情報により示される行路が前記制約条件を満たし、なおかつ、前記指定された期間の初日の運用開始場所とその前日の運用終了場所が一致し、さらに、前記指定された期間の最終日の運用終了場所とその翌日の運用開始場所が一致している場合に、当該列車が前記交換先候補編成に該当すると判断する
   ことを特徴とする請求項８に記載の車両運用計画修正方法。
10. 前記交換先候補抽出ステップで交換先候補編成が抽出できなかった場合、
    前記指定された期間を拡張して新たな期間を設定し、当該設定した新たな期間を対象として前記交換先候補抽出ステップを再度実行する
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の車両運用計画修正方法。
11. 前記交換先候補抽出ステップで交換先候補編成が抽出できなかった場合に新たな期間を設定し、設定した新たな期間を対象として前記交換先候補抽出ステップを実行する処理を、少なくとも１つの交換先候補編成が見つかるまで繰り返し実行することとし、
    また、前記新たな期間を設定する場合、利用者により最初に指定された期間を中心として、前後に１日ずつ拡張していく
    ことを特徴とする請求項１０に記載の車両運用計画修正方法。
12. 前記交換先候補抽出ステップで交換先候補編成が抽出できなかった場合、
    前記指定された期間を分割し、得られた各期間それぞれを新たな期間として設定し、当該設定した新たな期間それぞれを対象として前記交換先候補抽出ステップを再度実行する
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の車両運用計画修正方法。
13. 前記指定された期間を分割する場合、対象期間の初日と残りの期間に分割する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の車両運用計画修正方法。
14. 前記初日を対象として実行した交換先候補抽出ステップにおいて交換先候補編成が見つかり、なおかつ前記残りの期間を対象として実行した交換先候補抽出ステップにおいては交換先候補編成が見つからない場合、当該残りの期間が２日以上であれば、この残りの期間をさらに初日と残りの期間に分割し、当該分割後のそれぞれの期間を対象として前記交換先候補抽出ステップを実行する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の車両運用計画修正方法。

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