JP7481903B2 - 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本実施形態は、情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びコンピュータプログラムに関する。

複数の移動体を同時走行させる場合、移動体間の衝突、渋滞などにより、システム全体として非効率である。複数の移動体を効率的に走行させる経路を作成する方法が求められている。

特許第２９５３２８２号公報 特許第３３６４０２１号公報 特許第１９９４９４０号公報 米国特許７８７３４６９号明細書 米国特許７９２０９６２号明細書 米国特許８０６８９７８号明細書

S. Yin and J. Xin, "Path Planning of Multiple AGVs Using a Time-space Network Model," 2019 34rd Youth Academic Annual Conference of Chinese Association of Automation (YAC), Jinzhou, China, 2019, pp. 73-78.

本発明の実施形態は、移動体を効率的に走行させる経路を作成する情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びコンピュータプログラムを提供する。

本実施形態に係る情報処理装置は、複数の走行路を含む走行路ネットワークにおいて第１経路に含まれる前記走行路を第１移動体が走行するタイミングに基づき、前記複数の走行路の重みを決定する重み決定部と、前記複数の走行路の前記重みに基づいて、前記走行路ネットワークにおいて第２移動体が移動する第２経路を作成する経路作成部と、を備える。

第１実施形態に係る運行計画システムの構成の一例を示す図。 走行路ネットワークの一例を示した模式図。 図２に示した走行路ネットワークに基づき生成された走行路構造情報の一例を示す図。 時系列ネットワーク生成部により生成された複数の時系列ネットワークの一例を示す図。 移動体より前に他の移動体について作成された走行計画を走行路構造情報に展開した例を示す図。 他の移動体が走行する範囲を示した時系列ネットワークの例を示す図。 移動体が到達し得る範囲の情報を設定した走行可能ネットワークの例を示す図。 移動体が到達し得る範囲内のアークの重みを取得する例を模式的に示す図。 移動体に対して作成された経路の例を示す図。 時系列ネットワーク生成部により生成された複数の時系列ネットワークを示す図。 移動体が到達し得る範囲に含まれるアークの重みを取得する例を示す図。 移動体に対して作成された経路の例を示す図。 本実施形態に係る運行計画装置の動作の一例のフローチャート。 第２実施形態に係る運行計画システムの構成の一例を示す図。 各時間に対応する初期状態の時系列ネットワークの例を示す図。 図１５の時系列ネットワークに基づき作成した移動体の経路を示す図。 図１５の時系列ネットワークに基づき作成した他の移動体の経路を示す図。 第３実施形態に係る運行計画システムの構成の一例を示す図。 第４実施形態に係る運行計画システムの構成の一例を示す図。 第５実施形態に係る運行計画システムの構成の一例を示す図。 第６実施形態の運行計画システムのブロック図。 第２～第５実施形態を組み合わせた運行計画システムのブロック図。 第２～第６実施形態を組み合わせた運行計画システムのブロック図。 実施形態に係る情報処理装置のハードウェアブロック図。

本実施形態の技術的背景について説明する。近年、多品種少量生産の一般化に伴い、生産工程における柔軟性を生み出すことが必要となってきている。例えば、生産ラインの各工程をモジュール化し、自由に組み替えて、工程間をＡＧＶ（無人搬送車）で搬送させることが行われている。また、作業用のアーム付の移動ロボットを複数の作業場所を移動させながら作業させることが行われている。

また、物流現場の深刻な人手不足を背景として、ネット通販などの物流センターでは、省人化する取り組みが加速している。例えば、ＡＧＶや自動走行フォークリフトと、ピッキングロボットとを組み合わせることなどで、この問題に対応する方法などがある。

さらに、自動車の自動走行技術の進歩に伴い、無人の状態で自動車群を駐車場で自動走行させ、駐車させる自動バレーパーキングが、実用段階に達している。また、工事現場や採掘場等で遠隔操縦された無人の建機移動体を走行させるなどの試みも実用段階に達している。

自らの位置を同定しながら走行する自律走行タイプの移動体は、移動時刻等による厳密な走行管理が困難であり、自由平面上の走行で任意の場所で予期せぬ双方向の移動が発生する場合もある。走行路の構造によってはデッドロックに陥る可能性もある。

狭いエリア内で多数の自動走行移動体の移動を効率的に制御するため、衝突やデッドロックといった移動体同士の競合を回避することが必要である。これまで、双方向に同時走行可能な複線の走行路、複数の一方向ループ、及び格子状などの専用の走行路や、走行スペースを予め設置することで、これに対処しているのが一般であった。

このような専用の走行路等を用いることを前提に、ある関連技術では、全ての移動体の経路で同一走行路の逆方向の移動が発生しないように計画を策定している。しかしながら、作業者も使用する既存通路を流用して段階的な導入を進める場合には、同一の走行路で双方向の移動が発生せざるを得ない形状の走行路を利用すること、又は安全等の理由等で予め双方向の移動が発生する経路を指定することがある。このような場合にも、汎用的に運行計画を立案することが可能なシステムが必要となる。上述の関連技術では、この条件での適用は困難である。

また、別の関連技術として、一台ずつ移動体の走行計画を決定（移動体を予約）し、先に予約した移動体と逆方向走行が生じないように、次の移動体の走行計画を決定するものがある。この関連技術では、移動体の予約順序に走行効率が大きく左右されて、全体の効率が悪化するという問題があった。

また、専用の走行路等を用いることは、工事コストがかかり、利用開始後の走行路レイアウトの段階的な変更も容易ではないという問題がある。

このような問題を解消する技術として、衝突やデッドロックといった移動体同士の競合が発生するかを予測し、競合が予測される場合は、競合が生じないよういずれかの移動体を待たせるような計画を作成する方法があった。この方法では、複数の移動体が同じノード（走行路の交差部）の手前で長時間待ってしまうことがあり、全体の効率が悪化する問題があった

また、各時間帯に各移動体がどこにいるかを時系列ネットワークと呼ばれるネットワークで表現し、複数の移動体が同じ時間帯に同じ場所にいることが生じないように、走行計画を決定する方法がある。この方法では、計画期間を等間隔の時間帯に分割し、各時間帯における複数の移動体の状況をすべて計算して、各移動体の経路の最適化を行う。このため、扱える走行路ネットワークの大きさと計画期間、及び時間帯の粒度に限界がある。一方、複数の移動体について直近の短い期間の走行計画だけを作成すると、複数の移動体がネットワーク上の一部分に集中し、各移動体が動けなくなる計画が生成される可能性がある。

本実施形態は、このようにＡＧＶや移動ロボットなど複数の移動体を走行させる場合に、移動体間の衝突又はデッドロックなどの競合を発生させないように、効率的に走行させることを実現する。本実施形態の移動体は、移動体として自由平面上を自ら位置を同定しながら走行する自律走行タイプの移動体でも、予め敷設されたレールやガイドテープなど専用の走行路上を走行する非自律走行タイプの移動体でも可能である。以下、本実施形態について詳細に説明する。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る運行計画システムの構成の一例を示す。図１の運行計画システム１は、情報処理装置である運行計画装置１０と、運行管理装置２００とを備える。運行計画装置１０は、移動体３０３＿１～３０３Ｎの走行計画を作成し、作成した走行計画に基づき、移動体３０３＿１～３０３Ｎの走行を制御する。移動体３０３＿１～３０３Ｎは、ＡＧＶ（無人搬送車：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、自律型の移動ロボット、自動走行の車両（例えば自動走行車）などの、自動で移動可能な移動体である。移動体３０３＿１～３０３Ｎのうち任意の移動体を移動体３０３と記載する。

移動体３０３は、移動体が走行可能な複数の走行路を含む走行路ネットワークを走行する。走行路ネットワークは、複数の走行路が互いに結合された構成を有する。走行路同士の結合部は、走行路の交差部に相当し、移動体は交差部で別の走行路に移動することができる。交差部に結合されない走行路の端部は行き止まりとなる。走行路ネットワークの具体例は後述する図２を用いて説明する。走行路ネットワークは、例えば、工場内、倉庫内、施設敷地内などのエリアに配置される。移動体３０３は、一例として蓄電池（バッテリー）を搭載し、バッテリーに蓄積された電力を用いて走行および動作する。移動体は、前方向に移動可能であり、さらに後方向に移動可能でもよい。移動体はステアリング走行でも良いし、前後を反転するように回転可能であってもよい。また、移動体は、斜め方向など、前後以外の方向に移動できてもよい。

走行路ネットワークには、移動体３０３の状態を検知するセンサ４０１＿１～４０１＿Ｍと、移動体３０３と通信可能な通信装置５０１＿１～５０１Ｋとが配置されている。センサ４０１＿１～４０１＿Ｍのうち任意のセンサをセンサ４０１と記載する。通信装置５０１＿１～５０１Ｋのうち任意の通信装置を通信装置５０１と記載する。センサ４０１及び通信装置５０１は、走行路に沿った位置、走行路の端部、走行路同士が交差する地点（交差部）など、任意の箇所に配置されている。

図２は、走行路ネットワークの一例を示した模式図である。図２において、○は走行路同士が交差する地点（交差部）又は走行路の端部を表し、〇の中の番号は交差部又は端部の識別子である。〇同士を結ぶ直線は、２つの交差部間を移動体が走行可能な走行路を表す。交差部６及び交差部７間、交差部４及び交差部１０間、交差部２５及び交差部２６間をそれぞれ移動体が矢印の方向に走行している。

図２の例では、個々の走行路は直線の形状であるが、走行路は曲線の形状でもよいし、直線と曲線の組み合わせた形状でもよい。走行路は一例としてガイドテープにより構成される。または、走行路上の要所にマーカーを配置して走行路を決定する方法や、移動体自身が自己位置を検知して仮想的な走行路を同定する方法など、様々な方法がある。

走行路には、走行可能な移動体の台数（例えば車線数）が決められてもよい。例えば１台の場合は、走行路を同時に２台の移動体が逆方向に走行できない（すれ違うことができない）、又は同じ方向に２台の移動体が走行する場合に追い抜きができないことを意味する。２台の場合は、２台の移動体が同時に逆方向に走行可能である（すれ違うことができる）、又は追い抜きが可能であることを意味する。本実施形態ではいずれの走行路も可能であるが、同時に２台の移動体がすれ違うことができない又は追い抜きができない走行路を想定して説明を行う。このような走行路で２台の移動体が逆方向に走行すること、又は２台の移動体同士が衝突することは移動体の競合に相当する。移動体が前後に移動可能である場合又は向きを回転可能は、競合が生じても一方が走行路を戻ることで、競合は解消であるが、両移動体とも前方向にしか移動できず回転も不能なときは競合を解消できない。競合を解消できる場合であっても、競合の解消のための時間を要する。このため、各移動体の走行計画では、できるだけ移動体同士の競合が発生しないことが望ましい。

図２のような走行路ネットワークをグラフ表現したものを、走行路構造情報と呼ぶ。走行路構造情報は、交差部又は端部に対してノードを生成し、交差部間の走行路、及び交差部と端部間の走行路に対してアークを生成し、ノード間をアークで結合することによって生成できる。

図３は、図２に示した走行路ネットワークに基づき生成された走行路構造情報の一例を示す。○はノードを表し、○の中の番号はノードの識別子である。ノードの識別子は、ノードに対応する交差部の識別子と同じであるが、対応関係が特定可能な限り、識別子の値が同じである必要はない。

ノードは、ノードＩＤと、ｘ座標と、ｙ座標と、ノード種別（交差部又は端部など）とを含むノード情報を有する。アークは、アークの両端のノードのうちの一方のノードのノードＩＤと、他方のノードのノードＩＤとを含むアーク情報を有する。

走行路構造記憶部１１は、走行路ネットワークに基づき生成された走行路構造情報を記憶している。走行路構造情報は、例えば、複数のノードの座標と、複数のノード間を接続する複数のアークとを含む。

運行計画記憶部１２は、複数の移動体について、出発地点と目的地点とを含む運行計画を記憶している。また出発時刻、経由地点を記憶していてもよい。また、移動体が目的地点へ向かう途中で行うべき作業があるときは、作業の内容及び作業を行う地点の情報を記憶していてもよい。

状態記憶部１３は、各移動体の状態を記憶している。移動体の状態は、移動体の位置、荷物の搭載有無、速度、走行路における移動方向、バッテリー残量など、様々含む。また、移動体の状態は、移動体の標準速度、最大速度、最低速度、サイズ、移動可能な方向などの移動体の仕様情報を含んでいてもよい。移動体の状態は、運行管理装置２００の通信部２０１が移動体と通信することによって取得してもよいし、状態検知部２０２がセンサ４０１及び通信装置５０１の少なくとも一方を介して移動体から取得してもよい。移動体は通信部２０１の通信範囲外に位置している場合に、走行路又は交差部等に配置されたセンサ４０１又は通信装置５０１を介して、運行計画装置１０に移動体の状態を通知できる。

走行計画記憶部１６は、後述する経路計画部１００によって作成される各移動体の走行計画を記憶する。走行計画は、移動体の出発地点、目的地点、途中で経由する地点、及び、各地点を走行するタイミング（到着時刻、出発時刻及び通過時刻の少なくともいずれか１つ）を記憶している。経路計画部１００では、各移動体の経路を作成し、経路に含まれる各ノード（地点）に各地点を走行するタイミング（到着時刻、出発時刻及び通過時刻の少なくともいずれか１つ）等を決定することで、走行計画を作成する。本実施形態は、経路計画部１００が各移動体の経路を作成する処理に特徴の１つを有する。

指令部１４は、各移動体の走行計画に基づいて、各移動体が走行計画に従って走行を行うことを指示する指令を生成する。例えば、各移動体の走行計画に沿って走行することを指示する指令を生成する。指令部１４は、生成された指令を通信部１５に渡す。指令の形式は任意でよいが、例えば走行計画に示される走行路（アーク）を順番に走行することを指示したコマンド列を含む。その他、走行路を移動する速度の指定したコマンド、行うべき作業（例えば走行路に沿って配置された棚への荷物の積み上げ又は棚からの荷物の積み卸しなど）の指定したコマンドなどを含んでもよい。また、指令部１４は、移動体が走行計画の実行前に出発地点に位置していない場合に、出発地点に移動する指令を生成してもよい。また、各移動体に、各移動体の状態を問い合わせる指令を生成してもよい。

通信部１５は、運行管理装置２００と無線又は有線で通信する。運行管理装置２００は、運行計画装置１０と同一の装置に含まれていてもよい。この装置の場合、通信部１５と、運行管理装置２００の通信部２０１とを一体化させてもよい。通信部１５は、移動体に対する指令を運行管理装置２００の通信部２０１に送信する。通信部２０１は、移動体に対する指令を、移動体に無線又は有線で送信する。移動体は、通信部２０１から受信した指令に従って走行する。なお、移動体は、他の移動体と競合した場合に、自律的に競合を解消する動作を行ってもよい。例えば２台の移動体が互いに逆方向に同時に走行できない走行路を同時に逆方向に走行した場合、一方、移動体が逆方向に戻って走行路の入口の脇で待機する動作を行ってもよい。

運行管理装置２００の状態検知部２０２は、センサ４０１及び通信装置５０１の少なくとも一方を介して、移動体の状態を表す情報を取得する。通信部２０１は、状態検知部２０２によって取得された状態を表す情報を通信部１５に送信する。通信部１５は、受信した状態を表す情報を、状態記憶部１３に格納する。例えば、移動体の状態に、移動体のID及びタイムスタンプを付した情報を、状態記憶部１３に格納してもよい。

経路計画部１００は、複数の移動体が走行する経路を作成する。作成した経路に含まれる各ノード（地点）に各地点を走行するタイミング（到着時刻、出発時刻及び通過時刻の少なくともいずれか１つ）等を決定することで、走行計画を作成する。また運行計画に移動体に行わせるべき作業が含まれている場合は、走行計画に移動体が行うべき作業と作業を行うタイミングとを追加してもよい。運行計画に、どの移動体に行わせてもよい作業が存在する場合、作業を実行する場所に最も早く到達する移動体に作業を割り当ててもよい。

経路計画部１００は、時系列ネットワーク生成部１０１、走行可能ネットワーク生成部１０２、経路作成部１０３、重み決定部１０４を備えている。

時系列ネットワーク生成部１０１は、走行計画を作成する対象となる期間を複数の時間（時間帯）に分割し、複数の時間に対応した複数の時系列ネットワークを、走行路構造情報に基づき、生成する。各時間に対応する時系列ネットワークは、一例として走行路構造情報をコピーすることにより生成される。走行計画を作成する対象となる期間の間走行路構造が同一の場合（本実施形態では同一の場合を想定する）、各時間に対応する時系列ネットワークは同じである。生成された時系列ネットワークは、初期状態の時系列ネットワークに対応する。

図４は、時系列ネットワーク生成部１０１により生成された複数の時系列ネットワークの一例を示す。この例では、計画開始時刻から６０秒後までのある移動体（対象となる移動体）の走行計画を作成する場合に、各時間（０から１秒まで、１秒から３秒まで、３秒から１０秒まで、１０秒から６０秒まで）に対して生成された時系列ネットワークを示す。

生成する時系列ネットワークの時間間隔は不均一であり、時刻が遅くなるにしたがって時間間隔の幅が大きくっている。時系列ネットワークの時間間隔はユーザが指定してもよい。ユーザが注目したい時刻を指定して、その前、後又は前後の時間間隔を細かく設定しても良い。また、時系列ネットワークの時間間隔が等間隔であってもよい。図４の例では、時刻が遅くなるにしたがって時間間隔の幅が大きくすることで、時系列ネットワークの総数を抑制し、演算量を低く抑えるようにしている。

図５は、対象となる移動体より前に移動体Ａ、Ｂ、Ｃについて作成された走行計画を走行路構造情報上に展開（グラフ表示）したものである。各移動体の経路と、経路に含まれる各ノードの到着時刻（あるいは通過時刻）が示されている。なお、計画の開始時刻は全ての移動体で共通であるが、各移動体の出発地点からの出発時刻は計画の開始時刻と同じ時刻である必要はない。移動体Ａ、Ｂ、Ｃの走行計画は、対象となる移動体よりも前に経路計画部１００によって作成されている。但し、移動体Ａ、Ｂ、Ｃの走行計画が、本実施形態と異なる方法（例えばユーザが作成する方法）で作成されたものである場合も排除されない。

図５では、移動体Ａの経路の出発地点はノード２、目的地点はノード２８である。同様に、移動体Ｂの経路の出発地点はノード２７、目的地点はノード１である。移動体Ｃの経路の出発地点はノード１０、目的地点はノード９である。

これから経路を作成する対象となる移動体を、移動体Ｄ及び移動体Ｅとする。移動体Ｄの出発地点はノード８、到着地点はノード２１であることが運行計画で決まっているが、移動体Ｄの経路はまだ決まっていない。同様に、移動体Ｅの出発地点はノード１１、到着地点はノード９であることが運行計画で決まっているが、移動体Ｅの経路はまだ決まっていない。

走行可能ネットワーク生成部１０２は、移動体Ａ，Ｂ，Ｃの走行計画（図５参照）を、各時間に対応する時系列ネットワーク（図４参照）上に展開する。移動体Ａ、Ｂ、Ｃ（第１移動体）の走行計画が展開された各時間に対応する時系列ネットワークは、複数の時間において第１移動体が走行する走行路を含む第１情報に対応する。

まず、移動体Ａ～Ｃが、０秒（走行計画の開始時刻）から１秒までの時間に走行（存在）する予定であるアークを計算する。移動体Ａが走行する予定であるアークはアーク（２，３）であり、移動体Ｂが走行する予定であるアークはアーク（２７，２６）であり、移動体Ｃが走行する予定であるアークはアーク（１０，１１）である。計算したアークを示す情報を、０秒から１秒までの時間に対応する時系列ネットワークに設定する。

図６の一番左は、移動体Ａ，Ｂ，Ｃが０秒から１秒までの時間に走行する予定であるアークを示す情報を、０秒から１秒までの時間に対応する時系列ネットワークに設定した例を示す。

図６の左から２番目は、移動体Ａ，Ｂ，Ｃが１秒から３秒までの時間に走行する予定であるアークを示す情報を、１秒から３秒までの時間に対応する時系列ネットワークに設定した例を示す。

図６の左から３番目は、移動体Ａ，Ｂ，Ｃが３秒から１０秒までの時間に走行する予定であるアークを示す情報を、３秒から１０秒までの時間に対応する時系列ネットワークに設定した例を示す。

図６の一番右は、移動体Ａ，Ｂ，Ｃが１０秒から６０秒までの時間に走行する予定であるアークを示す情報を、１０秒から６０秒までの時間に対応する時系列ネットワークに設定した例を示す。

走行可能ネットワーク生成部１０２は、対象となる移動体について、６０秒以内に各時間に対応する時系列ネットワークで到達可能な範囲（存在し得る範囲）を計算する。この際、対象となる移動体は予め定めた方法で決まる速度で移動すると仮定する。例えば、移動体が一定の速度で移動すると仮定してもよいし、走行路の勾配・荷物の有無等で、速度を調整してもよい。走行可能ネットワーク生成部１０２は、対象となる移動体が到達可能な範囲（存在し得る範囲）を示す情報、より詳細には、当該範囲に含まれるアークを示す情報を、各時間に対応する時系列ネットワークに設定する。当該範囲を示す情報が設定された各時系列ネットワークを、対象となる移動体の走行可能ネットワークと呼ぶ。複数の時間に対応する走行可能ネットワークは、複数の時間において対象となる移動体が到達可能な走行路を含む第１情報に対応する。

対象となる移動体を移動体Ｄとして具体的に説明を行う。移動体Ｄがノード８から出発して、６０秒以内に、各時系列ネットワーク上に到達し得る（存在し得る範囲）を計算する。

０から１秒までの時間に対応する時系列ネットワークでは、移動体Ｄはノード８に存在するか、あるいはノード８に接続している４つのアークのいずれかに存在し得る。よって、当該４つのアークを示す情報を、０から１秒までの時間に対応する時系列ネットワークに設定する。具体的な計算方法の例としては、走行路ネットワークにおいて、出発地点ノードから各ノードまでの距離をダイクストラ法により算出する。そして、出発地点ノードから、０から１秒に移動体Ｄが到着できるノードを特定する。特定したノード間のアークを移動体Ｄが到達可能なアークとして特定する。

図７の一番左は、０から１秒までの時間に対応する時系列ネットワークに、移動体Ｄの存在し得る範囲の情報を設定した走行可能ネットワークの例を示す。

次に、１秒から３秒までの時間に対応する時系列ネットワークでは、０から１秒の間に存在し得る範囲（範囲１とする）に加えて、ノード８に接続している４つアークから２秒間（１秒から３秒）の間に移動できる範囲（範囲２とする）を特定する。範囲１及び範囲２内のアークに移動体Ｄは存在し得る。具体的な計算方法の例としては、出発地点ノードから、０から３秒までの間に移動体Ｄが到着できるノードを、各ノードまでの距離に基づき特定する。特定したノード間のアークを移動体Ｄが到達可能なアークとして特定する。

図７の左から２番目は、１から３秒までの時間に対応する時系列ネットワークに、移動体Ｄの存在し得る範囲の情報を設定した走行可能ネットワークの例を示す。

同様にして、３秒から１０秒までの時間に対応する時系列ネットワークについても、移動体Ｄが存在し得るアークを特定する。具体的な計算方法の例としては、出発地点ノードから、０から１０秒に移動体Ｄが到着できるノードを、各ノードまでの距離に基づき特定する。特定したノード間のアークを移動体Ｄが到達可能なアークとして特定する。

図７の左から３番目は、３から１０秒までの時間に対応する時系列ネットワークに、移動体Ｄの存在し得る範囲の情報を設定した走行可能ネットワークの例を示す。

１０秒から６０秒までの時間に対応する時系列ネットワークについても同様にして、移動体Ｄが存在し得るアークを特定する。具体的な計算方法の例としては、出発地点ノードから、０から６０秒までの間に移動体Ｄが到着できるノードを、各ノードまでの距離に基づき特定する。特定したノード間のアークを移動体Ｄが到達可能なアークとして特定する。

図７の一番右は、０から６０秒までの時間に対応する時系列ネットワークに、移動体Ｄの存在し得る範囲の情報を設定した走行可能ネットワークの例を示す。

経路作成部１０３は、各時間に対応する走行可能ネットワーク（複数の時間において対象となる移動体が到達可能な走行路を含む第１情報）と、各時間に対応する走行路ネットワークにおける各走行路の重みとに基づき、対象となる移動体の経路（第２経路）を作成する。
具体的には、まず経路作成部１０３は、各時間に対応する走行可能ネットワークにおいて対象となる移動体が到達可能な範囲に含まれるアーク（第１アークと呼ぶ）の重みを取得する。第１アークの重みは、各時間に対応する時系列ネットワークにおいて予め設定されている。具体的には、各時間に対応する複数の時系列ネットワークにおける複数のアークの重みが、重み決定部１０４により移動体Ａ～Ｃの経路作成時に重み決定部１０４により決定（又は更新）されている。一例として移動体Ａ～Ｃの少なくともいずれかの経路に含まれるアークには十分大きな値が決定されており、いずれの経路にも含まれないアークは最小値（例えばゼロ）が決定されている。移動体Ａ～Ｃの経路が運行計画システムとは別の方法で作成されている場合は、任意の方法でアークの重みを設定しておけばよい。

図８に、各時間に対応する走行可能ネットワークにおいて対象となる移動体の到達可能な範囲に含まれるアーク（第１アーク）の重みを取得する例を模式的に示す。各第１アークのうち、移動体Ａ～Ｃの経路に含まれるアークには矢印付きの線（移動体Ａ～Ｃの経路を示す線）が付記されている。移動体Ａ～Ｃの少なくともいずれかの経路に含まれる第１アークは、最小値の重みよりも大きい値を有する。移動体Ａ～Ｃのいずれの経路にも含まれない第１アークの重みは最小値である。各時間に対応する走行可能ネットワークの第１アークに、取得した重みを関連付けたものを、“重み付き走行可能ネットワーク”と呼ぶ。

図８の一番左は、０秒から１秒までの時間に対応する重み付き走行可能ネットワークである。移動体Ａ～Ｃの経路に含まれる第１アークは存在せず、第１アークの重みは全て最小値である。

左から２番目は、１秒から３秒までの時間に対応する重み付き走行可能ネットワークである。移動体Ａ～Ｃの経路に含まれる第１アークは存在せず、第１アークの重みは全て最小値である。

左から３番目は、３秒から１０秒までの時間に対応する重み付き走行可能ネットワークである。第１アークの一部は、移動体Ａ～Ｃの経路に含まれており、当該第１アークの重みは、十分大きい重みである。残りの第１アークの重みは全て最小値である。

一番右は、１０秒から６０秒までの時間に対応する重み付き走行可能ネットワークである。第１アークの一部は、移動体Ａ～Ｃの経路に含まれており、当該第１アークの重みは、十分大きい重みである。残りの第１アークの重みは全て最小値である。

図８から理解できるように、時間に応じて第１アークの重みが変化する。例えば図８の左から３番目では、アーク（３，４）の重みは十分大きな値であるが、図８の左から４番目では、アーク（３，４）の重みは最小値である。

経路作成部１０３は、対象となる移動体について、各時間に対応する重み付き走行可能ネットワークに基づき、出発地点ノードから到達地点ノードまでの経路を作成する。例えば、ダイクストラ方等により重み付き最短経路を探索する。この場合、第１アークの重みを第１アークに対応する走行路の距離で除算することにより、正規化した重みを算出する。出発地点ノードから到達地点ノードまで、正規化した重みの総和が最小又は閾値以下となるアーク（走行路）の組を探索する。出発地点ノードから、探索されたノードと当該ノード間のアークとを通過し、到達地点ノードに至る経路を、対象となる移動体の経路として決定する。ここでは重みを距離で除算したが、例えば重みの値に距離が反映済みの場合は、重みを距離で除算することなく用いてもよい。対象となる移動体は予め定めた方法で決まる速度で移動すると仮定する。この際、移動体が一定速度で移動すると仮定してもよいし、走行路の勾配・荷物の有無等で、速度を調整してもよい。速度で移動した場合に対象となる移動体の経路に含まれる各ノードを走行するタイミング（出発、通過又は到着する時刻）を算出する。対象となる移動体の経路に各ノードを走行するタイミングを付与したものを走行計画として作成する。対象となる移動体について作成した走行計画を、走行計画記憶部１６に格納する。

図９は、経路作成部１０３により対象となる移動体（ここでは移動体Ｄ）に対して作成された経路の例を示す。各時間に対応する走行可能ネットワークに、対象となる移動体について作成された経路の部分に“Ｄ”を付してある。

重み決定部１０４は、移動体Ｄについて作成された経路に含まれる各アークに時間ごとに重みを設定する。例えば、移動体Ｄの経路に含まれる各アークに、重みとして、一律に目的関数（例えばダイクストラ法の目的関数）の最大値に対して十分大きな値を割り当てる。当該アークが既に経路を算出されている別の移動体の経路にも含まれるアークであるときは、当該アークには既に大きな値が割り当てられているため、重みの値を維持してもよい。このように重み決定部１０４は、移動体Ｄの経路に含まれる走行路（アーク）を移動体Ｄが走行するタイミングに基づき、走行路ネットワークにおける複数の走行路の重みを決定する。換言すれば、移動体Ｄが走行路を走行するタイミングに基づき、移動体Ｄの次に経路を作成する対象となる移動体Ｅが移動する走行路を決定するための複数の走行路の重みを決定する。

計画の開始時刻（０秒）に近いほど、大きな値の重みをアークに割り当てるようにしてもよい。時間が経過するにしたがって、重みの値を徐々に減らしてもよい。例えば、直近の時刻では、当該アークに対応する走行路を実際に移動体Ｄが走行する可能性が高いとして目的関数の最大値よりも十分に大きな値を割り当て、他の移動体との競合が起きにくいようにできる。一方、時間が経過するほど、移動体Ｄの走行計画がずれてきたり（例えば走行路に障害物等があったために移動が遅れた場合など）、他の作業が追加される可能性もある。したがって、時間が経過するほど、走行路を実際に移動体Ｄが走行する可能性が低いとして、重みの値を小さくしていく。この結果、重みの値が目的関数の最大値よりも低くなり得る。

このように、直近の時刻では重みの値を大きく、時間の経過に応じて重みの値を減らすことで、遠い将来の計画を正確に立てるよりも、直近で確実に起こりうる競合を減らすことを優先できる。

移動体Ｄについて作成された経路に含まれるアークに重みを設定する例を記載したが、移動体Ｄより前に移動体Ａ～Ｃに対して経路が作成されたときも、同様にして移動体Ａ～Ｃの経路に含まれるアークに重みが設定されている。同じ時間に同じアークを移動する移動体の台数が多いほど、アークに設定する重みの値を大きくしてもよい。移動体の台数に拘わらず、１台でも移動体が走行する走行路であれば、走行路の重みを目的関数の最大値よりも十分大きな値に設定してもよい（前述した説明の例ではこの場合を記載した）。

移動体Ｄに続いて、移動体Ｅについて経路を作成する場合について、時系列ネットワーク生成部１０１、走行可能ネットワーク生成部１０２、経路作成部１０３から出力されるデータの例を、図１０～図１２に示す。

図１０は、時系列ネットワーク生成部１０１により生成された各時間に対応する時系列ネットワークに移動体Ａ～Ｄが走行する予定であるアークを示す情報を設定した例を示す。
図１０の一番左は、移動体Ａ～Ｄが０秒から１秒までの時間に走行する予定であるアークを示す情報を、０秒から１秒までの時間に対応する時系列ネットワークに設定した例を示す（なお移動体Ｄは出発地点ノードＤに存在している）。
図１０の左から２番目は、移動体Ａ～Ｄが１秒から３秒までの時間に走行する予定であるアークを示す情報を、１秒から３秒までの時間に対応する時系列ネットワークに設定した例を示す。
図１０の左から３番目は、移動体Ａ～Ｄが３秒から１０秒までの時間に走行する予定であるアークを示す情報を、３秒から１０秒までの時間に対応する時系列ネットワークに設定した例を示す。
図１０の一番右は、移動体Ａ～Ｄが１０秒から６０秒までの時間に走行する予定であるアークを示す情報を、１０秒から６０秒までの時間に対応する時系列ネットワークに設定した例を示す。

図１１は、各時間に対応する移動体Ｅの重み付き走行可能ネットワークの例を示す。具体的には、図１１は、各時間に対応する走行可能ネットワークにおいて移動体Ｅが到達し得る（存在し得る）範囲を設定し、当該範囲に含まれるアーク（第１アーク）の重みを取得して第１アークに関連付けている（重みの値の図示は省略している）。移動体Ａ～Ｄの少なくともいずれかの経路に含まれる第１アークには、移動体Ａ～Ｄの該当する経路部分を矢印付きの線で付記している。移動体Ａ～Ｄの少なくともいずれかの経路に含まれる第１アークは、十分大きい値を有する。移動体Ａ～Ｄのいずれの経路にも含まれない第１アークの重みは最小値である。一番左は、０秒から１秒までの時間に対応する重み付き走行可能ネットワークである。左から２番目は、１秒から３秒までの時間に対応する重み付き走行可能ネットワークである。左から３番目は、３秒から１０秒までの時間に対応する重み付き走行可能ネットワークである。一番右は、１０秒から６０秒までの時間に対応する重み付き走行可能ネットワークである。

図１２は、経路作成部１０３により対象となる移動体（ここでは移動体Ｅ）に対して作成された経路の例を示す。各時間に対応する走行可能ネットワークに、対象となる移動体Ｅが走行する経路の部分が示されている。移動体Ｅが走行する経路の部分に“Ｅ”が付されている。

上述した説明では移動体Ｄ、Ｅについて経路を作成する場合を例に記載した。移動体Ｄ、Ｅの前に、移動体Ａ、Ｂ、Ｃについて経路を順番に作成する場合に、最初に経路を作成する対象となる移動体Ａの経路を作成する方法について説明を補足する。最初に経路を作成する対象となる移動体Ａの経路は、例えば走行路構造情報において各アークの重みのデフォルト値を、各アークに対応する走行路の長さに応じた値とする。出発地点からから目的地点までの最短経路を、重み総和を最小又は準最小にすることにより求め、求めた最短経路を移動体Ａの経路とする。移動体Ａの経路に含まれる走行路に対応するアークの重みを設定する。設定の方法は、前述した重みの決定方法と同様でよい。これにより、移動体Ａの経路に含まれるアークの重みは、目的関数の最大値より十分大きな値に設定される。あるいは、時間に応じて重みの値が徐々に小さくされてもよい。移動体Ａの経路に含まれないアークはデフォルト値を維持又は、最小値に設定する（前述した説明では、最小値にする場合を記載したが、デフォルト値を維持する場合は、前述した説明でも最小値の代わりにデフォルト値を用いればよい）。移動体Ａの経路及び経路に含まれるアークの重みを設定した後、移動体Ｂ、Ｃについては、それぞれ前述した記載と同様にして、順番に経路を作成すればよい。

図１３は、本実施形態に係る運行計画装置１０の動作の一例のフローチャートである。
ステップＳ１０１において、時系列ネットワーク生成部１０１は、走行計画を作成する対象となる期間を複数の時間に分割し、複数の時間に対応した複数の時系列ネットワークを、走行路構造情報に基づき、生成する。初期状態では、各時間に対応する時系列ネットワークは同じである。生成する時系列ネットワークの時間間隔は一例として不均一である。

ステップＳ１０２において、走行可能ネットワーク生成部１０２は、計画対象となる複数の移動体のうちの１つを選択する（Ｓ１０２）。

ステップＳ１０３において、走行可能ネットワーク生成部１０２は、走行計画が作成済みの他の移動体の走行計画を、各時間に対応する時系列ネットワーク上に展開する。走行可能ネットワーク生成部１０２は、対象となる移動体について、各時間に対応する時系列ネットワーク上に到達可能な範囲（存在し得る範囲）を計算する。対象となる移動体が到達し得る範囲を示す情報、より詳細には、当該範囲に含まれるアークを示す情報を、各時間に対応する時系列ネットワークに設定する。当該範囲を示す情報が設定された各時系列ネットワークは、対象となる移動体の走行可能ネットワークに相当する。

ステップＳ１０４において、経路作成部１０３は、各時間に対応する走行可能ネットワークで対象となる移動体が到達し得る範囲内のアーク（第１アークと呼ぶ）の重みに基づいて、対象となる移動体の経路を作成する。

ステップＳ１０５において、重み決定部１０４は、対象となる移動体について作成された経路に含まれるアークについて重みを更新する。例えば、移動体Ｄの経路に含まれる各アークに、重みとして、一律に目的関数（例えばダイクストラ法の目的関数）の最大値に対して十分大きな数字を割り当てる。当該アークが既に経路を算出されている別の移動体も走行するアークであるときは、既に当該アークには大きな値が割り当てられている。

対象となる移動体を別の移動体に変更して、ステップＳ１０２～Ｓ１０５を繰り返す。

以上、本実施形態によれば、移動体同士の競合を低減可能な複数の移動体の経路を少ない演算量で作成することができる。

（変形例）
第１実施形態では対象となる移動体について、運行計画に出発地点と目的地点が与えられていたが、さらに通過地点が与えられていてもよい。例えば出発地点と目的地点に加えて、通過地点１と通過地点２とが与えられていたとする。この場合、出発地点から通過地点１までの経路を算出し、通過地点１から通過地点２までの経路を算出し、最後の通過地点２から目的地点までの経路を算出すればよい。同様にして、より一般的に、出発地点から、通過地点１～地点Ｎ（Ｎは１以上の整数）を通って目的地点に行く経路を算出できる。

（第２実施形態）
本実施形態では、計画期間中、時間に応じて走行路ネットワークの構造が変更される場合を扱う。例えば計画開始から１５秒後に走行路に荷物が置かれる、走行路に人が入る、走行路のゲートが閉まる、新たな走行路が追加される、走行路が撤去されるなどの理由で、走行路ネットワークに変更が生じることがあり得る。このような場合も、移動体の効率的な走行を可能とする経路及び走行計画を作成することを実現する。

図１４は、第２実施形態に係る運行計画システムの構成の一例を示す。図１の運行計画システムに、走行路変更情報入力部１７が追加されている。走行路変更情報入力部１７は、走行路ネットワークの構造が使用される期間（使用期間）と、当該使用期間で使用される走行路ネットワークの構造を表す情報（走行路構造情報）とを入力する。走行路変更情報入力部１７は、本システムの管理者又は操作者であるユーザからの操作により情報を取得してもよいし、有線又は無線の通信を介して外部の装置から情報を受信してもよい。

走行路構造記憶部１１は、走行路変更情報入力部１７から入力された情報に基づき、複数の使用時間と、複数の走行路構造情報とを互いに対応づけて記憶する。

経路計画部１００は、計画開始時刻からの経過時間に応じて、使用する走行路構造情報を、該当する使用時間の走行路構造情報に変更する（つまり対象となる移動体の重みを決定するベースとなる走行路ネットワークを切り替える）。経路計画部１００における時系列ネットワーク生成部１０１は、使用時間に応じた走行路構造情報に基づき、各時間に対応する初期状態の時系列ネットワークを生成する。他の構成及び動作は、第１実施形態と同様である。

図１５は、各時間に対応する初期状態の時系列ネットワークの例を示す。計画開始時刻から１５秒より前までは第１実施形態と同じであるが、１５秒から変更されている。すなわち走行路構造記憶部１１には、計画開始時刻から１５秒より前までの走行路ネットワークを表す走行路構造情報と、１５秒以降の走行路ネットワークの情報との２つの走行路ネットワークを表す走行路構造情報が記憶されている。１５秒から走行路ネットワークが変更されたため、１５秒から使用する走行路構造情報を切り替え、初期状態の時系列ネットワークを新たに生成している。

具体的には、１０秒～１５秒の初期状態の時系列ネットワークと、１５秒～６０秒の初期状態の時系列ネットワークとを比較すると、１５秒～６０秒の初期状態の時系列ネットワークでは、アーク（２３，２４）、（２４，２５）、（２５，２６）が削除されている。

図１６は、図１５の初期状態の時系列ネットワークに基づき、第１実施形態と同様にして作成した移動体Ｄの経路を示す。移動体Ｄの前に移動体Ａ～Ｃの経路及び走行計画が作成され、その次に移動体Ｄの経路が作成されている。１０秒まではノード８に位置しており、１０秒から１５秒まではアーク（９，１６）を走行し、１５秒から６０秒まではアーク（１６，１７）、（１７，１８）、（１８，１９）、（１９，２０）、（２０，２１）を走行する。移動体Ｄの経路に含まれる各ノードに時刻を関連づけて、移動体Ｄの走行計画として作成する。

図１７は、図１５の初期状態の時系列ネットワークに基づき、第１実施形態と同様にして作成した移動体Ｅの経路を示す。図１６の移動体Ｄの経路及び走行計画が作成された後に、移動体Ｅの経路が作成されている。

図１６及び図１７に示すように、１５秒以降はアーク（２３，２４）、（２４，２５）、（２５，２６）を通らない経路が作成される。

１５秒付近をより細かい時間に分割することも可能である。例えば、１４秒から１５秒の時系列ネットワーク、１５秒から１６秒の時系列ネットワーク、１６秒から６０秒の時系列ネットワークを生成してもよい。これにより、走行路ネットワークの変更時刻前後での移動体同士の競合を、より確実に低減する経路を作成できる。

本実施形態では時間に応じて走行路構造情報を切り替えたが、別の方法として、重み決定部１０４が、時間に応じて走行路ネットワークの変化した箇所に含まれる走行路の重みを更新する方法も可能である。時間に応じて使用が不可になった走行路には十分に大きな重みを設定し、時間に応じて使用が可能になった走行路には最小値を設定する。これによっても走行路構造情報を切り替える場合と同様の効果を得ることができる。

本実施形態によれば、時間の経過に応じて走行路ネットワークの構造が変わる場合でも、各移動体を効率的に走行させる経路を作成できる。

（第３実施形態）
図１８は、第３実施形態に係る運行計画システムの構成の一例を示す。図１４の運行計画システムに、走行路情報出力部１８（第１出力部）が追加されている。走行路情報出力部１８は、第２実施形態のように時間に応じて走行路ネットワークの構造が変更される場合において、時間に応じた走行路ネットワークの構造を含む情報を外部に出力する。具体的には、時系列ネットワーク生成部１０１により生成された各時間に対応する初期状態の時系列ネットワーク（例えば図１５のような各時間に対応する初期状態の時系列ネットワーク）を含む情報を外部に出力する。

出力の形態として、ユーザ又は作業員等の人が視認可能な表示装置の画面に表示してもよい。表示装置は、例えば現場の壁に取り付けられ、多くの人が同時に見えることができるようにしてもよい。また、ユーザの端末等の外部の装置に、有線又は無線の通信を介して、当該情報を送信してもよい。

各時間に対応する初期状態の時系列ネットワークを表示装置に表示することで、走行路ネットワークがどのように変化するのかを容易に把握できる。これにより、例えば、計画対象となる移動体以外の移動体が走行路を使用する場合に、走行路が使用不可になる時刻の付近で当該走行路を使用しないよう注意できる。また、走行路が使用不可になる時刻の付近で人が走行路を歩行しないよう注意できる。計画対象となる移動体以外の移動体が走行路を使用する例として、作業員が移動体に載って移動体をマニュアルで走行させたり、作業員がリモートコントローラを用いて移動体を遠隔操作で走行させたりする場合がある。

（第４実施形態）
図１９は、第４実施形態に係る運行計画システムの構成の一例を示す。図１の運行計画システムに、予約情報入力部１９が追加されている。予約情報入力部１９は、走行路を特定する情報と、計画対象となる移動体以外の移動体が当該走行路を使用時間とを含む予約情報を入力する。使用時間は、例えば開始時刻と終了時刻の組によって表してもよいし、開始時刻と時間長の組によって表してもよい。重み決定部１０４は、予約情報で予約された時間に対応する走行路（アーク）に重み、例えば十分に大きな値を設定する。つまり、予約された時間に、予約された走行路が、計画対象となる移動体以外の移動体に使用されるとして、当該アークに十分に大きな重みを設定する。計画対象となる移動体以外の移動体に走行路が使用される例は、第４実施形態と同様である。重みの決定方法は、第１実施形態でアークに重みを設定する方法と同様でよい。

第４実施形態によれば、計画対象となる移動体以外の移動体が走行路ネットワークを使用する場合にも、対象となる移動体について、効率的な走行を実現する走行計画を簡単に作成できる。

（第５実施形態）
図２０は、第５実施形態に係る運行計画システムの構成の一例を示す。図１の運行計画システムに、走行状況出力部２０（第２出力部）が追加されている。走行状況出力部２０は、時系列ネットワーク生成部１０１により生成された各時間に対応する時系列ネットワークを含む情報を取得し、取得した情報を外部に出力する。

出力の形態として、時系列ネットワーク情報をユーザ又は作業員等の人が視認可能な表示装置の画面に表示してもよい。表示装置は、例えば現場の壁に取り付けられ、多くの人が同時に見えることができるようにしてもよい。また、ユーザの端末等の外部の装置に、有線又は無線の通信を介して、時系列ネットワークの情報を送信してもよい。

時系列ネットワークの情報は、経路計画部１００により対象となる全ての移動体の走行計画を反映させたものでもよいし、一部の移動体の走行計画を反映させたもの（例えば経路計画部１００の処理の途中の時系列ネットワークを含む情報）でもよい。

時系列ネットワーク情報を表示装置に表示することで、移動体が走行路を移動予定の時間帯に、当該走行路の付近に作業等の人が立ち入らないよう、注意を促すことができる。ユーザは、時系列ネットワーク情報を見ることで、各移動体の走行計画を容易に把握できる。

（第６実施形態）
図２１は、第６実施形態の運行計画システムのブロック図である。図1の運行計画システムに、走行計画部３１、更新位置判定部３２及び再計画判定部３３が追加されている。再計画判定部３３は、経路計画部１００で作成され、走行計画記憶部１６に格納された各移動体の走行計画に、再計画の必要があるかを判断する。例えば、走行計画の実行中に移動体同士間に競合が発生するかを判断する。競合が発生する場合は、再計画の必要性があると決定する。また、走行計画の実行中に走行計画を守ることができない移動体が発生した場合（例えば作業の開始時刻に到着が間に合わない移動体が発生した場合）に、再計画の必要性があると決定してもよい。その他、移動体に行わせる新たな作業が発生した場合に、再計画の必要性があると決定してもよい。

走行計画部３１は、再計画判定部３３によって再計画の必要性があると決定された場合に、各移動体の走行計画を再作成（更新）する。走行計画において更新の対象となる部分は、各移動体の走行計画のうちまだ移動体が移動してない経路部分である。

更新位置判定部３２は、各移動体の走行計画を更新する各移動体の位置（更新位置）を決定する。走行計画部３１で更新する対象となる経路部分は、具体的には、更新位置以降の経路部分である。各移動体が運行管理装置２００と通信部２０１を介してリアルタイムに通信できる場合は、更新位置は、任意の位置（例えば移動体の現在位置、あるいは、演算に要する時間を考慮して、一定のマージンを加えた後の時刻における位置など）でよい。また、移動体が通信部２０１を介した通信ができない状況のときは、更新位置は、通信装置５０１を介して通信可能な位置でもよい。更新位置は、走行路ネットワークに含まれる複数のノードのいずれかのノードでもよい。走行計画部３１は、各移動体について各移動体の更新位置を起点とした経路計画を作成する。

走行計画部３１は、各移動体の更新位置以降の経路を、現在の走行計画の経路と同じに維持してもよい。あるいは、走行計画部３１は、経路計画部１００を用いて経路を再決定してもよい。あるいは、走行計画部３１は、複数の移動体が同時に走行路を逆方向に走行する距離が短くなることを評価基準として、経路を再決定してもよい。走行計画部３１は、各移動体の更新位置以降の経路に含まれる各ノードに走行のタイミング（出発、到着、通過の少なくとも１つ）を設定することにより、走行計画を再作成（更新）する。例えば、走行路において移動体同士の競合が発生しないように各移動体の経路に含まれるノードの走行タイミングを決定してもよい。あるいは、各移動体が一定速度で移動すると仮定してノードの走行タイミングを決定してもよい。その他の方法でノードの走行タイミングを決定してもよい。

走行計画部３１は、更新された各移動体の走行計画を走行計画記憶部１６に格納する。指令部１４は、更新後の走行計画に基づき、各移動体の指令を生成する。指令部１４は、各移動体が更新位置にいるときに、各移動体に更新後の走行計画に基づく指令を提供する。

以上、本実施形態によれば、行路で競合が発生する可能性が生じた場合などに、移動体の競合を無くした経路及び走行計画を再作成できる。例えば経路計画部１００の処理では、時間の経過に応じたアークの重みを小さくしたため、時間の経過に従って競合が発生する可能性が高くなり得る。本実施形態では、この場合も、移動体の競合を阻止した走行計画を再作成することができる。

上述した第１実施形態～第６実施形態を任意の２つ以上組み合わせてもよい。この場合、組み合わせた各実施形態における効果を同時に得ることができる。例えば、第２～第５実施形態を組み合わせて図２２の構成の運行計画システムを得ることができる。また、第２～第６実施形態を組み合わせて図２３の構成の運行計画システムを得ることができる。

（ハードウェア構成）
図２４に、各実施形態に係る運行計画装置１０（情報処理装置）のハードウェア構成を示す。運行計画装置１０は、コンピュータ装置６００により構成される。コンピュータ装置６００は、ＣＰＵ６０１と、入力インタフェース６０２と、表示装置６０３と、通信装置６０４と、主記憶装置６０５と、外部記憶装置６０６とを備え、これらはバス６０７により相互に接続されている。

ＣＰＵ（中央演算装置）６０１は、主記憶装置６０５上で、コンピュータプログラムである情報処理プログラムを実行する。情報処理プログラムは、本装置の上述の各機能構成を実現するプログラムのことである。情報処理プログラムは、１つのプログラムではなく、複数のプログラムやスクリプトの組み合わせにより実現されていてもよい。ＣＰＵ６０１が、情報処理プログラムを実行することにより、各機能構成は実現される。

入力インタフェース６０２は、キーボード、マウス、およびタッチパネルなどの入力装置からの操作信号を、本装置に入力するための回路である。入力インタフェース６０２は入力部に対応する。

表示装置６０３は、本装置から出力されるデータを表示する。表示装置６０３は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、ＣＲＴ（ブラウン管）、またはＰＤＰ（プラズマディスプレイ）であるが、これに限られない。コンピュータ装置６００から出力されたデータは、この表示装置６０３に表示することができる。表示装置６０３は出力部に対応する。

通信装置６０４は、本装置が外部装置と無線または有線で通信するための回路である。データは、通信装置６０４を介して外部装置から入力することができる。外部装置から入力したデータを、主記憶装置６０５や外部記憶装置６０６に格納することができる。

主記憶装置６０５は、情報処理プログラム、情報処理プログラムの実行に必要なデータ、および情報処理プログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する。情報処理プログラムは、主記憶装置６０５上で展開され、実行される。主記憶装置６０５は、例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭであるが、これに限られない。図１の各記憶部又はデータベースは、主記憶装置６０５上に構築されてもよい。

外部記憶装置６０６は、情報処理プログラム、情報処理プログラムの実行に必要なデータ、および情報処理プログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する。これらの情報処理プログラムやデータは、情報処理プログラムの実行の際に、主記憶装置６０５に読み出される。外部記憶装置６０６は、例えば、ハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリ、及び磁気テープであるが、これに限られない。図１の各記憶部又はデータベースは、外部記憶装置６０６上に構築されてもよい。

なお、情報処理プログラムは、コンピュータ装置６００に予めインストールされていてもよいし、ＣＤ－ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶されていてもよい。また、情報処理プログラムは、インターネット上にアップロードされていてもよい。

また、本装置は、単一のコンピュータ装置６００により構成されてもよいし、相互に接続された複数のコンピュータ装置６００からなるシステムとして構成されてもよい。

なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１ 運行計画システム
１０ 運行計画装置
１１ 走行路構造記憶部
１２ 運行計画記憶部
１３ 状態記憶部
１４ 指令部
１５ 通信部
１６ 走行計画記憶部
１７ 走行路変更情報入力部
１８ 走行路情報出力部
１９ 予約情報入力部
２０ 走行状況出力部
３１ 走行計画部
３２ 更新位置判定部
３３ 再計画判定部
１００ 経路計画部
１０１ 時系列ネットワーク生成部
１０２ 走行可能ネットワーク生成部
１０３ 経路作成部
１０４ 決定部
２００ 運行管理装置
２０１ 通信部
２０２ 状態検知部
３０３ 移動体
４０１ センサ
５０１ 通信装置
６０１：プロセッサ（ＣＰＵ）
６０２：入力インタフェース
６０３：表示装置
６０４：通信装置
６０５：主記憶装置
６０６：外部記憶装置
６０７：バス
６００：コンピュータ装置

Claims (23)

1. 複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１移動体が移動する第１経路と、前記第１経路に含まれる前記移動路を第１移動体が移動するタイミングとを含む第１計画に基づき、複数の時間帯を含む計画対象期間の開始前に、前記時間帯ごとに、前記移動路ネットワークにおける前記複数の移動路の重みを決定し、前記計画対象期間は、前記第１計画の期間を含み、
   前記時間帯ごとの前記複数の移動路の前記重みに基づいて、前記計画対象期間の開始前に、前記計画対象期間内で第２移動体が移動する前記移動路を含む第２経路を作成する、処理部、
   を備えた情報処理装置。
2. 前記処理部は、前記第１計画に基づき前記複数の時間帯において前記第１移動体が移動する前記移動路を特定して、前記複数の時間帯における前記移動路の重みを決定する、
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記処理部は、前記時間帯ごとに前記第２移動体が到達可能な移動路と、前記時間帯ごとの前記複数の移動路の重みとに基づき、前記第２経路を作成する
   請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記複数の時間帯の長さは、異なる
   請求項２又は３に記載の情報処理装置。
5. 前記複数の時間帯の長さは、時刻が遅くなるほど大きい
   請求項４に記載の情報処理装置。
6. 前記処理部は、前記第２移動体が前記第２経路に含まれる前記移動路を移動するタイミングを決定し、
   前記処理部は、前記第２経路と前記決定されたタイミングに基づいて、前記時間帯ごとの前記移動路の重みを更新する
   請求項１～５のいずれか一項に記載の情報処理装置。
7. 前記移動路ネットワークの構造は時間に応じて変化し、
   前記処理部は、前記時間に応じて、前記重みを決定するためのベースとする前記移動路ネットワークを切り替える
   請求項１～６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
8. 前記移動路ネットワークの構造は時間に応じて変化し、
   前記処理部は、前記時間に応じて、前記移動路ネットワークの変化した箇所に含まれる移動路の重みを変更する
   請求項１～６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
9. 前記移動路ネットワークの構造は時間に応じて変化し、
   前記時間に応じた前記移動路ネットワークの構造を含む情報を出力する第１出力部
   を備えた請求項８に記載の情報処理装置。
10. 前記複数の時間帯において前記第１移動体が移動する前記移動路を含む第１情報を出力する第２出力部
    を備えた請求項１～８のいずれか一項に記載の情報処理装置。
11. 前記処理部は、前記複数の時間帯における前記移動路の予約情報に基づいて、前記複数の時間帯における前記移動路の重みを更新する
    請求項２～５のいずれか一項に記載の情報処理装置。
12. 前記第２移動体に前記第２経路を移動することを指示する指令データを生成する指令部と、
    前記指令データを送信する通信部と
    を備えた請求項１～１１のいずれか一項に記載の情報処理装置。
13. 前記第２経路は、前記第２移動体の出発地点から目的地点までの経路である
    請求項１～１２のいずれか一項に記載の情報処理装置。
14. 複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１移動体が移動する第１経路と、前記第１経路に含まれる前記移動路を前記第１移動体が移動するタイミングとを含む第１計画に基づき、複数の時間帯を含む計画対象期間の開始前に、前記時間帯ごとに、前記計画対象期間内で第２移動体が移動する前記移動路を決定するための前記複数の移動路の重みを決定し、前記計画対象期間は前記第１計画の期間を含む、
    情報処理装置。
15. 複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１移動体が移動する第１経路と、前記第１経路に含まれる前記移動路を第１移動体が移動するタイミングとを含む第１計画に基づき、複数の時間帯を含む計画対象期間の開始前に、前記時間帯ごとに、前記移動路ネットワークにおける前記複数の移動路の重みを決定し、前記計画対象期間は、前記第１計画の期間を含み、
    前記時間帯ごとの前記複数の移動路の前記重みに基づいて、前記計画対象期間の開始前に、前記計画対象期間において第２移動体が移動する前記移動路を含む第２経路を作成する、
    情報処理方法。
16. 複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１移動体が移動する第１経路と、前記第１経路に含まれる前記移動路を第１移動体が移動するタイミングとを含む第１計画に基づき、複数の時間帯を含む計画対象期間の開始前に、前記時間帯ごとに、前記移動路ネットワークにおける前記複数の移動路の重みを決定し、前記計画対象期間は、前記第１計画の期間を含む、ステップと、
    前記時間帯ごとの前記複数の移動路の前記重みに基づいて、前記計画対象期間の開始前に、前記計画対象期間において第２移動体が移動する前記移動路を含む第２経路を作成するステップと、
    をコンピュータに実行させる、コンピュータプログラム。
17. 第１移動体及び第２移動体と、
    複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１移動体が移動する第１経路と、前記第１経路に含まれる前記移動路を第１移動体が移動するタイミングとを含む第１計画に基づき、複数の時間帯を含む計画対象期間の開始前に、前記時間帯ごとに、前記移動路ネットワークにおける前記複数の移動路の重みを決定し、前記計画対象期間は、前記第１計画の期間を含む、重み決定部と、前記時間帯ごとの前記複数の移動路の前記重みに基づいて、前記計画対象期間の開始前に、前記計画対象期間において前記第２移動体が移動する前記移動路を含む第２経路を作成する経路作成部と、を備えた情報処理装置と、
    を備えた、情報処理システム。
18. 複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１経路に含まれる前記移動路を第１移動体が移動するタイミングに基づき、前記複数の移動路の重みを決定することを前記第１移動体の出発前に行い、
    前記複数の移動路の前記重みに基づいて、第２移動体が移動する前記移動路を含む第２経路を作成することを前記第１移動体及び前記第２移動体の出発前に行う、処理部、
    を備え、
    前記処理部は、複数の時間帯において前記第１移動体が移動する前記移動路に基づいて、前記複数の時間帯における前記移動路の重みを決定し、
    前記処理部は、前記複数の時間帯における前記移動路の重みに基づいて、前記第２経路を作成し、
    前記複数の時間帯の長さは、異なる
    情報処理装置。
19. 複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１経路に含まれる前記移動路を第１移動体が移動するタイミングに基づき、前記複数の移動路の重みを決定することを前記第１移動体の出発前に行い、
    前記複数の移動路の前記重みに基づいて、第２移動体が移動する前記移動路を含む第２経路を作成することを前記第１移動体及び前記第２移動体の出発前に行い、
    前記複数の移動路の重みを決定することは、複数の時間帯において前記第１移動体が移動する前記移動路に基づいて、前記複数の時間帯における前記移動路の重みを決定することを含み、
    前記第２経路を作成することは、前記複数の時間帯における前記移動路の重みに基づいて、前記第２経路を作成することを含み、
    前記複数の時間帯の長さは、異なる
    情報処理方法。
20. 複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１経路に含まれる前記移動路を第１移動体が移動するタイミングに基づき、前記複数の移動路の重みを決定することを前記第１移動体の出発前に行う、ステップと、
    前記複数の移動路の前記重みに基づいて、第２移動体が移動する前記移動路を含む第２経路を作成することを前記第１移動体及び前記第２移動体の出発前に行うステップと、をコンピュータに実行させ、
    前記複数の移動路の重みを決定するステップは、複数の時間帯において前記第１移動体が移動する前記移動路に基づいて、前記複数の時間帯における前記移動路の重みを決定し、
    前記第２経路を作成するステップは、前記複数の時間帯における前記移動路の重みに基づいて、前記第２経路を作成し、
    前記複数の時間帯の長さは、異なる
    コンピュータプログラム。
21. 複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１経路に含まれる前記移動路を第１移動体が移動するタイミングに基づき、前記複数の移動路の重みを決定することを前記第１移動体の出発前に行い、
    前記複数の移動路の前記重みに基づいて、第２移動体が移動する前記移動路を含む第２経路を作成することを前記第１移動体及び前記第２移動体の出発前に行う、処理部、
    を備え、
    前記移動路ネットワークの構造は時間に応じて変化し、
    前記処理部は、前記時間に応じて、前記重みを決定するためのベースとする前記移動路ネットワークを切り替える
    情報処理装置。
22. 複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１経路に含まれる前記移動路を第１移動体が移動するタイミングに基づき、前記複数の移動路の重みを決定することを前記第１移動体の出発前に行い、
    前記複数の移動路の前記重みに基づいて、第２移動体が移動する前記移動路を含む第２経路を作成することを前記第１移動体及び前記第２移動体の出発前に行い、
    前記移動路ネットワークの構造は時間に応じて変化し、
    前記時間に応じて、前記重みを決定するためのベースとする前記移動路ネットワークを切り替える
    情報処理方法。
23. 複数の移動路を含む移動路ネットワークにおいて第１経路に含まれる前記移動路を第１移動体が移動するタイミングに基づき、前記複数の移動路の重みを決定することを前記第１移動体の出発前に行うステップと、
    前記複数の移動路の前記重みに基づいて、前記移動路ネットワークにおいて第２移動体が移動する前記移動路を含む第２経路を作成することを前記第１移動体及び第２移動体の出発前に行うステップと、をコンピュータに実行させ、
    前記移動路ネットワークの構造は時間に応じて変化し、
    前記時間に応じて、前記重みを決定するためのベースとする前記移動路ネットワークを切り替えるステップをさらに前記コンピュータに実行させる
    コンピュータプログラム。

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