JP2003006784A - デマンド車両管理装置 - Google Patents
デマンド車両管理装置Info
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Abstract
利用要求受付済の利用者の利用内容の変動を極力避け、
利用者の満足度を向上させた運行管理を行うことができ
るデマンド車両管理装置を提供する。 【解決手段】デマンド車両管理装置1は、利用者からの
運行車両の利用要求(デマンド)を受け付け、要求に応
じた運行計画を作成し、各車両に運行指示情報を出力す
る。乗車希望車種、乗車希望地点、乗車希望時刻、降車
希望地点、降車希望時刻、乗車希望人数、特殊要求に関
する情報を含むデマンドは、端末装置2又は操作端末部
13から入力される。制御部11は、利用要求情報、記
憶部12に記憶された運行可能経路情報、運行管理情報
を用いて、運行指示情報を作成する。そして、作成され
た運行指示情報は、車裁機3に送られる。
Description
マンド)に応じて運行される車両の運行管理を行うデマ
ンド車両管理装置に関する。
れた路線を利用者の要求(デマンド)に応じて運行する
ものから、任意の経路を利用者の要求にしたがって運行
するフルデマンドシステムへと変化しつつある。特開平
10−241091号公報(以下、第1先行文献とい
う。)に記載されたフルデマンドの車両運行システムの
先行例は、多数乗員型車両、例えばバンの運行ルート
を、利用者からの要求にしたがって作成し、乗車中の乗
客からの変更要求や交通状況にしたがって更新すること
によりオンデマンド輸送を実現するものである。乗車地
点、乗車希望時間、目的地、及び目的地到着希望時間を
含む利用者からの要求は、ルーティングユニットに送ら
れ、最適な運行ルートが決定されるものである。
l.46,No.4(Aug.2000),pp.105-113(以下、第2先
行文献という。)には、中山間地における乗合路線バス
の代替手段として利用されるデマンドバスシステムにつ
いて記載されている。このシステムは、バス経路の停留
所及び各種施設に設けられた端末装置、個人用パソコ
ン、並びにオペレータを介したバスの利用要求にしたが
って、その要求が発生する毎に最適な経路を再生成し、
運行中又は待機中のバスに運行指令を出力するものであ
る。
ムにおける、最適経路の演算は、情報処理学会、高度交
通システム4−2(2001.3.2),pp.7-12(以下、第3
先行文献という。)に記載されるように、バスの走行時
間、利用者毎のバスの乗車時間と最短移動時間の差、乗
車希望時間に対する遅れ時間及び早着時間、降車希望時
間(特別な場合のみ)に対する遅れ時間をパラメータと
する目的コスト関数を求め、この関数の値が最小となる
運行経路をバスに対して指示するものである。その際、
最適解を求めるため、タブー探索法を利用し、演算時間
を減少させている。
行管理システムにおいては、利用者の要求に対して、最
適な車両運行ルートを短時間で求める必要があると共
に、予約申し込みを受けた後は、できるだけ申し込み時
に回答した通りの運行をする必要がある。しかし、申し
込み受け付け後も、随時新規の利用要求があるため、申
し込み時に回答した通りの運行をすることは簡単ではな
く、従来のシステムでは、必ずしも満足のいく結果が得
られなかった。
鑑みなされたもので、デマンド車両の利用要求が随時追
加されても、利用要求受付済の利用者の利用内容の変動
を極力避け、利用者の満足度を向上させた運行管理を行
うことができるデマンド車両管理装置を提供するもので
ある。
理装置は、1又は複数の車両の運行管理を行うものであ
って、少なくとも前記車両の利用要求情報と、前記車両
の運行位置情報を含む運行状況情報とが入力される入力
部と、前記車両の運行可能経路情報と、前記入力された
運行状況情報を含む前記車両の運行管理情報とを記憶す
る記憶部と、少なくとも前記利用要求情報に対する回答
情報と、前記車両の運行指示経路を含む運行指示情報を
出力する出力部と、前記利用要求情報、前記運行可能経
路情報、及び前記運行管理情報を用いて、前記回答情報
及び前記運行指示情報を作成する制御部とを有し、前記
運行管理情報は、各車両毎、利用要求受付済利用者毎の
利用開始地点到着予定時刻の回答済情報を含んでおり、
前記制御部は、前記利用要求情報入力時に前記回答情報
及び前記運行指示情報を作成するに際して、前記利用開
始地点到着予定時刻の回答済情報の変動をパラメータと
して含むコスト関数を利用するものである。
前記運行管理情報として、各車両毎、利用要求受付済利
用者毎の利用終了地点到着予定時刻の回答済情報をさら
に含んでおり、前記制御部は、前記利用要求情報入力時
に前記回答情報及び前記運行指示情報を作成するに際し
て、前記利用開始地点到着予定時刻の回答済情報からの
変動、及び前記利用終了地点到着予定時刻の回答済情報
からの遅れをパラメータとして含むコスト関数を利用す
るものである。
ける前記入力部には、前記回答情報に対する利用者の予
約確認情報が入力されるものであり、前記制御部は、利
用予約確認情報の入力を待たずに他の利用者からの前記
利用要求情報に対する回答情報の作成を開始するもので
ある。このような構成とすると、連続した利用要求に対
して、回答が遅れることが避けられる。
ける前記車両の利用要求情報は、携帯端末を利用して入
力可能としたものである。
ける前記携帯端末は、位置検出機能を有しており、掲出
した位置情報に基づいて利用者の希望利用開始点情報が
生成されるものである。このような構成とすると、利用
要求情報の入力を簡単に行うことができる。
て、図面を用いて説明する。
含む車両管理システムの概略構成を示す。図1のシステ
ムは、デマンド車両の利用者が使用する端末装置2、運
行される各車両に搭載される車載機3、及び1又は複数
の車両の運行管理を行うデマンド車両管理装置1を含ん
で構成され、端末装置2とデマンド車両管理装置1との
間、及び車載機3とデマンド車両管理装置1との間は、
ネットワーク4を介してデータの送受信が可能である。
図1では、端末装置2及び車載機3を1つのみ記載した
が、通常は複数の端末装置2が設けられ、運行車両の数
分の車載機3が設けられる。また、送受信路としてネッ
トワーク4と記載したが、同一のネットワークである必
要はなく、また、複数のネットワークを経由してデータ
の送受信を行うものでもよい。また、送受信路は、有線
通信路でも無線通信路でもよいが、少なくとも車載機3
との送受信は、無線通信路を介して行う。
運行車両の利用要求(デマンド)を受け付け、要求に応
じた運行計画を作成し、各車両に運行指示情報を出力す
るもので、制御部11、記憶部12、操作端末部13、
通信部14を含んで構成される。制御部11は、運行計
画の作成処理を含むデマンド車両管理装置1全体の動作
を制御するものである。記憶部12は、車両が運行され
る領域の地図情報を含む運行可能経路情報と、車両の運
行管理情報とを少なくとも記憶し、これらの情報は、運
行計画の作成、車両の運行管理に利用される。操作端末
部13は、利用者から電話又はFAXで受けた利用要求
の入力を含むオペレータの入力操作を行うためのもので
ある。通信部14は、ネットワーク4を介して端末装置
2及び車載機3とデータの送受信を行うものである。
可能経路情報、及び運行管理情報について説明する。図
2は、車両の運行可能な経路の一例を模式的に示したも
ので、停車可能地点A〜G間の経路を有向グラフ形式で
記憶管理される。そして、各停車可能地点A〜Gのパス
1〜20の標準運行時間は、図3に示すような形式で管
理される。図2において、例えば「10(9)」は、地
点Bから地点Cへのパス10の標準運行時間が9分であ
ることを示す。図2に示す経路情報及び図3に示す標準
運行時間情報は、運行車両毎、又は、バス、乗用車、ワ
ゴン車等の車種毎に作成される。また、必要に応じて、
運行日時に応じて異なるもの、例えば運行時間帯毎や曜
日毎の標準運行時間情報を用意する。
示したもので、運行車両毎に作成され、運行車両の車
種、運行時間、現在走行位置、定員、乗車人員、運行指
示経路、利用者から受け付けたデマンドリストの項目を
含む。運行車両の車種の項目には、運行車両の車種に関
する情報、例えば、バス、乗用車、ワゴン車等の情報が
記憶される。運行時間の項目には、各車両が連続して運
行可能な時間帯が記憶される。この時間帯は、乗務員の
勤務時間との関係で定めるのが好ましい。現在走行位置
の項目には、車両の走行位置情報が、図2の停車可能地
点を基に、例えば地点Dと地点D到着時刻、地点Dと地
点Cの間(D−C)と地点C出発時刻のように記憶され
る。ここで、地点情報としては、緯度、経度等の絶対座
標を用いてもよい。定員の項目には、車両の乗務員を除
く乗車可能人数が記憶され、乗車人員の項目には、その
時点での乗車人数が記憶される。運行指示経路の項目に
は、最新の運行指示経路情報が記憶される。その際、停
車指示地点については、停車予定時刻情報を合わせて付
加するのが好ましい。
け付け、その車両に割当てられたデマンドの内容が記憶
される。デマンドの内容としては、乗車地、乗車希望時
刻、乗車回答時刻、完了フラグ、降車地、降車希望時
刻、降車回答時刻、完了フラグ、利用人員、特殊要求が
含まれる。ここで、乗車回答時刻及び降車回答時刻は、
利用者の利用要求に対して乗車予定地及び降車予定地へ
の到着予定時刻を回答した場合に、その時刻情報が記憶
される。また、完了フラグは、要求された地点に到着
し、乗車又は降車が予定通りされたときにオンとされ
る。
の乗り継ぎを要求する場合、通勤通学時の利用、また
は、スクールバスや介護バスあるいは複数ホテルからの
空港行きバス等で、デマンド運行で集めた乗客を1つま
たは複数の目的地へ束ねて運ぶような運行等について記
憶されるもので、一般に到着希望時刻への遅れを許容し
ない運行計画を作成するために利用される。乗務員の交
替等も、特殊要求のデマンドを追加しておくことによ
り、勤務時間を超過しない運行計画を作成することがで
きる。
間毎に作成され、新規デマンドが入力される毎に、利用
可能な車両の運行管理情報が参照され、回答情報の作成
に使用される。この新規デマンドは、回答情報に対する
利用者からの確認又は選択を受けて、割当てられた車両
のデマンドリストに追加される。また、現在走行位置、
乗車人員、完了フラグは、車載機3から車両の運行状況
情報が入力される毎に更新される。
を説明したが、具体的には、所定のプログラムがインス
トールされた1又は複数のコンピュータによって実現さ
れる。複数のコンピュータを利用する場合、どのように
機能分担するかは任意である。また、全てのコンピュー
タをネットワーク4に接続しても、一部のコンピュータ
のみを接続してもよい。
車両管理装置1からの運行指示情報を受信して乗務員に
提示すると共に、車両の運行状況をデマンド車両管理装
置1に送信するもので、図5に示す概略構成を有する。
図5の車載機3は、位置検出部31、制御部32、操作
部33、通信部34、記憶部35、表示部36を含んで
構成される。
するもので、例えばGPS装置が利用される。制御部3
2は、車載機3全体の制御を行うものである。操作部3
3は、乗務員が操作するために設けたもので、デマンド
車両管理装置1からの運行指示情報を表示部36に表示
させたり、車両の運行状況、例えば乗降者情報を入力す
るものである。また、予約なしの利用者の要求情報を乗
務員が入力するのにも利用される。通信部34は、ネッ
トワーク4を介してデマンド車両管理装置1とデータの
送受信を行うものである。記憶部35は、車両の運行状
況情報及び運行指示情報を記憶するものである。運行状
況情報には、車両の現在走行位置情報、走行方向情報、
乗車人員等の情報が含まれる。また、運行指示情報に
は、運行経路情報、停車地点情報、及び停車地点での停
車予定時刻情報並びに乗降者情報が含まれる。表示部3
6は、乗務員に対する指示情報の表示、操作部33によ
る入力支援情報の表示等に利用される。なお、車両内及
び車両外の利用者に対する利用者用表示部37は、必要
に応じて車両の内部又は外部に追加されるもので、それ
ぞれ乗車中の利用者又は車両を見てこれから利用しよう
とする利用者に対して、運行経路情報や目的地情報の表
示を行うものである。
用されるもので、停車予定地点近傍に設置される専用端
末、運行領域内の各種施設に設けられるキオスク端末、
インターネット等のネットワークに接続可能なコンピュ
ータ、携帯電話機等の携帯端末が利用可能である。デマ
ンド入力は、端末装置2に表示された入力支援画面にし
たがって入力するものとするのが好ましい。入力支援画
面は、専用端末及びキオスク端末の場合は、メニューの
選択によって表示させ、ネットワークに接続可能なコン
ピュータ及び携帯電話機の場合は、デマンド入力用のW
EBページにアクセスすることによって表示させること
ができる。また、端末装置2には、利用者のデマンドに
対する回答情報が送られて表示され、利用者の確認又は
選択後、乗車予約が可能となる。
概略動作フローを用いて説明する。ステップ601で利
用者のデマンドが入力される。デマンドは、端末装置2
又は操作端末部13から入力される。また、予約なしに
乗車した利用者のデマンド情報は、車載機3の操作部3
3から入力されるが、携帯電話機等によりオペレータに
連絡し、操作端末部13から入力することも可能であ
る。デマンド情報としては、乗車希望車種、乗車希望地
点、乗車希望時刻、降車希望地点、降車希望時刻、乗車
希望人数、特殊要求に関する情報が入力可能であるが、
すべての情報を入力する必要はない。また、専用端末、
キオスク端末、位置検出機能(GPS等)付携帯端末の
使用時は、乗車位置未入力の場合は、自動的に端末の位
置が乗車希望位置として入力され、列車乗り継ぎ等の特
殊要求時に列車を特定すると、自動的に降車希望時刻が
入力される。入力されなかった要求項目については、回
答情報作成時に任意のものとして最適運行計画の生成処
理が行われる。
運行管理情報の管理の都合上指定したもので、車両の乗
降車地点を限定するものではなく、各パスの途中での乗
降車も可能である。
2でデマンド車両管理装置に送られ、デマンドに対する
回答情報が作成される(ステップ603)。回答情報の
作成は、送られたデマンド情報、記憶部12に記憶され
た運行可能経路情報及び運行管理情報を用いて、最適車
両を利用する最適経路情報を生成することによって行
う。回答情報には、最適なもの1つだけでなく、複数の
経路情報を含んでもよい。
を参照し、乗車希望車種、運行時間、現在走行位置、定
員、受持ちデマンド数等の条件に合うものを検索するこ
とにより行う。最適車両には、1つだけでなく複数の候
補車両を含んでもよい。
たす経路候補を最適車両それぞれについて、既に停車地
点に個別に設定されている遅れ許容時間、早着許容時
間、Uターン禁止等の条件を満たすものを選んで生成
し、次に、生成された経路候補の中から、コスト関数が
最小となるものを選択することによって行う。その際、
利用するコスト関数としては、次の関数Fを利用する。
なお、遅れ許容時間は、特に鉄道の駅、他の運行バス、
パークアンドバスライト実施点、イベント会場等におい
ては、遅れを許容しないため零又は負の値とする。
車時間−最短時間)+Σγ(遅れ時間)+Σδ(早着時
間)+εΣ|乗車地到着予定時刻−回答済乗車地到着予
定時刻|+Ση|降車地到着予定時刻−回答済降車地到
着予定時刻|+
係数であり、車両毎又は車両の車種毎に予め設定され
る。また、デマンドに応じて複数用意してもよい。特に
特殊要求を含むデマンドについて異なる係数を用いるの
が好ましい。
第1項は、車両の運行経路に含まれる全パスの走行時間
の総和である。第2項は、利用者の乗車時間と乗車地と
降車地の最短移動時間との差を、デマンド毎に求めたも
のの総和である。すなわち、利用者にとっての余分な乗
車時間を考慮するものである。第3項は、利用者の乗車
希望時間及び降車希望時間に対する車両の遅れの総和で
ある。この項の降車希望時間に対する遅れは、列車乗り
継ぎ等の特殊要求の場合のみ考慮することもできる。第
4項は、利用者の乗車希望時間及び降車希望時間に対す
る車両の早着時間の総和である。この項の降車希望時間
に対する遅れは、考慮しないようにすることもできる。
れた項であり、第5項は、回答済デマンドの乗車地到着
時間の変動分の総和を示し、第6項は、回答済デマンド
の降車地到着時間の遅れ分の総和を示す。第6項におけ
る|降車地到着予定時刻−回答済降車地到着予定時刻|
+は、(降車地到着予定時刻−回答済降車地到着予定時
刻)が正の場合はその絶対値を、負の場合は0を意味す
る。第5項と第6項は、予約済の利用者が予約時に提示
された乗車予定時刻及び降車予定時刻から大きく変動す
る(降車予定時刻の場合は遅れのみ)場合、コストを高
くして他の経路が選択されるようにし、利用者の満足度
を向上させるためのものである。なお、第6項について
は省略も可能である。
ついて行ってもよいが、計算時間を減少させるために、
前掲の第3先行文献に記載された方法を採用するのが好
ましい。また、上記関数Fの第1項をΣα(各車両の運
行時間)、すなわち車両毎の全運行時間の総和とし(こ
の場合αは車両毎に定められる。)、システム全体の運
行時間に関するコストを考慮した関数としてもよい。
以上のようにして求めた最適経路情報を用いて利用者に
対する回答情報を作成する。回答情報は、最適なものを
1つだけ利用者に提示して予約確認を行ってもよいし、
複数提示して選択させるようにしてもよい。そして、ス
テップ604で、作成した回答情報を利用者に対して出
力する。回答情報の出力は、端末装置2を用いたデマン
ド入力の場合は、端末装置2の表示部(図示せず)に対
して行われ、車載機3の場合は、車載機3内の表示部3
6に対して行われる。また、電話、FAX等によるオペ
レータ経由のデマンド入力の場合は、操作端末部13の
表示部に表示され、オペレータを介して利用者に通知さ
れる。ステップ605で利用者が確認又は選択すると、
確認/選択情報が送信され(ステップ606)、運行指
示情報が作成される(ステップ607)。そして、作成
した運行指示情報が車載機3に送信される(ステップ6
09)と共に、運行指示情報に基づく最終回答情報が利
用者に送られる(ステップ608)。なお、回答情報に
対する確認のみを行う場合は、ステップ608は省略可
能である。また、車載機3からのデマンド入力の場合
は、ステップ603からステップ606は省力可能であ
る。
報に基づいて記憶部35の運行情報を更新する。したが
って、運行指示情報が更新された車両は、更新された経
路で運行されることになり、新規デマンドの要求にした
がった運行が可能となる。
の記憶部12に記憶された運行管理情報の一例を示す。
デマンド車両管理装置1は、図2に示す領域を運行する
車両を管理するものである。図7は、デマンド1を受け
付け、予約確認後デマンド2を受け付けた場合の運行管
理情報である。前記コスト関数の第5項を考慮した結
果、デマンド2についての乗車回答時刻が乗車希望時刻
から遅れていることが理解できる。また、図8は、デマ
ンド2の利用者を地点Aで乗車させた後に、デマンド3
を受け付けた場合の運行管理情報である。この例では、
前記コスト関数の第6項を考慮した結果、デマンド2に
ついての乗車回答時刻が乗車希望時刻から遅れているこ
とが理解できる。
管理は、利用者からデマンドに対する最適経路を随時求
めるものであるため、連続してデマンドが入力された場
合は、一方のデマンドに対する回答が遅れる場合があ
る。本発明は、このような不都合を解消するために、デ
マンド入力が連続した場合、利用予約確認情報の入力を
待たずに他の利用者からの回答情報の作成を開始する構
成とすることも可能である。
動作フロー図である。図9は、端末装置aからデマンド
aが入力され(ステップ901)、デマンドaに対する
回答情報aが送信され(ステップ904)、確認を待っ
ている間に、端末装置bからのデマンドbを受信した
(ステップ906)場合の動作を示している。
てからデマンドbに対する回答作成処理を行うと、回答
が遅れてしまうため、デマンドaが受け付けられたとい
う前提で、回答作成処理を行う(ステップ907)。そ
して、回答作成中又は作成後、デマンドaに対するキャ
ンセル入力があっても(ステップ909)、デマンドb
に対して作成した回答情報bを送信する(ステップ91
1)。また、デマンドaについての運行指示情報aもキ
ャンセルの有無に関わらず作成し(ステップ912)、
車載機xに送信する(ステップ912)。
情報bに対する確認情報が入力される(ステップ91
5)と、同様に、運行指示情報bを作成して(ステップ
916)、車載機xに送信し(ステップ917)、車載
機xの運行情報が更新される(ステップ918)。
続しても回答情報の送信が遅れることはない。図9の例
のように先のデマンドがキャンセルされた場合、運行車
両が無駄な移動を行う場合があるが、キャンセル率を考
慮した場合、大きな問題とはならない。また、複数車両
に対する運行管理を行う場合、回答情報が、必ずしも同
一の車両についてのものとならないため、無駄な移動が
指示される確立はさらに少なくなる。例えば図9の例
で、デマンドbに対する回答情報が、車載機x(車両
x)に対するものでない場合には、デマンドaがキャン
セルされたとき、車載機xの運行情報を更新しないよう
にしても問題は生じない。したがって、図9のステップ
909でデマンドaのキャンセル情報を受信したとき
に、送信済で確認待ちの回答情報(この例では、回答情
報b)と、回答情報aの対象車両を確認し、一致する場
合のみ、運行指示情報aを作成し、運行情報を更新すれ
ばよい。
テムにおいては、利用者自身の移動に利用するだけでな
く、物品の運搬にも利用することができる。その場合、
利用要求入力時に、乗車人数を入力する代わりに、運搬
される物品の情報を入力することにより、同様の運行管
理が可能である。
によれば、デマンド車両の利用要求が随時追加されて
も、利用要求受付済の利用者の利用内容の変動を極力避
け、利用者の満足度を向上させた運行管理を行うことが
できる。
システムの概略構成を示す図
Claims (5)
- 【請求項1】 1又は複数の車両の運行管理を行うデマ
ンド車両管理装置であって、 少なくとも前記車両の利用要求情報と、前記車両の運行
位置情報を含む運行状況情報とが入力される入力部と、 前記車両の運行可能経路情報と、前記入力された運行状
況情報を含む前記車両の運行管理情報とを記憶する記憶
部と、 少なくとも前記利用要求情報に対する回答情報と、前記
車両の運行指示経路を含む運行指示情報を出力する出力
部と、 前記利用要求情報、前記運行可能経路情報、及び前記運
行管理情報を用いて、前記回答情報及び前記運行指示情
報を作成する制御部とを有し、 前記運行管理情報は、各車両毎、利用要求受付済利用者
毎の利用開始地点到着予定時刻情報を含んでおり、 前記制御部は、前記利用要求情報入力時に前記回答情報
及び前記運行指示情報を作成するに際して、前記利用開
始地点到着予定時刻情報の変動をパラメータとして含む
コスト関数を利用するものであるデマンド車両管理装
置。 - 【請求項2】 請求項1記載のデマンド車両管理装置で
あって、 前記運行管理情報は、各車両毎、利用要求受付済利用者
毎の利用終了地点到着予定時刻情報をさらに含んでお
り、 前記制御部は、前記利用要求情報入力時に前記回答情報
及び前記運行指示情報を作成するに際して、前記利用開
始地点到着予定時刻情報からの変動、及び前記利用終了
地点到着予定時刻情報からの遅れをパラメータとして含
むコスト関数を利用するものであるデマンド車両管理装
置。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のデマンド車両管理
装置であって、 前記入力部には、前記回答情報に対する利用者の予約確
認情報が入力されるものであり、 前記制御部は、利用予約確認情報の入力を待たずに他の
利用者からの前記利用要求情報に対する回答情報の作成
を開始するものであるデマンド車両管理装置。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項記載の
デマンド車両管理装置であって、 前記車両の利用要求情報は、携帯端末を利用して入力さ
れるものであるデマンド車両管理装置。 - 【請求項5】 請求項4記載のデマンド車両管理装置で
あって、 前記携帯端末は、位置検出機能を有しており、掲出した
位置情報に基づいて利用者の希望利用開始点情報が生成
されるデマンド車両管理装置。
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