[发明专利]车辆运用计划编制装置以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆运用计划编制装置以及方法，其考虑运用限定约束对能使用的多台车辆分配全部多种运用，该运用确定了出发时刻、出发地点、到达时刻、到达地点，尤其涉及满足车辆运用计划的约束的初期方案的编制。

背景技术

在众多铁道从业人员中，根据列车运用计划，关于在图表(列车运行图表)中所划出的表示列车运行的斜线即列车线(train line)，确定了从始发站到终点站之间的发车到达时刻，但实际上为了进行列车运用，必须决定对这些列车所分配的铁道车辆编组(以下，称为“车辆”)。将确定该车辆的分配称为车辆运用。

在考虑车辆运用的情况下，有时也按每条列车线考虑车辆的分配，有时也以线几条相交连接的线组为单位，考虑车辆的分配。于是，将分配车辆的最小单位称为“运用”，进行将这些运用无一遗漏地分配给任何一个车辆的作业。

在各运用中，考虑运用限定约束，对能使用的多台车辆无一遗漏地分配确定了出发时刻、出发地点、到达时刻、到达地点的该全部多项运用。但是，也可能会有在同一天对同一台车辆分配能够并存的多项运用的情况。

在该车辆运用中，根据「鉄道のスケジュ—リングアルゴリズム」(鉄道合技術研究所運輸システム研究室著)，作为一般的约束，有以下这些。

(1)各台车辆，第二天只能从前一天的最终到达地点出发，还有在每天对同一台车辆分配多项运用的情况下，第二项以后分配的运用，受从前一个到达地点出发的运用约束(以下，称为“接续约束”)。

(2)根据各线路的设备条件的不同，限定可运用车辆形式。

(3)关于每台车辆的整体检查、轮流检查、动作检查等的检查，根据法令有义务定期实施。

(4)必须定期确保车体、客室内的清扫、补给等的维护作业的时间。

一般来说，每隔一定期间编制满足这些约束的计划方案的情况较多，将该作业称为“原始计划编制”。另外，在这种情况下，必须考虑到与前一个期间的连接，所以重新确定与计划开始日相关的约束。

另一方面，在由于列车运行图表混乱等使得运用混乱时、或在紧急插入车辆的作业预定时等，必须变更原来的计划，在这种情况下，多是一边考虑紧急的情况一边进行以尽可能早的天数重回原来的计划的计划变更。将该作业称为“修正计划编制”。该修正计划编制时，在目标日之后必须进行原来的计划预定，所以不但与计划开始日相关的约束、还有与每台车辆在目标日应该到达的位置相关的约束都另行确定。综合该“原始计划编制”和“修正计划编制”的作业，将其称为车辆运用计划编制。

针对具有该复杂的约束的车辆运用计划编制的问题，一直以来，多是在众多的铁道从业人员中选定计划编制担当者，基于担当者自身的经验和知识，以手动作业进行编制。一般来说，每隔一定的期间，进行编制图6所示的车辆运用表的原始计划编制，还有一边进行该计划的适当变更一边进行修正计划编制。

公开了几项自动编制该车辆运用计划编制的技术。例如，有这样一种技术，即通过以列车线为节点，以列车线的连接可能性为弧线的图表(且将不同日期的同一列车视为同一节点)，将车辆运用计划编制问题模式化，通过得到该图表上的巡回路，周期性地自动编制车辆运用计划方案。另外，还有一种技术，即通过以运用为节点、以运用的连接可能性为弧线的图表将车辆运用计划编制问题模式化，使用该图表上的遗传算法，从而自动编制进一步提高评价值的那样的计划方案。而且，也公开了这样一种技术，关于车辆运用计划编制问题，最初编制周期性的轮流图，根据需要适当变更该图，从而自动编制计划方案(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2000-71988号公报

在计划编制担当者进行原始计划编制或修正计划编制时，其编制顺序是试行错误基础，所以需要大量的时间，另外也存在计划的品质依存于担当者个人的能力之类的问题。另外，在进行修正计划编制时，人们的作业并非一定充分，所以有时超过需要对预定进行变更的变更作业的超前(overhead)变大，有时因为无论有没有解都不能够发现解，所以不得不进行不停止而进行回送、运用替换或者车辆交换这样的紧急手法。

另一方面，在现有技术中，虽然能够编制周期性的车辆运用计划方案、或大致周期性的车辆运用计划方案，但是不能够与一般经常出现的情况相对应。原因在于，在实际的图表中平日图表和周末休息日图表等并存，而且节日非周期性地出现，所以原本是非周期性的。另外，对车辆实施的检查计划、清扫计划等的约束，关系到作业人员、作业场所的预定等，所以也难以变为周期性的。