Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2818080B2 - Train diagram making method and device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2818080B2 - Train diagram making method and device - Google Patents

Train diagram making method and device

Info

Publication number
JP2818080B2
JP2818080B2 JP26018192A JP26018192A JP2818080B2 JP 2818080 B2 JP2818080 B2 JP 2818080B2 JP 26018192 A JP26018192 A JP 26018192A JP 26018192 A JP26018192 A JP 26018192A JP 2818080 B2 JP2818080 B2 JP 2818080B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
train
station
information
time
trains
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP26018192A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06107179A (en
Inventor
春樹 井上
弘幸 市川
正和 八尋
良幸 佐藤
維史 田代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP26018192A priority Critical patent/JP2818080B2/en
Publication of JPH06107179A publication Critical patent/JPH06107179A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2818080B2 publication Critical patent/JP2818080B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は列車ダイヤグラム(以下
「列車ダイヤ」と略して称する)作成方法に関し、特に
計画対象とする列車数が多く、制約条件が多い場合等の
複雑な問題の最適解を極めて高速に得る方法および装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for creating a train diagram (hereinafter abbreviated as "train diagram"), and more particularly to an optimal solution for a complex problem such as a case where the number of trains to be planned is large and the constraints are large. And a method and apparatus for obtaining the same at extremely high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】大都市生活圏の拡大、多様化等の社会生
活の進展とともに、電気鉄道による大量輸送機関の役割
は飛躍的に増大し、列車ダイヤについても安全で、かつ
乗客へのサ−ビス性の高い、きめ細かな対応が求められ
ている。また公共・産業の進展に伴い、主要都市間を結
ぶ高速大量輸送機関には、一層の高速性、安全性、およ
び異常事象発生時の的確、迅速な対応が急務となってい
る。上記のような状況に対し、現在の主要列車設備は、
今日の状況までをも予見して建設されたものではないた
め、車両の性能の向上、乗客の増大等に、十分に対応す
ることが困難になってきている。特に、車両の性能の向
上による効果を十分に発揮しようとすると、安全性が犠
牲になるため、十分性能を発揮できなかったり、また非
常時には逆に安全性が犠牲になる場合も存在しないとは
言えない状況となっている。このような状況を回避し、
安全で、高速な運行計画を立てるためには、限られた時
間、設備の中で最適に列車を配置すること、すなわち最
適な列車ダイヤの作成が不可欠である。列車ダイヤ作成
にあたっては、単に始発から終着までの駅の列車の位置
と時刻を表す線を輸送計画に従って配列するだけでな
く、列車運行に必要な列車の性能、乗務員の勤務計画、
駅の線路配置、乗客の乗降予想、各設備の故障・修理予
定、自動制御装置の動作および特性等、各種の条件を満
足するように考慮する必要がある。また、上記条件を満
足したうえで、次に列車ダイヤ作成の目的を最も満足す
るものを決定する必要がある。例えば、3分間隔で列車
が到着・発車し、1日16時間稼動する路線が対象の場
合、計画の対象となる列車の数は、少なくとも320本
となる。各々の列車に対し、上記の各種の条件を考慮し
ながら列車ダイヤを作成してゆくことになる。計画の目
的が、例えば各列車の始発駅発車から終着駅到着までの
時間(これを以下「旅行時間」と称する)を最短にする
ことならば、全ての列車の旅行時間の総和を計算し、考
えうる全ての組合せの中から最短の総和を有する列車ダ
イヤを見つければよい。ところが、考え得る組合せの数
は、膨大な数となる。例えば、1本の列車の割付け方法
が、一通りに決まると仮定しても、列車の割付け組合せ
数は、 320!=320×319×318×…………×3×2×1>>10310 となる。したがって、1回のダイヤ作成、つまり320
本の列車の割付けに1秒を要する場合、10310(秒)
>10305(日)>10300(年)が、全ての組み合わせ
を計算する時間となる。現在考え得る最速のコンピュー
ターを用いても現実的には、解決不可能と言える。これ
に対し、例えば「札幌市交通局納め列車ダイヤグラム作
成支援システム」(日立評論,Vol.71,pp41
〜46,1989年8月)等の文献に記載されている様
に、経験的情報を用い、かつ計画立案者と協調して短時
間で実用できる列車ダイヤの作成方法が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art With the progress of social life such as the expansion and diversification of the living area of large cities, the role of mass transportation by electric railways has dramatically increased, and train schedules have become more safe and serve passengers. There is a demand for a highly viscous and meticulous response. In addition, with the development of public and industrial sectors, there is an urgent need for high-speed mass transit between major cities to achieve even higher speed, safety, and accurate and prompt response in the event of an abnormal event. In response to the above situation, the current main train equipment is
Since it was not built in anticipation of today's situation, it has become difficult to sufficiently respond to improvements in vehicle performance, increase in passengers, and the like. In particular, trying to achieve the full effect of improving the performance of the vehicle will sacrifice safety, so it will not be possible to exhibit sufficient performance, or conversely, in an emergency, safety will not be sacrificed. I can't say it. Avoid this situation,
In order to make a safe and high-speed operation plan, it is essential to arrange trains optimally in equipment for a limited time, that is, to create an optimal train schedule. When creating a train schedule, we do not simply arrange the lines indicating the train position and time at the station from the first train to the last train according to the transportation plan, but also the train performance required for train operation, the work schedule of crew,
It is necessary to consider various conditions such as the station track layout, the passenger getting on and off, the breakdown and repair schedule of each facility, the operation and characteristics of the automatic control device, etc. In addition, after satisfying the above conditions, it is necessary to determine the one that most satisfies the purpose of creating a train schedule. For example, when a train arrives and departs at 3-minute intervals and operates on a route that operates 16 hours a day, the number of trains to be planned is at least 320. A train schedule is created for each train while taking into account the various conditions described above. If the purpose of the plan is, for example, to minimize the time from departure of the first station of each train to arrival at the final station (hereinafter referred to as "travel time"), calculate the sum of travel times of all trains, The train schedule having the shortest sum may be found from all possible combinations. However, the number of possible combinations is enormous. For example, even if it is assumed that the assignment method of one train is determined in one way, the number of combinations of train assignments is 320! = 320 × 319 × 318 ×... × 3 × 2 × 1 >> 10310 . Therefore, one diamond creation, ie, 320
If it takes 1 second to assign a train, 10 310 (seconds)
> 10 305 (days)> 10 300 (years) is the time to calculate all combinations. In reality, using the fastest computer you can imagine is practically impossible. On the other hand, for example, “Sapporo City Transportation Bureau Delivered Train Diagram Creation Support System” (Hitachi Review, Vol. 71, pp41)
As described in literatures such as 〜 46, August 1989), there has been proposed a method for creating a train diagram that can be put to practical use in a short time using empirical information and in cooperation with a planner.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
知識工学やOR(オペレーションズリサーチ)手法は、
下記のような点において必ずしも満足できる手法とは言
い難いものであった。まず第1に、最適解が必ずしも求
まらない点である。次に、第2に、対象問題の変化に対
する柔軟性に欠ける点である。次に、第3に、列車ダイ
ヤ作成システムの構造が複雑で、膨大な製作工数と費用
を必要とする点である。さらに、第4に、非常に長い処
理時間を要する点である。上記の問題点のそれぞれにつ
き、以下簡単に説明する。第1の点に関し、従来は前記
のような膨大な組合せの中から、一種類存在する最適解
を求める方法は、一つしか存在しないと考えられてい
た。これは「列挙法」と称される手法で、全ての順序組
合せを検討、評価して最適解を見い出す方法である。し
かし、この方法を用いると、許容される現実的な時間内
に問題を解くことは不可能である。これに対し、全ての
組合せを検討することをやめ、経験的情報に基づいて、
現実に使用しても問題のない解を求めることを研究して
いるのが知識工学、OR等である。従って、最適解が必
ずしも求まらないのは当然とも言える。第2の「柔軟性
の欠如」は、知識工学等に固有の性格を鑑みるに、高速
性、最適性等を追求する程、強調されることになる。す
なわち、知識工学によるエキスパートシステムにおい
て、良い計画システムとは、対象問題に特有の事象を、
より詳細に知っていることにほかならないからである。
従って、対象が異なったり、対象の変更が発生すると、
システムは全く機能しなくなるのである。例えば、追越
しができない列車ダイヤ(これを、以下「平行ダイヤ」
と称する)は、追越しを許容する列車ダイヤ(これを、
以下「非平行ダイヤ」と称する)とは全く異なるものに
なってしまう。例えば、過密に列車が入り組んでいる地
下鉄の列車ダイヤを作成するエキスパートシステムを、
高速大量輸送路線の列車ダイヤの作成に応用することは
一般的には不可能と考えられる。第3の点に関しては、
上記第2の説明で明らかな様に、良いシステムを作成す
るには、対象問題に対する十分な学習と調査が必要であ
り、かつその表現に多大な工数と費用が必要になる。第
4の低い処理能力の問題は、エキスパートシステムの場
合、内包する知識量が多い程低下するために発生する。
この様な現状技術の課題は、例えば「FArepor
t、1992年9月号、特集(スケジューリング・シス
テム)」等に記載されている。上記に示した多くの問題
点により、問題とする対象に大きな影響を受けず、高速
で、しかも所望の目的を満足する列車ダイヤが得られる
列車ダイヤ作成システムの提供が強く望まれていた。そ
こで、本発明の目的は、上記問題点を解決し、列車ダイ
ヤ作成において、最適解を許容される有限時間内に得る
ことのできる計画立案方法および装置を提供することに
ある。
However, the knowledge engineering and the OR (operations research) method as described above are
It was not always a satisfactory technique in the following points. First, the optimal solution is not always obtained. Second, there is a lack of flexibility in changing the target problem. Third, the structure of the train timetable creation system is complicated and requires a huge number of manufacturing steps and cost. Fourth, a very long processing time is required. Each of the above problems will be briefly described below. Regarding the first point, it has conventionally been considered that there is only one method for finding one kind of optimal solution from among such a huge number of combinations. This is a method called “enumeration method” in which all order combinations are examined and evaluated to find an optimal solution. However, with this method, it is not possible to solve the problem in an acceptable and realistic time. On the other hand, stop considering all combinations, and based on empirical information,
Knowledge engineering, OR, etc. are researching to find a solution that does not have any problem even when actually used. Therefore, it can be said that the optimum solution is not always obtained. The second “lack of flexibility” is emphasized as the speed, the optimum, and the like are pursued in view of the characteristics inherent in knowledge engineering and the like. In other words, in an expert system based on knowledge engineering, a good planning system is a phenomenon that is unique to the target problem.
It is nothing but knowing in more detail.
Therefore, if the target is different or the target changes,
The system will not work at all. For example, train schedules that cannot be overtaken (hereinafter referred to as “parallel schedules”
) Is a train schedule that allows passing (this is
(Hereinafter referred to as "non-parallel diamond"). For example, an expert system for creating subway train schedules with overcrowded trains,
It is generally considered impossible to apply it to the creation of train schedules for high-speed mass transit routes. Regarding the third point,
As is clear from the second explanation, in order to create a good system, it is necessary to sufficiently study and investigate the target problem, and to express it requires a great deal of man-hour and cost. The fourth problem of low processing power occurs in the case of an expert system because it decreases as the amount of included knowledge increases.
Such a problem of the current technology is, for example, “FAreport
t, September 1992, Special Issue (Scheduling System) "and the like. Due to the many problems described above, it has been strongly desired to provide a train schedule creation system that can obtain a train schedule that is high-speed and that satisfies a desired purpose without being greatly affected by the subject in question. Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a planning method and an apparatus capable of obtaining an optimal solution within an allowable finite time in creating a train schedule.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、以下の手段が考えられる。列車ダイヤ作成計画の対
象である複数の列車の各々の停車駅、各列車の所望発車
時刻、各列車の到着時刻、各列車に対応する走行パタ−
ンの番号、各列車の各駅における停車を行なうか否かを
示す停車条件、所定の列車に付加され、優先的に運行計
画を立てることを示す識別子からなる優先情報、各列車
の走行パタ−ン情報、各駅の線路数および先行駅との距
離データを含む駅情報、各列車が他の列車と所定距離以
下のとき減速を行なわしめる自動運転制御に関する自動
運転制御情報および、駅あるいは列車に備えられた設備
および列車の、故障・保守情報を含む列車ダイヤ情報を
入力する列車ダイヤ情報入力手段と、追越しの可否を示
す平行・非平行ダイヤ指示情報、および列車ダイヤ作成
において、最適化を図る物理量を表す目的関数を作成す
るための情報を含む計画条件を入力する計画条件設定手
段と、与えられた列車ダイヤ情報および計画条件から目
的関数を作成する目的関数作成手段と、列車の組合せベ
クトルをxとし、目的関数F(x)の最小値を求める列
車ダイヤ計画作成手段と、列車ダイヤ計画作成手段での
列車ダイヤ計画作成結果を出力する出力手段を有する列
車ダイヤ作成装置である。また、前記装置において、予
め複数の目的関数を登録し、該目的関数を選択できる機
能を備える列車ダイヤ作成装置も考えられる。この場
合、予め登録した複数の目的関数には、旅行時間最小、
駅毎の列車到着間隔均一、安全性最大、到着時刻厳守、
および乗車負荷均一が少なくとも含まれ、前記旅行時間
最小を目的関数とした場合には、全列車の始発駅から終
着駅までの所要時間の総和の最小化を図り、前記駅毎の
列車到着間隔均一を目的関数とした場合には、各駅に停
車する各列車の到着時間の間隔の標準偏差値の最小化を
図り、前記安全性最大を目的関数とした場合には、ある
列車と他の列車との距離が所定値以下のとき減速を行な
わしめる自動運転制御装置を備えている列車の、該装置
による減速回数の最小化を図り、前記到着時刻厳守を目
的関数とした場合には、各列車の終着駅への到着予定時
間と実際の到着時間との誤差の最小化を図り、前記乗車
負荷均一を目的関数とした場合は、各列車の各駅におけ
る停車時間の標準偏差値の最小化を図る機能を有する列
車ダイヤ作成装置でもよい。また、上記装置において、
前記出力手段は、印刷装置または表示装置のうち少なく
とも1つを備えて構成するのが好ましい。この場合、前
記表示装置は、列車ダイヤ作成回数および作成したダイ
ヤに対する目的関数値を、トレンドグラフとして表示す
る機能を有する構成でも良い。また、上記記載におい
て、さらに、列車ダイヤ作成を打ち切る機能を有する列
車ダイヤ作成装置も考えられる。さらに、前記列車ダイ
ヤ情報としては、列車名称、始発駅発車時刻、終着駅到
着時刻、途中駅の到着時刻、途中駅の通過時刻、ダイヤ
作成時に優先して列車が発車するように計画を行なう
駅、列車ダイヤ作成時の割付け方向、走行パタ−ン、始
発駅、終着駅、停車駅、通過駅、各駅での標準停車時
間、各駅での最小停車時間、各駅での最大停車時間を含
む情報が考えられ、さらに、前記駅情報は、進行方向毎
の線路数、先行駅との距離、ポイント切替の最小時間を
含む情報が考えられる。また、上記装置において、前記
列車ダイヤ作成手段は、各列車をギブス行列の各要素と
し、マルコフ連鎖をシミュレートすることにより、マル
コフ連鎖の状態確率分布を最適状態確率分布に近づけ、
目的関数の最小値を与える列車の組合せを求める手段で
あり、さらに、該手段は、探索時のパラメータである温
度Tを探索回数が大きくなるにしたがって低下させる手
段を備える構成でも良い。また、探索は列車ダイヤ作成
計画の対象である列車数をnとした場合、nの3乗回で
終了させる機能を有する構成でも良い。加えて、上記装
置の応用例として、以下の手段が考えられる。前記装置
において、駅間の線路が一種類しかなく、必ず駅構内の
退避線路を用いて対向する列車は交わらねばならない運
行を特徴とする対面非平行ダイヤを列車ダイヤ作成計画
対象とし、目的関数として、旅行時間最小、駅毎の列車
到着間隔均一、および安全性最大のうち少なくとも1つ
を定め、前記旅行時間最小を目的関数とした場合は、全
列車の始発駅から終着駅までの所要時間の総和の最小化
を図り、前記駅毎の列車到着間隔均一を目的関数とした
場合には、各駅に停車する各列車の到着時間の間隔の標
準偏差値の最小化を図り、前記安全性最大を目的関数と
した場合には、ある列車と他の列車との距離が所定値以
下のとき減速を行なわしめる自動運転制御装置を備えて
いる列車の、該装置による減速回数の最小化を図る機能
を有する構成とした列車ダイヤ作成装置がある。また、
駅間の線路が一種類しかなく、必ず駅構内の退避線路を
用いて対向する列車は交わらねばならない運行を特徴と
する対面非平行ダイヤを計画対象とし、ある列車に所定
時間以上の遅れが発生した場合には、遅れが発生した時
点での列車ダイヤ情報を入力し、遅れが発生しない場合
の各列車の到着予定時刻との標準偏差値を最小とする到
着時刻厳守を目的関数とする機能を有する構成も考えら
れる。さらに、駅間の線路は、進行方向毎に設置されて
おり、かつ駅構内には進行方向毎に退避線路と通過線路
が、各々少なくとも1本以上ある片面非平行ダイヤを列
車ダイヤ作成計画対象とし、目的関数として旅行時間最
小、駅毎の列車到着間隔均一、および安全性最大の少な
くとも1つを定め、前記旅行時間最小を目的関数とした
場合は、全列車の始発駅から終着駅までの所要時間の総
和の最小化を図り、前記駅毎の列車到着間隔均一を目的
関数とした場合には、各駅に停車する各列車の到着時間
の間隔の標準偏差値の最小化を図り、前記安全性最大を
目的関数とした場合には、ある列車と他の列車との距離
が所定値以下のとき減速を行なわしめる自動運転制御装
置を備えている列車の、該装置による減速回数の最小化
を図る機能を有する構成も考えられる。さらに、駅間の
線路は、進行方向毎に設置されており、かつ駅構内には
退避線路が無い片面平行ダイヤを列車ダイヤ作成計画対
象とし、ダイヤ作成時には、時間に対する乗車量あるい
は輸送量の各駅ごとの推移情報を列車ダイヤ情報として
入力し、目的関数として駅毎の列車到着間隔均一、安全
性最大、および乗車負荷均一のうち少なくとも1つを定
め、前記駅毎の列車到着間隔均一を目的関数とした場合
には、各駅に停車する各列車の到着時間の間隔の標準偏
差値の最小化を図り、前記安全性最大を目的関数とした
場合には、ある列車と他の列車との距離が所定値以下の
とき減速を行なわしめる自動運転制御装置を備えている
列車の、該装置による減速回数の最小化を図り、前記乗
車負荷均一を目的関数とした場合は、各列車の各駅にお
ける、停車時間の標準偏差値の最小化を図る機能を有す
る構成も考えられる。さらに、列車ダイヤ作成計画対象
のうちのある列車に所定時間以上の遅れが発生した場合
には、遅れが発生した時点での列車ダイヤ情報、時間に
対する乗車量あるいは輸送量の各駅ごとの推移情報を入
力し、乗車負荷均一を目的関数として定め、各列車の各
駅における停車時間の標準偏差値の最小化を図る機能を
有する構成も考えられる。また、上記問題を解決するた
めの方法として、以下の手段が考えられる。最適列車ダ
イヤを作成するために、与えられた計画対象の列車ダイ
ヤ情報、各列車の走行パタ−ン情報、各駅の線路数を含
む駅情報、各列車が他の列車と所定距離以下のとき減速
を行なわしめる自動運転制御に関する自動運転制御情
報、列車の故障保守情報と、各駅の時間に対する乗車乗
客数の推移情報、これらの情報内で発生し得る列車の割
付け順序候補を表す状態変数を入力とし、状態変数の組
替えを行なう探索を行ない、この探索の回数が大きくな
る毎に低下する様にランダム系のエネルギーを決定する
温度Tを設定し、さらに第1の一様乱数を発生させ、該
第1の乱数にもとづき状態変数(列車)の並べ替えを行
ない、現在計画候補Xから次計画候補Yを作成し、予め
定められた目的関数にしたがって、現在計画候補の目的
関数値f(x)、および、次計画候補の目的関数値f
(y)を演算し、前記f(x)、f(y)と、前記温度
Tと、新たに発生させた第2の一様乱数aが、 a<exp(−(f(y)−f(x))/T) (但し、expは、自然対数の底のべき乗を表す)なる
不等式を満たすときに、次計画候補yを、最適列車ダイ
ヤ候補とする処理を所定回数行なう方法である。
In order to solve the above problems, the following means are conceivable. Stop stations of each of a plurality of trains which are the targets of the train schedule creation plan, desired departure time of each train, arrival time of each train, and running patterns corresponding to each train
No. of trains, stopping conditions indicating whether or not to stop at each station of each train, priority information which is added to a predetermined train and indicates an operation plan is given priority, and the running pattern of each train Information, station information including the number of tracks at each station and distance data from the preceding station, automatic driving control information relating to automatic driving control for decelerating when each train is shorter than a predetermined distance from other trains, and a station or train. Train schedule information input means for inputting train schedule information including failure / maintenance information of facilities and trains, parallel / non-parallel schedule information indicating whether passing is possible, and physical quantities to be optimized in train schedule creation. Planning condition setting means for inputting planning conditions including information for creating an objective function to be represented, and creating an objective function from given train schedule information and planning conditions Function creation means, a train diagram plan creation means for finding the minimum value of the objective function F (x) with a train combination vector being x, and an output means for outputting a train diagram plan creation result by the train diagram plan creation means. This is a train schedule creation device. Further, in the above-mentioned apparatus, a train diagram creating apparatus having a function of registering a plurality of objective functions in advance and selecting the objective function may be considered. In this case, the plurality of objective functions registered in advance include the minimum travel time,
Uniform train arrival intervals at each station, maximum safety, strict adherence to arrival times,
And when the travel load minimum is used as the objective function, the total time required from the first station to the last station of all trains is minimized, and the train arrival interval at each station is uniform. When the objective function is, aim at minimizing the standard deviation value of the arrival time interval of each train stopped at each station, and when the safety maximum is the objective function, certain trains and other trains In the case of a train provided with an automatic operation control device that performs deceleration when the distance of the train is equal to or less than a predetermined value, the number of decelerations by the device is minimized, and when the arrival time strict observance is used as an objective function, each train A function for minimizing the error between the scheduled arrival time at the terminal station and the actual arrival time, and minimizing the standard deviation value of the stop time at each station of each train when the objective function is to make the riding load uniform. Train diagram making device with It may be. In the above device,
It is preferable that the output unit includes at least one of a printing device and a display device. In this case, the display device may have a function of displaying, as a trend graph, the number of times the train schedule has been created and the objective function value for the created schedule. In addition, in the above description, a train diagram creation device having a function of terminating train diagram creation is also conceivable. Further, as the train schedule information, the train name, the departure time of the first station, the arrival time of the last station, the arrival time of the middle station, the passing time of the middle station, the station where the train is scheduled to depart preferentially when the timetable is created The information including the layout direction when creating the train schedule, travel pattern, first station, last station, stop station, transit station, standard stop time at each station, minimum stop time at each station, and maximum stop time at each station. Further, the station information may be information including the number of tracks for each traveling direction, the distance to the preceding station, and the minimum time for point switching. Further, in the above-described apparatus, the train diagram creating means sets each train as an element of the Gibbs matrix, and simulates a Markov chain, thereby bringing the state probability distribution of the Markov chain closer to the optimal state probability distribution,
It is a means for obtaining a train combination that gives the minimum value of the objective function, and the means may further include a means for lowering the temperature T, which is a parameter at the time of search, as the number of searches increases. Further, when the number of trains to be subjected to the train schedule creation plan is n, the search may be configured to have a function of terminating by the cube of n. In addition, the following means can be considered as application examples of the above device. In the device, there is only one type of line between stations, and the trains facing each other using the evacuation line in the station premises are subject to a train non-parallel diagram that is characterized by an operation that must cross each other. , Minimum travel time, uniform train arrival interval for each station, and maximum safety are determined, and when the minimum travel time is used as the objective function, the required time from the first station to the last station of all trains is calculated. If the objective function is to minimize the total sum and the train arrival interval uniformity for each station, the standard deviation value of the arrival time interval of each train stopping at each station is minimized, and the safety maximum is increased. When the objective function is used, a function for minimizing the number of times of deceleration by a train equipped with an automatic operation control device that performs deceleration when the distance between a certain train and another train is equal to or less than a predetermined value. Have There is the train schedule creation device. Also,
There is only one type of line between stations, and the non-parallel timetable, which is characterized by an operation in which the opposing trains must cross each other using the evacuation line in the station premises, is planned, and a certain train is delayed for more than a predetermined time If this is the case, enter the train schedule information at the time of occurrence of the delay, and use the function with the objective function of strict adherence to the arrival time to minimize the standard deviation from the estimated arrival time of each train when the delay does not occur. It is also conceivable to have a configuration. In addition, the tracks between stations are installed in each traveling direction, and the station premises have at least one evacuation line and at least one passing line in each traveling direction. If at least one of the minimum travel time, the uniform train arrival interval at each station, and the maximum safety is determined as the objective function, and the minimum travel time is used as the objective function, the required time from the first station to the final station of all trains If the objective function is to minimize the sum of time and the train arrival intervals at each station are the same, the standard deviation of the arrival time intervals of each train stopped at each station is minimized, and the safety When the maximum is used as the objective function, minimizing the number of times of deceleration by a train equipped with an automatic operation control device that performs deceleration when the distance between a certain train and another train is equal to or less than a predetermined value. Configuration with functions Conceivable. In addition, tracks between stations are set up for each direction of travel, and single-sided parallel trains with no evacuation tracks in the station premises are subject to train schedule planning. The transition information for each station is input as train schedule information, and at least one of a train arrival interval uniformity, a safety maximum, and a boarding load uniformity for each station is determined as an objective function. In the case, the standard deviation of the arrival time interval of each train stopping at each station is minimized, and when the safety maximum is used as the objective function, the distance between a certain train and another train is reduced. In the case of a train equipped with an automatic operation control device that performs deceleration when the speed is equal to or less than a predetermined value, if the number of decelerations by the device is minimized, and the riding load uniformity is used as an objective function, the train must be installed at each station of each train , Configurations are contemplated having a function to improve the minimization of the standard deviation of the parking time. Further, when a certain train in the train schedule creation plan is delayed by a predetermined time or more, the train schedule information at the time of occurrence of the delay, and the transition information for each station of the amount of boarding or transportation with respect to time are provided. A configuration is also conceivable which has a function of inputting and determining a uniform boarding load as an objective function, and minimizing the standard deviation value of the stop time at each station of each train. The following means can be considered as a method for solving the above problem. In order to create the optimal train schedule, given train schedule information for the given plan, travel pattern information for each train, station information including the number of tracks at each station, decelerate when each train is less than a predetermined distance from other trains Automatic operation control information on automatic operation control, failure maintenance information of trains, transition information of the number of passengers with respect to the time of each station, and state variables representing train assignment order candidates that can occur in these information are input. , A search for rearranging state variables is performed, a temperature T for determining the energy of the random system is set so as to decrease as the number of searches increases, and a first uniform random number is generated. The rearrangement of the state variables (trains) is performed based on the random number of 1, the next plan candidate Y is created from the current plan candidate X, and the objective function value f of the current plan candidate is calculated according to a predetermined objective function. x), and the objective function value f of the next plan candidate
(Y), the f (x) and f (y), the temperature T, and the newly generated second uniform random number a are expressed as a <exp (-(f (y) -f (X)) / T) (where exp represents a power of the base of the natural logarithm) When the inequality is satisfied, the next plan candidate y is set as the optimal train schedule candidate a predetermined number of times.

【0005】[0005]

【作用】以下、作用について説明する。本発明におけ
る、処理のポイントは次の三点にある。まず第一に、列
車ダイヤは1回のみでなく、最適解が得られるまで繰り
返し作成する。すなわち、対象列車の計画可能順序組合
せ集合の全体を観察して、最適解を得るようにしている
ため、得られた結果は、常に目的関数に対して安定し
て、最も満足できるものになっている。次に第二に、列
車ダイヤ作成後、次回の列車ダイヤを作成する場合、前
回作成した列車ダイヤにおける列車の順序組合せを、確
率過程を利用して少しづつ変更し、変更前の列車ダイヤ
の目的関数値と比較している。次に第三に、変更前の列
車ダイヤの目的関数値を、変更後の列車ダイヤの目的関
数値と比較し、それが改善されていない場合(悪化した
場合も含む)であっても、最適解に到達する探索過程と
判断される場合には、変更後の列車ダイヤを最適解探索
ル−ト上の、より良い候補として採用する。上記処理を
繰り返し、目的関数値の推移を観察し、最適解に到達し
た段階で、列車ダイヤの作成を終了させる。従来の知識
工学的手法、OR手法等では、計画立案過程で一旦評価
が下がる方向に向かうことがないため、極小値に停留
し、最適解に到達することができなっかたが、本発明で
は、最適列車ダイヤに到着する探索過程であることが的
確に判断できるため、従来困難であった最適解の検出を
確実に行なうことができる。また、実際の列車割付けを
忠実に模擬することができるため、故障、保守、細かな
速度変化等の条件を厳密に演算処理させることができ、
極めて現実に近い検討が行われる。さらに、上記、処理
の繰り返し回数は、従来の列挙法では計画対象列車数を
nとすると、n!(階乗)回の検討が必要であるが、本
発明においては、実験統計的考察を鑑み、nの二乗から
三乗回で十分であることを確認している。これは、例え
ばn=100とすると、列挙法では100!(≫1
90)の探索が必要であるのに対し、1003=106
以下で最適列車ダイヤが求まることを示している。1回
の探索に1(msec)を要するとした場合、列挙法で
は少なくとも1087(秒)>1079年を要するが、本発
明では、103(秒)≒17(分)で終了することとな
る。さらに、本発明による温度(エネルギーを表す量で
ある)制御方式では、探索の初期段階では、温度を大き
く設定し、その後急激に温度を降下させているため、探
索の初期段階、例えばn回以下で、最適解に極めて近い
解を得ることができるという重要な作用がある。これは
現実に使用するには、十分な性能を有しているものであ
る。この場合は、n=100であるから、わずか100
(ms)で実用上の最適列車ダイヤが得られることを示
している。本発明では、計画立案過程での目的関数値を
トレンドグラフにし、実時間で表示させるようにしてい
るため、利用者は立案済の列車ダイヤの品質を定量的に
知ることができ、さらに任意の時点で計画作成を打ち切
ることができるため、様々な状況下で、列車ダイヤ作成
に要する許容時間内で最良のものを提供できることにな
る。これは、例えば突発的な列車遅延発生後の列車ダイ
ヤ整理時等には重要な作用である。また、本発明では列
車ダイヤ作成の目的を定量的に定めることができるの
で、従来の方法のように、作成された列車ダイヤの微調
整をほとんど必要としない。
The operation will be described below. In the present invention, the points of the processing are the following three points. First, the train schedule is created not only once but repeatedly until an optimal solution is obtained. In other words, since the entire possible plan combination set of the target train is observed and the optimal solution is obtained, the obtained result is always stable with respect to the objective function and becomes the most satisfactory. I have. Second, after creating a train schedule, when creating the next train schedule, the order combination of trains in the previously created train schedule is changed little by little using a stochastic process, and the purpose of the train schedule before the change is changed. Compare with the function value. Thirdly, the objective function value of the train diagram before the change is compared with the objective function value of the train diagram after the change, and even if the objective function value has not been improved (including the case where it has deteriorated), the optimal If it is determined that the search process reaches a solution, the train diagram after the change is adopted as a better candidate on the optimum solution search route. The above processing is repeated, the transition of the objective function value is observed, and when the optimal solution is reached, the creation of the train schedule is terminated. In the conventional knowledge engineering method, OR method, etc., the evaluation does not go in the direction of decreasing once in the planning process, so it is not possible to stop at the minimum value and reach the optimal solution. Since it is possible to accurately determine that the search process is to arrive at the optimal train schedule, it is possible to reliably detect the optimal solution which has been difficult in the past. Also, since it is possible to simulate the actual train assignment faithfully, it is possible to strictly calculate conditions such as failure, maintenance, fine speed change, etc.
A very realistic study is undertaken. Further, when the number of trains to be planned is n in the conventional enumeration method, the number of repetitions of the processing is n! Although it is necessary to consider (factorial) times, in the present invention, in consideration of experimental statistical considerations, it has been confirmed that n to the third power is sufficient. This means that, for example, if n = 100, 100! (≫1
0 90 ) is required, whereas the optimal train schedule is obtained in 100 3 = 10 6 times or less. Assuming that one search requires 1 (msec), the enumeration method requires at least 10 87 (seconds)> 10 79 years, but in the present invention, it should be terminated at 10 3 (seconds) ≒ 17 (minutes). Becomes Furthermore, in the temperature (the amount representing energy) control method according to the present invention, the temperature is set large in the initial stage of the search, and then the temperature is rapidly decreased. Therefore, there is an important effect that a solution very close to the optimal solution can be obtained. This has sufficient performance for actual use. In this case, since n = 100, only 100
(Ms) shows that an optimal train diagram for practical use can be obtained. In the present invention, the objective function value in the planning process is converted into a trend graph and is displayed in real time, so that the user can quantitatively know the quality of the train schedule that has already been planned, and furthermore, any arbitrary Since the creation of the plan can be terminated at the time, the best one can be provided within the allowable time required for creating the train schedule under various circumstances. This is an important operation when, for example, a train schedule is arranged after a sudden train delay occurs. Further, according to the present invention, the purpose of preparing a train schedule can be quantitatively determined, so that fine adjustment of the prepared train schedule is hardly required unlike the conventional method.

【0006】ところで、目的関数は、以下に示すものが
ある。もちろん、これらに限られるものではない。第1
は、全ての対象列車の始発駅から終着駅までの所要時
間、すなわち旅行時間の総和を最小にするものである。
これにより、定められた走行パターンを守りながら、無
駄な駅停止、減速運転等を無くした列車ダイヤが得られ
る。本目的関数により作成された列車ダイヤは、高速大
量輸送向け列車ダイヤに適している。
By the way, there are the following objective functions. Of course, it is not limited to these. First
Is to minimize the required time from the first station to the last station of all target trains, that is, the sum of travel time.
This makes it possible to obtain a train schedule in which useless stop of the station, deceleration operation, and the like are eliminated while maintaining the determined traveling pattern. The train diagram created by this objective function is suitable for a train diagram for high-speed mass transportation.

【0007】第2は、駅ごとの列車の到着間隔を均一に
するものである。駅ごとに列車の利用頻度は異なるの
で、各種サービスはそれに合わせる必要がある。本関数
を設定することで、駅ごとに最適なサービスを提供でき
る。これは、通勤、通学など日常的に頻繁に利用される
一般の列車ダイヤの作成において重要である。第3は、
安全性を最大とするものである。片面線路では、追突
が、対面線路では追突に加え正面衝突の可能性がある
が、いずれも必ず回避する必要がある。このため、先行
列車との間隔をできるだけ確保すること、駅構内での退
避およびポイントの切替のために十分な余裕を確保する
こと等が必要である。従って、本目的関数を用いること
は過密ダイヤ作成、および非常時の運転整理等において
重要である。第4は、到着時刻を厳守するものである。
自然災害、車両の故障、事故等が発生した場合、列車ダ
イヤの見直しが必要である。この時、変更前の列車ダイ
ヤの終着駅の到着時刻を守るように関数を設定すること
で、各種サービスを維持することができる。もちろん、
各駅ごとの到着時刻を厳守するように変更できることは
言うまでもない。第5は、乗車の負荷を均一にするもの
である。駅間の距離が短く、時間当りの通過列車数が多
い路線では、駅での停車時間が列車ダイヤに与える影響
が大きい。従って、駅ごとの時刻に対する列車利用度合
いを入力情報に加え、各列車の乗車負荷(率)を均一に
なるように計画することで良好なサービスが保持され
る。また、ある駅で車両の故障等が発生し、車両が遅延
した場合、その下流の駅では、待ち乗客数が多くなるた
め、乗降に要する時間が次々に多くなり、列車の遅延が
増大する現象が発生する。この様な場合でも、本目的関
数を選択すると、先行列車が少しづつ遅延し、また、後
続列車は予定に先行する様に整理されるので、列車ダイ
ヤの乱れは短時間で回復する。本方法は、逐次実行型の
コンピューター上のプログラムで実現しようとする場合
でも、主要部分の処理アルゴリズムは、わずか数十ステ
ップで実現でき、対象に応じて変更する必要がない。さ
らに相互結合型のニューラルコンピューターで動作させ
ることにより、一層の高速化が図れる。
The second is to make the arrival intervals of trains at each station uniform. Since the frequency of use of trains varies from station to station, various services need to be adjusted accordingly. By setting this function, optimal services can be provided for each station. This is important in creating a general train schedule that is frequently used on a daily basis, such as commuting to work or school. Third,
It maximizes safety. On a single-sided track, there is a possibility of a rear-end collision, and on a two-sided track, in addition to a rear-end collision, there is a possibility of a frontal collision. For this reason, it is necessary to ensure the interval from the preceding train as much as possible, and to secure a sufficient margin for evacuation in the station yard and switching of points. Therefore, the use of this objective function is important in the preparation of a congested timetable and in the operation control in an emergency. Fourth, strict adherence to the arrival time is required.
In the event of a natural disaster, vehicle breakdown, accident, etc., it is necessary to review the train schedule. At this time, various services can be maintained by setting the function so as to observe the arrival time of the last station of the train schedule before the change. of course,
It goes without saying that the arrival time at each station can be changed to be strictly adhered to. Fifth, the load of the ride is made uniform. On routes where the distance between stations is short and the number of trains passing per hour is large, the time at which the train stops at the station greatly affects the train schedule. Therefore, a good service is maintained by adding the train use degree with respect to the time for each station to the input information and planning to make the riding load (rate) of each train uniform. In addition, when a vehicle failure occurs at a certain station and the vehicle is delayed, the number of waiting passengers at the downstream station increases, so the time required for getting on and off the train increases one after another, and the delay of the train increases. Occurs. Even in such a case, if this objective function is selected, the preceding train is delayed little by little, and the following trains are arranged so as to be ahead of schedule. Therefore, the disturbance of the train schedule is recovered in a short time. Even if this method is to be realized by a program on a sequential execution type computer, the processing algorithm of the main part can be realized in only several tens of steps and does not need to be changed according to the target. Further, by operating with a mutual connection type neural computer, the speed can be further increased.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図を参照し
て詳細に説明する。図1に、本発明の一実施例の構成図
を示す。列車ダイヤ作成装置1は、列車ダイヤ情報入力
手段2、列車ダイヤ情報記憶手段3、計画条件設定手段
4、計画条件記憶手段5、列車ダイヤ作成手段6、結果
記憶手段7、出力手段8、表示装置9および印字装置1
0を有して構成される。列車ダイヤ情報入力手段2は、
各種列車情報、走行パターン、駅情報、自動運転制御情
報、故障・保守情報の入力操作を行うための手段であ
り、例えばキーボード、マウス、電子式ライトペン、タ
ッチパネル等により実現される。列車ダイヤ記憶手段3
は、列車ダイヤ情報入力手段2により入力された各種情
報を記憶する手段であり、例えばRAM、磁気ディス
ク、光ディスク等により実現される。計画条件設定手段
4は、予め登録されている列車ダイヤ作成における目的
関数を選択するか、あるいは任意の目的関数を作成し、
また該ダイヤを平行あるいは非平行のいずれかに設定
し、さらに列車ダイヤの計画開始を指示するための手段
であり、例えばCPU、ROM、RAM等により実現さ
れる。計画条件記憶手段5は、計画条件設定手段4から
入力される各種情報を記憶する手段であり、例えばRA
M、磁気ディスク、光ディスク等により実現される。列
車ダイヤ作成手段6は、上記列車ダイヤ情報記憶手段3
および計画条件記憶手段5に格納されている情報に基づ
いて最適列車ダイヤを計画し、その途中経過を表示装置
9に表示する手段であり、例えばCPU、ROM、RA
M等により実現される。結果記憶手段7は、前記作成さ
れた列車ダイヤを記憶する手段であり、例えばRAM、
磁気ディスク、光ディスク等により実現される。出力手
段8は、前記結果記憶手段7に記憶されている、列車ダ
イヤを表示装置9に表示し、また印字装置10に印字す
る手段であり、例えばCPU、ROM、RAM等により
実現される。なお、印字装置10としては、例えばプリ
ンター等が考えられ、また、表示装置9としては、CR
Tディスプレイ、EL表示装置、液晶表示装置等が考え
られる。図1に示す実施例に係る装置は、1台のコンピ
ュータシステムを用いて実現できる。例えば、列車ダイ
ヤ情報入力手段2および計画条件設定手段4は、利用者
が入力操作を行うキーボードと、入力内容を表示するC
RT等の表示装置を有する構成により実現できる。列車
ダイヤ作成手段6および出力手段8は、中央処理ユニッ
ト(CPU)で構成でき、列車ダイヤ情報記憶手段3、
計画条件記憶手段5、結果記憶手段7はメモリー装置に
より構成することができる。また表示装置9はコンピュ
ータの表示画面であるCRT等のディスプレーで、印字
装置10は、コンピュータと接続されたプリンター、X
−Yプロッター等で構成することができる。以下、具体
的実施例について述べるが、応用例は以下の3つに大別
される。 (1) 対面非平行ダイヤ(図5〜図27を参照して説
明する)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of the present invention. The train schedule creation device 1 includes a train schedule information input unit 2, a train schedule information storage unit 3, a plan condition setting unit 4, a plan condition storage unit 5, a train schedule creation unit 6, a result storage unit 7, an output unit 8, a display device. 9 and printing device 1
0. The train schedule information input means 2
A means for inputting various types of train information, traveling patterns, station information, automatic operation control information, and failure / maintenance information, and is realized by, for example, a keyboard, a mouse, an electronic light pen, a touch panel, and the like. Train schedule storage means 3
Is a means for storing various information input by the train schedule information input means 2, and is realized by, for example, a RAM, a magnetic disk, an optical disk, or the like. The plan condition setting means 4 selects an objective function for creating a train diagram registered in advance, or creates an arbitrary objective function,
It is a means for setting the timetable to parallel or non-parallel and for instructing the start of a train timetable. The plan condition storage means 5 is a means for storing various information input from the plan condition setting means 4, and includes, for example, RA
M, a magnetic disk, an optical disk, and the like. The train schedule creation means 6 is provided with the train schedule information storage means 3
Means for planning the optimal train schedule based on the information stored in the plan condition storage means 5 and displaying the progress on the display device 9, for example, CPU, ROM, RA
M and the like. The result storage means 7 is a means for storing the created train schedule, for example, a RAM,
It is realized by a magnetic disk, an optical disk, or the like. The output unit 8 is a unit that displays the train schedule stored in the result storage unit 7 on the display device 9 and prints it on the printing device 10, and is realized by, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The printing device 10 may be, for example, a printer, and the display device 9 may be a CR.
A T display, an EL display device, a liquid crystal display device and the like are conceivable. The apparatus according to the embodiment shown in FIG. 1 can be realized using one computer system. For example, the train schedule information input means 2 and the planning condition setting means 4 are provided with a keyboard for the user to perform an input operation and a C for displaying the input contents.
This can be realized by a configuration having a display device such as an RT. The train schedule creation means 6 and the output means 8 can be constituted by a central processing unit (CPU).
The plan condition storage means 5 and the result storage means 7 can be constituted by a memory device. The display device 9 is a display such as a CRT, which is a display screen of a computer, and the printing device 10 is a printer connected to the computer,
-Y plotter or the like. Hereinafter, specific embodiments will be described, but application examples are roughly classified into the following three. (1) Face-to-face non-parallel diamond (described with reference to FIGS. 5 to 27)

【0009】(2) 片面非平行ダイヤ(図28〜図3
6を参照して説明する)。
(2) Single-sided non-parallel diamond (FIGS. 28 to 3)
6 will be described).

【0010】(3) 片面平行ダイヤ(図37〜図39
を参照して説明する)。
(3) Single-sided parallel diamond (FIGS. 37 to 39)
To explain).

【0011】である。また、上記(1)、および(3)
においては、列車遅延等が発生した場合の運転整理につ
いても詳細に述べ、列車ダイヤ作成の際に考えうる主要
問題を、本発明は解決することができる。まず、対面非
平行ダイヤへの応用例について説明する。まず、通常運
行用の列車ダイヤの作成について、図5から図23を参
照して説明する。図5に、列車ダイヤ情報入力手段2に
より設定される列車情報の一例を示す。ここでは16本
の列車を約6時間内に配置する例であり、図中の列車E
1〜E4は、走行速度も速く、また停車駅も主要駅のみ
とした高速列車である。E5〜F6は、走行速度は速い
が、全ての駅に停車する列車である。G1〜G4は、全
駅に停車する普通列車である。各列車に対する列車情報
として、横軸方向に以下の項目が設定できる。 「予定時刻(始点)」は、始発駅発車予定時刻を示
す。 「予定時刻(終点)」は、終着駅到着予定時刻を示
す。 「優先(始/終)」は、記号「○」が入力された駅を
計画開始駅とすることを示している。すなわち「始」
(始発駅)に、「○」の時は、終着駅に向かう前向きの
割付け、「終」(終着駅)に、「○」の時は、終着駅よ
りさかのぼって始発駅に向かう割付けが指示されてい
る。本例では、始発駅および終着駅のみを選択できるよ
うになっているが、路線によっては全ての駅の中から、
優先順位にしたがって駅を選択できるようにすることも
考えられる。この場合は該当駅から始発駅にさかのぼる
割付けと、終着駅に向かう割付けを行なえばよいことに
なる。 「優先」は、記号「○」が入力されている列車は、他
の列車に優先して割付けを行なうことが指示されてい
る。これらは最適化対象列車から外される。 「停車駅」は、該当路線に含まれる全ての駅につき以
下のような記号が設定される。
## EQU1 ## In addition, the above (1) and (3)
In the above, the present invention can solve a major problem conceivable when creating a train schedule, in detail, also describing the operation arrangement when a train delay or the like occurs. First, an example of application to a face-to-face non-parallel diamond will be described. First, the creation of a train schedule for normal operation will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows an example of the train information set by the train schedule information input means 2. In this example, 16 trains are arranged within about 6 hours.
1 to E4 are high-speed trains that run at a high speed and stop only at main stations. E5 to F6 are trains that run at high speed but stop at all stations. G1 to G4 are ordinary trains that stop at all stations. The following items can be set along the horizontal axis as train information for each train. “Scheduled time (start point)” indicates the scheduled departure time of the first station. “Scheduled time (end point)” indicates the estimated time of arrival at the terminal station. “Priority (start / end)” indicates that the station to which the symbol “○” is input is set as the planning start station. That is, "beginning"
At (first station), when "○", forward assignment toward the last station is instructed. At "last" (last station), when "○", assignment toward the first station going back from the last station is instructed. ing. In this example, only the first station and the last station can be selected, but depending on the route, from all stations,
It is also conceivable that the station can be selected according to the priority. In this case, the assignment from the corresponding station to the starting station and the assignment toward the terminal station may be performed. “Priority” indicates that a train to which a symbol “○” has been input is assigned with priority over other trains. These are excluded from the trains to be optimized. In the "stop station", the following symbols are set for all stations included in the line.

【0012】「□」は始発駅、「●」は終着駅、「○」
は、停車駅、「◇」は通過済駅を表す。 「停車時間」では、該当列車の標準停車時間、最短停
車時間、最大停車時間をそれぞれ設定する。制約が無い
場合は記号「*」が設定される。また、乗車量が時間帯
によって変化する場合には時間推移に対する乗車量変化
グラフとする。
"□" indicates the first station, "●" indicates the last station, "○"
Indicates a stop station, and “◇” indicates a passed station. In the “stop time”, a standard stop time, a shortest stop time, and a maximum stop time of the train are set. If there is no restriction, the symbol “*” is set. If the riding amount changes depending on the time zone, the graph is a riding amount change graph with respect to time transition.

【0013】「方向」では、本例は対面路線であるの
で、方向が矢印記号で指示される。
In the "direction", since the present example is a facing route, the direction is indicated by an arrow symbol.

【0014】上記は、ある特定の路線向きの例であり、
全ての項目は、対象路線、あるいは列車ダイヤ編成方針
により変化させ得る。例えば予定時刻のかわりに、単に
必要な列車の本数のみを設定してもかまわない。この場
合には、目的関数を満足するように、自動的に列車が配
置される。図6に、列車ダイヤ情報入力手段2により設
定される走行パターンを示す。
The above is an example of a specific route direction,
All items can be changed according to the target route or the train schedule. For example, instead of the scheduled time, only the required number of trains may be set. In this case, trains are automatically arranged so as to satisfy the objective function. FIG. 6 shows a traveling pattern set by the train schedule information input means 2.

【0015】例えば、走行パターン1では、発車後6分
間で時速120(km/h)に達し、以後は120(k
m/h)の定速運行を行ない、停車駅が近づくと徐々に
減速し、約4分間で停止することを示している。走行パ
ターン2および3も同様に、走行パターンを規定してい
る。以上は、先行列車あるいは対向列車との距離、時間
差が十分あり、追突、衝突の危険性を考慮する必要が無
い場合につき有効である。従って、先行列車あるいは対
向列車に接近している場合には、後述の自動運転制御情
報を考慮した、より複雑な運転パターンになる。本例で
は列車E1〜E4に対してはパターン1、E5〜F6に
対してはパターン2、G1〜G4に対してはパターン3
が、それぞれ設定されている。図7は、列車ダイヤ情報
入力手段2により設定される駅情報を示している。計画
対象路線に属する全ての駅について、以下の項目が設定
できる。 「線路数」は、各列車進行方向に対し、入線可能な線
路数を示す。本例では、全ての線路が乗降可能なホーム
を有している例である。通過専用線路、あるいは退避専
用線路がある場合は線路数と別に設定できるようにすれ
ばよい。 「ポイント切替最小(分)」は、先行あるいは対向列
車との関係で線路切替のためのポイント操作が必要にな
るために設定される項目である。これは後述の自動運転
制御を有する路線の場合は、この情報に含まれるのが一
般的である。なお、ダイヤ作成にあたっては、ポイント
切替最小(例えば、分単位)を確保しなければならな
い。 「先行駅距離(km)」によって、隣接駅との距離が
設定される。より現実的な情報が必要な場合は、線路レ
イアウト、勾配等を考慮した情報を入力できる構成にす
ればよい。図8は、以上の情報について図示したもので
あり、併せて、列車ダイヤ情報入力手段2により設定さ
れる自動運転制御情報について説明したものである。多
数の乗客の安全を確実に守るため、近年においては、各
列車に自動運転制御装置を搭載し、「先行/対向列車」
と、自車両の位置の相対関係により走行速度を制御する
ことが一般的である。図8では、駅4を中心に(a)〜
(g)の7か所に位置検出装置を設置し、走行速度の制
御を行なっている。例えば、先行列車がa点を通過中
に、次列車がg点に到着した場合、g〜f区間内で走行
速度を100(km/h)以下に落とす必要があり、f
点通過時には、100(km/h)以下になっていなけ
れば強制的に列車は停止させられる。
For example, in the traveling pattern 1, the vehicle speed reaches 120 (km / h) in 6 minutes after the departure, and thereafter, 120 (k / h).
m / h), the vehicle gradually decelerates when approaching a stop, and stops in about 4 minutes. Running patterns 2 and 3 also define running patterns. The above is effective when there is a sufficient distance and time difference between the preceding train and the oncoming train, and it is not necessary to consider the danger of rear-end collision and collision. Therefore, when the vehicle is approaching the preceding train or the oncoming train, a more complicated operation pattern takes into account the automatic operation control information described later. In this example, pattern 1 for trains E1 to E4, pattern 2 for trains E5 to F6, and pattern 3 for trains G1 to G4.
Are set respectively. FIG. 7 shows station information set by the train schedule information input means 2. The following items can be set for all stations belonging to the planned route. The “number of tracks” indicates the number of tracks that can be entered in each train traveling direction. In this example, all the tracks have platforms that can get on and off. If there is a passage-only line or an evacuation-only line, it may be set separately from the number of lines. “Minimum point switching (minutes)” is an item that is set because a point operation for line switching is required in relation to a preceding or oncoming train. This is generally included in this information in the case of a route having automatic driving control described later. When creating a diagram, a minimum point switching (for example, in minutes) must be ensured. The distance to the adjacent station is set by “preceding station distance (km)”. If more realistic information is required, the configuration may be such that information can be input in consideration of the track layout, gradient, and the like. FIG. 8 illustrates the above information, and also describes the automatic operation control information set by the train schedule information input means 2. In recent years, in order to ensure the safety of many passengers, in recent years, each train has been equipped with an automatic operation control system,
In general, the traveling speed is controlled based on the relative relationship between the position of the vehicle and the vehicle. In FIG. 8, centering on station 4 (a)-
(G) Position detecting devices are installed at seven locations to control the traveling speed. For example, if the next train arrives at point g while the preceding train passes point a, it is necessary to reduce the traveling speed to 100 (km / h) or less in the sections g to f, and f
At the time of passing the point, the train is forcibly stopped unless it is less than 100 (km / h).

【0016】したがって、列車ダイヤ作成時は、前後の
列車位置関係による速度変化を厳密に考慮する必要があ
る。図23は、以上までの様々な情報を用いて作成され
た最適列車ダイヤを表示装置9、あるいは印字装置10
に出力した一例である。本図では、縦軸に駅、駅内のホ
ーム(線路)、駅間の線路を定義し、横軸には、時刻を
定義している。図中の線は、列車の運行状況を示してお
り、例えば、列車7は列車名称F1であり、6時10分
に駅1を出発し、駅2に6時17分に到着し、6時21
分に出発していることを示し、以下順次、駅3から駅9
に停車後、8時20分に終着駅である駅10に到着する
ことを表わしている。この間、駅3で後発の列車1(E
1)に追越されており、また駅5、6、7、8、9にて
対向列車と安全に交差していることがわかる。以下、こ
の最適列車ダイヤが本発明に係る装置により作成される
状況を、図9から図22を参照して説明する。図9から
図21は、列車ダイヤ作成手段6の動作を、理解を容易
にするため、フローチャートを用いて詳細に説明したも
のである。図9から図11は、列車ダイヤ作成手段6の
処理全体の流れを示したものである。さて、まず図9を
参照してダイヤ計画立案処理の流れについて説明する。
まず、列車ダイヤ情報入力手段2で設定され、列車ダイ
ヤ情報記憶手段3に記憶されている、列車ダイヤ情報を
取り込む。さらに、計画条件入力手段4によって設定さ
れ、計画条件記憶手段5に記憶されている計画条件を取
り込む(ステップA)。
Therefore, when preparing a train schedule, it is necessary to strictly consider speed changes due to the positional relationship between the trains before and after. FIG. 23 shows the optimal train diagram created using the above various information on the display device 9 or the printing device 10.
This is an example of output to. In this figure, the vertical axis defines stations, platforms (tracks) within the station, and tracks between stations, and the horizontal axis defines time. The line in the figure shows the operation status of the train. For example, the train 7 has the train name F1, departs from the station 1 at 6:10, arrives at the station 2 at 6:17, and arrives at the station 2 at 6:17. 21
Minutes from the station 3 to station 9
And then arrives at station 10 which is the terminal station at 8:20. During this time, train 1 (E
It can be seen that the train has been overtaken in 1) and that it safely intersected the oncoming trains at stations 5, 6, 7, 8, and 9. Hereinafter, a situation in which the optimal train diagram is created by the apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 21 illustrate the operation of the train diagram creating means 6 in detail with reference to flowcharts for easy understanding. 9 to 11 show the flow of the entire processing of the train schedule creating means 6. First, the flow of the diagram planning process will be described with reference to FIG.
First, the train schedule information set by the train schedule information input means 2 and stored in the train schedule information storage means 3 is fetched. Further, the plan conditions set by the plan condition input means 4 and stored in the plan condition storage means 5 are fetched (step A).

【0017】取り込んだ故障、保守情報等を基に、線
路、ホーム等の使用可否状況を作成する(ステップ
B)。本処理の詳細は具体的応用例にて後述する。次
に、ステップCからステップEにて、優先列車を最適化
処理に先立って割付ける。本実施例では、図5に示す列
車情報を参照するため、16列車分のループカウンタを
セットする(ステップC)。次に優先列車か否かの判定
を行ない(ステップD)、優先列車ならば該当列車を列
車ダイヤ情報に従って割り付ける(ステップE)。本実
施例では、図22に示す様に、列車3(E3)、列車4
(E4)、列車9(F3)が、他の列車に先立ち優先し
て割付けられている。「優先」が設定されるのは、例え
ば、特別急行、遅れが特に大きな列車等、予め運行を規
定したい場合である。かかる割付け処理の詳細について
は後述する。以上のステップAからステップEまでの処
理により、最適化するためのダイヤ計画の初期状態が作
成される。この状態は、以下の処理で繰り返し使用され
るため、初期状態AとしてステップFにて記憶されるこ
とになる。次にステップGでは、上記優先列車を除いた
列車のみの列車表(以下これを「計画対象列車表」と称
する)を作成する。図12は、かかる処理の詳細な手順
を示したものである。まず、計画対象列車表のセット位
置ポインターmを初期化し(ステップG10)、次に全
列車数であるn回繰り返す様に、ループカウンターPを
設定する(ステップG20)。前記列車表のP番目の列
車が優先列車でない場合は、計画対象列車表のm番目に
登録し(ステップG30)、セット位置ポインターmの
値を1だけ更新する(ステップG35)。以上の処理を
n回繰り返すことにより、図に示すような13本の列車
が登録されている計画対象列車表が作成される。次にス
テップHからステップL(図9参照)にて、最適列車ダ
イヤ作成の基本状態を作成する。まず、列車割付け順の
初期状態として、計画対象列車を要素とするランダムな
1次元ベクトルχを生成する(ステップH)。本実施例
では図12の並び順を初期状態とすると、 χ=(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1
1,12,13) となる。ここでは列車を変数mで示しているため、実際
はE1,E2,E5,E6,F1,F2,F4,F5,
F6,G1,G2,G3,G4の順序で並んでいること
になる。このベクトルχに従い、列車情報あるいは計画
条件に従って列車の割付けが行なわれる(ステップ
I)。ステップIは、ステップEとステップQと同じ処
理である。図13は、ステップEの詳細手順を示したも
のであり、これをもとに説明する。 まず、駅ごとの時
間推移に対する列車の発車、停車の可否を示す発停可否
マップを作成する(ステップE10)。図14、図15
にこの詳細例を示す。図14は、対象駅に退避線路がと
もに無い場合の一例を示している。本例では、駅6と駅
7がこれに相当する。例えば図のように〜の列車の
運行が既に定まっている場合、新たな列車の割付けは発
停可否マップ上の白ヌキの部分内で行なわなければなら
ないことを示している。ここで言う「割付け」とは、駅
6での発車時刻と、駅6から7への走行速度詳細パター
ンと、駅7の到着時刻を定めることである。列車1は、
駅6の線路1(ホーム)で5分から10分(以下起点を
0分とした絶対時刻で説明する)まで停車し、10分か
ら20分まで走行し、次に駅7の線路1で5分間停車し
た後、25分に発車する。この方向の駅間の線路は、1
本しかないため駅間での追越しは不可能である。また、
駅内の線路(ホーム)も1本づつであるから、先行する
列車が停車中は、停車も発車も不可能である。従って、
本例の様に定常的な走行パターンを指定されている列車
は、駅6における5分から10分を結ぶ線と、駅7にお
ける20分から25分を結ぶ線と、駅6の5分と駅7の
20分、および駅6の10分と駅7の25分を結ぶ直線
で囲まれる四角形(図中の斜線塗りつぶし部分)で示さ
れる時空間内においては通過してはならないことにな
る。列車は、駅6、駅7ともに停車せずに通過する列
車を示しているが、この場合は、駅6の通過時刻30分
と駅7の通過時刻40分を結ぶ直線で示される時空線を
横切ることはできない。但し、この時空間は、駅6に到
着すること、および駅7から発車することを規定するも
のではなく、駅6からの発車、駅6から7の走行、駅7
への到着の可否を定めるものである点に注意が必要であ
る。列車は、駅6には停車するが、駅7は通過する例
であり、この場合は、上記と同じ考え方により、駅6で
の43分から48分の線と、駅6の43分と駅7の56
分、駅6の48分と駅7の56分を結ぶ直線で囲まれた
三角形の領域が通過不可能な時空間を示す。列車、
は、対向列車の例である。列車は、駅7、駅6両方で
停車するが、対向列車はその停車に影響を受けない。し
かし、対向列車が駅7を発車してから駅6に到着する時
間帯は、駅6→7方向の列車は、駅6および7の間の線
路は使用できない。従って、図に示す様に、駅6の70
分、80分および駅7の70分、80分を頂点とする長
方形の領域が通過不可能な時空間となる。列車は、駅
6、7を通過する対向列車であるが、これも列車と同
様に、駅7の通過時刻88分と駅6の通過時刻100分
で定まる長方形の領域が通過不可能な時空間となる。列
車、は、対向列車同士が駅6で交差する例である。
列車は、123分に駅6に到着するが、その時点で列
車は既に駅7と駅6間を走行中であるため、列車の
駅6への到着(130分)を待って、132分に駅6を
発車している。この結果、駅7での列車の発車時刻1
20分と、駅7での列車の発車時刻144分と、駅6
での列車の発車時刻132分、および駅6での前記1
20分で作成される四角形の領域が通過不可能な時空間
になる。この場合図14中のハッチングの部分は間接的
に通行不可能な時空間となったものである。図15は、
駅に退避線路がある場合の一例である。図14と異なる
のは、同一進行方向の列車が、駅内で先行列車を追越す
ことができる点である。図15に示す例では、駅5に、
双方向ともに2本の線路(ホーム)があり、1本は、
「停車/退避」に、他方は、「停車/通過」にそれぞれ
使われる。列車8は、駅5で5分から10分までの5分
間停車するが、この時間帯に後続列車は駅5で停車、あ
るいは、駅5を通過することが可能である。したがっ
て、図14における列車と同一の運行パターンである
が、図14に示すような四角形の領域ではなく、図15
に示すような三角形の領域が、列車の通過不可能な時
空間となる。列車9から15についても上記と同様な理
由により、それぞれ通過不可能な時空間は図15に示す
ようになる。以上が、ステップE10(図13参照)の
処理である。次に、ステップE20からステップE70
(図13参照)により、計画対象列車が、予め設定され
ている列車情報、計画条件に従い、以下の様に割付けら
れる。 まず、ステップE20にて、計画対象列車数n
が繰り返しポインターPにセットされる。次に、計画対
象列車表のP番目の列車の進行方向を定める(ステップ
E30)。 ステップE40では、同様にダイヤの編成
方向を定める。ここで「ダイヤの編成方向」とは、本実
施例では、始発または終着駅の優先指定により定まる。
例えば、終着駅が優先の場合は、終着駅の到着予定時間
を基準情報として、上流駅へと徐々にさかのぼってゆ
く。また、逆に始発駅が優先の場合には、始発駅発車時
刻を基準情報として、下流駅に向かって割付けを行う。
割付けの方法については、以上の方法に限られず他に、
例えば、以下の方法((a)から(c))が考えられ
る。 (a)中途駅を指定し、上流、下流の双方向に向かって
割付ける方法でも良い。 (b)駅毎の発車、あるい
は、到着時刻が予め設定できる場合には、それらを基準
情報とし、未定情報を定めてゆく方法でも良い。 (c)発車、到着時刻等を定めず、列車の本数等のマク
ロな情報のみを与え、割付けについての自由度を与える
方法も考えられる。 (a)の方法は、例えば主要駅重視等の場合、(b)の
方法は、例えば非常時のダイヤ整理等の場合、(c)の
方法は、例えばダイヤ編成初期段階のシミュレーション
等に有効である。次に、列車Pに指定されている始発駅
から終着駅間に含まれる全ての駅について以下の処理を
繰り返し行なう(ステップE50)。
Based on the taken-in failures, maintenance information, and the like, the availability status of the tracks, platforms, and the like is created (step B). Details of this processing will be described later in a specific application example. Next, in steps C to E, priority trains are allocated prior to the optimization processing. In this embodiment, a loop counter for 16 trains is set to refer to the train information shown in FIG. 5 (step C). Next, it is determined whether or not the train is a priority train (step D). If the train is a priority train, the corresponding train is allocated according to the train schedule information (step E). In this embodiment, as shown in FIG. 22, train 3 (E3), train 4
(E4), the train 9 (F3) is allocated prior to other trains. The “priority” is set, for example, when it is desired to predetermine the operation of a special express train or a train with a particularly large delay. Details of the allocation processing will be described later. The initial state of the diamond plan for optimization is created by the processing from step A to step E described above. Since this state is used repeatedly in the following processing, it is stored as the initial state A in step F. Next, in step G, a train table of only the trains excluding the above-mentioned priority train (hereinafter referred to as a “planned train table”) is created. FIG. 12 shows a detailed procedure of such processing. First, the set position pointer m of the train table to be planned is initialized (step G10), and then the loop counter P is set so as to repeat n times, which is the total number of trains (step G20). If the P-th train in the train table is not the priority train, it is registered as the m-th train in the planned train table (step G30), and the value of the set position pointer m is updated by 1 (step G35). By repeating the above-described processing n times, a planned train table in which 13 trains are registered as shown in the figure is created. Next, in steps H to L (see FIG. 9), a basic state for creating an optimal train diagram is created. First, a random one-dimensional vector と す る having a train to be planned as an element is generated as an initial state in the train assignment order (step H). In this embodiment, assuming that the arrangement order in FIG. 12 is an initial state, χ = (1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1
1, 12, 13). Here, since the train is indicated by the variable m, E1, E2, E5, E6, F1, F2, F4, F5
F6, G1, G2, G3, and G4 are arranged in this order. In accordance with the vector χ, trains are allocated according to train information or plan conditions (step I). Step I is the same processing as step E and step Q. FIG. 13 shows a detailed procedure of step E, and the description will be made based on this. First, a start / stop availability map is created that indicates whether trains can be started and stopped with respect to the time transition of each station (step E10). 14 and 15
The detailed example is shown in FIG. FIG. 14 shows an example in which there is no evacuation line at the target station. In this example, the stations 6 and 7 correspond to this. For example, as shown in the figure, when the operation of the train (1) to (4) has already been determined, it indicates that the allocation of a new train must be performed within the white blank area on the start / stop availability map. Here, the “assignment” means to determine the departure time at the station 6, the detailed traveling speed pattern from the stations 6 to 7, and the arrival time at the station 7. Train 1
Stop at line 1 (home) at station 6 for 5 to 10 minutes (hereinafter described as absolute time with the starting point being 0 minute), run from 10 to 20 minutes, and then stop at line 1 at station 7 for 5 minutes After that, departure in 25 minutes. The line between stations in this direction is 1
Overtaking between stations is impossible because there is only a book. Also,
Since there is only one track (home) in the station, it is impossible to stop or depart while the preceding train is stopped. Therefore,
The trains for which a steady running pattern is designated as in this example include a line connecting 5 minutes to 10 minutes at station 6, a line connecting 20 minutes to 25 minutes at station 7, 5 minutes at station 6, and station 7 Must not pass through the space and time indicated by the square (the hatched portion in the figure) enclosed by a straight line connecting the 20 minutes of the station 6 and the 10 minutes of the station 6 and the 25 minutes of the station 7. The train indicates a train passing without stopping at both the station 6 and the station 7. In this case, the train has a space-time line indicated by a straight line connecting the passage time 30 minutes at the station 6 and the passage time 40 minutes at the station 7. You cannot cross. However, this time and space does not specify that the vehicle arrives at the station 6 and departs from the station 7, but departs from the station 6, travels from the stations 6 to 7, and stops at the station 7.
It is important to note that it determines whether or not you can arrive. The train stops at the station 6 but passes through the station 7. In this case, the same concept as above is used, and the train at the station 6 from 43 minutes to 48 minutes, the station 6 at 43 minutes and the station 7 Of 56
A triangular area surrounded by a straight line connecting the minutes, the station 6 48 minutes, and the station 7 56 minutes indicates an impossible space-time. train,
Is an example of an oncoming train. The train stops at both station 7 and station 6, but the oncoming train is not affected by the stop. However, during the time period when the oncoming train departs from the station 7 and arrives at the station 6, the train between the stations 6 and 7 cannot use the line between the stations 6 and 7. Therefore, as shown in FIG.
The rectangular area having the vertices at the vertices of minutes, 80 minutes and 70 and 80 minutes of the station 7 is a time and space that cannot pass. The train is an on-coming train passing through stations 6 and 7, but, like the train, a rectangular area defined by a passing time of 88 minutes at station 7 and a passing time of 100 minutes at station 6 cannot be passed. Becomes A train is an example in which oncoming trains cross each other at a station 6.
The train arrives at station 6 at 123 minutes, but at that time the train is already running between station 7 and station 6, so waiting for the train to arrive at station 6 (130 minutes), and at 132 minutes Departs from station 6. As a result, the departure time 1 of the train at station 7
20 minutes, the train departure time at station 7 144 minutes, and station 6
Departure time of train at 132 minutes, and said 1 at station 6
A rectangular area created in 20 minutes becomes a time and space that cannot pass. In this case, the hatched portions in FIG. 14 are indirectly impassable space-time. FIG.
This is an example of a case where there is an evacuation track at a station. The difference from FIG. 14 is that trains in the same traveling direction can pass the preceding train in the station. In the example shown in FIG.
There are two tracks (home) in both directions, and one is
The other is used for "stop / evacuate" and the other is used for "stop / pass". The train 8 stops at the station 5 for 5 minutes from 5 minutes to 10 minutes. During this time, the following train can stop at the station 5 or pass through the station 5. Therefore, the operation pattern is the same as that of the train in FIG. 14, but is not a rectangular area as shown in FIG.
A triangular area as shown in FIG. 3 is a time space in which a train cannot pass. For trains 9 to 15, the time and space that cannot be passed are as shown in FIG. 15 for the same reason as described above. The above is the processing of Step E10 (see FIG. 13). Next, from step E20 to step E70
According to (see FIG. 13), the trains to be planned are allocated as follows in accordance with the preset train information and plan conditions. First, in step E20, the number of trains to be planned n
Is repeatedly set to the pointer P. Next, the traveling direction of the Pth train in the planned train table is determined (step E30). In step E40, the knitting direction of the diamond is similarly determined. In this embodiment, the “diamond composition direction” is determined by the priority designation of the first or last station.
For example, when the terminal station is prioritized, it gradually goes back to the upstream station using the estimated arrival time of the terminal station as reference information. Conversely, when the first station is prioritized, the assignment is made toward the downstream station using the first station departure time as reference information.
The method of allocation is not limited to the above method.
For example, the following methods ((a) to (c)) can be considered. (A) A method may be used in which a midway station is designated and allocated in both directions, upstream and downstream. (B) If the departure or arrival time for each station can be set in advance, a method may be used in which these are set as reference information and undecided information is determined. (C) A method is also conceivable in which only macro information such as the number of trains is given without determining the departure and arrival times, etc., thereby giving a degree of freedom in allocation. The method (a) is effective for, for example, emphasis on a main station, the method (b) is effective for, for example, a timetable arrangement in an emergency, and the method (c) is effective for, for example, a simulation at the initial stage of a diamond formation. is there. Next, the following processing is repeated for all the stations included between the first station and the last station designated for the train P (step E50).

【0018】割付けは、前述の発停可否マップを用い
て、以下の様に簡単な手順で行なわれる。図16は、駅
内の線路が1本づつの駅間へ、列車(a)、列車(b)
を割付ける場合の説明図である。駅5と駅6間の割付け
の検討により、列車(a)の駅6への到着時刻は12分
に定められている。標準停車時間を2分間とし、駅6と
7の間の距離、走行パターンを考慮して27分に駅7に
到着する。さらに、標準停車時間2分間を加えた、29
分に駅7より発車する。以上の運行は発停可否マップよ
り可能と判断されるため、割付け処理は終了する。一方
列車(b)は、駅6に92分に到着するが、発停マップ
により、標準停止時間後に出発することができないこと
がわかる。このため、発車時刻を停車最小時間から最大
時間まで変化させ可能な運行を検討する。本例では列車
の駅6の通過が100分のため、ポイント切替時間を
考慮し、列車(b)は、駅6を102分に発車する様に
割付けている。この場合の自由度は、走行パターンが定
まっているため、停車時間の摂動のみであるが、走行パ
ターンを選択できる場合には、走行速度の変化も自由度
として加えることができる。この自由度内での割付け
は、目的関数毎に定義することも考えられる。例えば、
上記説明では発車可能最早時刻を採用したが、この割付
けは旅行時間を最小とするように目的関数を与える場合
に有効と考えられる。一方、安全性最大を目的関数とす
る場合には、自動運転制御が行なわれず、またポイント
切替が十分余裕をもって行なえる発停時刻に割付けるこ
とも考えられる。図17は、退避線路が存在する場合の
例を示している。列車は、6分に駅5の1番目の線路
に到着し4分間停車した後、10分に発車している。列
車(c)は、8分に駅5の2番目の線路に到着し、列車
が出発後の18分に駅6を発車している。図6で示し
た場合に比べ、密に設備が使われる様になる。次に、列
車(d)は、63分に駅6に到着するが、既に割付け済
みの列車(11)と(12)が存在するため、すぐには
発車できず、81分に発車する様に割付けられている。
これは割付け順が列車(d)が早い場合は、全く異なる
ダイヤになること示している。
The assignment is performed by the following simple procedure using the start / stop map. FIG. 16 shows a train (a) and a train (b) between the stations with one line in the station.
It is explanatory drawing in the case of assigning. By considering the assignment between the station 5 and the station 6, the arrival time of the train (a) at the station 6 is set to 12 minutes. The standard stop time is 2 minutes, and the train arrives at the station 7 in 27 minutes in consideration of the distance between the stations 6 and 7 and the traveling pattern. In addition, a standard stop time of 2 minutes was added, 29
Departs from Station 7 in minutes. Since the above operation is determined to be possible from the start / stop map, the assignment processing ends. On the other hand, the train (b) arrives at the station 6 in 92 minutes, but the start / stop map shows that the train (b) cannot depart after the standard stop time. For this reason, an operation that can change the departure time from the minimum stop time to the maximum stop time will be examined. In this example, since the train passes through the station 6 for 100 minutes, the train (b) is assigned to depart the station 6 at 102 minutes in consideration of the point switching time. In this case, the degree of freedom is only perturbation of the stop time since the traveling pattern is fixed, but when the traveling pattern can be selected, the change in the traveling speed can be added as the degree of freedom. The allocation within this degree of freedom may be defined for each objective function. For example,
In the above description, the earliest departure time is adopted, but this assignment is considered effective when an objective function is given so as to minimize the travel time. On the other hand, if the maximum safety is used as the objective function, it is conceivable that the automatic operation control is not performed and the start and stop times at which point switching can be performed with a sufficient margin. FIG. 17 shows an example in the case where an escape line exists. The train arrives on the first track of Station 5 in 6 minutes, stops for 4 minutes, and departs in 10 minutes. The train (c) arrives at the second track of the station 5 in 8 minutes, and leaves the station 6 18 minutes after the train departs. The equipment is used more densely than in the case shown in FIG. Next, the train (d) arrives at the station 6 at 63 minutes, but cannot be departed immediately because there are already allocated trains (11) and (12), and departs at 81 minutes. Assigned.
This indicates that when the assignment order is earlier for the train (d), the schedule is completely different.

【0019】以上の処理を、列車Pにおける全駅に対し
て行なった(図13、ステップE50〜E60)後に、
割付けが決定したことによって定まる発停不可能時空間
を発停可否マップに登録し(図13、ステップE7
0)、次の列車の処理へとブランチする。以上の処理を
計画対象列車の並び順からなるベクトルの全要素につい
て繰り返すことにより、一つの可能列車ダイヤが作成さ
れる。次に、図9におけるステップJで、目的関数演算
が行なわれ、上記にて生成された可能列車ダイヤが定量
的に評価される。ここでの説明は、図2に示した〜
の目的関数について行なう。図18は、旅行時間最小を
目的関数とした場合のステップJの詳細手順を示したも
のである。なお、ステップJは、ステップRと同一の処
理である。既に作成された可能ダイヤiについての目的
関数をf(i)とし、「0」を初期値として設定する
(ステップJ10)。次に、計画対象列車数分、処理を
繰り返すためのポインターPを設定する(ステップJ2
0)。列車Pの始発駅出発時刻ts(p)と、終着駅到
着時刻te(p)より旅行時間tt(p)を以下の様に
して求める。 tt(p)=te(p)−ts(p) 次に目的関数を更新する。すなわち、f(i)=f
(i)+tt(p) とする。以上がステップJ30の
処理である。かかる処理を全ての計画対象列車数である
n回繰り返した後のf(i)は、可能ダイヤiに含まれ
る全ての計画対象列車の旅行時間の総和になっている。
したがって、f(i)の最小値とは、全ての列車が最も
無駄なく運行する列車ダイヤを示すことになる。次に、
図19は、駅毎の列車の到着間隔均一を目的関数とする
場合の説明図である。まず、ステップJ10にて、目的
関数値f(i)を、「0」とする。次に、計画対象路線
に含まれる全ての駅について繰り返すポインターs(=
1〜smax)を定める。ここで、smaxは駅の総数
である。次に、図19右側に示すように、駅sに停車す
る全ての列車の到着時刻の差分t1,t2,……tw(w
は停車列車総数)を求める。これらの値から標準偏差を
wで割った値H(s)を、例えば以下の様にして求める
(ステップJ30)。 H(s)=(√(Σ(xa−xk)2))/w 但し、xaは、全ての列車の到着時刻の差分の平均値で
あり、xkは、列車の到着時刻の差分のk番目の値であ
り、Σは、w個の総和を表す。次にステップJ40で目
的関数f(i)を更新する。すなわち、f(i)=f
(i)+H(s)とする(ステップJ40)。f(i)
は、駅毎の列車到着間隔偏差の総和であるからf(i)
の最小値とは、各駅毎の、停車列車の到着時刻間隔が一
定に近いもの、すなわち利用者にとって好ましい列車ダ
イヤであることを示している。図20は、安全性最大を
目的関数とする場合の処理を示したものである。安全性
については、各種の指標が存在するが、ここでは例とし
て追突、衝突の危険性低減を取り上げる。本例では設
備、列車に自動運転制御装置が設置されており、該装置
は、先行列車、対向列車との距離が、定められた条件下
で、予め設定した値より短くなった場合、走行速度制限
を行なう。従って、この走行速度制限の発生回数を低減
することは、運用上の危険を低減すると同時に、自動制
御装置の負荷も低減することにもなる。さらに、速度制
限がない運行は、駅間の走行時間が最短になり、停車を
的確に定めることにより、旅行時間の短縮にも貢献する
ことになる。図20では、まずダイヤiに対する目的関
数値として「0」を設定する(ステップJ10)。次
に、全ての駅について処理を繰り返すためのポインター
sに、1からsmaxを設定する。但し、smaxは該
当路線に含まれる駅の総数である。駅sに進入してくる
全ての列車につき速度制限が発生する回数を演算する。
図の例では、先行列車がc点およびb点の場合にそれぞ
れ速度制限が発生するため2回となる。駅sでこの回数
の総和をH(s)とし、目的関数値f(i)を更新する
(ステップJ40)。すなわち、f(i)=f(i)+
H(s)とする。図21は、目的関数を到着時刻厳守と
した場合の手順を示したものである。本関数を用いるの
は、例えば遅れ発生後のダイヤ整理時等が考えられる。
ステップJ10にて目的関数f(i)に「0」をセット
する。次に計画対象列車数(n)だけ処理を繰り返すた
めのポインターpに、1からnを設定する(ステップJ
20)。次に、列車Pの整理後の終着駅の到着時刻te
(p)を求め、ダイヤ整理前の到着予定時刻te’
(p)との差分の絶対値th(p)を求めると次式とな
る。
After performing the above processing for all the stations in the train P (FIG. 13, steps E50 to E60),
The start / stop impossible time space determined by the assignment is registered in the start / stop availability map (FIG. 13, step E7).
0), branch to the processing of the next train. By repeating the above process for all the elements of the vector in the order of the trains to be planned, one possible train schedule is created. Next, in step J in FIG. 9, an objective function calculation is performed, and the possible train schedule generated above is quantitatively evaluated. The description here is shown in FIG.
For the objective function of FIG. 18 shows a detailed procedure of step J when the minimum travel time is used as the objective function. Step J is the same process as step R. The objective function for the already created possible diagram i is f (i), and “0” is set as an initial value (step J10). Next, a pointer P for repeating the process for the number of trains to be planned is set (step J2).
0). The travel time tt (p) is obtained as follows from the departure time ts (p) of the train P at the first station and the arrival time te (p) of the last station. tt (p) = te (p) -ts (p) Next, the objective function is updated. That is, f (i) = f
(I) + tt (p). The above is the processing of Step J30. F (i) after repeating this processing n times, which is the number of all trains to be planned, is the sum of travel times of all trains to be planned included in the possible timetable i.
Therefore, the minimum value of f (i) indicates a train schedule in which all trains operate most efficiently. next,
FIG. 19 is an explanatory diagram in a case where the arrival function of trains at each station is uniform as an objective function. First, in step J10, the objective function value f (i) is set to “0”. Next, the pointer s (=) that is repeated for all the stations included in the planned route
1 to smax). Here, smax is the total number of stations. Next, as shown on the right side of FIG. 19, differences t 1 , t 2 ,... Tw (w
Is the total number of stopped trains). A value H (s) obtained by dividing the standard deviation by w from these values is obtained, for example, as follows (step J30). H (s) = (√ (Σ (xa−xk) 2 )) / w where xa is the average value of the difference between the arrival times of all the trains, and xk is the k-th difference between the arrival times of the trains. And Σ represents w sums. Next, in step J40, the objective function f (i) is updated. That is, f (i) = f
(I) + H (s) (step J40). f (i)
Is the sum of the train arrival interval deviations for each station, so f (i)
The minimum value indicates that the arrival time intervals of the stopped trains at each station are nearly constant, that is, the train schedule is preferable for the user. FIG. 20 shows a process when the maximum security is set as the objective function. There are various indicators for safety, but here we will focus on reducing the risk of collision and collision. In this example, the equipment and the train are provided with an automatic operation control device, and the device operates when the distance between the preceding train and the oncoming train is shorter than a preset value under a predetermined condition. Make restrictions. Therefore, reducing the number of occurrences of the traveling speed restriction reduces the danger in operation and also reduces the load on the automatic control device. In addition, an operation without a speed limit minimizes the travel time between stations, and contributes to a reduction in travel time by accurately determining a stop. In FIG. 20, first, "0" is set as the objective function value for diamond i (step J10). Next, 1 to smax is set in the pointer s for repeating the process for all stations. Here, smax is the total number of stations included in the line. The number of times the speed limit occurs for all trains entering the station s is calculated.
In the example of the figure, when the preceding train is at the point c and the point b, the speed is limited, and the number of times is two. At the station s, the sum of the numbers is set to H (s), and the objective function value f (i) is updated (step J40). That is, f (i) = f (i) +
H (s). FIG. 21 shows a procedure when the arrival time is strictly adhered to the objective function. This function may be used, for example, when scheduling a diagram after a delay has occurred.
In step J10, "0" is set to the objective function f (i). Next, 1 to n are set to the pointer p for repeating the process by the number of trains to be planned (n) (step J).
20). Next, the arrival time te of the terminal station after arrangement of the train P
(P) is calculated and estimated arrival time te 'before the schedule is arranged
When the absolute value th (p) of the difference from (p) is obtained, the following expression is obtained.

【0020】th(p)=|te(p)−te’(p)
| この偏差で目的関数値を更新する(ステップJ30)。
すなわち、f(i)=f(i)+th(p)とする。こ
の様にして、全ての計画対象列車のダイヤ整理前の到着
予定時刻と、ダイヤ整理後の到着予定時刻との差分の絶
対値の総和がf(i)に設定される。本例では、終着駅
に対する到着時刻偏差を評価の対象としたが、停車駅全
てに対して到着時刻偏差を評価することも考えられる。
以上が、図9に示すステップJでの処理である。次に、
ステップKでは、ステップJで得たχに対する目的関数
値を、作業用記憶変数エリアMOPTに格納する。すな
わち、MOPT=f(χ)とする。次に、最適化繰り返
し処理の回数Nを定める(図10、ステップL)。すな
わち、N=n3とする。本実施例では、計画対象列車数
nに対しn3を、最適化繰り返し処理回数として定義し
ているが、この値は、実験・統計的に見つけ出したもの
で、本来n本の列車の順序組合せはn!存在するもの
が、n3で十分な結果を得ることができ、処理が高速化
されることを示している。この値の妥当性については、
後述する。以上の処理で、最適化のための準備処理が完
了し、以下ステップMからステップW(図10)にて最
適列車ダイヤが次の様にして作成される。まず、最適解
が得られる十分な回数であるN回分の繰り返し処理を行
なうために、ループカウンターiに、1〜Nを設定する
(ステップM)。次に、図9のステップFで記憶した初
期状態Aを記憶変数エリアBに転送する。 この操作
で、優先列車、故障・保守情報等が既に設定されている
初期列車ダイヤがiのループ毎に再現される。次に、既
に割付けが行なわれた計画対象列車番号を要素とする、
列車割付け順ベクトルχを次の手順で少し変化させる
(これを、以下「摂動」と称する)。まず、1からNま
での整数範囲内で、2種の一様乱数is,ie(is<
ie)を生成する(ステップO)。次に、χの要素のi
s番目とie番目の範囲の内容を、その並びの逆順に並
び変える(ステップP)。本実施例を用いて上記ステッ
プPを、具体的に説明する。 χ=(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1
1,12,13) とし、 is=3,ie=8 が生成されているとすると、新しい、列車割付けベクト
ルyは、 y=(1,2,8,7,6,5,4,3,9,10,1
1,12,13) となる。これを実際の列車名称で示すと、図12を参照
して、E1,E2,F5,F4,F2,F1,E6,E
5,F6,G1,G2,G3,G4となる。以上の操作
を摂動と称し、かかる処理を列車ダイヤ作成における次
検討候補の作成ごとに行なう。次に、新しい計画対象列
車ベクトルyに対する列車割付けが行なわれ(ステップ
Q)、割付け結果に対する目的関数値f(y)が演算さ
れる(ステップR)。ここでステップQとステップR
は、それぞれ前記ステップIとステップJと同一の処理
である。ステップSでは、この様にして作成された新し
い計画yと、既に作成済のχを、次の様にして検討す
る。まず、0.0から1.0の範囲内での一様実数乱数
aを生成する。次に、温度Tを、探索回数iの増加に対
し減少する関数で定める。さらに、前記a,T,f
(χ),f(y)にて、新たに作成したyによる列車ダ
イヤが最適解候補か否かを判定する。本実施例を用い
て、上記ステップSにおける処理を具体的に説明する。
今、目的関数を旅行時間最小とし、この場合の目的関数
値は、それぞれ、 f(χ)=1255(分)、f(y)=1287(分) であるとする。また、a=0.6505、T=Δ/lo
g(i+2) (本例ではΔ=100.0とする)の場
合、i=1とすると、 a<exp(−(f(y)−f(χ))/T)=exp
(−(1287−1255)/209.5)≒0.85
8 (expは、自然対数の底のべき乗を表す)が成立する
ため、ダイヤyはダイヤχよりも旅行時間が大きいにも
かかわらずに、最適解に近い候補としてχを入れ替える
(ステップT)。次に、f(y)が、ステップKで設定
されたMOPTより小である場合、 MOPT=f(y) として、目的関数値の最小値を記憶する(ステップ
V)。ステップWは、最小値がこの様に更新された場
合、表示装置9に表示する処理である。この様子は図3
に示すように表示される。この例では、横軸に探索回数
i、縦軸に目的関数の最小値MOPTが、トレンドグラ
フとして表示される。利用者は、このグラフを列車ダイ
ヤ作成過程で逐次観察することができ、任意のタイミン
グで作成処理を打切ることができる。本列車ダイヤ作成
方法の特徴は、探索初期段階で極めて最適解に近いもの
が得られるため、列車ダイヤ作成時間が十分でなく、厳
密な結果を要しない場合は、大変有効である。以上、ス
テップNからステップWを高々N回繰り返すことによ
り、最適解が得られる。図4は、上記処理を行なうこと
により最適解を得る場合の説明、および探索回数による
最適解への収束状況を実験統計結果を基に示したもので
ある。前記の様に、計画対象列車数がnの場合、割付け
る順序はn!個だけ存在する。 図4中左上図は、横軸
に検索回数1からn!を定義し、これに対応する目的関
数値をプロットしたものである。検索回数は、自然数で
あるため、目的関数も、2次平面上で離散的に配置して
いるが、説明のため連続曲線で示している。この図か
ら、目的関数値は、多くの極小値を有し、一種類の最小
値を有することがわかる。本図の様にランダムな探索を
行なうと、n!回の探索が最適解決定の保証条件となら
ざるを得ないことがわかる。例えば、従来のホップフィ
ールド型のニューラルネットワークの様に、系のエネル
ギーを連続量として定義し、探索を時間的推移として時
間軸に対する微分を行なって、エネルギーの低い状態を
サーチする様な方法であると、極小値は比較的短時間で
決定できるが、最小値を検出できる確率は極めて低い。
これに対し、本発明では、ステップOとステップPで、
列車割付け順序組合せを少しだけ入替える様にし、ラン
ダムなサーチを排除している。そして、変更前の組合せ
の評価と比較して、変更後の組合せが改善されていれ
ば、変更後の組合せを、より最適解に近い順序組合せと
して、新しい候補に採用する(ステップS)。しかし、
この操作のみであると、前記と同様に極小点に到達する
と、以後新候補が作成されなくなり、最小値が得られな
いことになる。本発明では、これを以下の様に回避して
いる。図4の左上図の最小値近傍の拡大図において、
今、目的関数が探索L回目でLMなる値を有していると
仮定する。真の最小値はOPTであるから、LMからO
PTに向けて移動させることが必要である。例えば、目
的関数値をボール(球)とし(原理説明のためのアナロ
ジーである)、ボールのエネルギー量を考えてみる。こ
の時、図中でA方向の移行を行なわせることになるが、
B方向、すなわち逆戻り現象を抑止する方法を考えれば
よいことになる。これを、位置エネルギーに置き換えて
考えると、LMとLMX(極大値)のエネルギー差aよ
りも大きく、OPTとLMXのエネルギー差bよりも小
さい力を与えることで達成されることがわかる。この力
を温度T(エネルギーを決定する量である)とすると、
Tは、探索初期段階では、大きな値とし、探索回数の増
大とともに減少してゆく様に制御すればよい。具体的に
は、例えば、T=Δ/(log(i+2))とすればよ
い(但し、Δは正の数、iは探索回数とする)。もちろ
ん、他の関数も考えられるが、一般的にはこの関数が優
れている。この様にしてTを定めた後に、最適解に達す
るか否かは、確率的試行を行なえばよいので、ここで、
例えば0.0から1.0の間に一様に分布するような乱
数aを生成し、下記式による判断で極小点からの脱出を
図る。 a<exp(−(f(y)−f(χ))/T) 上式が成立する場合、組合せχを摂動して得たyを新候
補として採用すればよい。本式は、 f(χ)>f(y) の場合は、常に成立するからyがχより改善されている
場合は、必ず新候補となる。また、f(χ)<f(y)
の場合でも、(f(y)−f(χ))/Tがゼロに近づ
く程、成立する可能性が大きくなる。したがって、十分
な回数の試行を行なえば、必ず最小値が得られることに
なる。 図4中左下図は、本発明による装置を用いて、
最適列車ダイヤに到るまでの過程を示したものである。
本例ではn2程度で最小値に到達している。図4中右側
の3種類の図は、3種類の計画対象列車数nごとに列車
ダイヤを作成させた時に、最適解に到着した探索回数を
度数分布表で示したものである。例えば、1日16時間
運行すると考え、列車の運行が1時間に1本の場合は、
n=16、1時間に3本、すなわち20分毎の場合はn
=50、10分毎ならばn=100となる。現実の最も
過密なダイヤは2分毎程度と考えられ、この場合はn=
500となるが、この場合は、駅での乗降に要する時間
や他路線との接続等の要因が大きくなるため、現実的に
はn=300程度の列車ダイヤ作成が最大負荷と考えら
れる。 図4中右側図は、上記のうちn=16、n=5
0、n=100について実験を行なった結果を示したも
のである。いずれもn2からn3回内で最適解が得られて
おり、また、nが大きくなるほどn2以内に最適解が得
られる頻度が大であることがわかる。以上を、例えば1
000MIPS(「MIPS」とは、1秒間で100万
回の命令実行が行なえる単位を示す)の演算能力がある
コンピュータを用いて、列車ダイヤを作成する場合は、
下記条件のもとで、以下の時間内で作成が完了する。第
一の条件は、1本の列車の割付け、評価に要する処理ス
テップ数=10,000(I=ステップ)とする。ま
た、第二の条件は、最適化に要する探索回数=n2とす
る。n=16の場合には、 (10,000(I)×16(列車))×162/1000/
(MIPS)≒0.04(秒)。
Th (p) = | te (p) -te '(p)
The objective function value is updated with this deviation (step J30).
That is, f (i) = f (i) + th (p). In this manner, the sum of the absolute values of the differences between the scheduled arrival times of all the planned trains before the schedule and the scheduled arrival times after the schedule is set to f (i). In this example, the arrival time deviation with respect to the terminal station is evaluated, but the arrival time deviation may be evaluated with respect to all the stopping stations.
The above is the processing in step J shown in FIG. next,
In step K, the objective function value for χ obtained in step J is stored in the working storage variable area MOPT. That is, MOPT = f (χ). Next, the number N of optimization repetition processes is determined (FIG. 10, step L). That is, N = n 3 . In the present embodiment, n 3 is defined as the number of times of optimization repetition processing with respect to the number n of trains to be planned. This value is found experimentally and statistically, and is originally an order combination of n trains. Is n! What is present indicates that n 3 can provide satisfactory results, speeding up the processing. For validity of this value,
It will be described later. With the above processing, the preparation processing for optimization is completed, and the optimal train diagram is created as follows in steps M to W (FIG. 10). First, 1 to N are set in the loop counter i in order to perform the repetition processing for N times, which is a sufficient number of times to obtain the optimal solution (step M). Next, the initial state A stored in step F of FIG. With this operation, the initial train diagram in which the priority train, the failure / maintenance information, and the like are already set is reproduced for each loop i. Next, the already-assigned planned train number is used as an element.
The train allocation order vector 少 し is slightly changed in the following procedure (this is hereinafter referred to as “perturbation”). First, two types of uniform random numbers is and ie (is <
ie) is generated (step O). Next, the element i of χ
The contents of the sth and ieth ranges are rearranged in the reverse order (Step P). Step P will be specifically described with reference to the present embodiment. χ = (1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1
1,12,13), and if is = 3, ie = 8 is generated, the new train allocation vector y is y = (1,2,8,7,6,5,4,3, 9,10,1
1, 12, 13). If this is indicated by an actual train name, referring to FIG. 12, E1, E2, F5, F4, F2, F1, E6, E
5, F6, G1, G2, G3, and G4. The above operation is referred to as a perturbation, and such processing is performed every time a next study candidate is created in creating a train diagram. Next, train allocation is performed for the new planned train vector y (step Q), and an objective function value f (y) for the allocation result is calculated (step R). Where step Q and step R
Is the same process as Step I and Step J, respectively. In step S, the new plan y created in this way and the already created χ are examined as follows. First, a uniform real random number a in the range of 0.0 to 1.0 is generated. Next, the temperature T is determined by a function that decreases as the number of searches i increases. Further, the a, T, f
At (χ) and f (y), it is determined whether or not the train schedule based on the newly created y is an optimal solution candidate. Using the present embodiment, the processing in step S will be specifically described.
Now, the travel time of the objective function is minimized, and the objective function values in this case are f (χ) = 1255 (minutes) and f (y) = 1287 (minutes). Also, a = 0.6505, T = Δ / lo
In the case of g (i + 2) (Δ = 100.0 in this example), if i = 1, then a <exp (− (f (y) −f (χ)) / T) = exp
(-(1287-1255) /209.5) ≒ 0.85
Since 8 (exp represents a power of the base of the natural logarithm) is satisfied, the diamond y replaces χ as a candidate close to the optimal solution despite the travel time being longer than the diamond χ (step T). Next, when f (y) is smaller than the MOPT set in step K, the minimum value of the objective function value is stored as MOPT = f (y) (step V). Step W is a process of displaying on the display device 9 when the minimum value is updated in this way. This is shown in FIG.
Is displayed as shown. In this example, the horizontal axis indicates the number of searches i, and the vertical axis indicates the minimum value MOPT of the objective function as a trend graph. The user can sequentially observe this graph during the train diagram creation process, and can terminate the creation process at an arbitrary timing. The feature of this train schedule creation method is that it is very close to the optimal solution at the initial stage of the search. Therefore, when the train schedule creation time is not enough and an exact result is not required, it is very effective. As described above, the optimal solution can be obtained by repeating Step N to Step W at most N times. FIG. 4 illustrates the case where an optimal solution is obtained by performing the above-described processing, and shows the convergence state to the optimal solution based on the number of searches based on experimental statistical results. As described above, when the number of trains to be planned is n, the allocation order is n! There are only pieces. In the upper left diagram in FIG. 4, the horizontal axis represents the number of searches 1 to n! Is defined, and the corresponding objective function values are plotted. Since the number of searches is a natural number, the objective function is also discretely arranged on the secondary plane, but is shown by a continuous curve for explanation. From this figure, it can be seen that the objective function value has many minimum values and one type of minimum value. When a random search is performed as shown in this figure, n! It can be seen that the number of searches must be a guarantee condition for the optimal solution. For example, like a conventional Hopfield-type neural network, a method is used in which the energy of a system is defined as a continuous amount, and the search is performed with respect to the time axis as a temporal transition to search for a low energy state. And the minimum value can be determined in a relatively short time, but the probability of detecting the minimum value is extremely low.
On the other hand, in the present invention, in step O and step P,
The train assignment order combination is slightly changed, and random search is eliminated. Then, if the combination after the change is improved compared to the evaluation of the combination before the change, the combination after the change is adopted as a new candidate as an ordered combination closer to the optimal solution (step S). But,
With only this operation, when the minimum point is reached as described above, no new candidate is created thereafter, and the minimum value cannot be obtained. In the present invention, this is avoided as follows. In the enlarged view near the minimum value in the upper left diagram of FIG.
Now, it is assumed that the objective function has a value of LM at the L-th search. Since the true minimum value is OPT, LM
It is necessary to move to PT. For example, let the objective function value be a ball (sphere) (an analogy for explaining the principle) and consider the energy amount of the ball. At this time, the transition in the direction A in the drawing is performed,
What is necessary is just to consider a method for suppressing the reversal phenomenon in the B direction, that is, the return phenomenon. When this is replaced with potential energy, it can be understood that the above is achieved by applying a force larger than the energy difference a between LM and LMX (maximum value) and smaller than the energy difference b between OPT and LMX. If this force is temperature T (which is an amount that determines energy),
T may be set to a large value in the initial stage of the search, and may be controlled so as to decrease as the number of searches increases. More specifically, for example, T = Δ / (log (i + 2)) (where Δ is a positive number and i is the number of searches). Of course, other functions are conceivable, but in general this function is better. After determining T in this manner, whether or not the optimal solution is reached may be determined by performing a stochastic trial.
For example, a random number a uniformly distributed between 0.0 and 1.0 is generated, and escape from the minimum point is determined by the following equation. a <exp (− (f (y) −f (χ)) / T) When the above expression is satisfied, y obtained by perturbing the combination れ ば may be adopted as a new candidate. This formula always holds when f (χ)> f (y), so if y is better than χ, it is always a new candidate. Also, f (χ) <f (y)
Even in the case of, as (f (y) −f (χ)) / T approaches zero, the possibility that the condition is satisfied increases. Therefore, if a sufficient number of trials are performed, the minimum value will always be obtained. The lower left diagram in FIG. 4 uses the device according to the present invention,
It shows the process up to the optimal train schedule.
In the present example, it reached the minimum at approximately n 2. The three types of diagrams on the right side in FIG. 4 show, in a frequency distribution table, the number of searches that arrived at the optimum solution when a train diagram was created for each of the three types of planned trains n. For example, if it is assumed that the train operates 16 hours a day, and the train operates only once an hour,
n = 16, 3 pieces per hour, that is, n every 20 minutes
= 50 every 10 minutes, n = 100. The most dense diamond in reality is considered to be every two minutes, in this case n =
In this case, the time required for getting on and off at the station and the connection with other routes increase, so in practice, it is considered that the creation of a train diagram of about n = 300 is the maximum load. The right side in FIG. 4 shows n = 16 and n = 5 among the above.
This shows the results of experiments performed for 0 and n = 100. Both have the optimal solution is obtained from the n 2 in the n 3 times, also, it is understood that n is frequently optimal solution is obtained larger the n 2 within is large. The above is, for example, 1
000 MIPS (“MIPS” indicates a unit capable of executing one million instructions per second), and a computer using a computer capable of performing the operation is required to create a train schedule.
Creation is completed within the following time under the following conditions. The first condition is that the number of processing steps required for assignment and evaluation of one train is 10,000 (I = step). The second condition is the number of searches = n 2 required for optimization. In the case of n = 16 it is, (10,000 (I) × 16 ( train)) × 16 2/1000 /
(MIPS) $ 0.04 (second).

【0021】n=50の場合には、 (10,000(I)×50(列車))×502/1000/
(MIPS)≒1.2(秒)。 n=100の場合には、 (10,000(I)×100(列車))×1002/1000/(M
IPS)≒10(秒)。 以上は、最適解を得るための所要時間であるが、現実的
に使用し得る良い解は、上記の1/10〜1/100の
時間で得られることがわかっており、前記図3の打切り
機能を用いると、nが300程度になった場合であって
も秒オーダーで解が得られることになる。図10におけ
る、ステップUからステップWは、利用者に、列車ダイ
ヤ作成状況を示すことで、上記現実的な準最適解を極め
て短時間で得るための処理である。 ステップUでは、
それまでの最適値MOPTと、新候補の目的関数値f
(y)を比較し、MOPT>f(y)が成立した場合、
MOPT=f(y)として最適値を更新する(ステップ
V)。ステップWでは、最適値が更新されたことを、図
3に示す様なグラフで示し、利用者が自分の判断で処理
を打切るか否かの情報を提供する。なお、打切りは、例
えばキーボード等の外部入力手段で行われる様システム
構成しておけば実現できる。この様にして作成された列
車ダイヤは、表示装置9に表示され(図11、ステップ
X)、また印字装置10に印字される(図11、ステッ
プY)。以上が対面非平行ダイヤ編成を対象とした、本
発明の動作の主要部の詳細説明である。次に、列車ダイ
ヤ整理(再作成)について説明する。図24から図27
は、本発明による列車ダイヤ整理の実施例を示したもの
である。従来のエキスパート型システム等では、経験的
情報を基にしているために、列車ダイヤ編成と列車ダイ
ヤ整理は異なるシステムで実現するものとして考えざる
を得ないのが一般的である。しかし、本発明では、初期
条件と目的関数を切り替えるだけで、主たる論理は変え
る必要がない。これは、ダイヤ編成とダイヤ整理におい
て異なるのは、主に、その目的と立案に要する許容時間
が異なる点であり、設備や列車の情報による割付け方法
は同一であるためである。図24は、時刻8時15分に
列車5に故障が発生し、出発の予定が大きく遅れ、9時
0分出発の見込みとなった場合を示している。この時、
他の列車は図に示す様に、予定に従って運行されている
ため、できるだけ各列車の予定を変更せずに、列車5を
適切に運行させる必要がある状況である。この場合、本
実施例では目的関数を到着時刻として以下のように、列
車ダイヤの再作成、すなわち整理を行なう。図25は、
8時15分における、列車の運行状況を列車表に示した
ものである。 既に運行が完了したE1,E2,E4,
F1列車の予定時刻は消去(記号「*」で示す)され、
また停車駅もすべて通過済駅として記号「◇」で示され
ている。
[0021] In the case of n = 50 is, (10,000 (I) × 50 ( train)) × 50 2/1000 /
(MIPS) $ 1.2 (seconds). In the case of n = 100 is, (10,000 (I) × 100 ( train)) × 100 2/1000 / (M
IPS) $ 10 (seconds). The above is the time required to obtain the optimal solution, but it is known that a practically usable good solution can be obtained in the above time of 1/10 to 1/100. If the function is used, a solution can be obtained on the order of seconds even when n becomes about 300. Steps U to W in FIG. 10 are processes for obtaining the above-mentioned realistic sub-optimal solution in a very short time by indicating the train schedule creation status to the user. In step U,
The previous optimal value MOPT and the objective function value f of the new candidate
(Y), and when MOPT> f (y) holds,
The optimum value is updated as MOPT = f (y) (step V). In step W, the update of the optimum value is indicated by a graph as shown in FIG. 3, and information on whether or not the user terminates the process by his / her own judgment is provided. It should be noted that the termination can be realized by configuring the system so as to be performed by external input means such as a keyboard. The train diagram created in this way is displayed on the display device 9 (FIG. 11, step X) and printed on the printing device 10 (FIG. 11, step Y). The above is the detailed description of the main part of the operation of the present invention for the facing non-parallel diamond knitting. Next, the train diagram arrangement (re-creation) will be described. 24 to 27
1 shows an embodiment of the arrangement of train schedules according to the present invention. In a conventional expert system or the like, since train information is based on empirical information, it is generally necessary to consider that train diagram formation and train diagram arrangement are realized by different systems. However, in the present invention, the main logic does not need to be changed only by switching between the initial condition and the objective function. The reason for the difference between the diamond formation and the diamond arrangement is mainly that the purpose and the permissible time required for planning are different, and the assignment method based on the equipment and train information is the same. FIG. 24 shows a case where a failure occurs in the train 5 at 8:15, the departure schedule is greatly delayed, and the departure at 9:00 is expected. At this time,
As shown in the figure, the other trains are operated according to the schedule, so that it is necessary to appropriately operate the train 5 without changing the schedule of each train as much as possible. In this case, in the present embodiment, the train schedule is recreated, that is, rearranged as described below, using the objective function as the arrival time. FIG.
The operation status of the train at 8:15 is shown in the train table. E1, E2, E4, already operated
The scheduled time of the F1 train is deleted (indicated by the symbol "*"),
In addition, all stops are indicated by the symbol "◇" as stations that have already passed.

【0022】8時15分の時点で運行中の列車について
は、予定時刻と、停車駅が、次の様に更新されている。
例えば、列車8は駅3まで進行し8時15分に駅3を出
発し、終着駅である駅1に向かう予定であるから、始発
駅が駅3となり(記号□で示す)、始発駅の出発予定時
刻が8時15分に更新されている。他の運行中の列車も
同様に更新が行なわれている。また、8時15分時点で
始発駅を出発していない列車は、初期情報を保持してい
る。次に図25より、既に運行が完了している列車を取
り除き、図26に示すような、「整理(再計画)対象列
車情報」を作成する。ここでは12本の列車が対象とな
っている。以上の処理は、通常、運行管理システムにて
実時間で時々刻々行なわれる。図26の情報が、本シス
テムへの入力情報となり、以降の処理は、図9〜図11
にて説明した処理と全く同一でよい。列車ダイヤ編成時
と異なるのは、すべての列車が始発駅より出発せず、運
行中の列車は途中駅が始発になる点と、目的関数が切り
替わっているだけである。
For the train running at 8:15, the scheduled time and the stop station are updated as follows.
For example, since the train 8 travels to the station 3 and departs the station 3 at 8:15 and heads for the terminal station 1 which is the terminal station, the first station becomes the station 3 (indicated by a symbol □), and The scheduled departure time has been updated at 8:15. Updates are being made on other running trains as well. In addition, the trains that have not left the starting station at 8:15 retain the initial information. Next, from FIG. 25, the trains that have already been operated are removed, and “arrangement (replanning) target train information” as shown in FIG. 26 is created. Here, 12 trains are targeted. The above processing is usually performed every hour in real time by the operation management system. The information in FIG. 26 is input information to the present system, and the subsequent processing is described in FIGS.
The processing may be exactly the same as that described in. The only difference from the train timetable is that all trains do not depart from the starting station, and only the point that the running train starts at an intermediate station and the objective function is switched.

【0023】図27に、以上の様にして作成(整理)さ
れた結果を示す。対象列車が到着時間に近い時刻に到着
できるように巧みに整理されている様子が伺える。さら
に、片面非平行ダイヤへの応用例について説明する。図
28〜図36は片面非平行ダイヤ、すなわち双方向専用
の線路があり、かつ普通列車と急行列車が混在する路線
の場合である。図28は、列車情報を示している。これ
は図5で示した前記実施例と同様の表であるが、方向は
一方向のため、これを省略している。本実施例では、A
1からA4の4本の列車が最速、B1〜B8の8本の列
車が中速、C1〜C8までが普通列車であり、それぞれ
の停車駅も異なっている。また、例えば、図29、図3
0に示すように、7種類の走行パタ−ンもきめ細かく定
められているものとする。図31は、前述の例で説明を
省略した故障・保守情報入力例を示している。これは、
列車ダイヤ情報入力手段2により入力されるもので、列
車ダイヤ作成に先立ち設定される。図の様に横軸を時刻
とし、縦軸に駅および駅構内の線路(ホーム)、駅間の
線路を定義する。図中の横太線が設定情報であり、これ
が設定されている場合、該当駅、線路(ホーム)、およ
び駅間の線路は、列車運行に使用することができないこ
とを意味している。これらの情報は、図9の処理フロー
中のステップAにて取り込まれ、図34に示す様に、最
適化処理に先立ち設定される。具体的には、該当駅に対
する発停可否マップへ、発停可否時空間帯として設定さ
れる。図35は、上記に加え、優先列車(2)、
(4)、(12)が割り付けられた状態を示したもので
ある(ステップC〜ステップE)。図36は、最適列車
ダイヤの作成が完了した状態である。本最適列車ダイヤ
の作成では、目的関数の1例として安全性最大が選択さ
れている。対面非平行ダイヤとの相違は、各列車が同一
方向に進行している点のみであり、それ以外の処理は、
前述してきた実施例と同一である。最後に、片面平行ダ
イヤへの応用例について述べる。図37〜図39に、本
発明を片面平行ダイヤの作成および整理に応用した結果
を示す。前記対面非平行、片面非平行ダイヤは、同一方
向の列車の追越しが可能であったが、本路線は追越しが
ない点が、前二者と異なる。したがって、列車割付け時
の手順の中で追越しを考慮したアルゴリズムを取り除い
て考えることで、他は全く同一の手順で列車ダイヤを作
成できる。図37では、目的関数の一例として到着間隔
均一を選択した結果であり、各駅ごとの到着間隔がよく
揃っていることがわかる。図38は、図37の予定に対
し、7時10分に列車6にトラブルが発生し、列車6の
発車が遅れ7時29分になる見込みが判明した状況であ
る。このまま放置した場合、駅3では列車5の発車から
列車6の到着までの間隔が非常に長くなり、列車待ち乗
客数が多くなる。この結果、乗降に要する時間は長くな
り、徐々に遅延は肥大し、駅10では列車5の到着から
1時間20分間列車が来ないことになってしまってい
る。これに対し、目的関数を乗車負荷均一とし、本シス
テムで列車ダイヤ整理を行なった結果が図39である。
これは、利用客の到着密度、降車密度等の時間に対する
変化量を与え、これらが各列車に均一に分散するように
計画することで得られる。具体的には、列車6に先行す
る列車の運行を遅くしたり、後続列車の運行を早める等
により、比較的短い時間で、列車ダイヤの乱れが修復し
ていることがわかる。
FIG. 27 shows the result created (organized) as described above. It can be seen that the trains have been cleverly arranged so that the target train can arrive at a time close to the arrival time. Further, an example of application to a single-sided non-parallel diamond will be described. FIGS. 28 to 36 show a single-sided non-parallel schedule, that is, a route in which a line dedicated to two-way traffic is provided, and an ordinary train and an express train are mixed. FIG. 28 shows train information. This is a table similar to that of the embodiment shown in FIG. 5, but the direction is omitted because it is one-way. In this embodiment, A
Four trains 1 to A4 are the fastest trains, eight trains B1 to B8 are medium speed trains, and C1 to C8 are ordinary trains. 29 and FIG.
As shown in FIG. 0, it is assumed that seven types of running patterns are also finely defined. FIG. 31 shows a failure / maintenance information input example in which the description has been omitted in the above-described example. this is,
This is input by the train schedule information input means 2 and is set prior to train diagram creation. As shown in the figure, the horizontal axis is time, and the vertical axis is a station, a line (home) in the station yard, and a line between stations. The horizontal line in the figure is the setting information, and when it is set, it means that the corresponding station, the track (home), and the track between stations cannot be used for train operation. These pieces of information are fetched in step A in the processing flow of FIG. 9, and are set prior to the optimization processing as shown in FIG. Specifically, it is set as a start / stop availability space zone in the start / stop availability map for the station. FIG. 35 shows, in addition to the above, a priority train (2),
(4) and (12) show the allocated state (steps C to E). FIG. 36 shows a state in which the creation of the optimal train schedule has been completed. In the creation of the optimal train schedule, maximum safety is selected as an example of the objective function. The only difference from the non-facing diamond is that each train is traveling in the same direction.
This is the same as the embodiment described above. Finally, an application example to a single-sided parallel diamond will be described. 37 to 39 show the results of applying the present invention to the creation and arrangement of a single-sided parallel diamond. The two-way non-parallel and one-side non-parallel schedules allow trains in the same direction to pass, but this route is different from the former two in that they do not pass. Therefore, by removing and considering the algorithm that considers overtaking in the procedure at the time of train assignment, the train schedule can be created in exactly the same procedure as the others. FIG. 37 shows the result of selecting uniform arrival intervals as an example of the objective function, and it can be seen that the arrival intervals at each station are well aligned. FIG. 38 shows a situation in which a trouble has occurred in the train 6 at 7:10 with respect to the schedule in FIG. 37, and it is clear that the departure of the train 6 is expected to be at 7:29. If left unattended, the interval from departure of train 5 to arrival of train 6 at station 3 becomes very long, and the number of passengers waiting for the train increases. As a result, the time required for getting on and off the vehicle becomes longer, the delay gradually increases, and the train does not arrive at the station 10 for 1 hour and 20 minutes from the arrival of the train 5. On the other hand, FIG. 39 shows the result of train schedule arrangement performed by the present system, with the objective function set to the riding load uniformity.
This can be obtained by giving the amount of change in time such as the arrival density of passengers and the drop-off density with respect to time, and planning these to be uniformly distributed to each train. Specifically, it can be seen that the disorder of the train schedule is repaired in a relatively short time by delaying the operation of the train preceding the train 6 or speeding the operation of the subsequent train.

【0024】[0024]

【発明の効果】多種多様の列車ダイヤ編成、整理に対
し、簡単な構成、論理で短時間に、最適なダイヤを作成
することが可能になった。また、計画対象が変更して
も、主たる論理の変更は不要なため、システム構築の工
数も低減でき、さらに、多種多様な情報を容易に取り込
むことができるという柔軟性のあるシステムも構築でき
る。
According to the present invention, it is possible to create an optimal train in a short time with a simple configuration and logic for various train schedules and arrangements. Further, even if the plan object changes, the main logic does not need to be changed, so that the man-hours for system construction can be reduced, and a flexible system can be constructed that can easily take in various types of information.

【0025】また、従来必要とされていた、豊かな経験
者、あるいはエキスパートシステム等が不要になり、保
守性が向上した。
In addition, the need for an abundant experienced person or an expert system, which has been conventionally required, is eliminated, and the maintainability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】列車ダイヤ作成システムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a train schedule creation system.

【図2】計画条件設定手段等の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of planning condition setting means and the like.

【図3】列車ダイヤ作成状況の表示例である。FIG. 3 is a display example of a train schedule creation status.

【図4】最小値探索原理、探索回数等の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a minimum value search principle, a search frequency, and the like.

【図5】対面非平行ダイヤ例の列車情報を表した図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing train information of an example of a non-parallel diamond diagram.

【図6】列車走行パターンの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a train running pattern.

【図7】駅に関する情報の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of information on a station.

【図8】駅状況と自動運転制御情報の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of station status and automatic operation control information.

【図9】ダイヤ計画立案処理のフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart of a timetable planning process.

【図10】ダイヤ計画立案処理のフローチャートであ
る。
FIG. 10 is a flowchart of a timetable planning process.

【図11】ダイヤ計画立案処理のフローチャートであ
る。
FIG. 11 is a flowchart of a timetable planning process.

【図12】優先列車以外の列車表作成処理のフローチャ
ートである。
FIG. 12 is a flowchart of a train table creation process for a train other than a priority train.

【図13】ダイヤ計画立案処理のフローチャートであ
る。
FIG. 13 is a flowchart of a timetable planning process.

【図14】退避線路が無い場合の発停可否マップの説明
図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a start / stop availability map when there is no evacuation line.

【図15】退避線路が有る場合の発停可否マップの説明
図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a start / stop possibility map when there is an evacuation line.

【図16】退避線路が無い場合の列車の割付けと発停可
否マップへの登録の説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram of train assignment and registration in a start / stop availability map when there is no evacuation track;

【図17】退避線路が有る場合の列車の割付けと発停可
否マップへの登録の説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram of train assignment and registration in a start / stop availability map when there is an evacuation track;

【図18】旅行時間最小化を目的関数とした処理のフロ
ーチャートである。
FIG. 18 is a flowchart of a process using a travel time minimization as an objective function.

【図19】列車間隔均一を目的関数とした処理のフロー
チャートである。
FIG. 19 is a flowchart of a process using train interval uniformity as an objective function.

【図20】安全性最大を目的関数とした処理のフローチ
ャートである。
FIG. 20 is a flowchart of a process using the maximum safety as an objective function.

【図21】到着時刻厳守を目的関数とした処理のフロー
チャートである。
FIG. 21 is a flowchart of a process in which adherence to arrival time is used as an objective function.

【図22】優先列車の割付けを示す表である。FIG. 22 is a table showing assignment of priority trains.

【図23】最適列車ダイヤの運行状況を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing an operation state of an optimal train schedule.

【図24】列車5で故障が発生し、運転整理要求が発生
した場合の運行状況を示す図である。
FIG. 24 is a diagram illustrating an operation state when a failure occurs in the train 5 and a traffic control request is generated.

【図25】現在時刻における列車運行状況を示す図であ
る。
FIG. 25 is a diagram showing the train operation status at the current time.

【図26】整理(再計画)対象列車情報を示す図であ
る。
FIG. 26 is a diagram showing rearrangement (replanning) target train information.

【図27】運転整理後のダイヤ整理を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing a diagram arrangement after driving arrangement.

【図28】片面非平行ダイヤ例の列車情報を表した図で
ある。
FIG. 28 is a diagram showing train information of an example of a single-sided non-parallel diamond.

【図29】列車走行パターンの説明図である。FIG. 29 is an explanatory diagram of a train running pattern.

【図30】列車走行パターンの説明図である。FIG. 30 is an explanatory diagram of a train traveling pattern.

【図31】故障保守情報を示した説明図である。FIG. 31 is an explanatory diagram showing fault maintenance information.

【図32】駅に関する情報の説明図である。FIG. 32 is an explanatory diagram of information on a station.

【図33】駅状況の説明図である。FIG. 33 is an explanatory diagram of a station situation.

【図34】故障、定修情報の割付けを示した説明図であ
る。
FIG. 34 is an explanatory diagram showing assignment of failure and regular maintenance information.

【図35】優先列車の割付けを示す表である。FIG. 35 is a table showing assignment of priority trains.

【図36】最適ダイヤの一例を示す表である。FIG. 36 is a table showing an example of an optimal timetable;

【図37】片面平行ダイヤ例の列車情報を表した図であ
る。
FIG. 37 is a diagram showing train information of an example of a single-sided parallel diagram.

【図38】駅2で列車6のトラブルが発生した場合の列
車運行状況を示す図である。
FIG. 38 is a diagram showing a train operation situation when a trouble of the train 6 occurs at the station 2.

【図39】乗車負荷均一により運転整理を行なったとき
の列車運行状況を示す図である。
FIG. 39 is a diagram showing a train operation situation when the traffic rescheduling is performed with a uniform loading load.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…列車ダイヤ作成装置、2…列車ダイヤ情報入力手
段、3…列車ダイヤ情報記憶手段、4…計画条件設定手
段、5…計画条件記憶手段、6…列車ダイヤ作成手段、
7…結果記憶手段、8…出力手段、9…表示装置、10
…印字装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Train schedule creation device, 2 ... Train schedule information input means, 3 ... Train schedule information storage means, 4 ... Plan condition setting means, 5 ... Plan condition storage means, 6 ... Train schedule creation means,
7 ... Result storage means, 8 ... Output means, 9 ... Display device, 10
… Printing device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八尋 正和 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (72)発明者 佐藤 良幸 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (72)発明者 田代 維史 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平4−135970(JP,A) 特開 平3−82056(JP,A) 特開 昭63−34281(JP,A) 特開 昭59−176158(JP,A) 特開 昭55−39873(JP,A) 特開 平4−57180(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B61L 27/00 G06F 17/60──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masakazu Yahiro 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Hitachi, Ltd. Omika Plant (72) Inventor Yoshiyuki Sato 5-2-2 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 Hitachi, Ltd. Omika Plant (72) Inventor Isashi Tashiro 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (56) References JP-A-4-135970 (JP, A) JP JP-A-3-82056 (JP, A) JP-A-63-34281 (JP, A) JP-A-59-176158 (JP, A) JP-A-55-39873 (JP, A) JP-A-4-57180 (JP, A) , A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B61L 27/00 G06F 17/60

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 列車ダイヤ作成計画の対象である複数の
列車の各々の停車駅、各列車の所望発車時刻、各列車の
到着時刻、各列車に対応する走行パタ−ンの番号、各列
車の各駅における停車を行なうか否かを示す停車条件、
所定の列車に付加され、優先的に運行計画を立てること
を示す識別子からなる優先情報、各列車の走行パタ−ン
情報、各駅の線路数および先行駅との距離データを含む
駅情報、各列車が他の列車と所定距離以下のとき減速を
行なわしめる自動運転制御に関する自動運転制御情報お
よび、駅あるいは列車に備えられた設備および列車の、
故障・保守情報を含む列車ダイヤ情報を入力する列車ダ
イヤ情報入力手段と、 追越しの可否を示す平行・非平行ダイヤ指示情報、およ
び列車ダイヤ作成において、最適化を図る物理量を表す
目的関数を作成するための情報を含む計画条件を入力す
る計画条件設定手段と、 与えられた列車ダイヤ情報および計画条件から目的関数
を作成する目的関数作成手段と、 列車の組合せベクトルをxとし、目的関数F(x)の最
小値を求める列車ダイヤ計画作成手段と、 列車ダイヤ計画作成手段での列車ダイヤ計画作成結果を
出力する出力手段を有し、前記列車ダイヤ情報入力手段は、駅間の線路が一種類し
かなく、必ず駅構内の退避線路を用いて対向する列車は
交わらねばならない運行を特徴とする対面非平行ダイヤ
を計画対象とする駅情報と、ある列車に所定時間以上の
遅れが発生した場合には、遅れが発生した時点での列車
ダイヤ情報との入力を受け付け、 前記目的関数作成手段は、前記列車ダイヤ情報入力手段
に、対面非平行ダイヤを計画対象とする駅情報が入力さ
れると共に、遅れが発生した時点での列車ダイヤ情報が
入力されると、遅れが発生しない場合の各列車の到着予
定時刻との標準偏差値を最小とする到着時刻厳守を目的
関数を作成すること を特徴とする列車ダイヤ作成装置。
1. A plurality of trains which are subject to a train schedule creation plan, each stop station, a desired departure time of each train, an arrival time of each train, a running pattern number corresponding to each train, and a Stop conditions indicating whether to stop at each station,
Priority information, which is an identifier added to a predetermined train and indicates that an operation plan is preferentially made, travel pattern information of each train, station information including the number of tracks at each station and distance data from the preceding station, and each train Automatic driving control information and automatic driving control for automatic driving control to perform deceleration when the distance is less than a predetermined distance with other trains, equipment and trains provided in the station or train,
Train schedule information input means for inputting train schedule information including failure / maintenance information, parallel / non-parallel schedule indication information indicating whether passing is possible, and objective functions representing physical quantities to be optimized in train schedule creation Condition setting means for inputting plan conditions including information for the purpose, objective function creating means for creating an objective function from given train schedule information and planning conditions, x is a combination vector of trains, and an objective function F (x ) Which includes a train schedule creation means for obtaining a minimum value of the above , and an output means for outputting a train schedule creation result by the train schedule creation means, wherein the train schedule information input means is one type of line between stations.
Without fail, the trains that oppose each other using the evacuation line in the station premises
Face-to-face non-parallel diamond characterized by operation that must intersect
Station information for which planning is
If a delay occurs, the train at the time of the delay
Receiving an input of timetable information, the objective function creating means, the train timetable information input means
The station information for planning the non-parallel
And the train schedule information at the time of the delay
If entered, the arrival schedule of each train if there is no delay
Aiming to adhere to the arrival time to minimize the standard deviation from the fixed time
A train schedule creation device characterized by creating a function .
JP26018192A 1992-09-29 1992-09-29 Train diagram making method and device Expired - Lifetime JP2818080B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26018192A JP2818080B2 (en) 1992-09-29 1992-09-29 Train diagram making method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26018192A JP2818080B2 (en) 1992-09-29 1992-09-29 Train diagram making method and device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06107179A JPH06107179A (en) 1994-04-19
JP2818080B2 true JP2818080B2 (en) 1998-10-30

Family

ID=17344454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26018192A Expired - Lifetime JP2818080B2 (en) 1992-09-29 1992-09-29 Train diagram making method and device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2818080B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008189272A (en) * 2007-02-08 2008-08-21 Hitachi Ltd Driving arrangement support system and method

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4716712B2 (en) * 2004-11-09 2011-07-06 株式会社日立製作所 Train schedule evaluation apparatus and train schedule evaluation method
JP6504941B2 (en) * 2015-06-30 2019-04-24 株式会社日立製作所 Train operation management system and train operation management method
WO2021220424A1 (en) * 2020-04-28 2021-11-04 日本電気株式会社 Diagram modification device, diagram modification method, and diagram modification program
WO2021220425A1 (en) * 2020-04-28 2021-11-04 日本電気株式会社 Correction risk output device, correction risk output method, and correction risk output program
CN115571202B (en) * 2022-11-10 2023-03-28 卡斯柯信号(北京)有限公司 Method and device for duplicating train control center system
CN120327580B (en) * 2025-06-19 2025-09-12 中铁第四勘察设计院集团有限公司 Method, system, equipment and medium for optimizing tracking operation of single-track traffic train

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5539873A (en) * 1978-09-15 1980-03-21 Mitsubishi Electric Corp Maximum recovery time set method of transport system
JPS59176158A (en) * 1983-03-24 1984-10-05 三菱電機株式会社 Service arrangement schedule preparation device
JPS6334281A (en) * 1986-07-30 1988-02-13 三菱電機株式会社 Train-delay increase preventive system
JPH0382056A (en) * 1989-08-24 1991-04-08 Kawasaki Steel Corp Optimum assigning arrangement determining device
JP2864709B2 (en) * 1990-09-28 1999-03-08 三菱電機株式会社 Train diagram making equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008189272A (en) * 2007-02-08 2008-08-21 Hitachi Ltd Driving arrangement support system and method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06107179A (en) 1994-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Altazin et al. A multi-objective optimization-simulation approach for real time rescheduling in dense railway systems
Ning et al. A deep reinforcement learning approach to high-speed train timetable rescheduling under disturbances
AU2003300354B2 (en) Dynamic optimizing traffic planning method and system
US8082071B2 (en) System and method of multi-generation positive train control system
Schaefer et al. An expert system for real-time train dispatching
Lüthi Improving the efficiency of heavily used railway networks through integrated real-time rescheduling
Kuzmin et al. Discrete event simulation model of the railway station
JP2818080B2 (en) Train diagram making method and device
Shakibayifar et al. An integrated train scheduling and infrastructure development model in railway networks
García-Ródenas et al. A mixed-integer linear program for real-time train platforming management
Krueger et al. Simulation within the railroad environment
Wang et al. Optimization Based High‐Speed Railway Train Rescheduling with Speed Restriction
JPH07285439A (en) Train schedule creation device and method using genetic algorithm / neuro
Zhao Railway traffic flow optimisation with differing control systems
Barman et al. Automated train scheduling system using genetic algorithm
Hallowell Optimal dispatching under uncertainty: with application to railroad scheduling
Gosling Application of expert systems in air traffic control
AU2008307181A1 (en) Method for creating timetables for transportation systems taking into account time limits
Liang Metaheuristic-based dispatching optimization integrated in multi-scale simulation model of railway operation
Qiao et al. Reordering and driving strategy to resolve train conflict based on cooperative game theory
Dimitar et al. About the need for performing training and increasing the qualification of dispatchers and movement managers in railway transport
Ebata et al. An On-Demand Alternate Transportation Service System for Public Transportation using Real-Time Multi-agent Technology
Lüthi et al. Optimizing traffic flow in heavily used railway networks: influence factors and potential strategies
Busuttil A Modelling Framework for Aligned Tactical and Operational Timetabling in Conventional and Digital Rail Operations
Phillipson Creating timetables in case for disturbances in simulation of railroad traffic