JP7533242B2 - インセンティブ計算装置、インセンティブ計算方法、及びインセンティブ計算プログラム - Google Patents

Description

本開示は、インセンティブ計算装置、インセンティブ計算方法、及びインセンティブ計算プログラムに関する。

駐車場の駐車スペース、道路の通行可能な車両数、及び電力等といった供給可能な量が限られている資源に対し、利用者である人口の偏り、経済活動時間帯、及び突発的なイベント等に起因して、時間的及び空間的に需要が偏ることがある。その結果、これらの資源に関する需給不一致が生じ、駐車場満車、交通渋滞、及び電力逼迫等を引き起こすおそれがある。このような需要の偏りに対して、インセンティブを付与することによって需要を平準化することが知られている。

例えば、特許文献１には、道路上の施設間での渋滞影響度及び各施設の駐車場の空き状況に基づいてクーポンの割引率を設定する交通管制システムが記載されている。この交通管制システムは、駐車場の空きスペースが多いほど、クーポンの割引率を大きく設定している。

特許第６１９２９８０号公報

例えば、利用率が高い傾向にある駐車場において、複数の車両がほぼ同じタイミングで駐車場から退出する場合、一時的に空きスペースが急激に増加する。このような場合、特許文献１に記載の交通管制システムでは、クーポンの割引率が急激に大きくなる。その結果、利用率の高い傾向にある駐車場に車両が集まってしまい、更なる混雑を引き起こすおそれがある。

本開示は、インセンティブの急激な変動を抑制可能なインセンティブ計算装置、インセンティブ計算方法、及びインセンティブ計算プログラムを説明する。

本開示の一側面に係るインセンティブ計算装置は、複数の供給家のそれぞれによって供給される供給可能量が限られている資源を利用することによるインセンティブを計算する装置である。このインセンティブ計算装置は、複数の供給家に含まれる第１供給家によって供給される資源を利用することによるインセンティブを計算する基準となるインセンティブ基準値を計算する第１計算部と、インセンティブ基準値に基づいて、インセンティブを計算する第２計算部と、を備える。第１計算部は、前回計算されたインセンティブ基準値である前回インセンティブ基準値と、第１供給家によって供給される資源の利用率と、に基づいて、インセンティブ基準値を計算する。

本開示によれば、インセンティブの急激な変動を抑制することができる。

図１は、一実施形態に係るインセンティブ計算装置を含む平準化システムの概略構成を示す図である。 図２は、図１に示されるインセンティブ計算装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 図３は、図１に示されるインセンティブ計算装置の機能構成の一例を示す図である。 図４は、図１に示されるインセンティブ計算装置が行うインセンティブ計算方法の一例を示すフローチャートである。 図５は、記録媒体に記録されたインセンティブ計算プログラムの構成を示す図である。 図６は、駐車場の利用シミュレーションに用いられる駐車場間の所要時間を示す図である。 図７は、図１に示されるインセンティブ計算装置が用いられた場合のシミュレーション結果を示す図である。 図８は、比較例のシミュレーション結果を示す図である。

［１］実施形態の概要
本開示の一側面に係るインセンティブ計算装置は、複数の供給家のそれぞれによって供給される供給可能量が限られている資源を利用することによるインセンティブを計算する装置である。このインセンティブ計算装置は、複数の供給家に含まれる第１供給家によって供給される資源を利用することによるインセンティブを計算する基準となるインセンティブ基準値を計算する第１計算部と、インセンティブ基準値に基づいて、インセンティブを計算する第２計算部と、を備える。第１計算部は、前回計算されたインセンティブ基準値である前回インセンティブ基準値と、第１供給家によって供給される資源の利用率と、に基づいて、インセンティブ基準値を計算する。

本開示の別の側面に係るインセンティブ計算方法は、複数の供給家のそれぞれによって供給される供給可能量が限られている資源を利用することによるインセンティブを計算する方法である。このインセンティブ計算方法は、複数の供給家に含まれる第１供給家によって供給される資源を利用することによるインセンティブを計算する基準となるインセンティブ基準値を計算するステップと、インセンティブ基準値に基づいて、インセンティブを計算するステップと、を備える。インセンティブ基準値を計算するステップでは、前回計算されたインセンティブ基準値である前回インセンティブ基準値と、第１供給家によって供給される資源の利用率と、に基づいて、インセンティブ基準値が計算される。

本開示の更に別の側面に係るインセンティブ計算プログラムは、複数の供給家のそれぞれによって供給される供給可能量が限られている資源を利用することによるインセンティブを計算するようにコンピュータを動作させるプログラムである。このインセンティブ計算プログラムは、複数の供給家に含まれる第１供給家によって供給される資源を利用することによるインセンティブを計算する基準となるインセンティブ基準値を計算するステップと、インセンティブ基準値に基づいて、インセンティブを計算するステップと、をコンピュータに実行させる。インセンティブ基準値を計算するステップでは、前回計算されたインセンティブ基準値である前回インセンティブ基準値と、第１供給家によって供給される資源の利用率と、に基づいて、インセンティブ基準値が計算される。

これらのインセンティブ計算装置、インセンティブ計算方法、及びインセンティブ計算プログラムでは、前回インセンティブ基準値と、第１供給家によって供給される資源の利用率と、に基づいて、インセンティブ基準値が計算され、インセンティブ基準値に基づいてインセンティブが計算される。このように、前回インセンティブ基準値が考慮されてインセンティブ基準値が計算されるので、前回インセンティブ基準値がインセンティブ基準値に影響を及ぼし得る。したがって、インセンティブ基準値に基づいて計算されるインセンティブは、前回のインセンティブによって示される傾向を引き継ぐことができる。その結果、インセンティブの急激な変動を抑制することが可能となる。

第１計算部は、前回インセンティブ基準値と、利用率と利用率の目標値である目標利用率との差分と、に基づいて、インセンティブ基準値を計算してもよい。この場合、上記差分に応じたインセンティブが計算される。したがって、利用率を目標利用率に近づけることができる。

目標利用率は、複数の供給家によって供給される全資源の利用率である全体利用率に基づいて設定されてもよい。この場合、目標利用率が全体利用率を基準とした値となるので、全体利用率と比較して利用率をどの程度高くするか又は低くするか調整することができる。

第１計算部は、上記差分がインセンティブ基準値に与える影響度を規定するための学習率に更に基づいて、インセンティブ基準値を計算してもよい。この場合、学習率によって利用率と目標利用率との差分の影響度を調整することができる。例えば、学習率をある程度小さくすることによって、インセンティブ基準値の変動を抑制することができるので、インセンティブの急激な変動をより一層抑制することが可能となる。

第１計算部は、前回インセンティブ基準値がインセンティブ基準値に与える影響度を規定するための忘却率に更に基づいて、インセンティブ基準値を計算してもよい。この場合、忘却率によって前回インセンティブ基準値の影響度を調整することができる。例えば、忘却率をある程度大きくすることによって、インセンティブ基準値の変動を抑制することができるので、インセンティブの急激な変動をより一層抑制することが可能となる。

［２］実施形態の例示
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。なお、図面の説明において同一要素には同一符号が付され、重複する説明は省略される。

図１は、一実施形態に係るインセンティブ計算装置を含む平準化システムの概略構成を示す図である。図１に示される平準化システム１は、複数の供給家のそれぞれによって供給される供給可能量が限られている資源に対する利用率を平準化するシステムである。平準化システム１では、供給家は駐車場であり、資源は駐車スペースである。平準化システム１は、複数（Ｍ個）の駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍと、インセンティブ計算システム１０と、ユーザ端末２０と、を含む。Ｍは２以上の整数である。

駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのそれぞれ（第１供給家）は、車両を駐車するための駐車スペースを供給する。駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍは、例えば、徒歩での移動が可能な程度のエリア（対象エリア）内に存在する。駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのそれぞれには、計測器３が設置されている。各駐車場の計測器３は、当該駐車場に駐車されている車両の台数（駐車台数）を逐次計測する。計測器３としては、駐車台数を計測可能な任意の計測器が用いられる。計測器３は、例えば、カメラ及び画像処理用のコンピュータを含む。この場合、計測器３は、駐車場内を撮影し、撮影した画像から画像認識技術を用いて駐車台数を推定してもよい。計測器３は、各駐車スペースに設置された車両検知用のセンサを含んでもよい。

駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのそれぞれに設けられた計測器３の計測周期は、互いに同じでもよく、互いに異なっていてもよい。計測器３は、計測した駐車台数ｎ_ｉをインセンティブ計算システム１０に送信する。なお、ｉは、１～Ｍの整数である。計測器３は、例えば、駐車台数ｎ_ｉを計測するごとに、計測した駐車台数ｎ_ｉをインセンティブ計算システム１０に送信する。

インセンティブ計算システム１０は、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍ（駐車スペース）のそれぞれを利用することによるインセンティブｙ_ｉを計算するシステムである。インセンティブｙ_ｉの例としては、ポイント、及びクーポンが挙げられる。インセンティブｙ_ｉは、例えば、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍの利用率を平準化するために用いられる。インセンティブ計算システム１０は、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのそれぞれに設けられた計測器３によって計測された駐車台数ｎ_ｉに基づいて、インセンティブｙ_ｉを計算する。インセンティブ計算システム１０は、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのそれぞれについて、インセンティブｙ_ｉ、駐車台数ｎ_ｉ、及び駐車場情報をユーザ端末２０に送信する。駐車場情報は、例えば、駐車場Ｐ_ｉの場所、収容可能な車両の台数（収容可能台数Ｎ_ｉ）、駐車料金の単価、及び営業時間（営業開始時刻及び営業終了時刻）を含む。

インセンティブ計算システム１０は、データ収集装置１１と、駐車台数データベース１２と、駐車場データベース１３と、インセンティブデータベース１４と、インセンティブ計算装置１５と、を含む。データ収集装置１１は、各駐車場Ｐ_ｉに設けられた計測器３から駐車台数ｎ_ｉを収集（受信）する装置である。データ収集装置１１は、収集した駐車台数ｎ_ｉを駐車台数データベース１２に格納する。駐車台数データベース１２は、各駐車場Ｐ_ｉの最新の駐車台数ｎ_ｉを格納するデータベースである。駐車台数データベース１２は、過去の駐車台数ｎ_ｉを格納してもよい。

駐車場データベース１３は、上述の駐車場情報を格納するデータベースである。駐車場情報は、駐車場データベース１３に予め格納されている。インセンティブデータベース１４は、各駐車場Ｐ_ｉに対する最新のインセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉを格納するデータベースである。インセンティブ基準値ｘ_ｉは、インセンティブｙ_ｉを計算する基準となる値である。インセンティブデータベース１４は、過去のインセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉを格納してもよい。

インセンティブ計算装置１５は、各駐車場Ｐ_ｉに対するインセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉを計算する装置である。インセンティブ計算装置１５は、インセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉをインセンティブデータベース１４に格納する。インセンティブ計算装置１５の詳細は後述する。

ユーザ端末２０は、ユーザにより用いられ、ユーザが携帯可能な装置である。ユーザは、例えば、駐車場の利用を希望する運転者であり、需要家に相当する。ユーザ端末２０の例としては、スマートフォン及びタブレット端末を含む携帯端末が挙げられる。ユーザ端末２０には、駐車場を検索するための駐車場アプリケーションがインストールされている。ユーザは、対象エリアの駐車場の利用を希望する場合、駐車場アプリケーションを実行する。

これにより、ユーザ端末２０（駐車場アプリケーション）は、駐車台数データベース１２、駐車場データベース１３、及びインセンティブデータベース１４に定期的にアクセスし、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのそれぞれについて、インセンティブｙ_ｉ、駐車台数ｎ_ｉ、及び駐車場情報を取得する。ユーザ端末２０（駐車場アプリケーション）は、これらの情報をユーザに提示する。ユーザは、これらの情報を確認し、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍの中から駐車場Ｐ_ｉを選択して駐車場Ｐ_ｉに車両を駐車する。ユーザ端末２０（駐車場アプリケーション）は、ユーザが駐車場Ｐ_ｉを利用したタイミングでインセンティブｙ_ｉを発行する。なお、ユーザの選択基準には、インセンティブ計算システム１０は関知しない。

次に、図２及び図３を参照しながら、インセンティブ計算装置１５の詳細を説明する。図２は、図１に示されるインセンティブ計算装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図３は、図１に示されるインセンティブ計算装置の機能構成の一例を示す図である。

図２に示されるように、インセンティブ計算装置１５は、１又は複数のコンピュータ１００を含む。コンピュータ１００は、プロセッサ１０１と、記憶装置１０２と、入力装置１０３と、出力装置１０４と、通信装置１０５と、を含む。インセンティブ計算装置１５は、これらのハードウェアと、プログラム等のソフトウェアと、により構成された１又は複数のコンピュータ１００によって構成される。つまり、インセンティブ計算装置１５は、少なくとも１つのプロセッサ１０１を備えている。

インセンティブ計算装置１５が複数のコンピュータ１００によって構成される場合には、これらのコンピュータ１００はローカルで接続されてもよいし、インターネット又はイントラネット等の通信ネットワークを介して接続されてもよい。この接続によって、論理的に１つのインセンティブ計算装置１５が構築される。

プロセッサ１０１は、オペレーティングシステム及びアプリケーション・プログラム等を実行する。プロセッサ１０１の例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit)が挙げられる。記憶装置１０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory)及びＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成される主記憶装置と、ハードディスク及びフラッシュメモリ等によって構成される補助記憶装置と、を含む。入力装置１０３は、キーボード、マウス、タッチパネル、及び音声入力用マイク等によって構成される。出力装置１０４は、ディスプレイ及びプリンタ等によって構成される。通信装置１０５は、ネットワークカード又は無線通信モジュールによって構成される。

記憶装置１０２は、コンピュータ１００をインセンティブ計算装置１５として機能させるためのインセンティブ計算プログラムＰＲ（図５参照）と、処理に必要なデータと、を格納している。インセンティブ計算装置１５の図３に示される各機能は、プロセッサ１０１等のハードウェアにインセンティブ計算プログラムＰＲを読み込ませることにより、プロセッサ１０１の制御のもとで各ハードウェアを動作させるとともに、記憶装置１０２におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。インセンティブ計算プログラムＰＲの具体的な構成については後述する。なお、データ収集装置１１及びユーザ端末２０もインセンティブ計算装置１５と同様に構成されている。

図３に示されるように、インセンティブ計算装置１５は、機能的には、判定部５１と、取得部５２と、計算部５３（第１計算部）と、計算部５４（第２計算部）と、出力部５５と、を備えている。後述のインセンティブ計算方法の説明において、各機能部の機能（動作）を詳細に説明するので、ここでは各機能部の機能を簡単に説明する。

判定部５１は、終了条件が満たされたか否かを判定する機能部である。終了条件としては、例えば、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのすべての営業が終了したことが用いられる。判定部５１は、更に現在時刻が計算タイミングであるか否かを判定する。計算タイミングは、例えば、所定の時間毎に設定されている。

取得部５２は、インセンティブの計算に必要な情報を取得する機能部である。取得部５２は、例えば、駐車台数ｎ_ｉ、収容可能台数Ｎ_ｉ、及び前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉを取得する。なお、前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉは、前回計算されたインセンティブ基準値ｘ_ｉである。

計算部５３は、インセンティブ基準値ｘ_ｉを計算する機能部である。計算部５３は、駐車台数ｎ_ｉ、収容可能台数Ｎ_ｉ、及び前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉに基づいて、インセンティブ基準値ｘ_ｉを計算する。具体的には、計算部５３は、各駐車場Ｐ_ｉに対する前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉと、各駐車場Ｐ_ｉの駐車スペースの利用率Ｒ_ｉと、に基づいて、インセンティブ基準値ｘ_ｉを計算する。後述するように、利用率Ｒ_ｉは、駐車台数ｎ_ｉを収容可能台数Ｎ_ｉで除算することによって得られる。

計算部５４は、インセンティブｙ_ｉを計算する機能部である。計算部５４は、インセンティブ基準値ｘ_ｉに基づいて、インセンティブｙ_ｉを計算する。

出力部５５は、インセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉを出力する機能部である。本実施形態では、出力部５５は、インセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉをインセンティブデータベース１４に出力し、インセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉをインセンティブデータベース１４に格納する。

次に、図４を参照しながら、インセンティブ計算装置１５が行うインセンティブ計算方法について説明する。図４は、図１に示されるインセンティブ計算装置が行うインセンティブ計算方法の一例を示すフローチャートである。図４に示される一連の処理は、例えば、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍの営業が開始されることによって開始される。

まず、判定部５１が、終了条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ１）。終了条件としては、例えば、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのすべての営業が終了したことが用いられる。この場合、判定部５１は、現在時刻が駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのすべての営業終了時刻に達したか否かを判定する。現在時刻が駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのすべての営業終了時刻に達している場合に、判定部５１は、終了条件が満たされたと判定する。現在時刻が駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのすべての営業終了時刻に達したわけではない場合に、判定部５１は、終了条件が満たされていないと判定する。判定部５１が、終了条件が満たされたと判定した場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、インセンティブ計算方法の一連の処理が終了する。

一方、判定部５１が、終了条件が満たされていないと判定した場合（ステップＳ１；ＮＯ）、判定部５１は、現在時刻が計算タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ２）。インセンティブの計算は、例えば、所定の時間（例えば、１分）が経過するごとに行われる。例えば、現在時刻が毎分０秒に達した場合に、判定部５１は、現在時刻が計算タイミングであると判定する。判定部５１が、現在時刻が計算タイミングでないと判定した場合（ステップＳ２；ＮＯ）、現在時刻が計算タイミングになるまでステップＳ２の判定が繰り返される。一方、現在時刻が計算タイミングであると判定された場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、判定部５１は、取得部５２に現在時刻が計算タイミングであることを示す判定結果を出力する。

続いて、取得部５２は、判定部５１から上記判定結果を受け取ると、インセンティブの計算に必要な情報を取得する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、取得部５２は、駐車台数データベース１２から各駐車場Ｐ_ｉの最新の駐車台数ｎ_ｉを取得する。さらに、取得部５２は、駐車場データベース１３から各駐車場Ｐ_ｉの収容可能台数Ｎ_ｉを取得する。さらに、取得部５２は、インセンティブデータベース１４から各駐車場Ｐ_ｉの最新のインセンティブ基準値ｘ_ｉを前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉとして取得する。そして、取得部５２は、駐車台数ｎ_ｉ、収容可能台数Ｎ_ｉ、及び前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉを計算部５３に出力する。

続いて、計算部５３は、取得部５２から駐車台数ｎ_ｉ、収容可能台数Ｎ_ｉ、及び前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉを受け取ると、各駐車場Ｐ_ｉに対するインセンティブ基準値ｘ_ｉを計算する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、計算部５３は、前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉと、各駐車場Ｐ_ｉの駐車スペースの利用率Ｒ_ｉと目標利用率Ｒｔ_ｉとの差分Ｄ_ｉと、に基づいて、インセンティブ基準値ｘ_ｉを計算する。

本実施形態では、式（１）に示されるように、計算部５３は、前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉと忘却率ｗとを乗算することによって得られた値から、差分Ｄ_ｉと学習率ｈとを乗算することによって得られた値を減算することによって、インセンティブ基準値ｘ_ｉを計算し、インセンティブ基準値ｘ_ｉを計算部５４に出力する。忘却率ｗは、前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉがインセンティブ基準値ｘ_ｉに与える影響度を規定する値である。忘却率ｗが大きいほど、前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉはインセンティブ基準値ｘ_ｉに大きな影響を及ぼす。忘却率ｗは、０より大きく、１より小さい値である。学習率ｈは、差分Ｄ_ｉがインセンティブ基準値ｘ_ｉに与える影響度を規定する値である。学習率ｈが大きいほど、差分Ｄ_ｉはインセンティブ基準値ｘ_ｉに大きな影響を及ぼす。学習率ｈは、０より大きい値である。インセンティブ基準値ｘ_ｉの初期値は、任意の値であり、例えば０である。

なお、式（２）に示されるように、計算部５３は、利用率Ｒ_ｉから目標利用率Ｒｔ_ｉを減算することによって差分Ｄ_ｉを計算する。式（３）に示されるように、計算部５３は、駐車台数ｎ_ｉを収容可能台数Ｎ_ｉで除算することによって利用率Ｒ_ｉを計算する。式（４）に示されるように、計算部５３は、すべての駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍに駐車している車両の総台数（駐車台数ｎ_ｉの総和）を、すべての駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍの収容可能台数の総台数（収容可能台数Ｎ_ｉの総和）で除算することによって全体利用率を計算し、全体利用率を目標利用率Ｒｔ_ｉとする。したがって、目標利用率Ｒｔ_ｉは、すべての駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍに共通の値である。集合Ｉは、１～Ｍの整数値を要素として含む集合である。

目標利用率Ｒｔ_ｉよりも利用率Ｒ_ｉが大きい場合には、差分Ｄ_ｉが正となる。この場合、インセンティブ基準値ｘ_ｉが低下する。目標利用率Ｒｔ_ｉよりも利用率Ｒ_ｉが小さい場合には、差分Ｄ_ｉが負となる。この場合、インセンティブ基準値ｘ_ｉが上昇する。

続いて、計算部５４は、計算部５３から各駐車場Ｐ_ｉに対するインセンティブ基準値ｘ_ｉを受け取ると、各駐車場Ｐ_ｉに対するインセンティブｙ_ｉを計算する（ステップＳ５）。ステップＳ５では、計算部５４は、インセンティブ基準値ｘ_ｉをもとに，インセンティブｙ_ｉが非負となるようにするとともに、インセンティブｙ_ｉのスケーリングを行う。本実施形態では、式（５）に示されるように、計算部５４は、各インセンティブ基準値ｘ_ｉから、インセンティブ基準値ｘ_１～ｘ_Ｍのうちの最小のインセンティブ基準値を減算することによって得られた差分に、スケーリング係数αを乗算することによって、インセンティブｙ_ｉを計算する。スケーリング係数αは０より大きい値である。そして、計算部５４は、各駐車場Ｐ_ｉに対するインセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉを出力部５５に出力する。

続いて、出力部５５は、計算部５４から各駐車場Ｐ_ｉに対するインセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉを受け取ると、インセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉを出力する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、出力部５５は、インセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉをインセンティブデータベース１４に出力し、インセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉをインセンティブデータベース１４に格納する。このとき、インセンティブデータベース１４に格納されているインセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉが、新たなインセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉによって上書き（更新）されてもよい。そして、出力部５５は、インセンティブデータベース１４への出力が終了したことを示す情報を判定部５１に出力する。

続いて、判定部５１は、上記情報を出力部５５から受け取ると、終了条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ１）。以降、上述の処理が繰り返される。なお、ステップＳ１において、現在時刻が駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍのうちの一部の駐車場の営業終了時刻に達している場合、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍから営業を終了している駐車場を除いて、上述の処理が実施されてもよい。

次に、忘却率ｗ及び学習率ｈの決定手順の一例を説明する。まず、インセンティブ基準値ｘ_ｉの収束値（上下限絶対値）が差分Ｄ_ｉに対する比として決定される。すなわち、式（６）に示される値Ｃが決定される。ただし、インセンティブｙ_ｉは、式（５）によって調整可能であるので、値Ｃは任意の値に決定される。典型的には、値Ｃは－１に決定されてもよい。

続いて、忘却率ｗ及び学習率ｈの値が決定される。値Ｃに応じて忘却率ｗ及び学習率ｈのうちのいずれか一方が定まれば、他方も同時に定まる。例えば、値Ｃが－１である場合、ｈ＝１－ｗの関係式が得られる。忘却率ｗ及び学習率ｈの値は、どの程度まで過去のインセンティブ基準値ｘ_ｉを考慮するかということと、インセンティブ基準値ｘ_ｉの更新（計算）時間間隔とに依存する。例えば、更新時間間隔が１秒で、１時間前のインセンティブ基準値ｘ_ｉが考慮される場合、ｗ＝１－１／３６００、ｈ＝１／３６００に設定されてもよい。これは、１時間前までのデータの重みが３５９９／３６００であり、最新の１秒のデータの重みが１／３６００であることを意味する。

次に、図５を参照しながら、コンピュータ１００をインセンティブ計算装置１５として機能させるためのインセンティブ計算プログラムＰＲを説明する。図５は、記録媒体に記録されたインセンティブ計算プログラムの構成を示す図である。

図５に示されるように、インセンティブ計算プログラムＰＲは、メインモジュールＰＭ５０、判定モジュールＰＭ５１、取得モジュールＰＭ５２、計算モジュールＰＭ５３、計算モジュールＰＭ５４、及び出力モジュールＰＭ５５を備える。メインモジュールＰＭ５０は、インセンティブの計算に係る処理を統括的に制御する部分である。判定モジュールＰＭ５１、取得モジュールＰＭ５２、計算モジュールＰＭ５３、計算モジュールＰＭ５４、及び出力モジュールＰＭ５５を実行することにより実現される機能はそれぞれ、上記実施形態における判定部５１、取得部５２、計算部５３、計算部５４、及び出力部５５の機能と同様である。

インセンティブ計算プログラムＰＲは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及び半導体メモリ等の有形の記録媒体ＭＤに固定的に記録された状態で提供される。インセンティブ計算プログラムＰＲは、データ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。

次に、図６～図８を参照しながら、駐車場の利用シミュレーションの結果を説明する。図６は、駐車場の利用シミュレーションに用いられる駐車場間の所要時間を示す図である。図７は、図１に示されるインセンティブ計算装置が用いられた場合のシミュレーション結果を示す図である。図８は、比較例のシミュレーション結果を示す図である。

図６に示されるように、利用シミュレーションでは、対象エリアに６つの駐車場Ｐ_Ａ～Ｐ_Ｆが存在すると仮定している。駐車場Ｐ_Ｆは大規模な商業施設の近傍に位置し、平準化のための特別な対策が講じられない場合には、駐車場Ｐ_Ｆは満車となる傾向にあるとする。ここで、駐車場Ｐ_Ａの収容可能台数は２００台であり、駐車場Ｐ_Ｂの収容可能台数は７００台であり、駐車場Ｐ_Ｃの収容可能台数は２００台であり、駐車場Ｐ_Ｄの収容可能台数は２００台であり、駐車場Ｐ_Ｅの収容可能台数は２００台であり、駐車場Ｐ_Ｆの収容可能台数は２０００台である。

図６に示されるように、対象エリアに存在する２つの駐車場間は、徒歩での所要時間が２～７分程度の距離だけ離れている。任意の時間間隔で、対象エリアのいずれかの駐車場に車両が駐車され、任意の時間間隔で、対象エリアから車両が退場する。ユーザは、駐車場を選択する際に、インセンティブの他に徒歩による移動時間（所要時間）を考慮するものとする。ただし、インセンティブ計算システム１０は、ユーザがいかなる基準で駐車場を選択するかには関知できない。インセンティブ計算装置１５によるインセンティブの計算は、１秒ごとに行われる。忘却率ｗとしては０．９９９９が用いられ、学習率ｈとしては０．０００１が用いられる。初期状態（経過時間が０秒）では、駐車場Ｐ_Ａ～Ｐ_Ｆの利用率及びインセンティブは０である。

図７及び図８の上段のグラフの縦軸は利用率を示す。図７及び図８の下段のグラフの縦軸はインセンティブ（単位：円）を示す。図７及び図８の各グラフの横軸は、経過時間（単位：秒）を示す。図８に示されるように、インセンティブが無い場合には、駐車場Ｐ_Ｆは早いタイミングで満車となる。一方、図７に示されるように、インセンティブ計算装置１５によってインセンティブが計算される場合には、駐車場Ｐ_Ｆは満車となることがなく、駐車場Ｐ_Ａ～Ｐ_Ｆの利用率が平準化されていることが分かる。

次に、インセンティブ計算装置１５、インセンティブ計算方法、及びインセンティブ計算プログラムＰＲの作用効果を説明する。

例えば、駐車場Ｐ_ｉの利用率Ｒ_ｉを平準化する場合、インセンティブｙ_ｉが頻繁に変更されることは望ましくない。例えば、混雑する傾向にある駐車場Ｐ_ｉの駐車スペースが何らかの要因で一時的に空いたとき、現在の利用率Ｒ_ｉのみを用いてインセンティブｙ_ｉが計算されると、多くの車両が当該駐車場Ｐ_ｉに来場し、駐車場Ｐ_ｉが一層混雑するおそれがある。これに対して、インセンティブ計算装置１５、インセンティブ計算方法、及びインセンティブ計算プログラムＰＲでは、前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉと、各駐車場Ｐ_ｉによって供給される駐車スペースの利用率Ｒ_ｉと、に基づいて、インセンティブ基準値ｘ_ｉが計算され、インセンティブ基準値ｘ_ｉに基づいてインセンティブｙ_ｉが計算される。このように、前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉが考慮されてインセンティブ基準値ｘ_ｉが計算されるので、前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉがインセンティブ基準値ｘ_ｉに影響を及ぼし得る。したがって、インセンティブ基準値ｘ_ｉに基づいて計算されるインセンティブｙ_ｉは、前回のインセンティブによって示される傾向を引き継ぐことができる。その結果、各インセンティブｙ_ｉの急激な変動を抑制することが可能となる。

さらに、各駐車場Ｐ_ｉの収容可能台数Ｎ_ｉ及び駐車台数ｎ_ｉを用いて、インセンティブｙ_ｉが計算されるので、ユーザ固有の情報を取得する必要が無い。言い換えると、利用率Ｒ_ｉはユーザがどの駐車場を選択したかという意思決定の結果を示すので、ユーザ固有の情報を用いることなく、インセンティブｙ_ｉを計算することができる。

計算部５３は、前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉと、利用率Ｒ_ｉから目標利用率Ｒｔ_ｉを減算することによって得られた差分Ｄ_ｉと、に基づいて、インセンティブ基準値ｘ_ｉを計算する。この構成によれば、上記差分Ｄ_ｉに応じたインセンティブｙ_ｉが計算される。したがって、利用率Ｒ_ｉを目標利用率Ｒｔ_ｉに近づけることができる。

目標利用率Ｒｔ_ｉは、駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍが供給する全駐車スペースの利用率である全体利用率に設定される。したがって、各駐車場Ｐ_ｉの利用率Ｒ_ｉを全体利用率に近づけることができるので、駐車場Ｐ_ｉの利用率Ｒ_ｉを平準化することが可能となる。

計算部５３は、前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉがインセンティブ基準値ｘ_ｉに与える影響度を規定するための忘却率ｗに更に基づいて、インセンティブ基準値ｘ_ｉを計算する。この構成によれば、忘却率ｗによって前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉの影響度を調整することができる。例えば、忘却率ｗをある程度大きくすることによって、インセンティブ基準値ｘ_ｉの変動を抑制することができるので、インセンティブｙ_ｉの急激な変動をより一層抑制することが可能となる。

例えば、差分Ｄ_ｉに比例した値を前回インセンティブ基準値ｘ’_ｉに足し込んでいく手法では、インセンティブによる平準化が功を奏さなかった場合（差分Ｄ_ｉが変化しなかった場合）、インセンティブ基準値ｘ_ｉの絶対値が増加し続ける可能性がある。一方、忘却率ｗは、０より大きく、１より小さい値である。したがって、忘却率ｗは、インセンティブ基準値ｘ_ｉの発散（過度な増大及び減少）を防止することができる。具体的に説明すると、上記式（１）によれば、仮に差分Ｄ_ｉが変化しなかったとしても、インセンティブ基準値ｘ_ｉは、式（７）に示される値に収束する。この値は学習率ｈにも依存しているが、忘却率ｗが０より大きく１より小さい値であることによって、インセンティブ基準値ｘ_ｉの収束性が保証される。つまり、学習率ｈの調整だけでは、インセンティブ基準値ｘ_ｉの収束性が保証されない。

計算部５３は、差分Ｄ_ｉがインセンティブ基準値ｘ_ｉに与える影響度を規定するための学習率ｈに更に基づいて、インセンティブ基準値ｘ_ｉを計算する。この構成によれば、学習率ｈによって差分Ｄ_ｉの影響度を調整することができる。例えば、学習率ｈをある程度小さくすることによって、インセンティブ基準値ｘ_ｉの変動を抑制することができるので、インセンティブｙ_ｉの急激な変動をより一層抑制することが可能となる。つまり、利用率Ｒ_ｉの変化に鋭敏に反応することなく、緩やかにインセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉを変化させることができる。式（７）に示されるように、学習率ｈは、忘却率ｗと併せてインセンティブ基準値ｘ_ｉの収束の速さを調整し得る。

なお、本開示に係るインセンティブ計算装置、インセンティブ計算方法、及びインセンティブ計算プログラムは上記実施形態に限定されない。

上記実施形態では、供給家として駐車場が用いられ、資源として駐車スペースが用いられているが、資源は、供給家によって供給される供給可能量が限られている資源であればよく、供給家は当該資源を供給する供給家であればよい。資源の別の例としては、道路の通行スペース、電力、及び施設（例えば、店舗）内の座席数が挙げられる。

上記実施形態では、複数の駐車場が提供する駐車スペースの利用率の平準化という空間的な利用率の平準化を行うためにインセンティブｙ_ｉがユーザに付与されている。時間的な利用率の平準化を行うために、インセンティブｙ_ｉがユーザに付与されてもよい。例えば、予約及び需要予測の概念を導入しつつ、インセンティブ基準値ｘ_ｉ及びインセンティブｙ_ｉの時系列情報を用いて同様の計算を行うことにより、時間的な利用率の平準化を行うこともできる。例えば、１つの映画館の座席を予約する場合、１つの映画館であっても時間帯ごとに異なる供給家として扱われる。映画館によって提供される時間帯ごとの座席の利用率を用いて、上記実施形態と同様の計算が行われる。

このように、資源に対する需要の時間的及び空間的な偏りに対して、インセンティブに基づき不特定多数の需要家の行動を誘導することで、時間的及び空間的な偏りを平準化することができる。

例えば、データ収集装置１１が各駐車場Ｐ_ｉに設けられた計測器３から駐車台数ｎ_ｉを受信するごとに、インセンティブ計算装置１５がインセンティブの計算を行う場合には、インセンティブ計算装置１５は、判定部５１を備えていなくてもよい。インセンティブ計算装置１５は、駐車台数データベース１２、駐車場データベース１３、及びインセンティブデータベース１４の少なくとも１つを備えていてもよい。

道路交通量への影響を考慮して、複数の駐車場Ｐ_ｉの利用率Ｒ_ｉを完全には平準化しないで、駐車場Ｐ_ｉ間の利用率Ｒ_ｉに差を付けることが望まれることがある。例えば、市街地の中心部から離れた駐車場Ｐ_ｉの利用率Ｒ_ｉが全体利用率よりもやや高めに設定されることがある。この場合、計算部５３は、全体利用率に基づいて目標利用率Ｒｔ_ｉを設定（計算）する。具体的には、計算部５３は、係数ｒ_ｉを用いて目標利用率Ｒｔ_ｉを計算する。式（８）に示されるように、計算部５３は、全体利用率と係数ｒ_ｉとを乗算することによって、目標利用率Ｒｔ_ｉを計算する。係数ｒ_ｉは、駐車場Ｐ_ｉの利用率Ｒ_ｉを全体利用率と比較してどの程度高く（低く）するかの指標である。係数ｒ_ｉは、駐車場Ｐ_ｉごとに異なる値に設定され得る。例えば、係数ｒ_ｉが１．１に設定されることは、駐車場Ｐ_ｉの利用率Ｒ_ｉを全体利用率よりも１０％高くすることに対応する。係数ｒ_ｉが０．９に設定されることは、駐車場Ｐ_ｉの利用率Ｒ_ｉを全体利用率よりも１０％低くすることに対応する。なお、係数ｒ_ｉが１に設定されることによって、式（４）が得られる。

この構成によれば、目標利用率Ｒｔ_ｉが全体利用率を基準とした値となるので、全体利用率と比較して各駐車場Ｐ_ｉの利用率Ｒ_ｉをどの程度高くするか又は低くするか調整することができる。

平準化システム１がシェアリングシステムに適用されてもよい。この場合、各駐車場Ｐ_ｉはシェアカーを停泊させる場所であり、各駐車場Ｐ_ｉが供給する資源はシェアカーである。ユーザ端末２０のユーザは、対象エリア内の駐車場Ｐ_ｉに駐車されているシェアカーを借りる。この場合、駐車場Ｐ_ｉにおいて、収容可能台数Ｎ_ｉから駐車台数ｎ_ｉを減算することによって得られた値が、ユーザに貸し出されたシェアカーの台数とみなされ得る。したがって、式（９）に示されるように、計算部５３は、収容可能台数Ｎ_ｉから駐車台数ｎ_ｉを減算することによって得られた値を、収容可能台数Ｎ_ｉで除算することによって、各駐車場Ｐ_ｉにおけるシェアカーの利用率Ｒ_ｉを計算する。同様に、式（１０）に示されるように、計算部５３は、すべての駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍの収容可能台数の総台数（収容可能台数Ｎ_ｉの総和）からすべての駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍに駐車しているシェアカーの総台数（駐車台数ｎ_ｉの総和）を減算することによって得られた値を、すべての駐車場Ｐ_１～Ｐ_Ｍの収容可能台数の総台数で除算することによって、全体利用率を計算し、全体利用率を目標利用率Ｒｔ_ｉとする。

この構成によれば、全体利用率よりも利用率Ｒ_ｉが低いほど、インセンティブ基準値ｘ_ｉが大きくなり、インセンティブｙ_ｉも大きくなる。したがって、特定の駐車場のシェアカーのみ集中して利用される事態を回避することができる。

上記実施形態では、インセンティブｙ_ｉとして、ポイント、及びクーポン等がユーザに付与されているが、インセンティブｙ_ｉの付与形態はこれらに限られない。例えば、駐車料金の単価にインセンティブｙ_ｉが反映されてもよい。この場合、計算部５４は、インセンティブ基準値ｘ_ｉに基づいて、インセンティブｙ_ｉが反映された駐車料金の単価ｕ_ｉを計算する。具体的には、式（１１）に示されるように、計算部５４は、インセンティブ基準値ｘ_ｉとスケーリング係数βとを乗算することによって得られた値を、駐車場Ｐ_ｉの駐車料金の単価の基準値Ｕ_ｉから減算することによって、単価ｕ_ｉを計算する。スケーリング係数βは０より大きい値である。なお、インセンティブ基準値ｘ_ｉが負の値である場合には、単価ｕ_ｉは基準値Ｕ_ｉよりも高くなる。

インセンティブｙ_ｉはインセンティブ基準値ｘ_ｉに比例していなくてもよい。クーポンのように、一定額でインセンティブｙ_ｉが付与される場合には、計算部５４は、定額のインセンティブｙ_ｉを計算する。例えば、式（１２）に示されるように、計算部５４は、式（５）によって計算されたインセンティブが定額Ｙ_ｉ以上になった場合にのみ、定額Ｙ_ｉをインセンティブｙ_ｉとしてもよい。計算部５４は、式（５）によって計算されたインセンティブの大きさに応じて、段階的に設定された定額をインセンティブｙ_ｉとしてもよい。

１ 平準化システム
３ 計測器
１０ インセンティブ計算システム
１１ データ収集装置
１２ 駐車台数データベース
１３ 駐車場データベース
１４ インセンティブデータベース
１５ インセンティブ計算装置
２０ ユーザ端末
５１ 判定部
５２ 取得部
５３ 計算部（第１計算部）
５４ 計算部（第２計算部）
５５ 出力部
１００ コンピュータ
１０１ プロセッサ
１０２ 記憶装置
１０３ 入力装置
１０４ 出力装置
１０５ 通信装置
ＭＤ 記録媒体
Ｐ_１～Ｐ_Ｍ 駐車場（供給家、第１供給家）
ＰＲ インセンティブ計算プログラム

Claims (5)

1. 複数の供給家のそれぞれによって供給される供給可能量が限られている資源を利用することによるインセンティブを計算するインセンティブ計算装置であって、
   前記複数の供給家に含まれる第１供給家によって供給される資源を利用することによるインセンティブを計算する基準となるインセンティブ基準値を計算する第１計算部と、
   前記インセンティブ基準値に基づいて、前記インセンティブを計算する第２計算部と、
   を備え、
   前記第１計算部は、前回計算された前記インセンティブ基準値である前回インセンティブ基準値と、前記第１供給家によって供給される資源の利用率と前記利用率の目標値である目標利用率との差分と、に基づいて、前記インセンティブ基準値を計算し、
   前記目標利用率は、前記複数の供給家によって供給される全資源の利用率である全体利用率に基づいて設定される、インセンティブ計算装置。
2. 前記第１計算部は、前記差分が前記インセンティブ基準値に与える影響度を規定するための学習率に更に基づいて、前記インセンティブ基準値を計算する、請求項１に記載のインセンティブ計算装置。
3. 前記第１計算部は、前記前回インセンティブ基準値が前記インセンティブ基準値に与える影響度を規定するための忘却率に更に基づいて、前記インセンティブ基準値を計算する、請求項１又は請求項２に記載のインセンティブ計算装置。
4. 複数の供給家のそれぞれによって供給される供給可能量が限られている資源を利用することによるインセンティブを計算するインセンティブ計算装置が行うインセンティブ計算方法であって、
   前記複数の供給家に含まれる第１供給家によって供給される資源を利用することによるインセンティブを計算する基準となるインセンティブ基準値を計算するステップと、
   前記インセンティブ基準値に基づいて、前記インセンティブを計算するステップと、
   を備え、
   前記インセンティブ基準値を計算するステップでは、前回計算された前記インセンティブ基準値である前回インセンティブ基準値と、前記第１供給家によって供給される資源の利用率と前記利用率の目標値である目標利用率との差分と、に基づいて、前記インセンティブ基準値が計算され、
   前記目標利用率は、前記複数の供給家によって供給される全資源の利用率である全体利用率に基づいて設定される、インセンティブ計算方法。
5. 複数の供給家のそれぞれによって供給される供給可能量が限られている資源を利用することによるインセンティブを計算するようにコンピュータを動作させるインセンティブ計算プログラムであって、
   前記複数の供給家に含まれる第１供給家によって供給される資源を利用することによるインセンティブを計算する基準となるインセンティブ基準値を計算するステップと、
   前記インセンティブ基準値に基づいて、前記インセンティブを計算するステップと、
   を前記コンピュータに実行させ、
   前記インセンティブ基準値を計算するステップでは、前回計算された前記インセンティブ基準値である前回インセンティブ基準値と、前記第１供給家によって供給される資源の利用率と前記利用率の目標値である目標利用率との差分と、に基づいて、前記インセンティブ基準値が計算され、
   前記目標利用率は、前記複数の供給家によって供給される全資源の利用率である全体利用率に基づいて設定される、インセンティブ計算プログラム。

Images