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列车运行图校正装置及列车运行图校正程序

摘要

列车运行图校正装置,在从输入部输入了运行线的移动目标信息的情况下,对于在运行线的移动方向上存在的运行线,将相邻的两个车站间的同一列车的运行时分,基于对应的节点间的弧的制约时间条件数据进行校正,从而分别运算出在移动方向上存在的运行线中的节点的最早时刻及最晚时刻,更新运行图网络。

著录项

  • 公开/公告号CN106794854A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-05-31

    原文格式PDF

  • 申请/专利号CN201580046933.7

  • 发明设计人 久保英树;

    申请日2015-03-13

  • 分类号B61L27/00;

  • 代理机构永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人高迪

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-06-19 02:26:06

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-07-16

    授权

    授权

  • 2017-06-23

    实质审查的生效 IPC(主分类):B61L27/00 申请日:20150313

    实质审查的生效

  • 2017-05-31

    公开

    公开

说明书

技术领域

本实施方式涉及列车运行图校正装置及列车运行图校正程序。

背景技术

在规划铁道或公共汽车的营运计划时,基本上是预先决定两个车站之间的移动时间(基准运行时分)和在各车站的停车时间(规定停车时分),并使用该时间来制作。此外,铁道等移动体的营运计划很少是新制作的,大部分是以复制了现有的运行图的运行图作为基础,结合经验进行改良,并多次反复而最终做成运行图。

但是,将运行图改良时,即使只移动了1条运行线,也经常会产生各种问题。特别是营运密度高的运行图的情况下更为显著。具体地说,在二维上表现的运行图中,如果使运行线移动,则列车间的运行线重叠、或者行驶顺序变化等,会产生紊乱的部分。

此外,为了安全地营运列车,必须确保先行列车和后续列车的时间间隔(连发间隔时分),适当地维持运行线与运行线的间隔。进而,为了使得运行图稳定且鲁棒性高,确保适当的停车时间和在折返车站的充分的停车时间(折返停车时分)是非常重要的。这是因为,需要利用该停车时间来吸收运行图的紊乱。因此,铁道的运行图的变更作业中的运行线的变更方式,基本上是不变更基准运行时分而仅调整停车时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-274664号公报

专利文献2:日本专利2005-41332号公报

非专利文献1:长崎、江口、古关《鉄道運行計画におけるグラフ理論の応用-理論の基礎と運転整理問題への应用可能性》,電気学会交通電気鉄道研究会資料,TER-03-23,Jun,2003

非专利文献2:富井及其他《鉄道のスケジューリングアルゴリズム》,NTS,2005

发明内容

发明所解决的课题

但是,如果将某列车的途中车站的停车时间延长,则该时间的延长会波及到运行线整体,进而其影响会波及到与该运行线相关联的全部运行线,所以紊乱的部分会扩散。因此,输送计划的规划者在使1条运行线移动时,不但要满足规定的制约条件,还要同时移动其他运行线,从而成为可重新规划的结构。

例如,在铁道领域,已知作为简单的模拟手段而使用PERT(Project Evaluationand Review Technique)的事例、以及在因事故而运行图延迟时为了找到应进行运行图修正的部分的候选而使用关键路径法的事例。这些事例中,在铁道运行图这样的混入了各种时间制约的计划图中,还经常使用连锁地发现成为违反制约的原因的部位(发现关键路径)的方法。

但是,以往的使用PERT的方法,由于仅将事件间所需的最小的时间间隔作为制约来处理,所以用途受到限制,在使用关键路径的方法中,存在基本上只能用于计划图的延迟解析的问题。在铁道等移动体的运行图中,运行线应该按照既定的运行时分来绘制,但是还需要允许将途中车站停车时间也用于延迟吸收的既定的规定停车时间、以及延迟恢复用的最小限的停车时间等,与事件间的时间间隔有关的制约很多,通过以往的PERT的关键路径法解析很难处理。

在此,本发明的一个实施方式的列车运行图校正装置,鉴于上述的现有技术的问题,在将现有运行图变更时,避免运行图上的运行线间的紊乱,并且自动地校正运行图。

解决课题所采用的技术手段

本发明的一个实施方式的列车运行图校正装置,其特征在于,具备:运行图数据存储部,存储与在将多个车站连结的路线上行驶的列车有关的运行图数据;运行图网络生成部,从所述运行图数据存储部读取所述运行图数据,生成分别表示与所述列车在各车站的到达及出发有关的事件的节点,并且将这些节点用分别表示所述节点间的时间间隔及时间序列上的到达出发顺序的弧依次连接,生成表示所述运行图数据的运行图网络;显示部,在画面上显示由所述运行图网络生成部生成的运行图网络;输入部,指定所述显示部显示的运行图网络中包含的运行线,按照时间序列输入移动目标信息;制约时间条件数据存储部,存储所述节点间的时间间隔的最小值及最大值,所述弧的制约时间条件数据,运行图网络更新部,在从所述输入部输入了所述运行线的移动目标信息的情况下,对于在所述运行线的移动方向上存在的运行线,基于对应的节点间的所述制约时间条件数据,对表示向同一方向行进的两个所述列车间的时间间隔的后续连发间隔、以及表示相对于所述路线的终点站向相反方向行进的两个所述列车间的时间间隔的交叉连发间隔进行校正,从而分别运算在所述移动方向上存在的运行线中的所述节点的最早时刻及最晚时刻,更新所述运行图网络。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的列车运行图校正装置的整体构成例的图。

图2是表示图1的列车运行图校正装置的硬件构成例的框图。

图3是将运行图数据变换为基于PERT的运行图网络的图。

图4是表示路线和运行图数据的对应关系的具体例的图。

图5是将图4的路线和运行图数据变换为基于PERT的运行图网络的图。

图6是表示运行图校正模式设定画面的具体例的图。

图7是表示图1的运行图网络生成部中的运行图网络生成处理的具体例的流程图。

图8是说明节点的生成的图。

图9是说明车站间弧的生成的图。

图10是说明第1停车弧的生成的图。

图11是说明第2停车弧的生成的图。

图12是说明第1到达出发顺序弧的生成的图。

图13是说明第2到达出发顺序弧的生成的图。

图14是说明第3到达出发顺序弧的生成的图。

图15是说明第4到达出发顺序弧的生成的图。

图16是说明第1站台顺序弧的生成的图。

图17是说明第2站台顺序弧的生成的图。

图18是说明第3站台顺序弧的生成的图。

图19是表示图1的运行图网络更新部中的运行图网络更新处理的具体例的流程图。

图20A是表示图19的S105的详细处理例的流程图。

图20B是表示图19的S107的详细处理例的流程图。

图21是表示运行线的编辑事例(1)的图。

图22是表示运行线的编辑事例(2)的图。

图23是表示运行线的编辑事例(3)的图。

图24是表示运行线的编辑事例(4)的图。

图25是表示运行线的编辑事例(5)的图。

图26是表示运行线的编辑事例(6)的图。

图27是表示运行线的编辑事例(7)的图。

图28是表示作为本发明的一个实施方式的列车运行图校正装置的变形例的计算机系统的图。

具体实施方式

首先说明本实施方式的列车运行图校正装置的概要。本实施方式的列车运行图校正装置,不是从白纸的状态开始自动制作完整的运行图,而是对用户变更现有的运行图的工作进行支援。一般来说,将运行图先以网络形式模型化的情况下,只要是不变更网络构造的范围的变更,就能够快速地求出满足设定的全部时间制约(各出发到达节点的实施时刻的上限值和下限值的制约、节点间的时间间隔的最小值和最大值的制约)的运行图的到达·出发时刻,在本实施方式中采用这样的方式。在此,“不变更网络构造”指的是,对车辆运用(运行线的折返的接续方式)、车站的到达出发顺序、以及同一站台的使用顺序设置限制。

以下使用附图详细说明本发明的一个实施方式的列车运行图校正装置1。图1是表示列车运行图校正装置1的整体构成例的图。如同图所示,列车运行图校正装置1具备:运行图数据存储部11、输入部12、制约时间条件数据存储部13、计划验证部14、运行图校正模式存储部15、违反节点存储部16、显示部17。

运行图数据存储部11是存储与在连接了多个车站的路线上行驶的列车有关的运行图数据(营运计划数据)的存储装置。另外,运行图数据存储部11作为运行图数据还存储列车信息和车辆运用信息。列车信息将唯一的列车编号作为关键字,例如是特快或普快这样的列车类别信息、停车·通过的车站的排列信息。车站的排列信息是由从始发车站到终点车站为止按照停车·通过的顺序升序排列的编号和与其对应的车站代码、通过·停车的区分、到达时刻、出发时刻(始发车站仅有出发时刻,终点车站只有到达时刻)构成的构造体。此外,车辆运用信息将唯一的车辆运用编号作为关键字,例如是E233系这样的车辆型号信息、运用的列车编号的排列信息。列车编号的排列信息是由按照出库后的运用顺序来排列列车编号时的按升序排列的编号、以及与其对应的列车编号信息构成的构造体。

输入部12是供用户输入信息的各种输入装置,例如有鼠标等。例如,通过输入部12在显示部17所显示的编辑画面上指定运行图网络中包含的运行线,按照时间序列输入移动目标信息。

制约时间条件数据存储部13是将分别表示与列车的各车站的到达及出发有关的事件的节点间的时间间隔的最小值及最大值作为将这些事件间连结的弧的制约时间条件数据来存储的存储装置。在本实施方式中,制约时间条件数据也称作“弧的权重”。

在输入部12中输入了与多个事件有关的计划图(运行图数据)后,计划验证部14验证该计划图是否满足制约时间条件数据存储部13中存储的制约时间条件。计划验证部14由运行图网络生成部14a、运行图网络更新部14b、违反节点检测部14c、最早·最晚时刻制约变更部14d、运行图校正模式设定部14e构成。

运行图网络生成部14a从运行图数据存储部11读取运行图数据并生成节点,并且利用分别表示节点间的时间间隔及时间序列上的到达出发顺序的弧将这些节点依次连接而生成表示运行图数据的运行图网络。此外,运行图网络生成部14a在运行图网络的生成时,从制约时间条件数据指定节点间(弧)所需的时间间隔的最小值·最大值的双方,来作为制约(弧的权重)。

在从输入部12输入了运行线的移动目标信息的情况下,运行图网络更新部14b基于制约时间条件数据存储部13中存储的制约时间条件数据,分别运算在运行线的移动方向上存在的运行线中的节点的最早时刻及最晚时刻,更新运行图网络,并输入到显示部17。运行图网络更新部14b反复执行对由各节点中的制约时间条件数据指定的事件的实施时刻的上限值(最早时刻ET)和下限值(最晚时刻LT)进行修正的运算,直到各值收敛。

违反节点检测部14c检查由运行图网络更新部14b进行的最早时刻ET·最晚时刻LT的运算处理之中,各节点的最早时刻ET·最晚时刻LT的大小关系是否反转,检测到反转的节点(ET>LT)的情况下,将其作为违反节点存储到违反节点存储部16。

最早·最晚时刻制约变更部14d将运行图网络的各节点被设定的最早时刻ET·最晚时刻LT所应该遵守的最早时刻制约、最晚时刻制约增减规定的量,并指定增减后的值作为各节点的初始值。即,最早·最晚时刻制约变更部14d按照运行图网络更新部14b的运算结果,依次变更增减值。

运行图校正模式设定部14e基于来自输入部12的输入,使显示部17显示运行图校正模式设定画面,并且输入该画面上被指定的模式选择信息(运行图校正模式信息)。

运行图校正模式存储部15是存储从运行图校正模式设定部14e输出的运行图校正模式信息的存储装置。

违反节点存储部16是存储由计划验证部14(违反节点检测部14c)检测到的违反节点的存储装置。运行图数据存储部11、制约时间条件数据存储部13、运行图校正模式存储部15、违反节点存储部16可以统合为1个存储装置,也可以适当地分散为多个存储装置。

显示部17是显示由运行图网络生成部14a生成的运行图网络、由运行图网络更新部14b更新的运行图网络、由运行图校正模式设定部14e输出的运行图校正模式设定画面等的显示装置。

图2是表示图1的列车运行图校正装置1的硬件构成例的框图。如同图所示,列车运行图校正装置1是由CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、输入输出接口104、系统总线105、输入装置106、显示装置107、存储器108及通信装置109构成的计算机。

CPU101是使用ROM102或RAM103中保存的程序或数据等执行各种运算处理的处理装置。ROM102是存储使计算机工作的基本程序和环境文件等的只读存储装置。RAM103是存储CPU101所执行的程序、以及执行各程序所必须的数据的主存储装置,能够进行高速的读取和写入。输入输出接口104是连接各种硬件和系统总线105的装置。系统总线105是由CPU101、ROM102、RAM103及输入输出接口104共用的信息传递路径。

此外,输入输出接口104与输入装置106、显示装置107、存储器108及通信装置109等硬件连接。输入装置106是对来自用户的输入进行处理的装置,例如是键盘或鼠标等。显示装置107是向用户显示运算结果和制作画面等的装置,例如是液晶显示器或等离子显示器等。存储器108是保存程序或数据的大容量辅助存储装置,例如是硬盘装置等。

图3是表示将运行图数据(计划图)变换为基于PERT的运行图网络的具体例的图。各圆点表示节点。各节点上除了附加变更前的运行图的时刻而作为标准时刻之外,还根据制约时间条件数据附加可执行的最早时刻ET(下限时刻)限制、最晚时刻LT(上限时刻)限制而作为事件单体的制约条件。

此外,箭头分别表示弧。弧大体分为3个种类。实线箭头的弧R连在各车站的出发节点和下一车站的到达节点之间,是与车站间行驶相当的弧,称作“车站间弧”。此外,实线箭头的弧S连在各车站的到达节点和该车站的出发节点之间,是与车站停车相当的弧,称作“停车弧”。并且,虚线箭头的弧A/D是表示使用同一车站的列车之间的顺序的弧,称作“到达出发顺序弧”。

对于各弧,除了设定了变更前的运行图上设定的时刻的差分(在出发节点和到达节点设定的标准时刻的差分)而作为事件之间的标准连发间隔之外,还根据制约时间条件数据附加了最小时间间隔、最大时间间隔而作为在事件之间应该遵守的时间制约条件。

图4是表示路线和运行图数据的对应关系的具体例的图。在图4(A)中,A车站、B车站、C车站分别表示包含多个站台的路线图。图4(B)表示与在图4(A)的路线上营运的3趟列车对应的运行图数据。例如,用实线示出的运行线表示:从A车站出发、途径B车站、在C车站向相反方向折返的列车的动态。

图5是将图4的路线和运行图数据以基于PERT的网络形式的模型表现的图。在此,与上述图3同样,示出了由多个出发到达节点和将这些节点间连结的弧构成的运行图网络。与图3的不同点是,A车站~C车站分别有多个站台,每个站台设定有节点和弧,以及包含点划线箭头的弧P。弧P是表示在各车站以滞留·通过的方式使用同一站台的顺序的弧,在本实施方式中称作“站台顺序弧”。对于该站台顺序弧P,也与其他种类的弧同样,根据制约时间条件数据附加最小时间间隔、最大时间间隔而作为在事件之间应该遵守的时间制约条件。

接下来,说明在画面上显示图5那样的运行图网络时,作为各种弧的权重而设定的基本的时刻信息。

(1)基准运行时分

将从某车站移动到某车站所需的运行时间的基准值称作“基准运行时分”。该基准运行时分是通过描绘通常运行曲线并进行模拟而算出的。如果车辆变化,则车辆性能不同,所以模拟值出现偏差,但是通常利用最花费时间的车辆来进行模拟,求出所有车辆都能够行驶的基准运行时分。像日本的都市圈的铁道那样高密度地营运的情况下,通过使所有列车按照该基准运行时分来行驶,能够提高密度。本实施方式中使用的“时分”的意思包含秒单位的时间。

基准运行时分是作为车站间弧的权重而使用的制约时间条件数据,是{线区,行进方向,开始车站,结束车站}成为唯一的关键字的数据。具体地说,是以下那样的数据构造。

[表1-1]

线区行进方向开始车站结束车站基准运行时分α线Z车站方向A车站B车站2:40α线Z车站方向B车站C车站3:30α线Z车站方向C车站D车站2:50

上述是{线区,行进方向,开始车站,结束车站}的单位,但有时还考虑站台而更严密地定义。这种情况下,成为以下那样的数据构造。

[表1-2]

(2)最小(标准)停车时分

在某车站的停车时间是预先决定的,通常设定必要最低限度的时间。将其称作“最小(标准)停车时分”,大部分列车都按照该停车时间营运。有时因同一车站内的列车间的换乘等而故意延长停车时间,但是在发生延迟的情况下,能够缩短至最小(标准)停车时分。此外,停车时间受到乘降人数左右,所以停车时间的评定在每个时间带变化,有时会改变最小(标准)停车时分。该最小(标准)停车时分一般按照每个行进方向来设定。最小(标准)停车时分是作为停车弧的权重而使用的制约时间条件数据之一,是{线区,行进方向,车站}成为唯一的关键字的数据。这种情况下,成为以下那样的构造。

[表2-1]

线区行进方向车站最小(标准)停车时分α线Z车站方向A车站0:40α线Z车站方向B车站0:30α线Z车站方向C车站0:30

上述是{线区,行进方向,车站}的单位,但有时还考虑站台而更严密地定义。这种情况下,成为以下那样的构造。

[表2-2]

线区行进方向车站站台最小(标准)停车时分α线Z车站方向A车站10:30α线Z车站方向A车站20:40α线Z车站方向B车站10:30

(3)折返最小停车时分

将某列车到达终点站、然后折返并出发为止的时分称作“折返最小停车时分”。该折返时的停车时分由计划的列车与列车的接续关系决定,是任意的。为了提高运行图对于列车延迟的鲁棒性,加长该折返时的停车时间是很重要的。这是因为,通过该停车时间来吸收列车的延迟,容易恢复到计划的运行图。在使折返时的停车时间缩短的情况下,也存在最低限度必要的停车时间。该最低限度必要的停车时间是折返最小停车时分。折返最小停车时分是作为停车弧的权重而使用的制约时间条件数据之一,是{线区,行进方向,车站}成为唯一的关键字的数据。其数据构造如下。

[表3-1]

线区行进方向车站折返最小停车时分α线Z车站方向A车站0:40α线Z车站方向B车站0:30α线Z车站方向C车站0:30

上述是{线区,行进方向,车站}的单位,但有时还考虑站台而更严密地定义。这种情况下,成为以下那样的数据构造。

[表3-2]

线区行进方向车站站台折返最小停车时间α线Z车站方向A车站10:30α线Z车站方向A车站20:40α线Z车站方向B车站10:30

(4)连发间隔时分

在车站到达或车站出发时,将先行列车和后续列车能够安全行驶的时间间隔称作“连发间隔时分”。有时先行列车和后续列车在车站到达、出发时会通过分岔器,这种情况下,必须将列车间的时间空出分岔器的切换时间以上。此外,将停车的列车与通过的列车组合的情况下,在列车间产生速度差,所以2列车间接近。因此,需要确保即使有速度差也不会接近的时间差(连发间隔时分)。连发间隔时分包括表示在同一方向行进的列车间的时间间隔的“后续连发间隔”、以及表示像终点站的到达列车和出发列车那样向相反方向行进的列车间的时间间隔的“折返连发间隔(交叉连发间隔)”这两种。此外,分岔器位于车站的两端,所以连发间隔时分针对车站的两端定义,存在与到达、出发、通过的组合相对应的数量。

(4-1)后续连发间隔的种类

后续连发间隔存在于车站的两端,存在先行列车与后续列车的通过/停止的组合。组合有到达、出发、通过的3个样式。例如,在先行列车到达而后续列车通过的情况下,表述为“到达通过连发间隔”。后续连发间隔时分是作为到达出发顺序弧及站台顺序弧的权重而使用的制约时间条件数据之一,是{线区,行进方向,车站,先行·后续的组合样式}成为唯一的关键字的数据。其数据构造如下。

[表4-1]

线区行进方向车站先行·后续组合样式后续连发间隔时分α线Z车站方向A车站到达-到达2:40α线Z车站方向A车站到达-出发2:30α线Z车站方向A车站到达-通过2:30α线Z车站方向A车站出发-到达2:40α线Z车站方向A车站出发-出发2:20α线Z车站方向A车站出发-通过2:30α线Z车站方向A车站通过-到达2:20α线Z车站方向A车站通过-出发2:30α线Z车站方向A车站通过-通过2:30α线Z车站方向B车站到达-到达2:50α线Z车站方向B车站到达-出发2:30

上述是{线区,行进方向,车站,先行·后续的组合样式}的单位,但有时还考虑站台而更严密地定义。这种情况下,成为以下那样的构造。

[表4-2]

(4-2)折返连发间隔(交叉连发间隔)的种类

折返连发间隔主要存在于终点站的非终点侧的方向,在途中车站也有折返列车的情况下,存在折返连发间隔。此外,折返连发间隔中,存在折返列车的先行列车与后续列车的通过/停止的组合。组合有到达和出发,通过车站的情况下有通过这3个样式。

例如,在先行列车到达而后续列车出发的情况下,表述为“到达出发折返连发间隔”。

折返连发间隔(交叉连发间隔)时分是作为到达出发顺序弧及站台顺序弧的权重而使用的制约时间条件数据之一,是{线区,行进方向,车站,先行·后续组合样式,折返连发间隔时分}成为唯一的关键字的数据。其数据构造如下。

[表5-1]

线区行进方向车站先行·后续组合样式折返连发间隔时分α线Z车站方向A车站到达-出发2:40α线Z车站方向A车站出发-到达2:30α线Z车站方向B车站到达-出发2:50α线Z车站方向B车站出发-到达2:30α线Z车站方向C车站到达-出发2:50α线Z车站方向C车站出发-到达2:30

上述是{线区,行进方向,车站,先行·后续组合样式,折返连发间隔时分}的单位,但有时还考虑站台而更严密地定义。这种情况下,成为以下那样的构造。

[表5-2]

接着,说明作为运行图网络更新部14b中的处理的前提条件由用户预先设定的运行图校正模式。图6是表示运行图校正模式设定画面的具体例的图。该画面由运行图校正模式设定部14e显示到显示部17上。在此,示出了能够在画面上设定6个运行图校正模式。通过由用户变更运行图校正模式的设定,能够变更运行图的编辑作业中的运行线的动态(校正样式)。这是因为,在运行图网络的生成时对弧附加的弧权重的值变化,在运行线移动时受到其制约。例如,通过各模式的ON(应用·维持·许可)/OFF(不应用·不维持·不许可),能够如以下那样改变对弧设定的值。

(1)基准运行时分应用模式

ON时(应用时):以无论什么列车(基准运行时分以外的行驶的列车),运行线的斜度都遵守强制应用的制约的方式,运算车站间的基准运行时分。即,对全部列车应用基准运行时分。

OFF时(不应用时):以遵守按照当前运行图的车站间的运行时分的制约的方式进行运算。即,维持当前的运行时分。

(2)运行时分延迟许可模式

ON时(许可时):无论基准运行时分应用模式是ON还是OFF,都取消运行时分的制约,允许运行时分的延迟而进行运算。

OFF时(不许可时):以遵守按照基准运行时分或当前的运行图的车站间的运行时分的制约的方式进行运算。

(3)通过列车顺序维持模式

ON时(维持时):在通过列车和停车列车之间维持在该车站的通过顺序而进行运算。

OFF时(不维持时):在通过列车和停车列车之间,不考虑在该车站的通过顺序而自由替换地运算。

(4)折返列车顺序维持模式

ON时(维持时):在到达列车和出发列车之间维持在该车站的出入场顺序而进行运算。

OFF时(不维持时):在到达列车和出发列车之间,不考虑在该车站的出入场顺序而自由替换地进行运算。

(5)停车时间缩短许可模式

ON时(许可时):以遵守比当前的运行图的停车时间短的、预先设定的各车站的最小(标准)停车时间的方式运算停车时间。

OFF时(不许可时):以遵守当前的运行图的停车时间的方式运算停车时间。

(6)折返时间缩短许可模式

ON时(许可时):以遵守比当前的运行图的折返时间短的、预先设定的各车站的折返最小停车时分的方式运算折返时间。

OFF时(不许可时):以遵守当前的运行图的折返时间的方式运算折返时间。

接着,说明本实施方式的列车运行图校正装置1的动作。

<运行图网络生成处理>

图7是表示运行图网络生成部14a中的运行图网络生成处理的具体例的流程图。该处理是通过用户请求当前时点的运行图网络的显示而开始的。

首先,运行图网络生成部14a在沿着编组n的营运而读取运行图数据后(S1),按照1个营运的每个事件生成到达·出发节点(S2)。

接着,运行图网络生成部14a参照运行图校正模式存储部15,判定基准运行时分应用模式的ON/OFF(S3)。在此,在基准运行时分应用模式为ON的情况下(S3:ON),进入S4。与此相对,在基准运行时分应用模式为OFF的情况下(S3:OFF),进入S5。

在S4中,运行图网络生成部14a参照运行图校正模式存储部15,判定运行时分延迟许可模式的ON/OFF。在此,运行时分延迟许可模式为ON的情况下(S4:ON),按照以下的条件生成车站间弧(S6),进入S10。本实施方式中的车站间弧是从同一列车在某车站的出发节点(出发时刻节点)连结到下一车站的到达节点(到达时刻节点)的弧。

[车站间弧生成条件(1)]

·最小连发间隔:对应区间的基准运行时分

·最大连发间隔:24小时

与此相对,在运行时分延迟许可模式为OFF的情况下(S4:OFF),按照以下的条件生成车站间弧(S7),进入S10。

[车站间弧生成条件(2)]

·最小连发间隔:对应区间的基准运行时分

·最大连发间隔:对应区间的基准运行时分

在S5中,运行图网络生成部14a参照运行图校正模式存储部15,判定运行时分延迟许可模式的ON/OFF。在此,在运行时分延迟许可模式为ON的情况下(S5:ON),按照以下的条件生成车站间弧(S8),进入S10。

[车站间弧生成条件(3)]

·最小连发间隔:运行图上的车站间行驶时分

·最大连发间隔:24小时

与此相对,在运行时分延迟许可模式为OFF的情况下(S5:OFF),按照以下的条件生成车站间弧(S9),进入S10。

[车站间弧生成条件(4)]

·最小连发间隔:运行图上的车站间行驶时分

·最大连发间隔:运行图上的车站间行驶时分

在S10中,运行图网络生成部14a参照运行图校正模式存储部15,判定停车时分缩短许可模式的ON/OFF。在此,在停车时分缩短许可模式为ON的情况下(S10:ON),按照以下的条件生成第1停车弧(S11),进入S13。本实施方式中的第1停车弧是从同一列车在某车站的到达节点(到达时刻节点)连结到同一车站的出发节点(出发时刻节点)的弧。

[第1停车弧生成条件(1)]

·最小连发间隔:如果基准节点是停车车站的节点,则是每个车站·行进方向的最小停车时分,如果基准节点是通过车站,则为0;

·最大连发间隔:如果基准节点是停车车站的节点,则为24小时,如果基准节点是通过车站的节点,则为0;

与此相对,在停车时分缩短许可模式为OFF的情况下(S10:OFF),按照以下的条件生成第1停车弧(S12),进入S13。

[第1停车弧生成条件(2)]

·最小连发间隔:如果基准节点是停车车站的节点,则是运行图上的停车时间,如果基准节点是通过车站的节点,则为0;

·最大连发间隔:如果基准节点是停车车站的节点,则为24小时,如果基准节点是通过车站的节点,则为0;

在S13中,运行图网络生成部14a参照运行图校正模式存储部15,判定折返时分缩短许可模式的ON/OFF。在此,在折返时分缩短许可模式为ON的情况下(S13:ON),按照以下的条件生成第2停车弧(S14),进入S16。本实施方式中的第2停车弧是从1个车辆运用所包含的某列车的终点到达时刻节点连结到同一车辆运用所包含的同一车站内的另一列车的始发出发时刻节点的弧。

[第2停车弧生成条件(1)]

·最小连发间隔:每个车站的折返列车用的最小停车时分

·最大连发间隔:24小时

与此相对,在折返时分缩短许可模式为OFF的情况下(S13:OFF),按照以下的条件生成第2停车弧(S15),进入S16。

[第2停车弧生成条件(2)]

·最小连发间隔:运行图上的折返停车时间

·最大连发间隔:24小时

在S16中,运行图网络生成部14a判定全部营运的到达·出发节点、车站间弧、停车弧的生成是否完成。在此,在全部营运的节点、车站间弧、停车弧的生成完成的情况下(S16:是),进入S17。与此相对,在全部营运的节点、车站间弧、停车弧的生成未完成的情况下(S16:否),进入S1。

在S17中,运行图网络生成部14a对生成的全部节点进行检索,提取从各车站的出发节点朝向同一车站的到达节点的节点对。然后,将节点对按照出发节点的初始时刻(标准时刻)从早到晚的顺序进行分类(S18),按照分类的顺序将出发节点和到达节点间用生成的到达出发顺序弧连接起来(S19)。另外,即使是从同一车站的发车,在目的地车站不同的情况下,在车站间通过的线路也不同,所以相互间不将弧连接起来。到达出发顺序弧的生成方法的详细情况留待后述。

接着,运行图网络生成部14a判定是否将全部车站的到达·出发节点用到达出发顺序弧连接完成(S20)。在此,如果已经将全部车站的到达·出发节点用到达出发顺序弧连接完成(S20:是),则进入S21。与此相对,如果连接未完成(S20:否),则返回S17。

接着,运行图网络生成部14a对生成的全部节点进行检索,提取各车站的各站台的到达节点、出发节点(S21),将节点按照初始时刻(标准时刻)从早到晚的顺序进行分类(S22),按照分类的顺序,将属于不同营运的节点之间用生成的站台顺序弧连接起来(S23)。站台顺序弧的生成方法的详细情况留待后述。

接着,运行图网络生成部14a判定是否已将全部车站的全部站台的到达·出发节点用站台顺序弧连接完成(S24)。在此,如果全部车站的全部站台的到达·出发节点已经用站台顺序弧连接完成(S24:是),则结束处理。与此相对,如果连接未完成(S24:否),则返回S21。

接着,对上述的节点的生成、弧的生成进行补充说明。

1.节点的生成

图8是说明节点的生成的图。在此,将到达节点记为Node(“0”,“节点ID”),将出发节点记为Node(“1”,“节点ID”),并按照该形式按照每个到达时刻点、出发时刻点生成到达节点和出发节点。例如,A车站的1站台的最初的出发节点为Node(1,A11),同一列车的B车站的1站台的到达节点为Node(0,B11)。

另外,节点的权重的值如以下那样设定。

·最早时刻(Et):到达节点为按照运行图数据设定的到达时刻,出发节点为出发时刻。

·最早时刻制约:设为可移动的最小的时刻。(例如3:00:00)

·最晚时刻制约:设为可移动的最大的时刻。(例如27:00:00)

2.车站间弧

图9是说明车站间弧的生成的图。车站间弧是从同一列车在某车站的出发时刻节点连结到下一车站的到达时刻节点的弧。车站间弧如下那样制作:按照运行图数据,将某车站的出发时刻作为基准(接续源)节点,将同一列车的下一停车车站的到达时刻(下一车站为通过的情况下,取出发时刻)作为接续目标节点,从而制作车站间弧。在图9中,虚线箭头分别表示车站间弧。在图9中,车站间弧以Arc(“1”,“基准节点ID(出发)”,“0”,“接续目标节点ID(到达)”)的形式示出。例如,将A车站1站台的出发节点A11和B车站1站台的到达节点B11连结的车站间弧是Arc(1,A11,0,B11)。

另外,车站间弧的权重的各值如以下那样设定。

(1)基准运行时分应用模式ON、运行时分延迟许可模式ON的情况

·最小连发间隔:设为对弧所对应的区间预先设定的基准运行时分。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

(2)基准运行时分应用模式ON、运行时分延迟许可模式OFF的情况

·最小连发间隔:设为对弧所对应的区间预先设定的基准运行时分。

·最大连发间隔:设为对弧所对应的区间预先设定的基准运行时分。

(3)基准运行时分应用模式OFF、运行时分延迟许可模式ON的情况

·最小连发间隔:设为在运行图上在弧所对应的区间行驶的车站间行驶时分。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

(4)基准运行时分应用模式OFF、运行时分延迟许可模式OFF的情况

·最小连发间隔:设为在运行图上在弧所对应的区间行驶的车站间行驶时分。

·最大连发间隔:设为在运行图上在弧所对应的区间行驶的车站间行驶时分。

3.停车弧的生成

接下来说明停车弧。在本实施方式中,停车弧分为2种类。图10是说明第1停车弧的生成的图。第1停车弧是从同一列车在某车站的到达时刻节点连结到同一车站的出发时刻节点的弧。第1停车弧如下那样制作:按照运行图数据,将某车站的到达时刻作为基准节点,将之后的同一列车的出发时刻作为接续目标节点,从而制作第1停车弧。通过车站的情况也同样地制作。在图10中,虚线箭头分别表示第1停车弧。则图10中,第1停车弧以Arc(“0”,“基准节点ID(到达)”,“1”,“接续目标节点ID(出发)”)的形式示出。例如,将B车站1站台的到达节点B11和B车站1站台的出发节点B12连结的第1停车弧是Arc(0,B11,1,B12)。

另外,第1停车弧的权重的各值如以下那样设定。

(1)停车时间缩短许可模式ON

·最小连发间隔:基准节点为停车车站时,设定为预先按照每个车站设定的同一行进方向的最小停车时分主设定的值。节点为通过车站时,设定为0。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。节点为通过车站时,设定为0。

(2)停车时间缩短许可模式OFF

·最小连发间隔:基准节点为停车车站时,设定已经存在的运行图上的停车时间。基准节点为通过车站时,设定为0。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。基准节点为通过车站时,设定为0。

图11是说明第2停车弧的生成的图。第2停车弧是从1个车辆运用所包含的某列车的终点到达时刻节点连结到同一车辆运用所包含的同一车站内的另一列车的始发出发时刻节点的弧。第2停车弧如下那样制作:按照运行图数据和车辆运用信息,将终点到达时刻作为基准节点,将下一其他列车的始发出发时刻作为接续目标节点,从而制作第2停车弧。在图11中,虚线箭头表示第2停车弧。在图11中,第2停车弧以Arc(“0”,“基准节点ID(到达)”,“1”,“接续目标节点ID(出发)”)的形式示出。例如,将C车站1站台的到达节点C12和C车站1站台的出发节点C13连结的第2停车弧是Arc(0,C12,1,C13)。

另外,第2停车弧的权重的各值如以下那样设定。

(1)折返时间缩短许可模式ON

·最小连发间隔:设定为预先按照每个车站设定的折返列车用的最低停车时分。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

(2)折返时间缩短许可模式OFF

·最小连发间隔:设定已经存在的运行图上的折返停车时间。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

4.到达出发顺序弧的生成

接下来说明到达出发顺序弧。在本实施方式中,到达出发顺序弧分为4种类。图12是说明第1到达出发顺序弧的生成的图。第1到达出发顺序(同一前进方向到达)弧是按照某车站的不同行进方向将节点升序分类时、从某列车的到达时刻节点连结到下一其他列车的到达时刻节点的弧。第1到达出发顺序弧如下那样制作:按照列车信息,从到达时刻较小的开始,检索按照不同车站·行进方向分类的节点信息,将到达时刻作为基准的节点,将下一其他列车的到达时刻作为接续目标节点,从而制作第1到达出发顺序弧。在图12中,虚线箭头分别表示第1到达出发顺序弧。在图12中,第1到达出发顺序弧以Arc(“0”,“基准节点ID(到达)”,“3”,“接续目标节点ID(到达”)的形式示出。例如,将A车站1站台的到达节点A12和A车站2站台的到达节点A21连结的第1到达出发顺序弧是Arc(0,A12,3,A21)。

另外,第1到达出发顺序弧的权重的各值如以下那样设定。

·最小连发间隔:与运行图数据上已经存在的2节点的组合相同,设定按照车站、行进方向预先决定的连发间隔时分(最小值)。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

此外,根据接续源(基准)节点和接续目标节点的到达出发及停车·通过的类别的组合,选择的连发间隔时分如以下那样决定。

[表6-1A]

此外,在上述图6的运行图校正模式设定画面中选择的通过列车顺序维持模式为ON(维持)时,根据接续目标节点的停车·通过的类别,第1到达出发顺序弧的生成条件不同。通过列车顺序维持模式为OFF(不维持)时,根据接续源节点的停车·通过的类别和接续目标节点的停车·通过的类别的组合,弧的生成条件不同。具体地说,第1到达出发顺序弧的生成条件如以下那样决定。

[表6-1B]

图13是说明第2到达出发顺序弧的生成的图。第2到达出发顺序(向同一前进方向发车)是按照某车站的不同行进方向将节点升序分类时、从某列车的出发时刻节点连结到下一其他列车的出发时刻节点的弧。第2到达出发顺序弧如下那样制作:按照列车信息,从出发时刻小的开始对按照不同车站·行进方向分类的节点信息进行检索,将出发时刻作为基准的节点,将下一其他列车的出发时刻作为接续目标节点,从而制作第2到达出发顺序弧。在图13中,虚线箭头分别示出第2到达出发顺序弧。在图13中,第2到达出发顺序弧以Arc(“1”,“基准节点ID(出发)”,“3”,“接续目标节点ID(出发)”)的形式示出。例如,将B车站3站台的出发节点B32和B车站4站台的出发节点B42连结的第2到达出发顺序弧是Arc(1,B32,3,B42)。

另外,第2到达出发顺序弧的权重的各值如以下那样设定。

·最小连发间隔:与运行图数据上已经存在的2节点的组合相同,设定按照车站、行进方向预先设定的同一前进连发间隔时分(最小值)。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

此外,根据接续源(基准)节点和接续目标节点的到达出发及停车·通过的类别的组合,选择的连发间隔时分如以下那样决定。

[表6-2A]

此外,在上述图6的运行图校正模式设定画面选择的通过列车顺序维持模式为ON(维持)时,根据接续目标节点的停车·通过的类别而第2到达出发顺序弧的生成条件不同。通过列车顺序维持模式为OFF(不维持)时,根据接续源节点的停车·通过的类别和接续目标节点的停车·通过的类别的组合而弧的生成条件不同。具体地说,第2到达出发顺序弧的生成条件如以下那样决定。

[表6-2B]

图14是说明第3到达出发顺序弧的生成的图。第3到达出发顺序(折返到达出发)弧是从1个车辆运用(列车营运)所包含的某列车的终点到达时刻节点连结到其他车辆运用所包含的同一车站内的向相反方向出发的起点的时刻节点的弧。第3到达出发顺序弧如下那样制作:按照列车信息和车辆运用信息,将终点到达时刻作为基准节点,将下一相反方向的列车的出发时刻作为接续目标节点,从而制作第3到达出发顺序弧。在图14中,虚线箭头分别示出了第3到达出发顺序弧。在图14中,第3到达出发顺序弧以Arc(“0”,“基准节点ID(到达)”,“3”,“接续目标节点ID(反方向出发)”)的形式示出。例如,将A车站1站台的到达节点A12和A车站2站台的反方向出发节点A24连结的第3到达出发顺序弧是Arc(0,A12,3,A24)。

另外,第3到达出发顺序弧的权重的各值如以下那样设定。

·最小连发间隔:与运行图数据上已经存在的2节点的组合相同,设定按照车站、折返方向预先决定的折返到达出发连发间隔时分(最小值)。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

此外,根据接续源(基准)节点和接续目标节点的到达出发及停车·通过的类别的组合,选择的连发间隔时分如以下那样决定。

[表6-3A]

此外,在上述图6的运行图校正模式设定画面选择的折返列车顺序维持模式为ON(维持)时,根据2列车间的行进方向及车站中的站台的有无的组合,第3到达出发顺序弧的生成条件不同。折返列车顺序维持模式为OFF(不维持)时,不生成弧。具体地说,第3到达出发顺序弧的生成条件如以下那样决定。

[表6-3B]

图15是说明第4到达出发顺序弧的生成的图。第4到达出发顺序(折返出发到达)弧是从1个车辆运用所包含的某列车的始发出发时刻节点到其他车辆运用所包含的同一车站内的在相反方向到达的终点的时刻节点的弧。第4到达出发顺序弧如下那样制作:按照列车信息和车辆运用信息,将始发出发时刻作为基准节点,将下一相反方向其他列车的到达时刻作为接续目标节点,从而制作第4到达出发顺序弧。在图15中,虚线箭头分别示出第4到达出发顺序弧。在图15中,第4到达出发顺序弧以Arc(“1”,“基准节点ID(出发)”,“3”,“接续目标节点ID(反方向到达)”)的形式示出。例如,将A车站1站台的出发节点A11和A车站1站台的反方向到达节点A12连结的第4到达出发顺序弧是Arc(1,A11,3,A12)。

另外,第4到达出发顺序弧的权重的各值如以下那样设定。

·最小连发间隔:与运行图数据上已经存在的2节点的组合相同,设定按照车站、折返方向预先决定的折返出发到达连发间隔时分(最小值)。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

此外,根据接续源(基准)节点和接续目标节点的到达出发及停车·通过的类别的组合,选择的连发间隔时分如以下那样决定。

[表6-4A]

此外,在上述图6的运行图校正模式设定画面选择的折返列车顺序维持模式为ON(维持)时,根据2列车间的行进方向及车站中的站台的有无的组合,第4到达出发顺序弧的生成条件不同。折返列车顺序维持模式为OFF(不维持)时,不生成弧。具体地说,第4到达出发顺序弧的生成条件如以下那样决定。

[表6-4B]

5.站台顺序弧的生成

接下来说明站台顺序弧。在本实施方式中,站台顺序弧分为3种类。图16是说明第1站台顺序弧的生成的图。第1站台顺序弧是按照某车站的各个站台将节点升序分类时、从某列车的出发时刻节点连结到下一其他列车的到达时刻节点的弧。第1站台顺序弧如下那样制作:按照列车信息,从出发时刻小的开始对按照车站·站台分类的节点信息进行检索,将出发时刻作为基准的节点,将下一其他列车的到达时刻作为接续目标节点,从而制作第1站台顺序弧。在图16中,虚线箭头分别表示第1站台顺序弧。在图16中,第1站台顺序弧以Arc(“0”,“基准节点ID(出发)”,“2”,“接续目标节点ID(到达)”)的形式示出。例如,将B车站3站台的出发节点B32和B车站3站台的到达节点B33连结的第1站台顺序弧是Arc(1,B32,2,B33)。

另外,第1站台顺序弧的权重的各值如以下那样设定。

·最小连发间隔:与运行图数据上已经存在的2节点的组合相同,设定按照车站、站台预先决定的连发间隔时分(最小值)。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

此外,根据接续源(基准)节点和接续目标节点的到达出发及停车·通过的类别的组合,选择的连发间隔时分如以下那样决定。

[表6-5A]

此外,在上述图6的运行图校正模式设定画面选择的通过列车顺序维持模式为ON(维持)时,根据2列车间的行进方向和车站中的站台的有无的组合,第1站台顺序弧的生成条件不同。通过列车顺序维持模式为OFF(不维持)时,根据2列车间的行进方向、接续源节点及接续目标节点的停车·通过的类别及车站中的站台的有无的组合,弧的生成条件不同。具体地说,第1站台顺序弧的生成条件如以下那样决定。

[表6-5B]

图17是说明第2站台顺序弧的生成的图。第2站台顺序弧是按照某车站的各个站台将节点升序分类时、从某列车的终点到达时刻节点到下一其他列车的节点的弧。第2站台顺序弧如下那样制作:按照列车信息,从到达时刻小的开始对按照车站·站台分类的节点信息进行检索,将终点到达时刻作为基准节点,将下一其他列车的节点作为接续目标节点,从而制作第2站台顺序弧。在图17中,虚线箭头分别表示第2站台顺序弧。在图17中,第2站台顺序弧以Arc(“0”,“基准节点ID(终点到达)”,“2”,“接续目标节点ID”)的形式示出。例如,将A车站2站台的终点到达节点A21和A车站2站台的节点A22连结的第2站台顺序弧是Arc(0,A21,2,A22)。

另外,第2站台顺序弧的权重的各值如以下那样设定。

·最小连发间隔:与运行图数据上已经存在的2节点的组合相同,设定按照车站、站台预先决定的连发间隔时分(最小值)。

·最大连发间隔:设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

此外,根据接续源(基准)节点和接续目标节点的到达出发及停车·通过的类别的组合,选择的连发间隔时分如以下那样决定。

[表6-6A]

此外,根据2列车间的行进方向和车站中的站台的有无的组合,第2站台顺序弧的生成条件不同。具体地说,第2站台顺序弧的生成条件如以下那样决定。

[表6-6B]

图18是说明第3站台顺序弧的生成的图。第3站台顺序弧是按照某车站的各个站台将节点升序分类时、从某列车的始发出发时刻节点连结到下一其他列车的节点的弧。第3站台顺序弧如下那样制作,按照规定的列车信息,从出发时刻小的开始对按照车站·站台分类的节点信息进行检索,将始发出发时刻作为基准的节点,将下一其他列车的节点作为接续目标节点,从而制作第3站台顺序弧。在图18中,虚线箭头分别表示第3站台顺序弧。在图18中,第3站台顺序弧以Arc(“1”,“基准节点ID(始发出发)”,“2”,“接续目标节点ID”)的形式示出。例如,将C车站2站台的始发出发节点C21和C车站2站台的节点C22连结的第3站台顺序弧是Arc(1,C21,2,C22)。

另外,第3站台顺序弧的权重的各值如以下那样设定。

·最小连发间隔(秒):与运行图数据上已经存在的2节点的组合相同,设定按照车站、站台预先决定的连发间隔时分(最小值)。

·最大连发间隔(秒):设为可移动的最大的时间(例如24小时)。

此外,根据接续源(基准)节点和接续目标节点的到达出发及停车·通过的类别的组合,选择的连发间隔时分如以下那样决定。

[表6-7A]

此外,根据2列车间的行进方向和车站中的站台的有无的组合,第3站台顺序弧的生成条件不同。具体地说,第3站台顺序弧的生成条件如以下那样决定。

[表6-7B]

<运行图网络更新处理>

图19是表示图1的运行图网络更新部14b中的运行图网络更新处理的具体例的流程图。该处理通过由用户在画面上对运行图进行编辑而开始。

首先,运行图网络更新部14b将受到编辑的运行线的影响的节点全部提取(S101),按照每个节点保存运行线移动前的各节点的设定时刻,作为ET(最早时刻)的初始值。

接着,运行图网络更新部14b判定编辑后的运行线是否在时序上比编辑前的运行图时刻向后方(未来时刻)移动(S103)。在此,判定为向后方移动的情况下(S103:是),基于后方移动时的规则,设定1个固定节点,作为最早·最晚时刻制约而设定编辑运行线的时刻(S104),以后方移动模式进行ET·LT的更新运算(S105)。

以最晚时刻LT为例,例如基于各节点应该遵守的最晚时刻制约LTmax,如以下那样按照重复数来依次更新初始值LT0(依次减小),从而阶梯性地使得制约变严格,检测最瓶颈的节点。在此,DT1、DT2为修正值,重复数是重复步骤S102的次数。

LT0=LTmax+(DT1-重复数×DT2)

由于包含作为最大时间间隔制约的最晚时刻制约LTmax,所以本更新运算的内容与以往的PERT中的时刻更新运算不同。

以下说明运行图网络更新部14b中的ET、LT的更新运算的概要。为了对最小时间间隔制约和最大时间间隔制约的双方进行处理,对于ET、LT,需要分别按照以下步骤重复实施时间更新运算,直到值不再变化。说明所使用的记号如下那样定义。

T(i,j):节点i-节点j的最小时间间隔(弧的权重的最小值)

h:向节点i流入的(先行的)节点

ETmin(i):节点i可取到的最早时刻的制约

k:从节点i流出(后续的)节点

LTmax(i):节点i可取到的最晚时刻的制约

然后,按照以下的步骤1~4进行更新。

[步骤1:节点的拓扑分类]

ET需要按照节点的先行的顺序来运算值(LT为反方向),所以事先实施拓扑(topological)分类。拓扑分类指的是,某节点A比节点B先行时,必须按照A位于B之前的顺序将全部节点重新排列。

[步骤2:初始化]

对于全部节点i,进行以下的初始化。另外,如前面说明,在检测制约违反节点的过程中,由最早·最晚时刻制约变更部14d对初始值进行修正。

ET0(i)=ETmin(i)

LT0(i)=LTmax(i)

[步骤3:ET更新运算]

交替地重复以下的式(1)、式(2)的运算,直到值不再收敛。在此,ETs-1是更新前、ETs是更新后的值。

[数1]

[步骤4:LT更新运算]

交替地重复以下的式(3)、式(4)的运算,直到值不再收敛。

在此,LTs-1是更新前、LTs是更新后的值。

[数2]

另外,ET、LT的值能够分别独立地运算,ET更新运算和LT更新运算的顺序可以相反,也可以在重复运算的同一循环内实施式(1)~(4)的运算。

此外,在图19的S103中,在判定为比编辑前的运行图时刻向前方(过去时刻)移动的情况下(S103:否),运行图网络更新部14b基于前方移动时的规则,设定1个固定节点,作为最早·最晚时刻制约而设定编辑运行线的时刻(S106),以前方移动模式进行ET·LT的更新运算(S107)。S107与S105的区别是处理的顺序部分相反,详细情况使用图20A及图20B在后面说明。

接着,运行图网络更新部14b判定在S105或S107中ET·LT的更新运算是否成功(S108)。在此,判定为运算成功的情况下(S108:是),从ET、LT提取通过运算而决定的时刻,将其反映到运行线中而重新绘制新的运行图网络(S109),设定固定节点的最早·最晚时刻制约,并进入S113。与此相对,在运算失败、即判定为出现了违反节点的情况下(S108:否),将运行线恢复为编辑前的状态并重新绘制(S111),将ET、LT、最晚时刻制约恢复为编辑前的值(S112),进入S113。

在S113中,运行图网络更新部14b判定用户是否结束了运行线的编辑。具体地说,判定用户是否指示了编辑画面的结束。在此,判定为运行线编辑结束的情况下(S113:是),结束处理。与此相对,判定为运行线编辑未结束的情况下(S113:否),返回S101。

图20A是表示图19的S105的详细处理例的流程图。

在区域A1中,对于各节点,按照式(1)进行ET(i)的更新运算(S201),当存在ET(i)比LT(i)大的节点时(S202、S203:是),返回错误(S204),由违反节点检测部14c将该节点作为违反节点检测。

在区域A2中,对于各节点,按照式(2)进行ET(i)的更新运算(S211),当存在ET(i)比LT(i)大的节点时(S212、S213:是),返回错误(S214),由违反节点检测部14c将该节点作为违反节点检测。

当ET的值被更新的节点一个也没有的情况下(S221:否),认为更新运算已收敛,结束处理。与此相对,还有ET的值被更新的节点的情况下(S221:是),判定重复次数是否达到上限值(S222),未达到的情况下,再次重复区域A1、A2。重复次数达到上限值的情况下(S222:否),认为更新运算未收敛,返回错误(S223)。

另外,流程图内记述的Cmax是作用是,存储通过式(1)而值被更新的最下游的节点,将进行式(2)的运算的范围限定为比该节点更靠上游。Cmin的作用正相反,存储通过式(2)而值被更新的最上游的节点,将进行式(1)的运算的范围限定为比该节点更靠下游。

另外,关于LT更新运算,只是基于图20A的处理流程图来重复执行利用式(3)和式(4)交替地更新值的步骤,直到值收敛,所以省略说明。

与此相对,图20B是表示图19的S107的详细的处理例的流程图。

在区域B1中,关于各节点,按照式(2)进行ET(i)的更新运算(S301),当存在ET(i)比LT(i)大的节点时(S302、S303:是),返回错误(S304),由违反节点检测部14c将该节点作为违反节点检测。

此外,在区域B2中,对于各节点,按照式(1)进行ET(i)的更新运算(S311),当存在ET(i)比LT(i)大的节点时(S312、S313:是),返回错误(S314),由违反节点检测部14c将该节点作为违反节点检测。

在ET的值被更新的节点一个也没有的情况下(S321:否),认为更新运算已收敛,结束处理。与此相对,在存在ET的值被更新的节点的情况下(S321:是),判定重复次数是否达到上限值(S322),未达到的情况下,再次重复区域B1、B2。重复次数到达上限值的情况下(S322:否),认为更新运算未收敛,返回错误(S323)。

像这样,区域B1所包含的处理与图20A的区域A2相同,区域B2所包含的处理与图20A的区域A1相同,执行顺序相反。此外,与图20A同样,流程图内记述的Cmax的作用是,存储通过式(1)而值被更新的最下游的节点,将进行式(2)的运算的范围限定为比该节点更靠上游。Cmin的作用正相反,存储通过式(2)而值被更新的最上游的节点,将进行式(1)的运算的范围限定为比该节点更靠下游。此外,关于LT更新运算,也只是基于图20B的处理流程图重复执行利用式(3)和式(4)交替地更新值的步骤,直到值不再收敛,所以省略说明。

<运行线的编辑事例>

最后,说明通过以上的处理来移动运行线的几个事例。

图21是表示运行线的编辑事例(1)的图。在此,示出将运行线的一定范围向画面右方向(更晚的时刻)移动的情况。像这样,由用户用鼠标光标来指定从出发节点C2到到达节点F1的范围并整体地向右拉拽的情况下,点线圆点的各节点的时刻值被更新,但是节点C2~节点F1之间的各时间间隔和顺序被维持。

图22是表示运行线的编辑事例(2)的图。在此,示出了仅指定运行线上的到达节点C2而向画面右方向(更晚的时刻)移动的情况。像这样,仅移动单一节点C2的情况下,该节点C2的时刻值被更新。关于节点C2以后的节点,可以与图21同样地连锁移动、或者作为违反节点警告等,是可以变更的。

图23是表示运行线的编辑事例(3)的图。在此,示出了基准运行时分应用模式为ON(应用)、停车时分缩短许可模式为ON时的运行线的变动。在编辑前(图23(A)),出发节点B2和到达节点B3之间的时间间隔为T1,到达节点B3和出发节点B4之间的时间间隔为T2。此外,两个运行线按照基准运行时分来设定。如果从该状态起将左侧的运行线以向具有充足的停车时间的右侧的运行线接近的方式移动,则运行图被调整,关键路径部分的连发间隔时分T1被缩短为作为最小值的T1′,停车时间从T2缩短为T2′。

图24是表示运行线的编辑事例(4)的图。在此,示出了基准运行时分应用模式为ON、停车时分缩短许可模式为OFF(不应用)时的运行线的变动。遵循基准运行时分的运行线为两条,如果使左侧的运行线以向具有充足的停车时间的右侧的运行线接近的方式移动,则运行图被调整,关键路径部分的连发间隔时分T1缩短至与到达出发顺序弧的权重的最小值相当的T1′,节点B3和节点B4之间的停车时间维持T2。此外,与左侧的运行线的各节点不同,右侧的运行线的各节点的实施时刻在编辑后也不变更。

图25是表示运行线的编辑事例(5)的图。在此,示出了基准运行时分应用模式为ON、折返时分缩短许可模式为ON时的运行线的变动。遵循基准运行时分的2条运行线以在A车站折返的方式接续,如果让以虚线指定的左侧的运行线向具有充足的折返时间的右侧的运行线接近,则运行图被调整,关键路径部分的折返时分T1缩短至最小折返时分的T1′。

图26是表示运行线的编辑事例(6)的图。在此,示出了基准运行时分应用模式为ON、折返时分缩短许可模式为OFF时的运行线的变动。遵循基准运行时分的2条运行线以在A车站折返的方式接续,如果让以虚线指定的左侧的运行线向具有充足的折返时间的右侧的运行线接近,则运行图被调整,维持关键路径部分的折返时分T1的值,右侧的运行线也向右移动。

图27是表示运行线的编辑事例(7)的图。在此,示出了运行时分延迟许可模式为ON、停车时分缩短许可模式为OFF时的运行线的变动。

遵循基准运行时分的2条运行线,如果使左侧的运行线向右侧的运行线接近移动,则运行图被调整,关键路径部分的连发间隔时分从T1缩短至T1′,并且右侧的运行线的出发节点A2和到达节点B3间的运行时分从T2延长至T2′。此外,由于停车时分缩短许可模式OFF,所以B车站中的停车时间被维持为一定。

像这样,根据本实施方式的列车运行图校正装置1,用户在画面上使运行线移动的情况下,能够在不变更运行图网络的构造的范围内进行变更,所以对于其他营运计划(车辆运用、乘务员运用、车站内作业计划等)几乎没有影响,就能够变更运行图。例如,在运行图更改时或营运整理时(事故等导致的运行紊乱的恢复时)是有效的。考虑到与其他路线的主要列车换乘的便利性等而想要变更一部分列车的主要车站的到达·发车时刻或停车车站的情况下等,能够在遵守规定的制约时间条件的同时,自动地变更受到影响的其他列车的出发到达时刻。

<变形例>

图28是表示作为本发明的一个实施方式的列车运行图校正装置的变形例的计算机系统的图。在此,示出了客户端100经由因特网等网络NW1与Web应用服务器200连接、Web应用服务器200经由LAN等网络NW2与数据库服务器300连接的计算机系统。客户端100相当于图1的输入部12和显示部17,Web应用服务器200的应用相当于计划验证部14,数据库服务器300相当于运行图数据存储部11及制约时间条件数据存储部13。像这样,在上述实施方式中,运行图数据、限制时间条件数据、计划验证部等全部设置在一台计算机装置,但是如图28所示,也可以分散地设置客户端100、Web应用服务器200及数据库服务器300。

此外,将运行图数据(计划图)变换为网络形式的模型的方法不限于PERT。只要指定了上述的最早时刻ET(下限时刻)、最晚时刻LT(上限时刻)及各弧的最小时间间隔、最大时间间隔,就能够在本发明中应用。

此外,在上述实施方式中,伴随着运行线的移动产生了违反节点的情况下,返回编辑前的运行线之后重新显示运行图网络,但也可以维持运行线的移动状态,将包含违反节点的部位可识别地显示,促使用户修正。

以上说明了本发明的几个实施方式,但是这些实施方式只是例示,不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式来实施,在不脱离发明主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨中,也包含在权利要求所记载的发明及其均等范围内。

符号的说明

1…列车运行图校正装置

11…运行图数据存储部

12…输入部

13…制约时间条件数据存储部

14…计划验证部

14a…运行图网络生成部

14b…运行图网络更新部

14c…违反节点检测部

14d…最早·最晚时刻制约变更部

14e…运行图校正模式设定部

15…运行图校正模式存储部

16…违反节点存储部

100…客户端

200…Web应用服务器

300…数据库服务器

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)、一种列车运行图校正装置,其特征在于,具备:

运行图数据存储部,存储与在将多个车站连结的路线上行驶的列车有关的运行图数据;

运行图网络生成部,从所述运行图数据存储部读取所述运行图数据,生成分别表示与所述列车在各车站的到达及出发有关的事件的节点,并且将这些节点用分别表示所述节点间的时间间隔及时间序列上的到达出发顺序的、包含车站间弧、停车弧及出发到达顺序弧在内的弧依次连接,生成表示所述运行图数据的运行图网络;

显示部,在画面上显示由所述运行图网络生成部生成的运行图网络;

输入部,指定所述显示部显示的运行图网络中包含的运行线,按照时间序列输入移动目标信息;

制约时间条件数据存储部,存储所述节点间的时间间隔的最小值及最大值,作为所述弧的制约时间条件数据;以及

运行图网络更新部,在从所述输入部输入了所述运行线的移动目标信息的情况下,对于在所述运行线的移动方向上存在的运行线,将表示向同一方向行进的两个所述列车间的时间间隔的后续连发间隔及表示相对于所述路线的终点站向相反方向行进的两个所述列车间的时间间隔的交叉连发间隔,基于对应的节点间的所述制约时间条件数据进行校正,从而分别运算出在所述移动方向上存在的运行线中的所述节点的最早时刻及最晚时刻,更新所述运行图网络,

所述运行图网络生成部,

对于所述节点赋予最早时刻制约和最晚时刻制约,所述最早时刻制约用于规定将1天中开始所述列车的运用的时刻下调的范围,所述最晚时刻制约用于规定将1天中结束所述列车的运用的时刻上调的范围,

对于所述车站间弧,赋予预先设定的车站间的基准运行时分、或者在运行图上行驶的车站间的运行时分最小连发间隔,作为表示所述列车在相邻的车站相互间的移动时间的最小值的移动时间最小连发间隔,并且赋予所述基准运行时分、或者所述车站相互间的运行时分最大连发间隔,作为表示所述列车在相邻的所述车站相互间的移动时间的最大值的移动时间最大连发间隔,

对于所述停车弧,赋予预先设定的最小停车时分,作为表示从所述列车到达车站到出发为止的停车时间的最小值的停车时间最小连发间隔,赋予预先设定的某所述列车和下一所述列车之间的连发间隔时分,作为表示从某所述列车在某车站的特定站台的发车时刻到下一所述列车的到达时刻为止的第1时间的最小值的第1最小连发间隔,赋予1天中的所述列车的运用时间的最大值即24小时,作为表示所述列车的停车时间的最大值的停车时间最大连发间隔,并且作为表示所述第1时间的最大值的第1最大连发间隔,

对于所述出发到达顺序弧,赋予预先设定的某所述列车和下一所述列车之间的连发间隔时分,作为表示从某所述列车在车站的到达时刻到下一所述列车的到达时刻为止的第2时间的最小值的第2最小连发间隔,并且作为表示从某所述列车在车站的出发时刻到下一所述列车的出发时刻为止的第3时间的最小值的第3最小连发间隔,

对于所述出发到达顺序弧,还赋予1天中的所述列车的运用时间的最大值即24小时,作为表示所述第2时间的最大值的第2最大连发间隔,并且作为表示所述第3时间的最大值的第3最大连发间隔。

2.一种列车运行图校正装置,其特征在于,具备:

运行图数据存储部,存储与在将多个车站连结的路线上行驶的列车有关的运行图数据;

运行图网络生成部,从所述运行图数据存储部读取所述运行图数据,生成分别表示与所述列车在各车站的到达及出发有关的事件的节点,并且将这些节点用分别表示所述节点间的时间间隔及时间序列上的到达出发顺序的弧依次连接,生成表示所述运行图数据的运行图网络;

显示部,在画面上显示由所述运行图网络生成部生成的运行图网络;

输入部,指定所述显示部显示的运行图网络中包含的运行线,按照时间序列输入移动目标信息;

制约时间条件数据存储部,存储所述节点间的时间间隔的最小值及最大值,作为所述弧的制约时间条件数据;以及

运行图网络更新部,在从所述输入部输入了所述运行线的移动目标信息的情况下,对于在所述运行线的移动方向上存在的运行线,将相邻的两个车站间的同一所述列车的运行时分基于对应的节点之间的弧的所述制约时间条件数据进行校正,从而分别运算出在所述移动方向上存在的运行线中的所述节点的最早时刻及最晚时刻,更新所述运行图网络。

3.如权利要求2所述的列车运行图校正装置,其特征在于,

所述运行图网络更新部,在从所述输入部输入了所述运行线的移动目标信息的情况下,除了所述运行时分,还将同一所述列车的停车时间及折返时间基于对应的节点之间的弧的所述制约时间条件数据进行校正,从而分别运算出在所述移动方向上存在的运行线中的所述节点的最早时刻及最晚时刻,更新所述运行图网络。

4.如权利要求1所述的列车运行图校正装置,其特征在于,

所述运行图网络更新部,在从所述输入部输入了所述运行线的移动目标信息的情况下,除了所述后续连发间隔及所述交叉连发间隔,还将相邻的两个车站之间的同一所述列车的运行时分、同一所述列车的停车时间及折返时间基于对应的节点之间的弧的所述制约时间条件数据进行校正,从而分别运算出在所述移动方向上存在的运行线中的所述节点的最早时刻及最晚时刻,更新所述运行图网络。

5.一种列车运行图校正程序,其特征在于,使计算机执行下述步骤:

运行图网络生成步骤,从存储装置读取运行图数据,该存储装置存储与在将多个车站连结的路线上行驶的列车有关的所述运行图数据,该运行图网络生成步骤中,生成分别表示与所述列车在各车站的到达及出发有关的事件的节点,并且将这些节点用分别表示所述节点间的时间间隔及时间序列上的到达出发顺序的弧依次连接,生成表示所述运行图数据的运行图网络;

显示步骤,在画面上显示通过所述运行图网络生成步骤生成的运行图网络;

移动目标输入步骤,指定在所述显示步骤中显示的运行图网络中包含的运行线,按照时间序列输入移动目标信息;

运行图网络更新步骤,在所述输入步骤中输入了所述运行线的移动目标信息的情况下,对于在所述运行线的移动方向上存在的运行线,将表示向同一方向行进的两个所述列车间的时间间隔的后续连发间隔及表示相对于所述路线的终点站向相反方向行进的两个所述列车间的时间间隔的交叉连发间隔、相邻的两个车站之间的同一所述列车的运行时分、同一所述列车的停车时间及折返时间,基于预先定义了对应的节点之间的时间间隔的最小值及最大值的制约时间条件数据进行校正,从而分别运算出在所述移动方向上存在的运行线中的所述节点的最早时刻及最晚时刻,更新所述运行图网络。

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