座席割り当てのアルゴリズム 列車のどこに座りますか： ・山や海など車窓の景色を眺めながら行きたい ・窓側（または通路側）に座りたい ・タバコの煙がないところ（タバコが吸えるところ） ・出入り口の近くには座りたくない ・子どもと一緒なのでトイレの近くに座りたい ・団体客と一緒または近くに座りたくない ・３人掛け席の真ん中に座りたくない ・車内の１箇所に固まって座りたくない 基本機能 ＜パターンサーチ＞ A B C D ２人要求 AB または CD ３人要求 ABC または BCD ４人要求 ABAB または CDCD A B C D ＜サーチ順サーチ＞ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B C D 要求人数が５人から１４人の場合 座席の並んでいる順に連続して空いている席を探す ＜分散サーチ＞ 「パターンサーチ」、「サーチ順サーチ」で割り当て ることができなかった場合 指定機能 ・禁煙指定 ・女性指定 ・段列指定 ・号車指定／座席位置指定 優先機能 ・中央部優先 ・窓側優先 ・未使用席優先 ・閑散期割付 ・団体旅客優先割当号車 列車ダイヤ 駅 ５ ４ ３ ２ １ 列車 時間 2.1需要予測 まず、輸送計画（列車ダイヤ）を作成するためには、需 要の予測をする必要があります。この需要予測を行う ために必要なデータとしてODデータと呼ばれるものが あります（O：Origin，D：Destination）。これは、ある駅か ら別の駅まで行くお客様が何人いるかを表したデータで す。このデータは、例えば旅客流動調査や、自動改札の 情報など、各種のデータから求めています。 輸送システムの現状と研究開発 JR東日本研究開発センター 先端鉄道システム開発センター 渡邊 貴志 このODデータをもとに、需要予測を立てることに なりますが、大規模なシステムを使用するのでは なく、各種のアルゴリズムを利用した分析手法を 利用します。その手法の代表的なものとしては、 1960年代にMITによって確立された四段階推定 法などがあります。 2.2 車両の選定 需要予測等により輸送量が想定されると、次に線区の 運転区間、時間帯の必要輸送力、お客様サービスな どを考慮して、使用する車種・形式、編成両数を決定 します。これもシステムのデータベース等を利用します が、経験豊かな人での仕事が主となります。 2.3 運転時分の算定 列車ダイヤを作成するためには、すでに決定された 車両によって各々の駅間を何分で運転できるか分ら なければなりません。この時分のことを基準運転時分 といいます。基準運転時分は、列車を運転する場合 の駅間における計画上の最小所要時分のことです。 この時分を算出するために必要となるのが、運転曲 線図と呼ばれるグラフです。運転曲線図は、列車の走 行状態をグラフ化したもので、列車の距離と速度の関 係を表しています。一般的には、「ラン・カーブ」と呼ば れています。 R東日本では、この運転曲線を作成するシステムとし て、1992年に運転曲線作成システム「ヘラクレス」を開 発しました。ヘラクレスでは、図１のように、線路データ （距離、勾配、曲線等）と車両データ（加減速性能等）を 基礎データとして管理し、与えられた条件下のもとで最 小運転時分の運転曲線を作成します。また、この運転 曲線をもとに、基準運転時分表を作成します。 緩急結合型ダイヤ 緩急分離型ダイヤ 列車順序変更 問題の規模と解空間の大きさ 駅数：１０ 列車数：１０（各停５、急行５） 決定変数：Ｘie の数 ４０（＝８×５） 解空間の大きさ：２ ４０ ≒ １０１２ （１兆） 駅数：１２ 列車数：１６（各停８、急行８） 決定変数：Ｘie ８０（＝１０×８） 解空間： ２ ８０ ≒ １０２４ （１兆×１兆） 車両運用計画 乗務員運用計画 運転整理問題 列車ダイヤに乱れが生じた際に、それに よる損失を最小に抑えるように計画ダイヤ の変更を行う。 ＜運転整理の手段＞ ・順序変更レベル （列車順序変更、着発時刻変更） ・運用変更レベル （列車運用変更、着発番線変更） ・運休レベル （運休、増発、途中折り返し、等）
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