鉄道車両基地の列車保守作業のスケジューリング 12D8104032L 細井 太久哉
中央大学理工学部情報工学科 田口研究室 2016年3月
あらまし
鉄道の車両基地では, 多くの列車が行き交う中, 日々の営業列車の運転をするために欠かせない 保守作業を行う. 本研究では, 実際の列車の発着 と検車区の構内図を用いて, 車両基地の列車の 保守作業のためのより効率的な動きを提案する.
キーワード：列車, 検査, 清掃, PERT, スケジュ ーリング, ノード
第1章 はじめに
普段, 我々が通勤や通学などで使用する鉄道 は, 定期的な検査を必ず行わなければならない.
検査や清掃を行う車両は 1 日に何本も存在する ので, 作業できる時間が限られてくる.
本研究では, そのような限られた時間の中で 効率よく作業を進めるために, PERT及びスケジ ューリング手法を使用し, 検査及び清掃の順序 を決定し, その状況下において, 検車区内での列 車の移動を効率化する方法を提案することを試 みた.
第2章 データの概要 2.1 列車の出入庫データ
列車の検車区への出入庫は, 主に検査や清掃 を行う列車が車両基地のある駅において旅客営 業を打ち切る, もしくは回送で到着したのちに 行われる. 本研究では, 京急本線神奈川新町駅に 隣接する京浜急行電鉄新町検車区における出入 庫データを利用する.
2.2 検車区所属の列車データ
鉄道会社の多くは, 複数の検車区を所持して
いる. 各列車は, それぞれ所属する検車区におい て検査と清掃を実施する.他社の検車区での検査 及び清掃は行われない.
そのため, 各列車の所属を明らかにしておく必 要がある.
第3章 最適解を導出するための手法 3.1 PERT
PERT と は, Program Evaluation and
Review Technique の略語であり, プロジェクト
マネジメントの一つの手法で, 各工程の関係を 図示して, 必要な時間の見積もりや時間が最も かかるであろう, 重要な工程を見極める手法で ある.
本論文では, 各矢印を検車区内での作業(列車 の移動や清掃)に見立ててPERT図を作成する.
3.2 スケジューリング
スケジューリングとは, やるべき作業がいく つかあるときに, どの順で作業を進めるのが最 も早く終わるのか, そのより効率的な順序を求 める問題のことである.
本論文では, 列車の検査及び清掃の順序を決 めるのに使用している. 検査と車内清掃は並列 機械問題に相当し, 機械を線路の数と置き換え て, 複数の線路から空いている線路を選ぶもの とする.
第4章 入力順の作業割り当て 4.1 入力データ
プログラムに与えるデータは, 出入庫表をプ
ログラムに合うように変形する必要がある. 出 入庫の違いによって必要なデータが異なる. こ れらの読み込みに必要なデータの種類が異なる ので, 条件文で制御してあげる必要がある.
4.2 作業割り当ての生成
作業を割り当てるためには, 実際に関係する いくつかの現実的な制約条件を考慮しなければ ならない. 制約条件は以下の通りである.
作業は検査を優先する.
検査及び清掃は, 入庫した順に行う.
作業間隔に3分以上の余裕を持たせる.
車内清掃時, 8両まで入れる線では4両編成 を2本同時に行うことができる.
車体清掃を除いて, 作業の開始時刻は 8:30 とする.
4.3 プログラムの構成
入力データを順次読み込んでいき, データの 読み込みが完了すると, 検査のスケジュール作 成を上述の制約条件を満たすように行う. 続い て清掃のスケジュール作成も同様に行う. 次に, 列車の移動順序の作成となる.
第5章 出力結果の考察 5.1 スケジューリングの考察
作成したプログラムにデータを入力した結果 から考えられることとしては, 作業の開始時刻 と終了時刻にムラがあること, である. このこと から, まだ車体清掃のスケジュールと車内清掃 のスケジュールのリンクが上手くできてないこ とが考えられる.
5.2 PERTを用いた手法の考察
スケジューリングで得た結果から, 一部の動 きを手作業で求め, PERT図を作成する.
図5.1 検車区におけるPERT図
第6章 おわりに
本研究では, 京浜急行電鉄新町検車区におい て, 実際に出入庫する列車の時刻に合わせて保 守作業を適切に行うスケジューリングを作成し ようと試みた. しかし, 理想的なスケジューリン グとはまだまだ程遠いもので, 作業の効率があ まりよくない部分が見られた.このようなスケジ ュールの作成において, 入庫に対する出庫と作 業の有無を一部実際のデータに基づいて決め打 ちしてしまったことが一つの原因として考えら れる.
参考文献
[1] 交通新聞社 京急電車時刻表 平成26年度
[2] 京浜急行電鉄本線- 配線略図.net
http://www.haisenryakuzu.net/documents/pr/k eikyu/hon/
