列車群制御

　事例紹介

鉄道システムにおける計画・運用・制御問 題に対する問題解決の事例を紹介する

・列車群制御

・列車自動運 転 ・列車順序決

定 ・列車運行シミュレーショ ン ・運転整理

・車両運 用

・乗務員運

列車群制御

A B

C

A

Ｂ

Ｃ

駅 駅

列車

・遅延増大現象

・ダンゴ運転

＜遅延増大現象＞

列車群制御

遅延の発生

遅延列車への乗客集中 乗降時間の増加 遅延の増大

制御理論・・・・最適制御（

レータ

）

対応策：前後の列車間隔の調整

　　 制御

「与えられた目的を達成するために、適当な 入力　　を加えることにより対象システムを 操作する。」

ｘ

＝Ａｘ

＋ Ｂｕ

コントロー ラ

ｘ

ｕ

制御対象

列車自動運転

安信誠二：第 4 章交通システムへの応用，電気学

会雑誌ー小特集ニューロおよびファジ

技術の応

用， Vol.111,No.1(1991)

駅

１ ２ ３ ４ ５

時間 列車

列車順序決定

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：Ｘ ie 　の数　４０（＝８ × ５）

　　解空間の大きさ：２ ^４０ ≒ １０^１２ （１兆）

　駅数：１２　　　列車数：１６（各停８、急行８）

　　決定変数：Ｘ ie 　　８０（＝１０ × ８）

　　解空間：　　２ ^８０ ≒ １０^２４ （１兆× １兆）

解の探索－列挙木－

解法：分枝限定法による解空間の探 索

１

a ^ij _： ^j 列車の i 駅への到着時

刻 d ij ： j 列車の i 駅の出発時刻

最適解の例

列車運行シミュレーション

＜シミュレーション方式＞

• 連続型シミュレーション 　　　　　実際の列車走行

• 離散型シミュレーション

　　－＞　イベントシミュレーション

　　　　　列車の駅着発単位

駅

１ ２ ３ ４ ５

初期時刻 時間

イベントシミュレーシ

ョン

初期状態設定

処理可能イベ

ントの登録 イベントリ スト

最も早く生成す るイベントを選 択

　状態更新

列車運行のネットワークモデル

運転整理支援システム

１．対話型シミュレーション

　　列車運行予測シミュレーションによる 　運転指令員の支援。

２．エキスパートシステム

・運転指令員の知識を計算機に導入。

・計算機による整理案の自動作成

車両運用計画

列車 １ 列車

２ 列車

３ 列車

４ 列車 駅 B ５

駅 C

駅 C 駅 A 駅 B 駅 B

駅 B 駅 B 駅 A 駅 C

　最小費用循環流モデル

乗務員運用計画

集合被覆問題

問題解決アプローチ

曽根悟：特集にあたって，電気学会誌ー特集鉄道に おける情報処理技術の現状と今

後 ,Vol.124,No.5(2004)

中村達也、井原恭平：運行管理システムの現状と課題，電気学会 誌ー特集鉄道における情報処理技術の現状と今

後 ,Vol.124,No.5(2004)