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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-10
(45)【発行日】2024-01-18
(54)【発明の名称】運行最適化システム
(51)【国際特許分類】
G08G 1/00 20060101AFI20240111BHJP
G08G 1/13 20060101ALI20240111BHJP
G01C 21/34 20060101ALI20240111BHJP
【ＦＩ】
G08G1/00 D
G08G1/13
G01C21/34
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019236554
(22)【出願日】2019-12-26
(65)【公開番号】P2021105824
(43)【公開日】2021-07-26
【審査請求日】2022-11-04
(73)【特許権者】
【識別番号】303056368
【氏名又は名称】東急建設株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】508169476
【氏名又は名称】株式会社ベクトル総研
(74)【代理人】
【識別番号】240000327
【弁護士】
【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】柴野 一則
(72)【発明者】
【氏名】高倉 望
(72)【発明者】
【氏名】疋田 篤史
(72)【発明者】
【氏名】山田 武志
(72)【発明者】
【氏名】末松 孝司
【審査官】貞光 大樹
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－７２５１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００５／１０６１３９（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０８Ｇ １／００ － ９９／００
Ｇ０１Ｃ ２１／００ － ２１／３６
Ｇ０１Ｃ ２３／００ － ２５／００
Ｇ０９Ｂ ２３／００ － ２９／１４
Ｇ０６Ｑ １０／００ － １０／３０
Ｇ０６Ｑ ３０／００ － ３０／０８
Ｇ０６Ｑ ５０／００ － ９９／００
Ｇ１６Ｚ ９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
起点から少なくとも１箇所の終点まで繰り返し車両を走行させることで運搬を行わせるための運行最適化システムであって、使用する車両の台数及び前記車両の運搬可能量を設定する車両設定部と、
解析対象とする時間内に運搬する運搬量を設定する運搬量設定部と、
前記起点と前記終点との間の走行経路及び走行時間に関する条件を設定する走行条件設定部と、
前記走行経路上に前記車両を待機させる待機場所及び待機可能な車両台数を設定する待機条件設定部と、
上記設定に基づいて運搬状況をシミュレーションする解析演算部とを備え、
前記解析演算部によって、設定された前記車両の台数における前記車両の運行間隔が出力されることを特徴とする運行最適化システム。
【請求項2】
前記走行経路上で待機する前記車両の台数が出力されることを特徴とする請求項１に記載の運行最適化システム。
【請求項3】
前記解析対象とする時間の開始時刻が設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の運行最適化システム。
【請求項4】
前記走行時間は前記車両が走行する時間帯に合わせて設定されることを特徴とする請求項３に記載の運行最適化システム。
【請求項5】
前記起点及び前記終点に前記車両が滞在する滞在時間を設定する滞在時間設定部を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の運行最適化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、起点から少なくとも１箇所の終点まで繰り返し車両を走行させることで運搬を行わせるための運行最適化システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
建設現場などから発生した土砂や廃棄物を捨て場や処分場まで運搬させるためには、多くのダンプカーやトラックなどの車両を、繰り返し往復させることになる。この際に、何台の車両をどのように走行させれば、渋滞などの混雑の発生を抑えて、効率よく運搬できるようになるかが問題になる。
【0003】
特許文献１には、多くの仮置き場に仮置きされた除染除去物を、それより少数の中間貯蔵施設へ短期間で運搬するために、混雑度が小さくなるように中間貯蔵施設とリンクさせる仮置き場との関係を調整し、混雑度が改善されたリンクに対して運搬車両の配車を決める物資の効率的運搬方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第６０１２３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、実際の運搬においては、起点や終点以外の走行経路上に車両が待機する事態が発生することになり、待機車両が増え過ぎると、近隣から苦情が寄せられるようになるが、特許文献１に開示された物資の効率的運搬方法では、このような課題を解決することができない。
【0006】
そこで、本発明は、走行経路上に車両を待機させる条件を設定することが可能な運行最適化システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するために、本発明の運行最適化システムは、起点から少なくとも１箇所の終点まで繰り返し車両を走行させることで運搬を行わせるための運行最適化システムであって、使用する車両の台数及び前記車両の運搬可能量を設定する車両設定部と、解析対象とする時間内に運搬する運搬量を設定する運搬量設定部と、前記起点と前記終点との間の走行経路及び走行時間に関する条件を設定する走行条件設定部と、前記走行経路上に前記車両を待機させる条件を設定する待機条件設定部と、上記設定に基づいて運搬状況をシミュレーションする解析演算部とを備え、前記解析演算部によって、設定された前記車両の台数における前記車両の運行間隔が出力されることを特徴とする。
【0008】
ここで、前記走行経路上で待機する前記車両の台数が出力される構成とすることができる。また、前記解析対象とする時間の開始時刻が設定される構成とすることもできる。さらに、前記走行時間は前記車両が走行する時間帯に合わせて設定される構成とすることができる。そして、前記起点及び前記終点に前記車両が滞在する滞在時間を設定する滞在時間設定部を備えた構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【0009】
このように構成された本発明の運行最適化システムは、解析演算部によって運搬状況をシミュレーションするための設定として、走行経路上に車両を待機させる条件が待機条件設定部によって設定できるようになっている。
【0010】
このように走行経路上に車両を待機させる条件を設定することができれば、実際の運搬状況に即した最適な運行計画を作成することができるようになる。特に、走行経路上で待機する車両の台数を出力できるようにすることで、近隣などに与える影響を予め予測したり、影響を抑えた運行計画を作成しなおしたりすることができるようになる。
【0011】
また、解析対象とする時間の開始時刻を設定できるようにすることで、例えば少しの残業時間を追加することによって余剰時間の発生を抑えて、大幅に運行効率が改善できる運行計画を見つけ出すことができるようになる。
【0012】
さらに、走行経路の走行時間を車両が走行する時間帯に合わせて設定することができれば、実際に渋滞が起きやすい時間帯などの実走行時間などが反映できるようになり、より実情に合った運行計画が作成できるようになる。
【0013】
また、起点及び終点に車両が滞在する滞在時間を設定する滞在時間設定部を備えていれば、土砂などの運搬物の積込みや積降ろしの時間、起点や終点内で待機したり走行したりする時間なども考慮することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態の運行最適化システムの概要を示した説明図である。
【図2】本発明の実施の形態の運行最適化システムの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図3】運行最適化システムの解析モデルの概要を模式的に示した説明図である。
【図4】運行最適化システムの解析結果の概要を模式的に示した説明図である。
【図5】運行最適化システムの入力条件を例示した説明図である。
【図6】走行経路を区間に分割する方法を例示した説明図である。
【図7】起点及び終点の滞在時間を説明する図であって、（ａ）は起点となる現場の滞在時間の説明図、（ｂ）は終点となる捨て場の滞在時間の説明図である。
【図8】運行最適化システムで実行されるシミュレーションの全体の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図9】シミュレーションの詳細な処理の流れを説明するフローチャートである。
【図10】ケース１の検討条件と出力される結果を表形式で説明する図である。
【図11】ケース１の最適な運行計画を模式的に示した図である。
【図12】ケース１の最適な運行計画を他の出力結果と比較して示した説明図である。
【図13】ケース１からケース４の検討条件と出力される結果を表形式で説明する図である。
【図14】一例としてケース２でシミュレーションした運搬状況の出力例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に、本発明の実施の形態の運行最適化システムの概要を示した。本実施の形態の運行最適化システムは、起点から少なくとも１箇所の終点まで繰り返し車両を走行させることで運搬物の運搬を行わせる際の最適な運行計画を策定するためのシステムである。
図１に、本発明の実施の形態の運行最適化システムの概要を示した。本実施の形態の運行最適化システムは、起点から少なくとも１箇所の終点まで繰り返し車両を走行させることで運搬物の運搬を行わせる際の最適な運行計画を策定するためのシステムである。
【0016】
本実施の形態では、主に建設現場で発生する土砂や汚泥などの運搬物を、複数のダンプカーやトラックなどの車両で運搬する場合について説明する。要するに車両は、土砂等が発生する起点となる建設現場と、終点となる土砂などの捨て場との間を、繰り返し往復することになる。
【0017】
図１には、起点となる建設現場を「搬出元」として表示し、終点となる複数の捨て場を「搬出先１」及び「搬出先２」として表示している。そして、搬出元と搬出先とを結ぶ走行経路が、それぞれ地図上に表示されている。この走行経路は、往路と復路とで異なっていてもよい。
【0018】
さらに、走行経路の途中には、安全に車両を待機させることが可能な車両待機場所を設定することができる。また、車両待機場所を、巡回走行して待機させるためのエリアとして設定することもできる。
【0019】
要するに本実施の形態の運行最適化システムは、例えば１日の運搬量となる搬出元から発生する土砂などの量を設定したり残りの土砂量などを演算したりする搬出元計算と、搬出先に降ろされる土砂量などを設定したり演算したりする搬出先計算とに基づいて、複数の車両による複数回の往復の繰り返し運転によって生じる運搬状況をシミュレーションして、最適な運行計画を見出すためのシステムである。
【0020】
図２は、本実施の形態の運行最適化システムの処理の流れの概略を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ１で、搬出元や搬出先の設定や解析対象とする時間（例えば１日）の設定や、解析に必要となる各種データの読み込みなどが行われる。
【0021】
続いてステップＳ１１では、搬出元の設定が行われる。搬出元の設定では、例えば解析対象時間（１日）に発生する土砂や汚泥などの運搬予定土砂量や、土砂の積込み作業が開始される時刻などが設定される。
【0022】
また、ステップＳ１２では、搬出元である建設現場で使用される建設機械の台数や、運搬車両の待機可能な台数などが設定される。土砂の積み込みなどで使用されるバックホウやブルドーザーなどの建設機械の台数が多ければ、同時に多くの車両に積み込みが行えたり、積込み時間の短縮が図れたりするようになる。
【0023】
また、搬出元の場内に待機させることができる車両台数が多ければ、場外に待機させなければならなくなる車両の台数を抑えることができるようになる。このような積込み作業時間や場内に待機可能な車両台数などは、それまでに蓄積された実測値に基づく平均値などの実績データから取り込むことができる（ステップＳ１３）。
【0024】
一方ステップＳ２１では、搬出先の設定が行われる。搬出先の設定では、例えば解析対象時間（１日）に受け入れ可能な土砂などの土量や、土砂の積降ろし作業が開始される時刻などが設定される。
【0025】
また、ステップＳ２２では、搬出先である捨て場で使用される建設機械の台数や待機車両台数などが設定される。さらに、積降ろし作業時間や場内に待機可能な車両台数などは、実績データから取り込むことができる（ステップＳ２３）。
【0026】
続いてステップＳ２では、搬出元と搬出先（搬出先１，搬出先２）との間の走行経路となるルートが設定される。ルートは、搬出先ごとに設定され、それぞれ往路と復路の両方の設定が行われる。
【0027】
そして、ステップＳ３では、運搬車両の台数を設定する。運搬車両は、台数のほかに、１台に１度に積載できる運搬可能量（積載量）が設定される。複数の種類の運搬車両を使用する場合は、種類ごとに運搬可能量が設定される。また、ルートごとに使用する運搬車両を特定することができる。例えば、搬出元と搬出先１との間を往復する車両を、搬出元と搬出先２との間の運搬に使用しないなどの設定をすることができる。さらに、運搬車両に運搬を開始させる開始時刻や終了時刻なども設定される。
【0028】
続いてステップＳ４では、ステップＳ２で設定されたルートの時間帯ごとの走行時間などが設定される。走行時間などのデータには、交通のオープンデータや、それまでに得られた走行データの実測値などを使用することができる。そして、ステップＳ５では、ルート上の待機場所の位置や、そこに待機可能な車両台数などの設定がされる。
【0029】
要するに本実施の形態の運行最適化システムは、使用する車両の台数及び車両の運搬可能量をステップＳ３で設定する車両設定部と、解析対象とする時間内に運搬する運搬量をステップＳ１１やステップＳ２１などで設定する運搬量設定部と、起点と終点との間の走行経路及び走行時間などのルートに関する条件をステップＳ２やステップＳ４で設定する走行条件設定部と、走行経路上に車両を待機させる条件をステップＳ５で設定する待機条件設定部と、これらの設定に基づいてステップＳ６で運搬状況をシミュレーションする解析演算部とを備えている。また、起点及び終点に車両が滞在する滞在時間は、ステップＳ１１－Ｓ１３やステップＳ２１－Ｓ２３などで滞在時間設定部によって設定される。
【0030】
このような車両設定部、運搬量設定部、走行条件設定部、待機条件設定部、滞在時間設定部及び解析演算部は、例えば、キーボードやマウスなどの入力部と、演算処理や制御指示を行うための演算処理部と、実績データや車両データなどが記憶されたデータベース部と、表示部となるディスプレイなどから構成されるシステムに組み込まれる。
【0031】
そして、ステップＳ７では、ステップＳ６でシミュレーションした設定が、場外となる車両待機場所の目標として設定した待機車両台数を超えていないかなどの目標値が満足されているか否かをチェックして、必須条件が満たされていない場合はシミュレーションを繰り返し、満たされている場合は、最適な運行計画として結果を出力する（ステップＳ８）。
【0032】
図３は、上記フローチャートで概略を説明した運行最適化システムを、模式的に示した解析モデルを使って説明する図である。搬出元計算では、１箇所の搬出元Ａで使用するバックホウ（ＢＨ１，ＢＨ２）やブルドーザー（ＢＤ）の種類や台数などが設定される。
【0033】
また、搬出先計算では、例えば３箇所の搬出先Ｂ，Ｃ，Ｄで使用する建設機械の種類や台数などが設定される。そして、走行経路は、走行距離や走行にかかる時間が設定されればシミュレーションを行うことができるので、ノード間を直線で示すことができる。
【0034】
また、走行経路上には、車両待機場所が設定される。通常、車両待機場所は、復路の搬出元Ａに比較的近い場所に設定される。そして図４は、運行最適化システムの解析結果を模式的に示した説明図である。
【0035】
図４で丸印と進行方向を示す三角矢印で示された運搬車両は、この解析結果では、往路を走行して辿り着いた搬出先の場内に3台が待機し、搬出先からの復路上の車両待機場所に2台が場外待機し、搬出元の場内には3台が待機している運搬状況を示している。この場内に待機可能な車両台数は、工事敷地や工事段階に応じて変化する。そして、この設定では、場外の待機可能な車両台数は3台のため、2台しか場外待機が発生しない運行計画であれば、最適な結果と言える。
【0036】
続いて、図５－図７を参照しながら、より詳細な入力条件などの説明を行う。図５は、運行最適化システムの入力条件を一覧表形式で例示した説明図である。この例では、搬出先となる捨て場の役割が異なっていて、捨て場１には残土だけを降ろすことができ、捨て場２には汚泥のみを降ろすことができる。
【0037】
入力条件の車両台数は、シミュレーションを行う際に最初に設定される車両台数を示している。この例では、搬出元と捨て場１との運搬に4台の車両を使用し、搬出元と捨て場２との運搬に4台の車両を使用することを初期条件としている。この車両台数によるシミュレーションを行った結果、シミュレーション前に設定された目標値を満たす最適解が得られなければ、車両台数を変更して、再度シミュレーションが行われることになる。
【0038】
「現場への車両の到着時刻・間隔」を設定することによって、何時から積込み作業が開始できるかが特定される。また、車両の運行間隔となる現場への搬入間隔などの設定も行うことができる。
【0039】
さらに、「運搬土砂の積込み量」では、残土運搬に使用される車両と汚泥運搬に使用される車両の１台当たりの運搬可能量が設定される。また、各捨て場の受け入れ時間や搬出元となる現場での積込み時間や１日の運搬予定土量の設定なども行われる。さらに、想定する土砂運搬回数についても、１台あたりと総回数を設定することができる。
【0040】
また、現場や各捨て場に待機させることが可能となる車両の上限や、同時に積込み又は積降ろし可能となる車両の上限なども設定できる。さらに、実績データに基づいて、現場や捨て場での滞在時間の平均や、場外道路である走行経路の平均速度や片道の走行距離なども、入力条件として設定できる。これらの実績データは、過去の類似する工事で蓄積された実測値や、交通のオープンデータなどから取得することができる。また、実測値が無い場合は、経験的に妥当と考えられる値を使用することもできる。
【0041】
図６は、走行経路を区間に分割する方法を例示した説明図である。搬出元（現場）である出発地点と、搬出先となる捨て場とは、１本の直線で繋いだモデルとすることができるが、この直線を複数の区間に分割することによって、より実態に合った解析を行うことができるようになる。
【0042】
すなわち、出発地点から捨て場までのルートには、通常、一般道や高速道路や渋滞がよく起きる道路などが含まれており、区間ごとに平均速度の実績が異なることになる。このような場合に、ルートを複数の区間に分割することで、より実績データを反映させやすくすることができる。
【0043】
続いて図７は、起点となる現場と、終点となる捨て場の滞在時間を説明する図である。まず図７（ａ）に、現場の滞在時間の内訳を示した。現場の場外では運搬車両が待機していて、無線などで連絡が入れば建設現場の敷地内に入れる状態になっている。
【0044】
現場に入場した運搬車両は、構内を走行して土砂の積込み場所まで移動する。この搬入の際の移動時間を現場滞在時間に加算することができる。また、バックホウなどの建設機械による積込み作業の時間も、現場滞在時間に加算される。さらに、積込みが終了して運搬車両が構内を出るまでの出庫にかかる時間も、現場滞在時間に加算することができる。
【0045】
一方図７（ｂ）には、捨て場の滞在時間の内訳を示した。捨て場の場外から構内に入場した運搬車両は、構内を走行して土砂の積降ろし場所まで移動する。この搬入の際の移動時間を捨場滞在時間に加算することができる。また、土砂を積降ろし、ブルドーザーなどの建設機械によって敷き均す作業の時間も、捨場滞在時間に加算される。さらに、積降ろしが終了して運搬車両が構内を出るまでの出庫にかかる時間も、捨場滞在時間に加算することができる。
【0046】
このよう詳細な設定に基づいて、ステップＳ６（図２）のシミュレーションは行われる。このシミュレーションには、例えば離散系・連続系統合型の汎用シミュレーションソフトウェアを使用することができる。離散系・連続系統合型のシミュレータであれば、様々なプロセス（手続き）をモデル化することで、運行最適化システムに適したシミュレーションを実行することができる。
【0047】
また、シミュレーションには、プロセス型のシミュレータを使用することもできる。プロセス型のシミュレータであっても、手続きや処理などの様々なプロセスをモデル化し、時間経過に伴ってそのモデル化された各プロセスを処理する過程を表現することができる。さらに、特許文献１に開示されているような公知の交通シミュレータを使用することもできる。
【0048】
そして、本実施の形態の運行最適化システムでは、離散系・連続系統合型の汎用シミュレーションソフトウェアであるＷＩＴＮＥＳＳ（製品名：伊藤忠テクノソリューションズ株式会社）を使用してシミュレーションを行った。図８には、運行最適化システムで実行されるシミュレーションの全体の処理の流れを示し、図９には、シミュレーションの詳細な処理の流れを示した。
【0049】
ステップＳ６１の入力処理では、運搬車両を使用する台数（総台数）や１回目の到着時刻などの車両情報が入力される。また、搬出元である現場から１日に発生する運搬予定土砂量など、上述した各種設定のなかで、シミュレーションに必要となる設定値が取り込まれる。
【0050】
このシミュレーションは、解析対象とする時間となる開始時刻から終了時刻までの各対象時刻ｔに対して、繰り返し行われる（ステップＳ６２）。例えば、30秒単位、1分単位、2分単位、5分単位など、任意の間隔を設定して時間をループさせることができる。
【0051】
また、使用する運搬車両についても、設定された車両台数分の動きをそれぞれシミュレーションするために、車両ループによってそれぞれの状態を解析させる（ステップＳ６３）。すなわち、ステップＳ６４に示すように、時間ループの対象時刻ｔであれば、特定された車両Ｃｉの稼働開始時刻が終了時刻を過ぎていないかを確認し、シミュレーションを行うための結合子Ａに移行する。
【0052】
結合子Ａでシミュレーションされた結果は、結合子Ｂから戻り、車両ループ（ステップＳ６５）によって１台目から設定された台数までの計算が繰り返される。さらに、設定された台数分の運搬車両の計算が終了した後には、終了時刻に至るまでの時間ループが繰り返される（ステップＳ６６）。
【0053】
そして、解析対象とする時間の設定された台数の運搬車両を使ったシミュレーションが終了した結果を、ステップＳ６１で設定した条件における解析結果として出力する（ステップＳ６７）。
【0054】
図９は、図８の結合子Ａから結合子Ｂまでの処理の流れを説明するフローチャートである。ステップＳ１０１では、車両状態を分岐させる判定を行う。この分岐判定は、対象時刻ｔに車両Ｃｉが滞在している位置に基づいて行われる。
【0055】
対象時刻ｔが車両Ｃｉの稼働開始時刻であれば、車両Ｃｉは搬出元となる現場に到着していることになる（ステップＳ１０２）。また、車両Ｃｉが搬出元に滞在しているときは、土砂の積込みなどの運搬作業や場内走行などの場内処理が行われていることになる（ステップＳ１０３）。
【0056】
さらに、往路や復路の場外道路に車両Ｃｉが滞在しているときは、車両走行処理が行われる（ステップＳ１０４）。この往路及び復路の各走行経路は、各捨て場などの搬出先ｉｄごとに設定される。
【0057】
そして、搬出先ｉｄに車両Ｃｉが滞在しているときは、土砂の積降ろしなどの運搬作業や場内走行などの場内処理が行われる（ステップＳ１０５）。このようにして車両状態が特定されると、ステップＳ１０２，Ｓ１０３では、車両Ｃｉが搬出元の場内に滞在しているという車両状態に維持又は変更する変更処理が行われる（ステップＳ１０６）。
【0058】
一方、搬出元の近辺に車両Ｃｉが到着していて、時間調整処理が行われない場合（ステップＳ１０７）も、そのままステップＳ１０６に移行する。これに対して、時間調整処理が行われる場合は、場外の車両待機場所での時間調整処理が行われる（ステップＳ１０８）。
【0059】
さらに、搬出先での運搬作業が終了したとき（ステップＳ１０５）には、その車両Ｃｉがもう１往復可能な時刻なのか、また運搬すべき土砂が搬出元に残っているのかなどの往復可能判定が行われる（ステップＳ１０９）。
【0060】
要するに、運搬車両が搬出元や搬出先に到着したときに、受け入れの終了時刻を過ぎていたり、搬出元に運搬すべき土砂が残っていなっかたりした場合には、搬出元に戻る必要がなくなるため、その車両Ｃｉの１日の作業は終了したという車両状態に変更される。これに対して、往復可能と判定された場合は、搬出先ｉｄを出た場外道路に車両状態が変更される。
【0061】
このようにして車両状態が変更（ステップＳ１０６）されるとともに、運搬状況を更新する処理（ステップＳ１１０）がなされて、結合子ＢからステップＳ６５（図８）の時間ループに戻される。
【0062】
次に、本実施の形態の運行最適化システムを使用した検討例について説明する。図１０には、ケース１として、検討条件と出力される結果を表形式で示している。このケース１では、場外の待機車両が解析対象とする時間内で常に2台以下になることを目標値として、最適な運搬車両の台数と運行間隔とをシミュレーションによって導き出す。そして、目標値との検証結果を出力する。
【0063】
ここで、条件としては、運搬開始時刻、搬出元となる建設現場から発生する１日の搬出土砂等の量、現場内に待機可能な車両台数、現場で使用される積込み重機の台数や能力、運搬のルートや走行距離、走行速度の実績データなどが設定される。
【0064】
図１１は、ケース１の最適な運行計画として出力された結果を模式的に示した図である。この図の右側には、開始時刻から終了時刻までの１日の待機車両の台数を、場内と場外とに分けて表示している。ここで、下段の場外の待機車両台数の推移を見ると、2台を超える時間帯は発生しておらず、目標値を満たした運行計画になっていると言える。そして、このような運行が行えるのは、10台の運搬車両を使用し、運行間隔を5分とした場合である。このような出力結果は、図１に示すような地図上に重ねて出力させる表示形態とすることで、分かりやすく可視化させることもできる。
【0065】
これに対して図１２には、ケース１の最適な運行計画が導き出されるまでのそれ以外の出力結果を例示して比較した説明図である。図の右側の上部には、目標値を満たすことができなかったシミュレーション結果が示されている。この比較例では、12台の運搬車両を使用しているが、場外の待機車両台数が4台になる時間帯が４箇所発生し、目標値の2台以下が達成できない運行計画であったことがわかる。要するに、使用する運搬車両が多すぎると、計画通りの処理をすぐに実行できずに待ち（ボトルネック）が生じることがある。その「待ち」が、場外待機車両の増加や作業時間の増加や遅延などの諸問題を引き起こすことがあるため、事前に運行最適化システムによって最適な運行計画の検討を行う。
【0066】
図１３には、ケース１以外に行った検討例としてケース２からケース４の検討条件と出力される結果（目標値との検証結果）を、ケース１と並べて示した。ケース２では、場外待機車両が発生しないことを目標とし、複数ある選択可能なルートの中から最適な運搬ルートの選定を行わせた。この際の固定条件として、１日に使用する運搬車両の台数を設定した。
【0067】
図１４に、ケース２でシミュレーションした運搬状況の出力例を示した。この出力例に示したように、解析対象時間内で場外に待機車両が発生しないかどうかを、分かりやすく可視化された画面で容易に確認することができるようになる。また、捨て場１との往復に使用する運搬車両の台数及び走行経路、並びに捨て場２との往復に使用する運搬車両の台数及び走行経路などをシミュレーションした運行計画の設定を、画面上で簡単に確認することができる。
【0068】
さらに、ケース３では、早出残業をおこなわせることで、場外待機車両が発生しないという目標が達成可能な運行計画が策定できるかをシミュレーションした。このケース３の出力される結果としては、早出残業となる前倒しされた運搬開始時刻と運行間隔とが出力される。
【0069】
そして、ケース４では、早出残業をおこなわせることで、運搬回数を１台あたり１回増やすことができるか否かを検討して、効率的な運搬が可能となる運行計画の導き出しを行った。上述したように、搬出先を運搬車両が出る際に、もう１往復が可能でなければ、その車両の運行は終了することになる。この終了時刻が早すぎると無駄が多くなるので、少しの時間の早出残業によってその無駄が解消できるか否かを検討することができる。例えば、１台の運搬車両の運搬回数が１時間の早出残業で４回から５回に増えるのであれば、工費や工期の削減に大きく貢献できる。また、時間帯ごとの平均速度のデータを利用することで、より正確な解析を行うことができるようになる。
【0070】
このように構成された本実施の形態の運行最適化システムは、解析演算部によって最適運行をシミュレーションするための設定として、現場と捨て場との間のルート上に車両を待機させる車両待機場所などの条件が待機条件設定部によって設定できるようになっている。
【0071】
このようにルート上に車両を待機させる条件を設定することができれば、実際の運搬状況に即した最適な運行計画を作成することができるようになる。特に、ルート上で待機する車両の台数を出力できるようにすることによって、近隣などに与える影響を予め予測して運搬業者に対応を求めたり、許容可能な待機車両台数に抑えた運行計画を作成しなおしたりすることができるようになる。
【0072】
また、解析対象とする時間の開始時刻と終了時刻とを設定できるようにすることで、例えば少しの残業時間を追加することによって運搬が打ち切りされる余剰時間の発生を抑えて、大幅に運行効率が改善できる運行計画を見つけ出すことができるようになる。
【0073】
さらに、運搬ルートの走行時間を車両が実際に走行する時間帯の状態に合わせて設定することができれば、実際に渋滞が起きやすい時間帯などの実走行時間などが考慮できるようになり、より実情に合った運行計画が作成できるようになる。
【0074】
例えば、実績データとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）による車両の位置情報と走行する時間帯とを関連付けた実測値を蓄積しておき、運搬ルートの走行時間のデータとして反映させることができる。また、搬出元となる現場や搬出先となる捨て場に車両が滞在する時間についても、車両の位置情報と滞在時間との関係を実測値として蓄積し、その後の運行計画の作成の際に反映させることができる。
【0075】
このようにして蓄積された実測値は、現場や捨て場に車両が滞在する滞在時間を設定する滞在時間設定部を備えていれば、土砂などの運搬物の積込みや積降ろしに実際にかかる時間や場内で待機したり走行したりする時間なども考慮することができるようになる。
【0076】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【0077】
例えば前記実施の形態では、建設現場から土砂などを捨て場に運搬する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えばウッドチップなどを運搬する場合や、イベントの際にシャトルバスによって観客を輸送する場合にも、本発明の運行最適化システムによって最適な運行計画を策定することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
