JP2000285373A

JP2000285373A - 車両走行システムおよび車両自動走行方法

Info

Publication number: JP2000285373A
Application number: JP11130442A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Aisu; 英之愛須; Toshiaki Tanaka; 俊明田中; Satoshi Sekine; 智関根; Hisashi Ezure; 久江連; Yoshiro Seki; 義朗関
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP4127741B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】専用道路上において、フレキシブルに変更可能
な運行ダイヤに従って車両を走行させることができる車
両走行システムおよび車両自動走行方法を提供する。【解決手段】各車両３にそれぞれ搭載され、専用道路４
上において各車両が次に進入もしくは発車するすれ違い
部５、７、その予定時刻および目的すれ違い部を含む走
行予定情報を送信する通信装置２６から送信された走行
予定情報に基づいて、各車両が各すれ違い部に到着する
時刻、出発する時刻、および目的すれ違い部に到着する
時刻等を含む専用道路上の運行ダイヤを、各車両が専用
道路上の走行制約条件を満足するようにメモリ１６ｂを
利用して中央管制装置１６の演算処理部１６ａが自動的
に作成し、当運行ダイヤに従って各車両を専用道路上で
自動走行すべく磁気ネイル１１、ループコイル１２、ロ
ーカルコントローラ１３、路車間通信機２１、磁気セン
サ２２および車両制御装置２４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、専用道路上で車両
を自動走行させる車両走行システムおよび車両自動走行
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電車・列車等の機械的に連結された複数
の車両から成る車両群を予め敷設された専用の走行ライ
ン（軌道、レール）上において走行させることにより乗
客等を輸送する車両走行システムでは、その車両を予め
作成されたダイヤグラム（ダイヤ）に従って走行させて
おり、遅れの少ない安定した輸送サービスを提供してい
る。

【０００３】特に、軌道が単線方式の列車走行システム
においては、単線方式の軌道上において複数の車両を互
いに対向（上り／下りに）走行させる際に、上記複数の
車両の内の何れか一方を、単線軌道上の途中に設けられ
た駅部で待機させることにより、その駅部で複数の車両
をすれ違わせている。

【０００４】また、バス、トラック等の自動車を都市内
の一般路線（一般道路）上において予め定められたダイ
ヤに従ってマニュアル走行させることにより乗客等を輸
送する車走行システムでは、都市内の異なるエリアに在
住の乗客を一般道路に沿って多様な目的地まで運ぶこと
ができ、乗客のニーズに応じたきめの細かい輸送サービ
スを提供している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、列車走
行システムにおいては、常に固定されたダイヤに従って
列車等の車両を走行させており、その列車走行システム
に対する需要（乗客）に応じて車両を走行させることが
できず、柔軟性の乏しい車両走行システムとなってい
た。

【０００６】また、一般道路上でバス、トラック等の車
両を走行させる車両走行システムでは、予め定められて
いたダイヤに従って車両を走行させてはいるものの、一
般道路の交通事情に応じて頻繁に遅れが発生する。

【０００７】すなわち、固定ダイヤに関係なく交通事情
の程度に応じて遅れ時間が変化するため、最大遅れ時間
（各車両が遅れる際の最大時間）の保証等のダイヤ走行
の利点を活かした車両走行システムを提供することがで
きなかった。

【０００８】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、専用道路（専用走行ライン）上において、
車両をフレキシブルに変化可能な運行ダイヤに従って走
行させることができる柔軟性の高い車両走行システムお
よび車両自動走行方法を提供することをその目的とす
る。

【０００９】また、本発明は、上述した事情に鑑みてな
されたもので、上記フレキシブルなダイヤに従って車両
を走行させながら、最大遅れ時間の確保等、ダイヤ走行
で得られる利点を併せ持つ車両走行システムおよび車両
自動走行方法を提供することを他の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ための第１の発明によれば、複数の所定の区間を有する
専用道路上で複数の車両を自動走行させる車両走行シス
テムであって、前記各車両にそれぞれ搭載され、前記専
用道路上において前記各車両が次に進入もしくは発車す
る所定区間、その予定時刻および目的区間を含む走行予
定情報を送信する走行予定情報送信手段と、前記各車両
の走行予定情報送信手段から送信された走行予定情報に
基づいて、前記各車両が前記専用道路上の各所定区間に
到着する時刻、その各所定区間を出発する時刻および目
的区間に到着する時刻を含む専用道路上の運行ダイヤ
を、前記各車両が当該専用道路上の走行制約条件を満足
するように自動的に作成する運行ダイヤ自動作成手段
と、作成された運行ダイヤに従って前記各車両を前記専
用道路上で自動走行させる自動走行手段とを備えてい
る。

【００１１】第１の発明において、前記複数の車両にお
ける前記一般道路上を所定区間へ向けて走行している車
両に搭載された走行予定情報送信手段は、自車両が前記
所定区間に対して所定距離に位置する際に自車両の走行
予定情報を前記運行ダイヤ自動作成手段に送信する手段
を含み、前記複数の車両における前記専用道路上の車両
に搭載された走行予定情報送信手段は、前記一般道路上
を走行する車両からの前記走行予定情報の送信タイミン
グに応じて、自車両の走行予定情報をそれぞれ前記運行
ダイヤ自動作成手段に送信する手段を含む。

【００１２】第１の発明において、前記走行制約条件は
前記専用道路上を自動走行する複数の車両の衝突を回
避、追い越し可否および最低車頭時間間隔等の条件を含
む。

【００１３】第１の発明において、前記運行ダイヤ自動
作成手段は、前記専用道路上の車両を所定区間において
所定時間待機、もしくは徐行させることにより当該各車
両が前記専用道路上の走行制約条件を満足するように走
行できる運行ダイヤを自動作成する手段である。

【００１４】第１の発明において、前記運行ダイヤ自動
作成手段は、リアルタイム探索アルゴリズムを用いて前
記各車両が前記専用道路上の走行制約条件を満足する運
行ダイヤをオンラインで自動作成する手段である。

【００１５】第１の発明において、前記リアルタイム探
索アルゴリズムは、前記各車両の各走行予定情報に基づ
く予定ダイヤ上において前記専用道路上の走行制約条件
に適合しない点を時間方向手前より順に検索し、走行制
約条件不適合が発見された場合、前記走行制約条件不適
合を回避できる複数の車両のダイヤ変更状態を演算し、
演算された複数の車両ダイヤ変更状態を、所定の評価基
準に基づく評価値により評価して何れの車両ダイヤ変更
状態が優先であるかを判断し容量範囲内で記憶し、以
下、与えられた制限時間の中で前記演算処理、評価処理
および判断処理を繰り返し行って探索し前記所定の評価
基準にとって最適な運行ダイヤを時間方向手前から順次
作成していくアルゴリズムである。

【００１６】第１の発明において、前記リアルタイム探
索アルゴリズムは、前記評価値として、現在までの探索
ルート上の全ての評価値と、先々の運行ダイヤまでの探
索ルートにおいて想定される評価値の予測値とを統合し
た値を用いる発見的最適解探索アルゴリズムである。

【００１７】上述した目的を達成するための第２の発明
によれば、複数の所定の区間を有する専用道路上で複数
の車両を、各所定区間に到着する時刻、その各所定区間
を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含む基
本運行ダイヤに従って自動走行させる車両走行システム
であって、前記各車両にそれぞれ搭載され、自車両が前
記基本運行ダイヤに対して所定の許容幅を超えて前記所
定区間に進入する際、もしくは進入する少し前に、その
基本運行ダイヤに対する遅延量を含む遅延情報を送信す
る遅延情報送信手段と、前記複数の車両における少なく
とも１つの車両の遅延情報送信手段から送信された遅延
情報に基づいて、前記基本運行ダイヤを、前記各車両が
当該専用道路上の走行制約条件を満足するようにオンラ
インで走行中に自動的に修正する運行ダイヤ自動修正手
段と、修正された運行ダイヤに従って前記各車両を前記
専用道路上で自動走行させる自動走行手段とを備えてい
る。

【００１８】上述した目的を達成するための第３の発明
によれば、複数の所定の区間を有する専用道路上で複数
の車両を自動走行させる車両自動走行方法であって、前
記専用道路上において前記各車両が次に進入する所定区
間、その進入予定時刻および目的区間を含む走行予定情
報を当該各車両から送信するステップと、前記各車両か
ら送信された走行予定情報に基づいて、前記各車両が前
記専用道路上の各所定区間に到着する時刻、その各所定
区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含
む専用道路上の運行ダイヤを、前記各車両が当該専用道
路上の走行制約条件を満足するように自動的に与えられ
た制限時間以内で時間方向手前から順次作成するステッ
プと、作成された運行ダイヤに従って前記各車両を前記
専用道路上で自動走行させるステップとを備えている。

【００１９】上述した目的を達成するための第４の発明
によれば、複数の所定の区間を有する専用道路上で複数
の車両を、各所定区間に到着する時刻、その各所定区間
を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含む基
本運行ダイヤに従って自動走行させる車両自動走行方法
であって、自車両が前記基本運行ダイヤに対して所定の
許容幅を超えて前記所定区間に進入する際、もしくは進
入する少し前に、その基本運行ダイヤに対する遅延量を
含む遅延情報を各車両から送信するステップと、前記複
数の車両における少なくとも１つの車両から送信された
遅延情報に基づいて、前記基本運行ダイヤを、前記各車
両が当該専用道路上の走行制約条件を満足するように与
えられた制限時間以で時間方向手前から順次自動的に修
正するステップと、修正された運行ダイヤに従って前記
各車両を前記専用道路上で自動走行させるステップとを
備えている。

【００２０】

【発明の実施形態】本発明に係る車両走行システムおよ
び車両自動走行方法の実施の形態について、添付図面を
参照して説明する。

【００２１】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る車両走行システムのインフラ施設
を模式的に示す図である。

【００２２】図１によれば、車両走行システム１は、複
数の一般道路２上を走行する複数の車両の内、バスやト
ラック等の特定の車両３を専用に走行させるための専用
路線（道路）４と、各一般道路２および専用道路３間を
車両３が相互乗入れできるようにそれぞれ立体的に接続
する複数の所定の区間である駅部（インターチェンジ
部）５とを備えている。

【００２３】本実施形態の車両走行システム１において
は、一般道路２上からマニュアル運転により駅部５を介
して専用道路４に乗入れられた例えば同一編成の複数の
車両３（車群）３を、専用道路４上において非機械的か
つ電子的に着脱自在に連結して隊列を組むように自動走
行（自動隊列方向、プラトーン走行）させ、それぞれの
目的地（目的地に係る駅部５）到着毎に対応する車両３
を隊列から切り離し、各車両３毎にマニュアル運転によ
り目的地まで輸送することが可能であり、乗客の増減
（需要の変化）等に応じた効率の高い車両走行システム
を提供することができる。

【００２４】また、車両走行システム１において、専用
道路４は、図１に示すように単線方式であり、この単線
方式の専用道路４の各駅部５、５間には、車両３（車
群）をすれ違わせるための所定の区間であるすれ違い部
７が適当な間隔を空けてそれぞれ設置されており、専用
道路４上を対向方向に向かって走行している車両３、３
は、駅部５あるいはすれ違い部７ですれ違うようになっ
ており、単線方式の専用線上において双方向運転を可能
にしている。すなわち、駅部５は、一般道路２および専
用道路４間の相互乗入れ部およびすれ違い部として構成
されている。

【００２５】そして、車両走行システム１は、図２に示
すように、各車両３に搭載された車両自動運転用の車両
制御ユニット１０と、専用道路４上に一定間隔毎に連続
的に埋設された車両自動操舵用の磁気ネイル１１、専用
道路４上の駅部５およびすれ違い部７に対応する専用道
路４上に埋設された路車間通信用のループコイル１２お
よび各ループコイル１２の近傍に設置され各ループコイ
ル１２を介して走行車両３から必要に応じて送信された
走行予定情報｛自車両識別番号（自車両ＩＤ）、現在の
位置から次に駅部５あるいはすれ違い部７へ進入する際
の進入予定時刻Ｔｓ、次進入位置（駅部５あるいはすれ
違い部７）のＩＤ（以下、進入位置ＩＤとする）および
最終目的地（目的駅）のＩＤ（以下、目的駅ＩＤとす
る）｝を受信し、かつ車両３に対してループコイル１２
して走行制御指令（出発指令、停止指令、速度制御指令
等）を送信するためのローカルコントローラ１３を有す
る走行制御ユニット１５とを備えている。なお、専用道
路４上の各車両３の進入位置ＩＤおよび目的駅ＩＤを進
入・目的駅情報ＯＤと呼ぶ。

【００２６】また、車両走行システム１は、走行制御ユ
ニット１５により受信された走行情報に基づいて、ロー
カルコントローラ１３を介して各車両３の走行制御処理
を行う中央管制装置１６を備えている。

【００２７】車両制御ユニット１０は、図２に示すよう
に、プラトーン走行している自車両に対して走行方向に
沿った前方の車両と通信可能な車車間通信機２０と、自
車両が駅部５およびすれ違い部７に到着した際に専用車
両道路４上のループコイル１２に対してスポット通信可
能な路車間通信機２１と、磁気ネイル１１が発する磁界
を検出する磁気センサ２２と、車車間通信機２０、路車
間通信機２１および磁気センサ２２にバス２３を介して
通信可能に接続され、自車両の絶対位置認識処理および
走行制御処理を行う車両制御装置２４と、自車両ＩＤ、
目的駅ＩＤおよび自車両の進行方向等の走行情報を保持
して管理する管理装置２５とを備えている。

【００２８】車両制御装置２４は、ＣＰＵおよびメモリ
を有した演算処理回路を有しており、メモリに記憶され
た処理プログラムに基づいて、前方車両の車車間通信機
２０から送信され自車両の車車間通信機２０を介して受
信された前方車両の走行情報に基づいて、自車両および
前方車両との間隔を制御して衝突等を回避しながらプラ
トーン走行を行う機能と、自車両が駅部５およびすれ違
い部７に到着した際に、ループコイル１２から送信され
路車間通信機２１を介して受信された走行制御信号に基
づいて、自車両の走行駆動制御｛マニュアル運転・自動
運転切換制御、速度制御（加減速制御等）、自動操舵制
御、停止制御、専用道路４に対する合流制御および専用
道路４から一般道路２への分岐制御等｝を行う機能と、
磁気ネイル１１から発せられ磁気センサ２２を介して検
出された磁界に基づいて自車両の走行距離および走行位
置（絶対位置）を求める機能とをそれぞれ備えている。

【００２９】さらに、車両制御装置２４は、自車両が駅
部５およびすれ違い部７に到着した際に、必要に応じて
自車両の走行予定情報Ｒ（進入予定時刻Ｔｓおよび進入
・目的駅情報ＯＤ）をループコイル１２を介してローカ
ルコントローラ１３に送信する機能を備えており、ロー
カルコントローラ１３は、送信された走行予定情報Ｒを
中央管制装置１６に送信するようになっている。

【００３０】そして、車両制御ユニット１０は、一般道
路２上を走行している際の自車両および中央管制装置１
６間の通信手段として、マニュアル操作により演算処理
部１６ａに対して無線で情報を送信し、かつ中央管制装
置１６から無線で送信された情報を受信可能な通信装置
２６を備えている。

【００３１】この通信装置２６は、図３に示すように、
自車両が一般道路２上を走行して専用道路４上のある駅
部５を介して専用道路４へ進入する際に、その自車両が
駅部５に対して所定距離ＳＤに位置する時、すなわち、
所定距離ＳＤ走行すれば専用道路４に進入できる位置に
到着した時に、マニュアル操作により、自車両ＩＤ、自
車両が専用道路４上において進入する駅部のＩＤ（進入
位置ＩＤ）、その進入時刻Ｔｓおよび目的地ＩＤを含む
走行予定情報Ｒを入力する入力部３０と、この入力部３
０から入力された走行予定情報（Ｔｓ、ＯＤ）を無線
（例えば携帯電話回線）により中央管制装置１６へ送信
し、かつ中央管制装置１６から送られた一般道路２上で
の走行制御情報を受信するための送受信部３１とを備え
ている。

【００３２】中央管制装置１６は、無線による情報送受
信用インタフェースおよびＣＰＵ等を有する演算処理部
１６ａと、この演算処理部１６ａの処理実行用のプログ
ラムを記憶するとともに、演算処理部１６ａの処理実行
中の一時的なデータを記憶するためのメモリ１６ｂとを
有しており、演算処理部１６ａは、閉塞区間（隣接する
駅部・すれ違い部間）において所定の車両（車群）３が
走行している間は他の車両（車群）３をその閉塞区間へ
進入させない処理（閉塞制御処理）と、一般道路２上を
走行している車両３、あるいは専用道路４上を走行して
いる車両３から走行予定情報Ｒが送信されると、送信さ
れた走行予定情報Ｒおよびメモリ１６ｂに予め記憶され
た制限時間・先読み制限時間に基づいて、走行予定後に
おける専用道路４上の全車両３を衝突することなく走行
させるためのダイヤ、すなわち、専用道路４上を走行す
る各車両３の駅部・すれ違い部進入（到着）時刻、駅部
・すれ違い部での待機時間を考慮した駅部・すれ違い部
出発時刻および目的駅部到着時刻を含む上記進入予定時
刻Ｔｓから先読み制限時間内の運行ダイヤを、リアルタ
イム前向き探索を中心とするダイヤ作成処理を実行して
自動的に作成する処理と、作成した運行ダイヤをメモリ
１６ｂに記憶する処理と、作成した運行ダイヤ、つま
り、駅部・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部出発
時刻および目的駅部到着時刻を含む走行制御信号をロー
カルコントローラ１３およびループコイル１２を介して
専用道路４上の各車両３にそれぞれ個別に送信する処理
とを行うようになっている。

【００３３】すなわち、中央管制装置１６の演算処理部
１６ａは、一般道路２上あるいは専用道路４上を走行し
ている車両３から走行予定情報Ｒが送信される毎に上記
ダイヤ作成処理を実行して運行ダイヤを作り直すように
なっている。

【００３４】なお、制限時間とは、上記ダイヤ作成処理
をリアルタイムで作成するための閾値であり、例えば制
限時間Ｌ＝約２秒に設定されている。また、先読み制限
時間とは、進入予定時刻Ｔｓからの運行ダイヤの作成時
間幅を定めるものであり、例えば、進入予定時刻Ｔｓか
ら３時間後までの運行ダイヤを作成する場合には、先読
み制限時間Ｍ＝約３時間に設定すればよい。

【００３５】次に、本実施形態の車両走行システム１の
全体動作について、特に、中央管制装置１６（演算処理
部１６ａ）の運行ダイヤ作成処理を中心に説明する。な
お、以下の説明では、専用道路４上の車両３は、予め設
定された速度（標定速度）で走行するように制御される
ものとする。

【００３６】今、一般道路２上をマニュアル運転により
専用道路４に向かって走行している車両３が駅部５から
所定距離ＳＤ離れた位置に到着すると、その車両３をマ
ニュアル運転している運転手は、通信装置２６の入力部
３０を操作して専用道路４に対する進入子定時刻Ｔｓお
よび進入・目的駅情報ＯＤ等を含む走行予定情報Ｒ（Ｔ
ｓ、ＯＤ）を入力する。入力された走行予定情報Ｒは、
送受信部３１の送信処理により中央管制装置１６に送信
される（図４参照）。

【００３７】このとき、中央管制装置１６の演算処理部
１６ａは、送信された走行予定情報Ｒに応じて、例えば
割り込み処理により図５に示す処理を行う。

【００３８】すなわち、中央管制装置１６の演算処理部
１６ａは、走行予定情報Ｒに応じた割り込み処理により
メモリ１６ｂに記憶された制限時間Ｌおよび先読み時間
Ｍを入力する（ステップＳ１）。

【００３９】続いて、演算処理部１６ａは、送信された
走行予定情報Ｒ、すなわち、進入予定時刻Ｔｓおよび進
入・目的駅情報ＯＤを入力し、かつ専用道路４上の全て
の車両３からの進入予定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情
報ＯＤをループコイル１２およびローカルコントローラ
１３を介して入力する（ステップＳ２）。

【００４０】次いで、演算処理部１６ａは、入力された
一般道路２上の進入予定車両を含む各車両３の進入予定
時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤおよび各車両３の
標定速度に基づいて、上記各車両３が待機することなく
目的駅部に到着できると仮定した場合の各駅部５および
すれ違い部７での到着時刻（到着目標時刻）を各車両毎
にそれぞれ演算する（ステップＳ３）。

【００４１】ここで、ステップＳ１〜ステップＳ３が終
了した際の各車両３の各駅部５・すれ違い部７での目標
到着時間に基づく予定ダイヤを図６に示す。なお、図６
においては、説明を簡単かつ具体化するため、車両（車
群）３の数を１２（３ａ１〜３ａ１２）、駅部５の数を
３（駅部５Ａ１〜駅部５Ａ３）およびすれ違い部７を駅
部５Ａ１と駅部５Ａ２との間に２個（すれ違い部７Ｂ
１、７Ｂ２、駅部５Ａ２と駅部５Ａ３との間に１個（す
れ違い部７Ｂ３）設置されているものとする。

【００４２】すなわち、図６は、縦軸を駅部５・すれ違
い部７を含む専用道路４上の位置、横軸を各車両３の各
駅部５・すれ違い部７に対する目標到着時刻に設定した
際に得られる各車両３ａ１〜３ａ１２の予定ダイヤを示
すものであり、図６中黒●から矢印に至る１２本の線分
がそれぞれ各車両３の進入予定位置（黒●の位置）、目
標駅部（矢印の先端の位置）および目標到着時刻（矢印
先端位置の時刻）をそれぞれ示している。

【００４３】ステップＳ３に次いで、演算処理部１６ａ
は、作成され予定ダイヤにおいて、リアルタイム前向き
探索アルゴリズムを用いることにより、各車両３ａ１〜
３ａ１２の衝突を回避できる運行ダイヤを作成する処理
を行う。

【００４４】最初に、演算処理部１６ａは、衝突する２
車両を発見・特定する。

【００４５】ここで「衝突」とは、専用路線４上を走行
する車両が駅部５およびすれ違い部７以外の場所ですれ
違うことを意味しており、ダイヤ上では、各駅部５Ａ１
〜５Ａ３および各すれ違い部７Ｂ１〜７Ｂ３以外の場所
で交差することで表される。

【００４６】すなわち、演算処理部１６ａは、図７にお
ける車両３ａ１および３ａ２が衝突する衝突点Ｃ１（○
で示す）を発見・特定する（ステップＳ４）。

【００４７】続いて、演算処理部１６ａは、特定した２
車両の衝突点の時刻Ｔｃ１が先読み制限時間Ｍ内か否か
判断する（ステップＳ５）。今、「衝突点時刻Ｔｃ１＜
最も早い進入予定時刻Ｔｓ１＋先読み制限時間Ｍ」であ
ると仮定すると、ステップＳ５の判断の結果はＹＥＳと
なり、演算処理部１６ａは、何れかの車両を何れかの駅
部またはすれ違い部で待機させて少なくとも最初の衝突
だけを回避できる状態（運行ダイヤ）を、それぞれ生成
する（ステップＳ６）。

【００４８】ここで、「１」車両３ａ１を駅部５Ａ１で
所定時間待機させて少なくとも最初の衝突だけを回避で
きる状態を生成したとすると（図８の破線３ａ１’およ
び実線３ａ１参照）、最初の衝突点Ｃ１が消滅して車両
３ａ１および車両３ａ３は、すれ違い部７Ｂ２ですれ違
うようになる。

【００４９】このとき、演算処理部１６ａは、最初の衝
突を回避したときの各車両３ａ１〜３ａ１２の状態の評
価値を所定の評価基準に基づいて算出し、その評価値と
対応付けて状態１としてメモリ１６ｂに保存する。

【００５０】ここで、評価基準とは、作成された運行ダ
イヤを評価するための基準であり、例えば、（１）全部
の車両の待機時間を最小にする、（２）特定の車両の待
機時間を最小にする、（３）最大に遅延する車両の待機
時間を最小にする、（４）各車両の待機時間を予め設定
された閾値を超えないようにする、等が考えられる。

【００５１】また、上記評価基準に基づいて評価値を算
出する際においても、その評価値は、リアルタイム前向
き探索アルゴリズムにおける探索アルゴリズムによって
変化する。

【００５２】探索アルゴリズムには、（Ａ）深さ優先ア
ルゴリズム、（Ｂ）発見的最適解探索探索アルゴリズム
（Ａ探索アルゴリズム）等がある。

【００５３】例えば、（１）の評価基準および（Ａ）深
さ優先アルゴリズムを用いた場合では、単に車両３ａ１
の待機時間が状態１の評価値となるが、（１）の評価基
準および（Ｂ）の発見的最適解探索アルゴリズムを用い
た場合では、車両３ａ１の待機時間に加えて、状態１以
降の評価基準（１）に基づく評価値（各車両の待機時
間）を予測し、これらを統合して状態１の評価値とされ
る。

【００５４】同様に、「２」車両３ａ３を駅部５Ａ２で
所定時間待機させて少なくとも最初の衝突だけを回避で
きる状態を生成したとすると（図９の破線３ａ１’およ
び実線３ａ１参照）、最初の衝突点Ｃ１および車両３ａ
１の車両３ａ３のすれ違いが消滅し、その状態での評価
値が所定の評価基準に基づいて算出され、メモリ１６ｂ
に保存される。

【００５５】以上のようにして、メモリ１６ｂに最初の
衝突Ｃ１を回避する２つの状態１、状態２およびその評
価値がそれぞれ保存されると、演算処理部１６ａは、上
記評価値を比較して最適な（評価基準をより満足する）
状態を決定し、優先順位を付けてメモリ１６ｂの状態リ
ストに登録する（ステップＳ７）。なお、本実施形態で
は、状態１の方が状態２よりも優先されるものとする。

【００５６】メモリ１６ｂの状態リストに状態１、状態
２が優先順位付けされて登録されると、演算処理部１６
ａは、リアルタイム性を考慮して、ステップＳ１〜ステ
ップＳ７までの処理時間が制限時間Ｌ以内か否か判断す
る（ステップＳ８）。今、上記ステップＳ１〜ステップ
Ｓ７の処理時間が制限時間Ｌ以内であると仮定すると、
ステップＳ８の判断の結果はＹＥＳとなり、ステップＳ
４の処理に移行する。

【００５７】そして、演算処理部１６ａは、状態リスト
に優先順位付けされた状態１の運行ダイヤ（図１０参
照）において、先読み時間Ｍ内において最初に衝突する
衝突点Ｃ２（車両３ａ２および車両３ａ１）を発見・特
定し、その衝突点Ｃ２を回避する探索候補｛「３」車両
３ａ１を駅部５Ａ１で待機、「４」車両３ａ２を駅部５
Ａ３で待機｝それぞれについて、上記衝突点Ｃ２を回避
できる状態をそれぞれ生成し（状態３、状態４、図１
１、図１２参照）、それぞれの状態（状態３、状態４）
の評価値を算出して比較する。この結果、各状態（状態
３、状態４）が優先順位付けされてメモリ１６ｂの状態
リストに登録される（本実施形態では状態４の方が状態
３よりも優先されるものとする）。なお、状態４におい
ては、車両３ａ２は、駅部５２から駅部５Ａ１までの間
で車両３ａ６と隊列（プラトーン）が形成されており、
車両３ａ２および３ａ６はプラトーン運転される。

【００５８】このようにして、制限時間Ｌ内において上
述したステップＳ４〜ステップＳ８の処理を繰り返し行
うことにより、先読み制限時間Ｍ内（進入予定時刻Ｔｓ
１＋先読み制限時間Ｍ）において、各車両３ａ１〜３ａ
１２が衝突することなくそれぞれの目的駅部に到着でき
る第１の運行ダイヤが生成される（図１３参照）。

【００５９】そして、進入予定時刻Ｔｓ１＋先読み制限
時間Ｍ内の衝突の無い運行ダイヤが作成された後で、先
読み時間Ｍを超えて衝突点を発見・特定しても、ステッ
プＳ５の判断の結果はＮＯとなり、演算処理部１６ａ
は、作成された第１の運行ダイヤの最終的な評価値を所
定の評価基準に基づいて算出し、第１の運行ダイヤと共
にメモリ１６ｂに保存する（ステップＳ９）。

【００６０】そして、演算処理部１６ａは、状態リスト
中の未探索状態（例えば、状態２、状態３）に戻り（ス
テップＳ１０）、上述したステップＳ４〜ステップＳ８
の処理を繰り返し行い、得られた運行ダイヤ（例えば第
２の運行ダイヤ、第３の運行ダイヤ）の評価値をそれぞ
れ求め、各運行ダイヤと共にメモリ１６ｂに記憶する
（ステップＳ９参照）。

【００６１】このようにして、状態リスト中の未探索状
態に対する探索を実行している際に、トータルの処理時
間が制限時間を超えた場合（ステップＳ８の判断の結果
ＮＯ）、演算処理部１６ａは、現時点でメモリ１６ｂに
記憶された各運行ダイヤ（例えば、第１〜第３の運行ダ
イヤ）の内、最も評価値の高い運行ダイヤ、すなわち、
最適運行ダイヤを抽出して（ステップＳ１１）、抽出し
た最適運行ダイヤ、すなわち、駅部・すれ違い部到着時
刻、駅部・すれ違い部出発時刻、および目的駅部到着時
刻を含む走行制御信号をローカルコントローラ１３およ
びループコイル１２を介して専用道路４上の各車両３ａ
１〜３ａ１２にそれぞれ個別に送信して（ステップＳ１
２）、処理を終了する。

【００６２】このとき、専用道路４上を走行する各車両
３の車両制御装置２４は、ループコイル１２および路車
間通信機２１を介して送信されてきた各走行制御信号、
すなわち、最適運行ダイヤに基づいて自車両を駆動制御
することにより、専用道路４上の車両３を、作成された
最適運行ダイヤに従って衝突することなく自動走行させ
ることができる。

【００６３】ここで、上述した最適運行ダイヤ作成結果
の一例として、図１４に示す予定ダイヤ｛閑散時（平均
到着時間間隔７００秒）｝から、評価基準として、最低
車間ヘッドを３０秒以内とした場合の閑散時最適運行ダ
イヤを図１５に示す。

【００６４】また、上述した最適運行ダイヤ作成結果の
他の例として、図１６に示す予定ダイヤ｛ピーク時（平
均到着時間間隔２００秒）｝から、評価基準として、最
低車間ヘッドを３０秒以内とした場合のピーク時最適運
行ダイヤを図１７に示す。

【００６５】すなわち、本実施形態の車両走行システム
１によれば、一般道路２上から専用道路４上へ走行して
くる車両３から走行予定情報が送信される毎に、その予
定車両３を含む専用道路４上の全ての車両３を、衝突さ
せることなく、かつ評価基準として設定された運行条件
｛例えば、全車両の待機時間→最小、特定車両（優先車
両）の待機時間→最小等｝を保証しながら自動走行させ
ることができる。

【００６６】したがって、例えば緊急に一般道路２上の
需要が増加した場合においても、専用道路４上の走行効
率を高く維持するとともに、一般道路２から臨時の複数
の車両３を専用道路４に進入させて目的地まで走行させ
ることが可能になり、乗客の需要に対応可能な柔軟性の
高い車両走行システム１を提供することができる。

【００６７】また、本実施形態の車両走行システム１に
よれば、一般道路２上を走行する車両３の状況（遅延状
況）に対応して専用道路４上の運行ダイヤを自動的に作
成しており、その運行ダイヤ作成用評価基準（運行条
件）として、固定ダイヤ走行において望まれる条件（例
えば、最大遅延時間の保証等）を設定することができる
ため、フレキシブルに作成される運行ダイヤに従って車
両３を走行させながら、固定ダイヤ走行で得られる利点
を併せ持つ車両走行システム１を提供することができ
る。

【００６８】なお、本実施形態においては、専用道路４
上を走行する車両３の速度を一定（標定速度）にし、衝
突を回避する各車両３の走行制御として、各車両３を駅
部５あるいはすれ違い部７で待機させて衝突を回避する
制御を行っているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、駅部５〜すれ違い部７間の各車両３の走行速度
を変化させて衝突を回避するようにしてもよく、また、
上記待機時間制御あるいは走行速度制御の選択を各車両
３毎に個別に行ってもよい。

【００６９】また、本実施形態において、リアルタイム
前向き探索処理のステップＳ４として、最初に衝突する
２車両を発見・特定したが、本発明はこれに限定される
ものではない。

【００７０】例えば、ステップＳ３で設定された進入予
定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤに基づく車両３
の運行ダイヤにおいては、車両の衝突以外にも、車間距
離が一定距離を越えて近接する場合等、専用道路４上を
走行する際の制約条件を満足しない車両が存在する場合
がある。

【００７１】このとき、演算処理部１６ａは、ステップ
Ｓ４の処理において、上記制約条件を満足しない車両を
発見・特定し、その車両を駅で待機させるか、あるいは
走行制御を行うことにより、その車両が上記制約条件を
満足するようにして、専用道路４上の走行効率を高く維
持することができる。

【００７２】また、本実施形態においては、一般道路２
上を走行している車両３から走行予定情報Ｒが中央管制
装置１６の演算処理部１６ａに送信された際に、その演
算処理部１６ａが図５に示す運行ダイヤ作成処理を実行
したが、本発明はこれに限定されるものでない。

【００７３】例えば、専用道路４上を走行している車両
３が予め想定されたすれ違い部・駅部以外のすれ違い部
・駅部で停止して走行予定が変化した場合等の所定のタ
イミングに応じて、走行予定情報Ｒ（進入予定時刻Ｔｓ
および進入・目的駅情報ＯＤ）を、通信装置２６を介し
てマニュアルで、あるいは車両制御装置２４の制御に基
づく路車間通信機２１の自動処理により、中央管制装置
１６の演算処理部１６ａへ送信する。

【００７４】以下、演算処理部１６ａは、前掲図５示す
ステップＳ１〜Ｓ１２に示す運行ダイヤ作成処理を実行
する。

【００７５】すなわち、本変形例によれば、専用道路４
上を走行している車両３から所定のタイミングで走行予
定情報Ｒを演算処理部１６ａに対して送信することによ
り、その都度、専用道路４上の運行ダイヤを作り直すこ
とができる。したがって、専用道路４上において、走行
車両３の緊急停止等が発生しても、その緊急停止に係ら
ず専用道路４上を走行する全車両３を、衝突等を起こす
ことなく専用道路上走行に係る制約条件を満足しながら
自動走行させることができ、専用道路４上の運送効率を
高く維持することができる。

【００７６】そして、本実施形態では、一般道路２上を
走行する車両３から走行予定情報Ｒを無線入力する手段
として、入力部３０のマニュアル操作により中央管制装
置１６の演算処理部１６ａへ送信する通信装置２６を用
いたが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００７７】例えば、図１８に示すように、予め各車両
３に搭載されたＧＰＳ受信機能および無線送信機能を有
するナビゲーションシステム４０を通信装置として用い
ることにより、上記走行予定情報Ｒを自動的に中央管制
装置１６の演算処理部１６ａに無線送信することも可能
である。

【００７８】すなわち、各車両３に搭載されたナビゲー
ションシステム４０は、図１８に示すように、人工衛星
から送信されたＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信
号に基づいて自車両の現在位置を算出する現在位置算出
部４１と、自車両の目的位置（目的駅部を含む）の情報
を入力する目的位置入力部４２と、現在位置算出部４１
により算出された現在位置、目的位置入力部４２から入
力された目的位置情報および予め保持された地図等の地
理情報に基づいて、上記目的位置までの最適な道路（専
用道路４を含む）を選択して例えばグラフィックス表示
により表示する最適道路選択表示部４３と、現在位置算
出部４１により算出された自車両の現在位置情報および
地理情報に基づいて、自車両が専用道路４上の所定の駅
部５に対して所定距離ＳＤ前に位置する時に、その駅部
５への自車両の進入予定時刻Ｔｓを算出する進入予定時
刻算出部４４と、進入予定時刻Ｔｓの算出タイミングに
応じて、その進入予定時刻Ｔｓ、自車両の現在位置に応
じて定まる進入駅部および目的位置入力部４２から入力
された目的駅部（進入・目的駅情報ＯＤ）を含む自車両
の走行予定情報Ｒを無線で中央管制装置１６の演算処理
部１６ａへ送信する送信部４５とを備えている。

【００７９】このように構成すれば、一般道路２上を走
行している車両３が一般道路２におけるその一般道路２
が接続される駅部５に向かっている際において、車両３
が進入駅部５から所定距離ＳＤだけ離れた位置に到着し
た時、進入予定時刻算出部４４により算出された進入予
定時刻Ｔｓおよび進入・目的駅情報ＯＤを含む走行予定
情報が送信部４５の処理を介して自動的に中央管制装置
１６の演算処理部１６ａに送信される。

【００８０】すなわち、本変形例によれば、各車両３の
一般道路２上での走行予定情報をマニュアル操作を行う
ことなく自動的に送信することができるため、上述した
効果に加えて、運転手等の負担を軽減する等の効果が得
られる。

【００８１】そして、本実施形態では、通信装置２６
は、携帯電話回線を利用して走行予定情報Ｒを送信して
いるが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１
９に示すように、一般道路２における専用道路４から所
定距離ＳＤ離間した位置の路側に設置されたビーコン
（無線・光（電波）発信装置）５０を利用して、演算処
理部１６ａへ走行予定情報Ｒを自動的に提供するように
してもよい。

【００８２】すなわち、通信装置５１は、図２０に示す
ように、一般道路２における専用道路４から所定距離Ｓ
Ｄ離間した路側に設置されたビーコン５０から発信され
た現在位置情報を含む光信号を受信して自車両の現在位
置（専用道路４から所定距離ＳＤ離間している）を把握
し、自車両の進入駅部に対する進入時刻Ｔｓを算出する
進入時刻算出部５２と、自車両の目的位置（目的駅部を
含む）の情報を入力する目的位置入力部５３と、自車両
の現在位置に基づく侵入駅部のＩＤ（進入位置ＩＤ）、
算出された進入時刻Ｔｓおよび目的駅部のＩＤを含む走
行予定情報Ｒを、上記進入時刻Ｔｓ算出タイミングに応
じて無線で中央管制装置１６の演算処理部１６ａに自動
的に送信する送信部５４とを備えている。

【００８３】このように構成すれば、一般道路２上を走
行している車両３が一般道路２におけるその一般道路２
が接続される駅部５に向かっている際において、車両３
が進入駅部５から所定距離ＳＤだけ離れた位置に到着し
た時、ビーコン５０から発信された光信号が通信装置５
１の進入時刻算出部５２により受信され、この光信号の
現在位置情報に基づいて、侵入駅部５への進入時刻Ｔｓ
が自動的に算出される。

【００８４】また、車両３の運転手は予め例えばマニュ
アルで目的位置入力部５３を操作して目的駅部を含む目
的位置を入力しており、進入時刻Ｔｓが算出されると、
その算出タイミングに応じて、進入時刻Ｔｓ、進入位置
ＩＤおよび目的駅部ＩＤが自動的に無線で中央管制装置
１６の演算処理部１６ａに送信される。

【００８５】すなわち、本変形例においても、各車両３
の一般道路２上での走行予定情報をマニュアル操作を行
うことなく自動的に送信することができるため、上述し
た効果に加えて、運転手等の負担を軽減することができ
る。

【００８６】なお、本変形例においては、現在位置情報
を一般道路２上を走行する車両３に送信する手段とし
て、一般道路２の路側に設置されたビーコンとしたが本
発明はこれに限定されるものではない。

【００８７】例えば、一般道路２における専用道路進入
駅部５から所定距離ＳＤだけ離れた位置の路側にセンサ
やゲート等の車両検出部を設置しておき、この車両検出
部が車両３を検出した際に、検出信号を車両３の進入時
刻算出部５２に無線で送信するようにしてもよい。

【００８８】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態に係る車両走行システム７０のインフラ施設につ
いては、前掲図１に示した車両走行システム１のインフ
ラ施設と略同等であるため、同一の符号を付してその説
明を省略する。

【００８９】図２１は、本実施形態の車両走行システム
７０のハードウエア構成を示す図である。なお、図２１
に示す車両走行システム７０において、第１実施形態の
車両走行システム１のハードウエア構成と略同等の構成
要素については、同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００９０】本実施形態において、車両制御ユニット１
０における通信装置２６は省略されている。

【００９１】また、中央管制装置１６Ａのメモリ１６ｂ
には、専用道路４上を走行する各車両（車群）３の基本
運行ダイヤ、すなわち、専用道路４上を走行する各車両
３の駅部・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部での
待機時間を考慮した駅部・すれ違い部出発時刻および目
的駅部到着時刻を含む基本運行ダイヤが予め設定されて
記憶されており、演算処理部１６ａは、メモリ１６ｂに
記憶された基本運行ダイヤ、つまり、駅部・すれ違い部
到着時刻、駅部・すれ違い部出発時刻および目的駅部到
着時刻に従って自動走行させるための走行制御信号をロ
ーカルコントローラ１３およびループコイル１２を介し
て専用道路４上の各車両３にそれぞれ個別に送信する処
理と、専用道路４上の駅部５およびすれ違い部７に車両
３が進入（到着）した際に、その到着時刻が基本運行ダ
イヤに基づく駅部・すれ違い部到着時刻に対して、例え
ば所定の許容範囲を超えて大幅に遅延していた場合、基
本運行ダイヤを第１実施形態で説明したリアルタイム前
向き探索アルゴリズムに基づいて修正する処理（基本運
行ダイヤ修正処理）と、修正された基本運行ダイヤに従
って自動走行させるための走行制御信号をローカルコン
トローラ１３およびループコイル１２を介して専用道路
４上の各車両３にそれぞれ個別に送信する処理とをそれ
ぞれ行うようになっている。

【００９２】すなわち、中央管制装置１６の演算処理部
１６ａは、専用道路４上の車両３の駅部・すれ違い部到
着時刻が基本運行ダイヤに対して所定の許容範囲を超え
て大幅に遅延する毎に上記基本運行ダイヤ修正処理を実
行するようになっている。

【００９３】次に、本実施形態の車両走行システム７０
の全体動作について、特に、中央管制装置１６Ａ（演算
処理部１６ａ）の基本運行ダイヤ修正処理を中心に説明
する。なお、以下の説明では、専用道路４上の車両３
は、予め設定された速度（標定速度）で走行するように
制御されるものとする。

【００９４】今、一般道路２上から専用道路４に進入し
て駅部５あるいはすれ違い部７に到着した車両３、ある
いは専用道路４上を走行して駅部５あるいはすれ違い部
７に進入した車両３が、予め作成された基本運行ダイヤ
に対して、所定の許容範囲を超えて大幅に遅延していた
とすると、中央管制装置１６の演算処理部１６ａは、前
掲図５のステップＳ１と同様の制限時間Ｌをメモリ１６
ｂから入力し（ステップＳ２０）、メモリ１６ｂに記憶
された基本運行ダイヤおよび遅延量に基づいて、遅延車
両３ａの遅延ダイヤ情報（各駅部・すれ違い部到着時
刻、駅部・すれ違い部出発時刻および目的駅部到着時
刻）を求める（図２２；ステップＳ２１）。

【００９５】次いで演算処理部１６ａは、メモリ１６ｂ
から基本運行ダイヤを読み出し、基本運行ダイヤを、上
記ステップＳ２１で求められた遅延車両３ａに係る遅延
情報（各駅部・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部
出発時刻および目的駅部到着時刻）に基づいて修正前遅
延ダイヤに変更する（ステップＳ２２）。

【００９６】そして、演算処理部１６ａは、変更された
修正前遅延ダイヤにおいて、第１実施形態と同様のリア
ルタイム前向き探索アルゴリズムを用いることにより、
上記遅延車両３ａに起因したダイヤ上の衝突等を防止す
るためのダイヤ修正処理を実行する（ステップＳ２３；
前掲図５、ステップＳ４〜ステップＳ８参照）。

【００９７】すなわち、遅延車両３ａに基づく衝突状態
を回避するために待機させる車両を、所定の評価基準に
基づく評価値により探索して決定していくことにより、
衝突の無い基本運行ダイヤをそれぞれ作成してメモリ１
６ｂに保存する。

【００９８】そして、演算処理部１６ａは、最も評価値
が高くなるように修正された基本運行ダイヤをメモリ１
６ｂから最適基本運行ダイヤとして抽出し（ステップＳ
２４）、抽出した最適基本運行ダイヤ、すなわち、駅部
・すれ違い部到着時刻、駅部・すれ違い部出発時刻、お
よび目的駅部到着時刻を含む走行制御信号をローカルコ
ントローラ１３およびループコイル１２を介して専用道
路４上の各車両３ａ１〜３ａ１２にそれぞれ個別に送信
して（ステップＳ２５）、処理を終了する。

【００９９】このとき、専用道路４上を走行する各車両
３の車両制御装置２４は、ループコイル１２および路車
間通信機２１を介して送信されてきた走行制御信号、す
なわち最適運行ダイヤに応じて自車両を駆動制御するこ
とにより、専用道路４上の車両３を、最適運行ダイヤに
従って衝突することなく自動走行させることができる。

【０１００】以上述べたように、本実施形態の車両走行
システム７０によれば、一般道路２上から専用道路４に
進入して駅部５・すれ違い部７に到着した車両３、ある
いは専用道路４上を走行して駅部５・すれ違い部７に進
入した車両３が、予め作成された基本運行ダイヤに対し
て、所定の許容範囲を超えて大幅に遅延していた場合で
も、この遅延情報に基づいて基本運行ダイヤを修正する
ことにより、専用道路４上において、遅延車両３ａと他
の車両３とを衝突させることなく自動走行させることが
でき、安全性かつ運送効率の高い車両走行システムを提
供することができる。

【０１０１】なお、本実施形態における基本運行ダイヤ
修正処理においては、駅部５あるいはすれ違い部７にお
ける車両待機による衝突回避処理だけではなく、第１実
施形態と同様に、走行速度制御による衝突回避処理も可
能である。

【０１０２】また、本実施形態においても、車両遅延に
基づいて生じた専用道路上の走行制約条件を満足しない
車両を発見・特定し、その車両が上記走行制約条件を満
足するように上記待機制御処理あるいは走行制御処理を
行うことにより、専用道路４上の運送効率を高く維持す
ることができる。

【０１０３】なお、第１および第２実施形態において
は、専用道路を、駅部およびすれ違い部を有する単線と
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ネッ
トワーク化された自動専用道路網（単線・複線混在）に
ついても本発明の車両走行システムを適用可能である。

【０１０４】また、第１および第２実施形態では、専用
道路上の複数の所定の区間を、駅部およびすれ違い部と
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両
の待機部や車両の分流・合流部なども含まれる。

【０１０５】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の車両走行
システムおよび車両自動走行方法によれば、専用道路を
走行する複数の車両の運行ダイヤを、各車両の走行予定
情報に基づいて自動的に作成または修正し、作成または
修正した運行ダイヤに従って各車両を専用道路上で自動
走行させることができるため、固定ダイヤに従って各車
両を自動走行させる場合と比べて、需要の変化等に容易
に対応できる柔軟性の高い車両走行システムおよび自動
走行方法を提供することができる。

【０１０６】また、本発明によれば、運行ダイヤを自動
作成または修正する際に、その作成または修正用アルゴ
リズムに必要な評価基準を任意に設定することができる
ため、例えば最大遅れ時間の確保等のダイヤ走行で得ら
れる利点を満足するような評価基準を設定することによ
り、上記評価基準に対して最適な運行ダイヤを生成する
ことができる。したがって、固定ダイヤを持つことな
く、その固定ダイヤの利点を併せ持つ車両走行システム
および車両自動走行方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両走行シス
テムのインフラ施設を模式的に示す図。

【図２】図１に示す車両走行システムのハードウエア構
成を示す図。

【図３】図２に示す通信装置の機能ブロック構成を示す
図。

【図４】インフラ施設における一般道路走行車両から無
線で走行予定情報が中央管制装置に送信された状態を示
す図。

【図５】第１の実施の形態に係る図２に示す中央管制装
置の演算処理部の処理の一例を示す概略フローチャー
ト。

【図６】図５のステップＳ１〜ステップＳ３が終了した
際の各車両の各駅部・すれ違い部での目標到着時間に基
づく予定ダイヤを示す図。

【図７】ステップＳ４における衝突点を予定ダイヤ上で
示す図。

【図８】ステップＳ６〜Ｓ７に基づく運行ダイヤの状態
（状態１）を示す図。

【図９】ステップＳ６〜Ｓ７に基づく運行ダイヤの状態
（状態２）を示す図。

【図１０】選択された状態１の運行ダイヤにおける次の
衝突点を示す図。

【図１１】ステップＳ６〜Ｓ７に基づく運行ダイヤの状
態（状態３）を示す図。

【図１２】ステップＳ６〜Ｓ７に基づく運行ダイヤの状
態（状態４）を示す図

【図１３】専用道路上での走行制約条件を満足する運行
ダイヤの一例を示す図。

【図１４】閑散時（平均到着時間間隔７００秒）での予
定ダイヤを示す図。

【図１５】最低車間ヘッドを３０秒以内とした場合の閑
散時最適運行ダイヤを示す図。

【図１６】ピーク時（平均到着時間間隔２００秒）での
予定ダイヤを示す図。

【図１７】最低車間ヘッドを３０秒以内とした場合のピ
ーク時最適運行ダイヤを示す図。

【図１８】第１の実施の形態の変形例に係るナビゲーシ
ョンシステムの機能ブロック構成を示す図。

【図１９】インフラ施設における一般道路走行車両から
ビーコンを介して無線で走行予定情報が中央管制装置に
送信された状態を示す図。

【図２０】第１の実施の形態の変形例に係る通信装置の
機能ブロック構成を示す図。

【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る車両走行シ
ステムのハードウエア構成を示す図。

【図２２】第２の実施の形態に係る図２１に示す中央管
制装置の演算処理部の処理の一例を示す概略フローチャ
ート。

【符号の説明】

１、７０車両走行システム２一般道路３車両４専用道路５駅部７すれ違い部１０車両制御ユニット１１レーン検知用磁気ネイル１２通信用ループコイル１３ローカルコントローラ１５走行制御ユニット１６、１６Ａ中央管制装置１６ａ演算処理部１６ｂメモリ２０車車間通信機２１路車間通信機２２磁気センサ２３バス２４車両制御装置２５管理装置２６通信装置３０入力部３１送受信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関根智神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内 (72)発明者江連久東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者関義朗東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内Ｆターム(参考） 5H180 AA06 AA07 AA16 BB04 BB15 CC18 FF01 FF13 LL09 5H301 AA01 AA09 BB20 CC03 DD07 DD11 DD15 EE06 KK01 KK16 LL11 LL14 QQ08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の所定の区間を有する専用道路上で
複数の車両を自動走行させる車両走行システムであっ
て、前記各車両にそれぞれ搭載され、前記専用道路上におい
で前記各車両が次に進入もしくは発車する所定区間、そ
の予定時刻および目的区間を含む走行予定情報を送信す
る走行予定情報送信手段と、前記各車両の走行予定情報
送信手段から送信された走行予定情報に基づいて、前記
各車両が前記専用道路上の各所定区間に到着する時刻、
その各所定区間を出発する時刻および目的区間に到着す
る時刻を含む専用道路上の運行ダイヤを、前記各車両が
当該専用道路上の走行制約条件を満足するように自動的
に作成する運行ダイヤ自動作成手段と、作成された運行
ダイヤに従って前記各車両を前記専用道路上で自動走行
させる自動走行手段とを備えたことを特徴とする車両走
行システム。
【請求項２】前記複数の車両における前記一般道路上
を所定区間へ向けて走行している車両に搭載された走行
予定情報送信手段は、自車両が前記所定区間に対して所
定距離に位置する際に自車両の走行予定情報を前記運行
ダイヤ自動作成手段に送信する手段を含み、前記複数の
車両における前記専用道路上の車両に搭載された走行予
定情報送信手段は、前記一般道路上を走行する車両から
の前記走行予定情報の送信タイミングに応じて、自車両
の走行予定情報をそれぞれ前記運行ダイヤ自動作成手段
に送信する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の
車両走行システム。
【請求項３】前記走行制約条件は前記専用道路上を自
動走行する複数の車両の衝突を回避、追い越し可否およ
び最低車頭時間間隔等の条件を含むことを特徴とする請
求項１または２記載の車両走行システム。
【請求項４】前記運行ダイヤ自動作成手段は、前記専
用道路上の車両を所定区間において所定時間待機、もし
くは徐行させることにより当該各車両が前記専用道路上
の走行制約条件を満足するように走行できる運行ダイヤ
を自動作成する手段である請求項１または２記載の車両
走行システム。
【請求項５】前記運行ダイヤ自動作成手段は、リアル
タイム探索アルゴリズムを用いて前記各車両が前記専用
道路上の走行制約条件を満足する運行ダイヤをオンライ
ンで自動作成する手段である請求項１または２記載の車
両走行システム。
【請求項６】前記リアルタイム探索アルゴリズムは、
前記各車両の各走行予定情報に基づく予定ダイヤ上にお
いて前記専用道路上の走行制約条件に適合しない点を時
間方向手前より順に検索し、走行制約条件不適合が発見
された場合、前記走行制約条件不適合を回避できる複数
の車両のダイヤ変更状態を演算し、演算された複数の車
両ダイヤ変更状態を、所定の評価基準に基づく評価値に
より評価して何れの車両ダイヤ変更状態が優先であるか
を判断し容量範囲内で記憶し、以下、与えられた制限時
間の中で前記演算処理、評価処理および判断処理を繰り
返し行って探索し前記所定の評価基準にとって最適な運
行ダイヤを時間方向手前から順次作成していくアルゴリ
ズムであることを特徴とする請求項５記載の車両走行シ
ステム。
【請求項７】前記リアルタイム探索アルゴリズムは、
前記評価値として、現在までの探索ルート上の全ての評
価値と、先々の運行ダイヤまでの探索ルートにおいて想
定される評価値の予測値とを統合した値を用いる発見的
最適解探索アルゴリズムである請求項６記載の車両走行
システム。
【請求項８】複数の所定の区間を有する専用道路上で
複数の車両を、各所定区間に到着する時刻、その各所定
区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を含
む基本運行ダイヤに従って自動走行させる車両走行シス
テムであって、前記各車両にそれぞれ搭載され、自車両が前記基本運行
ダイヤに対して所定の許容幅を超えて前記所定区間に進
入する際、もしくは進入する少し前に、その基本運行ダ
イヤに対する遅延量を含む遅延情報を送信する遅延情報
送信手段と、前記複数の車両における少なくとも１つの
車両の遅延情報送信手段から送信された遅延情報に基づ
いて、前記基本運行ダイヤを、前記各車両が当該専用道
路上の走行制約条件を満足するようにオンラインで走行
中に自動的に修正する運行ダイヤ自動修正手段と、修正
された運行ダイヤに従って前記各車両を前記専用道路上
で自動走行させる自動走行手段とを備えたことを特徴と
する車両走行システム。
【請求項９】複数の所定の区間を有する専用道路上で
複数の車両を自動走行させる車両自動走行方法であっ
て、前記専用道路上において前記各車両が次に進入する所定
区間、その進入予定時刻および目的区間を含む走行予定
情報を当該各車両から送信するステップと、前記各車両
から送信された走行予定情報に基づいて、前記各車両が
前記専用道路上の各所定区間に到着する時刻、その各所
定区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を
含む専用道路上の運行ダイヤを、前記各車両が当該専用
道路上の走行制約条件を満足するように自動的に与えら
れた制限時間以内で時間方向手前から順次作成するステ
ップと、作成された運行ダイヤに従って前記各車両を前
記専用道路上で自動走行させるステップとを備えたこと
を特徴とする車両自動走行方法。
【請求項１０】複数の所定の区間を有する専用道路上
で複数の車両を、各所定区間に到着する時刻、その各所
定区間を出発する時刻および目的区間に到着する時刻を
含む基本運行ダイヤに従って自動走行させる車両自動走
行方法であって、自車両が前記基本運行ダイヤに対して所定の許容幅を超
えて前記所定区間に進入する際、もしくは進入する少し
前に、その基本運行ダイヤに対する遅延量を含む遅延情
報を各車両から送信するステップと、前記複数の車両に
おける少なくとも１つの車両から送信された遅延情報に
基づいて、前記基本運行ダイヤを、前記各車両が当該専
用道路上の走行制約条件を満足するように与えられた制
限時間以で時間方向手前から順次自動的に修正するステ
ップと、修正された運行ダイヤに従って前記各車両を前
記専用道路上で自動走行させるステップとを備えたこと
を特徴とする車両自動走行方法。