JP2002006951A - 有軌道台車システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有軌道台車システムのスループットを増加さ
せる。 【構成】 各ステーションから上流側へ所定のエリア内
の空き台車に荷積み指令を割り付けると共に、より効率
的に割り付け指令を実行できる台車が出現した際に、割
り付けを変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】この発明は有軌道台車システムの改
良に関し、特に台車への荷積指令の割り付けに関する。

【０００２】

【従来技術】有軌道台車としては、天井走行車や地上の
軌道に沿って走行する台車等があり、これらは軌道に沿
って設けた複数のステーションから荷積みし、別のステ
ーションで荷下ろしする。ステーションから台車に荷積
みを行わせる指令は荷積指令と呼ばれ、有軌道台車シス
テムの制御コンピュータ等の制御部が管理する。そして
多くの場合、軌道には多数の台車が投入され、制御部は
最適な台車を検出して荷積指令を割り付ける。

【０００３】荷積指令の割り付けが行われると、台車は
ステーションへ走行し、地上走行台車に搭載したコンベ
アや、天井走行車に搭載した小型クレーン等を用いて、
荷積みする。一旦荷積みを行うと、台車は荷積指令中で
指定された荷下ろし先のステーションまで走行して荷下
ろしする。このため荷積指令を割り付けると、その台車
は荷下ろしまで制御の自由度がない。

【０００４】従来の有軌道台車システムでは、荷積み要
求のある、即ち荷積すべき荷があるステーションから、
最も近い上流側の空き台車に荷積指令を割り付ける。ま
た一旦割り付けた荷積指令は当該物品の荷下ろしまで有
効で、途中で荷積指令を取り消すことはできない。これ
は荷積指令の動的再構成を考慮していないからである。
なお台車は原則として軌道を周回し、周回の向きはどの
台車でも共通で、ステーションから軌道の上流側に向か
って近い／遠いを定義し、ステーションの上流側で最も
近い台車を最も近いと呼び、ステーションの下流側の台
車を遠い台車と呼ぶ。同様に、台車からみた場合、下流
側（行き先側）を前方、上流側を後方と呼ぶことがあ
る。

【０００５】発明者は、上記の割り付け法では、システ
ムのスループット、即ち時間当たりの物品の搬送回数が
低いことを見い出した。例えば、荷積指令を割り付けた
台車の後方に、別のステーションへ向けて物品を搬送中
の台車が存在するとする。この場合、荷積指令を割り付
けた台車が荷積のために停止する間、後方の台車は停止
しなければならない。このように発明者は、前方台車の
荷積のために後方台車を停止させることが頻繁に生じる
ことを見い出した。また連続して空き台車が存在し、荷
積み要求の有るステーションも連続して存在する場合、
前方の台車を上流側のステーションに割り付けるので、
後方の台車は、下流側のステーションに到着する前に、
前方台車の荷積のために停止しなければならない。発明
者はこの現象がしばしば生じることを見い出した。

【０００６】さらに最も近い台車に荷積指令を割り付け
ると、ステーションから長距離にある台車にも割り付け
が行われる。ここで、目的のステーションへ走行中に途
中のステーションで荷積み要求が生じても、割り付けの
変更は行われない。そして発明者は、最も近い台車に荷
積指令を割り付ける手法では、遠距離のステーションへ
の割り付けが増し、荷積までの平均走行距離が増加する
ことを見い出した。

【０００７】

【発明の課題】請求項１〜３の発明の課題は、有軌道台
車システムのスループットを向上させ、荷積指令の発生
から実行までの時間を短縮することにある。

【０００８】

【発明の構成】請求項１の発明は、複数のステーション
を設けた軌道に沿って多数の台車を周回させ、台車にス
テーションからの荷積指令を制御部で割り付けるように
したシステムにおいて、ステーションから軌道上流側へ
の所定エリア内の空き台車に荷積指令を割り付け、かつ
他の最適台車の出現を検出して、前記の荷積指令を該最
適台車へ移すように、前記制御部を構成したことを特徴
とする。

【０００９】好ましくは、ステーションＳn,Ｓn-1の双
方の荷積指令と、上流側のステーションＳn-1の荷積指
令を割り付けた台車Ｔmの存在と、台車Ｔmより上流側の
空き台車Ｔm+1の存在とを検出して、台車Ｔmを下流側の
ステーションＳnの荷積指令に再割り付けし、かつステ
ーションＳn-1の荷積指令を台車Ｔm+1に割り付けるよう
に、前記制御部を構成する。なおこの明細書で、ｎ,ｎ
−１等の添え字はステーションの番号を示し、ｎが下流
側、ｎ−１が上流側である。またｍ,ｍ＋１等の添え字
は台車の番号を示し、ｍが下流側、ｍ＋１が上流側であ
る。

【００１０】また好ましくは、ステーションＳnの荷積
指令を台車Ｔmに割り付けた後に、台車Ｔmとステーショ
ンＳnとの間に空き台車が出現した場合、該荷積指令を
前記空き台車へ再割り付けするように、前記制御部を構
成する。

【００１１】

【発明の作用と効果】請求項１の発明について作用・効
果を示す。この発明では、ステーションから軌道の上流
側へ向けて所定のエリア内の空き台車に荷積指令を割り
付ける。この結果、有軌道台車システムの軌道の反対側
まで空き台車を走行させるように、荷積指令を割り付け
ることがなくなる。即ち、荷積みの実行までに長時間必
要な台車に荷積指令を割り付けることが無いので、荷積
みまでの台車の平均走行距離や荷積みまでの時間を短縮
できる。

【００１２】そして例えば空き台車から見て軌道の反対
側に荷積み要求のあるステーションが存在する場合、空
き台車には荷積指令を割り付けずに周回を続けさせ、途
中のステーションで荷積み要求が発生しなければ、反対
側のステーションのエリア内に到着するのを待って、荷
積指令を割り付ける。仮に周回中に、途中のステーショ
ンで荷積指令が発生すれば、そのステーションの荷積指
令を空き台車に割り付ける。このため効率的に空き台車
に荷積指令を割り付けることができる。

【００１３】更に一旦荷積指令を割り付けた後でも、他
に最適台車が出現すれば、荷積指令を取り消して再割り
付けを行い、最適台車に荷積指令を割り付ける。この結
果、単位時間当たりの荷積みの回数を例えば最大にし
て、有軌道台車システムのスループットを向上させると
共に、荷積みまでの待ち時間を短縮させることができ
る。

【００１４】請求項２の発明では、上記の最適台車の検
出条件を特定する。２つの近接したステーションに共に
荷積み要求がある場合、ステーションから上流側へ所定
のエリア内の空き台車に荷積指令を割り付けるという原
則では、上流側のステーションに空き台車が割り付けら
れる。この後、その後方に別の空き台車が出現した場
合、それまでの荷積指令の割り付けを維持するのは無駄
である。荷積指令を維持すると、上流側のステーション
で先頭の空き台車が停止して荷積みを行う間、後方の空
き台車は停止せねばならず、下流側のステーションは荷
積みのサービスを受けるのが遅れる。

【００１５】そこで２つの近接したステーションに共に
荷積指令がある場合、２台の空き台車が出現するのを待
って、前方の空き台車を下流側のステーションに、後方
の空き台車を上流側のステーションに割り付けるよう
に、荷積指令を再割り付けする。ここで割り付けが所定
エリア内の空き台車に対して行うので、前方の台車が下
流側のステーションのエリア内に進入しかつ後方の空き
台車が上流側のステーションのエリア内に進入するのを
待って、荷積指令の再割り付けを行う。上流側のステー
ションの荷積みのために後方の台車が停止して下流側の
ステーションからの荷積みが遅れるのを防止できる。

【００１６】請求項３の発明では、請求項１での最適台
車の出現の検出条件の他の例を特定する。即ち、ステー
ションＳnに対する荷積指令を台車ｍに割り付けた後
に、この台車とステーションとの間に別の空き台車が出
現することがある。これは物品を搬送中の台車が荷下ろ
しを完了して、空き台車となった場合に発生する。この
場合、荷積指令を新たに空きになった台車に再割り付け
すると、荷積みまでの待ち時間を短縮し、有軌道台車シ
ステムのスループットを増大できる。

【００１７】最適台車の出現の検出条件はこれ以外にも
存在し、例えば単位時間当たりの荷積みの回数を最大に
すること等を最適台車の条件とすれば良い。そして単位
時間当たりの荷積みの回数を最大にすれば、荷積みまで
の待ち時間を最短にでき、有軌道台車システムのスルー
プットを最大にできる。

【００１８】

【実施例】図１〜図７に実施例とその変形を示す。図１
〜図５に実施例を示し、図１は実施例の有軌道台車シス
テムを天井走行車システムに適用した例を示す。図１に
おいて２は制御用のコンピュータ等の制御部で、原則と
して図示しない上位コンピュータの指令で動作する。制
御部２には台車Ｔ1〜Ｔ6や、入出庫兼用のステーション
Ｓ1〜Ｓ10への荷積みの割り付けを行う割り付け部４が
有り、各ステーションＳ1〜Ｓ10での荷積みの割り付け
を管理するステーション割り付け表６と、台車への荷積
指令の割り付けを管理する台車割り付け表８が存在す
る。

【００１９】ステーション割り付け表６には各ステーシ
ョンの状態を、要求無し，荷積み要求が存在して未割り
付け，荷積み要求が存在して割り付け済み，荷下ろし中
等で割り付け不能，の４つのステータスに分類し記録す
る。また台車割り付け表８には、各台車について、空き
台車（荷物が無く荷積指令も受けていない），荷積指令
を割り付け済み，搬送中、の３つのステータスが記録さ
れている。各ステーションＳ1〜Ｓ10に対して、空き台
車を探索するためのエリアが定められ、このエリア内の
空き台車を検出して荷積指令を割り付ける。エリアはス
テーションから見た上流側への所定距離の範囲で、エリ
アは一定でもよく、ステーション毎に可変でも良い。

【００２０】１２は天井走行車の軌道で、Ｓ1〜Ｓ10は
軌道１２に沿って設けた例えば入出庫兼用のステーショ
ンで、Ｔ1〜Ｔ6は軌道１２を周回する台車である。そし
て軌道１２には、複数のステーションと多数の台車とが
投入されている。また台車Ｔ1〜Ｔ6は、軌道１２に沿っ
て周回し、中心のターンテーブル１４で８の字型走行
か、上下２つのエリアの走行かを変化できるようにして
ある。Ｒ1〜Ｒ10は各ステーションＳ1〜Ｓ10に割り当て
た割り付けエリアで、この割り付けエリア内の空き台車
に荷積指令が割り付けられる。

【００２１】図２は地上走行車のシステムに実施例を適
用した例を示し、図１と同様の制御部２を設け、自動倉
庫や工場等に設けた軌道１６に沿って複数のステーショ
ンＳ1〜Ｓ8と、多数の地上走行台車Ｔ1〜Ｔ５を設けて
ある。また各ステーションＳ1〜Ｓ8には、上流側へ所定
の長さの割り付けエリアＲ1〜Ｒ8が設けてある。そして
図１，図２の実施例は、天井走行車か地上走行車かとい
うことを除いて同様である。

【００２２】図３に荷積指令の割り付けアルゴリズムを
示す。荷積指令の割り付けはリセットのかかるまで無限
ループとして行われ、各ステーション毎に原則割り付け
による台車の割り付けを行った後、例外割り付け１と例
外割り付け２で荷積指令の割り付けを動的に再構成す
る。また各台車の位置は例えばステーションを通過する
毎に検出され、割り付け部４で管理する台車の現在位置
を変更する。荷下ろしにより台車の状態が空き台車に戻
ると、台車割り付け表８での台車のステータスを空き台
車に変更する。同様に荷積み要求の発生によってステー
ションの状態を要求無しから要求有りに変更し、荷積指
令の実行によってステータスを荷積み要求有りから要求
無しに変更する。また荷下ろし時等には、ステーション
の状態を割り付け不能に変更する。そしてメインループ
は、全ての台車と全てのステーションについて必要な処
理を行いながら、循環する。

【００２３】原則割り付けのサブルーチンでは、荷積み
要求があり未割り付けのステーションについて、そのス
テーションの割り付けエリア内に空き台車があるか否か
を検出する。そしてこの場合、エリア内の先頭台車、即
ち最も近い空き台車に荷積指令を割り付けし、この処理
を荷積要求の有る全てのステーションについて行う。こ
の結果、荷積み要求が発生すると、割り付けエリア内に
最初の空き台車が出現した時点で、荷積指令の割り付け
が行われる。

【００２４】例外割り付け１は、２つの近接したステー
ションに共に荷積み要求があり、２台の近接した台車が
共に空き台車である場合の処置である。この場合の目標
は、下流側の台車に、前方の即ち下流側の空き台車を割
り当て、上流側のステーションに、後方の即ち上流側の
空き台車を割り付けることである。

【００２５】原則割り付けでは割り付けエリア内の先頭
の空き台車に荷積指令を割り付け、割り付けエリアの長
さがほぼ一定とすると、原則として上流側のステーショ
ンに最初の空き台車が割り付けられる。ここでステーシ
ョンＳn,Ｓn-1に共に荷積み要求がある場合、ステーシ
ョンＳnの割り付けエリアに、ステーションＳn-1に既に
割り付け済みの台車が存在し、かつステーションＳn-1
の割り付けエリアに別の空き台車が出現すると、ステー
ションＳn-1の割り付け指令を後方の空き台車に移し、
ステーションＳnの割り付け指令を下流側の台車に再割
り付けする。なおここにｎ,ｎ−１はステーションの番
号を示し、ｎが下流側のステーションを、ｎ−１が上流
側のステーションを意味するものとする。

【００２６】上記の処理はステーションＳnとステーシ
ョンＳn-1に共に荷積み要求があり、ステーションＳnの
割り付けエリア内にステーションＳn-1に割り付け済み
の台車が存在し、かつステーションＳn-1に空き台車が
存在すること、の３つの論理積を求めることに等しい。
またこの処理は、荷積指令を割り付け済みの台車の荷積
指令と、後方の空き台車の空きのステータスとをスワッ
ピングし、ついでスワッピングにより空き台車になった
前方の台車に、ステーションＳnの荷積指令を割り付け
ることということができる。

【００２７】例外割り付け１の動作を図４に示す。原則
割り付けで、ステーションＳn-1の割り付けエリアＲn-1
に空き台車Ｔmが進入すると、ステーションＳn-1の荷積
指令を原則割り付けに従って台車Ｔmに割り付ける。次
に後方の空き台車Ｔm+1が接近し、前方の割り付け済み
の台車Ｔmが下流側のステーションＳn内の割り付けエリ
アに入り、かつ上流側の台車Ｔm+1がステーションＳn-1
の割り付けエリア内に入るのを待って、前方の台車Ｔm
の割り付け指令を後方の台車Ｔm+1に移し、ステーショ
ンＳnの割り付け指令を前方の台車Ｔmに割り付ける。

【００２８】このようにすれば前方の台車Ｔmがステー
ションＳn-1で荷積みを行う間、後方の台車Ｔm+1を待機
させる必要が無い。この結果、単位時間当たりの荷積み
回数を増加させることができ、システムのスループット
を増加させることができる。なおここではステーション
ＳnとステーションＳn-1とが連続しているように図示し
たが、必ずしも連続している必要はない。また同様に台
車Ｔmと台車Ｔm+1とが隣合っているように示したが、中
間に物品を搬送中の台車が存在しても良い。さらに割り
付けの動的再構成を行う限界は、図４の3)で前方台車Ｔ
mが例えばステーションＳn-1での荷積みのための定位置
停止動作に入るまでとする。

【００２９】例外割り付け１により、前方の台車の荷積
みのために、下流側に荷積み要求があるにもかかわら
ず、後方の台車Ｔm+1を停止させる必要が除かれる。次
に荷積指令を割り付けた後に下流側に空きとなった台車
が出現した場合、空きとなった台車に荷積指令を再割り
付けする処理を、例外割り付け２として示す。このサブ
ルーチンでは、ステーションＳnに荷積み要求があり、
これを例えば台車Ｔm+1に割り付けた後に、ステーショ
ンＳnと台車Ｔm+1との間に空き台車Ｔmが出現した場
合、割り付け済みの荷積指令を台車Ｔm+1から前方の台
車Ｔmに変更する。

【００３０】この場合の動作を図５に示す。例えば図５
の1)に示すように、ステーションＳnに荷積み要求があ
り、これを台車Ｔm+1に割り付けたとする。例外割り付
け２の状況が生じるのは、ステーションＳnの上流側の
ステーションＳn-1に、前方の台車Ｔmから荷下ろしを行
う場合である。ここで、後方の台車Ｔm+1がステーショ
ンＳnに到着する前に、前方台車ＴmがステーションＳn-
1に荷下ろししたとする。これによって例外割り付け２
のアルゴリズムでの３番目の分岐の、下流に空き台車Ｔ
mが出現した状況となる。すると後方の台車Ｔm+1に割り
付け済みの荷積指令を、前方の台車Ｔmにスワッピング
する。この結果ステーションＳnに最も近い空き台車Ｔm
に荷積指令を割り付けるように、動的再構成を行うこと
ができる。そして最も近い台車に荷積指令を割り付ける
ことは、荷積みまでの待ち時間を最短にし、かつ荷積み
までの台車の走行距離を最短にすることである。この結
果システムのスループットが増大する。

【００３１】図３〜図５では、例外割り付け１，２とし
て２つの荷積指令の動的再構成を示した。このような動
的再構成には様々な変形があり、一旦割り付け済みの荷
積指令に対して、他の最適台車が出現したことを検出し
て荷積指令を再割り付けするものであれば良い。そして
このようにすれば、荷積指令の割り付け効率が向上し、
有軌道台車システムのスループットが増大する。

【００３２】図６の1)はステーションＳnに荷積み要求
があり、これを先頭の空き台車Ｔmに割り付けた状態で
ある。ここで原則割り付けで想定していないのは、台車
Ｔmの後方に物品を搬送中の台車Ｔm+1の台車が存在する
ことである。さらに後方に空き台車Ｔm+2が存在すると
する。原則割り付けに従って台車ＴmをステーションＳn
で停止させて荷積みすると、その間後方の台車Ｔm+1が
ステーションＳnの上流側で停止することになる。そこ
でこのような場合、台車Ｔmに割り付けた荷積指令を後
方の台車Ｔm+2に移し、後方の台車Ｔm+2の空き台車のス
テータスを前方の台車Ｔmにスワッピングする。

【００３３】制御アルゴリズムを図７に示す。原則割り
付けで既に、ステーションＳnの荷積指令を前方の空き
台車Ｔmに割り付け済みである。ここで後方の台車Ｔm+2
が割り付けエリアＲn内に進入すると、エリア内に空き
台車が出現する。そして割り付け済みの台車Ｔmと空き
台車Ｔm+2との間に空でない台車Ｔm+1が存在すると、台
車Ｔm,Ｔm+2の間で空きと割り付け済みの状態のスワッ
ピングを行う。

【００３４】図８に、割り付けエリアの概念を廃止し、
かつ複数の荷積み要求がある場合、前方の台車を下流側
のステーションに割り当て、後方の台車を上流側のステ
ーションに割り当てるようにした比較例を示す。この例
では、割り付けエリアの概念が無いので、複数のステー
ションで荷積み要求が発生すると、同時に競合する荷積
み要求が発生することになる。この結果、どの台車に荷
積指令を割り付けるかという問題が生じる。

【００３５】図８の例では、図４の例外割り付け１との
比較のため、下流側のステーションの要求を前方の台車
に割り付け、上流側のステーションの要求を後方の台車
に割り付けるようにした。図８の1)では、ステーション
Ｓ4に荷積み要求があるので、先頭の空き台車Ｔ1に荷積
指令が割り付けられる。次いで下流側のステーションＳ
5に荷積み要求が発生したので、次の空き台車Ｔ2にステ
ーションＳ4の荷積指令を移し、先頭の空き台車Ｔ1には
ステーションＳ5の荷積指令を割り付ける。

【００３６】さらにここでステーションＳ3にも荷積指
令が発生すると、この指令を割り付ける空き台車が存在
しない。この結果、台車Ｔ1はステーションＳ5に割り付
けられ、台車Ｔ2はステーションＳ4に割り付けられ、各
台車は比較的遠距離のステーションに割り付けられるこ
とになる。そして台車が遠方のステーションに到着する
までの間、途中のステーションで荷積み要求が発生して
も対応できない。このため荷積みの実行までの台車の平
均走行距離が増し、スループットが減少する。

【００３７】これに対して実施例では、割り付けエリア
の概念を設けたので、遠距離にある台車に荷積指令を割
り付けることが無い。そして途中のステーションで荷積
み要求が発生せずに割り付けエリア内まで空き台車が到
着するのを待って、荷積指令を割り付ける。このため遠
方のステーションへ荷積みのために空き台車が周回する
という無駄を削除できる。また図４〜図６に示したよう
に、最適の空き台車に荷積指令を再割り付けでき、例え
ば前方の台車が荷積みを行っている間、後方の空き台車
が待機するという無駄を削除できる（図４）。さらに前
方に空き台車が存在するにもかかわらず、後方の空き台
車に荷積指令を割り付けるという無駄を削除でき（図
５）、前方の台車への荷積みのため物品搬送中の台車を
停止させるという無駄を除くことができる（図６）。

【００３８】実施例や変形例では荷積指令の最適化につ
いて３つの例を示したが、これらに限るものではなく、
最適台車の出現を検出し、割り付け済みの荷積指令を再
割り付けするものであれば良い。そして最適台車を判別
するためのルールとしては、例えば有軌道台車システム
のスループットを最大にする、あるいは荷積みまでの待
ち時間を最小にする、もしくは前方台車が荷積みのため
に停止することによる、後方の搬送中の台車の停止を除
く、等の適宜のルールを用いれば良い。そしてこれらの
ルールは、システムへの個別の設計要求に応じて決定す
れば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の有軌道台車システムを天井走行車に
適用した例を示す図

【図２】 実施例の有軌道台車システムを、有軌道地上
走行車に適用した例を示す図

【図３】 実施例の制御アルゴリズムを示すフローチャ
ート

【図４】 実施例の例外割り付け１での台車の状態変化
を示す図

【図５】 実施例の例外割り付け２での台車の状態変化
を示す図

【図６】 変形例での台車の状態変化を示す図

【図７】 変形例の制御アルゴリズムを示すフローチャ
ート

【図８】 従来例での台車の状態変化を示す図

【符号の説明】

２ 制御コンピュータ ４ 割り付け部 ６ ステーションの割り付け表 ８ 台車の割り付け表 １０ 割り付けエリア表 １２，１６ 軌道 １４ ターンテーブル Ｓ1〜Ｓ10 ステーション Ｔ1〜Ｔ6 台車 Ｒ1〜Ｒ10 割り付けエリア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のステーションを設けた軌道に沿っ
   て多数の台車を周回させ、台車にステーションからの荷
   積指令を制御部で割り付けるようにしたシステムにおい
   て、 ステーションから軌道上流側への所定エリア内の空き台
   車に荷積指令を割り付け、かつ他の最適台車の出現を検
   出して、前記の荷積指令を該最適台車に移すように、前
   記制御部を構成したことを特徴とする、有軌道台車シス
   テム。
2. 【請求項２】 ステーションＳn,Ｓn-1の双方の荷積指
   令と、上流側のステーションＳn-1の荷積指令を割り付
   けた台車Ｔmの存在と、台車Ｔmより上流側の空き台車Ｔ
   m+1の存在とを検出して、台車Ｔmを下流側のステーショ
   ンＳnの荷積指令に再割り付けし、かつステーションＳn
   -1の荷積指令を台車Ｔm+1に割り付けるように前記制御
   部を構成したことを特徴とする、請求項１の有軌道台車
   システム。
3. 【請求項３】 ステーションＳnの荷積指令を台車Ｔmに
   割り付けた後に、台車ＴmとステーションＳnとの間に空
   き台車が出現した場合、該荷積指令を前記空き台車へ再
   割り付けするように、前記制御部を構成したことを特徴
   とする、請求項１の有軌道台車システム。