JP2019127150A - 運転曲線作成装置および運転曲線作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】演算量を抑制しつつ最適な運転曲線を作成することが可能な運転曲線作成装置を提供する。
【解決手段】一実施形態によれば運転曲線作成装置は、ノード・エッジ作成部と、重み付き有向グラフ作成部と、運転曲線作成部と、階層探索制御部と、を備える。ノード・エッジ作成部は、車両の状態遷移に関する情報を用いて、運転経路における車両の状態を量子化ステップで離散化したノードと、ノード間の遷移コストに対応するエッジとを作成する。重み付き有向グラフ作成部は、ノードおよびエッジを組み合わせた重み付き有向グラフを作成する。運転曲線作成部は、重み付き有向グラフからエッジの重みの総和が最小となる運転曲線を探索する。階層探索制御部は、運転曲線作成部の探索結果に基づいて、量子化ステップのサイズを階層的に小さくしつつノードの離散化の範囲を制約する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、運転曲線作成装置および運転曲線作成方法に関する。

従来から列車等の車両の運転曲線を自動で作成する装置が知られている。このような装置は、例えば、運転経路を複数のノードで区切り、区間ごとに速度を変更した場合のエネルギーを求める。そして、エネルギーの総和が最小となるように各区間の速度を選択することによって、省エネルギーな運転曲線の作成を図っている。

特開２０１６−２１５８４４号公報 特開２０１６−０００５７３号公報

運転曲線を作成する場合、ノード間のステップが小さいと演算量が多くなる。反対に、上記ステップが大きいと演算量は低減するものの運転曲線の最適化が困難になる。

そこで、本実施形態は、演算量を抑制しつつ最適な運転曲線を作成することが可能な運転曲線作成装置および運転曲線作成方法を提供することを目的とする。

一実施形態に係る運転曲線作成装置は、ノード・エッジ作成部と、重み付き有向グラフ作成部と、運転曲線作成部と、階層探索制御部と、を備える。ノード・エッジ作成部は、車両の状態遷移に関する情報を用いて、運転経路における車両の状態を量子化ステップで離散化したノードと、ノード間の遷移コストに対応するエッジとを作成する。重み付き有向グラフ作成部は、ノードおよびエッジを組み合わせた重み付き有向グラフを作成する。運転曲線作成部は、重み付き有向グラフからエッジの重みの総和が最小となる運転曲線を探索する。階層探索制御部は、運転曲線作成部の探索結果に基づいて、量子化ステップのサイズを階層的に小さくしつつノードの離散化の範囲を制約する。

第１実施形態に係る運転曲線作成装置の構成を示すブロック図である。 状態遷移情報の一例を示す模式図である。 ノードおよびエッジの一例を示す模式図である。 ノードの離散化を説明するための模式図である。 重み付き有向きグラフの一例を示す図である。 １階層目の階層探索の一例を示す図である。 ２階層目の階層探索の一例を示す図である。 ノードが途切れて先に進むことができない状態を説明するための模式図である。 図８に示す状態を解消する方法を説明するための模式図である。 第１実施形態に係る運転曲線作成方法のフローチャートである。 第２実施形態に係る運転曲線作成装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態の重み付き有向グラフの一例を示す図である。 速度制約が発生した場合の運転曲線の一例を示す図である。 第２実施形態に係る運転曲線作成方法のフローチャートである。 第３実施形態に係る運転曲線作成装置の構成を示すブロック図である。 第３実施形態の運転曲線の一例を示す図である。 第３実施形態の運転曲線の属性情報の一例を示す図である。 第３実施形態の運転曲線のクラスタリング結果の一例を示す図である。 第３実施形態の運転曲線の分析結果の一例を示す図である。 第３実施形態に係る運転曲線作成方法のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る運転曲線作成装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る運転曲線作成装置１は、ノード・エッジ作成部１１と、重み付き有向グラフ作成部１２と、運転曲線作成部１３と、階層探索制御部１４と、を備える。以下、各部の構成について説明する。

（ノード・エッジ作成部）
ノード・エッジ作成部１１は、第１データベース１０１から車両の状態遷移情報を読み出す。この車両には、列車や電気自動車などが含まれる。ここで、図２を参照して状態遷移情報について説明する。

図２は、状態遷移情報の一例を示す模式図である。図２に示すように、状態遷移情報とは、車両２００がある状態から次の状態へ遷移した際の情報である。車両２００が列車である場合、例えば、出発駅から到着駅まで移動する際の情報が状態遷移情報に該当する。また、車両２００が自動車である場合、例えば、自動車専用道路や高速道路等におけるサービスエリア間を移動する際の情報が状態遷移情報に該当する。

車両２００の状態は、位置、速度、加速度や時刻などで規定することができる。本実施形態では、状態遷移情報は、移動前の状態、移動後の状態、および移動に伴うコスト換言するとエネルギーの３つの情報を含む。ノード・エッジ作成部１１は、これらの情報だけでなく、車両２００の状態遷移に関する情報として路線情報および設定情報も第１データベース１０１から読み出してもよい。路線情報は、例えば、路線の勾配、曲率、距離等を含む。設定情報は、例えば、目標走行時間等を含む。

ノード・エッジ作成部１１は、第１データベース１０１から読み出した種々の情報に基づいて、ノードおよびエッジを作成する。ここで、図３を参照してノードおよびエッジを説明する。

図３は、ノードおよびエッジの一例を示す模式図である。図３において、ノードＡは遷移前の状態を示し、ノードＢは遷移後の状態を示す。エッジは、ノードＡからノードＢまでの遷移コスト、すなわちエネルギーを示す。このエネルギーの値がエッジの重みとなる。ノード・エッジ作成部１１は、ノードとエッジを作成する際に、ノードを離散化する。ここで、図４を参照してノードの離散化について説明する。

図４は、ノードの離散化を説明するための模式図である。ノードの離散化とは、量子化ステップのサイズでノードを離散化することである。図４では、速度と位置をそれぞれの量子化ステップで離散化することを示している。例えば、速度の量子化ステップＶＳは１ｋｍ／ｈであり、位置の量子化ステップＰＳは１ｍである。この量子化ステップの値は、階層探索制御部１４からノード・エッジ作成部１１に入力される。

（重み付き有向グラフ作成部）
重み付き有向グラフ作成部１２は、ノード・エッジ作成部１１で作成されたノードとエッジを組み合わせることにより重み付き有向きグラフを作成する。

図５は、重み付き有向きグラフの一例を示す図である。図５では、出発地点から到着地点までの経路が複数のノードによって離散化（区分け）されている。また、ノード間の移動速度を変更した場合のエネルギーが、エッジの重みとして表示されている。

（運転曲線作成部）
運転曲線作成部１３は、重み付き有向グラフ作成部１２で作成された重み付き有向きグラフにおいて、出発地点と到着地点との間でエッジの重みの総和が最小となる運転を抽出するため、最短路問題を解く。この経路が運転曲線に相当する。

（階層探索制御部）
階層探索制御部１４は、運転曲線作成部１３が運転曲線を作成する際の演算量を削減するために、上記重み付き有向きグラフに対する階層探索を制御する。

階層探索とは、運転曲線作成部１３の探索結果に基づいて、ノードの量子化ステップのサイズを階層的に小さくしていくことである。量子化ステップのサイズを小さくすると、ノード数が増加するので演算量の増加が懸念される。

そこで、本実施形態では、階層探索制御部１４は、運転曲線作成部１３で直前に選択された基本運転曲線の近傍ノードだけを離散化の有効範囲と制約する。そのため、ノード数の増加が抑制される。階層探索制御部１４は、成約したノードの有効範囲を、ノード制約情報としてノード・エッジ作成部１１へ出力する。

ここで、図６および図７を参照して、２階層の階層探索の一例について説明する。図６は、１階層目の階層探索の一例を示す図である。また、図７は、２階層目の階層探索の一例を示す図である。

図６に示す１階層目の探索では、階層探索制御部１４はノードの量子化ステップのサイズ（幅）を大きく設定する。その結果、運転曲線作成部１３は、少数のノードで作成された重み付き有向グラフに基づいて基本運転曲線を作成する。

続いて、図７に示す２階層目の探索では、階層探索制御部１４は基本運転曲線のノードの比較的近傍の周辺のノードのみをノード制約情報として出力する。その結果、運転曲線作成部１３は、最適なノードの範囲で作成された重み付き有向グラフで運転曲線を作成する。

上記のように運転曲線が作成されるたびに、階層探索制御部１４は、各階層の運転曲線を基本運転曲線として階層探索制御部１４へ出力する。その後、運転曲線の階層が最終層に達すると、階層探索制御部１４は、最終層の運転曲線を表示装置１１１（図１参照）へ出力する。

階層探索制御部１４は、運転曲線の階層が最終層に達するまで、量子化ステップのサイズおよびノード制約情報をノード・エッジ作成部１１へ出力する。このとき、量子化ステップのサイズは、探索のたびに小さくなるので、階層探索制御部１４は、現在の階層を記憶し、記憶した階層に応じて量子化ステップのサイズをノード・エッジ作成部１１へ出力する。

量子化ステップのサイズは、予め設定した固定値で一律に小さくなってもよいし、直前の運転曲線に応じて動的に小さくなってもよい。例えば、階層探索制御部１４は、量子化ステップを、高速区間で細かく設定し、低速区間で粗く設定する。

ノード・エッジ作成部１１は、第１データベース１０１から読み込んだ全ての状態遷移情報を使用するのではなく、階層探索制御部１４から指定された有効な量子化ステップに基づいてノードを出力する。例えば、位置１０ｍでは、速度が１０〜３０ｋｍ／ｈが有効である場合、ノード・エッジ作成部１１は、位置１０ｍで１０ｋｍ／ｈより小さい速度のノード、および３０ｋｍ／ｈより大きい速度のノードを出力しない。このようにノード・エッジ作成部１１は、ノード制約情報として階層探索制御部１４から入力された情報に基づいて有効なノードのみを抽出し、ノード情報およびエッジ情報として重み付き有向グラフ作成部１２に出力する。

上述した階層探索では、量子化ステップのサイズが大きくなると、図８に示すように、例えば１秒後の時刻でもノードが同じ状態に留まり続ける場合がある。この場合、ノードが途切れて先に進むことができない状態が生じる。その結果、到着地点に到達する運転曲線が一つもないという事象も起こり得る。

そこで、上記事象を回避するために、ノード・エッジ作成部１１は、図９に示すように、ノードの途切れ状態が解消するまで、車両の状態遷移を連結する。例えば、１秒後の時刻でもノードが同じ状態に留まる場合、ノード・エッジ作成部１１は、さらに１秒後（すなわち２秒後）の時刻の状態遷移を連結してノードとエッジを作成する。このとき、ノード間の時間は１秒に固定するのではなく、可変にしてもよい。例えば、ノード・エッジ作成部１１は、ノードの途切れ状態が解消するまで、０．５秒、０．６秒のようにノード間の時間を段階的に延ばしてもよい。

以下、図１０を参照して第１実施形態に係る運転曲線作成方法について説明する。まず、ノード・エッジ作成部１１が、運転曲線を作成する対象区間に関する車両の状態遷移情報、路線情報、および設定情報を第１データベース１０１から読み出す（ステップＳ１０）。

次に、階層探索制御部１４が、量子化ステップを決定する（ステップＳ１１）。階層探索制御部１４は、自ら記憶している現在の階層に基づいて、次の階層に対応する量子化ステップを決定する。続いて、階層探索制御部１４は、基本運転曲線のノードの周辺近傍のノードを有効とするノード制約情報を作成してノード・エッジ作成部１１に出力する（ステップＳ１２）。

ノード・エッジ作成部１１は、量子化ステップおよびノード制約情報に基づいて、離散化したノードおよびエッジを作成する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３では、ノード・エッジ作成部１１は、階層探索制御部１４で指定された量子化ステップのサイズでノードを離散化する。また、ノード・エッジ作成部１１は、階層探索制御部１４で作成されたノード制約情報に基づいて、有効なノードのみを含むノードとエッジを作成する。

次に、重み付き有向グラフ作成部１２が、ノード・エッジ作成部１１で作成されたノードとエッジに基づいて重み付き有向グラフを作成する（ステップＳ１４）。次に、運転曲線作成部１３が、重み付き有向グラフ作成部１２で作成された重み付き有向きグラフを用いて、運転曲線を作成する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５では、運転曲線作成部１３は、エッジの重みの総和が最小となる運転曲線を作成する。

その後、運転曲線作成部１３は、上記ステップＳ１５で作成した運転曲線の階層が最終層であるか否かを確認する（ステップＳ１６）。現在の階層が最終層である場合、運転曲線作成部１３は運転曲線を表示装置１１１へ出力する（ステップＳ１７）。一方、現在の階層が最終層でない場合、運転曲線作成部１３は運転曲線を階層探索制御部１４へ出力し、その後、上述したステップＳ１１〜ステップＳ１６の動作が繰り返される。

以上説明した本実施形態によれば、量子化ステップのサイズを段階的に小さくしながらノードを離散化し、かつ、ノードを離散化する範囲を直前の運転曲線の近傍に制限している。よって、演算量を抑制しつつ最適な運転曲線を作成することが可能となる。

また、本実施形態では、各階層におけるノードの離散化の範囲が、直前の階層でエッジの重みの総和が最小となる運転曲線の周辺に設定される。この運転曲線の周辺範囲は、遷移コストが低い解を含んでいる可能性が高い。そのため、この周辺範囲で重み付き有向グラフを作成することによって、遷移コストが低い運転曲線を作成することに対して、多峰性の解を求めることができる。

（第２実施形態）

図１１は、第２実施形態に係る運転曲線作成装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、重み付き有向グラフ作成部１２および運転曲線作成部１３の動作内容が第１実施形態と異なる。

図１２は、本実施形態の重み付き有向グラフの一例を示す図である。本実施形態では、重み付き有向グラフ作成部１２は、車両の進行方向で重み付き有向グラフを作成することに加えて、逆行方向の重み付き有向グラフも作成する。この逆行方向の重み付き有向グラフでは、エッジの方向が進行方向と逆になっているだけであり、エッジの重みは変更しない。重み付き有向グラフ作成部１２は、上記２種類の重み付き有向グラフを運転曲線作成部１３へ出力する。

運転曲線作成部１３は、進行方向のノードの重みを最小化する運転曲線路を探索する。探索結果は、第２データベース１０２に記録される。さらに、運転曲線作成部１３は、逆行方向のノードの重みを最小化する運転曲線も探索する。この探索結果も第２データベース１０２に記録される。

図１３は、速度制約が発生した場合の運転曲線の一例を示す図である。例えば、経路の一箇所で速度の制約等が発生した場合、出発地点から制約箇所のノードまでの最適な運転曲線と、到着地点から当該ノードまでの最適な運転曲線とは、既に第２データベース１０２に記録されている。そのため、これら２つの運転曲線をつなぎ合わせることによって、所望の運転曲線を作成することが可能となる。

また、途中の一箇所で車両が停止した場合、装置外部に設けられた再計算判定部１０３が、再計算指示として制約情報を運転曲線作成部１３へ出力する。この制約情報として、例えば車両が停止した位置等が挙げられる。制約情報は、再計算判定部１０３で自動的に検出されてもよいし、運転士が再計算判定部１０３に入力してもよい。

以下、図１４を参照して第２実施形態に係る運転曲線作成方法について説明する。まず、上述した第１実施形態のステップＳ１０〜ステップＳ１３と同様のステップＳ２０〜ステップＳ２３の動作が順次に行われる。

次に、重み付き有向グラフ作成部１２が、進行方向および逆方向の重み付き有向グラフである２種類の重み付き有向グラフを作成する（ステップＳ２４）。続いて、重み付き有向グラフ作成部１２は、作成した重み付き有向グラフを運転曲線作成部１３に出力する。

次に、上述した第１実施形態のステップＳ１５、Ｓ１６と同様のステップＳ２５、Ｓ２６の動作が順次に行われる。ただし、ステップＳ２５では、運転曲線作成部１３が、進行方向および逆行方向の運転曲線を第２データベース１０２へ探索結果として記録する。

ステップＳ２６において、運転曲線の階層が最終層である場合、運転曲線作成部１３は、出発地点から到着地点までのノードの重みを最小化する運転曲線を作成する。続いて、運転曲線作成部１３は、上記運転曲線を第２データベース１０２へ記録するとともに、表示装置１１１へ出力する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２７の後、制約情報が再計算判定部１０３から運転曲線作成部１３に入力されると（ステップＳ２８）、運転曲線作成部１３は、制約情報の条件を満たすような運転曲線を再作成する（ステップＳ２９）。ステップＳ２９では、運転曲線作成部１３は、第２データベース１０２に記録された探索結果から所望の運転曲線をつなぎ合わせる、または到着地点から対象ノードまでの最適な運転曲線を読み出すなどの処理を行う。すなわち、運転曲線作成部１３は、再探索することなく運転曲線を再作成する。

以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、階層探索によりノードの離散化が段階的に細かくなり、かつ、ノードを離散化する範囲が制限されている。そのため、演算量を抑制しつつ最適な運転曲線を作成することが可能となる。

また、本実施形態では、出発地点および到着地点の各々から運転曲線を作成して記録している。そのため、経路の途中で速度の制約が生じても、運転曲線の再度の探索が不要になる。よって、運転曲線を作成するための演算処理の負荷を軽減することが可能となる。

（第３実施形態）
図１５は、第３実施形態に係る運転曲線作成装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、運転曲線作成部１３の動作内容が第１実施形態と異なる。また、本実施形態に係る運転曲線作成装置３は、分析部１５を新たに備える。

図１６は、第３実施形態の運転曲線の一例を示す図である。図１６に示すように、運転曲線作成部１３は、エネルギーの総和が小さい順にｋ本の運転曲線を生成する。これらの運転曲線の作成には、Ｙｅｎのアルゴリズム等を使用してもよいし、Ｇａｔｅｗａｙ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈの方法等を用いてもよい。

運転曲線作成部１３は、生成した各運転曲線、各運転曲線のエッジの重みの総和などの属性情報、路線情報、および設定情報などをワンセットにして第２データベース１０２へ記録する。運転曲線の作成数は、外部から運転曲線作成部１３に作成数指定値として入力される。

分析部１５は、第２データベース１０２に記録された各運転曲線などの種々の情報を読み出し、各種情報を用いて運転曲線を分析する。例えば、分析部１５は、運転曲線のクラスタリングを行い、クラスタリング結果を用いて決定木分析を行う。分析結果は表示装置に１１１に表示される。これにより、ユーザは運転方法に関する知見を得ることができる。

運転曲線のクラスタリングにおいて、運転曲線間の距離には、ユークリッド距離、マンハッタン距離、マハラノビス距離、およびＤＴＷ（Dynamic Time Warping）等の少なくとも一つの距離を適用することができる。

図１７は、運転曲線の属性情報の一例を示す図である。図１７に示す属性情報では、最高速度、平均速度、ノッチ切替数が、各運転曲線に対応付けて示されている。分析部１５は、運転曲線間の距離や、図１７に示す属性情報を組み合わせてクラスタリングを行う。

その結果、図１８に示すように種々のクラスタリング結果が表示装置１１１に表示される。クラスタリング結果は、例えば、どの距離を適用したかによって異なる。したがって、上述したユークリッド距離等の種類数と同数のクラスタリング結果を得ることができる。

分析部１５は、上記クラスタリング結果に基づいて、属性情報を用いて、決定木分析等を行う。その結果、例えば、図１９に示すように分析結果が表示装置１１１に表示される。表示装置１１１は、図１９の左側に示すように決定木の形式でグラフィカルに表示してもよいし、右側に示すように文章形式または複数の知見を並べた表形式で表示してもよい。

以下、図２０を参照して第３実施形態に係る運転曲線作成方法について説明する。まず、上述した第１実施形態のステップＳ１０〜ステップＳ１４と同様のステップＳ３０〜ステップＳ３４の動作が順次に行われる。

ステップＳ３４で重み付き有向グラフ作成部１２が重み付き有向グラフを作成した後、運転曲線作成部１３は、今回作成する運転曲線の階層が最終層であるか否か確認する（ステップＳ３５）。階層が最終層でない場合、運転曲線作成部１３は、今回の階層においてエッジの重みの総和が最小となる運転曲線、すなわち基本運転曲線を作成する（ステップＳ３６）。

階層が最終層である場合、運転曲線作成部１３は、エッジの重みの総和が最小となるものから順にｋ本の運転曲線を作成する（ステップＳ３７）。作成された運転曲線は、その運転曲線の属性値（乗車率、回生率路線情報など）とともに、第２データベース１０２へ記録される。

その後、分析部１５が、第２データベース１０２から運転曲線と属性値を読み出して運転曲線を分析する（ステップＳ３８）。分析結果は、表示装置１１１へ表示される。

以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、階層探索によりノードの離散化が段階的に細かくなり、かつ、ノードを離散化する範囲が制限されている。そのため、演算量を抑制しつつ最適な運転曲線を作成することが可能となる。

また、本実施形態では、量子化ステップの階層が最終層になったときに運転曲線作成部１３が、エネルギーの総和の小さい順に所定数の運転曲線を作成する。続いて、分析部１５がこれらの運転曲線を分析する。これにより、車両の運転方法について種々の知見を得ることが可能となる。

以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１，２，３ 運転曲線作成装置、１１ ノード・エッジ作成部、１２ 重み付き有向グラフ作成部、１３ 運転曲線作成部、１４ 階層探索制御部、１５ 分析部

Claims (16)

1. 車両の状態遷移に関する情報を用いて、運転経路における前記車両の状態を量子化ステップで離散化したノードと、前記ノード間の遷移コストに対応するエッジとを作成するノード・エッジ作成部と、
   前記ノードおよび前記エッジを組み合わせた重み付き有向グラフを作成する重み付き有向グラフ作成部と、
   前記重み付き有向グラフから前記エッジの重みの総和が最小となる運転曲線を探索する運転曲線作成部と、
   前記運転曲線作成部の探索結果に基づいて、前記量子化ステップのサイズを階層的に小さくしつつ前記ノードの離散化の範囲を制約する階層探索制御部と、
   を備える運転曲線作成装置。
2. 前記階層探索制御部は、前記量子化ステップの階層が最終層になるまで前記量子化ステップおよび前記ノードの離散化の範囲を前記ノード・エッジ作成部へ出力する、請求項１に記載の運転曲線作成装置。
3. 前記階層探索制御部は、予め設定した固定値で前記量子化ステップのサイズを一律に小さくする、請求項１または２に記載の運転曲線作成装置。
4. 前記階層探索制御部は、前記量子化ステップのサイズを直前に作成された前記運転曲線に応じて動的に小さくする、請求項１または２に記載の運転曲線作成装置。
5. 階層探索制御部は、前記ノードの離散化の範囲を、直前に作成された前記運転曲線のノードの周辺のノードに制約する、請求項１から４のいずれかに記載の運転曲線作成装置。
6. 前記ノード・エッジ作成部は、前記ノードが離散化により途切れないように前記車両の状態遷移を連結して前記ノードと前記エッジを作成する、請求項１から５のいずれかに記載の運転曲線作成装置。
7. 前記ノード・エッジ作成部は、前記ノードの途切れ状態が解消するまで前記ノード間の時間を固定して前記状態遷移を連結する、請求項６に記載の運転曲線作成装置。
8. 前記ノード・エッジ作成部は、前記ノードの途切れ状態が解消するまで前記ノード間の時間を段階的に延ばして前記状態遷移を連結する、請求項６に記載の運転曲線作成装置。
9. 前記重み付き有向グラフ作成部は、前記車両の進行方向および逆行方向の重み付き有向グラフを作成し、
   前記運転曲線作成部は、前記進行方向および前記逆行方向のそれぞれの重み付き有向グラフから前記総和が最小となる運転曲線を探索し、探索結果をデータベースへ記録し、前記車両の状態を制約する制約情報が入力された場合、前記制約情報に応じて、前記データベースから読み出した前記探索結果に基づいて前記運転曲線を作成する、請求項１から８のいずれかに記載の運転曲線作成装置。
10. 前記制約情報は、前記運転経路の一箇所における前記車両の速度に関する制約を示す、請求項９に記載の運転曲線作成装置。
11. 前記運転曲線作成部は、前記制約情報が入力された場合、前記運転経路の出発地点から前記一箇所までの前記進行方向の前記重み付き有向グラフと、前記運転経路の到着地点から前記一箇所までの前記逆行方向の前記重み付き有向グラフとを連結することによって、前記運転曲線を生成する、請求項１０に記載の運転曲線作成装置。
12. 前記運転曲線作成部は、前記量子化ステップの階層が最終層になったときに前記総和が小さい順に所定数の運転曲線を作成し、
    前記所定数の運転曲線を分析する分析部をさらに備える、請求項１から１１のいずれかに運転曲線作成装置。
13. 前記分析部は、前記所定数の運転曲線間の距離と、前記所定数の運転曲線の属性情報とを用いてクラスタリングを行う、請求項１２に記載の運転曲線作成装置。
14. 前記運転曲線間の距離が、ユークリッド距離、マンハッタン距離、マハラノビス距離、およびＤＴＷ距離の少なくとも一つである、請求項１３に記載の運転曲線作成装置。
15. 分析部１５は、前記運転曲線のクラスタリング結果を用いて決定木分析を行う、請求項１３または１４に記載の運転曲線作成装置。
16. 車両の状態遷移に関する情報を用いて、運転経路における前記車両の状態を量子化ステップで離散化したノードと、前記ノード間の遷移コストに対応するエッジとを作成し、
    前記ノードおよび前記エッジを組み合わせた重み付き有向グラフを作成し、
    前記重み付き有向グラフから前記エッジの重みの総和が最小となる運転曲線を探索し、
    前記運転曲線の探索結果に基づいて、前記量子化ステップのサイズを階層的に小さくしつつ前記ノードの離散化の範囲を制約する、
    運転曲線作成方法。

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