车辆基地场内调车计划作成装置、方法和程序.pdf

提供一种不依赖于车辆基地的布局结构和编组数而能够高效率地作成场内调车计划的车辆基地场内调车计划作成装置。车辆基地布局网络作成装置0111用编号线路和行进线路定义信息作成车辆基地布局信息；调车序列初始化装置0112对每个编组根据车辆基地布局网络把从作业内容和作业间的编号线路经由顺序将调车作业图编成组的元数据即调车序列初始化；调车作业图选择和时刻决定装置0113从调车序列中选择调车作业图并作成对计划对象的全部编组一总进行决定执行时刻的处理的场内调车计划的暂定解；调车序列变更装置0114用车辆基地布局网络变更调车序列，以便消除包含在所得到的暂定解内的编号线路·行进线路的争道。

1.  一种车辆基地场内调车计划作成装置，作成从车辆的编组进入车辆基地到结束规定的作业后驶出为止的编组的场内调车计划，其特征在于设置有：
用编号线路信息和行进线路定义信息作成由表示所述车辆基地的编号线路的节点和表示所述编号线路间的行进线路的有向道岔规定的车辆基地布局网络并存储在存储器内的第一作成装置、
对每个编组根据所述存储器上的所述车辆基地布局网络将表示从所述车辆编组进入所述车辆基地到结束所述规定的作业后驶出为止可使用的编号线路在线的系列的调车序列初始化并存储在所述存储器内的初始化装置、
第二作成装置，该装置首先从所述存储器上的所述调车序列中选择表示从所述车辆编组进入所述车辆基地到结束所述规定的作业后驶出为止的一连串编号线路在线的调车作业图，同时决定所述调车作业图的编号线路在线的执行时刻，然后作成所述场内调车计划的暂定解，并存储在所述存储器内、
为消除包含在所述存储器上的所述场内调车计划的暂定解内的编号线路与行进线路的争道而用所述车辆基地布局网络变更所述调车序列并作成所述场内调车计划的变更装置；
所述编号线路在线包含在每一所述规定的作业中可用于所述规定作业的作业在线和在作业编号线路间的每一经由中可用于在所述作业编号线路间移动的经由在线。

2.  根据权利要求1记载的车辆基地场内调车计划作成装置，其特征在于所述场内调车计划的暂定解是使所述编号线路与行进线路的争道最小化的解。

3.  根据权利要求1记载的车辆基地场内调车计划作成装置，其特征在于所述初始化装置能够全部实施所述编组的所述规定作业，而且作成在所述车辆基地的布局结构下所述作业在线间的所述经由在线的使用次数为最小的调车序列。

4.  根据权利要求1记载的车辆基地场内调车计划作成装置，其特征在于所述第二作成装置作成把编号线路间的行进线路移动追加到所述调车序列中的扩展序列，再把所述编号线路和行进线路作为资源，对包含在所述扩展调车序列内的编号线路在线和行进线路移动，作成数理模型，该数理模型将分配给编号线路在线和行进线路移动的资源和所述资源的执行时刻作为决定变量、把场内调车的物理条件和运用条件作为制约条件、把不考虑时间的竞争而可以不受限制地使用的特别的资源作为缓冲资源、把使所述缓冲资源的使用达最小限度作为目的函数。

5.  根据权利要求4记载的车辆基地场内调车计划作成装置，其特征在于使用制约逻辑编程计算所述数理模型的最佳解。

6.  根据权利要求1记载的车辆基地场内调车计划作成装置，其特征在于所述变更装置从发生争道的编组中选择一个至多个编组，在所述车辆基地的布局结构下对所述编组的调车序列变更关联争道的经由在线的部分系列。

7.  一种用计算机进行的车辆基地场内调车计划作成方法，作成从车辆的编组进入车辆基地到结束规定的作业后驶出为止的编组的场内调车计划，其特征在于包含如下步骤：
(1)所述计算机的处理装置用编号线路信息和行进线路定义信息作成由表示所述车辆基地的编号线路的节点和表示所述编号线路间的行进线路的有向道岔规定的车辆基地布局网络并存储在所述计算机的存储器内；
(2)所述处理装置对每个编组根据所述存储器上的所述车辆基地布局网络将表示从所述车辆编组进入所述车辆基地到结束所述规定的作业后驶出为止可使用的编号线路在线的系列的调车序列初始化并存储在所述存储器内；
(3)所述处理装置首先从所述存储器上的所述调车序列中选择表示从所述车辆编组进入所述车辆基地到结束所述规定的作业后驶出为止的一连串编号线路在线的调车作业图，同时决定所述调车作业图的编号线路在线的执行时刻，然后作成所述场内调车计划的暂定解，并存储在所述存储器内；
(4)所述处理装置用所述车辆基地布局网络变更所述调车序列并作成所述场内调车计划，以消除包含在所述存储器上的所述场内调车计划的暂定解内的编号线路与行进线路的争道；
所述编号线路在线包含在每一所述规定的作业中可用于所述规定作业的作业在线和在作业编号线路间的每一经由中可用于在所述作业编号线路间移动的经由在线。

8.  根据权利要求7记载的车辆基地场内调车计划作成方法，其特征在于：
所述处理装置从未作成计划的编组群中选择一个编组并追加到计划作成对象的编组群内，再固定已经作成计划的编组群的计划，然后作成所述场内调车计划；
在得到不包含所述编号线路与行进线路的争道的情况下，所述处理装置把计划作成对象的编组群的全部编组转移到已经作成计划的编组群内，直到作成全部编组的计划为止，作成所述场内调车计划；
在得到包含有所述编号线路与行进线路的争道的解且计划作成对象的编组数低于限定值的情况下，所述处理装置从已经作成计划的编组群中选择一个编组并删除该编组的计划，再把该编组追加到计划作成对象的编组群内，然后作成所述场内调车计划；
在得到包含有所述编号线路与行进线路的争道的解且计划作成对象的编组数与限定值相等的情况下，所述处理装置只在未到达终止条件的情况下解除计划作成对象的编组群，然后作成所述场内调车计划。

9.  一种程序，用于使计算机实现作成从车辆的编组进入车辆基地到结束规定的作业后驶出为止的编组的场内调车计划的功能，其特征在于，使所述计算机实现：
使用编号线路信息和行进线路定义信息作成由表示所述车辆基地的编号线路的节点和表示所述编号线路间的行进线路的有向道岔规定的车辆基地布局网络并存储在存储器内的功能；
对每个编组根据所述存储器上的所述车辆基地布局网络将表示从所述编组进入所述车辆基地到结束所述规定的作业后驶出为止可使用的编号线路在线的系列的调车序列初始化并存储在所述存储器内的功能；
从所述存储器上的所述调车序列中选择表示从所述编组进入所述车辆基地到结束所述规定的作业后驶出为止的一连串编号线路在线的调车作业图，同时决定所述调车作业图的编号线路在线的执行时刻，作成所述场内调车计划的暂定解，并存储在所述存储器内的功能；
使用所述车辆基地布局网络变更所述调车序列并作成所述场内调车计划，以消除包含在所述存储器上的所述场内调车计划的暂定解内的编号线路与行进线路的争道的功能；
所述编号线路在线包含在每一所述规定的作业中可用于所述规定作业的作业在线和在作业编号线路间的每一经由中可用于在所述作业编号线路间移动的经由在线。

10.  一种车辆基地场内调车计划作成装置，作成从车辆的编组进入车辆基地到结束规定的作业后驶出为止的车辆编组的场内调车计划，其特征在于设置有：
输出装置，用于以场内运行图形式向显示装置输出场内调车计划数据，
修正装置，接受使用计划承担者的输入装置对于向所述显示装置输出的所述场内运行图进行的修正操作的结果，根据所述修正操作的结果修正所述场内调车计划数据，
检测装置，用于检测在所述场内调车计划数据中包含的条件违反，
生成装置，接受使用所述计划承担者的所述输入装置对于向所述显示装置输出的所述场内运行图进行的设定操作的结果，根据所述设定操作的结果生成包含所述计划承担者在所述场内调车计划数据中打算修正的地方和修正内容的用户意图数据，把所述用户意图数据存储在存储装置中，或者更新所述存储装置内的所述用户意图数据，
再作成装置，反映在所述用户意图数据中包含的修正内容、作成消除了所述条件违反的所述场内调车计划数据。

11.  根据权利要求10记载的车辆基地场内调车计划作成装置，其特征在于，
所述修正装置作为由所述计划承担者进行的修正操作，接受所述场内运行图上的车辆编组的在线显示部分的指定、对于所述在线显示部分的使用编号线路、开始时刻、终止时刻、时间段中任何一个的变更。

12.  根据权利要求10记载的车辆基地场内调车计划作成装置，其特征在于，
所述生成装置作为由所述计划承担者进行的设定操作，接受所述场内运行图上的车辆编组的在线显示部分的指定、所述在线显示部分的属性值的固定、属性值的候补的指定、和其他在线显示部分的属性值的关系的指定中的任何一个。

13.  根据权利要求10记载的车辆基地场内调车计划作成装置，其特征在于，
所述生成装置作为所述计划承担者的修正操作接受时刻范围数据，对于在所述时刻范围数据中包含执行时间段全体的在线显示部分生成固定全部属性值的所述用户意图数据，对于在所述时刻范围数据中包含执行时间段一部分的在线显示部分生成固定该一部分的属性值的所述用户意图数据，

14.  根据权利要求10记载的车辆基地场内调车计划作成装置，其特征在于，
所述再作成装置从所述用户意图数据生成使用数学式或者逻辑式表示的制约式数据。

15.  根据权利要求10记载的车辆基地场内调车计划作成装置，其特征在于，
所述再作成装置把在初始状态下产生所述违反条件的车辆的编组作为再计划的对象，在不能消除所述条件违反的场合把其他车辆的编组作为分阶段再计划的对象。

16.  一种用计算机进行的车辆基地场内调车计划作成方法，作成从车辆的编组进入车辆基地到结束规定的作业后驶出为止的车辆编组的场内调车计划，其特征在于包含如下步骤：
(1)所述计算机的处理装置以场内运行图形式向显示装置输出场内调车计划数据，
(2)所述处理装置接受使用计划承担者的输入装置对于向所述显示装置输出的所述场内运行图进行的修正操作的结果，根据所述修正操作的结果修正所述场内调车计划数据，
(3)所述处理装置检测在所述场内调车计划数据中包含的条件违反，
(4)所述处理装置，接受使用所述计划承担者的所述输入装置对于向所述显示装置输出的所述场内运行图进行的设定操作的结果，根据所述设定操作的结果生成包含所述计划承担者在所述场内调车计划数据中打算修正的地方和修正内容的用户意图数据，把所述用户意图数据存储在存储装置中，或者更新所述存储装置内的所述用户意图数据，
(5)所述处理装置，反映在所述用户意图数据中包含的修正内容、作成消除了所述条件违反的所述场内调车计划数据。

17.  根据权利要求16记载的车辆基地场内调车计划作成方法，其特征在于：
在所述计划承担者通过手工作业继续进行修正的场合，执行上述步骤(2)，在所述计划承担者通过自动再作成进行修正的场合，执行上述步骤(3)，

18.  一种程序，用于使计算机实现作成从车辆编组进入车辆基地到结束规定的作业后驶出为止的车辆编组的场内调车计划的功能，其特征在于，使所述计算机实现：
以场内运行图形式向显示装置输出场内调车计划数据的输出功能，
接受使用计划承担者的输入装置对于向所述显示装置输出的所述场内运行图进行的修正操作的结果，根据所述修正操作的结果修正所述场内调车计划数据的修正功能，
检测在所述场内调车计划数据中包含的条件违反的检测功能，
接受使用所述计划承担者的所述输入装置对于向所述显示装置输出的所述场内运行图进行的设定操作的结果，根据所述设定操作的结果生成包含所述计划承担者在所述场内调车计划数据中打算修正的地方和修正内容的用户意图数据，把所述用户意图数据存储在存储装置中，或者更新所述存储装置内的所述用户意图数据的生成功能，
反映在所述用户意图数据中包含的修正内容、作成消除了所述条件违反的所述场内调车计划数据的再作成功能。

车辆基地场内调车计划作成装置、方法和程序
技术领域
本发明涉及用计算机作成铁路车辆基地内的车辆的调车计划的装置和方法，特别是涉及不依赖于车辆基地的布局结构和编组数而能高效率地作成场内调车计划的计划作成装置。
背景技术
作为现有技术，专利文献1中记载的调车计划作成装置设置有作业计划决定装置和调车次序(スジ)决定装置；作业计划决定装置保持车辆基地结构信息和营业干线运行图(グイヤ)信息，并按照由营业干线运行图决定的进场·出场时刻和预定的作业规程对各编组决定由进行作业的作业编号线路和作业开始时刻·结束时刻构成的作业计划；调车次序决定装置按照上述进场·出场时刻和预定的调车规程决定由相应编组的进场编号线路、出场编号线路、从上述进场编号线路换向上述作业编号线路的第一换线开始·结束时刻和从上述作业编号线路向上述出场编号线路的第二换线开始·结束时刻构成的调车次序。
作为作成车辆编组的场内调车计划的现有技术，例如在非专利文献1中记载有以车辆编组从进入车辆基地到出场作为计划单位，把场内的车辆编组的调车作业图事前登记，在作成处理中检索适合相应车辆的作业图的方法。
本发明不限于作为对象的场内调车计划，在产业、流通、公共、交通等的多种领域中，由于计划对象的作业内容或者可以利用的资源、各种作成条件等事先不明确的很多，所以一般计划作成的承担者重复调整和试运行错误，进行到计划实施日当日分阶段的计划作成。另外，即使在计划实施日当日，由于作业的延迟或者预定的变更、作为前提的信息或者条件的实际状态不一致，多有使一次作成的计划符合实际的状况随机应变的情况。
作为支持由这样的计划承担者进行的计划的再作成的现有技术，在专利文献2中记载了：在计划的实施日当日符合作业的进展状况修正计划用的技术，预先存储伴随原料的传送作业的多个制约条件，在计算机在计划再作成处理的中间发现成为违反制约的作业计划时，在CRT上表示这一情况，计划承担者看到这点，指示减轻有关违反的制约条件，指示计算机进行传送条件计划的再制订。由此，在现在在得不到满足制约条件的传送计划的场合，放弃到那时得到的中间结果，使作业计划的内容与制约一致那样进行变更，通过使用计划承担者的判断缓和制约，能够得到缩短用于从无违反制约的状态能够继续处理的再计划的时间的效果。
【专利文献1】日本公开专利特开2000-190849号公报
【专利文献2】日本公开专利特开评8-55154号公报
【非专利文献3】日比他：“场内作业运行图作成业务的系统化”铁道中的控制论利用国内研讨会论文集，第167-170页(1996)
专利文献1的最主要的特征是把车辆基地内的技术作业图即车辆基地场内作业调车计划分成两个阶段作成，即，(i)决定作业计划和(ii)决定作业前后的调车次序。按照这样的计划作成方法，对每个编组所作成的从进场到出场的调车顺序就被限定为“进场→留置→作业→留置→出场”。虽然在具有专利文献1的图7所示的简单结构的车辆基地内，这是有用的调车顺序，但是，对于结构更复杂的车辆基地来说，并非总可以适用。例如，如果作业编号线路空闲，就不向留置编号线路上留置，从作业效率方面考虑，希望紧靠进场之后直接取道至作业编号线路。而且，在车辆基地内同时存在多个编组、场内混杂的情况下，在等待空出作业编号线路期间要跨多条留置编号线路待机，同时要充分考虑到采取迂回路径移动到目的编号线路等以及在到达作业编号线路之前不仅仅是一次而是多次经由留置编号线路。但是，由于在专利文献1中把作业前的留置限定为一次，所以很难应付这种复杂的调车作业。
专利文献1的特征在于，(i)决定作业计划和(ii)决定调车次序两种处理都要对编组附加特定地顺序，然后根据该顺序来选择编组，再决定作业计划调车次序，在这种逐次处理方式中，如果处理过程中陷于不能决定的情况下，暂时消除此前刚刚决定的其他编组的决定内容，先进行相应编组的处理，即所谓后退。例如，对于A、B、C、D、E等5个编组，在按该顺序作成作业计划的情况下，万一没有安排D编组的作业，就暂时消除已经作成的C编组的作业计划，交换C编组与D编组的顺序，并按A、B、D、C、E的顺序进行；即便这样，在仍然没有安排D编组的作业的情况下，同样暂时消除B编组的作业计划，按A、D、B、C、E的顺序进行。这样就能够灵活运用已经作成的部分，同时能够高效率地进行计划作成。但是，按照编组的组合后退试行错误的次数就很庞大，在实用的时间内结束不了计划作成。例如，按上述的5个编组，最坏的情况下，就要执行全部5个编组排列组合即5！＝120次试行错误，必须进行与此同样次数的后退。这个次数随编组数的增大按指数函数增加，在该例的2倍的10个编组的情况下，就必须要进行10！＝3628800次即将近400万次后退。
专利文献1的最主要的特征是把车辆基地内的技术作业图即车辆基地场内作业调车计划分成两个阶段作成，即，(i)决定作业计划和(ii)决定作业前后的调车次序。可是，对于一个编组必须多次作业，在必须按各自的作业实施这些作业的情况下，必须决定用来连接这些作业之间的调车次序，但是，在专利文献1中，由于未包含决定作业过程中的调车次序的处理，所以对一个编组很难计划多次作业。
另外，使用现有技术(非专利文献1)可以用计算机自动作成计划，但是因为不能避免对于如上所述的计划承担者进行的调整或试运行错误，结果需要在事后修正计划。在计划承担者进行修正计划的场合，有时根据修正内容不同在和承担者注意的修正地方不同的地方发生未计划的条件违反的情况。图37表示由计划承担者进行的场内调车计划的修正例。在该例中，计划承担者基于某种理由决定把03编组的第二个在线显示部分3710的开始时刻修正到比现在早。计划承担者根据该意图把开始时刻向前面的方向移动的话，则必然要变更与在线显示部分3710关联的行进线路的移动部分3720的结束时刻。其结果，因为行进线路的移动的开始时刻和结束时刻的早晚逆转，发生和车辆编组的移动有关的物理条件的矛盾。在这之外，还会在和01编组的行进线路的移动部分3730之间发生行进线路的争道。为消除对这些条件的违反，通过03编组的第一个在线显示部分3740的结束时刻向时间早的方向移动，把行进线路的开始修正到适当的时刻的话，此次行进线路移动部分3720在和01编组的行进线路移动部分3750之间发生行进线路的争道。这样，因为有时由计划承担者进行的小规模的修正引起连锁的违反条件，所以进行尽可能不发生违反那样的修正、或者一点一点地用手工作业修正发生的违反，对于承担者来说成为非常大的负荷。场内调车计划，因为求每一编组从进场到出场的移动和在线的重复中物理的连续性，容易发生修正某个地方和也需要修正同一编组的其他部分。因此，和其他领域的计划比较，局部的修正容易影响计划全体，计划作成者当初打算的部分的修正的影响会波及计划全体的大范围，容易陷入为消除矛盾不得不手工改正计划的大部分的状况。
在这样的状况下，即使通过使用现有技术(专利文献2)指示对计划承担者违反的发生条件(制约)的缓解来作成不违反条件的计划，但是由于上述场内调车计划的特征，到计划承担者未打算的部分的宽广范围内产生违反条件的场合很多，因此对于这些一个一个进行判断、指示可否缓解和缓解内容，对于计划承担者来说成为大的负担。此外，在场内调车计划中由于局部修正产生的成为违反的条件，因为多是编号线路之间的移动时间或者点的切换时间、行进线路和编号线路的争道等在最初是不可能缓解的物理制约，因此，使用现有技术高效进行计划的修正或再作成存在困难。
发明内容
本发明的目的是提供不依赖于车辆基地的布局结构和编组数而能高效率地作成场内调车计划的装置、方法及程序。
本发明的另外的目的是提供减轻在作成场内调车计划的场合承担者的负担的装置、方法及程序。
本发明的最主要的特征是设置有作成表示车辆基地的布局结构的网络形式的数据(车辆基地布局网络)的装置、对每个编组根据车辆基地布局网络从规定的作业内容(检查、修理、清扫等)和作业间的编号线路经由顺序将调车作业图编成组的元数据(调车序列)初始化的装置、从调车序列中选择调车作业图并对计划对象的全部编组一总进行决定执行时刻的处理然后作成使编号线路·行进线路的争道最少的场内调车计划的装置、用车辆基地布局网络变更调车序列来得到编号线路·行进线路不争道的装置；用这些装置(1)使计划作成对象的全部编组的调车序列初始化；(2)作成使编号线路·行进线路的争道最少的场内调车计划；(3)如果所得到的计划包含编号线路·行进线路的争道，就变更调车序列；(4)得到无争道的计划或达到结束条件之前，一直重复进行上述(2)和(3)(计划作成方式1)。
本发明的特征在于(1)从计划未作成的编组群中选择一个编组，并追加到计划作成对象的编组群中；(2)固定计划已经作成的编组群的计划，并由上述(计划作成方式1)作成计划作成对象的编组群的场内调车计划，(A)在得到了不包含编号线路·行进线路的争道的解的情况下，将计划作成对象的编组群的全部编组转移到已经作成计划的编组群内，并在作成全部编组的计划之前再从上述的(1)开始实施，(B)在所得到的计划包含编号线路·行进线路的争道的情况下，(C)如果计划作成对象的编组数低于限定值，(3)从已经作成计划的编组群中选择一个编组，并删除该编组的计划，把该编组追加到计划作成对象的编组群中，再从上述的(2)开始实施，(D)如果计划作成对象的编组数与限定值相等，(4)只要在未达到结束条件的情况下，解除计划作成对象的编组群，再从上述的(1)开始实施(计划作成方式2)。
本发明的特征在于在对每个编组根据车辆基地布局网络把上述调车序列初始化的装置中，可以完全实施编组的预定作业，而且在车辆基地的布局结构下作成作业间的编号线路经由次数最小的调车序列。
本发明的特征在于在从所述调车序列中选择调车作业图并对计划对象的全部编组一总进行决定执行时刻的处理然后作成使编号线路·行进线路的争道最少的场内调车计划的装置中，作成把编号线路间的行进线路移动要素追加到调车序列中的扩展调车序列，并构建数理模型，该数理模型把编号线路和行进线路作为资源，对于包含在计划对象的全部编组的扩展调车序列内的编号线路在线和行进线路移动，将分配给它们的资源和它们的执行时刻作为决定变量，把场内调车的物理条件和运用条件作为制约条件，把不考虑时间的竞争而可以不受限制地使用的特别的资源作为缓冲资源，把使缓冲资源的使用达最小限度作为目的函数。
本发明的特征在于使用制约逻辑编程计算出上述数理模型的最佳解。
本发明的特征在于在用车辆基地布局网络变更调车序列来得到所述编号线路·行进线路不争道计划的装置中，从发生资源竞争的编组内选择1个至多个编组，在车辆基地的布局结构下变更该编组的调车序列中关联资源竞争的编号线路经由的部分系列。
本发明的最主要的特征是设置有以场内运行图形式向显示装置输出变更对象的场内调车计划数据的装置、接收使用计划承担者的输入装置进行的对于输出到显示装置的场内运行图的修正的操作结果、修正场内调车计划数据的装置、检测场内调车计划中包含的违反条件的装置、接收使用计划承担者的输入装置进行的对于输出到显示装置的场内运行图的设定操作的结果、生成表示计划承担者意图修正的地方和修正内容的显示数据(用户意图数据)并存储到存储装置、或者更新在存储装置上的用户意图数据的装置、反映在用户意图数据中包含的修正内容作成消除条件违反的场内调车计划数据的计划再作成装置；使用这些装置(1)读入场内调车计划、以场内运行图形式显示；(2)根据使用计划承担者的输入装置的修正操作的结果修正场内调车计划数据；(3)检测场内调车计划数据中的条件违反向承担者传达、根据由计划承担者进行确认的结果继续进行通过手工作业的修正的场合，再次从(2)执行、在进行自动再作成的场合，(3)根据使用计划承担者的输入装置的设定操作的结果生成或者更新用户意图数据；(4)作成满足表示用户意图数据的修正内容的反映和条件违反的消除双方的场内调车数据。
另外，本发明的特征在于，在修正上述场内调车计划数据的装置中，由计划承担者进行的修正操作，指定场内运行图上的车辆编组的在线显示部分，变更该在线显示部分的使用编号线路、开始时刻、结束时刻、时间段中任意一个。
另外，本发明的特征在于，在生成或者变更上述用户意图数据的装置中，由计划承担者进行的设定操作，是场内运行图上的车辆编组的在线显示部分的指定，其在线显示部分的属性值、属性值的候补指定、和其他的在线显示部分的属性值的关系指定中的任何一个。
另外，本发明的特征在于，在生成或者变更上述用户意图数据的装置中，接受来自计划承担者的时刻范围的指定，对于在该时刻范围内包含执行时间段全体的在线显示部分生成固定全部属性值的用户意图数据，对于在该时刻范围内包含执行时间段一部分的在线显示部分生成固定一部分属性值的用户意图数据。
另外，本发明的特征在于，在上述计划再作成装置中，以用户意图数据作为输入生成通过数学式或者逻辑式表现的制约式数据。
另外，本发明的特征在于，在上述计划再作成装置中，只把在初期状态产生违反条件的车辆编组作为再计划对象、只限于不能消除违反条件的场合才分阶段消除其他的编组的计划。
按照本发明，根据车辆基地的布局结构和计划作成对象的编组适当地作成按作业内容和作业间的编号线路经由顺序使调车作业图编组化的元数据即调车序列，再从该调车序列中选择调车作业图来决定执行时刻，由此作成场内调车计划，所以，存在事先不必把全部必要的调车作业图登录在每个车辆基地内这样的优点。
按照本发明，在从调车序列中选择调车作业图并决定执行时刻的处理中，构建对计划对象的全部编组一总进行相应处理的数理模型，并通过最佳运算计算出相应数理模型的解，所以，能够考虑整体计划的整合性而从调车作业图与实施时刻的庞大的组合中进行最佳的选择，从而能够把陷于不能作成计划的可能性和随之引起的人员的负担抑制到最小限度，而得到全部编组的计划。
按照本发明，固定已经作成计划的编组群的计划而作成其余的编组群的计划，其结果是如果不能作成计划，就解除已经作成计划的编组群的部分计划，进行再作成，所以，能够有效地使用已经得到的部分计划而高效率地进行计划作成。由于这样能够尽可能不破坏已经得到的部分计划而作成计划，所以一部分编组的进场时刻变化而局部修正暂时作成的计划，同时能够用于所谓一面与计划作成者对话一面分阶段地追加编组进行计划作成的用途。
按照本发明，在通过手工进行计划方案的变更作业时，可以在图形显示的场内运行图上使用鼠标等输入装置对想修正的部分直接设定计划承担者想修正的内容(意图)，一面满足其意图一面自动进行再计划，使消除对条件的违反。通过用户意图数据向计算机传达着眼的部分及其内容的话，因为可以进行所谓的“其余交给计算机”，所以不需要计划承担者考虑在计划方案的变更作业中多发的未预见的条件违反的情况。因此，计划承担者可以不用有格外的负担，而高效率地实施计划方案的变更作业。
按照本发明，在计划的自动再作成处理中，通过只把在初期状态产生违反条件的编组作为再计划对象、只限于不能消除违反条件的场合才分阶段消除其他的编组的计划，与再计划前比较可以高效率地得到变更量少的计划。
附图说明
图1是本发明的车辆基地场内调车计划的功能和设备的构成图。
图2是表示使用本发明的车辆基地场内调车计划的作成步骤的处理流程图。
图3是车辆基地的布局结构的示例图。
图4是编号线路定义数据的示例图。
图5是行进线路定义数据的示例图。
图6是车辆基地布局网络的示例图。
图7是编组数据的示例图。
图8是作业定义数据的示例图。
图9是作业间的移动作业图的示例图。
图10是调车序列的示例图。
图11是初期序列作成处理的处理流程图。
图12是初期序列作成例的示例图。
图13是N步经由序列作成处理的处理流程图。
图14是调车作业图选择和时刻决定处理的处理流程图。
图15是扩展调车序列的示例图。
图16是作成条件数据的示例图。
图17是行进线路争道定义数据的示例图。
图18是调车序列变更处理的基本考虑的处理流程图。
图19是调车序列变更处理的执行例的示例图。
图20是调车序列变更处理的具体步骤的处理流程图。
图21是表示使用本发明的车辆基地场内调车计划的作成步骤的处理流程图。
图22是现有技术的装置中的车辆基地场内调车计划的作成处理流程图。
图23是车辆基地场内调车计划的示例图。
图24是车辆基地布局结构的示例图。
图25是编组的调车作业图的示例图。
图26表示本发明的车辆基地场内调车计划作成装置的功能及其结构。
图27是表示使用本发明的车辆基地场内调车计划的作成步骤的处理流程图。
图28是运行图次序的变更操作的示例图。
图29是用户意图数据的数据结构的示例图。
图30是用户意图“固定指示”的设定操作的示例图。
图31是用户意图“候补指定”的设定操作的示例图。
图32是用户意图“关系指定”的设定操作的示例图。
图33是根据时刻范围指定的用户意图的设定操作的示例图。
图34表示计划再作成处理的处理流程。
图35是车辆基地的布局结构的示例图。
图36表示场内运行图的显示例。
图37表示运行图次序的修正及伴随它发生违反的例子。
具体实施方式
以下说明作为实施本发明的最佳方式的实施例1和2。
实施例1
以下用图1～图21和式1～11来说明本发明的实施例1。本发明的实施例1是从空白纸状态一总作成对全部编组的场内调车计划的实施例。所谓编组是集中移动的(相互连接起来的)多节车辆。但是，编组也可以是1节车辆。
图1是车辆基地场内调车计划作成装置的构成图。车辆基地场内调车计划作成装置是计算机系统，由处理装置0110、连接在处理装置0110上的存储装置0120、输入装置0130、显示装置0140和输出装置0150构成。处理装置0110与网络0160相连接。存储装置0120存储收存成为场内调车计划的作成对象的编组信息的编组数据0121、收存车辆基地场内的编号线路信息的编号线路定义数据0122、收存同一车辆基地场内的行进线路信息的行进线路定义数据0123、定义行进线路之间的争道关系的行进线路争道定义数据0124、定义对编组实施的作业信息的作业定义数据0125、收存场内调车计划的各种作成条件的作成条件数据0126和收存场内调车的一部分至全部的调车计划数据0127。
输入装置0130是由计划作成者操作车辆基地场内调车计划作成装置用的装置，显示装置0140是显示计划作成结果用的装置，输出装置0150是以票据形式印刷计划作成结果的装置。把车辆基地的布局信息构成为网络形式的数据的车辆基地布局网络作成装置0111、将对各编组的有望的调车作业图候补的集合汇总起来的调车序列初始化的调车序列初始化装置0112、根据调车序列进行作业图的选择和调车时刻的决定并作成可执行的场内调车计划的调车作业图选择和时刻决定装置0113、为对所得到的计划修正其不妥而变更调车序列的调车序列变更装置0114作为程序存储在处理装置0110的存储器内，由处理装置0110来执行。工作区0115是用作程序执行的作业区域的存储器上的区域。上述的程序可以存储在存储装置0120内，再经该存储装置的启动装置读入处理装置0110，或者存储在其他计算机的存储装置或独立的存储装置内，再经网络0160传送到处理装置0110去执行。
图2是表示本实施例中的车辆基地场内调车计划作成装置的处理概要的整体处理流程图，以下详细说明该流程的各步骤。为了具体地进行说明，以下假定把图3所示的车辆基地作为作成对象来进行说明，但是本发明并不是以特定的车辆基地为前提，对于具有不同的布局的多种车辆基地都能够适用。图3所示的车辆基地是假想的车辆基地，但是也可以是编号线路间的移动的组合跨越多条岔路并按该组合并行转线或进场出场，所以这就包含了现实车辆基地具备的作为要素的布局的复杂性。
返回到图2继续进行说明，首先，在步骤0210，用图1的车辆基地布局网络作成装置0111把车辆基地场内的布局构成为网络形式的数据，并存储在处理装置内部的工作区中。该处理中的输入数据是图1的编号线路定义数据0122和行进线路定义数据0123三个数据。
图4是编号线路定义数据0122的示例图。编号线路定义数据是把对存在于车辆基地场内的1条编号线路的定义内容作为1行的表形式的数据。各行由编号线路名称、其用途、表示是否可经由的标志构成，图4的编号线路定义数据包含有图3的车辆基地内的全部编号线路的定义。在步骤0220(调车序列初始化)的部分说明“可经由”的含义。
图5是行进线路定义数据0123的示例图，行进线路定义数据是以车辆基地场内的编号线路和行进线路为纵轴、横轴的矩阵形式的数据。矩阵的1行是对1条行进线路的定义内容，在同一行的各列内收存0、1、2三种值中的某一个值。为简化图面，在图5中，空白格为0，未填0在内。这些值意味着对用行和列指定的行进线路和编号线路的组合的场内布局方面的连接关系。例如，如果x行y列的值为0，则表示行进线路x和编号线路y无连接关系；如果为1，则表示编号线路y是行进线路x的发车点(即开始位置)；如果为2，则表示编号线路y是行进线路x的到达点(即终止位置)。图5的行进线路定义数据例包含图3的车辆基地内的全部行进线路的定义，在车辆基地的线路布置结构方面，即使存在行进线路，在该定义中也不包含按信号设备的关系实际上不能设定行进线路的情况。而且，对于可相互移动的编号线路的组合，在各自的移动方向上，每一条线路定义总共2条行进线路，但是在仅能单向移动的情况下，所定义的行进线路为1条。
返回到图2继续进行说明，车辆基地场内布局网络是把编号线路和行进线路的各数据作为输入而构成的网络G(N，E)。这里，N是网络节点的集合，各节点对应于包含在编号线路定义数据内的编号线路。E是连结节点的有向道岔的集合，各道岔对应包含在行进线路定义数据内的行进线路、在从发车点到到达点方向上连接对应于发车点的编号线路和对应于到达点的编号线路。图6是车辆基地场内布局网络的示例，是根据图4的编号线路定义数据和图5的行进线路定义数据作成的。该网络对应于图3的车辆基地的布局结构。用该布局网络可以无遗漏地把可与特定编号线路连接的编号线路和行进线路列成表，在以后说明的调车序列的初始化和变更的各处理中使用。
返回到图2继续进行说明，作成车辆基地场内布局网络之后，进到步骤0220，进行调车序列的初始化。在该处理中使用的数据是在前面的步骤0210中作成的车辆基地场内布局网络、图1的编组数据0120和作业定义数据0125。以下，在说明调车序列初始化步骤0220的处理内容之前，先说明作为输入数据的编组数据和作业定义数据。图7是编组数据的示例图，编组数据是收存关于成为场内调车的对象的编组的信息的表形式的数据，各行对应于一个编组，由用来识别编组的“编组号码”、向车辆基地的“进场时刻”、从车辆基地出场的“出场时刻”、从进场到出场之间实施的“作业内容”构成，设定在“作业内容”内的信息由图1的作业定义数据0125来规定。图8是作业定义数据的示例图，作业定义数据的是各行对应于1个作业的信息的表形式的数据，由识别作业的“作业名称”、意味实施作业所必要的最短时间的“所要时间”、收存可实施相应作业的编号线路的“可实施编号线路”构成。图8表示图3的车辆基地中的作业的定义，定义有2种作业。作业之一的作业A的所要时间是60分钟，可实施的编号线路是“作业A第1号线路”和“作业A第2号线路”；另一种作业的作业B的所要时间是90分钟，可实施的编号线路是“作业B第1号线路”和“作业B第2号线路”。
返回到图2继续进行说明。所谓步骤0220中的初始化的调车序列是表示编组所取得的调车作业图的集合的元数据。由于为把编组留置在可实施预定作业的编号线路上必须要进行编组的场内调车即编号线路间的移动，所以自然要以“何时”、“何处”实施作业为中心来决策各编组的调车计划，但是可实施某种作业的编号线路一般都集中设置在车辆基地的特定的地方(例如，图3的车辆基地中的作业A和作业B的各自的可能的编号线路)，所以考虑到调车作业图，可以把同种作业编号线路归纳为一种来处理。
从作业编号线路(组)向其他作业编号线路(组)的移动方法可以接受车辆基地的布局的制约，但是，如图9所示，可以由在作业编号线路(组)间的移动的过程中几次经由其他编号线路来划分作业编号线路的移动作业图的种类。图9中，表示有在图3的车辆基地内从可实施作业A的编号线路组向可实施作业B的编号线路组移动时的多种移动作业图。移动作业图之中编号线路经由次数最少的移动作业图是经由次数0次即从作业A的编号线路直接移动到作业B的编号线路的作业图。考虑到移动所花的时间和人力，希望作业编号线路间的编号线路经由尽可能地少，因此，在图9的情况下，理想的是经由次数为0的移动。但是，因为在车辆基地场内同时存在多节车辆，所以不可能所有的车辆都能进行理想的移动。这是因为可使用的编号线路和行进线路有限，所以，为移动到作业编号线路就要采取迂回路径，直到作业编号线路能空出来之前，为在留置线路上待机等必须进行多余的移动。
如上所述，调车序列是根据编组的作业内容和作业编号线路间的移动内容把多个调车作业图编成组的元作业图(元数据)的一种。对计划作成对象的全部的编组分别赋予调车序列，图10是调车序列的示例图。调车序列是列表形式的数据，列表的各要素由编组的“进场”、“出场”、“作业”、“(编号线路)经由”的某一项动作和为实施各动作所必要的可使用的编号线路的集合构成，以下将这些动作叫做“处理”。因为进场处理和出场处理与作业一样可以把可使用的编号线路汇总起来对待，所以可以看为作业处理的一种。因此，在以下的说明中，如果不特别指出，“作业处理”包含进场处理和出场处理。在调车序列中，以下特别将夹杂在作业处理中的由一连串的经由处理构成的部分叫做经由序列。
调车序列同时体现表示从编组进入车辆基地开始到接受必要的作业后到驶出车辆基地为止的一连串的移动内容的多种调车作业图，通过选择一条编号线路使包含在调车序列内的各处理与布局不矛盾，由此可以得到特定的调车作业图。例如，在图10的调车序列的例子中，如果从序列的开头起按顺序“下行转送”→“作业A1”→“牵引1”→“留置1”→“作业B1”→“留置1”→“上行转送”来选择编号线路，就得到在图3的车辆基地内可物理地执行的一个调车作业图。所谓“与布局不矛盾”是指在所选定的编号线路与其前后的编号线路之间必须存在行进线路。使用在图2的步骤0210中作成的车辆基地布局网络就能容易地进行是否存在行进线路的判定。
返回到图2继续进行说明，在调车序列初始化步骤0210，假定各编组最高效率地进行调车作业的理想的状况，使用图1的调车序列初始化装置0112自动作成编号线路经由次数尽可能少的即程序最短的调车序列。图11是表示调车序列初始化处理的概要的处理流程图，首先，在步骤1110，不考虑作业间的经由，作成完全实施预定作业(包含进场和出场)的调车序列。这里，所谓“不考虑作业间的经由”是指在车辆基地的布局制约方面，即使编号线路经由对作业间的移动是必要的情况下，也忽视它而作成作业处理连续的序列，把这里所作成的序列设为X。然后，在步骤1320，对于X内包含的邻接的(作业)处理对，一面满足布局的制约，一面对全部的对重复进行作成连接两者的最短的经由序列的处理。这里，如果可能的话，把最短的经由序列取为经由次数为0(在作业编号线路间直接移动的作业图)的序列。这样，就结束对1个编组的初期序列的作成。图1的调车序列初始化装置0112对包含在编组数据内的全部编组进行这种处理。
图12是调车序列初始化处理的执行例，编组的作业内容是“作业A、作业B”，其中，除进场和出场之外，最初作成由4种处理构成的序列(图11的调车序列初始化处理的步骤1110)。并且无一遗漏地设定各处理的编号线路集合中可使用的全部编号线路；其后是在序列上邻接的处理，即对于“进场”和“作业A”，作成连接其间最短的经由序列。这时，从图3的车辆基地布局可知经由次数0即直接移动的序列最短，因此，在序列中不再作任何追加；接下来，对邻接的两个处理“作业A”和“作业B”，同样也以经由次数0的序列为最短序列；最后，由配置可知，对“作业B”和“出场”，不能在其间直接移动，途中，必须经由一次图1的编号线路定义数据0122中定义为“可经由”的3条留置编号线路的某一条。因此，最短的经由序列是经由次数1的序列，把该序列插入在“作业B”和“出场”之间。由以上的处理得到的序列(图12的最下段)成为最初序列。
使用作成按指定的步骤数的经由处理连接作业处理之间的序列的处理来进行连接作业处理的最短的经由序列的作成，即，从0开始经由步骤数N，直到经由序列作成成功为止顺次增大N，重复进行经由序列的作成。图13是表示N步骤的经由序列作成处理的概要的处理流程图，首先，在步骤1310判定步骤数是否为0，如果判定结果N为0，进到步骤1320，判定是否可直接从先行作业(设为A)移动到后续作业(设为B)，即判定从A可使用的编号线路到B可使用的编号线路是否存在至少一条行进线路。在该判定中，使用车辆基地的布局网络。判定结果如果是可连接，就作为经由序列作成成功结束全部处理；另一方面，在不能连接的情况下，作为经由序列作成失败而结束全部处理。在步骤1310判定N不为0的情况下，进到步骤1330，使用车辆基地的布局网络把可连接到先行作业A、且“可经由”的编号线路无一遗漏地列成表，收存为处于经由序列开头的“经由处理1”的可使用编号线路。但是，如果该处理结果为一条可连接的编号线路都不存在的情况下，序列作成失败，立即结束全部处理。在编号线路列表成功的情况下，进到步骤1340，在该步骤将变量k从1逐一变化到N-1，同时把可与经由处理k连接、且“可经由”的编号线路无一遗漏地列成表收存为经由处理k+1。但是，在该处理过程中，一条可连接的编号线路都不能列成表的情况下，就作为序列作成失败，立即结束全部处理。在上述步骤成功的情况下，前进到步骤1350，全部切断不能从经由处理N的候补线路连接后续作业B的、即对于后续作业B可使用的编号线路的任何一条都不存在行进线路的编号线路。但是，该处理的结果，如果经由处理N的可使用的编号线路1条也不存在的话，就作为序列作成失败，立即结束全部处理。在上述的步骤成功的情况下，进到步骤1360，在该步骤将变量k从N逐次-1变化到2，从经由处理k-1的可使用编号线路中切断全部不能连接到经由处理k的编号线路。可是，在该处理过程中，如果一条经由处理可使用的编号线路都不存在的情况下，就作为序列作成失败，立即结束全部处理。在该步骤成功的情况下，作为序列作成结束，结束全部处理。最后所得到的序列是以N步骤连接作业的经由序列。
返回到图2继续进行说明，调车序列初始化之后，在步骤0230进行调车作业图选择和时刻决定处理。从各编组的调车序列中选择一个实际实施的调车作业图，同时具体决定调车的实施时刻即移动开始/终止时刻和编号线路的在线时间，由此来得到场内调车计划，用图1的调车作业图选择和时刻决定装置0113来进行该处理。
图14是表示调车作业图选择和时刻决定处理的概要的处理流程图。首先，在步骤1410，构建调车作业图选择和时刻决定问题的数理计划模型。以下说明该数理计划模型的概况。一般，数理计划模型由(1)计划对象(决定变量)、(2)应遵守的条件(制约条件)、(3)计划的评估尺度(目的函数)的数字表现构成。这里，首先定义决定变量。从调车序列的各处理的可使用编号线路中选择一条编号线路，由此来决定一个调车作业图。因此，调车序列中的各处理的使用编号线路是一个决定变量。另外，移动的开始/终止时刻和编号线路的在线时间是唯一通过确定调车序列的各处理的开始、终止时刻来决定的，所以这些也都是决定变量。另外，虽然调车序列中不公开表示，但是编号线路间的移动所用的行进线路也是一个决定变量。
为了统一处理这些决定变量，在步骤1410，作为构建数理计划模型的前处理，考虑编号线路间的移动要素，作成扩展调车序列的“扩展调车序列”并存储在工作区内。图15表示的是对图10的调车序列的扩展调车序列，扩展调车序列是在调车序列的全部处理之间加入了意思是“移动”的处理的调车序列。在各移动处理中无一遗漏地存储有连接前后编号线路的行进线路，这样的扩展调车序列对调车序列是唯一决定的。从调车序列的开头顺序追加移动处理，再用车辆基地布局网络无一遗漏地设定连接编号线路之间的行进线路就能够简单地实现这样的扩展调车序列的作成。扩展调车序列是还包含途中的行进线路详细定义编组从进场到出场的场内移动的序列，可以说是全部包含对编组的工作内容的数据，所以，以下也把它叫做“作业(工作)”。另外，以下将包含在扩展调车序列内的意思是“移动”的处理叫做“移动处理”，此外的处理叫做“在线处理”。
如果使用扩展调车序列(作业)，则调车作业图选择·时刻决定问题的决定变量可以定义为(包含移动处理的)全部处理的使用编号线路·行进线路和这些处理的开始/终止时刻。因为移动处理的开始/终止时刻明显与其前后的在线处理的开始/终止时刻一致，所以虽然不一定必须把它作为决定变量，但是通过无区别地对待在线处理和移动处理就使数理计划模型简洁，所以在本实施例中将它认为是决定变量。以下，把“编号线路”和“行进线路”统称为“资源”。
然后，定义调车作业图选择·时刻决定问题的制约条件。首先按章节描述场内调车计划应满足的条件，记述如下：
(1)各处理使用的编号线路·行进线路中无时间的竞争。
(2)遵守编号线路和行进线路的布局方面的连结。
(3)满足行进线路故障时间或编号线路续行时间间隔等各种作成条件。
(4)无遗漏地实施预定的作业。
(5)遵守进场时刻和出场时刻。
(1)～(3)是物理上可实施场内调车的必须条件，(4)和(5)是从车辆基地业务的运用面上应必须满足的条件。为了把这些条件进行数理记述，以下，作为其准备，进行各种符号的定义。在符号后所附加的“^”表示后续符号是上缀字，“_”表示后续符号是下缀字。
(1)集合
J：作业的集合{1，…，n}
O：处理的集合{1，…，m}
M：资源(＝行进线路、编号线路)的集合{1，…，1}
O_j：属于作业j的处理的集合{j＝1，…，n}
设其要素数|O_j|＝m_j。O_j是O的部分集合，由从O中的(N_j-1)+1到N_j的连续的要素构成。这里，N_0＝0，N_j＝∑m_k(k：1～j)；假定按号码小的顺序执行O_j内的各要素。
M_i：可分配给处理i的资源的集合(i＝1，…，m)
0^R、0^T：移动处理(R)、在线处理(T)的集合
M^R、M^T：行进线路(R)、编号线路(T)的集合
M^src_k、M^dst_k：把M^T的要素k(编号线路)作为出发编号线路(到达编号线路)的行进线路的集合
(2)常数
M_0(或单用0)：不考虑争道的特别的资源(缓冲资源)
r_j、d_j：作业j的开始时刻(r_j)和终止时刻(d_j)(j＝1，…，n)
p_i：处理i的最小处理时间(i＝1，…，m)
δ_ij：行进线路争道标志
-1：行进线路i和行进线路j故障(i，j都是M^R的要素)
-0：上述以外
※根据缓冲资源的定义，δ_0i、δ_i0是0
u：行进线路故障时间
q：编号线路的续行时间间隔
(3)决定变量
s_i：处理i的开始时刻
e_i：处理i的终止时刻
z_i：处理i的分配资源
(4)成本函数
C_ik：把资源k分配给处理的i的成本
-1：k＝0(虚设资源)时
-0：上述以外
(5)逻辑表达式
AB：A与B
A‖B：A或B
Or{A_k}(k＝1，…，n)：A_1‖A_2‖…‖A_n
这里，缓冲资源M_0是为本问题的数理模型化而特别导入的资源。因为本问题是在特定的调车序列下进行调车作业图的选择和时刻的决定的问题，所以按照调车序列的选择排序不管如何进行作业图选择和时刻决定都避免不了编号线路或行进线路的争道，用普通的模型化会引起所谓“无解”的状况。可是，在避免不了编号线路/行进线路的争道的情况下，如以下的说明，为了求得变更成为前提的调车序列，必须在未得到可执行的解的情况下也要掌握争道在“何处”“如何”发生，并将其作为变更调车序列的线索。因此，导入不考虑争道或布局制约等而能不受限地使用的缓冲资源，并在不可避免资源竞争的情况下对处理分配缓冲资源来暂时作成满足制约条件的解，再将其结果用于调车序列的变更。
行进线路故障时间(u)或编号线路续行时间间隔(q)等的计划作成的参数使用图1的作成条件数据0126中定义的值，图16是计划作成条件数据的示例图。作成条件是至少包含“行进线路故障时间”、“编号线路续行时间间隔”、“最小在线时间”、“行进线路移动时间”4项的表形式的数据。
行进线路争道标志(δ_ij)根据图1的行进线路争道定义数据0124设定其值，图17是行进线路争道定义数据的示例图。行进线路争道定义数据是以车辆基地场内的全部行进线路为纵轴和横轴的矩阵形式的数据。这里，所谓行进线路争道是指因两条行进线路共有部分线路或保安方面的理由等而不能同时设定行进线路。图17的数据例中，如果由行和列指定的行进线路的组合相争道，收存值1；如果无争道就收存值0。该例表示的是图3的车辆基地中的行进线路争道的一部分。
在上述的符号的定义下，调车作业图选择·时刻决定问题的制约条件描述如下。
z_i＝z_i′&&z_i≠0s_i≥e_i′+q‖s_i′≥e_i+q  i，i′∈O^T；i′＞i    【式1】
式1意味着缓冲以外的同条编号线路被分配到两个在线处理i，i′的情况下，执行时间段不重叠、且在两个处理之间腾空续行时间间隔(q)以上的间隔。

                                                                  【式2】
式2意味着在将争道的资源分配给两个移动处理i，i′的情况下，执行时间段不重叠、且在两个处理之间腾空故障时间(u)以上的间隔。

                                                                  【式3】
式3意味着在同一作业内对在线处理i的下一个移动处理i+1分配将分配给i的编号线路作为发出编号线路的行进线路的哪一条。即，意味着连续的在线和移动的编号线路和行进线路必须接起来。

                                                                    【式4】
式4意味着在同一作业内对在线处理i的前一个移动处理i-1分配将分配给i的编号线路作为发出编号线路的行进线路的哪一条(式3的反意)。
          ·s_i＝r_j    i＝N_j-1+1；j∈J
                                                 【式5】
式5是指各作业的开头的处理的开始时刻与作业的开始时刻一致。
           ·s_i＝e_i-1    i≠N_j-1+I；j∈J
                                                 【式6】
式6是指各作业的开头以外的处理的开始时刻与前一个处理的终止时刻一致。即各处理必须在时间上不断开地实施。
            ·e_i＝d_j    i＝N_j；j∈J
                                                 【式7】
式7是指各作业的最后的处理的终止时刻与作业的终止时刻一致。
            ·e_i≥s_i+p_i    i∈O^T               【式8】
式8是指在线处理的终止时刻必须是(开始时刻+最小处理时间)以上。
            ·e_i＝s_i+p_i    i∈O^R               【式9】
式9是指移动处理的终止时刻必须与(开始时刻+最小处理时间)一致。
     ·s_i＞0，e_i＞0，z_i∈M_i    i∈O
                                                 【式10】
式10是有关决定变量的取得的值的条件。
这些数学式的制约无遗漏地包含前面章节记述的制约条件，而且是更加严密的定义。处理i的最小处理时间在作业处理的情况下设定该作业的所需时间，此外的在线处理设定按作成条件定义的最小在线时间，移动处理设定按同样的作成条件指定的行进线路的移动时间。
数理模型的目的函数如下。
· min Σ i = 1 m C iz i ]]>
                                                  【式11】
将该目的函数最小化就能够求得尽可能地不使用缓冲资源的解。即，这样就能够进行调车作业图的选择和时刻的决定，而在所给予的调车序列之下尽可能不发生资源竞争。如果能够得到完全不使用缓冲资源的解，这就成为场内调车计划可执行的解。
以上是数理模型的概要。在图14的步骤1410中，对各编组的调车序列作成扩展调车序列(作业)后，构建由上述的决定变量、制约条件、目的函数构成的数理模型。这里所构建的模型对于由多种处理构成的作业来说是把各处理的执行顺序(时刻)和使用的资源与其他作业关联起来决定的问题，这可以理解为生产调度领域中的一种弹性加工车间问题或并列机械调度问题。
然后在步骤1420用最佳运算作成模型的解，虽然对最佳运算的方法考虑各种各样的方法，但是，因为数理模型是包含有逻辑制约条件(、‖等)的特殊的形式，所以很难使用以线性模型为前提的把LP缓和和分支限定法组合起来的探寻方法或其延伸形式的分支切断法等数理计划领域中的一般的方法。因此在本发明中，对该数理模型的求解使用制约逻辑编程。制约逻辑编程是一种对制约充足问题的求解方法，其特长是(1)具有根据把决定变量的取得的值(定义域)的变化经关联的制约传递给其他变量来收拢探寻区域的“制约传播”方法有效的求解机构；(2)可以对应于包含逻辑制约、符号制约或非线性制约等宽范围的制约条件的模型的求解。与线性计划法(LP)一样，制约逻辑编程广泛流通通用程序库，本问题的数理模型是可以处理这些程序库的一般的形式。因此，在步骤1420的最佳运算处理中，既可以独自安装制约逻辑的执行机构，也可以调用通用程序库来求解。
结束以上对图14的调车作业图的选择和时刻决定装置的说明，返回到图2继续说明。在步骤0240，判定解调车作业图选择和时刻决定问题所得到的解是否是可执行的场内调车计划，具体地说，检查所得到的解是否是使用缓冲资源的解，在至少使用一个缓冲资源的情况下，因为发生资源竞争而判定为不可执行。
在判定结果为不可执行的情况下，进到步骤0260，判定是否满足程序循环的停止条件。本实施例中，设停止条件为循环次数超过设定值，但是，也可以采用例如设定基于调车序列的变更内容的停止条件等其他方法。在判定结果满足停止条件的情况下，作为计划不能作成而停止全部处理。
在不满足停止条件情况下，进到步骤0270，用图1的调车序列变更装置0114把变更施加于当前的调车序列。图18是表示调车序列变更装置的处理概要的处理流程图。首先，在步骤1810，进行所得到的解的分析，调查资源竞争在“何处”“如何”发生。然后，在步骤1820，根据分析结果选择一个至多个编组，并对这些编组的调车序列实施变更使不发生资源竞争。具体地说，对用来连结作业处理的编号线路经由的部分即对经由序列实施迂回路径的设定或路径的缩短等各种调整。
图19是调车序列变更和随之作成调车计划的示例图。该例是对编组02进行调车序列的变更的示例，图的上部对应于序列变更前，图的下部对应于序列变更后。变更前的编组02的调车序列是“进场”→“作业A”→“出场”，但是作为作业A用的编号线路，不管选择“作业A1”还是“作业A2”，都与其他编组(01，03)发生争道。因此，进场后不是立刻就进行作业A，而是在其他编号线路上待机，来等待作业编号线路的腾空，把如此含义的经由序列(留置→牵引)插入在作业处理之前就能够消除资源竞争。
如上述的例子，如果能够消除资源竞争，则也可以使用图19的流程中的解的分析和序列的变更等方法。图20是其一例的处理流程图，首先，在步骤2010，从作为调车作业图选择和时刻决定的结果而得到的调车计划中把分配到缓冲资源的处理列成表(设该集合为X)；在步骤2020，从X中选择一个开始时刻最早的处理(设该处理为A)；在步骤2030，把有可能与A发生资源竞争的处理即在与A重叠的时间段内正在使用可分配给A的资源的处理列成表(设该集合为Y)；然后在步骤2040，从A和Y中选择一个处理(设为B)，在以后的步骤中变更包含该处理的调车序列；在步骤2050，判定B的种类，如果B为作业处理，进到步骤2060，在包含B的调车序列中取出处于B和B的前一个作业之间的经由系列(设该经由序列为α)；如果B是此外的处理，就进到步骤2070，取出包含B的经由序列(设该经由序列为α)；在B为移动处理的情况下，判定在扩展调车序列上何处包含B，取出对应该部分的经由序列。不管判定结果是何种情况，接着前进到步骤2080，取变量k为1，作成经由次数仅比α多k步的经由序列(设该经由序列为β)，直到该作成成功为止顺次增大k重复进行处理。在k步的经由序列作成中，可以使用调车序列初始化中所用的处理(图13)。最后，在步骤2090，把β插入到调车序列的相应位置代替α，然后结束整个处理。
上述的处理着眼于分配缓冲资源的处理即与其他处理产生资源竞争的处理，在从该处理和与该处理竞争的处理中选择一个处理之后，变更包含该处理的调车序列。所选择的处理如果为作业，就把位于其前面的经由序列延长最小单位，这意味着在作业之前在其他编号线路上待机或采取迂回路径；另一方面，如果所选择的处理是此外的处理，就把包含该处理的经由序列延长最小单位，其意图同样也是通过采取迂回路径来避免资源的竞争。将经由序列的延长取为最小单位是因为从调车作业的效率来看极力减少编号线路间的移动，经由序列取得过长，反而多发生资源竞争，或产生不遵守出场时刻的可能性。
以上就结束调车序列变更手段的说明，返回到图2继续进行说明。在步骤0240中的执行可能性判定的结果如果是可执行，就进到步骤0250，把所得到的结果输出到图1的显示装置0140，作为完成计划制作结束整个处理过程。
以上结束实施例1的说明，这样，先根据车辆基地的布局结构和计划作成对象的编组适当地作成按作业内容和作业间的编号线路经由顺序把调车作业图编成组的元数据即调车序列，然后从该调车序列中选择调车作业图并决定执行时刻，由此作成场内调车计划，所以就有不需要事先把全部必要的调车作业图登录到每个车辆基地中的效果。
在从调车序列中选择调车作业图并决定执行时刻的处理中，构建对计划对象的全部编组一总进行相应的处理的数理模型，再用最佳运算计算出该数理模型的解，所以，能够考虑整体计划的整合性从调车作业图和实施时刻的庞大的组合中进行最佳选择，能够将不能作成计划的可能性和随之产生的人力负担抑制到最小限度，从而得到全部编组的计划。
下面，使用图26～36说明用户接口部分。
图26是表示车辆基地场内调车计划作成装置的结构的图。对应图1的车辆基地场内调车计划作成装置。但是，图26以用户接口部分为中心记述。
车辆基地场内调车计划作成装置是计算机，由处理装置2610、在处理装置2610上连接的存储装置2620、输入装置2630、显示装置2640以及输出装置2650构成。另外处理装置2610连接网络2660。存储装置2620由存储成为使用本发明的车辆基地场内调车计划作成装置的计划修正的对象的场内调车计划的调车计划数据2621、存储有关计划作成者的计划修正意图的信息的用户意图数据2622、存储作为场内调车计划的前提的各种输入信号的基础数据2623构成。作为基础数据，至少可以举出有关成为计划对象的编组的进出场时刻或者作业内容的信息、有关车辆基地场内的编号线路或者行进线路等的布局的信息、有关可输出清扫或者检查等各种作业的编号线路或所需时间的信息、在编号线路间的移动时间或者交叉故障时间等这样的各种参数，但是不限定于此。
输入装置2630是用于由计划作成者进行的车辆基地场内调车计划作成装置的操作的装置，至少装备键盘及鼠标等指点设备。显示装置2640是用于计划作成结果提示的装置。输出装置2650是用于以票据形式印刷计划作成结果的装置。在处理装置2610的存储器中，把以运行图形式显示场内调车计划的场内运行图显示装置2611、检测对修正作业中的场内调车计划的各种条件的违反的条件违反检测装置2612、接受来自计划承担者的请求、变更场内运行图的特定的运行图次序的运行图次序变更装置2613、根据计划承担者的输入操作生成/存储计划修正的意图信息的用户意图设定装置2614、接受来自计划作成者的指示、再作成计划的再作成装置2615作为程序存储，由处理装置2610来执行。工作区2616是用作执行程序的作业区域的存储器上的区域。上述程序可以存储在存储装置2620内，再经该存储装置的启动装置读入处理装置2610，或者存储在其他计算机的存储装置或独立的存储装置内，再经网络2660传送到处理装置2610去执行。
图27是表示本实施例中的车辆基地场内调车计划作成装置的处理概要的全体处理流程图。以下详细说明该流程的各个步骤。为使说明具体化，以下假定图35所示的车辆基地作为作成对象进行说明。
返回图27继续说明。首先在步骤2710，把图26的调车计划数据2620读入处理装置2610的工作区2616，使用场内运行图显示装置2611作成场内运行图，输出到显示装置2640。图36是场内运行图的显示例。场内运行图是在取车辆基地内的编号线路作为纵轴、取时刻作为横轴的平面上对于每一编组记录表示车辆基地场内的移动和在线的重复的线(称为运行图次序)的图。在一个运行图次序中，斜线3610指编号线路间的移动，水平线3620指在特定的编号线路中的在线。在线的场合水平线的长度表示在线时间。图36的例子是3编组的场内运行图。运行图次序的始端是编组的进场时刻，终端是该编组的出场时刻。但是，编组在计划实施日以前完成进场的场合，运行图次序的左端和计划作成的开始时刻一致。同样，在计划实施日以后编组出场的场合，运行图次序的右端和计划作成的终止时刻一致。
返回图27继续说明。在步骤2720中，对输出到显示装置的场内运行图通过图26的输入装置2630接受由计划承担者进行的修正操作，使用运行图次序变更装置2612进行对存储在工作区中的调车计划数据的修正处理。运行图次序变更装置接受的修正操作至少包含“编号线路变更”、“开始时刻变更”、“终止时刻变更”、“时间段变更”4种。这些修正操作是对于任一运行图次序的在线显示部分(水平线)的操作，“编号线路变更”指在线使用的编号线路的变更，“开始时刻变更”指在线的开始时刻的变更，“终止时刻变更”指在线的终止时刻的变更，“时间段变更”指在线的实施时间段的变更。图28是这4种修正操作的使用鼠标的执行方法的例子。在编号线路变更的场合，把鼠标指针2810置于想变更的在线显示部分的中央，按下鼠标2810的左键2821同时上下移动鼠标。由此，场内运行图显示装置2611检测鼠标指针的移动距离，移动在线显示部分的显示到对应该距离的位置的编号线路上。通过在移动到目的编号线路的时刻放开鼠标的左键，把在该时刻在线显示部分所在的编号线路作为最新信息，运行图次序变更装置2613更新工作区的调车计划数据。关于其他的修正操作也一样。开始时刻变更，把鼠标指针置于在线显示部分的左端，按下鼠标的左键同时左右移动鼠标。由此，因为在线显示部分的开始部分根据移动距离沿时间轴左右移动，所以在位于目的时刻的时刻通过放开鼠标的左键结束操作。终止时刻变更，把鼠标指针置于在线显示部分的右端，按下鼠标的左键同时左右移动鼠标。由此，因为在线显示部分的终止部分根据移动距离沿时间轴左右移动，所以在位于目的时刻的时刻通过放开鼠标的左键结束操作。时间段变更，把鼠标指针置于在线显示部分的中央，为和编号线路区别同时按下鼠标的左和右键两者同时左右移动鼠标。由此，因为在线显示部分全体根据移动距离左右移动，所以在目的位置通过放开鼠标的左右键结束操作。
返回图27继续说明。在步骤2720，接收按下显示画面上的按钮的计划承担者的指示。在步骤2730，使用图26的条件违反检测装置2613对于在工作区中存储的修正后的调车计划数据进行违反条件的检测。作为检测对象的条件，包含下述所示的5种。
(1)各编组使用的编号线路·行进线路中无时间的竞争。
(2)遵守编号线路和行进线路的布局方面的连结。
(3)满足行进线路故障时间或编号线路续行时间间隔等物理参数。
(4)无遗漏地实施预定的作业。
(5)遵守进场时刻和出场时刻。
这些是从编组进入车辆基地开始到出场的时间框中在遵守物理的制约条件实施事前决定的作业方面最低限度应该满足的可以说是基本条件。在上述以外，考虑限制作业的实施时间段或者遵守特定的顺序实施作业这样的关于场内作业的运用方法的各条件。因此，应该检查的条件加在上述基本条件上，增加每个车辆基地的运用特性设定必要的事项。条件违反检测装置2612检查有无对每一设定条件的违反，在有违反的场合通过显示装置通知计划承担者这一情况。显示装置的输出状态无特别规定，但是使违反部分的显示色变化为红色等强调色、使用弹出窗口输出用符号或者文字表示的违反部分和违反内容的消息等，以视觉方式向承担者明确传达违反条件这一事实。
返回图27继续说明。在步骤2740，计划承担者确认在显示装置上显示的场内运行图，判断是否承认其内容。判断的结果，在承认的场合前进到步骤2750，把对应在显示装置上显示的场内运行图的工作区内的调车计划数据作为正式计划登记到存储装置，终止处理。此外，也可以在存储装置中登记调车计划数据的同时也向图26的输出装置2650转发数据、印刷调车计划的票据。
另一方面，在判断为需要计划承担者通过手工作业继续进行计划变更的场合，返回到步骤2720再次重复此前的处理。在判断由于多次发生违反条件用手工作业修正困难、决定进行计划的自动再作成的场合，前进到步骤2760。
在步骤2760，使用图26的用户意图设定装置2614设定计划承担者的“意图”。这里所谓“意图”，指示关于在计划再作成时计划承担者希望实现的计划的特定部分的内容。
图29是表示用户意图数据的数据结构的图。可能设定的用户意图是“固定”、“指定候补”、“指定关系”至少这3种。在本实施例中定义对应各自的专用的数据结构。
用户意图“固定”，对于运行图次序的在线显示部分中的属性固定值、禁止设定这以外的值。在线显示部分的属性至少包含“使用编号线路”、“开始时刻”、“终止时刻”、“在线时间”4种。与此对应的数据结构是图29的表2910。“固定”数据是把1个固定指示作为1行的表形式的数据，各行由包含指定对象的在线显示部分的运行图次序的相应的编组的编组号码、不和给与指定对象的在线显示部分的同一运行图次序的其他在线显示部分重复的在线号码、固定的属性的种类、固定的值4项构成。例如，表2910的第一行是编组号码“编组01”、在线号码“1”、种类“使用编号线路”、值“留置4号线路”，它表示“希望固定01编组的第一号在线的使用编号线路为留置4号线路”。
用户意图“指定候补”是限制运行图次序的在线显示部分中的特定的属性的值到指定的一组候补值之中，禁止设定这以外的值。在线显示部分的属性和用户意图“固定”相同。与此对应的数据结构是图29的表2920。“指定候补”数据是把1个候补指定作为1行的表形式的数据，各行由包含指定对象的在线显示部分的运行图次序的相应的编组的编组号码、给与指定对象的在线显示部分的在线号码、指定候补的属性的种类、值的候补4项构成。例如，表2920的第一行是编组号码“编组02”、在线号码“3”、种类“使用编号线路”、候补“留置4、留置5、留置6”，它表示“希望把02编组的第三号在线的使用编号线路设定为留置4、留置5、留置6中任何一个”这样的计划作成者的意图。此外，在指定候补的属性具有开始时刻等的连续的性质的场合，也可以把连续的值的范围作为候补指定(参照表2920的第二行)。
用户意图“指定关系”是在不同编组的在线显示部分之间设定特定的关联关系。关联关系的种类大体分为“执行顺序”和“使用编号线路”。作为“执行顺序”的例子，可以举出某编组的在线在别的编组的在线终止前不开始、某编组等待别的编组的在线开始开始在线等。执行顺序，因为考虑由于开始时刻和终止时刻、即执行的询问时间的组合引起的各种变化，所以对应使用对象的车辆基地事前定义好可设定的作业图。另一方面，作为“使用编号线路”的例子，可以举出某编组和其他编组使用同一编号线路、反之某编组和其他编组使用不同的编号线路。因为关于这点也可以考虑比所举例子更为复杂的作业图，所以要对应使用对象的车辆基地事前定义好可设定的作业图。对应“指定关系”的数据结构是图29的表2930。“指定关系”数据是以1个关系指定作为1行的表形式的数据，各行由包含指定对象的在线显示部分的运行图次序的相应的编组的编组号码、给与指定对象的在线显示部分的在线号码、设定关系的对方的在线显示部分的编组号码、相同的在线号码、关系指定的种类5项构成。例如表2930的第一行为编组号码“编组01”、在线号码“2”、对方编组号码“编组03”、对方在线号码“2”、种类“使用同一编号线路”，它表示“希望01编组的第二号在线使用和03编组第二号在线同样的编号线路”这样的计划作成者的意图。
此外，用户意图数据，也可以以图29所示的运行图次序的在线显示部分作为对象的3种为基础，根据使用对象的车辆基地定义例如以移动部分作为对象的同样的意图数据来使用。
返回图27继续说明。在步骤2760的用户意图设定处理中，计划承担者在显示装置上输出的场内运行图之上使用输入装置进行设定操作，根据其结果，图26的用户意图设定装置2614新生成用户意图数据，存储在存储装置2620中，或者进行对在存储装置中存储的用户意图数据2622进行修正。
由计划承担者进行的用户意图的设定操作可以考虑各种变化。本发明不把操作方法限定于特定的方式，在本实施例中具有以下说明的4种设定操作。
图30表示固定指示的操作例。计划承担者把鼠标指针3010向固定指示对象的在线显示部分(图中01编组的第一号)移动，进行选择操作，通过按下画面上特定的按钮等的指示，在画面上显示设定对话3020。因为在设定对话中把可固定属性一览作为项显示，因此在这里通过把鼠标指针移动到相应项进行选择操作，可以执行设定处理。具体说，图26的用户意图设定装置2614读取选择的项，生成对应的用户意图数据，存储到存储装置2620中。设定对话上的附有检查标记的项表示固定指示设定完毕。在对于附有检查标记的项进行设定操作的场合，取消固定指示。具体说，用户意图设定装置读取选择的项，从存储装置中检索对应的意图数据，删除该数据。
图31表示候补指定的操作例。计划承担者把鼠标指针3110向候补指定对象的在线显示部分移动，进行选择操作，通过按下画面上特定的按钮等的指示，显示设定对话3120。设定对话被分为对应候补设定可能的4种属性各自的设定区域。检查框3131用于进行对属性“开始时刻”的候补指定的有效、无效的切换。单选按钮3132用于指定开始时刻自动种类(以前，以后，固定)。滚动条3133用于设定开始时刻的范围的开始点。在图31的设定例的场合，表示“希望在12:15以前开始02编组的第二号的在线显示部分”这样的用户意图。
以下，关于图31的“终止时刻”和“在线时间”的设定操作和开始时刻同样。另一方面，对于具有和开始时刻等的时刻属性不同的离散性质的“使用编号线路”，设定操作有若干不同。列表3141和列表3142分别表示不包含候补指定的编号线路和包含候补指定的编号线路。可设定的编号线路一定包含上述两个列表其中之一。用鼠标选择左侧的列表框内的任何一项，按下除去按钮3143的话，则该项向右侧的列表框移动。反之，用鼠标选择右侧的列表框内的任何一项，按下追加按钮3144的话，则该项向左侧的列表框移动。
进行以上的设定操作后按下“OK”按钮3150的话，则图26的用户意图设定装置2614取得在设定对话上的操作结果，对于对应的用户意图数据存在的进行修正处理，对于不存在的进行新数据的生成处理。更新存储装置2620内的用户意图数据2622的内容。另一方面，在按下“撤消”按钮3160的场合，不在存储装置中反映在设定对话框上的操作结果，什么也不做，结束处理。
图32表示关系指定的操作例。计划承担者使用鼠标选择关系指定对象的2个在线显示部分，通过按下画面上特定的按钮等的指示显示设定对话3220。因为在设定对话中把可设定的关系一览作为项显示，因此在这里通过把鼠标指针3210移动到相应项进行选择操作，可以执行设定处理。具体说，图26的用户意图设定装置2614读取选择的项，生成对应的用户意图数据，在存储装置2620中存储。设定对话上的附有检查标记的项表示固定指示设定完毕。在对于附有检查标记的项进行选择操作的场合，取消固定指示。具体说，用户意图设定装置读取选择的项，从存储装置中检索对应的意图数据，删除该数据。
图33是表示指定时刻范围、一总固定多个在线显示部分的操作例的图。本设定操作，用于在计划的实施当日由于列车运行混乱或者场内作业延迟等原因需要修正的场合，固定到此刻已经完成的计划部分，只是再计划剩余的部分。计划承担者通过按下画面上的特定的按钮等的指示切换本设定操作的执行方式，显示时刻范围设定用的指针3310。可以使用鼠标左右移动该指针，对应场内运行图上的指针位置的时刻在标签3320中显示，同时标记从计划显示区域左边开始到指针的计划部分。意味着在标记区域中包含的在线显示部分固定其属性。此外，图33的在线显示部分3330等那样的标记区域中部分包含的在线操作，只固定使用编号线路和开始部分。
计划承担者在通过上述操作设定固定区域后通过按下画面上的特定的按钮等的指示执行设定处理。具体说，图26的用户意图设定装置2614读取在标记区域中包含的在线显示部分，生成固定“使用编号线路”、“开始时刻”、“终止时刻”、“在线时间”4种属性的用户意图数据，在存储装置2620中存储(但是，对于在标记区域中部分包含的在线显示部分不进行终止时刻”和“在线时间”的固定指示)。
返回图27继续说明，在步骤2760进行用户意图设定后，计划承担者在任意时刻通过按下画面上的特定的按钮等执行步骤2770的计划再作成处理。在计划再作成处理中在事前设定的计划作成条件上增加、自动作成满足计划承担者设定的意图的场内调车计划。作为自动作成的基础的方式在已经申请的专利“车辆基地内调车计划作成装置及方法”(特願2003-396502)中所示。下面使用图34的处理流程图说明实际使用已申请专利的方式的再作成处理。
首先在步骤3410，对在工作区内存储的修正后的调车计划数据进行违反条件的检测。具体说，使用图26的违反条件检测装置2613检查有无对编号线路·行进线路的争道、事前设定的条件的违反，在工作区中暂时保存该结果。
接着在步骤3420，分类计划对象的编组群为包含违反条件的和不包含违反条件的两类，在工作区中暂时保存该结果。此外，该处理结果在步骤3440用作对已申请专利的计划作成方式的输入数据。
在步骤3430，根据在图26的存储装置2620中存储的用户意图数据2622，生成已申请专利的计划作成方式可解释的制约式数据。制约式数据是使用等号(＝)、不等号(＜，＞，≤，≥)的数学式、或者是使用逻辑符号(＝，≠，‖，&，！)的逻辑式。例如从图29的固定指定数据2910中的第一行生成制约式(z11＝4)。这里，z11是关于01编组的在线显示部分1的使用编号线路的决定变量，4是和给与留置4号线路的其他不重复的ID号码。另外从图29的候补指定数据2920中的第一行生成制约式(z23＝4‖z23＝5‖z23＝6)。这里，z23是关于02编组的在线显示部分3的使用编号线路的决定变量，4、5、6分别是和给与留置4、5、6号线路的其他不重复的ID号码。再有，同样从图29的候补指定数据2920中的第二行生成制约式(12:30≤e12≤14:00)。这里，e12是关于01编组的在线显示部分2的终止时刻的决定变量。最后从关系指定数据2930的第二行生成制约式(e22≤s12)。这里，e22是02编组的在线显示部分2的终止时刻变量，s12是01编组的在线显示部分2的开始时刻变量。对于在存储装置中存储的全部用户意图数据生成制约式数据，把处理结果暂时保存在工作区，结束步骤3430。
接着在步骤3440执行已申请专利的场内调车计划作成方式。本方式的特征在于，把满足在数学式或者逻辑式中记述的制约条件的场内调车计划，固定已经得到的计划的编组的解不动，把剩余的编组计划在其中以插入形分阶段作成(实施例2)。在计划作成在中途失败的场合，因为在进行(1)解除固定的计划的一部分，(2)改选其他的编组，其中之一后继续进行计划作成，所以与现有方法那样一次解除全部后重新进行计划作成的场合比较探索效率高。因为在其上探索可能的组合的范围也广，所以可以把中途探索失败的可能性抑制到最小限度。另外，因为由此能够尽可能不破坏已经得到的部分计划来作成计划，所以可以用于在一部分编组的进场时刻变化等时部分修正临时作成的计划，或者一面与计划作成者对话，一面分阶段追加编组进行计划作成。
在执行本方式时，需要把计划对象的编组群分类为(1)固定计划的、(2)新作成计划的两种。作为再计划结果，可以说尽可能不变更已经得到的计划从对计划承担者的照顾或者作业部署等观点来看是希望的。因此，利用步骤3420的编组分类处理的结果，把不包含违反条件的编组设定为(1)固定计划的、把包含违反条件的编组设定为(2)新作成计划的。通过这样做，因为能够只把包含违反条件的、即需要计划变更的编组作为对象再计划，所以可以把由于再计划而引起的变更量停留到最小限度。此外，在上述设定中即使在不能消除违反条件的场合，因为如前所述已申请方式能够确定关于消除违反的部分，从固定计划中分阶段消除，所以可以高效率地得到无违反条件的可执行的计划。
其后，前进到步骤3450，通过图26的场内运行图显示装置2611把再计划处理的结果以场内运行图形式向显示装置2640输出。此外，在再计划处理的结果不满足条件违反或者用户意图的场合，使相应部分的显示色变化为红色等强调色，或者显示用符号或者文字等表示的消息，不使承担者忽略那样传达这种情况。
返回图27继续说明。在再作成处理后再次返回到步骤2740，计划承担者确认在显示装置上记述的场内运行图，判断是否承认其内容。判断的结果，在承认的场合前进到步骤2750，把与在显示装置上记述的场内运行图对应的工作区内的调车计划数据作为正式的计划登记到存储装置，结束处理。通常，在不满足条件违反或者用户意图的场合，再次执行步骤2720的手工进行的运行图次序的变更或者在步骤2760的用户意图设定的自动再作成。但是，即使在包含违反条件等时由于任何理由承担者判断为妥当的场合，都前进到步骤2750以后的终止处理。
以上结束本实施例的说明。由此，在用手工进行计划方案变更作业时，在图形显示的场内运行图上使用鼠标等输入装置对想修正的部分直接设定计划承担者想修正的内容(意图)，可以自动进行再计划使一面满足该意图一面消除违反条件。如果把自身注意的部分及其内容通过用户意图数据向计算机传达的话，因为可以成为所谓的“后面的事交付给计算机”，所以计划承担者不需要考虑计划方案的变更作业中多发的不能预期的条件违反。因此，不会给计划承担者带来格外的负担，可以高效率地实施计划方案的变更作业。另外，在计划的自动再作成处理中，在初期状态下只把产生违反条件的编组作为再计划对象，只限于不能消除违反条件的场合分阶段解除其他的编组的计划，由此，可以高效率得到与再计划前比较变更量少的计划。
【实施例2】
以下以附图22、式12、13为中心来说明本发明的实施例2。本发明的实施例2是在对几个编组已经作成场内调车计划的状态下，分阶段地追加其余的编组再作成整体计划；用于伴随业务当天的列车运行图被打乱等的计划变更或与计划作成者的对话式的计划作成。
本实施例的装置构成与图1所示的第一实施例的装置构成一样，输入输出数据的规格也完全相同。与第一实施例的不同之处是场内调车计划作成的整体处理流程，以下用图22的处理流程图来说明该处理的概况。
首先，在步骤2110，从图1的调车计划数据0127读入已经作成的场内调车计划的编组群(设为A)的计划，并存储在工作区内；在步骤2120，从还未作成计划的编组中选择一个编组并加到编组群B内，编组群B在初始状态下是空集合。在步骤2130，把编组群A的场内调车计划固定起来，以在其上追加的形式作成编组群B的场内调车计划。该计划作成处理采用与本发明的实施例1几乎完全相同的方法，即，在表示本发明的实施例1的整体处理的处理流程图(图2)中，把输入数据即编组数据仅限制在包含在编组群B内的编组中进行处理。这样来得到编组群B的场内调车计划，但是因为考虑所谓固定编组群A的计划的条件，所以图2的步骤0230中的调车作业图选择和时刻决定处理与本发明的实施例1稍有不同。具体地说，作为包含在数理模型内的制约条件除式1到式10之外，追加如下所示的式12和式13。

                                                    【式12】
δ z i ′ * z i = 1 ⇒ s i ≥ e i ′ * + u | | s i ′ * ≥ e i + u - - - ∀ i ∈ O R , ∀ i ′ ∈ O ′ R ]]>
                                                    【式13】
其中
·J^^*：生成了解的作业(编组群A)的集合
·O^^*：生成了解的处理的集合
·O^^*R，O^T：生成了解的移动处理(R)、在线处理(T)的集合
·s^^*_i：处理i(0^*的要素)的开始时刻(常数)
·e^^*_i：处理i(0^*的要素)的终止时刻(常数)
·z^^*_i：处理i(0^*的要素)的分配资源(常数)
式12的含义是“如果已经把在线处理i的分配资源分配给生成了解的处理i′，则执行时间段不重叠，且两个处理之间空出来续行间隔(q)以上的间隔”，在编组群A与编组群B之间定义式1表示的制约条件。
式13的含义是“如果移动处理i的分配资源与生成了解的处理i′的分配资源竞争的话，则执行时间段不重叠，且两个处理之间空出来故障时间(u)以上的间隔”，在编组群A与编组群B之间定义式2表示的制约条件。
除将这些数学式追加到数理模型中之外，与本发明的第一实施例完全一样。在这样把编组群A的计划固定起来的状态下，能够以在其上追加的形式作成编组群B的场内调车计划。
返回到图21继续进行说明，得到编组群B的计划之后，在步骤2140判定计划执行的可能性，在得到了可执行的计划的情况下，进到步骤2150，将包含在编组群B内的全部编组追加到编组群A内，将编组群B作为空集合，这样就把所作成的计划固定在此后的求解之中；然后，在步骤2160判定是否全部编组的计划都已作成，在作成了全部编组的计划的情况下，作为完成计划制作结束整个处理过程。在还剩余有编组的情况下，再返回到步骤2120继续进行计划作成。
在步骤2140的可执行判定中，如果判定为“不可能执行”，就进到步骤2170，在此判定编组群B的要素数是否与限定值相等，如果判定的结果低于限定值，就从编组群A中取出一个编组加到编组群B中，这就意味着解除所固定的计划的一部分。此后进到步骤2130再次试行计划作成。
在步骤2170的要素数的判定中，如果编组群B的要素数与限定值相等，就进到步骤2190。在该步骤判定是否满足再试行的停止条件，作为停止条件，例如设为“把全部编组选择到计划作成对象的编组群内”。在满足条件的情况下，停止处理，作为计划不能作成而结束。如果为未达到再试行的停止条件，则进到步骤2195，把编组群B作为空集合之后，再返回到步骤2120，再试行计划作成。
以上就结束了实施例2的说明。这样，把已经得到计划的编组的解原样固定起来就能够以在其中加入的形式分阶段地作成剩余的编组的计划。现有技术的方法也是分阶段地追加编组同时求得计划的方法，与本实施例的方法有类似性。但是，本实施例在计划作成中途失败的情况下，首先(1)解除所固定的计划的一部分，或者(2)重新选择其他编组，然后继续进行计划作成，所以，与像现有技术的方法那样一次解除全部计划再重新进行计划作成的情况相比，探寻效率就高。由于探寻其可能的组合的范围宽，所以能够将探寻中途失败的可能性抑制到最小限度。而且，因为能够尽可能地不破坏已经这样得到的部分计划来作成计划，所以，可以用于在一部分编组的进场时刻变化等时部分修正临时作成的计划，一面与计划制作者进行对话，一面分阶段地追加编组而进行计划作成。
按照本发明，由于采用成为按对编组的作业内容和作业前后的留置编号线路的经由次数将调车顺序进行分类的调车序列的数据来进行计划作成，所以能够不依照“进场→留置→作业→留置→出场”的固定调车顺序就作成计划。即，(a)在初始状态下能够对各编组无一遗漏地实施必要的作业，且作成调车次数最少的调车序列；(b)然后对该调车序列分配各调车的编号线路和实施时刻；(c)结果，在发生违反编号线路竞争等的制约条件的情况下，为向作业前的留置编号线路的等待或取得迂回路径而变更调车序列，再次进行计划作成。在上述的调车序列的初始化和变更的各处理中，通过使用表示车辆基地的布局结构的网络形式的数据(车辆基地布局网络)，就总是能够得到与车辆基地的物理结构(编号线路、行进线路的连结等)不矛盾的调车序列。
按照本发明，相当于专利文献1的(i)作业计划决定和(ii)调车次序决定的两个处理的是上述(b)的“对调车序列分配各调车的编号线路和实施时刻的处理”。所记述的发明以该处理为某种运行图问题进行数理模型化，再使用对制约充分问题的一种求解方法即制约逻辑编程计算出其最佳解，由此，即使在编组数多的情况下也能按实用的时间作成计划。即，经关联的制约把作为制约逻辑编程的特征的有关编号线路或调车时刻的决定变量的取得值的变化导入到其他变量中，由此通过有效地收拢探寻范围的“制约传播”，能够高效率地得到有效解，而无须检查全部庞大的组合。
按照本发明，在调车序列的初始化处理(上述的(a))中，在为了能够无一遗漏地实施必要的作业而把调车序列初始化以及其后的调车序列变更处理(上述的(c))中，因为仅变更调车序列，以取得向留置编号线路的待机或迂回路径，在有关作业的部分并不增加人力，所以即使对于预定有多种作业的编组也能够作成合适的调车计划。
本发明可以用于在车辆基地内进行铁路车辆的检查等。