配送スケジューリング問題に対する多項式的近似スキームの実用性向上に関する研究

• Project/Area Number: 14750053
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Engineering fundamentals
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 軽野 義行 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (80252542)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2003: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2002: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 離散最適化 / スケジューリング / 近似アルゴリズム / 計算時間 / 搬送システム / 生産システム

Research Abstract

本研究課題では,配送スケジューリング問題に対する多項式的近似スキーム(すなわち,多項式オーダ時間で動作する1+e倍近似アルゴリズムの族.e>0は任意の正数)の実用性の向上を目指した.特に本年度は,時間量と領域量のより少ない近似スキームの構築に主眼を置いた.まず,準備時間制約のあるパス上の配送スケジューリング問題に対して,ほぼ線形オーダ時間で動作する2+e倍近似アルゴリズムの族を発表した.これは,近似スキームではないが,これまでにこの問題に対して得ていた近似スキームの時間量と領域量を大幅に減少させるものであり,最悪ケースの近似精度保証よりも実際の計算時間やメモリ容量を重視しなければならない場合は,これが有用である.次に,同じ問題に対して,すでに得ていた近似スキームについて,理論的にどれだけ時間量と領域量を減少させられるかを検討した.これは昨年度に大体の部分はできていたが,投稿先の査読者の有益なコメントによって,より洗練された形式で記述することができた.その時間量と領域量は,それでもなお実用的には十分とは言えないものの,搬送車台数をmとするとき,およそ仕事数nのm乗のオーダは小さくなっている.これらの結果は国際的な学術雑誌に掲載された.本年度は,さらに関連する話題として,工作機械の間で複数の仕掛り品が同時並行的に搬送されるような柔軟生産セルの最適スケジューリング問題を考察し,これまでの最良近似比2を少なくとも1/6は改善する近似アルゴリズムを構築した.

Research Products

• [Publications] Yoshiyuki Karuno: "2-Approximation algorithms for the multi-vehicle scheduling problem on a path with release and handling times"Discrete Applied Mathematics. 129. 433-447 (2003)
• [Publications] Yoshiyuki Karuno: "A better approximation for the two-machine flowshop scheduling problem with time lags"Lecture Notes in Computer Science (Springer). 2906. 309-318 (2003)
• [Publications] Yoshiyuki Karuno: "An approximability result of the multi-vehicle scheduling problem on a path with release and handling times"Theoretical Computer Science. 312. 267-280 (2004)
• [Publications] Yoshiyuki Karuno: "Better Approximation ratios for the single-vehicle scheduling problems on line-shaped networks"Networks. 39・4. 203-209 (2002)
• [Publications] 呂 明哲: "順列循環型搬送システムの運用効率向上策について"日本機械学会論文集(C編). 68・673. 2833-2839 (2002)
• [Publications] 軽野 義行: "中間作業を伴う2機械フローショップ型ロボティクユニットのシステム特性に関する研究"日本機械学会論文集(C編). 68・676. 3742-3749 (2002)
• [Publications] Yoshiyuki Karuno: "A better approximation for the two-stage assembly scheduling problem with two machines at the first stage"Lecture Notes in Computer Science. 2518. 199-210 (2002)
• [Publications] Yoshiyuki Karuno: "Scheduling for a two-machine robotic flowshop with intermediate operations"Proc. ISCIE/ASME-DSC 2002 Japan-USA Symposium on Flexible Automation. 2. 723-730 (2002)