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Design and development of a general-purpose solver for a variety of problem of asking assignment and ordering

Research Project

Project/Area Number 19K04900
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25010:Social systems engineering-related
Research InstitutionTokyo University of Marine Science and Technology

Principal Investigator

Hashimoto Hideki  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (70548114)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 胡 艶楠  東京理科大学, 理学部第一部応用数学科, 講師 (00778326)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords配送計画問題 / 配置問題 / 局所探索法 / メタ戦略 / 近似アルゴリズム / 線形制約 / 長方形ストリップパッキング問題 / バスルーティング問題 / 二段階配送計画問題 / ハブ・スポーク配送計画問題 / 汎用的解法 / 自転車シェアリング / 多期間配送計画問題 / ビンパッキング問題 / 順序 / 割当 / 汎用解法
Outline of Research at the Start

現在,最適化問題に対して最も普及している汎用解法は整数計画ソルバであるが,これらは割当および順序を求める問題が苦手であり小規模の問題例に対しても求解が難しい.一方,割当および順序を最適化したいという要求は多く,多種多様な問題がある.それらを包括的に扱うことができる実用的な汎用解法の需要は非常に高い.本研究の目的は,このような問題に対する汎用解法フレームワークの設計と開発である.

Outline of Final Research Achievements

Integer programming solvers, which are the most popular general-purpose solving methods for combinatorial optimization problems, are not good at problems that ask for assignments or ordering, and are difficult to solve even for small-scale problems. In this study, we analyzed the problem structure of typical problems that ask for such assignments and orders, and developed efficient local search methods, construction methods, and metaheuristics combining them.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

割当および順序を最適化したいという実務的な要求は多く,多種多様な問題がある.例えば,様々な制約条件の下で,複数の車両を用いて全ての客をちょうど1 回ずつ訪問するような経路の中で,コストが最小のものを求める配送計画問題がその一例である.しかし,これらの問題は整数計画ソルバでは小規模の問題しか求解することができない.本研究では,割当および順序を求める問題を対象として典型的な問題構造を持つ問題に対して効率的な解法の開発を行なった.

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A case study of gas replenishment scheduling with half-exchange strategy2023

    • Author(s)
      H. Dong, H. Iwata, T. Wakahara, Y. Takada, Y. Hu, H. Hashimoto, H. Ono, and M. Yagiura
    • Journal Title

      International Symposium on Scheduling

      Volume: -

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient algorithms for optimal pickup-point selection in the selective pickup and delivery problem with time-window constraints2020

    • Author(s)
      Y. Takada, M. Shimazaki, Y. Hu and M. Yagiura
    • Journal Title

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      Volume: 14 Issue: 5 Pages: JAMDSM0074-JAMDSM0074

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2020jamdsm0074

    • NAID

      130007868088

    • ISSN
      1881-3054
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The computational complexity of the gear placement problem2020

    • Author(s)
      V.M. Fukushigue Hama, S. Kanazawa, Y. Hu, S. Imahori, H. Ono and M. Yagiura
    • Journal Title

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      Volume: 14 Issue: 5 Pages: JAMDSM0069-JAMDSM0069

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2020jamdsm0069

    • NAID

      130007868078

    • ISSN
      1881-3054
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 配送計画問題に対する発見的解法2020

    • Author(s)
      橋本英樹, 胡艶楠
    • Journal Title

      システム/制御/情報

      Volume: 64 Pages: 218-223

    • NAID

      130007955879

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 取り出す順序を考慮する長方形詰込み問題に対する構築型解法2024

    • Author(s)
      宮田征季, 胡艶楠, 橋本英樹
    • Organizer
      日本OR学会2024春季大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 配置が2列になる長方形ストリップパッキング問題に対する擬多項式時間動的計画法2023

    • Author(s)
      橋本英樹, 呉偉, 胡艶楠
    • Organizer
      日本OR学会2023秋季大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 重み付き矩形被覆問題に対する厳密解法2023

    • Author(s)
      梅田凌弥, 胡艶楠, 呉偉, 橋本英樹
    • Organizer
      スケジューリング学会シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] An Efficient Route Evaluation Method for the Vehicle Routing Problem with Linear Constraints2022

    • Author(s)
      H. Hashimoto, Y. Hu, Y. Okamoto
    • Organizer
      The IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Iterated Local Search Algorithm for Commuting Bus Routing Problem with Latest Arrival Time Constraint2022

    • Author(s)
      H. Hashimoto, Y. Hu, T. Sugiura, Y. Takada, M. Yagiura
    • Organizer
      The IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 最遅到着時刻を考慮するPrize-collecting バスルーティング問題に対する反復局所探索法2022

    • Author(s)
      上杉昂, 胡艶楠, 橋本英樹
    • Organizer
      スケジューリング学会シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 配置が2列になる長方形ストリップパッキング問題2022

    • Author(s)
      橋本英樹, 胡艶楠
    • Organizer
      スケジューリング学会シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 二段階配送計画問題に対するメタ戦略2022

    • Author(s)
      小野航生,橋本英樹
    • Organizer
      スケジューリング学会リスクマネジメント研究部会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 線形制約を持つ配送計画問題に対する効率的な巡回路評価法2021

    • Author(s)
      岡本優太,橋本英樹
    • Organizer
      スケジューリング学会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 自動車運搬船における貨物積載プランニングの席割問題に対する数理モデリング2021

    • Author(s)
      鵜川知哉,竹田陽,三國寛佳,胡艶楠,小野廣隆,柳浦睦憲
    • Organizer
      第48回日本OR学会中部支部研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ギロチンカットおよび順序制約を考慮する2次元ビンパッキング問題に対する反復局所探索法2021

    • Author(s)
      岡田寛治,胡艶楠,ピッズティ・アンドレア,マリネッリ・ファブリツィオ,柳浦睦憲
    • Organizer
      第48回日本OR学会中部支部研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 最遅到着時刻制約付き通勤バスルーティング問題に対する反復局所探索法2020

    • Author(s)
      杉浦知樹,胡艶楠,橋本英樹,柳浦睦憲
    • Organizer
      SSOR中部支部
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 配送計画問題に対する汎用的な局所探索法2020

    • Author(s)
      橋本英樹
    • Organizer
      電子情報通信学会2020年ソサイエティ大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 配送計画問題に対する局所探索法とその応用2020

    • Author(s)
      橋本英樹
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会第47回中部支部研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] A general vehicle routing problem and an effective heuristic algorithm for the location routing problem2019

    • Author(s)
      Hideki Hashimoto, Yannan Hu
    • Organizer
      International Symposium on Scheduling
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 最遅到着時刻制約付き通勤バスルーティング問題に対する発見的解法2019

    • Author(s)
      杉浦知樹, 高田陽介, 胡艶楠, 橋本英樹, 柳浦睦憲,
    • Organizer
      スケジューリング学会シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 汎用的な配送計画モデルに対する効率的な局所探索法とその応用2019

    • Author(s)
      橋本英樹
    • Organizer
      スケジューリング学会最適化とアルゴリズム研究部会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Heuristics for the Min-Max Regret Shortest Path Problem under Interval Costs2019

    • Author(s)
      Y. Lin, W. Wu, Y. Hu, M. Yagiura
    • Organizer
      the 9th Multidisciplinary International Conference on Scheduling: Theory and Applications
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the complexity of the gear placement problem2019

    • Author(s)
      V. Hama, S. Kanazawa, Y. Hu, S. Imahori, H. Ono, M. Yagiura
    • Organizer
      International Symposium on Scheduling
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimal pickup-point selection for the selective pickup and delivery problem with time-window constraints2019

    • Author(s)
      Y. Takada, M. Shimazaki, Y. Hu, M. Yagiura
    • Organizer
      International Symposium on Scheduling
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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