| Project/Area Number |
23K04076
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
平田 燕奈 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (20791891)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | フィジカルインターネット / PIハブ / PIコンテナ / 最適化 / 輸送ルート最適化 / 物流ハブ / 遺伝的アルゴリズム / Lin-Kernighanヒューリスティック / CO2排出削減 / トピックモデル / Physical Internet / Logistics nodes / Blockchain / 物流拠点設計 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、物流の未来のインフラであるフィジカルインターネット（PI）の導入に向け、ハブ機能を有する物流拠点の設計を目的としている。PIは、物流プロセスの要素を相互接続したオープンでグローバルな物流ネットワークであり、物流の効率化や温室効果ガス削減に対する最も有効な対策として注目されている。この課題に対処するために、本研究ではPIの導入をシミュレーションし、ハブ機能を有する物流拠点の設計を行う。研究成果は、日本のPIの実現化目標に貢献するだけでなく、物流事業者に対しても科学的根拠を提供することができる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度の主な実施内容は以下の通りである。
（1）トラック輸送モデルの高度化。昨年度に続き、フィジカルインターネット（PI）環境を前提としたトラック輸送モデルの改良に取り組んだ。物流ハブの配置と輸送経路の最適化課題に対し、進化的アルゴリズムNEATと巡回セールスマン問題ソルバLKH-3を統合した、強化学習ベースのハイブリッド手法を新たに提案した。西日本の実データを用いたシミュレーションにより、本手法がシナリオごとの物流効率とCO2削減効果を定量的に評価し、最適施策の選定に有効であることを確認した。この成果は2024年IPIC学会にて発表され、専門研究者との有益な議論を通じて知見の深化を図った。
（2）港湾におけるPIコンテナ荷役の最適化。船舶輸送分野では、港湾ターミナルにおけるモジュール型PIコンテナの自動搬送に着目し、ターミナル内車両の経路最適化に関する研究を実施した。2種類の搬送シーケンシング戦略を対象に、ダイクストラ法を用いた比較シミュレーションを行った結果、提案手法により自動搬送車（AGV）の総走行時間を1.2％削減でき、さらに本手法を世界100港に展開することで世界全体CO2排出量を0.5％抑制可能であることが示唆された。これらの成果は、海運業の脱炭素化と効率化を実現するPI導入の有効性を示し、港湾運用における意思決定支援の数理的根拠を提供するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、学会発表5件と学術論文6件の掲載を達成しており、多くの研究成果が得られている。全体として順調に進んでいる。昨年度に取り組んだトラック輸送モデルの開発に加え、今年度は新たに船舶輸送に関する研究を展開し、他の輸送手段への適用を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は本研究の最終年度にあたり、当初の計画通り、トラックおよび船舶以外の輸送手段についてもモデル開発を行う予定である。また、PI環境下における各輸送手段のコストおよびCO2排出削減効果の定量的な評価も行う。さらに、研究成果の整理を進めるとともに、学会発表や論文投稿にも積極的に取り組んでいく。
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