GAを援用した農業生産物資の最適輸送経路設計シミュレータの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15580227
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 佐竹 隆顕 筑波大学, 農林工学系, 教授 (00170712)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古谷 立美 東邦大学, 理学部, 教授 (40266987)
• Keywords: 遺伝的アルゴリズム / 輸送コストの削減 / 排出CO_2の削減 / 最適輸送経路設計 / シミュレータ / 輸送経済の探索

Research Abstract

本研究は、農業生産物資の輸送コストの削減をねらいとする配送・集荷経路の最適化問題に対して遺伝的アルゴリズムを援用し、現在の所、実用化のなされていない「燃料コストを最小とする最適輸送経路設計シミュレータの開発」を目的としている。最適輸送経路の探索問題に関する研究として、都道府県単位の広域地域に分布する複数地点(市町村)を配送・集荷対象とし、同域内に湖沼や山岳といった地理上の通行障害が存在する場合について、実際の道路網における距離や高低差などの地理情報を導入した最適輸送経路の決定の前段となる各都市間を直線で結んで得られる経路の探索を可能とするシミュレータの開発を進めた。すなわち、単に2次元平面上に存在する各都市間の総移動距離を最小とするような「巡回セールスマン問題」を発展させ、都市間を結ぶ直線上に湖などの通行障害がある場合は迂回地点を経由する。さらに実際には地球表面の3次元空間座標系に存在する都市間の地理上の高低差や走行車両の農業生産物資の積載重量などを考慮した上で、燃料コストを最小とする最適輸送経路の設計シミュレータのソースコードをC言語により新規に改良開発した。コンピュータのアレイメモリ上に仮想した染色体の世代交代としての交叉には、2点交叉による部分一致交叉を採用すると共に、染色体へのコーディングにはパス表現を採用した最適輸送経路設計用GAを改良開発し、特定の都道府県においてあらかじめ設定した都市を巡るいわゆる「巡回セールスマン問題」に対して準備的なシミュレーションを行った。