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2014 Fiscal Year Research-status Report

限られたリソースを有効に活用するスケジューリング方法

Research Project

Project/Area Number 26350436
Research InstitutionHosei University

Principal Investigator

五島 洋行  法政大学, 理工学部, 教授 (00398950)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 島川 陽一  サレジオ工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (10446239)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsスケジューリング / max-plus代数 / CCPM / 資源競合 / 組合せ最適化
Outline of Annual Research Achievements

クリティカルチェーン・プロジェクト・マネジメント (Critical Chain Project Management; CCPM) 法の枠組みを用いたプロジェクトスケジューリングの方法について、タスクの実行順序の決定を組合せ最適化問題の観点で検討した。
既存のCCPM法では、実行順序の巧拙がプロジェクトの実行時間、すなわち解の性能に与える影響や、最適性についての検討は行われていなかった。一方、CCPM法の枠組みをmax-plus代数を用いて表すCCPM-MPL (Max-Plus Linear)法では、同一資源の時間競合が発生しない状況か、競合する場合でもタスクの実行順序は所与であることを前提していた。またクリティカルパスとクリティカルチェーンを同一視していたため、ある条件下ではオリジナルのCCPM法と同一の結果を返さない場合があった。
このため2014年度は、1.オリジナルのCCPM法に対して上位互換性を有するように既存のCCPM-MPL法を改良、2.組合せ最適化問題としての最適化問題の構築、3.構築した最適化問題のソルバー開発、の3点を行った。
1.については、クリティカルチェーンの同定をmax-plus代数を用いて行う方法を考案し、オリジナルのCCPM法と同一の結果を返すだけでなく、多入力多出力系も扱えるようにし、上位互換性を持たせることに成功した。2.では、タスクの実行順序を制約付き変数に割り付け、プロジェクトの実行時間を目的関数とし、目的関数最小化の最適化問題に帰着させた。3.については、全探索によって厳密解を求めるソルバーと、局所探索を用いて近似解を求めるソルバーを開発した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成26年度当初に計画していた検討項目の大半は、年度内に検討が終了した。
最適化問題を汎用ソルバー用のモデルとして記述する項目が未着手となってしまったが、平成27年度に検討予定であった、発見的解法によるソルバーの開発と実装を、一部前倒しで実施できた。
このように未着手の項目と前倒しで達成した項目が混在した状態であるが、全体としてはほぼ予定どおりの進捗と考えてよい。

Strategy for Future Research Activity

平成26年度は未着手となったソルバー用モデルとしての定式化に着手し、厳密解が求められるタスク数の範囲を大きくするとともに、新たな発見的解法の考案と実装についても検討する。
また、あるタスクに割り当てる資源の候補が複数ある場合への拡張についても検討する。これは従来のCCPM法では考慮されていなかったクラスへの拡張であるが、実務上よく現れる状況であるため、検討の必要性と優先度は高い。

Causes of Carryover

研究代表者の体調不良により、国外(マレーシア)での研究発表のための渡航を取りやめ、その渡航費用が未使用となったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究会・学会への参加回数が増える見込みであり、2015年度中におおむね相殺される予定である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] On the Greatest Number of Paths and Maximal Paths for a Class of Directed Acyclic Graphs2014

    • Author(s)
      Shinsuke ODAGIRI, Hiroyuki GOTO
    • Journal Title

      IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals

      Volume: E97-A Pages: 1370-1374

    • DOI

      10.1587/transfun.E97.A.1370

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coexisting Two Scheduling Policies in a Class of Discrete Event Systems2014

    • Author(s)
      Hiroyuki GOTO
    • Journal Title

      Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems

      Volume: 6 Pages: 1-12

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] CCPM法の枠組みにおける資源競合の解消方法2014

    • Author(s)
      古賀 裕紀,五島 洋行,千葉 英史
    • Journal Title

      法政大学理系学部研究集報

      Volume: 50 Pages: 7-12

  • [Presentation] 駅間における最大本数・最小本数を考慮した鉄道システムのスケジューリング2015

    • Author(s)
      丸山 達也,高橋 弘毅,五島 洋行
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京都)新宿区
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-27
  • [Presentation] Max-Plus線形システムを用いた鉄道システムのスケジューリング ~列車の往復を考慮して~2015

    • Author(s)
      丸山 達也,高橋 弘毅,五島 洋行
    • Organizer
      計測自動制御学会 第57回離散事象システム研究会
    • Place of Presentation
      ITビジネスプラザ武蔵(石川県)金沢市
    • Year and Date
      2015-03-05 – 2015-03-05
  • [Presentation] 鉄道システムを念頭においたスケジューリング手法の検討2014

    • Author(s)
      丸山 達也,高橋 弘毅,五島 洋行
    • Organizer
      計測自動制御学会 第56回離散事象システム研究会
    • Place of Presentation
      産業技術大学院大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-12-12 – 2014-12-12
  • [Presentation] Resolution of Resource Conflicts in the CCPM Framework Using a Local Search Method2014

    • Author(s)
      Hiroki KOGA,Hiroyuki GOTO,Eishi CHIBA
    • Organizer
      The IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management
    • Place of Presentation
      セランゴール(マレーシア)
    • Year and Date
      2014-12-11 – 2014-12-11
  • [Presentation] Mixture of Two Different Scheduling Policies in a Class of Discrete Event Systems2014

    • Author(s)
      Hiroyuki GOTO,Hajime YOKOYAMA
    • Organizer
      The IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management
    • Place of Presentation
      セランゴール(マレーシア)
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-10
  • [Presentation] 作業時間の不確実性を考慮したmax-plus線形システムでのモデル予測制御2014

    • Author(s)
      豊田 一裕,五島 洋行
    • Organizer
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会2014
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県)岡山市
    • Year and Date
      2014-11-23 – 2014-11-23
  • [Presentation] CCPM法の枠組みにおける資源競合の解消方法 ~遺伝的アルゴリズムの活用~2014

    • Author(s)
      古賀 裕紀,五島 洋行,千葉 英史
    • Organizer
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会2014
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県)岡山市
    • Year and Date
      2014-11-23 – 2014-11-23
  • [Presentation] Max-Plus線形システムを用いた鉄道システムのスケジューリング2014

    • Author(s)
      丸山 達也,高橋 弘毅,五島 洋行
    • Organizer
      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県)岡山市
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-22
  • [Presentation] Max-Plus線形システムを用いた鉄道システムのスケジュールング手法の開発に向けて2014

    • Author(s)
      丸山 達也,高橋 弘毅,五島 洋行
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道科学大学(北海道)札幌市
    • Year and Date
      2014-08-28 – 2014-08-28
  • [Presentation] An introduction to max-plus algebra2014

    • Author(s)
      Hiroyuki GOTO
    • Organizer
      39th International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県)神戸市
    • Year and Date
      2014-07-22 – 2014-07-22
    • Invited
  • [Presentation] Mathematical Models for a Location-Allocation Problem of Traffic Flow Capturing Facilities2014

    • Author(s)
      Yoichi SHIMAKAWA, Hirotaka TAKAHASHI,Hiroyuki GOTO
    • Organizer
      20th Conference of the International Federation of Operational Research Societies
    • Place of Presentation
      バルセロナ(スペイン)
    • Year and Date
      2014-07-15 – 2014-07-15
  • [Presentation] CCPM法の枠組みにおける遺伝的アルゴリズムを利用した資源競合の解消法2014

    • Author(s)
      古賀 裕紀,五島 洋行,千葉 英史,豊田 一裕
    • Organizer
      計測自動制御学会 第55回離散事象システム研究会
    • Place of Presentation
      高千穂コミュニティセンター(宮崎県)高千穂町
    • Year and Date
      2014-06-06 – 2014-06-06
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      http://syslab.k.hosei.ac.jp/research.html

URL: 

Published: 2016-05-27  

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