2016 Fiscal Year Annual Research Report
Applications of Mathematical Optimization Models and Algorithms for Planning of Railway Operations
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26350437
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
森戸 晋 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (50134193)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今泉 淳 東洋大学, 経営学部, 教授 (00257221)
椎名 孝之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90371666)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 車両運用計画 / 交番作成 / 混合整数計画 / 車両割当計画 / 列生成法 / 終端効果 / 余裕時分配分 / ネットワーク投資計画 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は，車両割当計画への数理計画アプローチに関する研究を継続するとともに，新たに交番作成への数理計画アプローチに取り組み，車両運用計画に関する研究を進めた．
車両割当計画への数理計画アプローチについては，(1)Laiら(2013)のモデルに基づくアプローチと，(2)列生成法に基づくアプローチを試みた．どちらのアプローチでも，有限期間モデルであるため，検査を計画期間外に追い出そうとする終端効果が現れることが判明し，数理計画とローリングホライゾン方式とを併用することによって終端効果を軽減する方法を提案し，実際の新幹線データを元に計算実験を行い，両方法の実用性を確認した．一番目のアプローチについては，ISCO2016で発表を行った．また，二番目のアプローチについては，OR2016で発表するとともに，その後の計算実験を元に，投稿論文を作成した．
今年度は，新たに検査制約を考慮した交番作成への数理計画アプローチに取り組み，我が国の新幹線，在来線データをもとに，Giaccoら(2014)らのモデルの計算実験を行い，総じて，Giaccoらのモデルやその修正版が，列車数200程度までのインスタンスに対して効率的に交番が作成できることを確認した．また，複数種類の車両編成が存在する場合のモデルの拡張を行い，計算実験を行った．これらについては，OR学会秋季研究発表会，ならびに，2017年4月にフランス，リールで開催されたRailLille2017で発表した．さらに，確率計画法を用いた，列車の余裕時分配分最適化や鉄道ネットワーク投資計画の最適化の研究を行った．
今年度扱った交番作成と車両割当計画は，我が国の車両運用計画の核となるもので，これらの計画の相互関係を，従来研究と照らし合わせながら概観するサーベイをまとめている．
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