多目的最適化における配送・回収(収集)計画問題に対する技法の開発

• Project/Area Number: 14780358
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 社会システム工学
• Research Institution: Sophia University
• Principal Investigator: 白井 裕 上智大学, 理工学部, 助手 (20327878)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2003: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 配送・集荷経路問題 / セービング法 / ヒューリスティックス / 多目的最適化 / 遺伝的アルゴリズム / 並列計算

Research Abstract

本研究課題では,配送・回収(収集)計画問題の代表的な例として,資源回収(ゴミ収集)計画問題を取り上げ,車両の台数,需要地を巡回する総移動距離や総移動時間を最小にするような各車両の巡回経路を求める問題であり,この問題に対する技法の開発が研究目的である.
本年度の研究計画では,車両の台数や総移動距離,人員の作業時間等を考慮した多目的最適化における配送・回収(収集)計画問題に対して,前年度に提案した技法の効率性を高めるための改良,さらに大規模な問題にも対応できるように,並列計算(並列分散アルゴリズム)を導入した技法の開発を行うことであった.まず前年度に提案した技法の効率性を高めるため,近傍探索に工夫を加えた.さらに,ここで扱う問題は,7百ヶ所以上もの需要地を扱う大規模な問題(実用的な規模)であり,実用的な計算時間で最良解を得るために並列計算の導入が不可欠である.そのため,並列計算の有効性を確認するために研究代表者が以前から研究をしている施設レイアウト設計問題に対して検証を行った.その結果,施設レイアウト設計問題に対して解の最適性と計算時間の両面からみて,有効であることを確認した.その結果より,配送・回収(収集)計画問題に対して並列計算を導入した技法の開発を行った.
現在は,前年度の提案したセービング法とヒューリスティックスを組み合わせたハイブリッド技法に対し,並列計算を導入した技法の有効性を検討し,数値例と実データをもとに数値実験中である.この研究成果は,学術論文誌に対して投稿準備中であり,国内において発表する予定である.この研究課題で提案する技法の開発により,配送・回収(収集)計画問題だけでなく,いろいろな分野にも応用することが期待できる.