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2Dと3D配置問題に対する解法の研究とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J12003
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 情報学基礎理論
研究機関名古屋大学

研究代表者

胡 艶楠  名古屋大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード配置問題 / ギロチンカット制約 / 配置コスト / レクトリニア図形 / 組合せ最適化 / ビットマップ図形 / 3次元物体詰込み問題
研究実績の概要

配置問題とは,配置すべきもの(製品と呼ぶ)の集合と配置される空間が与えられたとき,製品を空間内に,様々な制約の下で効率よく配置する問題である.計算の複雑度という観点から見ると,ほぼ全ての配置問題はNP困難に分類され,多項式時間で厳密な解を求める手法はおそらく存在しない.このような状況にあるため,性能の良い近似解法の開発が非常に重要であると考えられている.このような状況のもと、本年度は以下のテーマについて研究を進めた.
(1)ギロチンカット制約および配置コストを考慮する長方形詰込み問題に対する近似解法を開発した.ギロチンカット制約とは,容器を端から端まで切り取る操作を繰り返すことで全ての長方形を切り出す制約で,生産工程における手順や機械の構造などにより現実の問題においてしばしば要求される.また,各長方形の配置に対して配置コストを導入した.具体的には,各長方形にx軸方向,y軸方向それぞれに関するコスト関数が与えられる時に,得られた配置における各長方形のコストのうち最も大きいコストを最大配置コストとし,その最小化を目的とする.この問題に対して効率的な反復局所探索法を提案した.
(2)レクトリニア図形配置問題に対する局所探索法を開発した.先行研究で提案した高速なbottom-left法の配置順序に変化を加えることで局所探索を行い,初期解から解を改善する手法を提案した.さらに, 効率的な局所探索の方法について検証した.
(3) レクトリニア図形配置問題に対する厳密解法を開発した.レクトリニア図形を幅1の長方形に分解し,分解されたそれらの長方形の相対的位置を緩和した配置問題を考え,整数計画問題として定式化した.この緩和問題を解くことで,元問題の下界を計算できる.さらに,緩和問題の解を利用し,元問題の上界を求める手法を提案した.そして,これらの手法を用いた厳密解法を提案した.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] A PARTITION-BASED HEURISTIC ALGORITHM FOR THE RECTILINEAR BLOCK PACKING PROBLEM2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hu, H. Hashimoto, S. Imahori, T. Uno, M. Yagiura
    • 雑誌名

      日本オペレーションズ・リサーチ学会論文誌

      巻: 59 号: 1 ページ: 110-129

    • DOI

      10.15807/jorsj.59.110

    • NAID

      130005124579

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient Implementations of Construction Heuristics for the Rectilinear Block Packing Problem2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hu, H. Hashimoto, S. Imahori, M. Yagiura
    • 雑誌名

      Computers and Operations Research

      巻: 53 ページ: 206-222

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] バスの乗務員スケジューリング問題に対する列生成法を用いた発見的解法2016

    • 著者名/発表者名
      澤井佑樹,胡艶楠,呉偉,橋本英樹,加藤雅樹,斉藤努,柳浦睦憲
    • 学会等名
      冬のLAシンポジウム
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-01-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] An Iterated Local Search Algorithm for the Multi-Vehicle Covering Tour Problem2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Takada, Y. Hu, H. Hashimoto, M. Yagiura
    • 学会等名
      The IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2015-12-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ギロチンカット制約を考慮した配置コスト付き長方形詰込み問題に対する反復局所探索法2015

    • 著者名/発表者名
      水野竜太郎, 胡艶楠, 橋本英樹, 今堀慎治, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      スケジューリング・シンポジウム 2015
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バス乗務員スケジューリング問題に対する列生成アプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      澤井佑樹,胡艶楠,呉偉,橋本英樹,加藤雅樹,斉藤努,柳浦睦憲
    • 学会等名
      スケジューリング・シンポジウム2015
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A Heuristic Algorithm for the Container Loading Problem of Challenge Renault/ESICUP2015

    • 著者名/発表者名
      H. Iwasawa, Y. Hu, H. Hashimoto, S. Imahori, M. Yagiura
    • 学会等名
      International Symposium on Scheduling
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Exact Algorithm with Successively Strengthened Lower Bounds for the Rectilinear Block Packing Problem2015

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushita, Y. Hu, H. Hashimoto, S. Imahori, M. Yagiura
    • 学会等名
      International Symposium on Scheduling
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Heuristic Algorithm for the Crew Pairing Problem in Airline Scheduling2015

    • 著者名/発表者名
      W. Wu, Y. Hu, H. Hashimoto, T. Ando, T.Shiraki, M. Yagiura
    • 学会等名
      International Symposium on Scheduling
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レクトリニア多角形詰め込み問題に対する厳密解法2015

    • 著者名/発表者名
      松下健, 胡艶楠, 橋本英樹, 今堀慎治, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      評価のOR
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A Heuristic Algorithm for the Container Loading Problem of Challenge Renault/ESICUP2015

    • 著者名/発表者名
      H. Iwasawa, Y. Hu, H. Hashimoto, S. Imahori, M. Yagiura
    • 学会等名
      12th ESICUP Meeting
    • 発表場所
      Portsmouth, United Kingdom
    • 年月日
      2015-03-29 – 2015-03-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 航空乗務員スケジューリング問題に対する列生成アプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      呉偉, 胡艶楠, 橋本英樹, 安藤友人, 白木孝, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      第151回アルゴリズム研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-01-13 – 2015-01-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ギロチンカット制約付き長方形詰込み問題における配置コストの最適化について2014

    • 著者名/発表者名
      水野竜太郎, 胡艶楠, 橋本英樹, 今堀慎治, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      「都市のOR」ワークショップ2014
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] An Efficient Method for Checking Overlaps and Construction Algorithms for the Bitmap Shape Packing Problem2014

    • 著者名/発表者名
      S. Fukatsu, Y. Hu, H. Hashimoto, S. Imahori, M. Yagiura
    • 学会等名
      The IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management 2014
    • 発表場所
      Malaysia
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A Partition-based Heuristic Algorithm for the Large-scale Rectilinear Block Packing Problem2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Hu, H. Hashimoto, S. Imahori, M. Yagiura
    • 学会等名
      International Federation of Operational Research Societies 2014
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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