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動的に変化する空間内における高品質な経路の探索手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15700021
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 情報学基礎
研究機関九州産業大学

研究代表者

朝廣 雄一  九州産業大学, 情報科学部, 助教授 (40304761)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード移動物体 / ロボット / NP完全 / MAXSNP困難 / 近似解法 / 巡回経路 / 組合せ最適化問題 / 経路探索 / NP完全性 / 移動経路 / 時間制約 / 移動動体 / 組み合わせ最適化問題
研究概要

本年度は、複数の物体が移動する空間において、それらの物体を効率よく巡回するロボットの経路を求める問題に対して、計算複雑さの解析とアルゴリズムの開発を行った。
まずロボットの容量が1(1つの物体に接触したらスタート地点に戻る必要がある)の時に、巡回対象の物体の移動経路について
場合1:直線の場合
場合2:折れ線の場合
を考察した。
場合1については、物体の移動速度がロボットよりも速い場合には、多項式時間O(n log n)で解けることを示した。ここでnは移動物体の個数である。また、物体の移動に時間制約がついている、すなわち物体はある時刻に出現し、ある時刻まで移動するというような条件を課しても同様に多項式時間O(n log n)で解けることを示した。一方で、物体の移動速度がロボットよりも遅い場合には、NP困難となることを示した。
場合2については、各物体の経路である折れ線の頂点数(すなわち物体が移動中に曲がる回数)が1個以上あると、MAXSNP困難となることを示した。また近似比2の近似アルゴリズムを開発した。
他には、ロボットの容量には制約がないが、直線上しか移動出来ないという条件下での問題についても考察した。例えば、与えられた軌道上を動く場合には、巡回できる物体数を最大にするアルゴリズムが、O(n log n)時間で動作することを示した。またこのロボットの軌道については、無限に可能性があるが、巡回できる物体数を最大にできる軌道の選択も多項式時間O(n^3 log n)で可能であることを示した。さらに、複数のロボットを同時に利用する場合に必要となる、仕事割り当て手法に関連するいくつかの結果も得た。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Graph orientation algorithms to minimize the maximum outdegree2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Asahiro, E.Miyano, H.Ono, K.Zenmyo
    • 雑誌名

      Proc.Computing : The Australasian Theory Symposium (CATS), Conferences in Research and Practice in Information Technology 151

      ページ: 11-20

    • NAID

      120001364333

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Pickup and Delivery for Moving Objects on Broken Lines2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Asahiro, E.Miyano, S.Shimoirisa
    • 雑誌名

      Proc.9th Italian Conference on Theoretical Computer Science, Lecture Notes in Computer Science 3701

      ページ: 36-50

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] K-Collect Tours for Moving Objects with Release Times and Deadlines2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Asahiro, E.Miyano, S.Shimoirisa
    • 雑誌名

      Proc.9th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics III

      ページ: 192-197

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Collect Tours for Moving Objects with Release Times and Deadlines2005

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Asahiro, Eiji Miyano, Shinichi Shimoirisa
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 104・743

      ページ: 79-85

    • NAID

      10015530723

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] K-Collect Tours for Moving Objects with Release Times and Deadlines2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Asahiro, E.Miyano, S.Shimoirisa
    • 雑誌名

      Proc. Systemics, Cybernetics, and Informatics 2005 (to appear)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 移動系における最大個数巡回アルゴリズム2004

    • 著者名/発表者名
      下入佐真一, 朝廣雄一, 宮野英次
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録 1325

      ページ: 15-20

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 作業時間制約付き移動物体回収問題のNP困難性2004

    • 著者名/発表者名
      下入佐真一, 朝廣雄一, 宮野英次
    • 雑誌名

      作業時間制約付き移動物体回収問題のNP困難性 12-1A-01

    • NAID

      130004607706

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] How to Collect Balls Moving in the Euclidean Plane

    • 著者名/発表者名
      Y.Asahiro, T.Horiyama, K.Makino, H.Ono, T.Sakuma, M.Yamashita
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics (to appear)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] How to pack directed acyclic graphs into small blocks

    • 著者名/発表者名
      Y.Asahiro, T.Furukawa, K.Ikegami, E.Miyano
    • 雑誌名

      Proc.6th International Conference on Algorithms and Complexity, Lecture Notes in Computer Science, (to appear)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Asahiro, M.Ishibashi, M.Yamashita: "Independent and Cooperative Parallel Search Methods for the Generalized Assignment Problem"Optimization Methods and Software. 18・2. 129-141 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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