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過不足のない効率的な海上輸送実現のための最適化・シミュレーションシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K01271
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関青山学院大学 (2019)
東京理科大学 (2017-2018)

研究代表者

小林 和博  青山学院大学, 理工学部, 准教授 (00450677)

研究分担者 田中 未来  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 助教 (40737053)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード数理最適化 / ロジスティクス / 船舶海洋工学 / 高性能計算 / 海上輸送 / 数理工学
研究成果の概要

消費燃料を最小化するための航路計画を作成する数理最適化モデルを開発し,その解を導出するための計算手法を開発した。その際に,燃料消費の特性が異なる様々な船種に対応するために,非線形な燃料消費量モデルを取り入れることを可能にした.さらに,この航路計画作成手法を,船隊全体の効率的な運用を実現する船舶スケジューリングモデルと融合する手法を開発した.これにより,船隊内の各船舶の効率的な運用と,個別の航海における環境負荷の低減を同時に行うことが可能となる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

海上での物資輸送における重要な意思決定として,船舶スケジューリングと航路計画が挙げられる.これらの問題は,海上で物資を輸送する複数の船舶を効率的に運用するためのものである.このスケジューリング・計画として良いものができれば,船舶運航による環境負荷を低減できると同時に,船隊として輸送能力を高く保つことができる。本研究では,数理最適化モデルを用いてこのための方法を開発した.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Agder(ノルウェー)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Agder(ノルウェー)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ship routing problem with berthing time clash avoidance constraints and minimizing demurrage2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Kawakami and Mirai Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the Tenth Triennial Symposium on Transportation Analysis

      巻: 1 ページ: 454-457

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pythonパッケージを用いた数理最適化の実践2019

    • 著者名/発表者名
      小林和博
    • 学会等名
      日本リアルオプション学会 2019 研究発表大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ship routing problem with berthing time clash avoidance constraints and minimizing demurrage2019

    • 著者名/発表者名
      K. Kawakami and M. Tanaka
    • 学会等名
      Proceedings of the Tenth Triennial Symposium on Transportation Analysis
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accelerated column generation for a ship routing problem with speed optimization2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Kobayashi, Mirai Tanaka
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Mathematical Programming (ISMP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 船速最適化を実現する船舶スケジューリングに対する高速な列生成アルゴリズム2018

    • 著者名/発表者名
      田中未来,小林和博
    • 学会等名
      日本応用数理学会2018年度学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A Route Generation Algorithm for Finding the Shipping Route with Minimal Fuel Consumption2017

    • 著者名/発表者名
      Mirai Tanaka and Kazuhiro Kobayashi
    • 学会等名
      Annual Conference of the International Association of Maritime Economists
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Path-counting Problem and Survivability Function - Definition, Approximation and Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Oyama and Kazuhiro Kobayashi
    • 学会等名
      21st Conference of the International Federation of Operational Research Societies (IFORS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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