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3D配置問題に対する構築型解法の開発および現実問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K12981
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関名古屋大学

研究代表者

胡 艶楠  名古屋大学, 情報学研究科, 助教 (00778326)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2020年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード三次元配置問題 / 組合せ最適化 / アルゴリズム設計 / 3D多面体配置問題 / 構築型解法 / 3Dレクトリニア多面体配置 / 配置問題 / 詰込み問題 / 三次元詰込み / パッキング / 厳密解法 / アルゴリズム
研究成果の概要

本研究では,直方体の集合という形式で入力された3D物体のストリップパッキング問題を考える.直方体の集合形式は細かくして多くの直方体を用いて物体を表現すれば高い精度で任意の3D物体を表現でき,一般の物体を対象とするパッキング問題を高精度で近似的に解くことができた.解法としては,何も配置されていない状態から始めて, アイテムをひとつずつ配置していき, 最後に解を得るという構築型解法を開発した.解法の計算過程で動的に変化するアイテムの配置を効率よく保持するデータ構造を設計して,計算時間を削減した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の3次元配置問題はほとんど直方体に焦点をあてて研究が進められて,一般形状の3D物体の形状の取り扱いが難しいためほとんど検討されていない.本研究では,一般の物体を3Dレクトリニア多面体に近似する手法を提案し,2D図形配置問題に対する知見を3D物体に拡張した.本研究の解法は,直方体配置問題や一般の多面体配置問題も特別な場合として扱えるという性質を持つため,様々な形状を持つ製品の配置問題に適用可能な汎用解法となる.提案した方法論が配置問題の基盤技術となり,配置を決定することが求められる問題に対するアルゴリズム設計に導入されることが期待できる.

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] The computational complexity of the gear placement problem2020

    • 著者名/発表者名
      V.M. Fukushigue Hama, S. Kanazawa, Y. Hu, S. Imahori, H. Ono and M. Yagiura
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 14 号: 5 ページ: JAMDSM0069-JAMDSM0069

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2020jamdsm0069

    • NAID

      130007868078

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient algorithms for optimal pickup-point selection in the selective pickup and delivery problem with time-window constraints2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Takada, M. Shimazaki, Y. Hu and M. Yagiura
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 14 号: 5 ページ: JAMDSM0074-JAMDSM0074

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2020jamdsm0074

    • NAID

      130007868088

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling and analysis with real-world data for global production planning and location of automobile assembly plants2018

    • 著者名/発表者名
      K. Funahashi, W. Wu, Y. Hu, H. Goko, M. Sasaki, and M. Yagiura
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 12 号: 3 ページ: JAMDSM0081-JAMDSM0081

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2018jamdsm0081

    • NAID

      130007401987

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exact algorithms for the rectilinear block packing problem2018

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

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 12 号: 3 ページ: JAMDSM0074-JAMDSM0074

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2018jamdsm0074

    • NAID

      130007401949

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient Overlap Detection and Construction Algorithms for the Bitmap Shape Packing Problem2018

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

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      巻: 61 ページ: 132-151

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Heuristics for the Min-Max Regret Shortest Path Problem under Interval Costs2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Lin, W. Wu, Y. Hu, M. Yagiura
    • 学会等名
      the 9th Multidisciplinary International Conference on Scheduling: Theory and Applications (MISTA)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A general vehicle routing problem and an effective heuristic algorithm for the location routing problem2019

    • 著者名/発表者名
      H. Hashimoto, Y. Hu
    • 学会等名
      International Symposium on Scheduling
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the complexity of the gear placement problem2019

    • 著者名/発表者名
      V. Hama, S. Kanazawa, Y. Hu, S. Imahori, H. Ono, M. Yagiura
    • 学会等名
      International Symposium on Scheduling
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal pickup-point selection for the selective pickup and delivery problem with time-window constraints2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Takada, M. Shimazaki, Y. Hu, M. Yagiura
    • 学会等名
      International Symposium on Scheduling
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 最遅到着時刻制約付き通勤バスルーティング問題に対する発見的解法2019

    • 著者名/発表者名
      杉浦知樹,胡艶楠,橋本英樹,柳浦睦憲
    • 学会等名
      スケジューリング学会シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ギロチンカット制約および順序制約を考慮する2次元ビンパッキング問題に対する解表現およびその効率的評価法2019

    • 著者名/発表者名
      岡田寛治,胡艶楠,ピズチ アンドレア マリネッリ ファブリツィオ,柳浦睦憲
    • 学会等名
      スケジューリング学会シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 整数制約付き形状可変長方形詰込み問題に対する配置戦略2019

    • 著者名/発表者名
      近藤克海,胡艶楠,柳浦睦憲
    • 学会等名
      スケジューリング学会シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハブ・スポーク配送計画問題に対する反復局所探索法2019

    • 著者名/発表者名
      瀧本修斗,高田陽介,岩田麻希,高橋輝,今井純志,早川敬一郎,胡艶楠,佐々木美裕,小野廣隆,柳浦睦憲
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会秋期研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ギア配置問題の計算複雑度について2019

    • 著者名/発表者名
      V.M.F Hama,金澤将吾,胡艶楠,今堀慎治,小野廣隆,柳浦睦憲
    • 学会等名
      LAシンポジウム 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 三次元レクトリニア多面体配置問題に対する配置戦略および高速な構築型解法2019

    • 著者名/発表者名
      梅田知樹,胡艶楠,柳浦睦憲
    • 学会等名
      第46回日本OR学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 時間枠制約付き選択的集配計画問題に対する発見的解法2019

    • 著者名/発表者名
      島崎優,高田陽介,胡艶楠,柳浦睦憲
    • 学会等名
      第46回日本OR学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 三次元レクトリニア多面体配置問題に対する構築型解法の配置戦略および効率的実現法2019

    • 著者名/発表者名
      梅田知樹,胡艶楠,柳浦睦憲
    • 学会等名
      第172回アルゴリズム研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 三次元レクトリニア多面体配置問題に対する配置戦略および高速な構築型解法2019

    • 著者名/発表者名
      梅田知樹, 胡艶楠, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      第46回日本OR学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間枠制約付き選択的集配計画問題に対する発見的解法2019

    • 著者名/発表者名
      島崎優, 高田陽介, 胡艶楠, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      第46回日本OR学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元レクトリニア多面体配置問題に対する構築型解法の配置戦略および効率的実現法2019

    • 著者名/発表者名
      梅田知樹, 胡艶楠, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      第172回アルゴリズム研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気自動を使用した乗合タクシーサービスにおける配車計画2018

    • 著者名/発表者名
      舟橋紀絵, 高田陽介, 胡艶楠, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      SSOR中部支部2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ギア配置問題の計算複雑度2018

    • 著者名/発表者名
      金澤将吾, 福重浜ビトル, 胡艶楠, 今堀慎治, 小野廣隆, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      スケジューリング学会・シンポジウム 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A pattern-based reformulation for the one-dimensional bin packing with variable pattern processing time2018

    • 著者名/発表者名
      A. Pizzuti, W. Wu, F. Marinelli, M. Yagiura, Y. Hu
    • 学会等名
      スケジューリング学会・シンポジウム 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] An adaptive local search algorithm for the multi-vehicle covering tour problem2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Takada, Y. Takeuchi, Y. Hu, H. Hashimoto, M. Yagiura
    • 学会等名
      12th Metaheuristic International Conference (MIC 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient implementations of an iterated local search algorithm for the multi-vehicle covering tour problem2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Takeuchi, Y. Takada, Y. Hu, H. Hashimoto, M. Yagiura
    • 学会等名
      Proceedings of the International Symposium on Scheduling
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling and Analysis with Real-World Data for Global Production Planning and Location of Automobile Assembly Plants2017

    • 著者名/発表者名
      K. Funahashi, W. Wu, Y. Hu, H. Goko, M. Sasaki, M. Yagiura
    • 学会等名
      Proceedings of the International Symposium on Scheduling
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Online Product Shipping Using Heuristic Algorithms Based on Column Generation2017

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, W. Wu, Y. Hu, H. Goko, M. Sasaki, M. Yagiura
    • 学会等名
      Proceedings of the International Symposium on Scheduling
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heuristics for 2D and 3D packing problems2017

    • 著者名/発表者名
      胡艶楠
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 中部支部講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 受注日と発送期限日付き商品発送問題に対する列生成アプローチ2017

    • 著者名/発表者名
      伊東真由, 呉偉, 胡艶楠, 郷古浩道, 佐々木美裕, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      日本経営工学会2017年春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 自動車組立て工場のグローバル最適配置問題のモデル化と比較分析2017

    • 著者名/発表者名
      舟橋紀絵, 呉偉, 胡艶楠, 郷古浩道, 佐々木美裕, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      日本経営工学会2017年春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数車格を生産する自動車組立て工場のグローバル最適配置問題2017

    • 著者名/発表者名
      舟橋紀絵, 呉偉, 胡艶楠, 郷古浩道, 佐々木美裕, 柳浦睦憲
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会研究部会「評価のOR」学生大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] “Practical Algorithms for Two-dimensional Packing of General Shapes,” in: T.F. Gonzalez, ed., Handbook of Approximation Algorithms and Metaheuristics, Second Edition, Volume I: Methodologies and Traditional Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Yannan Hu, Hideki Hashimoto, Shinji Imahori, Mutsunori Yagiura
    • 総ページ数
      26
    • 出版者
      Chapman & Hall/CRC
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Pythonによる図形詰込みアルゴリズム入門(解説)2018

    • 著者名/発表者名
      今堀慎治,胡艶楠,橋本英樹,柳浦睦憲
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      オペレーションズ・リサーチ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Practical Algorithms for Two-dimensional Packing of General Shapes2018

    • 著者名/発表者名
      Yannan Hu, Hideki Hashimoto, Shinji Imahori, Mutsunori Yagiura
    • 総ページ数
      26
    • 出版者
      in: T.F. Gonzalez, ed., Handbook of Approximation Algorithms and Metaheuristics, Chapman & Hall/CRC in the Computer & Information Science Series
    • ISBN
      9781498770156
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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