離散事象システムの分解と調整による汎用離散最適化手法の開発

• 研究課題/領域番号: 20760259
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: システム工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 西 竜志 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (10335581)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 離散事象システム / 離散最適化 / ペトリネット / オートマトン / 分解法 / スケジューリング / 経路計画 / AGV / 時間オートマトン

研究概要

離散事象システムの分解と調整による汎用性の高い離散最適化手法を開発した.開発した手法は,離散最適化問題を離散事象システムの最適状態遷移問題に変換し,問題を複数の部分問題に分解して,個々の問題の求解と調製を繰り返すことによって全体の問題を解くという手法である.離散事象システムの状態数の増加による組合せ爆発を避けるため,分解可能条件や分解手順について検討した.開発した手法を生産スケジューリング問題や自律無人搬送車(AGV)の経路計画問題へ適用することにより,提案手法の有効性を示した.

研究成果

• [雑誌論文] ペトリネットの分解によるAGVのタスク割当てと経路計画の同時最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中友貴, 西竜志, 乾口雅弘
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 Vol.22,No.5 ページ: 191-198
  • NAID: 10025514462
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decomposition of Petri Nets and Lagrangian Relaxation for Solving Routing Problems for AGVs (2009)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Kenichi Shimatani, Masahiro Inuiguchi
  • 雑誌名: International Journal of Production Research Vol.47,No.14 ページ: 3957-3977
  • 査読あり
• [雑誌論文] 時間オートマトンの分解と調整によるフローショツプ問題の解法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 若竹雅人, 西竜志, 乾口雅弘
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 Vol.47,No.7 ページ: 369-378
  • 査読あり
• [雑誌論文] ペトリネットの分解によるAGVのタスク割当てと経路計画の同時最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中友貴, 西竜志, 乾口雅弘
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 第22巻第5号 ページ: 191-198
  • NAID: 10025514462
  • 査読あり
• [雑誌論文] 時間オートマトンの分解と調整によるフローショップ問題の解法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 若竹雅人, 西竜志, 乾口雅弘
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 第47巻第7号 ページ: 369-378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous Dispatching and Conflict-free Routing for Automated Guided ehicles Using Petri Net Decomposition Approach (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuki Tanaka, Tatsushi Nishi, Masahiro Inuiguchi
  • 雑誌名: Proceedings of International Symposium on Scheduling 2009 ページ: 42-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decomposition of Timed Automata for Solving Jobshop Scheduling Problems (2009)
  • 著者名/発表者名: Masao Wakatake, Tatsushi Nishi, Masahiro Inuiguchi
  • 雑誌名: Proceedings of ICROS-SICE International Joint Conference 2009 ページ: 1722-1727
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Decomposition Method for Optimal Firing Sequence Problems for First-order Hybrid Petri Nets (2009)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Kenichi Shimatani, Masahiro Inuiguchi
  • 雑誌名: Proceedings 2009 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics ページ: 2933-2938
  • 査読あり
• [雑誌論文] ペトリネットの分解によるAGVのタスク割当て経路計画の同時最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中友貴, 西竜志, 乾口雅弘
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 第22巻第5号 ページ: 191-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decomposition of Timed Automata for Solving Scheduling Problems (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Masao Wakatake, Masahiro Inuiguchi
  • 雑誌名: Proceedings of 2008 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics ページ: 2459-2464
  • 査読あり
• [雑誌論文] Petri Net Decomposition Approach for the Simultaneous Optimization for Task Assignment and Routing for Automated Guided Vehicles (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Yuki Tanaka, Masahiro Inuiguchi
  • 雑誌名: Proceedings of 2008 IEEE International Conf erence on Automation Science and Engineering ページ: 175-180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lagrangian Relaxation Technique for Solving Scheduling Problems by Decomposition of Timed Petri Nets (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Kenichi Shimatani, Masahiro Inuiguchi
  • 雑誌名: Preprints of IFAC 2008 World Congress ページ: 10528-10533
  • 査読あり
• [雑誌論文] Petri Net Decomposition Approach to the Optimization of Route Planning Problems for AGV Systems
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Ryota Maeno
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automation Science and Engineering (発行予定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Optimization of Simultaneous Dispatching and Conflict-free Routing for Automated Guided Vehicles- Petri Net Decomposition Approach-
  • 著者名/発表者名: Yuki Tanaka, Tatsushi Nishi, Masahiro Inuiguchi
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (発行予定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Petri Net Decomposition Approach to the Optimization of Route Planning Problems for AGV Systems
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Ryota Maeno
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automation Science and Engineering (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Optimization of Simultaneous Dispatching and Conflict-free Routing for Automated Guided Vehicles-Petri Net Decomposition Approach-
  • 著者名/発表者名: Yuki Tanaka, Tatsushi Nishi, Masahiro Inuiguchi
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] 時間オートマトンによるジョブショップ問題のモデル化と分解法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 若竹雅人, 西竜志, 乾口雅弘
  • 学会等名: 第52回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] 動的環境におけるAGVのタスク割当てと経路計画の同時最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中友貴, 西竜志, 乾口雅弘
  • 学会等名: 第52回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] A Decomposition Method for Optimal Firing Sequence Problems for First-order Hybrid Petri Nets (2009)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Kenichi Shimatani, Masahiro Inuiguchi
  • 学会等名: Proceedings 2009 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
  • 発表場所: San Antonio, USA
  • 年月日: 2009-10-13
• [学会発表] Decomposition of Timed Automata for Solving Jobshop Scheduling Problems (2009)
  • 著者名/発表者名: Masao Wakatake, Tatsushi Nishi, Masahiro Inuiguchi
  • 学会等名: Proceedings of ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2009-08-19
• [学会発表] デッドロツク回避とスケジューリング-無人搬送車の経路計画問題を中心として- (2009)
  • 著者名/発表者名: 西竜志
  • 学会等名: 2010年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] ハイブリッドペトリネットに対する分解法を用いた最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西竜志, 島谷謙一, 乾口雅弘
  • 学会等名: 第44回離散事象システム研究会
  • 発表場所: 宮崎県婦人会館
  • 年月日: 2008-12-20
• [学会発表] 実行可能性を保証したペトリネツトの分解によるAGVのタスク割当てと経路計画の同時最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中友貴, 西竜志, 乾口雅弘
  • 学会等名: SICEシステム・情報部門学術講演会2008
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2008-11-27
• [学会発表] 時間オートマトンの分解と調整によるスケジューリング問題の解法と分解可能性判定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 若竹雅人, 西竜志, 乾口雅弘
  • 学会等名: SICEシステム・情報部門学術講演会2008
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2008-11-27
• [学会発表] 実行可能性を保証したペトリネットの分解と調整によるAGVのタスク割当てと経路計画の同時最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中友貴, 西竜志, 乾口雅弘
  • 学会等名: 計測自動制御学会システム情報部門学術講演会
  • 発表場所: イーグレひめじ・姫路市国際交流センター
  • 年月日: 2008-11-27
• [学会発表] 時間オートマトンの分解と調整によるスケジュ-リング問題の解法と分解可能性判定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 若竹雅人, 西竜志, 乾口雅弘
  • 学会等名: 計測自動制御学会システム情報部門学術講演会
  • 発表場所: イーグレひめじ・姫路市国際交流センター
  • 年月日: 2008-11-27
• [学会発表] Decomposition of Timed Automata for Solving Scheduling Problems (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Masao Wakatake, Masahiro Inuiguchi
  • 学会等名: 2008 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
  • 発表場所: Singapore, Singapore
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] Petri Net Decomposition Approach for the Simultaneous Optimization for Task Assignment and Routing for Automated Guided Vehicles (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Yuki Tanaka, Masahiro Inuiguchi
  • 学会等名: 2008 IEEE International Conference on Automation Science and Engineering
  • 発表場所: Arizona, USA
  • 年月日: 2008-08-24
• [学会発表] Lagrangian Relaxation Technique for Solving Scheduling Problems by Decomposition of Timed Petri Nets (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Nishi, Kenichi Shimatani, Masahiro Inuiguchi
  • 学会等名: IFAC 2008 World Congress
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2008-07-06
• [学会発表] ペトリネットの分解によるAGVのタスク割当てと搬送経路計画の最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中友貴, 西竜志, 乾口雅弘
  • 学会等名: 第52回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-05-16
• [学会発表] 時間オートマトンの分解と調整によるスケジューリング問題の解法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 若竹雅人, 西竜志, 乾口雅弘
  • 学会等名: 第52回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-05-16
• [備考]
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/aspI/RX0011D.asp?UNO=14877&page=