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

2020 年度 研究成果報告書

• 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
• 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

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．

自由記述の分野

組合せ最適化

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．