| 研究課題/領域番号 |
20K04983
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
胡 艶楠 東京理科大学, 理学部第一部応用数学科, 講師 (00778326)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 長方形配置問題 / sequence-pair / ルーティング問題 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では荷物を配送する際に車両内での荷物配置を考慮する配送計画問題と取り出し順序を考慮する配置問題に対する発見的解法を開発する．
今年度はまず，sequence-pairという解の表現法を利用して，長方形配置問題に対する探索型解法を提案する．sequence-pairは二つの順列を持って，長方形間の相対位置を表す．本研究はsequence-pairにおける順列が与えられるときに，最適な配置を求める問題を整数計画問題として定義し，ソルバーで解く手法を提案する．また，順列を対象として局所探索法を提案する．
また，不満度を考慮する通勤バスルーティング問題を考える．各客は希望到着時間を持つ，実際の到着時間は希望到着時間より遅いとき，不満度を発生する．不満度の合計を最小化することを目的とする．この問題に対する反復局所探索法を提案する．提案手法ではset-del/1-insとVRP-OPT*という2種類の近傍操作に基づく局所探索法を用いる．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は予定とおり長方形配置問題と時間枠付きルーティング問題に対する研究を行った．
まず，sequence-pairという解の表現法を利用して，長方形配置問題に対する探索型解法を提案した．本研究はsequence-pairにおける順列が与えられるときに，最適な配置を求める問題を整数計画問題として定義し，ソルバーで解く手法を提案する．また，順列を対象として局所探索法を提案する．ランダムに作成した問題例に対し平均充填率が80%以上となることを確認した．
また，不満度を考慮する通勤バスルーティング問題に対する反復局所探索法を提案した．提案手法ではset-del/1-insとVRP-OPT*という2種類の近傍操作に基づく局所探索法を用いた．解に多様性を持たせるため，重みを適応的に変化できるペナルティ付き評価関数を用いることで効率的に探索を行った．計算実験により近傍操作の有効性を確認した．
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| 今後の研究の推進方策 |
これから，以下の2点で研究進める．
1. 荷物を下ろす順番を考慮する配置問題に対する研究を行う．車両への荷物の配置は荷下ろしの手間のみを考えれば，スタックの状態，つまり最後に載せた荷物の客を最初に訪問する，という配置が望ましい．しかし，車両の荷台という限られたスペースに荷物を全て載せるには，そのような順序にはできない場合が通常であり，荷下ろしのコストと配置効率のトレードオフを最適化する問題となる．配置問題としては荷物の形状や，積載方法の制約や荷台での重心の考慮など，様々な条件が考えられる．本研究では取り出す順番を守りながら容器に配置する長方形（あるいは直方体）の数を最大する問題を考える．
2. スタック型の車両に対する配送計画問題に対する研究を行う．配送計画問題には時間枠付きなどのいくつかの典型的なモデルがある．それらについてスタック型の荷台のモデルを考える．まずは，巡回路と配置に関する評価関数を設計し，効率的な計算方法を提案する．解の評価値を計算することができれば，近傍探索を実行でき，局所探索法が可能となる．また，近傍探索において，現在の解の情報を使った近傍解の評価値の高速な計算法を検討する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナの影響で，予定した出張や研究協力者への謝金などを使用しませんでした．なお，購入予定の計算機などの物品も納期が長いためキャンセルしました．
今年度は専門書と高性能の計算機を購入する予定です．研究協力者に知識提供において多大な労力をおかけした時に謝金を支払います．海外発表において旅費も発生します．
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