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2015 年度 実施状況報告書

超大規模組み合わせ問題に対する進化型多目的最適化の開発とその解分析

研究課題

研究課題/領域番号 26330269
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

渡邉 真也  室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30388136)

研究分担者 榊原 一紀  富山県立大学, 工学部, 准教授 (30388110)
廣安 知之  同志社大学, 公私立大学の部局等, 教授 (20298144)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード進化型多目的最適化 / Vehicle Routing Problem / Nurse Scheduling Problem / 大規模組み合わせ問題
研究実績の概要

平成27年度の主な研究成果は,大規模配送計画問題(Vehicle Routing Problem :VRP)に対するアプローチを論文としての成果にまとめたこと,看護師勤務表作成問題(Nurse Scheduling Problem, NSP)に対して満足解導出後の解洗練方法について大きく進展させたことである.
大規模VPRに関する研究では,手法のメカニズムをよりシンプルなものに見直し,位置づけを明確化することで国内論文誌,国際会議(プロシーリング)に成果としてまとめることができた.今後は,大規模な問題を直接評価することなく高精度な最適化を実現する方法について検討を進めていく予定である.
また,NSPに対する取り組みでは,昨年度の成果により高速に満足解が導出できるようになった後処理として,導出後の洗練方法について検討を行い,導出後と導出前では大きくアプローチを切り替える重要性を明らかにすることができた.今後は,精練のアプローチをさらに昇華させ,論文誌への投稿の準備を進める予定である.
上記以外の進展として,探索履歴を活用した多目的最適化アルゴリズムを開発し代表的なテスト関数において良好な結果を示すなどの成果を挙げることができた.この研究についてもアルゴリズムの細かな見直しを行った後,論文投稿を行う予定である.

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

本研究において主な対象とする配送計画問題(Vehicle Routing Problem :VRP),看護師勤務表作成問題(Nurse Scheduling Problem, NSP)において,それぞれ昨年度,本年度と論文にまとめる成果を挙げることができた.
また,VRPでは大規模問題を1度も直接評価することなく最適化するアプローチ,NSPでは満足解導出後の精練アプローチなど更なる課題に対する研究も進展中である.
以上より,総合的な判断としておおむね順調に進展していると判断した.

今後の研究の推進方策

配送計画問題(Vehicle Routing Problem :VRP)に関しては,計算負荷が高くなる大規模な問題を直接扱うことなく最適化するアプローチについて研究を進めるとともに,デマンド型乗合タクシーといった地域課題に対する研究にもここまでに得られた知見を活用していきたいと考えている.
また,看護師勤務表作成問題(Nurse Scheduling Problem, NSP)については,公開され広く用いられているテスト問題に対する我々の手法の適用を行い,より厳密な視点での既存手法との比較を行いたいと考えている.また,徹底した周辺調査を通じて,NSPの持つ本質的な困難性,およびそれに対応した効果的なメカニズムの追求についてもさらなる進展を目指し研究を進める予定である.

次年度使用額が生じた理由

パソコンなど必要な機器のリプレイスを来年度に先送りしたため,本年度の次年度使用額が生じた.

次年度使用額の使用計画

本年度は昨年度以上に論文投稿費が必要と予想している上,昨年度先送りしていた機器備品のリプレイスを実施する予定である.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structurisation and visualisation of design space for launch vehicle with hybrid rocket engine2016

    • 著者名/発表者名
      Chiba, K., Kanazaki, M., Watanabe, S., Kitagawa, K., and Shimada, T
    • 雑誌名

      International Journal of Automation and Logistics

      巻: 2 ページ: 26-44

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1504/IJAL.2016.074912

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大規模Vehicle Routing Problemに対する部分問題化と適応的問題統合に基づく新たな探索フレームワークの提案2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤匡志,渡邉真也,榊原一紀
    • 雑誌名

      進化計算学会論文誌

      巻: 6 ページ: 146-158

    • DOI

      http://doi.org/10.11394/tjpnsec.6.146

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] On-demand correlation-based information hierarchical structuring method (CIHSM) for non-dominated solutions2016

    • 著者名/発表者名
      Shinya Watanabe, Sho Nakano, Kazuhisa Chiba and Masahiro Kanazaki
    • 学会等名
      2016 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC2016)
    • 発表場所
      Vancouver Convention Centre, Vancouver, Canada
    • 年月日
      2016-07-24 – 2016-07-29
    • 国際学会
  • [学会発表] 看護師勤務表作成問題における満足解導出後の解洗練アプローチの提案2016

    • 著者名/発表者名
      奥寺将至, 渡邉真也
    • 学会等名
      第10回進化計算学会研究会
    • 発表場所
      神奈川県川崎市(富士通研究所)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-18
  • [学会発表] 局所解脱出に基づく新たな進化型多目的最適化アルゴリズムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      左文字 響,渡邉 真也
    • 学会等名
      第9回進化計算学会研究会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市(理化学研究所)
    • 年月日
      2015-09-07 – 2015-09-08
  • [学会発表] A Specialized Approach based on Integration of Customers and Deliberate Restoration Mechanisms for Very Large Scale Vehicle Routing Problem2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Watanabe, Tetsuya Sato and Kazutoshi Sakakibara
    • 学会等名
      International Conference on Electronics and Software Science (ICESS2015)
    • 発表場所
      Takamatsu, Japan
    • 年月日
      2015-07-20 – 2015-07-22
    • 国際学会
  • [学会発表] A Proposal on a Decomposition-Based Evolutionary Multiobjective Optimization for Large Scale Vehicle Routing Problems2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Watanabe,Masashi Ito and Kazutoshi Sakakibara,
    • 学会等名
      2015 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC2015)
    • 発表場所
      Sendai International Center(Sendai Japan)
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-28
    • 国際学会
  • [備考] 室蘭工業大学学術資源アーカイブ

    • URL

      https://muroran-it.repo.nii.ac.jp/index.php?action=pages_view_main&pcviewer_flag=1

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公開日: 2017-01-06  

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