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2014 年度 実施状況報告書

限られたリソースを有効に活用するスケジューリング方法

研究課題

研究課題/領域番号 26350436
研究機関法政大学

研究代表者

五島 洋行  法政大学, 理工学部, 教授 (00398950)

研究分担者 島川 陽一  サレジオ工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (10446239)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードスケジューリング / max-plus代数 / CCPM / 資源競合 / 組合せ最適化
研究実績の概要

クリティカルチェーン・プロジェクト・マネジメント (Critical Chain Project Management; CCPM) 法の枠組みを用いたプロジェクトスケジューリングの方法について、タスクの実行順序の決定を組合せ最適化問題の観点で検討した。
既存のCCPM法では、実行順序の巧拙がプロジェクトの実行時間、すなわち解の性能に与える影響や、最適性についての検討は行われていなかった。一方、CCPM法の枠組みをmax-plus代数を用いて表すCCPM-MPL (Max-Plus Linear)法では、同一資源の時間競合が発生しない状況か、競合する場合でもタスクの実行順序は所与であることを前提していた。またクリティカルパスとクリティカルチェーンを同一視していたため、ある条件下ではオリジナルのCCPM法と同一の結果を返さない場合があった。
このため2014年度は、1.オリジナルのCCPM法に対して上位互換性を有するように既存のCCPM-MPL法を改良、2.組合せ最適化問題としての最適化問題の構築、3.構築した最適化問題のソルバー開発、の3点を行った。
1.については、クリティカルチェーンの同定をmax-plus代数を用いて行う方法を考案し、オリジナルのCCPM法と同一の結果を返すだけでなく、多入力多出力系も扱えるようにし、上位互換性を持たせることに成功した。2.では、タスクの実行順序を制約付き変数に割り付け、プロジェクトの実行時間を目的関数とし、目的関数最小化の最適化問題に帰着させた。3.については、全探索によって厳密解を求めるソルバーと、局所探索を用いて近似解を求めるソルバーを開発した。

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

平成26年度当初に計画していた検討項目の大半は、年度内に検討が終了した。
最適化問題を汎用ソルバー用のモデルとして記述する項目が未着手となってしまったが、平成27年度に検討予定であった、発見的解法によるソルバーの開発と実装を、一部前倒しで実施できた。
このように未着手の項目と前倒しで達成した項目が混在した状態であるが、全体としてはほぼ予定どおりの進捗と考えてよい。

今後の研究の推進方策

平成26年度は未着手となったソルバー用モデルとしての定式化に着手し、厳密解が求められるタスク数の範囲を大きくするとともに、新たな発見的解法の考案と実装についても検討する。
また、あるタスクに割り当てる資源の候補が複数ある場合への拡張についても検討する。これは従来のCCPM法では考慮されていなかったクラスへの拡張であるが、実務上よく現れる状況であるため、検討の必要性と優先度は高い。

次年度使用額が生じた理由

研究代表者の体調不良により、国外(マレーシア)での研究発表のための渡航を取りやめ、その渡航費用が未使用となったため。

次年度使用額の使用計画

研究会・学会への参加回数が増える見込みであり、2015年度中におおむね相殺される予定である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3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 (12件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] On the Greatest Number of Paths and Maximal Paths for a Class of Directed Acyclic Graphs2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke ODAGIRI, Hiroyuki GOTO
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals

      巻: E97-A ページ: 1370-1374

    • DOI

      10.1587/transfun.E97.A.1370

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coexisting Two Scheduling Policies in a Class of Discrete Event Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki GOTO
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems

      巻: 6 ページ: 1-12

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CCPM法の枠組みにおける資源競合の解消方法2014

    • 著者名/発表者名
      古賀 裕紀,五島 洋行,千葉 英史
    • 雑誌名

      法政大学理系学部研究集報

      巻: 50 ページ: 7-12

  • [学会発表] 駅間における最大本数・最小本数を考慮した鉄道システムのスケジューリング2015

    • 著者名/発表者名
      丸山 達也,高橋 弘毅,五島 洋行
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 春季研究発表会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都)新宿区
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-27
  • [学会発表] Max-Plus線形システムを用いた鉄道システムのスケジューリング ~列車の往復を考慮して~2015

    • 著者名/発表者名
      丸山 達也,高橋 弘毅,五島 洋行
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第57回離散事象システム研究会
    • 発表場所
      ITビジネスプラザ武蔵(石川県)金沢市
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-05
  • [学会発表] 鉄道システムを念頭においたスケジューリング手法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 達也,高橋 弘毅,五島 洋行
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第56回離散事象システム研究会
    • 発表場所
      産業技術大学院大学(東京都)
    • 年月日
      2014-12-12 – 2014-12-12
  • [学会発表] Resolution of Resource Conflicts in the CCPM Framework Using a Local Search Method2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki KOGA,Hiroyuki GOTO,Eishi CHIBA
    • 学会等名
      The IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management
    • 発表場所
      セランゴール(マレーシア)
    • 年月日
      2014-12-11 – 2014-12-11
  • [学会発表] Mixture of Two Different Scheduling Policies in a Class of Discrete Event Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki GOTO,Hajime YOKOYAMA
    • 学会等名
      The IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management
    • 発表場所
      セランゴール(マレーシア)
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-10
  • [学会発表] 作業時間の不確実性を考慮したmax-plus線形システムでのモデル予測制御2014

    • 著者名/発表者名
      豊田 一裕,五島 洋行
    • 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2014
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)岡山市
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-23
  • [学会発表] CCPM法の枠組みにおける資源競合の解消方法 ~遺伝的アルゴリズムの活用~2014

    • 著者名/発表者名
      古賀 裕紀,五島 洋行,千葉 英史
    • 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2014
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)岡山市
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-23
  • [学会発表] Max-Plus線形システムを用いた鉄道システムのスケジューリング2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 達也,高橋 弘毅,五島 洋行
    • 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
      岡山大学(岡山県)岡山市
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-22
  • [学会発表] Max-Plus線形システムを用いた鉄道システムのスケジュールング手法の開発に向けて2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 達也,高橋 弘毅,五島 洋行
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 秋季研究発表会
    • 発表場所
      北海道科学大学(北海道)札幌市
    • 年月日
      2014-08-28 – 2014-08-28
  • [学会発表] An introduction to max-plus algebra2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki GOTO
    • 学会等名
      39th International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県)神戸市
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Mathematical Models for a Location-Allocation Problem of Traffic Flow Capturing Facilities2014

    • 著者名/発表者名
      Yoichi SHIMAKAWA, Hirotaka TAKAHASHI,Hiroyuki GOTO
    • 学会等名
      20th Conference of the International Federation of Operational Research Societies
    • 発表場所
      バルセロナ(スペイン)
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-15
  • [学会発表] CCPM法の枠組みにおける遺伝的アルゴリズムを利用した資源競合の解消法2014

    • 著者名/発表者名
      古賀 裕紀,五島 洋行,千葉 英史,豊田 一裕
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第55回離散事象システム研究会
    • 発表場所
      高千穂コミュニティセンター(宮崎県)高千穂町
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-06
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://syslab.k.hosei.ac.jp/research.html

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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