物流を支える基盤技術としての数理最適化とメタ戦略

数学优化和元策略作为支持物流的基础技术

• 批准号: 20H02388
• 负责人: 柳浦 睦憲
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02388/
• 关键词: 組合せ最適化

インターネットを通じた売買の増加などに伴い，物流量が急速に増加するとともに，物流を支える人手不足が深刻な社会問題として注目を浴びるようになってきた．自動運転やドローンなどの新しい技術によって人や物の輸送を大きく変革する技術基盤は急速に発展してきているものの，これらの技術を活かして効率的な物流を実現するためには，そのような新技術をどう利用するかを考える必要がある．また，新技術を投入するゆとりがなく，現状の車両や人などの運用による効率化が必要な現場も多い．いずれの場合においても効率化の実現のために解決すべき問題は山積している．たとえばトラック輸送における積載率の低さや，ラストワンマイルと呼ばれる個人宅への配送における再配達の多さが指摘されている．このような，物流における問題を解決するために解くべき問題の多くは組合せ最適化問題として表現できるが，流通量や情報量の増加に伴い，扱うべきデータは大規模化の一途をたどっており，その求解は容易ではない．このような大規模な問題解決に数理最適化，とりわけメタ戦略は欠かせない技術である．しかし，この技術を用いて高性能なソルバー（最適化問題を解くソフト ＝ 最適化アルゴリズムを実装したもの）を開発するには職人的なセンスと大きな労力が要る．そこで多くの問題を解決できる汎用ソルバーがあれば便利であるが，1つのソルバーであらゆる問題にまんべんなく高い性能を得ることは難しい．本研究では，物流に焦点を当て，その効率化において重要となる代表的な問題タイプごとに最適化ソルバーを開発することにより，幅広い問題の解決に役立つ汎用最適化ソルバー群の構築を目指す．本年度は，ロバスト性を考慮したナップサック型の問題や，人員配置とルーティングの構造を持つ問題を対象としたアルゴリズム開発を進め，一定の成果を得た．

イ ン タ ー ネ ッ ト を tong じ た 売 buy の raised plus な ど に companion い, through put が に raised rapidly add す る と と も に, logistics with を え る understaffed が な deep social problems と し て attention を bath び る よ う に な っ て き た. Automatic transport planning や ド ロ ー ン な ど の new し い technology に よ っ て people や objects の carrying を き く - leather す る technology base plate は rapid に 発 exhibition し て き て い る も の の, こ れ ら の technology を live か し て sharper rate な logistics を be presently す る た め に は, そ の よ う な new technology を ど う using す る か を exam え る necessary が あ る. を ま た, new technology into す る ゆ と り が な く, status quo の car struck や people な ど の using に よ る sharper rate が な site も い more necessary. Youdaoplaceholder0 ずれ <s:1> occasions にお にお て て effectiveness <s:1> implementation <e:1> ために solving すべ て problems <s:1> accumulation て る る る. た と え ば ト ラ ッ ク conveying に お け る stowage rate の low さ や, ラ ス ト ワ ン マ イ ル と shout ば れ る personal curtilage へ の distribution に お け る match again for more than の さ が blame さ れ て い る. こ の よ う な, logistics に お け る を solve す る た め に solution く べ き question の く は せ combination optimization problem と し て performance で き る が, circulation や intelligence in の raised add に companion い, Cha う べ き デ ー タ は large scale の way を た ど っ て お り, そ の solving は easy で は な い. <s:1> ような ような large-scale な problem-solving に mathematical optimization と <s:1> わけメタ strategy な lacking せな せな である technique である. を し か し, こ の technology with い て high-performance な ソ ル バ ー (optimization problem を solution く ソ フ ト = optimization ア ル ゴ リ ズ ム を be loaded し た も の) を open 発 す る に は position of な セ ン ス と big き な が to る 労 force. More than そ こ で く の を solve で き る domestic ソ ル バ ー が あ れ ば convenient で あ る が, 1 つ の ソ ル バ ー で あ ら ゆ る problem に ま ん べ ん な く high performance を い る こ と は difficult し い. Focus of this study で は, logistics に を when て そ の sharper rate change に お い て important と な る representative of な タ イ プ ご と に optimization ソ ル バ ー を open 発 す る こ と に よ り, picture hiroo い の solve optimal vertical つ に service domestic ソ ル バ ー group の build を refers す. This year は ロ バ ス ト sex を consider し た ナ ッ プ サ ッ ク の problem や, staffing と ル ー テ ィ ン グ の つ problem structure を を like と seaborne し た ア ル ゴ リ ズ ム open 発 を め, certain の results を た.

项目成果

Heuristic Algorithms for the Vehicle Routing Problems

车辆路径问题的启发式算法

• DOI: 10.11509/isciesci.64.6_218
• 发表时间: 2020
• 期刊: SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION
• 作者: 橋本 英樹;胡 艶楠
• 通讯作者: 胡 艶楠

A heuristic algorithm based on tabu search for the linear ordering problem

基于禁忌搜索的线性排序问题启发式算法

• 发表时间: 2021
• 作者: 真鍋亜佑斗;田畑邦佳;髙瀬芳貴;小紫公也;假家強;南龍太郎;今井剛;小田靖久;福成雅史;山口裕資;立松芳典;林一生;池田亮介;梶原健;高橋幸司;坂本慶司;M. Sakabe and M. Yagiura
• 通讯作者: M. Sakabe and M. Yagiura

The computational complexity of the gear placement problem

• DOI: 10.1299/jamdsm.2020jamdsm0069
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing
• 作者: Vitor Mitsuo Fukushigue Hama;S. Kanazawa;Yannan Hu;S. Imahori;Hirotaka Ono;M. Yagiura

Efficient algorithms for optimal pickup-point selection in the selective pickup and delivery problem with time-window constraints

• DOI: 10.1299/jamdsm.2020jamdsm0074
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing
• 作者: Yosuke Takada;Masaru Shimazaki;Yannan Hu;M. Yagiura

工事手配業務に対する数理最適化の活用と意思決定の支援

利用数学优化和决策支持进行施工安排工作

• 发表时间: 2021
• 期刊: 情報処理学会論文誌 数理モデル化と応用
• 作者: 高須賀将秀;柳浦睦憲
• 通讯作者: 柳浦睦憲