Solving container congestion problems by fast enumeration of optimal answers

通过快速枚举最佳答案解决集装箱拥堵问题

• 批准号: 20K04967
• 负责人: 小池 英勝
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Sapporo Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04967/
• 关键词: 組合せ最適化; CPMP; コンテナプリマーシャリング問題; プログラム最適化; ロジスティックス; 並列処理; 最適化; ロジスティクス; 列挙アルゴリズム; 厳密解法

世界経済に影響を与えるコンテナ流通の混雑はできるだけ早く解決するべき重要な問題である．この混雑解消を目的とした取り組みの一つとして，コンテナプリマーシャリング問題(CPMP)の解決がある．CPMPの最適解を高速に求めることができれば，コンテナ輸送の時間を短縮することができる．また，最適解が複数ある場合にそれを列挙できれば，より大域的な最適化に役立つ．実験プログラムを実行するためのワークステーションを令和3年度に導入する予定だった．しかし，新型コロナウイルスの感染拡大や世界的な半導体不足の影響で調達が困難になった．そのため，導入を次年度に先送りせざるを得なかった．令和4年度は，このワークステーションの導入を行った．このことにより，実験プログラムの実行環境が既存のものと比べて並列処理の能力とメモリの容量が共に倍になった．結果として，より効率的に実験プログラムを動作させることができるようになった．新しく導入したワークステーションで実験プログラムを実行させ，これまで解けなかった問題群の一部に対して最適解を得た．本研究の目標の一つである，過去の論文で公開されている大規模な問題群の最適解を得るという取り組みに関して，現時点で対象としている問題の約89%に対して最適解を得ることができた．このことによって，本研究で開発した問題解決方法の有効性を一定程度示すことができると考える．そして，得られた解とその処理の履歴を用いることで，計算効率のさらなる改善を行うことができると考える．今後は，残りの約11％の問題に対して最適解を得るための試みを行う．これらの問題は，現状のシステムでは時間がかかりすぎるため途中で中断せざるを得なかったものであり，解が得られるために必要な時間はわからない．しかし，実験プログラムの改善の余地は多く残されており，取り組みを継続することで今後も新たに最適解が得られる可能性が高いと考えられる．

World 経 済 に influence を and え る コ ン テ ナ circulation の mixed 雑 は で き る だ け く solve early す る べ き な important question で あ る. こ の mixed 雑 null を purpose と し た group take り み の a つ と し て, コ ン テ ナ プ リ マ ー シ ャ リ ン グ problems (CPMP) の が あ る. The optimal solution を high-speed に CPMP の め る こ と が で き れ ば, コ ン テ ナ conveying の shortening time を す る こ と が で き る. ま た, optimal solution が plural あ る occasions に そ れ を column 挙 で き れ ば, よ り large domain な optimization set つ に service. Be 験 プ ロ グ ラ ム を line be す る た め の ワ ー ク ス テ ー シ ョ ン を make and 3 year に import す る designated だ っ た. <s:1> や が, the new type of コロナウ コロナウ ス ス ス <s:1> infuses 拡 the な semiconductor shortage of the large や world <s:1> affects で the difficulty of reaching が になった. Youdaoplaceholder0 そ ため, import を next year に, first send そ せざるを to な な った った. In the fourth year of the Reiwa era, ワ, ショ, ワ, ワ, ステ, ショ, <s:1> were introduced to the を line った. こ の こ と に よ り, be 験 プ ロ グ ラ ム の be line environment が existing の も の と than べ て in 処 competency の と メ モ リ の capacity が に times total に な っ た. The results are と て て, よ て, に experiment プログラムを action させる させる とがで るようになった るようになった るようになった. New し く import し た ワ ー ク ス テ ー シ ョ ン で be 験 プ ロ グ ラ ム を line be さ せ, こ れ ま で solution け な か っ た problem of の a に し seaborne た を て optimal solution. This study の target の つ で あ る, past の paper で public さ れ て い る large-scale な を group の optimal solutions to る と い う group take り み に masato し て, present some で like と seaborne し て い る problem about 89% に の し seaborne て を optimum solution to る こ と が で き た. <s:1> <s:1> とによって, this study で developed that the た problem-solving method <s:1> is effective を to a certain extent, demonstrating that す とがで とがで ると ると ると ると える examines える. そ し て, ら れ た solution と そ の 処 Richard の used for bearing を い る こ と で, calculate working rate の さ ら な る improve line を う こ と が で き る と exam え る. In the future, に, for approximately 11% of the remaining に problems に, the most suitable solution for て is を and るため るため try みを and う. は こ れ ら の problem, status quo の シ ス テ ム で は time が か か り す ぎ る た め way で interrupt せ ざ る を have な か っ た も の で あ り, solution が must ら れ る た め に な necessary time は わ か ら な い. し か し, be 験 プ ロ グ ラ ム の room to improve の は く more residual さ れ て お り, take り group み を 継 続 す る こ と で も future new た に が optimum solution to ら れ likely が る い と exam え ら れ る.

项目成果

組合せ最適化問題の最適解を高速列挙するためのソフトウェアフレームワーク設計

组合优化问题最优解高速枚举的软件框架设计

• 发表时间: 2021
• 期刊: 札幌学院大学総合研究所紀要
• 作者: 黒田 耕嗣;増川 純一;村井 浄信;吉田 暉・松崎 仁平・榊原 一紀・中村 正樹;小池英勝
• 通讯作者: 小池英勝