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

基本信息

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

项目摘要

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．

随着通过互联网交易的增加，后勤量迅速增加，支持物流的人员短缺已成为一个严重的社会问题。尽管通过自动驾驶和无人机等新技术来重大改变人员和商品的运输的技术基金会正在迅速发展，以便利用这些技术来实现有效的物流，但有必要考虑如何使用此类新技术。此外，没有时间引入新技术，许多站点需要通过操作当前的车辆和人员来提高效率。无论哪种情况，都需要解决许多问题以达到效率。例如，已经指出，卡车运输的加载率很低，并且在交付到私人房屋时，被称为“最后一英里”。需要解决的许多问题以解决物流问题，可以表示为组合优化问题，但是随着循环和信息量的增加，要处理的数据继续越来越大，并且不容易解决。数学优化，尤其是元策略，是解决此类大规模问题的重要技术。但是，使用该技术来开发高性能求解器（解决优化问题的软件=实施优化算法）需要工艺和巨大的努力。拥有一个可以解决许多问题的通用求解器很方便，但是对于一个求解器的所有问题都很难获得均匀的高性能。这项研究的重点是物流，旨在创建一组通用优化求解器，这些求解器可以通过为每种典型问题类型开发优化求解器来解决各种问题，这对于提高效率很重要。今年，我们一直在开发旨在考虑鲁棒性以及人员配备和路由结构问题的旨在选择背包型问题的算法，并取得了某些结果。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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
影响因子：
0
作者：
橋本英樹;胡艶楠
通讯作者：
胡艶楠

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
影响因子：
0
作者：
Vitor Mitsuo Fukushigue Hama;S. Kanazawa;Yannan Hu;S. Imahori;Hirotaka Ono;M. Yagiura
通讯作者：
Vitor Mitsuo Fukushigue Hama;S. Kanazawa;Yannan Hu;S. Imahori;Hirotaka Ono;M. Yagiura

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

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
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

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