JP6476565B2 - Pitch array determination method, pitch array determination device, pitch array determination program - Google Patents
Pitch array determination method, pitch array determination device, pitch array determination program Download PDFInfo
- Publication number
- JP6476565B2 JP6476565B2 JP2014058548A JP2014058548A JP6476565B2 JP 6476565 B2 JP6476565 B2 JP 6476565B2 JP 2014058548 A JP2014058548 A JP 2014058548A JP 2014058548 A JP2014058548 A JP 2014058548A JP 6476565 B2 JP6476565 B2 JP 6476565B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pitch
- arrangement
- trial
- condition
- tire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Tires In General (AREA)
Description
本発明は、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列の決定方法、決定装置、および、コンピュータを用いてピッチ配列を決定させるためのプログラムに関する。 The present invention relates to a method for determining a pitch arrangement of a tire tread pattern, a determination apparatus, and a program for determining a pitch arrangement using a computer.
タイヤのトレッドパターンは、ピッチ長の異なる複数の種類のピッチを適宜組み合わせて、タイヤ周方向に配列したピッチ配列を有している。例えば、ピッチ長の種類をタイヤ周方向にランダムに並べたピッチ配列を採用したタイヤでは、各ピッチが発生するパターンノイズの周波数が分散され、特定の周波数に集中しない静寂なタイヤが得られる。
ピッチ長の種類がランダムに並ぶピッチ配列では、ピッチ配列を決定するピッチの組み合わせや配列の仕方が無数に存在する。このように無数のピッチ配列を作成しうる状況で、タイヤ騒音特性に優れたタイヤを得るため方法として、ランダム探索法や、全探索法を用いたものがある。しかし、ランダム探索法を用いた方法では、騒音指標が最善のピッチ配列(最適解)が得られるとは限らない。また、全探索法を用いた方法では、解の探索に要する時間が膨大になり、すべての探索を実際に行うことが不可能なほど、組み合わせの数が生じることがある。
The tread pattern of a tire has a pitch arrangement in which a plurality of types of pitches having different pitch lengths are appropriately combined and arranged in the tire circumferential direction. For example, in a tire adopting a pitch arrangement in which pitch length types are randomly arranged in the tire circumferential direction, the frequency of pattern noise generated by each pitch is dispersed, and a quiet tire that does not concentrate on a specific frequency can be obtained.
In a pitch arrangement in which the types of pitch lengths are arranged at random, there are innumerable combinations and arrangements of pitches that determine the pitch arrangement. In such a situation where an infinite number of pitch arrangements can be created, there are methods using a random search method or a full search method as a method for obtaining a tire having excellent tire noise characteristics. However, in the method using the random search method, the pitch arrangement (optimum solution) with the best noise index is not always obtained. Also, in the method using the full search method, the time required for searching for a solution becomes enormous, and the number of combinations may occur so that it is impossible to actually perform all the searches.
一方で、生物の進化を模倣した遺伝的アルゴリズムを用いた方法によって、効率的に質の良い近似解を探索することも知られている(特許文献1参照)。遺伝的アルゴリズムを用いた方法では、交叉を行うことで、ある個体(ピッチ配列)に含まれる優れた配列を受け継いだ新たな個体を生成でき、また、突然変異を行うことで、新たに生成する個体の集団に多様性をもたせたることができる。 On the other hand, it is also known to efficiently search for a good quality approximate solution by a method using a genetic algorithm imitating the evolution of a living organism (see Patent Document 1). In the method using the genetic algorithm, by performing crossover, a new individual that inherits an excellent sequence contained in a certain individual (pitch sequence) can be generated, and by performing mutation, a new one is generated. Diversity of individuals can be given.
しかし、特許文献1に記載の方法では、交叉や突然変異の過程で、現実のタイヤには採用できない、タイヤ設計者が望まないピッチ配列が生じる場合がある。こうしたピッチ配列が新たに生成すると、これらのピッチ配列を基に、さらに新たな個体の作成が行われるため、効率的な解の探索を行えない。
本発明は、遺伝的アルゴリズムを用いて効率的に、高いタイヤ特性を示すピッチ配列を求めることのできる、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列の決定方法、決定装置、および、コンピュータを用いてピッチ配列を決定させるためのプログラムを提供する。
However, in the method described in
The present invention relates to a tire tread pattern pitch arrangement determination method, a determination apparatus, and a computer, which can efficiently obtain a pitch arrangement exhibiting high tire characteristics using a genetic algorithm. Provide a program to make decisions.
本発明の一実施態様は、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を決定する方法であって、
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記(e)のステップでは、前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から複数の対を選択し、前記複数の対のそれぞれの対において、前記ピッチ配列の一部を交叉する交叉法を用いて前記変更を行い、前記交叉法は、
前記複数の対のそれぞれの対をなす第1の試行配列および第2の試行配列を、ピッチ配列の配列方向に平行に並べて、交叉位置を定める操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たさない場合に、前記交叉位置を変更する操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たす場合、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より一方の側である第1の側のピッチ配列を維持するとともに、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より他方の側である第2の側のピッチ配列を、前記第2の試行配列のうちの前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列で置き換える操作と、を含み、
前記交叉法は、さらに、
(e1)前記第1の試行配列において前記交叉位置より前記第1の側のピッチ配列のうち前記第2の側の端に位置するピッチである第1のピッチ端のピッチ長と、前記第2の試行配列において前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列のうち前記第1の側の端に位置するピッチである第2のピッチ端のピッチ長とを比較する第1の比較操作と、
(e2)前記第1のピッチ端を含む前記ピッチの種類に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第1のピッチ部のピッチ長と、前記第2のピッチ端を含む前記ピッチの種類に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第2のピッチ部のピッチ長とを比較する第2の比較操作と、
(e3)前記第1のピッチ部および前記第2のピッチ端のピッチ長を比較する第3の比較操作と、
(e4)前記第1のピッチ部に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第3のピッチ部のピッチ長と、前記第2のピッチ部のピッチ長とを比較する第4の比較操作と、を含み、
前記交叉位置を定める操作の後、前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たすよう、
前記第1の比較操作(e1)および前記第2の比較操作(e2)、
前記第1の比較操作(e1)および前記第3の比較操作(e3)、ならびに、
前記第1の比較操作(e1)、前記第3の比較操作(e3)および前記第4の比較操作(e4)、からなる3つの組み合わせのうちいずれか1つを行う、ことを特徴とする。
One embodiment of the present invention is a method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire, comprising:
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint compatible trial sequence conditions, possess and determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire, and
In the step (e), a crossover method of selecting a plurality of pairs from the plurality of trial arrays based on the fitness and crossing a part of the pitch array in each of the plurality of pairs. And the crossover method is
An operation of arranging the first trial arrangement and the second trial arrangement forming each pair of the plurality of pairs in parallel with the arrangement direction of the pitch arrangement to determine a crossing position;
An operation of changing the crossover position when a new trial arrangement generated by crossing at the crossover position does not satisfy the pitch arrangement condition;
When a new trial array generated by crossing at the crossover position satisfies the pitch array condition, the first trial pitch array on one side of the crossover position is maintained among the first trial arrays. The pitch arrangement on the second side that is the other side of the crossover position in the first trial arrangement is replaced with the pitch arrangement on the second side from the crossover position in the second trial arrangement. Operation, and
The crossover method further includes:
(E1) In the first trial arrangement, the pitch length of the first pitch end, which is the pitch located at the end on the second side in the pitch arrangement on the first side from the crossing position, and the second A first comparison operation for comparing a pitch length of a second pitch end that is a pitch located at an end of the first side in the pitch array on the second side from the crossing position in the trial arrangement of:
(E2) The pitch length of the first pitch portion, which is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the pitch type including the first pitch end, and the second pitch end A second comparison operation for comparing a pitch length of a second pitch portion which is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the pitch type including:
(E3) a third comparison operation for comparing pitch lengths of the first pitch portion and the second pitch end;
(E4) The pitch length of the third pitch portion, which is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the first pitch portion, is compared with the pitch length of the second pitch portion. And a fourth comparison operation to
After the operation for determining the crossing position, so that a new trial arrangement generated by crossing at the crossing position satisfies the pitch arrangement condition,
The first comparison operation (e1) and the second comparison operation (e2),
The first comparison operation (e1) and the third comparison operation (e3), and
One of three combinations of the first comparison operation (e1), the third comparison operation (e3), and the fourth comparison operation (e4) is performed .
前記交叉法は、さらに、
(e1)前記第1の試行配列において前記交叉位置より前記第1の側のピッチ配列のうち前記第2の側の端に位置するピッチである第1のピッチ端のピッチ長と、前記第2の試行配列において前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列のうち前記第1の側の端に位置するピッチである第2のピッチ端のピッチ長とを比較する第1の比較操作と、
(e2)前記第1のピッチ端を含む前記ピッチの種類に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第1のピッチ部のピッチ長と、前記第2のピッチ端を含む前記ピッチの種類に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第2のピッチ部のピッチ長とを比較する第2の比較操作と、
(e3)前記第1のピッチ部および前記第2のピッチ端のピッチ長を比較する第3の比較操作と、
(e4)前記第1のピッチ部に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第3のピッチ部のピッチ長と、前記第2のピッチ部のピッチ長とを比較する第4の比較操作と、を含み、
前記交叉位置を定める操作の後、前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たすよう、
前記第1の比較操作(e1)および前記第2の比較操作(e2)、
前記第1の比較操作(e1)および前記第3の比較操作(e3)、ならびに、
前記第1の比較操作(e1)、前記第3の比較操作(e3)および前記第4の比較操作(e4)、からなる3つの組み合わせのうちいずれか1つを行ってもよい。
The crossover method further includes:
(E1) In the first trial arrangement, the pitch length of the first pitch end, which is the pitch located at the end on the second side in the pitch arrangement on the first side from the crossing position, and the second A first comparison operation for comparing a pitch length of a second pitch end that is a pitch located at an end of the first side in the pitch array on the second side from the crossing position in the trial arrangement of:
(E2) The pitch length of the first pitch portion, which is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the pitch type including the first pitch end, and the second pitch end A second comparison operation for comparing a pitch length of a second pitch portion which is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the pitch type including:
(E3) a third comparison operation for comparing pitch lengths of the first pitch portion and the second pitch end;
(E4) The pitch length of the third pitch portion, which is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the first pitch portion, is compared with the pitch length of the second pitch portion. And a fourth comparison operation to
After the operation for determining the crossing position, so that a new trial arrangement generated by crossing at the crossing position satisfies the pitch arrangement condition,
The first comparison operation (e1) and the second comparison operation (e2),
The first comparison operation (e1) and the third comparison operation (e3), and
Any one of three combinations including the first comparison operation (e1), the third comparison operation (e3), and the fourth comparison operation (e4) may be performed.
前記3つの組み合わせのうち、前記第1の比較操作(e1)および前記第2の比較操作(e2)を行うとき、
前記第1の比較操作(e1)において、比較対象である2つのピッチ長が同じ場合に、前記第2の比較操作(e2)を行い、
前記第2の比較操作(e2)において、比較対象である2つのピッチ長が異なる場合に、前記交叉位置を変更する操作を行い、前記2つのピッチ長が同じ場合に、前記置き換える操作を行ってもよい。
Of the three combinations, when performing the first comparison operation (e1) and the second comparison operation (e2),
In the first comparison operation (e1), when the two pitch lengths to be compared are the same, the second comparison operation (e2) is performed,
In the second comparison operation (e2), when the two pitch lengths to be compared are different, an operation for changing the crossing position is performed, and when the two pitch lengths are the same, the replacement operation is performed. Also good.
前記3つの組み合わせのうち、前記第1の比較操作(e1)および前記第3の比較操作(e3)を行うとき、
前記第1の比較操作(e1)において、比較対象である2つのピッチ長が異なる場合に、前記第3の比較操作(e3)を行い、
前記第3の比較操作(e3)において、比較対象である2つのピッチ長が異なる場合に、前記交叉位置を変更する操作を行ってもよい。
When performing the first comparison operation (e1) and the third comparison operation (e3) among the three combinations,
In the first comparison operation (e1), when the two pitch lengths to be compared are different, the third comparison operation (e3) is performed,
In the third comparison operation (e3), when the two pitch lengths to be compared are different, an operation for changing the crossing position may be performed.
前記3つの組み合わせのうち、前記第1の比較操作(e1)、前記第3の比較操作(e3)および前記第4の比較操作(e4)を行うとき、
前記第1の比較操作(e1)において、比較対象である2つのピッチ長が異なる場合に、前記第3の比較操作(e3)を行い、
前記第3の比較操作(e3)において、比較対象である2つのピッチ長が同じ場合に、前記第4の比較操作(e4)を行い、
前記第4の比較操作(e4)において、比較対象である2つのピッチ長が異なる場合に、前記交叉位置を変更する操作を行い、前記2つのピッチ長が同じ場合に、前記置き換える操作を行ってもよい。
Among the three combinations, when performing the first comparison operation (e1), the third comparison operation (e3) and the fourth comparison operation (e4),
In the first comparison operation (e1), when the two pitch lengths to be compared are different, the third comparison operation (e3) is performed,
In the third comparison operation (e3), when the two pitch lengths to be compared are the same, the fourth comparison operation (e4) is performed,
In the fourth comparison operation (e4), when the two pitch lengths to be compared are different, an operation to change the crossing position is performed, and when the two pitch lengths are the same, the replacement operation is performed. Also good.
本発明の別の一態様は、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を決定する方法であって、
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記(e)のステップでは、前記一部のピッチ配列を強制的に変更する突然変異法を用いて前記変更を行い、前記突然変異法は、
前記試行配列の中から、所定の確率で、1つのピッチAを選択する操作と、
前記ピッチAとピッチ長が異なるピッチBを含み、前記ピッチAに対してピッチ配列の配列方向の最も近くに位置するピッチ部であって前記ピッチBとピッチ長が異なるピッチCがピッチ配列の配列方向に隣接しているピッチ部、に含まれる少なくとも1つのピッチのピッチ長を、前記ピッチAと同じピッチ長に置き換える操作と、を含むことを特徴とする。
Another aspect of the present invention is a method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
In the step (e), the change is performed using a mutation method that forcibly changes the partial pitch arrangement, and the mutation method includes:
An operation of selecting one pitch A from the trial arrangement with a predetermined probability;
The pitch A includes a pitch B having a pitch length different from that of the pitch A, and is a pitch portion positioned closest to the pitch A in the arrangement direction of the pitch arrangement, and a pitch C having a pitch length different from the pitch B is an arrangement of the pitch arrangement. pitch portions adjacent in the direction, the pitch length of the at least one pitch included in the operation and, replacing the same pitch length and the pitch a and said containing Mukoto.
本発明の別の一態様は、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を決定する方法であって、
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記(e)のステップでは、前記一部のピッチ配列を強制的に変更する突然変異法を用いて前記変更を行い、前記突然変異法は、
前記試行配列の中から、所定の確率で、1つの種類のピッチからなり、かつ、ピッチ配列の配列方向に他の種類のピッチが隣接しているピッチ部を、第1のピッチ部として選択し、さらに、前記第1のピッチ部と異なる他のピッチ部であって前記第1のピッチ部と同じピッチ長の他のピッチ部を第2のピッチ部として選択する操作と、
前記第1のピッチ部および前記第2のピッチ部のそれぞれのピッチ数の総和を、一定に維持しつつ前記第1のピッチ部および前記第2のピッチ部のそれぞれに再分配するとともに、ピッチ数が再分配された第1のピッチ部および第2のピッチ部のピッチに前記1つの種類のピッチ長を割り当てる操作と、を含むことを特徴とする。
Another aspect of the present invention is a method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
In the step (e), the change is performed using a mutation method that forcibly changes the partial pitch arrangement, and the mutation method includes:
From the trial arrangement, a pitch part which has one kind of pitch with a predetermined probability and is adjacent to another kind of pitch in the arrangement direction of the pitch arrangement is selected as the first pitch part. Furthermore, an operation of selecting another pitch part different from the first pitch part and having the same pitch length as the first pitch part as the second pitch part;
The total number of pitches of the first pitch part and the second pitch part is redistributed to each of the first pitch part and the second pitch part while maintaining a constant number of pitches. There operations and assigning a pitch length of said one type to the pitch of first pitch portion and a second pitch portion which is redistributed, the characterized by containing Mukoto.
前記割り当てる操作では、前記第1のピッチ部および前記第2のピッチ部のピッチ数を入れ替えることで、前記再分配を行ってもよい。 In the assigning operation, the redistribution may be performed by switching the number of pitches of the first pitch portion and the second pitch portion.
前記選択する操作では、前記第1のピッチ部を選択した後、前記第1のピッチ部に隣接して並ぶ他のピッチ部からピッチ配列の配列方向に順番に見たときに最初に見出される前記第1のピッチ部と同じピッチ長の他のピッチ部を前記第2のピッチ部として選択してもよい。 In the selecting operation, after selecting the first pitch portion, the first pitch portion is first found when viewed in order from the other pitch portions arranged adjacent to the first pitch portion in the arrangement direction of the pitch array. Another pitch part having the same pitch length as the first pitch part may be selected as the second pitch part.
本発明の別の一態様は、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を決定する方法であって、
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記特定のピッチ配列は、条件(C)および条件(D)を満たすピッチ配列を第2のピッチ配列として含み、前記条件(C)および前記条件(D)は、
(C)複数のピッチの種類がピッチ長が長くなるよう配列方向に並ぶ第3の領域と、複数のピッチの種類がピッチ長が短くなるよう配列方向に並ぶ第4の領域と、が配列方向に交互に配されていること、
(D)前記ピッチの種類のすべてをピッチ長の順に並べたときに隣接して並ばない2つの異なるピッチの種類を非隣接ピッチ種というとき、ピッチ配列の配列方向に順番に見て、前記非隣接ピッチ種に該当する2つのピッチの種類が存在すること、であり、
前記(e)のステップでは、前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から複数の対を選択し、前記複数の対のそれぞれの対において、前記ピッチ配列の一部を交叉する交叉法を用いて前記変更を行い、前記交叉法は、
前記複数の対のそれぞれの対をなす第1の試行配列および第2の試行配列を、ピッチ配列の配列方向に平行に並べて、交叉位置を定める操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たさない場合に、前記交叉位置を変更する操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たす場合、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より一方の側である第1の側のピッチ配列を維持するとともに、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より他方の側である第2の側のピッチ配列を、前記第2の試行配列のうちの前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列で置き換える操作と、を含み、
前記置き換える操作では、前記第1の試行配列において前記交叉位置より前記第1の側のピッチ配列のうち前記第2の側の端に位置するピッチである第1のピッチ端と、前記第2の試行配列において前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列のうち前記第1の側の端に位置するピッチである第2のピッチ端とを接続することにより前記新たな試行配列を生成し、
前記交叉法は、さらに、
(e5)前記第1のピッチ端および前記第2のピッチ端のピッチ長を比較する第5の比較操作と、
(e6)前記第2のピッチ端のピッチ長と、ピッチの種類のすべての種類のうち、ピッチ長が最も長いピッチの種類である最大ピッチ種またはピッチ長が最も短いピッチの種類である最小ピッチ種のピッチ長と、を比較する第6の比較操作と、を含むことを特徴とする。
Another aspect of the present invention is a method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
The specific pitch arrangement includes a pitch arrangement that satisfies the condition (C) and the condition (D) as a second pitch arrangement, and the condition (C) and the condition (D) are:
(C) A third region in which the plurality of pitch types are arranged in the arrangement direction so that the pitch length is long, and a fourth region in which the plurality of pitch types are arranged in the arrangement direction so that the pitch length is short are the arrangement direction. Are arranged alternately,
(D) When two different pitch types that are not arranged adjacent to each other when the pitch types are arranged in the order of the pitch length are referred to as non-adjacent pitch types, the non-adjacent pitch types are viewed in order in the arrangement direction of the pitch arrangement. the kind of two pitches corresponding to the adjacent pitch species present state, and are,
In the step (e), a crossover method of selecting a plurality of pairs from the plurality of trial arrays based on the fitness and crossing a part of the pitch array in each of the plurality of pairs. And the crossover method is
An operation of arranging the first trial arrangement and the second trial arrangement forming each pair of the plurality of pairs in parallel with the arrangement direction of the pitch arrangement to determine a crossing position;
An operation of changing the crossover position when a new trial arrangement generated by crossing at the crossover position does not satisfy the pitch arrangement condition;
When a new trial array generated by crossing at the crossover position satisfies the pitch array condition, the first trial pitch array on one side of the crossover position is maintained among the first trial arrays. The pitch arrangement on the second side that is the other side of the crossover position in the first trial arrangement is replaced with the pitch arrangement on the second side from the crossover position in the second trial arrangement. Operation, and
In the replacement operation, in the first trial arrangement, a first pitch end that is a pitch located at an end on the second side in the pitch arrangement on the first side from the crossing position; In the trial arrangement, the new trial arrangement is generated by connecting a second pitch end that is a pitch located at an end of the first side of the pitch arrangement on the second side from the crossing position,
The crossover method further includes:
(E5) a fifth comparison operation for comparing the pitch lengths of the first pitch end and the second pitch end;
(E6) Among the pitch lengths of the second pitch end and all types of pitches, the maximum pitch type that is the longest pitch type or the minimum pitch type that is the shortest pitch length And a sixth comparison operation for comparing the pitch length of the seeds.
前記(e)のステップでは、前記ピッチの種類のすべてをピッチ長の順に並べたときに隣接して並ばない2つの異なるピッチの種類を非隣接ピッチ種というとき、前記非隣接ピッチ種に該当する2つのピッチの種類のピッチ長の間の大きさのピッチ長を有するピッチの種類の数が1を満たすように、前記第2のピッチ配列を生成してもよい。 Wherein in the step of (e), when the two different pitch variations of that not arranged adjacent when arranged all kinds of the pitches in the order of the pitch length of the non-adjacent pitch species, corresponding to the prior SL nonadjacent pitch species The second pitch array may be generated so that the number of pitch types having a pitch length of a size between the two pitch types is 1 (one ).
本発明の別の一態様は、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を決定する方法であって、
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記特定のピッチ配列は、条件(E)および条件(F)を満たすピッチ配列を第3のピッチ配列として含み、前記条件(E)および前記条件(F)は、
(E)複数のピッチの種類がピッチ長が長くなるよう配列方向に並ぶ第5の領域と、複数のピッチの種類がピッチ長が短くなるよう配列方向に並ぶ第6の領域と、が配列方向に交互に配されていること、
(F)ピッチの種類のすべての種類のうち、ピッチ長の最も長いピッチの種類を最大ピッチ種、ピッチ長の最も短いピッチの種類を最小ピッチ種というとき、ピッチ配列の配列方向に順番に見て、前記第5の領域から前記第6の領域にわたる接続部分において前記最大ピッチ種が存在しない、あるいは、前記第6の領域から前記第5の領域にわたる領域において前記最小ピッチ種が存在しないこと、であり、
前記(e)のステップでは、前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から複数の対を選択し、前記複数の対のそれぞれの対において、前記ピッチ配列の一部を交叉する交叉法を用いて前記変更を行い、前記交叉法は、
前記複数の対のそれぞれの対をなす第1の試行配列および第2の試行配列を、ピッチ配列の配列方向に平行に並べて、交叉位置を定める操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たさない場合に、前記交叉位置を変更する操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たす場合、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より一方の側である第1の側のピッチ配列を維持するとともに、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より他方の側である第2の側のピッチ配列を、前記第2の試行配列のうちの前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列で置き換える操作と、を含み、
前記置き換える操作では、前記第1の試行配列において前記交叉位置より前記第1の側のピッチ配列のうち前記第2の側の端に位置するピッチである第1のピッチ端と、前記第2の試行配列において前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列のうち前記第1の側の端に位置するピッチである第2のピッチ端とを接続することにより前記新たな試行配列を生成し、
前記交叉法は、さらに、
(e7)前記第1のピッチ端を含むピッチの種類に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第1のピッチ部のピッチ長と、前記最大ピッチ種または前記最小ピッチ種のピッチ長とを比較する第7の比較操作を含む、ことを特徴とする。
Another aspect of the present invention is a method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
The specific pitch arrangement includes a pitch arrangement that satisfies the conditions (E) and (F) as a third pitch arrangement, and the conditions (E) and (F) are:
(E) A fifth region arranged in the arrangement direction so that a plurality of pitch types have a longer pitch length, and a sixth area arranged in the arrangement direction so that a plurality of pitch types have a shorter pitch length. Are arranged alternately,
(F) Among all types of pitches, when the pitch type with the longest pitch length is the maximum pitch type and the pitch type with the shortest pitch length is the minimum pitch type, the pitch types are viewed in order in the arrangement direction of the pitch array. The maximum pitch species does not exist in the connection portion from the fifth region to the sixth region, or the minimum pitch species does not exist in the region from the sixth region to the fifth region, der is,
In the step (e), a crossover method of selecting a plurality of pairs from the plurality of trial arrays based on the fitness and crossing a part of the pitch array in each of the plurality of pairs. And the crossover method is
An operation of arranging the first trial arrangement and the second trial arrangement forming each pair of the plurality of pairs in parallel with the arrangement direction of the pitch arrangement to determine a crossing position;
An operation of changing the crossover position when a new trial arrangement generated by crossing at the crossover position does not satisfy the pitch arrangement condition;
When a new trial array generated by crossing at the crossover position satisfies the pitch array condition, the first trial pitch array on one side of the crossover position is maintained among the first trial arrays. The pitch arrangement on the second side that is the other side of the crossover position in the first trial arrangement is replaced with the pitch arrangement on the second side from the crossover position in the second trial arrangement. Operation, and
In the replacement operation, in the first trial arrangement, a first pitch end that is a pitch located at an end on the second side in the pitch arrangement on the first side from the crossing position; In the trial arrangement, the new trial arrangement is generated by connecting a second pitch end that is a pitch located at an end of the first side of the pitch arrangement on the second side from the crossing position,
The crossover method further includes:
(E7) The pitch length of the first pitch portion that is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the pitch type including the first pitch end, and the maximum pitch type or the minimum A seventh comparison operation for comparing the pitch length of the pitch type is included.
前記特定のピッチ配列は、さらに、条件(C)および条件(D)を満たすピッチ配列を第2のピッチ配列として含み、前記条件(C)および前記条件(D)は、
(C)複数のピッチの種類がピッチ長が長くなるよう配列方向に並ぶ第3の領域と、複数のピッチの種類がピッチ長が短くなるよう配列方向に並ぶ第4の領域と、が配列方向に交互に配されていること、
(D)前記ピッチの種類のすべてをピッチ長の順に並べたときに隣接して並ばない2つの異なるピッチの種類を非隣接ピッチ種というとき、ピッチ配列の配列方向に順番に見て、前記非隣接ピッチ種に該当する2つのピッチの種類が存在すること、であってもよい。
The specific pitch arrangement further includes a pitch arrangement satisfying the condition (C) and the condition (D) as a second pitch arrangement, and the condition (C) and the condition (D) are:
(C) A third region in which the plurality of pitch types are arranged in the arrangement direction so that the pitch length is long, and a fourth region in which the plurality of pitch types are arranged in the arrangement direction so that the pitch length is short are the arrangement direction. Are arranged alternately,
(D) When two different pitch types that are not arranged adjacent to each other when the pitch types are arranged in the order of the pitch length are referred to as non-adjacent pitch types, the non-adjacent pitch types are viewed in order in the arrangement direction of the pitch arrangement. There may be two pitch types corresponding to adjacent pitch types.
前記特定のピッチ配列は、さらに、条件(A)および条件(B)を満たすピッチ配列を第1のピッチ配列として含み、前記条件(A)および前記条件(B)は、
(A)ピッチの種類のすべての種類のうちピッチ長が最も短いピッチの種類である最大ピッチ種からピッチ長が最も長いピッチの種類である最小ピッチ種までピッチ長が連続的に変化する第1の領域と、前記最小ピッチ種から前記最大ピッチ種までピッチ長が連続的に変化する第2の領域と、を有すること、
(B)前記第1の領域および前記第2の領域が、前記最大ピッチ種および前記最小ピッチ種を共有して配列方向に交互に配されていること、であってもよい。
The specific pitch arrangement further includes a pitch arrangement that satisfies the conditions (A) and (B) as the first pitch arrangement, and the conditions (A) and (B) are:
(A) A first in which the pitch length continuously changes from the maximum pitch type, which is the pitch type having the shortest pitch length, to the minimum pitch type, which is the longest pitch type, among all types of pitch types. And a second region in which the pitch length continuously changes from the minimum pitch type to the maximum pitch type,
(B) The first region and the second region may be alternately arranged in the arrangement direction while sharing the maximum pitch type and the minimum pitch type.
前記(e)のステップでは、前記第1のピッチ端および前記第2のピッチ端のピッチ長の比を第1の隣接ピッチ比というとき、ピッチ長が短い方のピッチ端に対するピッチ長が長い方のピッチ端のピッチ長の比で表すときの前記第1の隣接ピッチ比が1を超え2以下である場合に、前記第2のピッチ配列を生成してもよい。 In the step (e), when the ratio of the pitch lengths of the first pitch end and the second pitch end is referred to as a first adjacent pitch ratio, the longer pitch length with respect to the shorter pitch end. The second pitch array may be generated when the first adjacent pitch ratio expressed by the ratio of the pitch lengths at the pitch ends is greater than 1 and less than or equal to 2.
前記(e)のステップでは、前記第1のピッチ端および前記第2のピッチ端を含む3つのピッチの種類であって前記置き換える操作によって前記第1のピッチ端と前記第2のピッチ端が接続された場合に隣接して並ぶ3つのピッチの種類のうち、ピッチ配列の配列方向の両端に位置する2つの種類のピッチ長の比を第2の隣接ピッチ比というとき、ピッチ長が短い方のピッチの種類に対するピッチ長が長い方のピッチの種類のピッチ長の比で表すときの前記第2の隣接ピッチ比が1〜2である場合に、前記第2のピッチ配列を生成してもよい。 In the step (e), there are three types of pitches including the first pitch end and the second pitch end, and the first pitch end and the second pitch end are connected by the replacement operation. If the ratio of the two types of pitch lengths located at both ends of the pitch arrangement direction among the three types of pitches arranged adjacent to each other is referred to as a second adjacent pitch ratio, the shorter pitch length The second pitch array may be generated when the second adjacent pitch ratio is 1 to 2 when expressed by the ratio of the pitch length of the longer pitch type to the pitch type. .
前記制約条件は、さらに、条件(α)、条件(β)、条件(γ)を含み、前記条件(α)、前記条件(β)、前記条件(γ)は、
(α)前記ピッチ配列において、配列方向に隣接して並ぶ2つの種類のピッチ長の比を第3の隣接ピッチ比というとき、前記第3の隣接ピッチ比を制限すること、
(β)前記ピッチ配列において、前記ピッチの種類のそれぞれに含まれるピッチの数を制限すること、
(γ)前記ピッチ配列において、同じピッチ長のピッチが配列方向に連続して配される数を制限すること、であり、
前記ステップ(d)では、前記ピッチ配列条件、前記条件(α)、前記条件(β)、および前記条件(γ)のうち少なくとも1つを考慮して前記適応度を算出することが好ましい。
本発明の別の一態様は、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を決定する方法であって、
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記制約条件は、さらに、条件(α)、条件(β)、条件(γ)を含み、前記条件(α)、前記条件(β)、前記条件(γ)は、
(α)前記ピッチ配列において、配列方向に隣接して並ぶ2つの種類のピッチ長の比を第3の隣接ピッチ比というとき、前記第3の隣接ピッチ比を制限すること、
(β)前記ピッチ配列において、前記ピッチの種類のそれぞれに含まれるピッチの数を制限すること、
(γ)前記ピッチ配列において、同じピッチ長のピッチが配列方向に連続して配される数を制限すること、であり、
前記ステップ(d)では、前記ピッチ配列条件、前記条件(α)、前記条件(β)、および前記条件(γ)のうち少なくとも1つを考慮して前記適応度を算出する、ことを特徴とする。
The constraint conditions further include a condition (α), a condition (β), and a condition (γ). The condition (α), the condition (β), and the condition (γ) are:
(Α) In the pitch arrangement, when a ratio of two types of pitch lengths arranged adjacent to each other in the arrangement direction is referred to as a third adjacent pitch ratio, the third adjacent pitch ratio is limited.
(Β) limiting the number of pitches included in each of the pitch types in the pitch arrangement;
(Γ) In the pitch arrangement, limiting the number of pitches having the same pitch length continuously arranged in the arrangement direction,
In the step (d), the fitness is preferably calculated in consideration of at least one of the pitch arrangement condition, the condition (α), the condition (β), and the condition (γ).
Another aspect of the present invention is a method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
The constraint conditions further include a condition (α), a condition (β), and a condition (γ). The condition (α), the condition (β), and the condition (γ) are:
(Α) In the pitch arrangement, when a ratio of two types of pitch lengths arranged adjacent to each other in the arrangement direction is referred to as a third adjacent pitch ratio, the third adjacent pitch ratio is limited.
(Β) limiting the number of pitches included in each of the pitch types in the pitch arrangement;
(Γ) In the pitch arrangement, limiting the number of pitches having the same pitch length continuously arranged in the arrangement direction,
In the step (d), the fitness is calculated in consideration of at least one of the pitch arrangement condition, the condition (α), the condition (β), and the condition (γ). To do.
前記ステップ(b)では、前記第1のピッチ配列からなる前記試行配列を設定することが好ましい。 In the step (b), it is preferable to set the trial arrangement composed of the first pitch arrangement.
本発明の別の一態様は、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を決定する装置であって、
ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べた特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定める条件設定部と、
前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定する試行配列設定部と、
前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力する出力部と、
前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出する適応度算出部と、
前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな複数の試行配列を生成する試行配列変更部と、
前記条件設定部、前記試行配列設定部、前記出力部、前記適応度算出部、及び前記試行配列変更部の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記生成した試行配列を用いて前記出力部、前記適応度算出部、前記試行配列変更部の動作を行うことを複数回繰り返させた後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定し、
前記制約条件は、さらに、条件(α)、条件(β)、条件(γ)を含み、前記条件(α)、前記条件(β)、前記条件(γ)は、
(α)前記ピッチ配列において、配列方向に隣接して並ぶ2つの種類のピッチ長の比を第3の隣接ピッチ比というとき、前記第3の隣接ピッチ比を制限すること、
(β)前記ピッチ配列において、前記ピッチの種類のそれぞれに含まれるピッチの数を制限すること、
(γ)前記ピッチ配列において、同じピッチ長のピッチが配列方向に連続して配される数を制限すること、であり、
前記適応度算出部は、前記ピッチ配列条件、前記条件(α)、前記条件(β)、および前記条件(γ)のうち少なくとも1つを考慮して前記適応度を算出する、ことを特徴とする。
Another aspect of the present invention is an apparatus for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
Constraints imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including pitch arrangement conditions for creating a specific pitch arrangement in which a plurality of types of pitches having different pitch lengths are arranged, and tire characteristics based on the pitch arrangement A condition setting unit that defines an objective function that outputs a physical quantity of tire characteristics when a simulation for output is performed, and a target that the output tire characteristics should achieve;
Under the constraint conditions, a trial arrangement setting unit that sets a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements,
An output unit that outputs the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using each pitch length of the pitches included in the trial arrangement;
An fitness calculation unit for calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity to the constraint condition;
Based on the fitness, a part of the trial arrangement is selected from the plurality of trial arrangements, and a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement is changed so as to satisfy the pitch arrangement condition. A trial array modification unit for generating a plurality of trial arrays;
A control unit that controls operations of the condition setting unit, the trial sequence setting unit, the output unit, the fitness calculation unit, and the trial sequence change unit,
The control unit repeats the operations of the output unit, the fitness calculation unit, and the trial sequence changing unit using the generated trial sequence a plurality of times, and then the tire characteristics when the simulation is performed A trial arrangement that satisfies the target and meets the constraints is determined as a pitch arrangement of a tire tread pattern ,
The constraint conditions further include a condition (α), a condition (β), and a condition (γ). The condition (α), the condition (β), and the condition (γ) are:
(Α) In the pitch arrangement, when a ratio of two types of pitch lengths arranged adjacent to each other in the arrangement direction is referred to as a third adjacent pitch ratio, the third adjacent pitch ratio is limited.
(Β) limiting the number of pitches included in each of the pitch types in the pitch arrangement;
(Γ) In the pitch arrangement, limiting the number of pitches having the same pitch length continuously arranged in the arrangement direction,
The fitness calculation unit calculates the fitness in consideration of at least one of the pitch arrangement condition, the condition (α), the condition (β), and the condition (γ). To do.
本発明のさらに別の一態様は、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を、コンピュータを用いて決定させる、コンピュータが実行可能なプログラムであって、
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べた特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標、コンピュータに定めさせる手順と、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として、コンピュータに複数設定させる手順と、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いてコンピュータに前記タイヤ特性を出力させる手順と、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについてコンピュータに算出させる手順と、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな複数の試行配列をコンピュータに生成させる手順と、
(f)前記変更した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列としてコンピュータに決定させる手順と、を有し、
前記制約条件は、さらに、条件(α)、条件(β)、条件(γ)を含み、前記条件(α)、前記条件(β)、前記条件(γ)は、
(α)前記ピッチ配列において、配列方向に隣接して並ぶ2つの種類のピッチ長の比を第3の隣接ピッチ比というとき、前記第3の隣接ピッチ比を制限すること、
(β)前記ピッチ配列において、前記ピッチの種類のそれぞれに含まれるピッチの数を制限すること、
(γ)前記ピッチ配列において、同じピッチ長のピッチが配列方向に連続して配される数を制限すること、であり、
前記手順(d)では、前記ピッチ配列条件、前記条件(α)、前記条件(β)、および前記条件(γ)のうち少なくとも1つを考慮して前記適応度を算出させる、ことを特徴とする。
Yet another embodiment of the present invention is a computer-executable program for causing a pitch arrangement of a tire tread pattern to be determined using a computer,
(A) Based on the constraints imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including the pitch arrangement conditions for creating a specific pitch arrangement in which a plurality of types of pitches having different pitch lengths are arranged. An objective function for outputting a physical quantity of tire characteristics when a simulation for outputting tire characteristics is performed, a target to be achieved by the output tire characteristics, and a procedure for causing a computer to determine,
(B) Under the above constraints, a procedure for causing a computer to set a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements;
(C) a procedure for causing the computer to output the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement;
(D) using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity to the constraint condition, and causing the computer to calculate the fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition , Having a computer generate a number of new trial sequences,
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the modified trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint compatible trial sequence conditions, possess a procedure for determining the computer as a pitch arrangement of a tread pattern of a tire, and
The constraint conditions further include a condition (α), a condition (β), and a condition (γ). The condition (α), the condition (β), and the condition (γ) are:
(Α) In the pitch arrangement, when a ratio of two types of pitch lengths arranged adjacent to each other in the arrangement direction is referred to as a third adjacent pitch ratio, the third adjacent pitch ratio is limited.
(Β) limiting the number of pitches included in each of the pitch types in the pitch arrangement;
(Γ) In the pitch arrangement, limiting the number of pitches having the same pitch length continuously arranged in the arrangement direction,
In the step (d), the fitness is calculated in consideration of at least one of the pitch arrangement condition, the condition (α), the condition (β), and the condition (γ). To do.
本発明によれば、遺伝的アルゴリズムを用いて効率的に、高いタイヤ特性を示すピッチ配列を求めることができる。 According to the present invention, a pitch arrangement exhibiting high tire characteristics can be efficiently obtained using a genetic algorithm.
以下、本発明のピッチ配列の決定方法、ピッチ配列の決定装置、ピッチ配列の決定プログラムを詳細に説明する。 The pitch arrangement determining method, pitch arrangement determining apparatus, and pitch arrangement determining program of the present invention will be described in detail below.
(ピッチ配列の決定方法)
本実施形態の方法は、遺伝的アルゴリズムを用いてタイヤのトレッドパターンのピッチ配列を決定する方法であって、下記(a)〜(f)の各ステップを備える。
(a)ピッチ配列条件(以降、第1の制約条件ともいう)および他の制約条件(以降、第2の制約条件ともいう)を含む制約条件と、目的関数と、目標とを設定するステップ。
(b)制約条件を考慮して、試行配列(個体ともいう)として、所定の数の初期配列を作成して初期集団(個体集団ともいう)を作成するステップ。
(c)初期集団に含まれる、各試行配列のタイヤ騒音特性を、目的関数を用いて出力するステップ。
(d)目的関数を用いて計算された騒音指標(目的関数により出力されたタイヤ特性)、および、制約条件に適合する程度を示す値、で定められる適応度関数を用いて、目標および制約条件に対する適応度を計算するステップ。
(e)適応度を考慮して個体集団の中から個体を選択し、選択した個体に含まれる一部のピッチ配列を、ピッチ配列条件を満たすよう変更して、新たな個体(試行配列)を作成するステップ。
(f)新たな個体を用いてさらに新たな個体を作成する世代交代を繰り返した後、騒音指標が目標を満たし、制約条件に適合する個体を、トレッドパターンのピッチ配列とするステップ。
この方法によれば、前記(e)のステップで、新たな個体を作成するとき、生成する新たな個体がピッチ配列条件を満たすよう変更を行うため、最適解である試行配列の探索を効率的に行える。なお、本明細書において、最適解には近似解が含まれる。
(Pitch arrangement determination method)
The method of this embodiment is a method for determining the pitch arrangement of a tire tread pattern using a genetic algorithm, and includes the following steps (a) to (f).
(A) A step of setting a constraint condition including a pitch arrangement condition (hereinafter also referred to as a first constraint condition) and another constraint condition (hereinafter also referred to as a second constraint condition), an objective function, and a target.
(B) A step of creating a predetermined number of initial arrays as trial arrays (also referred to as individuals) and creating an initial population (also referred to as individual groups) in consideration of constraints.
(C) A step of outputting tire noise characteristics of each trial arrangement included in the initial group using an objective function.
(D) Using the fitness function determined by the noise index calculated using the objective function (the tire characteristics output by the objective function) and the value indicating the degree of conformance with the constraint, the target and the constraint Calculating fitness for.
(E) selecting individuals from the individual population in consideration of fitness, changing a part of pitch arrangement included in the selected individuals to satisfy the pitch arrangement condition, and adding a new individual (trial arrangement) Step to create.
(F) After repeating the generational change to create a new individual using a new individual, a step in which an individual whose noise index satisfies the target and meets the constraint condition is used as a pitch arrangement of the tread pattern.
According to this method, when a new individual is created in the step (e), the new individual to be generated is changed so as to satisfy the pitch arrangement condition. Can be done. In this specification, the optimal solution includes an approximate solution.
第1の形態
以下、本発明の第1の形態に係るピッチ配列の決定方法について説明する。
図1に、第1の形態のピッチ配列の決定方法を説明するフローチャートを示す。
第1の形態の方法は、具体的に、制約条件および目的関数の設定(ステップ100)、初期配列の作成(ステップ102)、タイヤ騒音特性の出力(ステップ104)、適応度の演算(ステップ106)、個体の選択(ステップ108)、交叉又は突然変異(ステップ110)、終了条件に達したかの判断(ステップ112)、適合性の判断(ステップ114)、ピッチ配列の保存(ステップ116)、の各ステップを備える。なお、第1の形態の方法は、例えば、後述するピッチ配列の決定装置として機能するコンピュータを用いて行うことができる。
1st form Hereinafter, the determination method of the pitch arrangement | sequence which concerns on the 1st form of this invention is demonstrated.
FIG. 1 is a flowchart for explaining a pitch arrangement determining method according to the first embodiment.
Specifically, the method according to the first mode includes setting of constraint conditions and objective functions (step 100), creation of an initial array (step 102), output of tire noise characteristics (step 104), and calculation of fitness (step 106). ), Selection of individuals (step 108), crossover or mutation (step 110), determination of whether an end condition has been reached (step 112), determination of suitability (step 114), storage of pitch arrangement (step 116) Comprising steps. Note that the method of the first embodiment can be performed using, for example, a computer that functions as a pitch arrangement determining device described later.
ステップ100では、制約条件、目的関数、目標を定める。
制約条件は、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列に課される条件であり、第1の制約条件であるピッチ配列条件と、第2の制約条件である他の制約条件と、を含む。第2の制約条件は、さらに、(i)タイヤ設計者が望まない条件、および(ii)ピッチ配列に関する条件、を含む。
In
The constraint condition is a condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern of the tire, and includes a pitch arrangement condition that is a first constraint condition and another constraint condition that is a second constraint condition. The second constraint condition further includes (i) a condition not desired by the tire designer and (ii) a condition related to the pitch arrangement.
ピッチ配列条件は、ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるための条件をいう。「ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくる」とは、試行配列の中に含まれるある1つのピッチを含むとともに、
(a)当該あるピッチを含み、当該あるピッチと同じピッチ長のタイヤ周方向(配列方向ともいう)に連続する(隣接して配される)複数のピッチ、あるいは、
(b)当該あるピッチと同じピッチ長のピッチが配列方向に隣接して存在しない場合の当該ある1つのピッチ、
を1つの塊(以降、ピッチの種類またはピッチ部ともいう)として見たときに、複数のピッチの塊を、適宜組み合わせて配列方向に並べることで、特定のピッチ配列にすることをいう。
「特定のピッチ配列」とは、タイヤ設計者が、タイヤの耐摩耗性、タイヤの外観等の観点から、現実のタイヤに採用されるピッチ配列として有しているべきと考えるピッチの並びを有するピッチ配列をいう。第1の形態では、特定のピッチ配列は、第1のピッチ配列を含む。第1のピッチ配列は、下記条件(A)および条件(B)を満たすピッチ配列である。
(A)ピッチ長の最も短いピッチの種類(以降、最小ピッチ種ともいう)からピッチ長の最も長いピッチの種類(以降、最大ピッチ種ともいう)までピッチ長が連続的に変化する第1の領域と、最大ピッチ種から最小ピッチ種までピッチ長が連続的に変化する第2の領域と、を有すること。
(B)第1の領域および第2の領域が、最大ピッチ種および最小ピッチ種を共有して配列方向に交互に配されていること。
なお、「ピッチ長が連続的に変化する」とは、ピッチの種類の並びを配列方向に順番に見たときに、ピッチ長が順に長くなるまたは短くなるよう(変化するよう)ピッチの種類が並んでいることをいい、1つのピッチを単位として配列方向に順番に見たときに、ピッチ配列の中のあるピッチから配列方向に1つ隣りのピッチに移るごとにピッチ長が長くまたは短くなる場合と、同じピッチ長のピッチが配列方向に続けて配されつつピッチの種類を単位として見たときはピッチ長が長くまたは短くなる場合とがありうる。
なお、以降、第1のピッチ配列を、完全周期配列ともいう。本発明の特定のピッチ配列は、完全周期配列に限定されず、他のピッチ配列であってもよい。他のピッチ配列については、後述する第2の形態および第3の形態で説明する。本発明の特定のピッチ配列は、1種のピッチ配列だけを含んでいてもよく、2種以上のピッチ配列を含んでいてもよい。
The pitch arrangement condition is a condition for creating a specific pitch arrangement by arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths. “To create a specific pitch arrangement by arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths” includes one pitch included in the trial arrangement,
(A) a plurality of pitches that are continuous (adjacently arranged) in the tire circumferential direction (also referred to as arrangement direction) having the same pitch length as the certain pitch, or
(B) one certain pitch when a pitch having the same pitch length as the certain pitch does not exist adjacent to the arrangement direction;
Is regarded as one lump (hereinafter also referred to as pitch type or pitch portion), a plurality of pitch lumps are appropriately combined and arranged in the arrangement direction to form a specific pitch arrangement.
“Specific pitch arrangement” means an arrangement of pitches that a tire designer thinks should have as a pitch arrangement used in an actual tire in terms of tire wear resistance, tire appearance, etc. A pitch arrangement. In the first form, the specific pitch arrangement includes the first pitch arrangement. The first pitch arrangement is a pitch arrangement that satisfies the following conditions (A) and (B).
(A) A first pitch length that continuously changes from a pitch type having the shortest pitch length (hereinafter also referred to as a minimum pitch type) to a pitch type having the longest pitch length (hereinafter also referred to as a maximum pitch type). And a second region where the pitch length continuously changes from the maximum pitch type to the minimum pitch type.
(B) The first region and the second region are alternately arranged in the arrangement direction while sharing the maximum pitch type and the minimum pitch type.
Note that “the pitch length changes continuously” means that the pitch length increases or decreases (changes) in order when the arrangement of pitch types is viewed in order in the arrangement direction. This means that the pitch length becomes longer or shorter each time one pitch in the pitch array moves from one pitch in the arrangement direction to the next adjacent pitch in the arrangement direction. In some cases, the pitch length may be longer or shorter when the pitch type is viewed in units while the pitches having the same pitch length are continuously arranged in the arrangement direction.
Hereinafter, the first pitch arrangement is also referred to as a complete periodic arrangement. The specific pitch arrangement of the present invention is not limited to a complete periodic arrangement, and may be another pitch arrangement. Other pitch arrangements will be described in second and third embodiments to be described later. The specific pitch arrangement of the present invention may include only one type of pitch arrangement, or may include two or more types of pitch arrangement.
次に、第2の制約条件のうち、上記(i)タイヤ設計者が望まない条件は、タイヤ設計者が、現実のタイヤに採用されるピッチ配列から排除したいと考えるピッチ配列に関する条件をいい、例えば、下記の3つが挙げられる。
(ia)ピッチ配列の中で、同じピッチ長のピッチが配列方向に連続して所定数以上配列されていること。
(ib)配列方向に連続して配列される同じピッチ長のピッチからなるピッチ部(塊)のタイヤ周方向長さが、タイヤ周長に対して所定割合以上占めていること。
(ic)配列方向に隣接する2つのピッチ(以降、隣接2ピッチともいう)の間でのピッチ長の比率(以降、隣接ピッチ比ともいう)が所定の値以上であること。
Next, among the second constraints, the condition (i) that the tire designer does not want refers to a condition related to the pitch arrangement that the tire designer wants to exclude from the pitch arrangement employed in the actual tire, For example, there are the following three.
(Ia) A predetermined number or more of pitches having the same pitch length are continuously arranged in the arrangement direction in the pitch arrangement.
(Ib) The tire circumferential direction length of pitch portions (lumps) composed of pitches of the same pitch length arranged continuously in the arrangement direction occupies a predetermined ratio or more with respect to the tire circumferential length.
(Ic) A ratio of pitch lengths (hereinafter also referred to as adjacent pitch ratios) between two pitches adjacent in the arrangement direction (hereinafter also referred to as adjacent 2 pitches) is not less than a predetermined value.
また、上記(ii)ピッチ配列に関する条件には、例えば、1つの試行配列に含まれるピッチの数が所定数であること、試行配列に含まれるピッチ長の種類の数が所定数であること、等が挙げられる。 In addition, (ii) the conditions relating to the pitch array include, for example, that the number of pitches included in one trial array is a predetermined number, and the number of types of pitch lengths included in the trial array is a predetermined number. Etc.
目的関数は、ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する。本実施形態では、タイヤ特性としてタイヤ騒音特性が用いられる。シミュレーションは、ピッチごとにピッチ長に応じて割り当てられた、ピッチが発生しうる音の波形を用いて、試行配列のピッチ配列を、離散フーリエ変換(DFT)、高速フーリエ変換(FFT)、フーリエ級数展開等することにより、タイヤ騒音特性の物理量である騒音指標を算出することにより行われる。このときの騒音指標は、音の振幅のピーク(スペクトル)の最大値、3次和の最大値、分散または平均、周波数の値、等で表される。3次和は、あるピークの大きさと、その両隣に現れる2つのピークの大きさの総和である。分散は、あるピークの大きさの、すべてのピークの大きさの平均からの偏差の2乗である。なお、タイヤ特性は、タイヤ騒音特性に限定されるものでなく、例えば、タイヤ剛性、転がり抵抗、タイヤトレッド部と路面との間の摩擦エネルギー等が用いられてもよい。目的関数は、1つのみでなく、複数定めてもよい。 The objective function outputs a physical quantity of the tire characteristic when a simulation for outputting the tire characteristic is performed based on the pitch arrangement. In the present embodiment, tire noise characteristics are used as tire characteristics. The simulation uses the waveform of the sound that can be generated by the pitch assigned to each pitch according to the pitch length, and converts the pitch arrangement of the trial arrangement into discrete Fourier transform (DFT), fast Fourier transform (FFT), Fourier series. This is performed by calculating a noise index, which is a physical quantity of tire noise characteristics, by developing and the like. The noise index at this time is represented by the maximum value of the peak (spectrum) of the sound amplitude, the maximum value of the third-order sum, the variance or average, the value of the frequency, and the like. The cubic sum is the sum of the size of a certain peak and the sizes of two peaks appearing on both sides of the peak. The variance is the square of the deviation of a peak size from the average of all peak sizes. The tire characteristics are not limited to the tire noise characteristics, and for example, tire rigidity, rolling resistance, friction energy between the tire tread portion and the road surface, or the like may be used. There may be a plurality of objective functions, not just one.
目標は、目的関数により出力されたタイヤ特性が達成すべきとタイヤ設計者が考える値の範囲等であり、例えば、好ましい騒音指標の値の範囲で表される。 The target is a range of values that the tire designer considers that the tire characteristics output by the objective function should be achieved, and is represented by a range of preferable noise index values, for example.
ステップ100では、上記した制約条件、目的関数、目標のほか、さらに、設定条件も定める。設定条件は、具体的には、目的関数に関する条件であり、例えば、設定しうる目的関数の数、複数の目的関数を設定した場合の当該複数の目的関数間の重みづけの大きさ、である。設定条件は、ピッチ配列に課す条件ではないが、例えば、後述する適応度関数を定める際に参照される。
In
次のステップ102では、第0世代の試行配列として、初期配列を作成する。初期配列は、複数個作成され、例えば100個作成される。作成された複数の初期配列は、初期集団を構成する。初期配列は、制約条件を考慮して作成される。これにより、現実のタイヤに採用されないピッチ配列である、ピッチ配列条件を満たさないピッチ配列や、上記(i)および(ii)の条件を満たさないピッチ配列を含む初期配列に基づいて無駄に新たな個体の作成を行うことが回避される。なお、本明細書において、初期配列、試行配列は、個体ともいう。
ピッチ配列条件を考慮して初期配列を作成する場合は、次の世代の個体として完全周期配列を満たすものが得られやすくなる点で、完全周期配列を満たすものを作成することが好ましい。このとき、完全周期配列を満たす初期配列のみで、初期集団を構成してもよい。
In the
When the initial arrangement is created in consideration of the pitch arrangement conditions, it is preferable to create an arrangement that satisfies the complete periodic arrangement because it is easy to obtain an individual of the next generation that satisfies the complete periodic arrangement. At this time, the initial population may be configured only by the initial array satisfying the complete periodic array.
なお、制約条件のうち、第1の制約条件であるピッチ配列条件に関しては、後述するステップ108で適応度に基づいて変更対象となる個体の選択を行うことによっても、これを満たさない個体を用いて新たな個体を作成することは回避されるが、第2の制約条件である他の制約条件に関しては、これを満たさない初期配列は、このステップ102において初期集団から確実に排除される。
Of the constraint conditions, the pitch constraint condition, which is the first constraint condition, is used by selecting an individual to be changed based on the fitness in
次のステップ104では、試行配列の集団(個体集団または単に集団ともいう)に含まれるそれぞれの試行配列について、目的関数を用いてタイヤ騒音特性を出力する。タイヤ騒音特性の出力は、目的関数の演算により行われ、具体的には、試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いてシミュレーションをし、タイヤ特性を出力することにより行われる。シミュレートは、ステップ100で説明したのと同様に行われる。
In the
次のステップ106では、集団に含まれるそれぞれの試行配列について、適応度の演算を行う。適応度は、目標および制約条件に対する個体の適応性を示す指標であり、個体の好ましさの判断を簡易に行うためのものである。適応度は、適応度関数を用いて計算される。本実施形態では、適応度関数は、下記式(1)のように定められる。
適応度F=O+γmaX(G,0) (1)
式(1)において、Oは、目的関数の演算により出力されるタイヤ特性であり、騒音指標を表す。maX関数のGは、ピッチ配列条件を満たすときに与えられる値であり、ピッチ配列条件を満たすとき、例えばG=0とする。これ以外はG=1とする。γは、重み係数であり、ピッチ配列条件を満たすことの、タイヤ特性Oが目標を達成することと比較した場合の適応度Fに対する影響の大きさを考慮して定められる。例えば、ピッチ配列条件を満たさない個体は好ましくないため、式(1)において、γmaX(1,0)が、タイヤ特性Oの値に対して明らかに大きな値となるよう、γの値には、適当な大きい数が定められる。これによれば、ピッチ配列条件を満たす個体の適応度Fは、γの大きさによらず、γmaX(0,0)=0となり、値は小さくなる(良くなる)一方、ピッチ配列条件を満たさない個体の適応度Fは、大きな値が設定されたγによって、値は大きくなる(悪くなる)。したがって、式(1)の適応度関数を用いると、個体の騒音指標が低い(良い)だけでは適応度Fの値が小さくなるとは限らず、ピッチ配列条件を満たしているか否かに大きく依存して、適応度Fの値の大小が定まる。
In the
Fitness F = O + γmaX (G, 0) (1)
In Expression (1), O is a tire characteristic output by the calculation of the objective function, and represents a noise index. G of the maX function is a value given when the pitch arrangement condition is satisfied. For example, G = 0 is set when the pitch arrangement condition is satisfied. In other cases, G = 1. γ is a weighting factor, and is determined in consideration of the magnitude of the influence on the fitness F when the condition of the pitch arrangement is compared with the achievement of the target by the tire characteristics O. For example, since an individual that does not satisfy the pitch arrangement condition is not preferable, in the equation (1), the value of γ is such that γmaX (1, 0) is clearly a large value with respect to the value of the tire characteristic O. An appropriate large number is determined. According to this, the fitness F of the individual satisfying the pitch arrangement condition becomes γmaX (0,0) = 0 regardless of the magnitude of γ, and the value becomes smaller (becomes better) while satisfying the pitch arrangement condition. The fitness F of a non-individual increases (becomes worse) depending on γ for which a large value is set. Therefore, when the fitness function of Equation (1) is used, the fitness F value does not necessarily decrease when the individual noise index is low (good), and greatly depends on whether or not the pitch arrangement condition is satisfied. Thus, the magnitude of the fitness value F is determined.
なお、目的関数が複数設定されている場合において、例えばパレートランキングの手法を用いて、騒音指標の好ましさを表すパレート解を評価する場合は、適応度関数は、世代交代を繰り返すことでランクの高い個体が増えるように定められる。ここでいうパレート解は、複数の出力されたタイヤ特性において、1つ以上のタイヤ特性において優れ、かつ、他のタイヤ特性が劣っていない解をいう。 When multiple objective functions are set, for example, when evaluating a Pareto solution representing the preference of a noise index using a Pareto ranking method, the fitness function is ranked by repeating generation changes. It is determined that the number of individuals with high will increase. The Pareto solution here refers to a solution that is superior in one or more tire characteristics and not inferior in other tire characteristics in a plurality of output tire characteristics.
次のステップ108では、適応度に基づいて、次のステップ110で交叉法または突然変異法を用いて変更を行う際の変更対象となる個体を選択する。適応度は、ステップ106で算出された適応度である。ここでは、適応度の値が小さい(良い)ものを優先的に選択することで、次の世代の個体の適応度を改善するとともに、適応度の値が大きい(悪い)個体をなるべく選択しないことで、次の世代の個体の質が低下するのを抑えている。ここで、適応度の値の小さい個体は、重複して選択してもよく、その場合に、適応度の値が小さい個体であるほど高い頻度で選択してもよい。あるいは、好ましい適応度の値を閾値として予め定めておき、当該閾値よりも適応度が小さい個体の中からランダムに選択してもよい。このように適応度に基づいて選択を行うことで、適応度の値が大きい個体であるほど、淘汰されやすくなる。なお、次のステップ110で交叉法を用いて変更を行う場合は、1個の個体を作成するために、2つの個体を1つの対として選択する。また、突然変異法を用いて変更を行う場合は、1個の個体を作成するために1個の個体を選択する。
In the
なお、次のステップ110において交叉法または突然変異法を用いて個体の変更を行った場合は、第2の制約条件である他の制約条件を満たさない個体が生成する可能性があるが、後で説明する、適応度関数として他の制約条件を満たすか否かも考慮したものを用いることで、個体の選択を行った場合に、他の制約条件を満たさない個体を変更対象から除外することができる。これにより、他の制約条件を満たさない個体を用いて変更を行うことによる、計算効率の低下を抑えられる。
In addition, when an individual is changed using the crossover method or the mutation method in the
次のステップ110では、交叉法または突然変異法を用いて、ステップ108で選択した試行配列の一部のピッチ配列を変更して、新たな試行配列を生成する。ここでの変更は、生成する新たな個体がピッチ配列条件を満たすよう行われる。これにより、設計者の望まないピッチ配列、例えば、上記した完全周期配列が破壊されたピッチ配列を有する試行配列が生成することを抑制できる。ここで、交叉法および突然変異法のそれぞれを用いた変更処理ルーチンについて説明する。
In the
(a)交叉法による処理ルーチン
ステップ110で用いられる交叉法は、具体的に、交叉位置を定める操作、交叉位置を変更する操作、置き換える操作、および、第1〜第4の比較操作(e1)〜(e4)、を含む。
交叉位置を定める操作では、試行配列の複数の対のそれぞれの対をなす第1の試行配列及び第2の試行配列を、ピッチ配列の配列方向に平行に並べて交叉位置を定める。交叉位置を変更する操作では、交叉位置を定める操作によって定めた交叉位置で交叉を行うと完全周期配列が破壊される場合に、交叉位置を変更する。
置き換える操作では、複数の対のそれぞれの対をなす2つの試行配列(第1の試行配列及び第2の試行配列)を、第1の試行配列のうち交叉位置より一方の側(第1の側)のピッチ配列を維持し、交叉位置より他方の側(第2の側)のピッチ配列を、第2の試行配列のうちの交叉位置より第2の側のピッチ配列で置き換える。
第1〜第4の比較操作(e1)〜(e4)では、図2に示す、ステップ204、ステップ208、ステップ206、ステップ210の処理をそれぞれ行う。
(A) Processing routine by crossover method The crossover method used in
In the operation of determining the crossing position, the crossing position is determined by arranging the first trial array and the second trial array forming the respective pairs of the trial arrays in parallel with the arrangement direction of the pitch array. In the operation of changing the crossing position, the crossing position is changed when the complete periodic array is destroyed when crossing is performed at the crossing position determined by the operation of determining the crossing position.
In the replacement operation, two trial arrays (first trial array and second trial array) forming each pair of a plurality of pairs are placed on one side (first side) of the first trial array from the crossover position. The pitch arrangement on the other side (second side) from the crossover position is replaced with the pitch arrangement on the second side from the crossover position in the second trial arrangement.
In the first to fourth comparison operations (e1) to (e4), the processing of
ここで、図2を参照して、交叉法による処理ルーチンを説明する。
ステップ200では、ステップ108で選択した試行配列の複数の対について、交叉を行うか否かを判断する。なお、交叉するか否かの確率は、例えば設計者が決定する。
次のステップ202では、交叉位置を定める操作を行う。交叉位置は、所定の確率で定められる。
Here, a processing routine based on the crossover method will be described with reference to FIG.
In
In the
次のステップ204では、第1の比較操作(e1)を行う。第1の比較操作では、交叉を行った場合に、交叉位置を挟むよう互いに接続される2つのピッチ(第1のピッチ端および第2のピッチ端)のピッチ長を比較し、2つのピッチ長の異同を判断する。2つのピッチのうち一方のピッチ(第1のピッチ端)は、第1の試行配列のうち交叉位置に対し第1の側に接するピッチであり、他方のピッチ(第2のピッチ端)は、第2の試行配列のうち交叉位置に対し第2の側に接するピッチである。第1の側は、配列方向の一方の側をいい、第2の側は、配列方向の他方の側をいう。
なお、交叉法による処理ルーチンに関する以降の説明では、分かりやすく説明するため、便宜的に、第1の試行配列を「自分」ともいい、第2の試行配列を「相手」ともいう。「自分」は、次の世代の個体として残される試行配列である。「相手」は、「自分」と掛け合わされる試行配列であり、次の世代の個体として採用されない。また、第1のピッチ端を「自分端」ともいい、第2のピッチ端を「相手端」ともいう。ステップ204では、自分のピッチ配列に含まれる自分端と、相手のピッチ配列に含まれる相手端とを比較する。自分端と相手端は、交叉が行われると、交叉位置を挟むよう互いに接続される。
In the
In the following description of the processing routine using the crossover method, for the sake of simplicity, the first trial array is also referred to as “self” and the second trial array is also referred to as “partner”. “Self” is a trial sequence that is left as an individual of the next generation. The “partner” is a trial sequence to be multiplied with “self” and is not adopted as an individual of the next generation. Further, the first pitch end is also referred to as “own end”, and the second pitch end is also referred to as “partner end”. In
ステップ204の判断の結果、自分端のピッチ長と相手端のピッチ長が異なると判断された場合、次のステップ206において、第3の比較操作(e3)を行う。第3の比較操作では、自分端を含むピッチ部(ピッチの種類)に、第2の側に隣接する自分端のピッチ長と異なるピッチ長のピッチ部(第1のピッチ部。以降、「自分隣」ともいう)のピッチ長と、相手端のピッチ長とを比較し、2つのピッチ長の異同を判断する。
As a result of the determination in
一方、ステップ204での判断の結果、ピッチ長が同じであると判断された場合は、次のステップ208において、第2の比較操作(e2)を行う。第2の比較操作では、自分端を含むピッチ部に対し第2の側に隣接する、自分端のピッチ長と異なるピッチ長のピッチ部(自分隣)のピッチ長と、相手端を含むピッチ部に対し第2の側に隣接する、相手端のピッチ長と異なるピッチ長のピッチ部(第2のピッチ部。以降、「相手隣」ともいう)のピッチ長とを比較し、2つのピッチ長の異同を判断する。要するに、ここでは、自分端を含むピッチ部および相手端を含むピッチ部のそれぞれに第2の側に隣接する2つのピッチ部(自分隣および相手隣)のピッチ長を比較する。
また、ステップ206での判断の結果、ピッチ長が同じであると判断された場合は、次のステップ210において、第4の比較操作(e4)を行う。第4の比較操作では、自分隣に第2の側に隣接する、自分隣のピッチ長と異なるピッチ長のピッチ部(第3のピッチ部。以降、「自分隣隣」ともいう)のピッチ長と、相手端を含むピッチ部に対し第2の側に隣接する、相手端のピッチ長と異なるピッチ長のピッチ部(相手隣)のピッチ長とを比較し、2つのピッチ長の異同を判断する。要するに、ここでは、自分隣、および、相手端を含むピッチ部、のそれぞれに第2の側に隣接する2つのピッチ部(自分隣隣および相手隣)のピッチ長を比較する。
On the other hand, if it is determined in
If it is determined in
ステップ208およびステップ210の判断の結果、ピッチ長が同じであると判断された場合は、次のステップ212において、前記置き換える操作を行うことにより前記新たな試行配列を生成する。なお、本実施形態では、自分の第1の側のピッチ配列と相手の第2の側のピッチ配列とが接続された新たな試行配列の方だけを次の世代の個体として採用する。これは、相手のピッチ配列では、交叉により完全周期配列が壊れる可能性があるためである。少なくとも自分は交叉後も完全周期配列が維持されているため、次の世代の個体として採用する新たな試行配列を自分に限定することで、高速に、質の良い個体集団を作成できる。
一方、ステップ206、ステップ208およびステップ210の判断の結果、ピッチ長が異なると判断された場合は、ステップ202に戻って、交叉位置を変更する操作を行う。つまり、交叉位置を決め直す。交叉位置を決め直した後は、再度、第1〜第4の比較操作を適宜行って、決め直した交叉位置で交叉するか否かを判断する。
If it is determined in
On the other hand, if it is determined that the pitch lengths are different as a result of the determination in
ここで、上記変更処理ルーチンによる変更の例を、図3を参照しながら説明する。図3(a)〜(c)のそれぞれに、試行配列の対をなす2つの試行配列(自分および相手)のピッチ配列に含まれる、交叉位置付近のピッチ配列を示す。なお、図3(a)〜(c)において、ピッチ配列は、左右方向に延びる帯状の領域で示される。帯状の領域内には、ピッチ配列に含まれるピッチのピッチ長を表す1〜3の数字が示されている。ここで、1が最もピッチ長が短く、3が最もピッチ長が長い。
Here, an example of the change by the change processing routine will be described with reference to FIG. Each of FIGS. 3A to 3C shows a pitch arrangement in the vicinity of the crossover position, which is included in the pitch arrangement of two trial arrangements (self and the other party) forming a pair of trial arrangements. 3A to 3C, the pitch arrangement is indicated by a band-like region extending in the left-right direction.
図3(a)に示す例では、自分端のピッチ長1と相手端のピッチ長2が異なるため、自分隣のピッチ長2と相手端のピッチ長2を比較する。その結果、両者が同じであるため、さらに、自分隣隣のピッチ長3と相手隣のピッチ長1を比較する。その結果、両者は異なるため、図示される交叉位置では交叉を行わず、交叉位置を決め直す。
図3(b)に示す例では、自分端のピッチ長2と相手端のピッチ長2が同じであるため、自分隣のピッチ長3と相手隣のピッチ長1を比較する。その結果、両者は異なるため、図示される交叉位置では交叉を行わず、交叉位置を決め直す。
図3(c)に示す例では、自分端のピッチ長2と相手端のピッチ長2が同じであるため、自分隣のピッチ長3と相手隣のピッチ長3を比較する。その結果、両者は同じであるため、図示される交叉位置において交叉を行う。
In the example shown in FIG. 3A, the
In the example shown in FIG. 3B, the
In the example shown in FIG. 3 (c), the
次に、図4を参照して、従来の交叉法を用いた変更について説明する。図4に示される4つピッチ配列a,b,c,dのうち、ピッチ配列a,bは、変更前の対に含まれるピッチ配列であり、ピッチ配列c,dは、交叉後の対に含まれるピッチ配列である。また、各ピッチ配列a〜dの右側には、左側に示されるピッチ配列の、配列方向へのピッチ長の変化を、分かりやすく示すイメージ図が示されている。これらのイメージ図は、縦軸に、3種のピッチ長に対応した3種類の位置を示すとともに、横軸に、配列方向を示している。これらのイメージ図によれば、交叉前のピッチ配列a,bにおいて、ピッチ長1のピッチからピッチ長3のピッチまで配列方向に段階的に変化した後、ピッチ長3のピッチからピッチ長1のピッチまで段階的に変化する完全周期配列を有し、山型の部分と谷型の部分が配列方向に交互に現れていることが理解できる。
ここで、従来の交叉法によってランダムに決定された、図示される交叉位置で交叉を行った場合、交叉後のピッチ配列c,dでは、イメージ図中の四角で囲んだ領域で示されるように、隣接2ピッチのギャップが大きい部分が生じて、完全周期配列が壊れている。このように、従来の交叉法を用いた変更では、新たな個体において完全周期配列が維持されることが考慮されることなく決定された交叉位置において交叉が行われるため、完全周期配列が破壊された個体や、隣接ピッチ比の制約条件を満たさない個体が生成するおそれがある。
Next, with reference to FIG. 4, the change using the conventional crossover method will be described. Of the four pitch arrays a, b, c, and d shown in FIG. 4, the pitch arrays a and b are pitch arrays included in the pair before the change, and the pitch arrays c and d are the pairs after the crossover. It is an included pitch arrangement. Further, on the right side of each pitch arrangement a to d, an image diagram showing the change in pitch length in the arrangement direction of the pitch arrangement shown on the left side in an easy-to-understand manner is shown. In these image diagrams, the vertical axis indicates three types of positions corresponding to the three types of pitch lengths, and the horizontal axis indicates the arrangement direction. According to these image diagrams, in the pitch arrays a and b before crossover, the pitch length changes from the
Here, when crossover is performed at the crossover position shown in the figure, which is randomly determined by the conventional crossover method, in the pitch arrangements c and d after the crossover, as shown by the region surrounded by the square in the image diagram, A part having a large gap between two adjacent pitches is generated, and the complete periodic arrangement is broken. As described above, in the change using the conventional crossover method, crossover is performed at the crossover position determined without considering that the complete periodic array is maintained in the new individual, so that the complete periodic array is destroyed. Or individuals that do not satisfy the constraint condition of the adjacent pitch ratio may be generated.
これに対し、第1の形態の交叉法によれば、新たな個体において完全周期配列が壊れないよう定められた交叉位置において交叉が行われるため、完全周期配列が壊れたピッチ配列を持つ個体は生成されない。したがって、このような個体を用いて次の世代の個体が作成されることがなく、効率的に解の探索を行うことができる。 On the other hand, according to the crossover method of the first embodiment, crossover is performed at a crossover position determined so that the complete periodic array is not broken in a new individual. Not generated. Therefore, the next generation of individuals is not created using such individuals, and a solution search can be performed efficiently.
(b)突然変異法による処理ルーチン
突然変異法は、ステップ108で選択した試行配列に対し、所定の確率で選択された一部のピッチ配列を強制的に変更する方法である。
図5に、突然変異法による処理ルーチンの一例を示す。
ステップ300では、ステップ108で選択した試行配列について、突然変異による変更を行う否かを判断する。
次のステップ302では、選択した試行配列のピッチ配列の中から、例えば乱数を発生させて、1つのピッチ部(第1のピッチ部)を選択する。ピッチ部とは、ピッチ配列を構成する配列方向に並べられた複数個のピッチの種類のそれぞれをいう。別の言い方をすると、ピッチ部は、1個のピッチまたは配列方向に連続して配された複数個の同じピッチ長のピッチからなり、異なるピッチ長のピッチが配列方向に隣接する1個又は複数個のピッチからなる部分をいう。
(B) Processing routine by mutation method The mutation method is a method of forcibly changing a part of pitch arrangement selected with a predetermined probability with respect to the trial arrangement selected in
FIG. 5 shows an example of a processing routine based on the mutation method.
In
In the
次のステップ304では、ステップ302で選択したピッチ部(第1のピッチ部)と異なる、当該ピッチ部と同じピッチ長の他のピッチ部(第2のピッチ部)を選択する。第2のピッチ部は、所定の確率で選択したものであってもよいが、例えば、第1のピッチ部に対し配列方向に最も近い位置にある、当該第1のピッチ部と同じピッチ長の他のピッチ部であってもよい。
In the
次のステップ306では、第1のピッチ部および第2のピッチ部のそれぞれのピッチ数の総和を、一定に維持しつつ第1のピッチ部および第2のピッチ部のそれぞれに再分配するとともに、ピッチ数が再分配された第1のピッチ部および第2のピッチ部のピッチに1つのピッチ長を割り当てる。
ここで、上記変更処理ルーチンによる変更の例を、図6を参照しながら説明する。図6において左側に示すピッチ配列は、試行配列に含まれる一部のピッチ配列であり、右側に示すピッチ配列は、左側のピッチ配列を突然変異させた変更後のピッチ配列である。この例では、図6の左側に示される突然変異前のピッチ配列において、第1のピッチ部としてピッチ部310が選択され、第2のピッチ部としてピッチ部312が選択された場合を考える。この場合、ピッチ部310のピッチ数1と、ピッチ部312のピッチ数3との和4が、ステップ306で再分配されて、例えば、ピッチ部310およびピッチ部312のピッチ数がそれぞれ2個に変更される。この変更を通じて、ピッチ部310およびピッチ部312のピッチ数の総和4は維持される。そして、再分配後の、ピッチ部310およびピッチ312に含まれるピッチに、改めてピッチ長1が割り当てられる。再分配は、選択したどのピッチ部においても、再分配後のピッチ数が1以上になるよう行われる。これにより、再分配後のピッチ配列において完全周期配列が保たれる。
In the
Here, an example of the change by the change processing routine will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the pitch arrangement shown on the left side is a part of the pitch arrangement included in the trial arrangement, and the pitch arrangement shown on the right side is a pitch arrangement after change obtained by mutating the left pitch arrangement. In this example, let us consider a case where the
次に、図7を参照して、従来の突然変異法による変更について説明する。図7に示される2つのピッチ配列e,fのうち、ピッチ配列eは突然変異前のピッチ配列を示し、ピッチ配列fは突然変異後のピッチ配列を示す。ピッチ配列e,fのそれぞれの右側には、図4に示したのと同様の、左側に示すピッチ配列の、配列方向へのピッチ長の変化を示すイメージ図が示されている。ここで、従来の突然変異法によって、ピッチ配列eにおいて、上方に印が付されたピッチ長3のピッチが選択され、このピッチのピッチ長が1に変更されたとする。この場合、突然変異後のピッチ配列fにおいて、イメージ図中の四角で囲んだ領域に示されるように、隣接2ピッチのギャップが大きい部分が生じて、完全周期配列が壊れている。このように、従来の突然変異法を用いた変更では、新たな個体において完全周期配列が維持されることが考慮されることなく、突然変異させるピッチが選択され、さらに、ランダムにピッチの種類が変更されるため、完全周期配列が破壊された個体が生成するおそれがある。
Next, with reference to FIG. 7, the change by the conventional mutation method is demonstrated. Of the two pitch arrays e and f shown in FIG. 7, the pitch array e indicates a pitch array before mutation, and the pitch array f indicates a pitch array after mutation. On the right side of each of the pitch arrays e and f, there is shown an image diagram showing a change in pitch length in the arrangement direction of the pitch array shown on the left side, similar to that shown in FIG. Here, it is assumed that the pitch of
これに対し、第1の形態の突然変異法によれば、ピッチ部をランダムに選択しても、選択したピッチ部においてピッチ数が変化するに留まり、ピッチ長は変化しない。そのため、変更後のピッチ配列において完全周期配列が維持され、また、タイヤ周長も変化しない。また、第1の形態の突然変異法によれば、第1のピッチ部をランダムに選択しても、変更後も完全周期配列が維持されるため、変更箇所を決め直す必要がなく、変更の自由度が高くなる。 On the other hand, according to the mutation method of the first embodiment, even if the pitch part is selected at random, the number of pitches only changes in the selected pitch part, and the pitch length does not change. Therefore, the complete periodic arrangement is maintained in the changed pitch arrangement, and the tire circumference does not change. Further, according to the mutation method of the first embodiment, even if the first pitch portion is selected at random, the complete periodic arrangement is maintained even after the change, so there is no need to re-determine the change location, The degree of freedom increases.
なお、再分配は、例えば、図8に示すように、選択した2つのピッチ部のピッチ数を入れ替えることにより行ってもよい。図8において、左側に変更前のピッチ配列を示し、右側に変更後のピッチ配列を示す。図8に示すように、2つのピッチ部320,322が選択された場合、変更前のピッチ数は、ピッチ部320が2、ピッチ部322が1であるが、変更後のピッチ数はピッチ部320が1、ピッチ部322が2になり、2つのピッチ部320,322の互いのピッチ数が入れ替わっている。このような再分配を行った場合も、選択した2つのピッチ部のピッチ長を変更せずにピッチ数だけを変更しているため、変更後のピッチ配列において、完全周期配列が維持される。
Note that the redistribution may be performed, for example, by exchanging the number of pitches of the two selected pitch portions as shown in FIG. In FIG. 8, the pitch arrangement before the change is shown on the left side, and the pitch arrangement after the change is shown on the right side. As shown in FIG. 8, when two
(変形例)
次に、図9を参照して、突然変異法を用いた変更の変形例について説明する。
図9において、左側には、試行配列に含まれる一部のピッチ配列を示し、右側には、左側のピッチ配列の変更後のピッチ配列を示す。
本変形例では、上記説明した突然変異法と異なって、変更箇所となるピッチを1個選択し、そのピッチの種類を変更する。
(Modification)
Next, with reference to FIG. 9, the modification of the change using a mutation method is demonstrated.
In FIG. 9, the left side shows a part of pitch arrangement included in the trial arrangement, and the right side shows the pitch arrangement after changing the left side pitch arrangement.
In this modification, unlike the mutation method described above, one pitch to be changed is selected and the type of the pitch is changed.
本変形例では、図9に示すように、選択した試行配列のピッチ配列の中から、所定の確率で、ピッチ長2のピッチA(上方に印が付されたピッチ)を選択し、さらに、ピッチAに配列方向の最も近くに位置する、ピッチAとはピッチ長の異なるピッチ長1のピッチB、を含むピッチ部Pを見出す。ピッチ部Pには、ピッチBのピッチ長1と異なるピッチ長2のピッチCが配列方向に隣接している。そして、ピッチ部Pに含まれるピッチBのピッチ長1を、ピッチAと同じピッチ長2に置き換えることで、図9に示す右側のピッチ配列を生成させる。本変形例の突然変異による変更を行った場合も、変更後の個体において、完全周期配列が維持される。
In the present modification, as shown in FIG. 9, a pitch A having a pitch length of 2 (pitch marked above) is selected from the pitch arrangement of the selected trial arrangement with a predetermined probability. A pitch portion P that is located closest to the pitch A in the arrangement direction and includes a pitch B having a
なお、本変形例による変更を行った場合、ピッチBのピッチ長が変更されたことで、タイヤ周長が変化している。そのため、変更を行った後に、ピッチ長の変更によって変化したタイヤ周長が調整される。この調整は、例えば、試行配列に含まれるすべてのピッチのピッチ長を、調整前のピッチ長に対して一定割合短くまたは長くなるよう変更し、変更後のピッチ長の総和がタイヤ周長と一致するように行われる。
変形例において、変更対象のピッチは1個に制限されず、例えば、ピッチ部Pに含まれるピッチ数と同数以下の複数個であってもよい。
In addition, when the change by this modification is performed, the tire circumferential length is changing because the pitch length of the pitch B is changed. Therefore, after the change is made, the tire circumference changed by the change of the pitch length is adjusted. In this adjustment, for example, the pitch length of all pitches included in the trial arrangement is changed to be a certain percentage shorter or longer than the pitch length before adjustment, and the total pitch length after the change matches the tire circumference. To be done.
In the modification, the pitch to be changed is not limited to one, and may be a plurality of pitches equal to or less than the number of pitches included in the pitch portion P, for example.
ステップ110では、適応度に基づいて選択した個体を、交叉、突然変異することで、より好ましい個体を生成させることができる。特に交叉により新たな個体を作成する場合は、適応度に基づいて選択された好ましいピッチ配列を持つ個体同士を掛け合わせることで、現世代の個体の優れたピッチ配列を受け継いだ次の世代の個体を作成できる。また、突然変異によって新たな個体を作成した場合は、個体(解)の偏りを修正することができる。
以上説明した交叉法および突然変異法による変更処理ルーチンでは、ピッチ長の種類が3個である場合について説明したが、ピッチ長の種類は、4個、5個等であってもよい。
In
In the change processing routine using the crossover method and the mutation method described above, the case where there are three types of pitch length has been described, but the number of types of pitch length may be four, five, and the like.
なお、ステップ110では、次の世代の個体のすべてを、交叉法および突然変異法のいずれか一方の方法だけを用いて作成してもよく、一部の個体は交叉法を用いて作成し、残りの個体は突然変異法を用いて作成してもよい。なお、次の世代の個体集団には、交叉法または突然変異法以外の他の方法により作成した個体が含まれていてもよい。例えば、ステップ110と併行して、現世代の個体集団の中から、適応度の最も高いものをコピーして、次の世代の個体に含めてもよい。また、一部の個体を、局所探索法、タブー法、焼きなまし法等の遺伝的アルゴリズム以外の方法を用いて作成してもよい。
In
次のステップ112では、個体作成を終了する終了条件に達したか否かを判断する。終了条件は、本実施形態では、最終世代である第N世代の個体集団が作成されたか否かである。Nは自然数であり、例えば100である。第N世代の個体集団が作成されていないと判断された場合は、ステップ104に戻って、第N世代の個体集団が作成されるまで、ステップ104からステップ110の手順が繰り返される。第N世代の個体集団が作成された場合は、個体作成を終了し、現世代の個体集団を、次の世代の個体集団で置き換える。
なお、ステップ112では、第N世代の個体集団が作成された場合に終了と判断する代わりに、第N世代の個体集団が作成される前に最適解に達した場合や、個体の適応度がこれ以上良くならなく(値が小さくならなく)なった場合に終了と判断してもよい。
In the
In
次のステップ114では、最終世代の個体集団に含まれる各個体の適合性を判断する。適合性は、出力された個体のタイヤ特性が、目標を満足し、かつ、制約条件を満たしているか否かにより判断する。制約条件は、ピッチ配列条件および他の制約条件を含むすべての制約条件である。ステップ114で、出力されたタイヤ特性が目標を満足し、かつ、制約条件を満たしている個体については、適合性ありと判断し、次のステップ116において、その個体のピッチ配列を、例えば、後述するコンピュータのメモリに保存する。一方、個体のタイヤ特性が目標を満足しない場合、および、制約条件を満たしていない場合、の少なくとも一方に該当する場合は、適合性なしと判断し、最終世代の個体集団から除外する。
In the
第1の形態では、適応度関数で考慮される制約条件としてピッチ配列条件(第1の制約条件)に注目して説明したが、ピッチ配列条件に加え、さらに、他の制約条件(第2の制約条件)が考慮されてもよい。例えば、上記式(1)のGに、さらに、予め定めた値が入力されてもよい。例えば、上述のように、ピッチ配列を満たすときにG=0とし、それ以外の場合にG=1とする場合において、さらに他の制約条件を満たす場合はGに0または負の数を加え、他の制約条件を満たさない場合はGに1より小さい正の数を加えてもよい。あるいは、他の制約条件を考慮する適応度関数として、例えば下記式(2)の適応度関数を用いてもよい。
適応度F=O+γ1maX(G1,0)+γ2maX(G2,0) (2)
式中、γ1maX(G1,0)はピッチ配列を満たすか否かに関する項であり、γ2maX(G2,0)は他の制約条件を満たすか否かに関する項である。
また、適応度関数で考慮される目的関数は、複数あってもよい。その場合の適応度関数として、例えば下記式(3)の適応度関数を用いてもよい。
適応度F=O1+αO2+γmaX(G,0) (3)
式中、O1は、3次和の最大値で表される騒音指標であり、O2は、音の振幅の最大ピークで表される騒音指標である。αは、設定条件として定めた重み係数である。
また、複数の目的関数をパレートランキングの手法を用いて評価する場合、適応度関数として下記式(4)を用いてもよい。
適応度F=O+γmaX(G1,0) (4)
式中、Oは、複数の目的関数をパレートランキングの手法を用いて指標化した指数である。
In the first embodiment, the pitch arrangement condition (first restriction condition) has been described as a restriction condition considered in the fitness function. However, in addition to the pitch arrangement condition, another restriction condition (second condition) Constraints) may be taken into account. For example, a predetermined value may be further input to G in the formula (1). For example, as described above, when G = 0 is satisfied when the pitch arrangement is satisfied, and G = 1 is satisfied otherwise, 0 or a negative number is added to G to satisfy other constraint conditions, When other constraints are not satisfied, a positive number smaller than 1 may be added to G. Or you may use the fitness function of following formula (2), for example as a fitness function which considers another constraint condition.
Fitness F = O + γ 1 maX (G 1 , 0) + γ 2 maX (G 2 , 0) (2)
In the equation, γ 1 maX (G 1 , 0) is a term relating to whether or not the pitch arrangement is satisfied, and γ 2 maX (G 2 , 0) is a term relating to whether or not other constraint conditions are satisfied.
There may be a plurality of objective functions considered in the fitness function. As the fitness function in that case, for example, the fitness function of the following equation (3) may be used.
Fitness F = O 1 + αO 2 + γmaX (G, 0) (3)
In the equation, O 1 is a noise index represented by the maximum value of the third-order sum, and O 2 is a noise index represented by the maximum peak of the sound amplitude. α is a weighting coefficient determined as a setting condition.
Further, when evaluating a plurality of objective functions using a Pareto ranking method, the following equation (4) may be used as the fitness function.
Fitness F = O + γmaX (G 1 , 0) (4)
In the equation, O is an index obtained by indexing a plurality of objective functions using a Pareto ranking method.
第2の形態
次に、本発明の第2の形態に係るピッチ配列の決定方法について説明する。
ここでは、第1の形態との相違に注目して説明する。第2の形態では、下記説明する第2の形態に特有の点を除いて、ステップ102〜116と同様の操作が行われ、便宜的に、第1の形態で説明した各ステップの符号と同じ符号を用いて説明する。
Second Embodiment Next, a pitch arrangement determining method according to the second embodiment of the present invention will be described.
Here, a description will be given focusing on differences from the first embodiment. In the second mode, operations similar to those in
第2の形態においで、特定のピッチ配列には、下記説明する第2のピッチ配列が含まれる。第2のピッチ配列は、下記条件(C)および条件(D)を満たすピッチ配列である。図10(a)に、第2のピッチ配列を有する試行配列に含まれる一部のピッチ配列の例を示す。図10(a)は、左右方向にピッチ配列の配列方向を示し、上下方向にピッチ長の大きさを示している。図10(a)に示す例は、5種類のピッチ長のピッチA〜Eで構成され、ピッチ長が最大であるピッチAからピッチ長が最小であるピッチEまで順にピッチ長は短くなる。この点は、後で参照する図10(b)でも同様である。
(C)複数のピッチの種類がピッチ長が長くなるよう配列方向に並ぶ第3の領域aと、複数のピッチの種類がピッチ長が短くなるよう配列方向に並ぶ第4の領域bと、が配列方向に交互に配されていること。
(D)ピッチの種類のすべてをピッチ長の順に並べたときに隣接して並ばない2つの異なるピッチの種類を非隣接ピッチ種というとき、ピッチ配列の配列方向に順番に見て、非隣接ピッチ種に該当する2つのピッチの種類が存在すること。
要するに、第2のピッチ配列は、第2のピッチ配列を構成する複数のピッチの種類が配列方向に長くなることと短くなることを繰り返す配列を基本としつつ(条件(C))、少なくとも1箇所で、ピッチ長の順には並ばない隣接する2つのピッチの種類(非隣接ピッチ種)が存在して、基本となる配列中にピッチの種類の順が途切れた箇所が存在する(条件(D))ことを特徴とする。このような第2のピッチ配列は、第1のピッチ配列と比べて周期配列の完全性に対する条件が緩和されており、以降の説明で、緩和周期配列ともいう。
In the second embodiment, the specific pitch arrangement includes a second pitch arrangement described below. The second pitch arrangement is a pitch arrangement that satisfies the following condition (C) and condition (D). FIG. 10A shows an example of a part of pitch arrangement included in the trial arrangement having the second pitch arrangement. FIG. 10A shows the pitch arrangement direction in the left-right direction, and the pitch length in the up-down direction. The example shown in FIG. 10A is composed of five types of pitches A to E, and the pitch length decreases in order from the pitch A having the maximum pitch length to the pitch E having the minimum pitch length. This also applies to FIG. 10B referred later.
(C) a third region a in which a plurality of pitch types are arranged in the arrangement direction so that the pitch length is long, and a fourth region b in which a plurality of pitch types are arranged in the arrangement direction so that the pitch length is short are: Alternatingly arranged in the array direction.
(D) When two different pitch types that are not arranged adjacent to each other when the pitch types are arranged in the order of the pitch length are called non-adjacent pitch types, the non-adjacent pitches are viewed in order in the arrangement direction of the pitch arrangement. There are two pitch types that correspond to the seed.
In short, the second pitch arrangement is based on an arrangement in which the types of the plurality of pitches constituting the second pitch arrangement are repeatedly increased and decreased in the arrangement direction (condition (C)), and at least one location. Thus, there are two adjacent pitch types (non-adjacent pitch types) that are not arranged in the order of the pitch length, and there is a place where the order of the pitch types is interrupted in the basic arrangement (condition (D)). ). Such a second pitch arrangement has a relaxed condition for the completeness of the periodic arrangement compared to the first pitch arrangement, and is also referred to as a relaxed periodic arrangement in the following description.
図10(a)に示す例では、破線の四角で囲まれた2つのピッチCとピッチEが上記非隣接ピッチ種に該当する。なお、図10(a)に示す例では、第3の領域aにピッチ長が最大のピッチAが含まれ、第4の領域bにピッチ長が最小のピッチEが含まれているが、この例とは逆に、第3の領域aにピッチEが含まれ、第4の領域bにピッチAが含まれていてもよい。あるいは、第3の領域aおよび第4の領域bのいずれかに、ピッチAおよびピッチEの両方が含まれていてもよい。また、第2のピッチ配列は、第3の領域aおよび第4の領域bだけで構成されていなくてもよく、第3の領域a、第4の領域bのいずれにも該当しない領域が存在していてもよい。 In the example shown in FIG. 10A, two pitches C and E surrounded by a broken-line square correspond to the non-adjacent pitch types. In the example shown in FIG. 10A, the third area a includes the pitch A having the maximum pitch length, and the fourth area b includes the pitch E having the minimum pitch length. Contrary to the example, the pitch E may be included in the third region a, and the pitch A may be included in the fourth region b. Alternatively, both the pitch A and the pitch E may be included in any of the third region a and the fourth region b. In addition, the second pitch arrangement does not have to be configured only by the third region a and the fourth region b, and there is a region that does not correspond to either the third region a or the fourth region b. You may do it.
第2の形態において、ステップ110では、具体的に、交叉法を用いて個体の生成を行う。ここで用いられる交叉法は、第1の形態で用いた交叉法と同様の、交叉位置を定める操作、交叉位置を変更する操作、および置き換える操作を含む。このうち、置き換える操作では、第1の形態と同様に、第1のピッチ端(自分端)と第2のピッチ端(相手端)を接続することにより新たな個体を生成する。
In the second mode, in
(c)第2の形態の処理ルーチン
図11および図12を参照して、第2の形態の処理ルーチンを説明する。
図11は、第2の形態の交叉処理ルーチンを説明するフローチャートである。図12は、第2の形態の交叉法によるピッチ配列の変更を説明する図である。
ここでは、特定のピッチ配列として、第2のピッチ配列のほか、第1のピッチ配列を含む場合を例に説明する。なお、第2の形態の他の例では、特定のピッチ配列には、少なくとも第2のピッチ配列が含まれていればよく、第1のピッチ配列は含まれていなくてもよく、また、後述する第3のピッチ配列が含まれていてもよい。
また、ここでは、便宜的に、交叉対象の2つの試行配列のうち、自分の試行配列を「X」といい、相手の試行配列を「Y」という。
(C) Processing Routine of Second Embodiment A processing routine of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
FIG. 11 is a flowchart for explaining a crossover processing routine according to the second embodiment. FIG. 12 is a diagram for explaining a change in pitch arrangement by the crossover method of the second embodiment.
Here, a case where the specific pitch arrangement includes the first pitch arrangement in addition to the second pitch arrangement will be described as an example. In another example of the second mode, the specific pitch array may include at least the second pitch array, and may not include the first pitch array. A third pitch arrangement may be included.
Also, for convenience, of the two trial sequences to be crossed, the trial sequence of itself is referred to as “X”, and the trial sequence of the other party is referred to as “Y”.
ステップ400は、第1の形態で説明したステップ200と同様であり、交叉を行うか否かを判断する。
次のステップ402は、ステップ202と同様であり、交叉位置を定める操作を行う。
次のステップ404では、第1のピッチ端(以降、X端ともいう)に注目して、X端に配列方向(図12において左方から右方に向かう方向)に隣接するピッチの種類(X右隣ともいう)のピッチ長がX端のピッチ長よりも長いか否かを判断する。
なお、図11および図12において、隣接する2つのピッチの種類のピッチ長が配列方向に長くなっている場合を、右上向きの矢印で表すとともに、以降の説明で「上り」の関係にあるともいう。また、ピッチ長が短くなっている場合を、右下向きの矢印で表すとともに、以降の説明で「下り」の関係にあるともいう。
ステップ404で行う判断は、言い換えると、X端とX右隣のピッチ長が「上り」の関係にあるか否かである。なお、「上り」、「下り」との表現は、図10に示すように、ピッチ配列内で並ぶピッチの種類の配列方向へのピッチ長の変化を表す上下方向の向きと関連する。また、上記第3の領域を上りの領域、上記第4の領域を下りの領域ということがある。
Step 400 is the same as
The
In the
In FIGS. 11 and 12, the case where the pitch lengths of two adjacent types of pitches are long in the arrangement direction is indicated by an arrow pointing to the upper right, and in the following description, there is an “up” relationship. Say. A case where the pitch length is short is represented by an arrow pointing downward to the right, and is also referred to as “downward” in the following description.
In other words, the determination made in
次のステップ406では、ステップ404で「上り」であると判断された場合に、第5の比較操作(e5)を行って、下記条件1を満たしている否かを判断する。
第5の比較操作(e5)では、X端および第2のピッチ端(以降、Y端ともいう)のピッチ長を比較する。
条件1とは、第2のピッチ配列および第1のピッチ配列を生成するために、2つの試行配列を、ステップ402で定めた交叉位置で交叉してよいかどうかを判断するための条件の1つである。この条件1は、具体的には、比較対象である2つのピッチ長の隔たりを、ピッチの種類のすべてをピッチ長の順に並べたときの種類の数で表すとき、前記隔たりが0以上で、かつ、ピッチの種類の数を少なくとも下回る数以下であること、である。ここでいう「隔たり」に関して、例えば、図10に示す例において、ピッチAとピッチBとの隔たりは1であり、ピッチAとピッチDとの隔たりは3である。また、同種のピッチ種の間で隔たりは0である。このような条件1を満たすことにより、交叉によって非隣接ピッチ種がピッチ配列中に生じた場合でも、非隣接ピッチ種をなす2つのピッチの種類の隔たりが大きくなりすぎることが回避され、望ましくないピッチ配列の生成を防止できる。「隔たり」の具体的な数は、特に制限されないが、例えば、ピッチの種類の数が5個である場合に0、1、2のいずれかである。隔たりが0または1である場合は、第1のピッチ配列が生成し、非隣接ピッチ種を有しないピッチ配列が生成する。隔たりが2である場合は、非隣接ピッチ種を有する第2のピッチ配列が生成する。ピッチの種類の数に対する隔たりの数の割合は、上記した第2の制約条件として設定され、ステップ(e)で交叉を行うときに考慮される。
In the
In the fifth comparison operation (e5), the pitch lengths of the X end and the second pitch end (hereinafter also referred to as Y end) are compared.
ステップ410では、ステップ406の判断で肯定された場合に、第6の比較操作(e6)を行い、Y端のピッチ長と、最大ピッチ種のピッチ長が一致するか否かを判断する。なお、図11のステップ410に示す「最大」は、最大ピッチ種のピッチ長を意味する。Y端のピッチ長と最大ピッチ種のピッチ長が一致する場合は、交叉して得られる個体において、完全周期配列あるいは完全周期配列に近い配列が保たれる。
In
ステップ414では、ステップ410の判断で否定された場合に、Y端に注目して、Y端に配列方向に隣接するピッチの種類(以降、Y右隣ともいう)のピッチ長が、Y端に対して上りであるか否かが判断される。Y右隣のピッチ長がY端に対して上りであると判断された場合は、X端より第1の側とY端より第2の側とが上りの向きで一致するため、交叉して得られる個体において、上りの領域が最大ピッチ種を経由せずに向きが下りに変化することが回避される。
In
ステップ408、ステップ412、ステップ416は、ステップ404の判断で「上り」でないと判断された場合に行われる判断である。
ステップ408では、ステップ406と実質的に同様の判断であり、ステップ404の判断で否定された場合に、第5の比較操作(e5)を行って、上記条件1を満たしているか否かを判断する。
ステップ412では、ステップ408の判断で肯定された場合に、第6の比較操作(e6)を行い、Y端のピッチ長と、最小ピッチ種のピッチ長が一致するか否かを判断する。図11のステップ412に示す「最小」は、最小ピッチ種のピッチ長を意味する。ステップ410とは、Y端のピッチ長の比較対象として、最大ピッチ種ではなく、最小ピッチ種を用いる点が異なる。
ステップ416は、ステップ412の判断で否定された場合に、Y右隣のピッチ長がY端に対して下りであるか否かが判断される。Y右隣のピッチ長がY端に対して下りであると判断された場合は、X端より第1の側とY端より第2の側とが下りの向きで一致するため、交叉して得られる個体において、下りの領域が最小ピッチ種を経由せずに向きが上りに変化することが回避される。
In
In
If the result of
ステップ418では、ステップ410、ステップ412、ステップ414、ステップ416の判断で肯定された場合に、交叉位置で交叉を行い、新たに生成した試行配列のうち自分の試行配列(試行配列X)のみを採用し、個体集団に加える。
なお、ステップ414、ステップ416の判断で否定された場合は、ステップ402に戻って、交叉位置が変更される。
In
If the determination in
ここで、図12を参照して、第2の形態によるピッチ配列の変更を具体的に説明する。
図12には、交叉対象である1対の試行配列Xおよび試行配列Yが示されている。ここでは、試行配列X,Yにおいて、図示する(1)、(2)、(3)、(4)の4箇所に交叉位置を定めた場合を説明する。
Here, with reference to FIG. 12, the change of the pitch arrangement according to the second embodiment will be specifically described.
FIG. 12 shows a pair of trial arrays X and trial arrays Y that are crossover targets. Here, a case will be described in which the crossing positions are determined at four locations (1), (2), (3), and (4) illustrated in the trial arrays X and Y.
交叉位置が(1)の場合、X端はピッチCであり、Y端はピッチBである。この場合、ステップ404では、X端とX右隣は上りの関係にあると判断される。次いで、ステップ406では、X端とY端との上記隔たりが1であり、条件1を満たすと判断され、続くステップ410では、Y端のピッチ長は最大ピッチ種のピッチ長と異なると判断される。次いで、ステップ414では、Y端とY右隣とは上りの関係にあると判断されるため、(1)の位置で交叉が行われる。この場合、第1のピッチ配列が生成する。
When the crossing position is (1), the X end is the pitch C and the Y end is the pitch B. In this case, in
交叉位置が(2)の場合、X端はピッチAであり、Y端はピッチCである。この場合、ステップ404では、X端とX右隣は下りの関係にあると判断される。次いで、ステップ408では、X端とY端との上記隔たりが2であり、条件1を満たすと判断され、続くステップ412では、Y端のピッチ長は最小ピッチ種のピッチ長と異なると判断される。ステップ416では、Y端とY右隣とは下りの関係にあると判断されるため、(2)の位置で交叉が行われる。この場合、第2のピッチ配列が生成する。
When the crossover position is (2), the X end is the pitch A and the Y end is the pitch C. In this case, in
交叉位置が(3)の場合、X端はピッチDであり、Y端はピッチAである。この場合、ステップ404では、X端とX右隣は上りの関係にあると判断される。次いで、ステップ406では、X端とY端との上記隔たりが3であり、条件1を満たさないと判断されるため、(3)の位置で交叉は行われず、ステップ402で交叉位置が変更される。
When the crossover position is (3), the X end is the pitch D and the Y end is the pitch A. In this case, in
交叉位置が(4)の場合、X端はピッチAであり、Y端はピッチDである。この場合、ステップ404では、X端とX右隣は下りの関係にあると判断される。しかし、ステップ406では、X端とY端との上記隔たりが3であり、条件1を満たさないと判断されるため、(4)の位置で交叉は行われず、ステップ402で交叉位置が変更される。
When the crossover position is (4), the X end is the pitch A and the Y end is the pitch D. In this case, in
上記説明した方法によれば、第1の形態と比べてピッチ配列条件が緩和され、新たな個体として、完全周期配列を有する個体のほかに、緩和周期配列を有する個体も生成する。これにより、より多くの種類の個体を含む個体集団が得られ、第1の形態よりも多様な最適解が得られる。このため、解に対するタイヤ設計者の選択の自由度が増す。 According to the above-described method, the pitch arrangement condition is relaxed compared to the first embodiment, and an individual having a relaxed periodic array is generated as a new individual in addition to an individual having a complete periodic array. Thereby, an individual group including more types of individuals is obtained, and various optimal solutions can be obtained as compared with the first form. For this reason, the freedom degree of the tire designer's choice with respect to a solution increases.
第2の形態において、ステップ110では、隣接ピッチ比が1を超え2以下である場合に、第2のピッチ配列を生成することが好ましい。これにより、2つのピッチの種類のピッチ長のギャップが大きい場合に、非隣接ピッチ種を有する第2のピッチ配列がつくられることが回避される。なお、ここでいう隣接ピッチ比は、第1のピッチ端および第2のピッチ端のピッチ長の比(第1の隣接ピッチ比)であって、ピッチ長が短い方のピッチ端に対するピッチ長が長い方のピッチ端のピッチ長の比で表すときの比をいう。隣接ピッチ比の具体的な数値範囲は、ステップ100において、第2の制約条件として予め定められる。
なお、ステップ110では、上記した第1の隣接ピッチ比に代えて、下記説明する第2の隣接ピッチ比が1〜2である場合に、第2のピッチ配列を生成するようにしてもよい。ここでも、ピッチ配列の中に含まれる2つのピッチの種類のピッチ長のギャップが大きい場合に、第2のピッチ配列がつくられることが回避される。ここでいう隣接ピッチ比は、第1のピッチ端および第2のピッチ端を含む3つのピッチの種類であって、前記置き換える操作によって第1のピッチ端と第2のピッチ端が接続されたと仮定した場合に、隣接して並ぶ3つのピッチの種類のうち、ピッチ配列の配列方向の両端に位置する2つの種類のピッチ長の比(第2の隣接ピッチ比)が、ピッチ長が短い方のピッチの種類に対するピッチ長が長い方のピッチの種類のピッチ長の比で表したときに1〜2である場合に、第2のピッチ配列を生成する。隣接ピッチ比の具体的な数値範囲は、ステップ100において、第2の制約条件として予め定められる。
In the second mode, in
In
また、ステップ110において、第2のピッチ配列は、下記説明する非隣接ピッチ種に該当する2つのピッチの種類のピッチ長の間の大きさのピッチ長を有するピッチの種類の数の比が1〜2を満たすようにつくられることが好ましい。要するに、すべてのピッチの種類をピッチ長の順に並べたときに、非隣接ピッチ種をなす2つのピッチの種類の間に存在してもよいピッチの種類の割合が所定値以内となるよう、第2のピッチ配列を有する試行配列がつくられることが好ましい。これにより、非隣接ピッチ種をなす2つのピッチの種類のギャップが大きい個体がつくられることが抑制される。
In
第2の形態でも、ステップ(b)では、第1のピッチ配列からなる初期配列を設定することが好ましい。タイヤ設計者が好ましいと考える完全周期配列を有する個体を最初から用いることで、解の探索を効率的に行うことができる。 Also in the second embodiment, it is preferable to set an initial arrangement consisting of the first pitch arrangement in step (b). By using an individual having a complete periodic arrangement that the tire designer considers preferable from the beginning, a solution search can be efficiently performed.
第3の形態
次に、本発明の第3の形態に係るピッチ配列の決定方法について説明する。
ここでは、第1の形態および第2の形態との相違に注目して説明する。第3の形態でも、下記説明する第3の形態に特有の点を除いて、ステップ102〜116と同様の操作が行われ、便宜的に、第1の形態で説明した各ステップの符号と同じ符号を用いて説明する。
Third Embodiment Next, a pitch arrangement determining method according to the third embodiment of the present invention will be described.
Here, a description will be given by paying attention to the difference between the first embodiment and the second embodiment. Also in the third mode, operations similar to those in
第3の形態において、特定のピッチ配列には、下記説明する第3のピッチ配列が含まれる。第3のピッチ配列は、下記条件(E)および条件(F)を満たすピッチ配列である。図10(b)に、第2のピッチ配列を有する試行配列の例を示す。
(E)複数のピッチの種類がピッチ長が長くなるよう配列方向に並ぶ第5の領域と、複数のピッチの種類がピッチ長が短くなるよう配列方向に並ぶ第6の領域と、が配列方向に交互に配されていること。
(F)ピッチ配列の配列方向に順番に見て、第5の領域から第6の領域にわたる接続部分において最大ピッチ種が存在しない、あるいは、第6の領域から第5の領域にわたる領域において最小ピッチ種が存在しないこと。
要するに、第3のピッチ配列は、第3のピッチ配列を構成する複数のピッチの種類が配列方向に長くなることと短くなることを繰り返す配列を基本としつつ(条件(E))、第5の領域と第6の領域の接続部分の少なくとも1箇所で、最大ピッチ種または最小ピッチ種が存在しない(条件(F))ことを特徴とする。このような第3のピッチ配列は、第1のピッチ配列と比べて周期配列の完全性に対する条件が緩和されており、以降の説明で、緩和周期配列ともいう。
なお、上記条件(E)は、第2の形態の条件(C)と実質的に同じであり、第5の領域は、条件(C)の第3の領域に相当し、第6の領域は、条件(C)の第4の領域と同様である。また、上記条件(F)の「接続部分」とは、第5の領域と第6の領域が接続された部分であって、第5の領域の第6の領域側の端をなすピッチまたはピッチの種類で構成されてもよく、第6の領域の第5の領域側の端をなすピッチまたはピッチの種類で構成されてもよい。
In the third embodiment, the specific pitch arrangement includes a third pitch arrangement described below. The third pitch arrangement is a pitch arrangement that satisfies the following condition (E) and condition (F). FIG. 10B shows an example of a trial arrangement having the second pitch arrangement.
(E) A fifth region arranged in the arrangement direction so that a plurality of pitch types have a longer pitch length, and a sixth area arranged in the arrangement direction so that a plurality of pitch types have a shorter pitch length. It is arranged alternately.
(F) When viewed in order in the arrangement direction of the pitch arrangement, there is no maximum pitch species in the connection portion extending from the fifth area to the sixth area, or the minimum pitch in the area extending from the sixth area to the fifth area. There are no seeds.
In short, the third pitch arrangement is based on an arrangement in which a plurality of types of pitches constituting the third pitch arrangement repeatedly increase and decrease in the arrangement direction (condition (E)), The maximum pitch type or the minimum pitch type does not exist (condition (F)) in at least one of the connection portions of the region and the sixth region. Such a third pitch arrangement has relaxed conditions for the completeness of the periodic arrangement compared to the first pitch arrangement, and is also referred to as a relaxed periodic arrangement in the following description.
The condition (E) is substantially the same as the condition (C) of the second embodiment, the fifth region corresponds to the third region of the condition (C), and the sixth region is This is the same as the fourth region of the condition (C). In addition, the “connection portion” in the above condition (F) is a portion where the fifth region and the sixth region are connected, and the pitch or pitch forming the end of the fifth region on the sixth region side. It may be comprised by the kind of pitch which makes the edge by the side of the 5th area | region of a 6th area | region, or a pitch.
図10(b)に示す例では、破線の四角で示すように、第5の領域aと第6の領域bの接続部分において最小ピッチ種のピッチEが存在せず、ピッチEを経由せずに、ピッチ長の向きが上りから下りに変化している。
第3の形態でも、ステップ110では、交叉法を用いて個体の生成を行う。
In the example shown in FIG. 10B, as indicated by the broken-line square, the pitch E of the minimum pitch type does not exist at the connection portion between the fifth region a and the sixth region b, and does not pass through the pitch E. In addition, the direction of the pitch length changes from ascending to descending.
Also in the third embodiment, in
(d)第3の形態の処理ルーチン
図13および図14を参照して、第3の形態の処理ルーチンを説明する。
図13は、第3の形態の交叉処理ルーチンを説明するフローチャートである。図14は、第3の形態の交叉法によるピッチ配列の変更を説明する図である。ここでは、特定のピッチ配列として、第3のピッチ配列のほか、第1のピッチ配列、第2のピッチ配列を含む場合を例に説明する。なお、第3の形態の他の例では、特定のピッチ配列には、少なくとも第3のピッチ配列が含まれていればよく、第1のピッチ配列、第2のピッチ配列は含まれていなくてもよい。
(D) Third Embodiment Processing Routine A third embodiment processing routine will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
FIG. 13 is a flowchart for explaining a crossover processing routine according to the third embodiment. FIG. 14 is a diagram for explaining a change in pitch arrangement by the crossover method of the third embodiment. Here, the case where the specific pitch arrangement includes the first pitch arrangement and the second pitch arrangement in addition to the third pitch arrangement will be described as an example. In another example of the third embodiment, the specific pitch array only needs to include at least the third pitch array, and does not include the first pitch array and the second pitch array. Also good.
ステップ500〜516、ステップ520、ステップ522の各ステップは、それぞれ、第2の形態のステップ400〜416、ステップ420、ステップ422と実質的に同様である。第3の形態では、ステップ518、ステップ520の判断を行う点で、第2の形態と異なっている。
ステップ518では、ステップ504で「上り」であると判断され、ステップ506、ステップ510、ステップ514の各判断で肯定された場合に、第7の比較操作(e7)を行って、条件2を満たしている否かを判断する。
第7の比較操作(e7)では、X右隣のピッチ長と、最小ピッチ種のピッチ長とを比較する。
条件2は、第3のピッチ配列を生成するために、2つの試行配列を、ステップ502で定めた交叉位置で交叉してよいかどうかを判断するための条件である。
In
In the seventh comparison operation (e7), the pitch length on the right side of X is compared with the pitch length of the minimum pitch type.
ステップ520は、ステップ504で「下り」であると判断され、ステップ508、ステップ512、ステップ516の各判断で肯定された場合に、X右隣のピッチ長の比較対象であるピッチ長が最大ピッチ種のピッチ長である点が、ステップ518と異なっている。
Step 520 is determined to be “down” in
ステップ522では、ステップ514、ステップ516の判断で肯定された場合に、ステップ502で定めた交叉位置で交叉を行い、新たに生成した試行配列のうち「自分」に該当する試行配列のみを採用し、個体集団に加える。
なお、ステップ518、ステップ520の判断で否定され場合は、ステップ502に戻って、交叉位置を変更する操作が行われる。
In
If the determination in
ここで、図14を参照して、第3の形態によるピッチ配列の変更の具体例を説明する。
図13には、交叉対象である1対の試行配列Xおよび試行配列Yが示されている。ここでは、試行配列X,Yにおいて、図示する(1)、(2)、(3)、(4)の4箇所に交叉位置を定めた場合を説明する。
Here, a specific example of changing the pitch arrangement according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 13 shows a pair of trial arrays X and trial arrays Y that are crossover targets. Here, a case will be described in which the crossing positions are determined at four locations (1), (2), (3), and (4) illustrated in the trial arrays X and Y.
交叉位置が(1)の場合、X端はピッチDであり、Y端はピッチDである。この場合、ステップ504では、X端とX右隣は上りの関係にあると判断される。次いで、ステップ506では、X端とY端との上記隔たりが0であり、条件1を満たすと判断され、続くステップ510では、Y端のピッチ長は最大ピッチ種のピッチ長と異なると判断される。次いで、ステップ514では、Y端とY右隣は上りの関係にあると判断され、ステップ518では、X右隣のピッチ長は最小ピッチ種Eのピッチ長と異なると判断されるため、(1)の位置で交叉が行われる。この場合、第3のピッチ配列が生成する。
When the crossover position is (1), the X end is the pitch D and the Y end is the pitch D. In this case, in
交叉位置が(2)の場合、X端はピッチDであり、Y端はピッチAである。この場合、ステップ504では、X端とX右隣は下りの関係にあると判断される。次いで、ステップ508では、X端とY端との上記隔たりが1であり、条件1を満たすと判断され、続くステップ512では、Y端のピッチ長は最小ピッチ種のピッチ長と異なると判断される。次いで、ステップ516では、Y端とY右隣は下りの関係にあると判断されるため、(2)の位置で交叉が行われる。この場合、第3のピッチ配列が生成する。
When the crossover position is (2), the X end is the pitch D and the Y end is the pitch A. In this case, in
交叉位置が(3)の場合、X端はピッチDであり、Y端はピッチBである。この場合、ステップ504では、X端とX右隣は上りの関係にあると判断される。次いで、ステップ506では、X端とY端との上記隔たりが2であり、条件1を満たすと判断され、続くステップ510では、Y端のピッチ長は最大ピッチ種Aのピッチ長と異なると判断される。次いで、ステップ514では、Y端とY右隣は上りの関係にあると判断され、ステップ518では、X右隣のピッチ長は最小ピッチ種Eのピッチ長と異なると判断されるため、(1)の位置で交叉が行われる。この場合、第3のピッチ配列が生成する。
When the crossover position is (3), the X end is the pitch D and the Y end is the pitch B. In this case, in
交叉位置が(4)の場合、X端のピッチ種はBであり、Y端のピッチ種もBである。この場合、ステップ504では、X端とX右隣は下りの関係にあると判断される。次いで、ステップ508では、X端とY端との上記隔たりが0であり、条件1を満たすと判断されるが、続くステップ512では、Y端のピッチ長は最大ピッチ長Aのピッチ長と異なると判断されるため、(4)の位置で交叉は行われず、ステップ502で交叉位置が変更される。
When the crossover position is (4), the pitch type at the X end is B, and the pitch type at the Y end is also B. In this case, in
なお、ステップ514,516において、ステップ504で判断された上りまたは下りの向きと同じ向きであると判断された場合(肯定された場合)は、第2のピッチ配列が生成する。
上記説明した方法によれば、ステップ514、ステップ516で、ステップ504で判断された上りまたは下りの向きと異なる向きであると判断された場合(否定された場合)であっても、次のステップ518、520において条件2を満たしていると判断されれば、交叉が行われ、第3のピッチ配列が生成する。したがって、上記説明した第2の形態に係る例と比べ、さらに多くの種類の個体が得られる。
If it is determined in
According to the above-described method, even if it is determined in
第2の形態および第3の形態では、ステップ100において、制約条件、さらに、下記の条件(α)、条件(β)、条件(γ)を含むとともに、ステップ106では、ピッチ配列条件、条件(α)、条件(β)、および条件(γ)の4つの条件うち少なくとも1つを考慮して適応度を算出することが好ましい。これにより、続くステップ108において、これらの条件を満たさない個体が選択されるのを抑えて、タイヤ設計者が望まない個体を用いた無駄な変更が行われないようにすることができる。
(α)ピッチ配列において、配列方向に隣接して並ぶ2つの種類のピッチ長の比を第3の隣接ピッチ比というとき、第3の隣接ピッチ比を制限すること。
(β)ピッチ配列において、ピッチの種類のそれぞれに含まれるピッチの数を制限すること。
(γ)ピッチ配列において、同じピッチ長のピッチが配列方向に連続して配される数を制限すること。
このうち、条件(α)は、上述の条件(ic)と関連する。条件(β)は、上述の条件(ib)と関連する。条件(γ)は、上述の条件(ia)と関連する。
この場合、ステップ100でピッチ配列条件が定められていても、ステップ106では、ピッチ配列条件を考慮せずに適応度を算出してもよい。
In the second form and the third form, in
(Α) In the pitch arrangement, when the ratio of two types of pitch lengths arranged adjacent to each other in the arrangement direction is referred to as a third adjacent pitch ratio, the third adjacent pitch ratio is limited.
(Β) Limiting the number of pitches included in each type of pitch in the pitch arrangement.
(Γ) In the pitch arrangement, limit the number of pitches having the same pitch length that are continuously arranged in the arrangement direction.
Of these, the condition (α) is related to the condition (ic) described above. The condition (β) is related to the condition (ib) described above. The condition (γ) is related to the above condition (ia).
In this case, even if the pitch arrangement condition is determined in
(ピッチ配列の決定装置)
次に、本実施形態のピッチ配列の決定装置について説明する。
図15に、本実施形態のピッチ配列の決定装置10を示す。
装置10は、コンピュータを用いて構成される。すなわち、コンピュータに記憶されたプログラムを呼び出して起動することにより、ソフトウェアモジュールが生成して、コンピュータが装置10として機能する。
具体的には、装置10は、CPU12と、ROM、RAM等のメモリ14と、入出力部16と、を含む。入出力部16は、入力操作デバイス32および出力装置(ディスプレイあるいはプリンタ)34と接続されている。装置10は、メモリ14に記憶されたプログラムを起動することによって、上記実施形態の測定方法を実施するための処理モジュール18を構成する。
(Pitch arrangement determination device)
Next, the pitch arrangement determining apparatus of this embodiment will be described.
FIG. 15 shows a pitch
The
Specifically, the
装置10は、メモリ14に記憶されたプログラムを呼び出して起動することによって、条件設定ユニット20、試行配列設定ユニット22、出力ユニット24、適応度算出ユニット26、試行配列変更ユニット28、を処理モジュール18として構成する。このとき、CPU12は、処理モジュール18の各ユニットの動作を制御する制御ユニット30として機能する。
メモリ14は、上記実施形態のピッチ配列の決定方法を実施する、ピッチ配列の決定プログラムを記憶するほか、試行配列のデータを多数記憶している。
The
The
条件設定ユニット20は、制約条件と目的関数を定める部分であり、オペレータがディスプレイに表示された入力画面を見ながら入力操作デバイス32を操作して入力した内容に基づいて、上記した第1の制約条件および第2の制約条件を設定し、目的関数を定式化する。条件設定ユニット20は、さらに、適応度関数の定式化、適応度関数に用いられる制約条件の設定、重み係数の設定、タイヤ特性の目標の設定、最適解の探索の終了条件の設定等を行う。
試行配列設定ユニット22は、制約条件の下、第0世代の試行配列として初期配列を複数設定する。初期配列の作成は、例えば、条件設定ユニット20により設定された制約条件を考慮しながら初期配列の作成を行うプログラムを実行することにより行われる。設定された初期配列は、初期集団を構成する個体としてメモリ14に保存される。
The
The trial
出力ユニット24は、ピッチ長を用いてシミュレーションをすることにより、各個体のタイヤ騒音特性を、目的関数を用いて出力する。出力されたタイヤ特性(騒音指標)は、メモリ14に保存される。
適応度算出ユニット26は、各個体の適応度を、適応度関数を用いて算出する。算出された適応度は、メモリ14に保存される。
試行配列変更ユニット28は、適応度に基づいて、試行配列の集団の中から一部の試行配列を選択し、選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更する。これにより、次の世代の新たな試行配列の集団が生成し、メモリ14に保存される。変更は、上記した交叉法または突然変異法を用いて行われる。
The
The fitness calculation unit 26 calculates the fitness of each individual using the fitness function. The calculated fitness is stored in the
The trial
制御ユニット30は、新たに生成した試行配列を用いて、上記した出力ユニット24、適応度算出ユニット26、試行配列変更ユニット28の動作を行うことを、終了条件を満たすまで繰り返し、終了条件を満たした場合は、最終世代の集団に含まれるそれぞれの個体について適合性を判断する。シミュレーションをしたときのタイヤ特性が目標を満足し、かつ、制約条件に適合する試行配列を、適合性ありと判断し、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定し、メモリ14に保存する。タイヤ特性が目標を満足しない試行配列、制約条件に適合しない試行配列は、適合性なしと判断され、集団から除外される。適合性をクリアした個体はメモリ14に保存される。
The
(ピッチ配列の決定プログラム)
上記実施形態のピッチ配列の決定方法を行い、上記ピッチ配列の決定装置10を構成するコンピュータに実行させるプログラムは、以下の手順を有する。すなわち、当該プログラムは、
(a)トレッドパターンのピッチ配列を、ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べた特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、出力されたタイヤ特性が達成すべき目標を、コンピュータに定めさせる手順と、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として、コンピュータに複数設定させる手順と、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いてコンピュータに前記タイヤ特性を出力させる手順と、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについてコンピュータに算出させる手順と、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな複数の試行配列をコンピュータに生成させる手順と、
(f)前記変更した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列としてコンピュータに決定させる手順と、を有する。
(Pitch arrangement determination program)
A program for performing the pitch arrangement determination method of the above embodiment and causing a computer constituting the pitch
(A) a constraint imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for creating a specific pitch arrangement in which the pitch arrangement of the tread pattern is arranged using a plurality of pitch types having different pitch lengths; An objective function for outputting a physical quantity of tire characteristics when a simulation for outputting tire characteristics based on the pitch arrangement is performed, and a procedure for causing a computer to determine a target to be achieved by the output tire characteristics;
(B) Under the above constraints, a procedure for causing a computer to set a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements;
(C) a procedure for causing the computer to output the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement;
(D) using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity to the constraint condition, and causing the computer to calculate the fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition , Having a computer generate a number of new trial sequences,
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the modified trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint conditions And having the computer determine a trial arrangement that conforms to the pitch arrangement of the tire tread pattern.
本実施形態によれば、遺伝的アルゴリズムを用いて新たな個体を作成する際に、ピッチ配列条件が維持されるよう新たな個体を作成するため、現実のタイヤに採用できないピッチ配列を有する個体が除外された、質の良い個体集団を得ることができる。これにより、効率的に解の探索を行うことができる。
ピッチ配列条件として、具体的に、完全周期配列が維持されることを用いたことで、タイヤの耐摩耗性、タイヤの外観等の観点からタイヤ設計者がより好ましいと考える個体の作成を行える。また、初期配列の作成の際に、完全周期配列を満たすものを作成することで、質の良い初期集団を用いて、解の改善を図ることができる。
According to the present embodiment, when a new individual is created using a genetic algorithm, a new individual is created so that the pitch arrangement condition is maintained. It is possible to obtain a high-quality individual population that is excluded. Thereby, it is possible to efficiently search for a solution.
Specifically, by using the fact that the complete periodic arrangement is maintained as the pitch arrangement condition, it is possible to create an individual that the tire designer thinks is more preferable from the viewpoints of tire wear resistance, tire appearance, and the like. In addition, when the initial array is created, a solution that satisfies the complete periodic array is created, so that it is possible to improve the solution using a high-quality initial group.
交叉法を用いて個体を作成する場合は、新たな個体においてピッチ配列条件が維持されるよう交叉位置が定められるため、交叉を行うことでピッチ配列条件を満たさない個体が生成するのを確実に抑えることができる。
また、突然変異法を用いて個体を作成する場合は、所定の確率で、変更対象のピッチ部またはピッチを選択しつつも、新たな個体においてピッチ配列条件が維持される変更が行われるため、個体集団の多様性を確保しつつも、ピッチ配列を満たさない個体が生成するのを確実に抑えることができる。
When creating an individual using the crossover method, the crossover position is determined so that the pitch arrangement condition is maintained in the new individual, so that it is ensured that an individual that does not satisfy the pitch arrangement condition is generated by performing the crossover. Can be suppressed.
In addition, when creating an individual using the mutation method, since the pitch arrangement condition is maintained in the new individual while selecting the pitch part or pitch to be changed with a predetermined probability, While ensuring the diversity of the individual population, it is possible to reliably suppress the generation of individuals that do not satisfy the pitch arrangement.
また、特定のピッチ配列として、緩和周期配列を含めた場合は、完全周期配列以外のピッチ配列を有する個体も用いることができ、より多くの種類の個体を使って解の探索を行うことができる。 In addition, when a relaxed periodic array is included as a specific pitch array, individuals having a pitch array other than a complete periodic array can also be used, and a solution search can be performed using more types of individuals. .
(実施例)
第1の形態に係る実験例
制約条件として、例えば、ピッチ数72、ピッチ長の種類5、最大ピッチと最小ピッチの比1.4、を定め、図11に例示する初期配列1,2を含む初期配列100個を作成した。初期配列は、いずれも完全周期配列を満たすよう作成した。図11において、初期配列1,2は、各ピッチのピッチ長を表すA〜Eの列で表される。ここでは、Aがピッチ長が最も長く、Eが最もピッチ長が短い。初期配列1,2の配列方向を、図11の左右方向で示すとともに、ピッチ長の長さが配列方向に段階的に変化していることを、図11の上下方向に示す。
(Example)
Example of Experiment According to First Embodiment As constraints, for example, the number of pitches 72, the type of
作成した初期集団を用いて、上記実施形態のピッチ配列の決定方法に従って、世代交代を100回繰り返し、最終世代の個体のうち、適合性ありと判断された個体で、最終世代の個体集団を作成した(実施例)。 Using the created initial population, according to the pitch arrangement determination method of the above embodiment, the generation change is repeated 100 times, and the final generation individual population is created with individuals determined to be compatible among the final generation individuals. (Example).
一方、完全周期配列を維持するか否かを考慮せずに、従来の遺伝的アルゴリズムを用いた以外は、実施例と同様にして、最終世代の個体集団を作成した(比較例)。なお、比較例において、各世代の個体集団には、完全周期配列が破壊された個体を除外することなく含め、最終世代で、完全周期配列が破壊された個体を含む適合性なしと判断された個体を除外した。
実施例および比較例の各個体について、3次和の最大値、および、ピークの最大値をプロットした。結果を、図17のグラフに示す。騒音指標は、3次和の最大値、ピークの最大値が小さいほど好ましいことから、図17のグラフの左下にプロットされるほど好ましく、解のランクが高いことを示す。
On the other hand, an individual population of the final generation was created in the same manner as in the example except that the conventional genetic algorithm was used without considering whether or not to maintain the complete periodic arrangement (Comparative Example). In the comparative example, the individual population of each generation was determined to be incompatible with including the individual in which the complete periodic sequence was destroyed in the final generation, including without excluding the individual in which the complete periodic sequence was destroyed. Individuals were excluded.
The maximum value of the third order sum and the maximum value of the peak were plotted for each individual of the example and the comparative example. The results are shown in the graph of FIG. Since the noise index is more preferable as the maximum value of the third order sum and the maximum value of the peak are smaller, it is more preferable that the noise index is plotted at the lower left of the graph of FIG. 17 and indicates that the solution rank is higher.
図17から理解できるように、上記実施形態の決定方法を用いて得られた最終世代の個体集団(実施例)は、従来の遺伝的アルゴリズムを用いた個体集団(比較例)と比べ、パレートランキングの手法で評価した場合にランク1(パレート解)またはランク1に近いと評価される個体が多く存在し、騒音指標が良好な個体がより多く得られている。 As can be understood from FIG. 17, the final generation individual population (example) obtained using the determination method of the above embodiment is compared with the individual population (comparative example) using the conventional genetic algorithm. There are many individuals that are evaluated to be rank 1 (Pareto solution) or close to rank 1 when evaluated by this method, and more individuals with good noise indexes are obtained.
第2の形態および第3の形態に係る実験例
制約条件として、ピッチ数27、ピッチ長の種類5、最大ピッチと最小ピッチの比1.4を定め、ピッチ配列条件の特定のピッチ配列に、完全周期配列(第1のピッチ配列)と緩和周期配列(第2のピッチ配列および第3のピッチ配列)を含めるとともに、完全周期配列を満たす初期配列100個を作成した。作成した初期集団を用いて、図13のフローに従って、世代交代を100回繰り返し、最終世代の個体のうち、適合性ありと判断された個体で、最終世代の個体集団を作成した。
最終世代の各個体について、3次和の最大値、および、ピークの最大値をプロットした。結果を、図18のグラフに示す。図18において、完全周期配列を満たす個体を◆、第2のピッチ配列を満たす個体を□、第3のピッチ配列を満たす個体を△でそれぞれ示す。なお、図18において、矢印cで示したものと同様に□と△が重なったものは、第2のピッチ配列および第3のピッチ配列の両方を満たす個体を示す。
また、得られた個体のうち一部の個体(矢印a、b、cで示す3つの個体)のピッチ配列を、図19に示す。配列aは、図18の矢印aで示す個体のピッチ配列を示し、第2のピッチ配列を満たす個体である。配列bは、図18の矢印bで示す個体のピッチ配列を示し、第3のピッチ配列を満たす個体である。配列cは、図18の矢印cで示す個体のピッチ配列を示し、第2のピッチ配列および第3のピッチ配列を満たす個体である。
Experimental examples according to second and third embodiments As constraints, the number of pitches 27, the type of
For each individual of the final generation, the maximum value of the third order sum and the maximum value of the peak were plotted. The results are shown in the graph of FIG. In FIG. 18, individuals satisfying the complete periodic arrangement are indicated by ◆, individuals satisfying the second pitch arrangement are indicated by □, and individuals satisfying the third pitch arrangement are indicated by Δ. In FIG. 18, as indicated by the arrow c, the case where □ and Δ overlap each other indicates an individual that satisfies both the second pitch arrangement and the third pitch arrangement.
In addition, FIG. 19 shows a pitch arrangement of some of the obtained individuals (three individuals indicated by arrows a, b, and c). The array a indicates the individual pitch array indicated by the arrow a in FIG. 18 and is an individual satisfying the second pitch array. The array b indicates the individual pitch array indicated by the arrow b in FIG. 18 and is an individual satisfying the third pitch array. The array c indicates an individual pitch array indicated by an arrow c in FIG. 18 and is an individual satisfying the second pitch array and the third pitch array.
図18から理解できるように、最終世代の個体集団には、緩和周期配列を満たす個体が、完全周期配列を満たす個体よりも多く含まれ、広い領域に分布していることが分かる。このように、ピッチ配列条件を緩和したことによって、様々な解が得られたといえる。また、緩和周期配列を満たす個体は、完全周期配列の個体よりも多く含まれていることから、ランク1(パレート解)またはランク1に近いと評価される個体が完全周期配列の個体よりも多く存在し、騒音指標が良好な個体がより多く得られていることが分かる。
As can be understood from FIG. 18, it can be seen that the individual population of the final generation includes more individuals that satisfy the relaxation periodic array than the individuals that satisfy the complete periodic array, and is distributed over a wide area. Thus, it can be said that various solutions were obtained by relaxing the pitch arrangement condition. In addition, since the number of individuals satisfying the relaxed periodic array is larger than the number of individuals of the complete periodic array, the number of individuals that are evaluated to be close to rank 1 (Pareto solution) or
以上、本発明のピッチ配列の決定方法、ピッチ配列の決定装置、ピッチ配列の決定プログラムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 As described above, the pitch arrangement determining method, the pitch arrangement determining apparatus, and the pitch arrangement determining program of the present invention have been described in detail, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and in a range not departing from the gist of the present invention, Of course, various improvements and changes may be made.
10 ピッチ配列の決定装置
20 条件設定ユニット
22 試行配列設定ユニット
24 出力ユニット
26 適応度算出ユニット
28 試行配列変更ユニット
30 制御ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (21)
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記(e)のステップでは、前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から複数の対を選択し、前記複数の対のそれぞれの対において、前記ピッチ配列の一部を交叉する交叉法を用いて前記変更を行い、前記交叉法は、
前記複数の対のそれぞれの対をなす第1の試行配列および第2の試行配列を、ピッチ配列の配列方向に平行に並べて、交叉位置を定める操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たさない場合に、前記交叉位置を変更する操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たす場合、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より一方の側である第1の側のピッチ配列を維持するとともに、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より他方の側である第2の側のピッチ配列を、前記第2の試行配列のうちの前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列で置き換える操作と、を含み、
前記交叉法は、さらに、
(e1)前記第1の試行配列において前記交叉位置より前記第1の側のピッチ配列のうち前記第2の側の端に位置するピッチである第1のピッチ端のピッチ長と、前記第2の試行配列において前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列のうち前記第1の側の端に位置するピッチである第2のピッチ端のピッチ長とを比較する第1の比較操作と、
(e2)前記第1のピッチ端を含む前記ピッチの種類に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第1のピッチ部のピッチ長と、前記第2のピッチ端を含む前記ピッチの種類に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第2のピッチ部のピッチ長とを比較する第2の比較操作と、
(e3)前記第1のピッチ部および前記第2のピッチ端のピッチ長を比較する第3の比較操作と、
(e4)前記第1のピッチ部に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第3のピッチ部のピッチ長と、前記第2のピッチ部のピッチ長とを比較する第4の比較操作と、を含み、
前記交叉位置を定める操作の後、前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たすよう、
前記第1の比較操作(e1)および前記第2の比較操作(e2)、
前記第1の比較操作(e1)および前記第3の比較操作(e3)、ならびに、
前記第1の比較操作(e1)、前記第3の比較操作(e3)および前記第4の比較操作(e4)、からなる3つの組み合わせのうちいずれか1つを行う、ことを特徴とするピッチ配列の決定方法。 A method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
In the step (e), a crossover method of selecting a plurality of pairs from the plurality of trial arrays based on the fitness and crossing a part of the pitch array in each of the plurality of pairs. And the crossover method is
An operation of arranging the first trial arrangement and the second trial arrangement forming each pair of the plurality of pairs in parallel with the arrangement direction of the pitch arrangement to determine a crossing position;
An operation of changing the crossover position when a new trial arrangement generated by crossing at the crossover position does not satisfy the pitch arrangement condition;
When a new trial array generated by crossing at the crossover position satisfies the pitch array condition, the first trial pitch array on one side of the crossover position is maintained among the first trial arrays. The pitch arrangement on the second side that is the other side of the crossover position in the first trial arrangement is replaced with the pitch arrangement on the second side from the crossover position in the second trial arrangement. Operation, and
The crossover method further includes:
(E1) In the first trial arrangement, the pitch length of the first pitch end, which is the pitch located at the end on the second side in the pitch arrangement on the first side from the crossing position, and the second A first comparison operation for comparing a pitch length of a second pitch end that is a pitch located at an end of the first side in the pitch array on the second side from the crossing position in the trial arrangement of:
(E2) The pitch length of the first pitch portion, which is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the pitch type including the first pitch end, and the second pitch end A second comparison operation for comparing a pitch length of a second pitch portion which is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the pitch type including:
(E3) a third comparison operation for comparing pitch lengths of the first pitch portion and the second pitch end;
(E4) The pitch length of the third pitch portion, which is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the first pitch portion, is compared with the pitch length of the second pitch portion. And a fourth comparison operation to
After the operation for determining the crossing position, so that a new trial arrangement generated by crossing at the crossing position satisfies the pitch arrangement condition,
The first comparison operation (e1) and the second comparison operation (e2),
The first comparison operation (e1) and the third comparison operation (e3), and
A pitch characterized by performing any one of three combinations of the first comparison operation (e1), the third comparison operation (e3), and the fourth comparison operation (e4). How to determine the sequence.
前記第1の比較操作(e1)において、比較対象である2つのピッチ長が同じ場合に、前記第2の比較操作(e2)を行い、
前記第2の比較操作(e2)において、比較対象である2つのピッチ長が異なる場合に、前記交叉位置を変更する操作を行い、前記2つのピッチ長が同じ場合に、前記置き換える操作を行う、請求項1に記載のピッチ配列の決定方法。 Of the three combinations, when performing the first comparison operation (e1) and the second comparison operation (e2),
In the first comparison operation (e1), when the two pitch lengths to be compared are the same, the second comparison operation (e2) is performed,
In the second comparison operation (e2), when two pitch lengths to be compared are different, an operation to change the crossing position is performed, and when the two pitch lengths are the same, the replacement operation is performed. The pitch array determination method according to claim 1.
前記第1の比較操作(e1)において、比較対象である2つのピッチ長が異なる場合に、前記第3の比較操作(e3)を行い、
前記第3の比較操作(e3)において、比較対象である2つのピッチ長が異なる場合に、前記交叉位置を変更する操作を行う、請求項1に記載のピッチ配列の決定方法。 When performing the first comparison operation (e1) and the third comparison operation (e3) among the three combinations,
In the first comparison operation (e1), when the two pitch lengths to be compared are different, the third comparison operation (e3) is performed,
The pitch arrangement determination method according to claim 1, wherein, in the third comparison operation (e3), when two pitch lengths to be compared are different, an operation of changing the crossing position is performed.
前記第1の比較操作(e1)において、比較対象である2つのピッチ長が異なる場合に、前記第3の比較操作(e3)を行い、
前記第3の比較操作(e3)において、比較対象である2つのピッチ長が同じ場合に、前記第4の比較操作(e4)を行い、
前記第4の比較操作(e4)において、比較対象である2つのピッチ長が異なる場合に、前記交叉位置を変更する操作を行い、前記2つのピッチ長が同じ場合に、前記置き換える操作を行う、請求項1に記載のピッチ配列の決定方法。 Among the three combinations, when performing the first comparison operation (e1), the third comparison operation (e3) and the fourth comparison operation (e4),
In the first comparison operation (e1), when the two pitch lengths to be compared are different, the third comparison operation (e3) is performed,
In the third comparison operation (e3), when the two pitch lengths to be compared are the same, the fourth comparison operation (e4) is performed,
In the fourth comparison operation (e4), when two pitch lengths to be compared are different, an operation of changing the crossing position is performed, and when the two pitch lengths are the same, the replacement operation is performed. The pitch array determination method according to claim 1.
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記(e)のステップでは、前記一部のピッチ配列を強制的に変更する突然変異法を用いて前記変更を行い、前記突然変異法は、
前記試行配列の中から、所定の確率で、1つのピッチAを選択する操作と、
前記ピッチAとピッチ長が異なるピッチBを含み、前記ピッチAに対してピッチ配列の配列方向の最も近くに位置するピッチ部であって前記ピッチBとピッチ長が異なるピッチCがピッチ配列の配列方向に隣接しているピッチ部、に含まれる少なくとも1つのピッチのピッチ長を、前記ピッチAと同じピッチ長に置き換える操作と、を含むことを特徴とするピッチ配列の決定方法。 A method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
In the step (e), the change is performed using a mutation method that forcibly changes the partial pitch arrangement, and the mutation method includes:
An operation of selecting one pitch A from the trial arrangement with a predetermined probability;
The pitch A includes a pitch B having a pitch length different from that of the pitch A, and is a pitch portion positioned closest to the pitch A in the arrangement direction of the pitch arrangement, and a pitch C having a pitch length different from the pitch B is an arrangement of the pitch arrangement. A pitch arrangement determining method comprising: replacing a pitch length of at least one pitch included in a pitch portion adjacent to the direction with the same pitch length as the pitch A.
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記(e)のステップでは、前記一部のピッチ配列を強制的に変更する突然変異法を用いて前記変更を行い、前記突然変異法は、
前記試行配列の中から、所定の確率で、1つの種類のピッチからなり、かつ、ピッチ配列の配列方向に他の種類のピッチが隣接しているピッチ部を、第1のピッチ部として選択し、さらに、前記第1のピッチ部と異なる他のピッチ部であって前記第1のピッチ部と同じピッチ長の他のピッチ部を第2のピッチ部として選択する操作と、
前記第1のピッチ部および前記第2のピッチ部のそれぞれのピッチ数の総和を、一定に維持しつつ前記第1のピッチ部および前記第2のピッチ部のそれぞれに再分配するとともに、ピッチ数が再分配された第1のピッチ部および第2のピッチ部のピッチに前記1つの種類のピッチ長を割り当てる操作と、を含むことを特徴とするピッチ配列の決定方法。 A method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
In the step (e), the change is performed using a mutation method that forcibly changes the partial pitch arrangement, and the mutation method includes:
From the trial arrangement, a pitch part which has one kind of pitch with a predetermined probability and is adjacent to another kind of pitch in the arrangement direction of the pitch arrangement is selected as the first pitch part. Furthermore, an operation of selecting another pitch part different from the first pitch part and having the same pitch length as the first pitch part as the second pitch part;
The total number of pitches of the first pitch part and the second pitch part is redistributed to each of the first pitch part and the second pitch part while maintaining a constant number of pitches. Allocating the one type of pitch length to the pitches of the first pitch portion and the second pitch portion to which redistribution has been redistributed.
(A)ピッチの種類のすべての種類のうちピッチ長が最も短いピッチの種類である最大ピッチ種からピッチ長が最も長いピッチの種類である最小ピッチ種までピッチ長が連続的に変化する第1の領域と、前記最小ピッチ種から前記最大ピッチ種までピッチ長が連続的に変化する第2の領域と、を有すること、
(B)前記第1の領域および前記第2の領域が、前記最大ピッチ種および前記最小ピッチ種を共有して配列方向に交互に配されていること、である請求項1から8のいずれか1項に記載のピッチ配列の決定方法。 The specific pitch arrangement includes a pitch arrangement that satisfies the condition (A) and the condition (B) as a first pitch arrangement, and the condition (A) and the condition (B) are:
(A) A first in which the pitch length continuously changes from the maximum pitch type, which is the pitch type having the shortest pitch length, to the minimum pitch type, which is the longest pitch type, among all types of pitch types. And a second region in which the pitch length continuously changes from the minimum pitch type to the maximum pitch type,
(B) The first region and the second region are alternately arranged in the arrangement direction sharing the maximum pitch type and the minimum pitch type. 2. A method for determining a pitch arrangement according to item 1.
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記特定のピッチ配列は、条件(C)および条件(D)を満たすピッチ配列を第2のピッチ配列として含み、前記条件(C)および前記条件(D)は、
(C)複数のピッチの種類がピッチ長が長くなるよう配列方向に並ぶ第3の領域と、複数のピッチの種類がピッチ長が短くなるよう配列方向に並ぶ第4の領域と、が配列方向に交互に配されていること、
(D)前記ピッチの種類のすべてをピッチ長の順に並べたときに隣接して並ばない2つの異なるピッチの種類を非隣接ピッチ種というとき、ピッチ配列の配列方向に順番に見て、前記非隣接ピッチ種に該当する2つのピッチの種類が存在すること、であり、
前記(e)のステップでは、前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から複数の対を選択し、前記複数の対のそれぞれの対において、前記ピッチ配列の一部を交叉する交叉法を用いて前記変更を行い、前記交叉法は、
前記複数の対のそれぞれの対をなす第1の試行配列および第2の試行配列を、ピッチ配列の配列方向に平行に並べて、交叉位置を定める操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たさない場合に、前記交叉位置を変更する操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たす場合、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より一方の側である第1の側のピッチ配列を維持するとともに、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より他方の側である第2の側のピッチ配列を、前記第2の試行配列のうちの前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列で置き換える操作と、を含み、
前記置き換える操作では、前記第1の試行配列において前記交叉位置より前記第1の側のピッチ配列のうち前記第2の側の端に位置するピッチである第1のピッチ端と、前記第2の試行配列において前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列のうち前記第1の側の端に位置するピッチである第2のピッチ端とを接続することにより前記新たな試行配列を生成し、
前記交叉法は、さらに、
(e5)前記第1のピッチ端および前記第2のピッチ端のピッチ長を比較する第5の比較操作と、
(e6)前記第2のピッチ端のピッチ長と、ピッチの種類のすべての種類のうち、ピッチ長が最も長いピッチの種類である最大ピッチ種またはピッチ長が最も短いピッチの種類である最小ピッチ種のピッチ長と、を比較する第6の比較操作と、を含むことを特徴とするピッチ配列の決定方法。 A method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
The specific pitch arrangement includes a pitch arrangement that satisfies the condition (C) and the condition (D) as a second pitch arrangement, and the condition (C) and the condition (D) are:
(C) A third region in which the plurality of pitch types are arranged in the arrangement direction so that the pitch length is long, and a fourth region in which the plurality of pitch types are arranged in the arrangement direction so that the pitch length is short are the arrangement direction. Are arranged alternately,
(D) When two different pitch types that are not arranged adjacent to each other when the pitch types are arranged in the order of pitch length are referred to as non-adjacent pitch types, There are two types of pitches that fall into adjacent pitch types,
In the step (e), a crossover method of selecting a plurality of pairs from the plurality of trial arrays based on the fitness and crossing a part of the pitch array in each of the plurality of pairs. And the crossover method is
An operation of arranging the first trial arrangement and the second trial arrangement forming each pair of the plurality of pairs in parallel with the arrangement direction of the pitch arrangement to determine a crossing position;
An operation of changing the crossover position when a new trial arrangement generated by crossing at the crossover position does not satisfy the pitch arrangement condition;
When a new trial array generated by crossing at the crossover position satisfies the pitch array condition, the first trial pitch array on one side of the crossover position is maintained among the first trial arrays. The pitch arrangement on the second side that is the other side of the crossover position in the first trial arrangement is replaced with the pitch arrangement on the second side from the crossover position in the second trial arrangement. Operation, and
In the replacement operation, in the first trial arrangement, a first pitch end that is a pitch located at an end on the second side in the pitch arrangement on the first side from the crossing position; In the trial arrangement, the new trial arrangement is generated by connecting a second pitch end that is a pitch located at an end of the first side of the pitch arrangement on the second side from the crossing position,
The crossover method further includes:
(E5) a fifth comparison operation for comparing the pitch lengths of the first pitch end and the second pitch end;
(E6) Among the pitch lengths of the second pitch end and all types of pitches, the maximum pitch type that is the longest pitch type or the minimum pitch type that is the shortest pitch length A pitch arrangement determination method comprising: a sixth comparison operation for comparing the pitch lengths of the seeds.
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記特定のピッチ配列は、条件(E)および条件(F)を満たすピッチ配列を第3のピッチ配列として含み、前記条件(E)および前記条件(F)は、
(E)複数のピッチの種類がピッチ長が長くなるよう配列方向に並ぶ第5の領域と、複数のピッチの種類がピッチ長が短くなるよう配列方向に並ぶ第6の領域と、が配列方向に交互に配されていること、
(F)ピッチの種類のすべての種類のうち、ピッチ長の最も長いピッチの種類を最大ピッチ種、ピッチ長の最も短いピッチの種類を最小ピッチ種というとき、ピッチ配列の配列方向に順番に見て、前記第5の領域から前記第6の領域にわたる接続部分において前記最大ピッチ種が存在しない、あるいは、前記第6の領域から前記第5の領域にわたる領域において前記最小ピッチ種が存在しないことであり、
前記(e)のステップでは、前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から複数の対を選択し、前記複数の対のそれぞれの対において、前記ピッチ配列の一部を交叉する交叉法を用いて前記変更を行い、前記交叉法は、
前記複数の対のそれぞれの対をなす第1の試行配列および第2の試行配列を、ピッチ配列の配列方向に平行に並べて、交叉位置を定める操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たさない場合に、前記交叉位置を変更する操作と、
前記交叉位置で交叉して生成する新たな試行配列が前記ピッチ配列条件を満たす場合、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より一方の側である第1の側のピッチ配列を維持するとともに、前記第1の試行配列のうち前記交叉位置より他方の側である第2の側のピッチ配列を、前記第2の試行配列のうちの前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列で置き換える操作と、を含み、
前記置き換える操作では、前記第1の試行配列において前記交叉位置より前記第1の側のピッチ配列のうち前記第2の側の端に位置するピッチである第1のピッチ端と、前記第2の試行配列において前記交叉位置より前記第2の側のピッチ配列のうち前記第1の側の端に位置するピッチである第2のピッチ端とを接続することにより前記新たな試行配列を生成し、
前記交叉法は、さらに、
(e7)前記第1のピッチ端を含むピッチの種類に対し前記第2の側に隣接して並ぶ他のピッチの種類である第1のピッチ部のピッチ長と、前記最大ピッチ種または前記最小ピッチ種のピッチ長とを比較する第7の比較操作を含む、ことを特徴とするピッチ配列の決定方法。 A method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
The specific pitch arrangement includes a pitch arrangement that satisfies the conditions (E) and (F) as a third pitch arrangement, and the conditions (E) and (F) are:
(E) A fifth region arranged in the arrangement direction so that a plurality of pitch types have a longer pitch length, and a sixth area arranged in the arrangement direction so that a plurality of pitch types have a shorter pitch length. Are arranged alternately,
(F) Of all the pitch types, when the pitch type with the longest pitch length is the maximum pitch type and the pitch type with the shortest pitch length is the minimum pitch type, the pitch types are viewed in order in the arrangement direction of the pitch array. Thus, the maximum pitch species does not exist in the connection portion from the fifth region to the sixth region, or the minimum pitch species does not exist in the region from the sixth region to the fifth region. Yes,
In the step (e), a crossover method of selecting a plurality of pairs from the plurality of trial arrays based on the fitness and crossing a part of the pitch array in each of the plurality of pairs. And the crossover method is
An operation of arranging the first trial arrangement and the second trial arrangement forming each pair of the plurality of pairs in parallel with the arrangement direction of the pitch arrangement to determine a crossing position;
An operation of changing the crossover position when a new trial arrangement generated by crossing at the crossover position does not satisfy the pitch arrangement condition;
When a new trial array generated by crossing at the crossover position satisfies the pitch array condition, the first trial pitch array on one side of the crossover position is maintained among the first trial arrays. The pitch arrangement on the second side that is the other side of the crossover position in the first trial arrangement is replaced with the pitch arrangement on the second side from the crossover position in the second trial arrangement. Operation, and
In the replacement operation, in the first trial arrangement, a first pitch end that is a pitch located at an end on the second side in the pitch arrangement on the first side from the crossing position; In the trial arrangement, the new trial arrangement is generated by connecting a second pitch end that is a pitch located at an end of the first side of the pitch arrangement on the second side from the crossing position,
The crossover method further includes:
(E7) The pitch length of the first pitch portion that is another pitch type arranged adjacent to the second side with respect to the pitch type including the first pitch end, and the maximum pitch type or the minimum A pitch arrangement determination method comprising: a seventh comparison operation for comparing a pitch type with a pitch length.
(C)複数のピッチの種類がピッチ長が長くなるよう配列方向に並ぶ第3の領域と、複数のピッチの種類がピッチ長が短くなるよう配列方向に並ぶ第4の領域と、が配列方向に交互に配されていること、
(D)前記ピッチの種類のすべてをピッチ長の順に並べたときに隣接して並ばない2つの異なるピッチの種類を非隣接ピッチ種というとき、ピッチ配列の配列方向に順番に見て、前記非隣接ピッチ種に該当する2つのピッチの種類が存在すること、である請求項12に記載のピッチ配列の決定方法。 The specific pitch arrangement further includes a pitch arrangement satisfying the condition (C) and the condition (D) as a second pitch arrangement, and the condition (C) and the condition (D) are:
(C) A third region in which the plurality of pitch types are arranged in the arrangement direction so that the pitch length is long, and a fourth region in which the plurality of pitch types are arranged in the arrangement direction so that the pitch length is short are the arrangement direction. Are arranged alternately,
(D) When two different pitch types that are not arranged adjacent to each other when the pitch types are arranged in the order of the pitch length are referred to as non-adjacent pitch types, the non-adjacent pitch types are viewed in order in the arrangement direction of the pitch arrangement. The pitch arrangement determination method according to claim 12, wherein there are two pitch types corresponding to adjacent pitch types.
(A)ピッチの種類のすべての種類のうちピッチ長が最も短いピッチの種類である最大ピッチ種からピッチ長が最も長いピッチの種類である最小ピッチ種までピッチ長が連続的に変化する第1の領域と、前記最小ピッチ種から前記最大ピッチ種までピッチ長が連続的に変化する第2の領域と、を有すること、
(B)前記第1の領域および前記第2の領域が、前記最大ピッチ種および前記最小ピッチ種を共有して配列方向に交互に配されていること、である、請求項10から15のいずれか1項に記載のピッチ配列の決定方法。 The specific pitch arrangement further includes a pitch arrangement that satisfies the conditions (A) and (B) as the first pitch arrangement, and the conditions (A) and (B) are:
(A) A first in which the pitch length continuously changes from the maximum pitch type, which is the pitch type having the shortest pitch length, to the minimum pitch type, which is the longest pitch type, among all types of pitch types. And a second region in which the pitch length continuously changes from the minimum pitch type to the maximum pitch type,
(B) the first region and the second region, the maximum pitch species and that the is arranged a minimum pitch species alternately shared by the arrangement direction a, one of claims 10 15 2. A method for determining a pitch arrangement according to claim 1.
(α)前記ピッチ配列において、配列方向に隣接して並ぶ2つの種類のピッチ長の比を第3の隣接ピッチ比というとき、前記第3の隣接ピッチ比を制限すること、
(β)前記ピッチ配列において、前記ピッチの種類のそれぞれに含まれるピッチの数を制限すること、
(γ)前記ピッチ配列において、同じピッチ長のピッチが配列方向に連続して配される数を制限すること、であり、
前記ステップ(d)では、前記ピッチ配列条件、前記条件(α)、前記条件(β)、および前記条件(γ)のうち少なくとも1つを考慮して前記適応度を算出する、請求項10から16のいずれか1項に記載のピッチ配列の決定方法。 The constraint conditions further include a condition (α), a condition (β), and a condition (γ). The condition (α), the condition (β), and the condition (γ) are:
(Α) In the pitch arrangement, when a ratio of two types of pitch lengths arranged adjacent to each other in the arrangement direction is referred to as a third adjacent pitch ratio, the third adjacent pitch ratio is limited.
(Β) limiting the number of pitches included in each of the pitch types in the pitch arrangement;
(Γ) In the pitch arrangement, limiting the number of pitches having the same pitch length continuously arranged in the arrangement direction,
The step (d) calculates the fitness in consideration of at least one of the pitch arrangement condition, the condition (α), the condition (β), and the condition (γ). The pitch array determination method according to any one of 16.
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べて特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定めるステップと、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定するステップと、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力するステップと、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出するステップと、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな試行配列を生成するステップと、
(f)前記生成した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定するステップと、を有し、
前記制約条件は、さらに、条件(α)、条件(β)、条件(γ)を含み、前記条件(α)、前記条件(β)、前記条件(γ)は、
(α)前記ピッチ配列において、配列方向に隣接して並ぶ2つの種類のピッチ長の比を第3の隣接ピッチ比というとき、前記第3の隣接ピッチ比を制限すること、
(β)前記ピッチ配列において、前記ピッチの種類のそれぞれに含まれるピッチの数を制限すること、
(γ)前記ピッチ配列において、同じピッチ長のピッチが配列方向に連続して配される数を制限すること、であり、
前記ステップ(d)では、前記ピッチ配列条件、前記条件(α)、前記条件(β)、および前記条件(γ)のうち少なくとも1つを考慮して前記適応度を算出する、ことを特徴とするピッチ配列の決定方法。 A method for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
(A) A constraint condition imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including a pitch arrangement condition for arranging a plurality of types of pitches having different pitch lengths to form a specific pitch arrangement, and a tire based on the pitch arrangement A step of determining an objective function for outputting a physical quantity of a tire characteristic when a simulation is performed for outputting the characteristic, and a target to be achieved by the output tire characteristic;
(B) a step of setting a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements under the constraint conditions;
(C) outputting the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement; and
(D) calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity with the constraint condition;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition Generating a new trial sequence; and
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the generated trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Determining a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tread pattern of the tire, and
The constraint conditions further include a condition (α), a condition (β), and a condition (γ). The condition (α), the condition (β), and the condition (γ) are:
(Α) In the pitch arrangement, when a ratio of two types of pitch lengths arranged adjacent to each other in the arrangement direction is referred to as a third adjacent pitch ratio, the third adjacent pitch ratio is limited.
(Β) limiting the number of pitches included in each of the pitch types in the pitch arrangement;
(Γ) In the pitch arrangement, limiting the number of pitches having the same pitch length continuously arranged in the arrangement direction,
In the step (d), the fitness is calculated in consideration of at least one of the pitch arrangement condition, the condition (α), the condition (β), and the condition (γ). How to determine the pitch arrangement.
(A)ピッチの種類のすべての種類のうちピッチ長が最も短いピッチの種類である最大ピッチ種からピッチ長が最も長いピッチの種類である最小ピッチ種までピッチ長が連続的に変化する第1の領域と、前記最小ピッチ種から前記最大ピッチ種までピッチ長が連続的に変化する第2の領域と、を有すること、
(B)前記第1の領域および前記第2の領域が、前記最大ピッチ種および前記最小ピッチ種を共有して配列方向に交互に配されていること、であり、
前記ステップ(b)では、前記第1のピッチ配列からなる前記試行配列を設定する、請求項10から15、17、18のいずれか1項に記載のピッチ配列の決定方法。 The specific pitch arrangement includes a pitch arrangement that satisfies the condition (A) and the condition (B) as a first pitch arrangement, and the condition (A) and the condition (B) are:
(A) A first in which the pitch length continuously changes from the maximum pitch type, which is the pitch type having the shortest pitch length, to the minimum pitch type, which is the longest pitch type, among all types of pitch types. And a second region in which the pitch length continuously changes from the minimum pitch type to the maximum pitch type,
(B) The first region and the second region are alternately arranged in the arrangement direction sharing the maximum pitch type and the minimum pitch type,
The pitch array determination method according to any one of claims 10 to 15, 17, and 18, wherein, in the step (b), the trial array including the first pitch array is set.
ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べた特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標と、を定める条件設定部と、
前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として複数設定する試行配列設定部と、
前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いて前記タイヤ特性を出力する出力部と、
前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについて算出する適応度算出部と、
前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな複数の試行配列を生成する試行配列変更部と、
前記条件設定部、前記試行配列設定部、前記出力部、前記適応度算出部、及び前記試行配列変更部の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記生成した試行配列を用いて前記出力部、前記適応度算出部、前記試行配列変更部の動作を行うことを複数回繰り返させた後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列として決定し、
前記制約条件は、さらに、条件(α)、条件(β)、条件(γ)を含み、前記条件(α)、前記条件(β)、前記条件(γ)は、
(α)前記ピッチ配列において、配列方向に隣接して並ぶ2つの種類のピッチ長の比を第3の隣接ピッチ比というとき、前記第3の隣接ピッチ比を制限すること、
(β)前記ピッチ配列において、前記ピッチの種類のそれぞれに含まれるピッチの数を制限すること、
(γ)前記ピッチ配列において、同じピッチ長のピッチが配列方向に連続して配される数を制限すること、であり、
前記適応度算出部は、前記ピッチ配列条件、前記条件(α)、前記条件(β)、および前記条件(γ)のうち少なくとも1つを考慮して前記適応度を算出する、ことを特徴とするピッチ配列の決定装置。 An apparatus for determining a pitch arrangement of a tread pattern of a tire,
Constraints imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including pitch arrangement conditions for creating a specific pitch arrangement in which a plurality of types of pitches having different pitch lengths are arranged, and tire characteristics based on the pitch arrangement A condition setting unit that defines an objective function that outputs a physical quantity of tire characteristics when a simulation for output is performed, and a target that the output tire characteristics should achieve;
Under the constraint conditions, a trial arrangement setting unit that sets a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements,
An output unit that outputs the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using each pitch length of the pitches included in the trial arrangement;
An fitness calculation unit for calculating fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity to the constraint condition;
Based on the fitness, a part of the trial arrangement is selected from the plurality of trial arrangements, and a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement is changed so as to satisfy the pitch arrangement condition. A trial array modification unit for generating a plurality of trial arrays;
A control unit that controls operations of the condition setting unit, the trial sequence setting unit, the output unit, the fitness calculation unit, and the trial sequence change unit,
The control unit repeats the operations of the output unit, the fitness calculation unit, and the trial sequence changing unit using the generated trial sequence a plurality of times, and then the tire characteristics when the simulation is performed A trial arrangement that satisfies the target and meets the constraints is determined as a pitch arrangement of a tire tread pattern,
The constraint conditions further include a condition (α), a condition (β), and a condition (γ). The condition (α), the condition (β), and the condition (γ) are:
(Α) In the pitch arrangement, when a ratio of two types of pitch lengths arranged adjacent to each other in the arrangement direction is referred to as a third adjacent pitch ratio, the third adjacent pitch ratio is limited.
(Β) limiting the number of pitches included in each of the pitch types in the pitch arrangement;
(Γ) In the pitch arrangement, limiting the number of pitches having the same pitch length continuously arranged in the arrangement direction,
The fitness calculation unit calculates the fitness in consideration of at least one of the pitch arrangement condition, the condition (α), the condition (β), and the condition (γ). A device for determining a pitch arrangement.
(a)ピッチ長が異なる複数のピッチの種類を複数個用いて並べた特定のピッチ配列をつくるためのピッチ配列条件を含む、トレッドパターンのピッチ配列に課す制約条件と、前記ピッチ配列に基づいてタイヤ特性を出力するためのシミュレーションをしたときのタイヤ特性の物理量を出力する目的関数と、前記出力されたタイヤ特性が達成すべき目標、コンピュータに定めさせる手順と、
(b)前記制約条件の下、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列を試行配列として、コンピュータに複数設定させる手順と、
(c)前記試行配列に含まれるピッチのそれぞれのピッチ長を用いて前記シミュレーションをすることにより、前記目的関数を用いてコンピュータに前記タイヤ特性を出力させる手順と、
(d)前記出力されたタイヤ特性と、前記制約条件に適合する程度を示す値とを用いて、前記目標および前記制約条件に対する適応度を、前記試行配列のそれぞれについてコンピュータに算出させる手順と、
(e)前記適応度に基づいて、前記複数の試行配列から一部の試行配列を選択し、前記選択した試行配列内の一部のピッチ配列を、前記ピッチ配列条件を満たすよう変更することにより、新たな複数の試行配列をコンピュータに生成させる手順と、
(f)前記変更した試行配列を用いて前記(c)〜(e)のステップを行うことを複数回繰り返した後、前記シミュレーションをしたときのタイヤ特性が前記目標を満足し、かつ、前記制約条件に適合する試行配列を、タイヤのトレッドパターンのピッチ配列としてコンピュータに決定させる手順と、を有し、
前記制約条件は、さらに、条件(α)、条件(β)、条件(γ)を含み、前記条件(α)、前記条件(β)、前記条件(γ)は、
(α)前記ピッチ配列において、配列方向に隣接して並ぶ2つの種類のピッチ長の比を第3の隣接ピッチ比というとき、前記第3の隣接ピッチ比を制限すること、
(β)前記ピッチ配列において、前記ピッチの種類のそれぞれに含まれるピッチの数を制限すること、
(γ)前記ピッチ配列において、同じピッチ長のピッチが配列方向に連続して配される数を制限すること、であり、
前記手順(d)では、前記ピッチ配列条件、前記条件(α)、前記条件(β)、および前記条件(γ)のうち少なくとも1つを考慮して前記適応度を算出させる、ことを特徴とするプログラム。
A computer-executable program for causing a pitch arrangement of a tire tread pattern to be determined using a computer,
(A) Based on the constraints imposed on the pitch arrangement of the tread pattern, including the pitch arrangement conditions for creating a specific pitch arrangement in which a plurality of types of pitches having different pitch lengths are arranged. An objective function for outputting a physical quantity of tire characteristics when a simulation for outputting tire characteristics is performed, a target to be achieved by the output tire characteristics, and a procedure for causing a computer to determine,
(B) Under the above constraints, a procedure for causing a computer to set a plurality of pitch arrangements of tire tread patterns as trial arrangements;
(C) a procedure for causing the computer to output the tire characteristics using the objective function by performing the simulation using the pitch lengths of the pitches included in the trial arrangement;
(D) using the output tire characteristics and a value indicating the degree of conformity to the constraint condition, and causing the computer to calculate the fitness for the target and the constraint condition for each of the trial arrangements;
(E) selecting a part of the trial arrangement from the plurality of trial arrangements based on the fitness, and changing a part of the pitch arrangement in the selected trial arrangement to satisfy the pitch arrangement condition , Having a computer generate a number of new trial sequences,
(F) After repeating the steps (c) to (e) a plurality of times using the modified trial arrangement, the tire characteristics when the simulation is performed satisfy the target, and the constraint Having a computer determine a trial arrangement that meets the conditions as a pitch arrangement of a tire tread pattern,
The constraint conditions further include a condition (α), a condition (β), and a condition (γ). The condition (α), the condition (β), and the condition (γ) are:
(Α) In the pitch arrangement, when a ratio of two types of pitch lengths arranged adjacent to each other in the arrangement direction is referred to as a third adjacent pitch ratio, the third adjacent pitch ratio is limited.
(Β) limiting the number of pitches included in each of the pitch types in the pitch arrangement;
(Γ) In the pitch arrangement, limiting the number of pitches having the same pitch length continuously arranged in the arrangement direction,
In the step (d), the fitness is calculated in consideration of at least one of the pitch arrangement condition, the condition (α), the condition (β), and the condition (γ). Program to do.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014058548A JP6476565B2 (en) | 2013-09-30 | 2014-03-20 | Pitch array determination method, pitch array determination device, pitch array determination program |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013203495 | 2013-09-30 | ||
| JP2013203495 | 2013-09-30 | ||
| JP2014058548A JP6476565B2 (en) | 2013-09-30 | 2014-03-20 | Pitch array determination method, pitch array determination device, pitch array determination program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015091684A JP2015091684A (en) | 2015-05-14 |
| JP6476565B2 true JP6476565B2 (en) | 2019-03-06 |
Family
ID=53195178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014058548A Active JP6476565B2 (en) | 2013-09-30 | 2014-03-20 | Pitch array determination method, pitch array determination device, pitch array determination program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6476565B2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3432573B2 (en) * | 1993-06-10 | 2003-08-04 | 株式会社ブリヂストン | Tire pitch arrangement method |
| JPH10157414A (en) * | 1996-12-02 | 1998-06-16 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Pneumatic tire |
| WO1998029270A1 (en) * | 1996-12-27 | 1998-07-09 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tire designing method |
| JP3877838B2 (en) * | 1997-06-27 | 2007-02-07 | 株式会社ブリヂストン | Tire pitch arrangement determination method |
| JP3566939B2 (en) * | 2001-03-28 | 2004-09-15 | 住友ゴム工業株式会社 | Unit pattern arrangement method for pneumatic tires |
-
2014
- 2014-03-20 JP JP2014058548A patent/JP6476565B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015091684A (en) | 2015-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101544457B1 (en) | The method for parameter investigation to optimal design | |
| JP6589285B2 (en) | How to analyze and display data | |
| JP2020149423A (en) | Data processing device and data processing method to calculate the optimum solution | |
| CN111353605B (en) | Synthetic Arrangement Method of New Planar Molecular Array Antenna Array Based on Improved Genetic Algorithm | |
| JP6676928B2 (en) | Tire model creation method, tire shape optimization method, tire model creation device, tire shape optimization device, and program | |
| JP6544005B2 (en) | Method for creating approximate model of structure, device for creating approximate model for structure, and program | |
| JP6476565B2 (en) | Pitch array determination method, pitch array determination device, pitch array determination program | |
| CN110222816B (en) | Deep learning model establishment method, image processing method and device | |
| Kowatari et al. | A study on large population MOEA using adaptive ε-box dominance and neighborhood recombination for many-objective optimization | |
| CN116028815B (en) | A time series data enhancement method for industrial time series imbalanced data | |
| JPWO2015186338A1 (en) | Nonlinear programming problem processing apparatus and nonlinear programming problem processing method | |
| KR20190092135A (en) | Apparatus and method of optimization calculation | |
| JP6544006B2 (en) | Method for creating approximate model of structure, device for creating approximate model for structure, and program | |
| JP6565285B2 (en) | Structure approximate model creation method, structure approximate model creation apparatus, and program | |
| JP6631151B2 (en) | Method and apparatus for creating optimum tire cross section | |
| JP2021022276A (en) | Data processing method, data processing apparatus, and program | |
| Ghosh | Solving medium to large sized Euclidean generalized minimum spanning tree problems | |
| JP3847317B2 (en) | Optimal solution search device | |
| Тауснев | Modification of selective pressure in genetic algorithms for solving the problems of unconditional monocriterial optimization | |
| Hancock et al. | L-dominance: An approximate-domination mechanism for adaptive resolution of Pareto frontiers | |
| Singh et al. | Binary particle swarm optimization with crossover operation for discrete optimization | |
| JP2019098777A (en) | Tread pattern generation method, tread pattern generation device and program | |
| JP2005035391A (en) | Pneumatic tire | |
| Tian | INVESTIGATION OF GENE-DEPENDED MUTATION OPERATORS IN GENETIC ALGORITHMS | |
| CN120012433A (en) | A method for generating freak waves based on probability prediction model |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170308 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171024 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171031 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180726 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190108 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190121 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6476565 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |