JP7643637B2 - Material supply support device, method and program - Google Patents
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Description
この発明の一態様は、例えば災害発生時に複数の地点に物資を供給する業務を支援するために使用される物資供給支援装置、方法およびプログラムに関する。One aspect of the present invention relates to a material supply support device, method, and program used to support the task of supplying materials to multiple locations, for example, when a disaster occurs.
車両により複数の地点に資源や物品等の物資を配送し供給する業務は、現代社会にとって必要不可欠な業務である。特に、大規模災害が発生した場合等において、車両により電源設備や水、食料等の必要物資を需要地点へ搬送し供給する業務は、各地点における物資の枯渇を防ぐ上で極めて重要である。 The task of delivering and supplying resources, goods, and other materials to multiple locations using vehicles is an essential task in modern society. In particular, in the event of a large-scale disaster, the task of transporting and supplying power equipment, water, food, and other necessary materials to points of demand using vehicles is extremely important in preventing the depletion of materials at each location.
しかしながら、車両の台数に対して供給対象の地点数が著しく多い場合には、物資の供給が間に合わず物資が枯渇してしまう地点が発生することは避けられない。そこで、例えば非特許文献1では、物資の枯渇が避けられない地点を物資の供給経路から除外した上で、各地点の物資が枯渇する時間の最大値が最小となる経路を最適供給経路として決定して、物資の供給を行う技術が提案されている。However, when the number of supply points is significantly greater than the number of vehicles, it is inevitable that some points will run out of supplies because the supplies cannot be delivered in time. Therefore, for example, Non-Patent Document 1 proposes a technology to supply supplies by excluding points where supplies will inevitably run out from the supply route, and determining the route that minimizes the maximum time it takes for supplies to run out at each point as the optimal supply route.
ところが、非特許文献1に記載された技術は、物資の枯渇が避けられない地点を事前に除外した上で最適な供給経路を決定するようにしている。このため、物資の供給経路から除外される地点の数が多くなる傾向があった。However, the technology described in Non-Patent Document 1 determines the optimal supply route after excluding in advance points where resource depletion is unavoidable. As a result, there is a tendency for a large number of points to be excluded from the supply route of resources.
この発明は上記事情に着目してなされたもので、物資の供給経路から除外される地点を可能な限り減らした上で、地点に対する物資の供給経路を決定できるようにする技術を提供しようとするものである。 This invention has been made in light of the above circumstances, and aims to provide technology that makes it possible to determine the supply route of materials to a location while reducing the number of locations excluded from the supply route as much as possible.
上記課題を解決するためにこの発明に係る物資供給支援装置または方法の一態様は、第1の地点集合に対し輸送媒体を用いて物資を供給する業務を支援する処理を行う際に、第1の地点集合に対し輸送媒体を用いて物資を供給する業務を支援する処理を行う際に、前記第1の地点集合およびその各地点間おける前記物資の供給に関係するパラメータ情報を取得し、取得された前記パラメータ情報に基づいて、前記第1の地点集合における前記物資の枯渇時間が最小となりかつ前記物資の供給対象となる地点数が最大となるように、前記物資の供給を放棄する放棄対象地点数を決定する。そして、前記第1の地点集合のうち前記放棄対象地点数に相当する数の地点を除いた第2の地点集合に対し、前記物資の枯渇時間が最小となる物資供給経路を決定し、前記物資供給経路を表す情報を含む支援情報を生成し出力するようにしたものである。In order to solve the above problem, one aspect of the material supply support device or method according to the present invention is to, when performing a process to support the supply of materials to a first set of points using a transport medium, acquire parameter information related to the supply of the materials to the first set of points and between each of the points, and based on the acquired parameter information, determine the number of points to be abandoned for abandoning the supply of the materials so that the time to run out of the materials in the first set of points is minimized and the number of points to be supplied with the materials is maximized. Then, for a second set of points obtained by excluding the number of points from the first set of points equivalent to the number of points to be abandoned, a material supply route that minimizes the time to run out of the materials is determined, and support information including information representing the material supply route is generated and output.
この発明の一態様によれば、物資供給の最適経路を決定する際に、先ず放棄する地点数が最小となるように放棄対象の地点数が決定され、決定された地点数に相当する数の地点が放棄対象の地点として物資の最適な供給経路が決定される。このため、放棄対象の地点数を最少限に抑えた上で、物資の枯渇が発生しない最適な供給経路を決定することができる。することが可能となる。 According to one aspect of the invention, when determining the optimal route for supplying materials, the number of points to be abandoned is first determined so as to minimize the number of points to be abandoned, and the optimal supply route for materials is determined with a number of points equivalent to the determined number of points as points to be abandoned. Therefore, it is possible to determine an optimal supply route that does not cause a shortage of materials while minimizing the number of points to be abandoned.
すなわちこの発明の一態様によれば、物資の供給経路から除外される需要地点を可能な限り減らした上で、需要地点に対する物資の供給経路を決定できるようにした技術を提供することができる。In other words, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide technology that makes it possible to determine a supply route for materials to demand points while reducing, as much as possible, the number of demand points that are excluded from the supply route for materials.
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。 Below, an embodiment of the present invention is described with reference to the drawings.
[一実施形態]
(構成例)
この発明の一実施形態に係る物資供給支援装置SVは、例えばサーバコンピュータからなり、ウェブ上またはクラウド上に配置される。なお、物資供給支援装置SVは、例えば自治体または配送事業者が専用に使用するパーソナルコンピュータであってもよい。
[One embodiment]
(Configuration example)
The materials supply support device SV according to the embodiment of the present invention is, for example, a server computer and is located on the web or in the cloud. Note that the materials supply support device SV may also be a personal computer used exclusively by a local government or a delivery company.
図2および図3は、それぞれ上記物資供給支援装置SVのハードウェア構成およびソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。 Figures 2 and 3 are block diagrams showing examples of the hardware and software configurations of the material supply support device SV, respectively.
物資供給支援装置SVは、例えば中央処理ユニット(Central Processing Unit:CPU)等のハードウェアプロセッサを使用した制御部1を備える。そして、この制御部1に対し、バス5を介して、プログラム記憶部2およびデータ記憶部3を有する記憶ユニットと、通信インタフェース部(以後通信I/F部と称する)4を接続したものとなっている。The material supply support device SV has a control unit 1 that uses a hardware processor such as a central processing unit (CPU). A storage unit having a
通信I/F部4は、制御部1の制御の下、インターネットを含む図示しないネットワークにより定義される通信プロトコルを使用して、例えば自治体または配送事業者が使用する管理端末との間、或いは輸送媒体としての車両に搭載された車両端末との間で、それぞれ情報データの送受信を行う。Under the control of the control unit 1, the communication I/
プログラム記憶部2は、例えば、記憶媒体としてHDD(Hard Disk Drive)またはSSD(Solid State Drive)等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリと、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性メモリとを組み合わせて構成したもので、OS(Operating System)等のミドルウェアに加えて、この発明の一実施形態に係る各種制御処理を実行するために必要なアプリケーション・プログラムを格納する。
The
データ記憶部3は、例えば、記憶媒体としてHDDまたはSSD等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリとRAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリと組み合わせたもので、一実施形態に係る記憶領域として、パラメータ情報記憶部31と、最適経路情報記憶部32とを備える。The
パラメータ情報記憶部31は、自治体または配送事業者の管理端末から入力されたパラメータ情報を保存するために使用される。パラメータ情報は、物資の供給対象となる複数の地点およびその地点間の上記物資の供給に関係する属性情報を含む。属性情報には、例えば各地点の位置情報と、各地点間の想定移動時間および各地点における想定滞在時間が含まれる。The parameter
最適経路情報記憶部32は、制御部1により決定された最適な配送経路を表す最適経路情報を保存するために使用される。
The optimal route
制御部1は、この発明の一実施形態に係る処理機能として、パラメータ情報取得処理部11と、トリアージ地点数決定処理部12と、最適経路決定処理部13と、支援情報出力処理部14とを備える。これらの処理部11~14は、何れもプログラム記憶部2に格納されたアプリケーション・プログラムを制御部1のハードウェアプロセッサに実行させることにより実現される。The control unit 1 includes, as processing functions according to one embodiment of the present invention, a parameter information
なお、上記処理部11~14の一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
In addition, some or all of the
パラメータ情報取得処理部11は、物資の配送作業に先立ち、例えば自治体または配送事業者の管理端末からネットワークを介して送られるパラメータ情報を通信I/F部4により受信し、受信された上記パラメータ情報をパラメータ情報記憶部31に保存する処理を行う。Prior to the delivery of goods, the parameter information
トリアージ地点数決定処理部12は、上記パラメータ情報記憶部31に記憶されたパラメータ情報に基づいて、物資の供給を放棄(トリアージ)せざるを得ない地点の数を決定する処理を行う。このトリアージ地点数の決定処理の一例は、動作例において詳しく述べる。The triage point number
最適経路決定処理部13は、決定された上記トリアージ地点数に応じて、具体的にどの地点を放棄対象とするかを決定する。そして、放棄対象の地点を除いた供給対象地点の集合に対して、物資の枯渇時間が最小となる最適な配送経路を決定し、決定された上記最適経路を表す情報を最適経路情報記憶部32に記憶させる処理を行う。なお、この最適経路の決定処理の一例についても、動作例で詳しく述べる。The optimal route
支援情報出力処理部14は、上記最適経路情報記憶部32に記憶された最適経路情報を含む、物資の供給を支援するための情報を生成し、生成された上記支援情報を通信I/F部4から例えば自治体または配送事業者の管理端末、或いは配送車両に搭載された端末へ送信する処理を行う。The support information
(動作例)
次に、以上のように構成された物資供給支援装置SVの動作例を説明する。
図3は、物資供給支援装置SVの制御部1が実行する物資供給支援動作の一例を示すフローチャートである。
(Example of operation)
Next, an example of the operation of the material supply support device SV configured as above will be described.
FIG. 3 is a flow chart showing an example of a materials supply support operation executed by the control unit 1 of the materials supply support device SV.
(1)パラメータ情報の取得
災害が発生した場合、例えば自治体または配送事業者は、物資の供給が必要となる全地点を特定し、各地点の位置情報と、各地点間の想定移動時間および各地点における想定滞在時間等とを含むパラメータ情報を管理端末に入力する。そして、上記パラメータ情報を管理端末から図示しないネットワークを介して物資供給支援装置SVへ送信する。
(1) Acquisition of Parameter Information When a disaster occurs, for example, a local government or a delivery company identifies all points where supplies need to be supplied, and inputs parameter information including the location information of each point, the estimated travel time between each point, the estimated stay time at each point, etc., into a management terminal. The parameter information is then transmitted from the management terminal to the supplies supply support device SV via a network (not shown).
これに対し、物資供給支援装置SVの制御部1は、ステップS10において、パラメータ情報取得処理部11の制御の下で、上記管理端末から送信されたパラメータ情報を通信I/F部4を介して受信し、受信された上記パラメータ情報をパラメータ情報記憶部31に保存する。In response to this, in step S10, the control unit 1 of the material supply support device SV, under the control of the parameter information
例えば、いま災害発生エリアを示す2次元平面上にn+1個の地点があり、これらの地点をvi ,i∈{0,1,…,n},n∈Zと表記したとする。この場合、各地点vi の2次元平面上の位置情報(例えば緯度経度情報)、各地点vi 間の想定移動時間t(vi ,vj )∈R>0、時刻t=0における残り時間di ∈R>0、各地点における想定滞在時間pi ∈R>0、が管理端末において入力され、これらの情報が物資供給支援装置SVへ送られてパラメータ情報記憶部31に保存される。
For example, suppose there are n+1 points on a two-dimensional plane indicating the disaster area, and these points are denoted as v i , i ∈ {0, 1, ..., n}, n ∈ Z. In this case, position information on the two-dimensional plane of each point v i (e.g., latitude and longitude information), the estimated travel time t(v i , v j ) ∈ R > 0 between each point v i , the remaining time d i ∈ R > 0 at time t = 0, and the estimated stay time p i ∈ R > 0 at each point are input at the management terminal, and this information is sent to the supplies supply support device SV and stored in the parameter
(2)トリアージする地点数の決定
上記パラメータ情報が取得されると、物資供給支援装置SVの制御部1は先ずステップS20において、トリアージ地点数決定処理部12の制御の下、トリアージ地点数を決定する処理を以下のように実行する。
(2) Determining the Number of Triage Points When the above parameter information is acquired, in step S20, the control unit 1 of the materials supply support device SV first executes a process of determining the number of triage points under the control of the triage point number
図4は、トリアージ地点数決定処理部12が実行するトリアージ地点数決定処理の処理手順と処理内容の一例を示すフローチャートである。
Figure 4 is a flowchart showing an example of the processing procedure and processing content of the triage point number determination process performed by the triage point number
(2-1)最大枯渇時間が最小となる経路の選択
トリアージ地点数決定処理部12は、先ずステップS21において、第1の地点集合としての供給対象の全地点に対し設定可能な全経路を定義し、定義された全経路についてそれぞれ物資の最大枯渇時間を算出する。
(2-1) Selection of the route with the shortest maximum depletion time First, in step S21, the triage point number
例えば、1台の車両が各地点間を経路rで移動するとき、各地点vi の到着時刻ai (r)から、物資の枯渇時間Ti (r) を
そして、トリアージ地点数決定処理部12は、各Ti の最大値
このとき、定義された上記最適経路の最大枯渇時間T* が負であれば、全地点に対し枯渇前に物資を供給することが可能である。一方、上記最大枯渇時間T* が正となる場合には、物資の供給を放棄する地点を設定する必要がある。In this case, if the maximum depletion time T* of the defined optimal route is negative, it is possible to supply materials to all points before they run out. On the other hand, if the maximum depletion time T* is positive, it is necessary to set points where the supply of materials will be abandoned.
(2-2)枯渇時間の最適値の取る範囲の定義
そこで、トリアージ地点数決定処理部12は、先ずステップS23において、放棄する地点数の候補を複数定義し、これらの地点数ごとに、枯渇時間の最適値のとる値の範囲を概算する。
(2-2) Defining the range of the optimal exhaustion time Therefore, in step S23, the triage point number
すなわち、トリアージ地点数決定処理部12は、k(<n)地点を放棄するときの最適値をT*k として、その範囲を
(2-3)放棄対象地点数の最適範囲の算出
トリアージ地点数決定処理部12は、続いてステップS24およびS25において、上記放棄対象の地点数の最適範囲を満たす上限値MAXk および下限値MINk をそれぞれ算出する。
(2-3) Calculation of Optimum Range of Number of Points to be Abandoned Next, in steps S24 and S25, the triage point number
基本的に、上記上限値MAXk および下限値MINk の値は、kの値が大きくなると減少する。そこで、トリアージ地点数決定処理部12は、kを1から大きくしていったとき、上記範囲を表す閉区間[MINk ,MAXk ]が0の近傍を含む確率が大きい順に、放棄する地点数を決定する。
Basically, the values of the upper limit value MAX k and the lower limit value MIN k decrease as the value of k increases. Therefore, the triage point number
(2-3-1)上限値MAXk の算出
n個の地点から適当にk個の地点を放棄して得られる地点の集合をSk とする。集合Sk に含まれる地点を全て訪れる経路の集合をRk とする集合Rk の要素rk を適当に選択し、
(2-3-2)下限値MINk の算出
下限値MINk の算出には、緩和問題が適用される。
トリアージ地点数決定処理部12は、n個の地点から任意のk個の地点を放棄して得られる(n-k)個の地点集合をS^k :={(n-k)個の地点集合}とし、S^k に含まれる地点集合Sk ∈S^k を全て訪れる経路全体の集合をR^k :={Rk }とする。そして、トリアージ地点数決定処理部12は、
The triage point number
具体的には、あるSk の全要素を適当な1点に集約させ、この地点を最適な順番で訪れることにより、
先ず、地点の上での枯渇時間の算出方法について述べる。
地点を集約させる点を任意に設定する。このとき、各地点のdi ,piは変化させない。点上での訪問順序と最大枯渇時間の計算方法について説明する。一点に集約された地点をv′1 ,…,v′h ,(h=n-k)とし、これらの地点のインデックスを、元の2次元平面での地点インデックスへ変換する関数をfで表す。
First, a method for calculating the exhaustion time at a location will be described.
Arbitrarily set a point where the points are aggregated. At this time, d i and p i of each point do not change. We will explain the visiting order on the points and the calculation method of the maximum depletion time. Let the points aggregated into one point be v' 1 , ..., v' h , (h = n - k), and let f be the function that converts the indexes of these points into point indexes on the original two-dimensional plane.
例えば、地点v′1 が元の2次元平面において地点v′j だった場合、f(1) =j、残り時間および必要滞在時間をそれぞれd′i ,p′i (i≦h)とすると、残り時間d′i は
また、各地点v′i 間を移動する場合、同一座標なので移動時間は発生しないが、車両がある地点に対する物資の供給を終了して、次の地点に対する物資の供給を開始するまでの間に、供給が不可能な時間(アイドルタイム)が発生する。このアイドルタイムは、2次元平面での移動時間を反映したものである。そのため、アイドルタイムの大きさは、物資の供給を終えた車両が次に物資を供給する地点に移動する動作に依存するものとする。 In addition, when moving between points v'i , no travel time is incurred because the points are the same coordinates, but there is a time (idle time) during which the vehicle is unable to supply goods between the time it finishes supplying goods to one point and the time it starts supplying goods to the next point. This idle time reflects the travel time on a two-dimensional plane. Therefore, the length of the idle time depends on the operation of the vehicle moving from the point where it has finished supplying goods to the next supply point.
いま、車両が地点v′jへ物資を供給しようとしている場合に、アイドルタイムをtj とすると、このアイドルタイムtj は
地点上で最大枯渇時間を最小にする経路は、滞在時間と枯渇時間との和であるp′i +d′i が小さい順に訪れる経路である。これは、スケジューリング問題における、納期遅れ時間最小化問題での最適采配が、納期が短い順にジョブを処理することと等価であることから、容易に示せる。 The route that minimizes the maximum exhaustion time at a point is the route visited in the order of smallest p'i + d' i, which is the sum of the residence time and the exhaustion time. This can be easily shown because the optimal decision in the scheduling problem of minimizing the delivery tardiness is equivalent to processing jobs in the order of shortest delivery time.
いま、p′i +d′i が小さい順に訪れる経路の最大枯渇時間をLb (Rk) とすると、最大枯渇時間Lb (Rk) は
よって、
最後に訪れる地点の枯渇時間Last(Rk )は、
このため、最後に訪れる地点の枯渇時間の最小値を示す
すなわち、
(2-4)トリアージ地点数の推定
トリアージ地点数決定処理部12は、次にステップS26~S28において、上記放棄対象とする地点数の最適範囲を示す上限値MAXk および下限値MINk をもとに、トリアージ地点数kを以下のように推定する。
(2-4) Estimation of the Number of Triage Points In steps S26 to S28, the triage point number
すなわち、x∈[MINk ,MAXk]の範囲下で、最適値が存在する確率が、確率分布関数f(x)に従うとすれば、最適値が0の近傍(|ε|以下)に存在する確率Pk は、
ここで、εと関数f(x)を適当に設定し、確率Pk を求める。但し、このままだと最適値が0の近傍に存在しない場合には、最大枯渇時間が0より大きすぎる場合と、0より小さすぎる場合の2通り考えられ、0より大きい場合のkは、確実に放棄する地点数の候補から除外する必要がある。 Here, ε and the function f(x) are appropriately set to find the probability Pk . However, if the optimum value does not exist near 0 as is, there are two possible cases: the maximum depletion time is too large or too small. If k is larger than 0, it is necessary to exclude it from the candidates for the number of points to be reliably abandoned.
そこで、放棄する地点数の候補として、適性値SCOREk を
(3)最適経路の決定
物資供給支援装置SVの制御部1は、次にステップS30において、最適経路決定処理部13の制御の下で物資供給の最適経路を算出する。なお、ここでは決定方法として分枝限定法を使用する場合を例にとって説明を行う。
(3) Determination of Optimal Route Next, in step S30, the control unit 1 of the material supply support device SV calculates an optimal route for material supply under the control of the optimal route
図5は、最適経路決定処理部13が実行する最適経路決定処理の処理手順と処理内容の一例を示すフローチャートである。
Figure 5 is a flowchart showing an example of the processing procedure and processing content of the optimal route determination processing performed by the optimal route
(3-1)放棄対象の地点の決定
分枝限定法を用いる場合、最適経路決定処理部13は先ずステップS31において、すべての実行可能解からなる集合σを定義し、この集合σを適当な部分集合である、
σi ⊂σ,∪i σi =σ,σi ∩σj =φ(i≠j)
により分割する。
(3-1) Determination of Points to be Abandoned When using the branch and bound method, the optimal route
σ i ⊂σ, ∪ i σ i =σ, σ i ∩σ j =φ(i≠j)
Divide by.
(3-1-1)放棄する地点集合の決定
この例では、最適化問題の解が地点集合となるので、最適経路決定処理部13は地点集合からなる部分集合σi を、k地点のうち地点vi を放棄する地点集合と定義する。そして、最適経路決定処理部13は、ステップS32,S33において、それぞれ地点集合σi を全て訪れる経路の最大枯渇時間の中で最も小さい値の上限値および下限値を以下のように算出する。
(3-1-1) Determination of a set of points to be abandoned In this example, since the solution to the optimization problem is a set of points, the optimal route
すなわち、最適経路決定処理部13は、先ず上限値について、まだ訪れていない地点のうち、指定した地点を含むk地点以外の地点の中から、残り時間di が小さい順に訪れる経路のTmax (r) を求め、これを上限値とする。
That is, the optimum route
最適経路決定処理部13は、次に下限値について、まだ訪れていない地点のうち、指定した地点を含むk地点以外の地点を任意の一点に集約させ、地点上で滞在時間と枯渇時間の和が小さい順に訪れる経路のTmax (r) を求め、これを下限値とする。
Next, for the lower limit value, the optimum route
最適経路決定処理部13は、次にステップS34において、異なる2つの解集合σi ,σj を選択し、これらの解集合σi ,σj について、一方の解集合σi の上限値と他方の解集合σj の下限値とを比較する。そして、ステップS35により、解集合σi の上限値より解集合σj の下限値が大きいか否かを判定する。
Next, in step S34, the optimal
上記比較判定の結果、集合σi の上限値より集合σj の下限値が大きければ、最適経路決定処理部13は、集合σj に含まれる実行可能解は最適解になり得ないと判断して、ステップS37によりこの集合に対する探索を放棄する。これに対し、集合σi の上限値が集合σj の下限値より大きければ、最適経路決定処理部13はステップS36において上記集合により指定される地点を物資の供給対象候補として保存する。
If the result of the comparison is that the lower limit value of the set σ j is greater than the upper limit value of the set σ i , the optimal route
そして、最適経路決定処理部13は、各集合σi により指定される地点の数がk個になったか否かをステップS38により判定し、指定される地点の数がk個になるまで、ステップS31~S38による処理を繰り返す。
Then, the optimum route
(3-2)最適経路の決定
最適経路決定処理部13は、指定される地点の数がk個に達すると、ステップS39に移行して最適経路を決定する処理を行う。
(3-2) Determination of Optimal Route When the number of specified points reaches k, the optimal route
すなわち、最適経路決定処理部13は、放棄されなかった全ての地点集合について、各々を放棄した場合の最適経路と最大枯渇時間を算出する。そして、最大枯渇時間が最も小さい経路を最適経路として決定し、この最適経路を表す情報を最適経路情報記憶部32に記憶させる。That is, the optimal route
(4)支援情報の出力
物資供給支援装置SVの制御部1は、最後にステップS40において、支援情報出力処理部14の制御の下で、上記最適経路情報記憶部32から最適経路を表す情報を読み出し、読み出された最適経路を表す情報を含む支援情報を生成する。支援情報には、上記最適経路情報のほか、例えば物資の種類や量を指定する情報、道路の渋滞情報、気象情報等を含める。上記道路の渋滞情報および気象情報等は、例えばWeb上のサイトから取得することができる。
(4) Output of Support Information Finally, in step S40, the control unit 1 of the material supply support device SV, under the control of the support information
(動作の具体例)
次に、以上述べた一例の処理動作の具体例を説明する。
いま、仮に災害エリアに存在する地点をv0 ,v1 ,v2 ,v3 ,v4 ,v5 ,v6 とする。そして、このうち物資供給対象の地点v1 ,v2 ,v3 ,v4 ,v5 ,v6において物資が枯渇するまでの残り時間をそれぞれd1 =7,d2 =9,d3 =8,d4 =8,d5 =8,d6 =9 、各地点における物資供給のための滞在時間をそれぞれp1 =5,p2 =3,p3 =4,p4 =4 ,p5 =4,p6 =3としたとする。
図6は、この場合の各地点間における移動時間の一例を示した図で、単位は時間[h]である。
(Specific example of operation)
Next, a specific example of the processing operation described above will be explained.
Let us assume that the points in the disaster area are v0 , v1 , v2 , v3 , v4 , v5 , and v6 . Let us also assume that the remaining time until supplies run out at the supply target points v1 , v2 , v3 , v4 , v5 , and v6 are d1 = 7, d2 = 9, d3 = 8, d4 = 8, d5 = 8, and d6 = 9, respectively, and the residence time for supplying supplies at each point is p1 = 5, p2 = 3, p3 = 4, p4 = 4 , p5 = 4, and p6 = 3, respectively.
FIG. 6 is a diagram showing an example of travel time between each point in this case, the unit of which is time [h].
先ずトリアージ地点数の候補を求める。
図7はトリアージ候補の決定処理の一例を示す図である。いま、確率分布関数f(x)を、平均(MAXi +MINi )/2、標準偏差(|MAXi +MINi |)/4の正規分布とし、0の近傍を|ε|=0.5以下としたとする。
First, determine the number of potential triage points.
7 is a diagram showing an example of a process for determining triage candidates. Let us assume that the probability distribution function f(x) is a normal distribution with a mean (MAXi + MINi)/2 and a standard deviation (|MAXi + MINi|)/4, and that the vicinity of 0 is |ε|=0.5 or less.
この状態で、放棄対象の地点数を1個、2個、3個、4個、5個に設定した場合の最大枯渇時間の最小値の範囲を算出すると、それぞれ上限値および下限値が図7に示した値となる。そして、これらの算出値に上記条件を適用すると、放棄対象の地点数が1個、2個の場合の確率Pk はいずれも0となる。 In this state, when the range of the minimum value of the maximum depletion time is calculated when the number of points to be abandoned is set to 1, 2, 3, 4, or 5, the upper and lower limits are the values shown in Fig. 7. When the above conditions are applied to these calculated values, the probability Pk when the number of points to be abandoned is 1 or 2 is both 0.
以上の結果から、この例では、トリアージ地点数の候補として、放棄地点数が3個の場合を第一候補、4個の場合を第二候補と決定する。 Based on the above results, in this example, the first candidate for the number of abandoned points is determined to be three, and the second candidate is determined to be four.
次に、上記トリアージ地点数を反映させて、最適経路を決定する。
例えば、トリアージの地点数を第一候補である3個とした場合、供給対象となる3個の地点に物資を供給する全経路の中で、最大枯渇時間が最も小さくなる経路として、
v0 →v4 →v2 →v6
が得られる。この経路における最大枯渇時間は0以下となる。従って、この場合、トリアージの地点数の第二候補である4個とする場合については計算する必要がなく、最適経路の決定処理はここで終了する。図8に、決定された上記最適経路を2次元平面上に示した場合の一例を示す。
Next, the optimum route is determined by reflecting the number of triage points.
For example, if the number of triage points is set to three, which is the first candidate, then among all routes that supply supplies to the three target points, the route with the shortest maximum depletion time is:
v 0 → v 4 → v 2 → v 6
The maximum depletion time on this route is 0 or less. Therefore, in this case, there is no need to calculate the second candidate number of triage points, which is four, and the process of determining the optimal route ends here. FIG. 8 shows an example of the determined optimal route shown on a two-dimensional plane.
(作用・効果)
以上述べたように一実施形態では、物資の供給対象となる複数の地点について、事前に与えられた位置情報、各地点における滞在時間および地点間の移動時間を含むパラメータ情報に基づいて、先ず各地点に対し設定可能な複数の物資供給経路のうち物資の最大枯渇時間が最小となる経路を特定し、この経路において物資の供給を放棄する地点がある場合に、その地点数の最適範囲を求めてこの範囲の中で放棄対象の地点数の候補を決定する。次に、決定された上記放棄対象の地点数の候補の中で、どの地点を放棄対象とするかを決定し、放棄対象以外の供給対象の地点の集合に対して、物資の枯渇時間が最小となる最適な配送経路を決定し、決定された上記最適経路を出力するようにしている。
(Action and Effects)
As described above, in one embodiment, for multiple points to be supplied with materials, a route that minimizes the maximum depletion time of the materials is identified from multiple material supply routes that can be set for each point based on parameter information including previously given location information, stay time at each point, and travel time between points, and if there is a point on this route where the supply of materials is to be abandoned, an optimal range for the number of points is obtained and candidates for the number of points to be abandoned are determined within this range. Next, which points are to be abandoned among the determined candidates for the number of points to be abandoned, and an optimal delivery route that minimizes the depletion time of the materials is determined for the set of supply points other than those to be abandoned, and the determined optimal route is output.
従って、物資供給の最適経路を決定する際に、先ず放棄する地点数が最小となるように放棄対象の地点数が求められ、この地点数に相当する地点が放棄対象の地点として物資の最適な供給経路が決定される。このため、放棄対象の地点数を最少限に抑えた上で、物資の枯渇が発生しない最適な供給経路を決定することができる。 Therefore, when determining the optimal route for supplying materials, the number of points to be abandoned is first calculated so as to minimize the number of points to be abandoned, and the optimal supply route for materials is determined with points equivalent to this number as the points to be abandoned. This makes it possible to determine an optimal supply route that does not result in shortages of materials while minimizing the number of points to be abandoned.
また、放棄対象の地点数を決定する際に、放棄候補となる地点数ごとに枯渇時間の最大値が取る範囲を求め、この範囲に0が含まれる確率が高い順に放棄対象の地点数の候補を選択するようにしている。このため、放棄対象の地点数の複数の候補の中で、放棄対象地点数が最も少なくかつ最大枯渇時間が最小となる最適経路を決定することができる。 In addition, when determining the number of points to be abandoned, the range of maximum depletion time is calculated for each number of points that are candidates for abandonment, and candidates for the number of points to be abandoned are selected in order of the probability that this range contains 0. As a result, it is possible to determine the optimal route that has the fewest number of points to be abandoned and the shortest maximum depletion time from among multiple candidates for the number of points to be abandoned.
[その他の実施形態]
前記一実施形態では、パラメータ取得処理から支援情報出力処理までの一連の処理をすべて1つのサーバ装置上で実行する場合を例にとって説明した。しかし、上記パラメータ取得処理から支援情報出力処理までの一連の処理のうちのすべてまたは一部を、複数のサーバ装置またはパーソナルコンピュータ等の情報処理端末により分散して処理するようにしてもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, a case has been described in which the entire series of processes from the parameter acquisition process to the support information output process is executed on one server device, but all or part of the series of processes from the parameter acquisition process to the support information output process may be distributed and processed by a plurality of server devices or information processing terminals such as personal computers.
また、前記一実施形態では、災害発生時に複数の地点に物資を供給する場合を例にとって説明した。しかし、この発明はそれに限らず、平常時において例えば複数の店舗へ商品を配送するときの支援システムとしても適用可能である。In the above embodiment, the supply of goods to multiple locations when a disaster occurs has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied as a support system for delivering goods to multiple stores during normal times, for example.
また、輸送媒体としては、トラック等の道路を走行する車両以外に、鉄道や船舶、ドローン等の飛翔体を選択的に用いることが可能である。その他、物資供給支援装置の機能、処理手順と処理内容、物資の種類、支援情報の内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。 In addition, as a means of transport, in addition to road vehicles such as trucks, it is possible to selectively use trains, ships, and flying objects such as drones. In addition, the functions of the material supply support device, the processing procedures and processing contents, the types of materials, the contents of the support information, etc. can be modified in various ways without departing from the spirit of this invention.
以上、この発明の実施形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点においてこの発明の例示に過ぎない。この発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、この発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the above description is merely an example of the present invention in every respect. It goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. In other words, in implementing the present invention, specific configurations according to the embodiment may be appropriately adopted.
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。In short, this invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and in the implementation stage, the components can be modified and embodied without departing from the gist of the invention. Furthermore, various inventions can be formed by appropriate combinations of multiple components disclosed in the above-described embodiment. For example, some components may be deleted from all of the components shown in the embodiment. Furthermore, components from different embodiments may be appropriately combined.
SV…物資供給支援装置
1…制御部
2…プログラム記憶部
3…データ記憶部
4…通信I/F部
5…バス
11…パラメータ情報取得処理部
12…トリアージ地点数決定処理部
13…最適経路決定処理部
14…支援情報出力処理部
31…パラメータ情報記憶部
32…最適経路情報記憶部
SV...material supply support device 1...control
Claims (6)
前記第1の地点集合およびその各地点間おける前記物資の供給に関係するパラメータ情報を取得する第1の処理部と、
前記パラメータ情報に基づいて、前記第1の地点集合における前記物資の枯渇時間が最小となりかつ前記物資の供給対象となる地点数が最大となるように、前記物資の供給を放棄する放棄対象地点数を決定する第2の処理部と、
前記第1の地点集合のうち前記放棄対象地点数に相当する数の地点を除いた第2の地点集合に対し、前記物資の枯渇時間が最小となる物資供給経路を決定する第3の処理部と、
前記物資供給経路を表す情報を含む支援情報を生成し出力する第4の処理部と
を具備する物資供給支援装置。 A supplies supply support device that supports a task of supplying supplies to a first set of points using a transportation medium,
a first processing unit for acquiring parameter information related to the supply of the material between the first set of locations and each of the first set of locations;
a second processing unit that determines a number of points to be abandoned for the supply of the material based on the parameter information so that a depletion time of the material in the first set of points is minimized and a number of points to be supplied with the material is maximized;
a third processing unit that determines a material supply route that minimizes a depletion time of the material for a second set of points obtained by excluding a number of points corresponding to the number of points to be abandoned from the first set of points;
a fourth processing unit that generates and outputs support information including information representing the material supply route.
前記第1の地点集合に対し設定可能な複数の物資供給経路のうち、前記物資の最大枯渇時間が最小となる経路を特定する処理と、
特定された前記経路において前記物資の供給を放棄する必要がある地点がある場合に、前記第1の地点集合に対し前記放棄対象地点数の候補を複数設定し、前記複数の候補の各々について前記枯渇時間の範囲を算出する処理と、
前記複数の候補の中から、前記範囲内で前記枯渇時間が最小値をとる確率が所定の条件を満たす前記候補を選択し、選択された前記候補を前記放棄対象地点数として決定する処理と
を行う請求項1に記載の物資供給支援装置。 The second processing unit includes:
A process of identifying a route that minimizes a maximum depletion time of the material from among a plurality of material supply routes that can be set to the first set of points;
a process of setting a plurality of candidates for the number of points to be abandoned for the first set of points when there is a point on the identified route where the supply of the material needs to be abandoned, and calculating a range of the depletion time for each of the plurality of candidates;
The material supply support device of claim 1 performs a process of selecting from the plurality of candidates a candidate whose probability of the depletion time taking the minimum value within the range satisfies a predetermined condition, and determining the selected candidate as the number of points to be abandoned.
請求項2に記載の物資供給支援装置。 The material supply support device of claim 2, wherein the second processing unit determines, when the minimum value of the depletion time within the range is defined by a probability distribution function, the candidates whose minimum value of the depletion time is near 0 as the number of locations to be abandoned.
前記第1の地点集合の中で、前記放棄対象地点数に相当する数の地点を含みかつ前記物資の枯渇時間が最小となる地点集合を放棄対象地点集合として決定する処理と、
決定された前記放棄対象地点集合を除いた前記第2の地点集合に対し、前記物資の枯渇時間が最小となる経路を前記物資供給経路として決定する処理と
を行う請求項1に記載の物資供給支援装置。 The third processing unit includes:
a process of determining, from the first set of points, a set of points that includes a number of points equivalent to the number of the abandonment target points and that has a minimum depletion time of the material as a set of points to be abandoned;
2. The material supply support device according to claim 1, further comprising a process of determining, as the material supply route, a route that minimizes a time required for depleting the material for the second set of points excluding the determined set of points to be abandoned.
前記第1の地点集合およびその各地点間おける前記物資の供給に関係するパラメータ情報を取得する過程と、
前記パラメータ情報に基づいて、前記第1の地点集合における前記物資の枯渇時間が最小となりかつ前記物資の供給対象となる地点数が最大となるように、前記物資の供給を放棄する放棄対象地点数を決定する過程と、
前記第1の地点集合のうち前記放棄対象地点数に相当する数の地点を除いた第2の地点集合に対し、前記物資の枯渇時間が最小となる物資供給経路を決定する第3の処理部と、
前記物資供給経路を表す情報を含む支援情報を生成し出力する過程と
を具備する物資供給支援方法。 A materials supply support method, comprising: an information processing device executing a process for supporting a task of supplying materials to a first set of points using a transportation medium, the process comprising:
obtaining parameter information relating to the supply of said commodity at and between said first set of locations;
determining a number of points to be abandoned for the supply of the material based on the parameter information so that the depletion time of the material in the first set of points is minimized and the number of points to be supplied with the material is maximized;
a third processing unit that determines a material supply route that minimizes a depletion time of the material for a second set of points obtained by excluding a number of points corresponding to the number of points to be abandoned from the first set of points;
generating and outputting support information including information representing the material supply route.
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