JP7685980B2 - Route search support device, route search support method, and route search support system - Google Patents
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Description
本発明は、経路探索支援装置、経路探索支援方法、及び経路探索支援システムに関する。 The present invention relates to a route search support device, a route search support method, and a route search support system.
グラフ理論を用いた最短経路問題においては、しばしば複雑な制約条件が設定される場合がある。このようなケースでは、候補となる経路のパターンを作成しておき、作成したパターンに対して集合被覆問題又は集合問題の解法アルゴリズムを適用することで、各経路の採用又は不採用のパターンを決定して最適化問題を解くことがある。 When solving shortest path problems using graph theory, complex constraints are often set. In such cases, candidate path patterns are created, and a solution algorithm for the set covering problem or set problem is applied to the created patterns to determine whether each path should be adopted or not, thereby solving the optimization problem.
集合被覆問題を用いた経路計画作成の方法としては、例えば、特許文献1に、相乗りを含む運行計画の作成の対象となるユーザを要素とした集合に対して、劣加法性を満たす可能性の高さを示す指標を用いて上記集合の要素を順序付け、順位の高い順かつ所定数以内の要素の組み合わせが劣加法性を満たすか判定し、劣加法性を満たした要素の組み合わせを、相乗りの対象とする部分集合に追加することで、集合被覆問題として、要素の重複を許容して集合を部分集合に分割し、分割された部分集合を用いて運行計画を生成する運行計画プログラムが開示されている。
For example,
しかしながら、経路のパターンは経路における経由地の数と共に指数関数的に増大するため、経由地の数が多い場合は、最適化問題の処理工程が計算機の処理能力又はアルゴリズムの性能を超えてしまい、解が得られなく可能性が高まる。 However, because the number of route patterns increases exponentially with the number of stopovers on the route, when there are a large number of stopovers, the process of processing the optimization problem exceeds the processing power of the computer or the performance of the algorithm, increasing the possibility that a solution cannot be obtained.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、多数の経由地が存在する場合であっても経由すべき経由地を経由する適切な経路を効率良く探索することを支援することが可能な経路探索支援装置、経路探索支援方法、及び経路探索支援システムを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of such problems, and aims to provide a route search support device, a route search support method, and a route search support system that can efficiently support searching for an appropriate route that passes through intermediate points to be passed, even when there are multiple intermediate points.
上記課題を解決するための本発明の一つは、複数の移動体のそれぞれが1又は複数の経由地を経て移動する経路の作成を支援する装置であって、前記移動体が出発地から到着地まで移動する過程で経由可能な経由地を示す単位ノードを作成する単位ノード作成処理と、前記単位ノードのうち、第1の条件を満たす1つの単位ノード又は互いに隣接する2つ以上の単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定するリアルノード設定処理と、 前記リアルノードを構成する単位ノードのうち、第2の条件を満たす1つの単位ノード又は互いに隣接する2つ以上の単位ノードの組み合わせを検索し、検索した単位ノードをダミーノードに設定するダミーノード設定処理と、前記リアルノードを構成する単位ノードのうち前記ダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数を制約条件とし、移動体の移動経路に関する所定の評価関数を含む目的関数の値を最適化する場合の、前記単位ノードが示す経由地の利用有無を示す値を算出する最適経路作成処理と、前記算出した値に基づき、前記移動体の各経由地の経由有無を示す情報を出力する結果出力処理とを実行する処理装置を備える、経路探索支援装置である。 One of the present inventions for solving the above problem is an apparatus for supporting creation of a route for each of a plurality of moving bodies to travel via one or a plurality of via points, the route search support apparatus comprising: a processing device that executes a unit node creation process for creating unit nodes indicating via points that the moving body can pass through in the course of moving from a departure point to a destination; a real node setting process for setting, as a real node, one unit node or a combination of two or more adjacent unit nodes that satisfy a first condition among the unit nodes; a dummy node setting process for searching, among the unit nodes constituting the real node, one unit node or a combination of two or more adjacent unit nodes that satisfy a second condition, and setting the searched unit node as a dummy node; an optimal route creation process for calculating a value indicating whether or not to use a via point indicated by the unit node when optimizing a value of an objective function including a predetermined evaluation function related to a movement route of the moving body, with the number of times a via point indicated by a unit node other than the dummy node among the unit nodes constituting the real node as a constraint condition; and a result output process for outputting information indicating whether or not the moving body passed through each via point based on the calculated value.
上記課題を解決するための本発明の他の一つは、複数の移動体のそれぞれが1又は複数の経由地を経て移動する経路の作成を支援する経路探索支援システムであって、前記移動体が出発地から到着地まで移動する過程で経由可能な経由地を示す単位ノードを作成する単位ノード作成処理と、前記単位ノードのうち、第1の条件を満たす1つの単位ノード又は互いに隣接する2つ以上の単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定するリアルノード設定処理と、前記リアルノードを構成する単位ノードのうち、第2の条件を満たす1つの単位ノード又は互いに隣接する2つ以上の単位ノードの組み合わせを検索し、検索した単位ノードをダミーノードに設定するダミーノード設定処理と、前記リアルノードを構成する単位ノードのうち前記ダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数を制約条件とし、移動体の移動経路に関する所定の評価関数を含む目的関数の値を最適化する場合の、前記単位ノードが示す経由地の利用有無を示す値を算出する最適経路作成処理と、
前記算出した値に基づき、前記移動体の各経由地の経由有無を示す情報を出力する結果出力処理とを実行する処理装置を備える経路作成支援装置、及び、前記移動体が経由可能な経由地の入力をユーザから受け付ける入力処理と、前記結果出力処理で出力された情報を画面に表示する表示処理とを実行する処理装置を備える情報処理装置を含んで構成される経路探索支援システムである。
Another aspect of the present invention for solving the above problem is a route search support system that supports creation of a route for each of a plurality of moving bodies to travel via one or a plurality of via points, the system comprising: a unit node creation process that creates unit nodes indicating via points that the moving body can travel via in the course of traveling from a departure point to a destination; a real node setting process that sets, as a real node, one unit node or a combination of two or more unit nodes adjacent to each other that satisfies a first condition among the unit nodes; a dummy node setting process that searches, among the unit nodes constituting the real node, for one unit node or a combination of two or more unit nodes adjacent to each other that satisfies a second condition, and sets the searched unit node to a dummy node; and an optimal route creation process that calculates a value indicating whether or not to use a via point indicated by the unit node when optimizing a value of an objective function including a predetermined evaluation function related to a moving route of the moving body, using as a constraint the number of times a via point indicated by a unit node other than the dummy node among the unit nodes constituting the real node.
The route creation support system is configured to include a route creation support device having a processing device that executes a result output process that outputs information indicating whether or not the mobile body will pass through each intermediate destination based on the calculated value, and an information processing device having a processing device that executes an input process that accepts input of intermediate destinations that the mobile body can pass through from a user, and a display process that displays the information output by the result output process on a screen.
本発明によれば、多数の経由地が存在する場合であっても経由すべき経由地を経由する適切な経路を効率良く探索することを支援することができる。
上記した以外の構成及び効果等は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, it is possible to assist in efficiently searching for an appropriate route that passes through via-points to be passed through, even when there are a large number of via-points.
Configurations and effects other than those described above will become apparent from the following description of the embodiments.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
<経路探索支援システム>
図1は、本実施形態に係る経路探索支援システム1の構成の一例を示す図である。同図に示すように、経路探索支援システム1は、経路探索支援装置100、及び、1又は複数のユーザ端末200の各情報処理装置を含んで構成される。
<Route search support system>
1 is a diagram showing an example of the configuration of a route
経路探索支援装置100と各ユーザ端末200との間は、例えば、インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、又は専用線等の有線又は
無線の通信ネットワーク10により通信可能である。
Communication between the route
経路探索支援装置100は、複数の移動体のそれぞれが1又は複数の経由地を経て出発地から到着地まで移動する場合に、各移動体が採用すべき最適な経路(各移動体が経由す
べき経由地)を算出することを支援する。
The route
本実施形態では、経路探索支援装置100は、複数の都市にわたって広範囲に災害が発生した場合における救援物資の配送計画案を作成するものとする。すなわち、救援物資が集積されている拠点(物資集積拠点)が各都市の各地に存在し、それらの物資集積拠点に、救援物資を配送する各車両を配置する。そして、各車両は、物資集積拠点で救援物資を積んで当該物資集積拠点を出発地として出発し、各避難所に立ち寄りつつ救援物資を供給し、所定の到着地に到着するものとする。そして、経路探索支援装置100は、供給される救援物資の量が、各都市間でなるべく公平になるような車両の経路を決定するものとする。なお、各避難所には、1台の車両のみが訪問できるという制約条件があるものとする。
In this embodiment, the route
具体的には、まず、ユーザ端末200が、経路探索支援装置100に救援物資の配送計画の作成を依頼する。すると、経路探索支援装置100は、物資集積拠点、避難所、及び到着地をそれぞれノードとするグラフを作成してグラフ探索を行うことにより各車両の経路の候補を作成する。そして、経路探索支援装置100は、作成した経路の候補を、所定の目的関数を含む最適化モデルに組み込むことで救援物資の公平な分配を行うための最適化問題を解き、各車両の最適な経路を特定する。ユーザ端末200は、経路探索支援装置100により作成された経路の情報を表示する。なお、ユーザ端末200のユーザは、例えば、災害対応を管理する国、自治体、又は事業者である。
Specifically, first, the
本実施形態では、最適な経路を算出するための最適化モデルとして、例えば国際公開第2016/157333号に開示されているモデルを採用する。 In this embodiment, the optimization model for calculating the optimal route is, for example, the model disclosed in International Publication No. WO 2016/157333.
本出願人は量子コンピューティング技術を開発し、例えば、ビッグデータに基づく全数探索問題(組合せ最適化問題の概念含む)における諸問題の解決を図ってきた。このような全数探索問題に対して、一般的には量子コンピュータヘの期待が大きい。量子コンピュータは、量子ビットと呼ばれる基本素子からなり“0”と“1”を同時に実現する。そのためすべての解候補を初期値として同時に計算可能であり、全数探索を実現しうる可能性を持っている。しかし、量子コンピュータは全計算時間に亘って量子コヒーレンスを維持する必要がある。 The applicant has developed quantum computing technology and has attempted to solve various problems, for example, exhaustive search problems (including the concept of combinatorial optimization problems) based on big data. Expectations are generally high for quantum computers to solve such exhaustive search problems. Quantum computers consist of basic elements called quantum bits, which simultaneously realize "0" and "1". As a result, all solution candidates can be calculated simultaneously using the initial value, and there is the potential to realize an exhaustive search. However, quantum computers must maintain quantum coherence throughout the entire calculation time.
こういった中で注目されるようになってきたのが断熱量子計算と呼ばれる手法である(参考文献:E. Farhi, et al., ”A quantum adiabatic evolution al gor ithm applied to random instances of an NP-complete problem,” Science292, 472 (2001).)。この方法は、ある物理系の基底状態が解になるように問題を変換し、基底状態を見つけることを通して解を得ようとするものである。 One method that has been gaining attention is adiabatic quantum computing (Reference: E. Farhi, et al., "A quantum adiabatic evolution al gorithm applied to random instances of an NP-complete problem," Science 292, 472 (2001).). This method transforms the problem so that the ground state of a certain physical system is the solution, and attempts to obtain a solution by finding the ground state.
問題を設定した物理系のハミルトニアンをH^pとする。但し、演算開始時点ではハミルトニアンをH^pとするのではなく、それとは別に基底状態が明確で準備しやすい別のハミルトニアンH^0とする。次に十分に時間を掛けてハミルトニアンをH^0からH^pに移行させる。十分に時間を掛ければ系は基底状態に居続け、ハミルトニアンH^pの基底状態が得られる。これが断熱量子計算の原理である。計算時間をτとすればハミルトニアンは式(1)となり、
[式1]
式(2)のシュレディンガー方程式に基づいて時間発展させて解を得る。
Let H^p be the Hamiltonian of the physical system for which the problem is set. However, at the start of the calculation, the Hamiltonian is not H^p, but a different Hamiltonian H^0, whose ground state is clear and easy to prepare, is used. Next, a sufficient amount of time is taken to transition the Hamiltonian from H^0 to H^p. If a sufficient amount of time is taken, the system will remain in the ground state, and the ground state of Hamiltonian H^p will be obtained. This is the principle of adiabatic quantum computing. If the calculation time is τ, the Hamiltonian becomes equation (1),
[Formula 1]
A solution is obtained by time evolution based on the Schrödinger equation of equation (2).
[式2]
断熱量子計算は全数探索を必要とする問題に対しても適用可能で、一方向性の過程で解に到達する。しかし、計算過程が式(2)のシュレディンガー方程式に従う必要があるならば、量子コンピュータと同様に量子コヒーレンスの維持が必要になる。
[Formula 2]
Adiabatic quantum computing can be applied to problems that require exhaustive search, and a solution is reached in a one-way process. However, if the computation process needs to follow the Schrödinger equation in equation (2), quantum coherence must be maintained, just like in a quantum computer.
但し、量子コンピュータが1量子ビットあるいは2量子ビット間に対するゲート操作を繰り返すものであるのに対して、断熱量子計算は量子ビット系全体に亘って一斉に相互作用させるものであり、コヒーレンスの考え方が異なる。 However, while a quantum computer repeats gate operations between one or two quantum bits, adiabatic quantum computing involves simultaneous interactions across the entire quantum bit system, and the concept of coherence is different.
例えば、ある量子ビットヘのゲート動作を考えてみる。この時、もしその量子ビットと他の量子ビットとで相互作用があれば、それはディコヒーレンスの原因になるが、断熱量子計算ではすべての量子ビットを同時に相互作用させるので、この例のような場合にはディコヒーレンスにならない。この違いを反映して断熱量子計算は量子コンピュータに比べてディコヒーレンスに対して頑強であると考えられている。 For example, consider a gate operation on a certain quantum bit. At this time, if there is an interaction between that quantum bit and other quantum bits, it will cause decoherence, but in adiabatic quantum computing, all quantum bits interact simultaneously, so decoherence does not occur in this example. Reflecting this difference, adiabatic quantum computing is thought to be more robust against decoherence than quantum computers.
以上述べたように、断熱量子計算は全数探索を必要とするような難問に対して有効である。そして、スピンを演算における変数とし、解こうとする問題をスピン間相互作用とスピンごとに作用する局所場で設定する。 As described above, adiabatic quantum computing is effective for difficult problems that require an exhaustive search. Spin is treated as a variable in the calculation, and the problem to be solved is set in terms of spin-spin interactions and local fields acting on each spin.
時刻t=0において外部磁場により全スピンを一方向に向かせ、時刻t=τで外部磁場がゼロになるように外部磁場を徐々に小さくする。 At time t = 0, an external magnetic field is applied to orient all spins in one direction, and the external magnetic field is gradually reduced so that it becomes zero at time t = τ.
各スピンは、時刻tにおける各サイトの外部磁場及びスピン間相互作用のすべての作用で決まる有効磁場に従い、向きが定まるとして時間発展させる。 The orientation of each spin evolves over time according to the effective magnetic field determined by the combined effect of the external magnetic field at each site and the spin-spin interactions at time t.
その際、スピンの向きが有効磁場に完全に揃うのではなく、量子力学的に補正された向きとすることにより、系が基底状態をほぼ維持するようにする。 In this case, the spin direction is not perfectly aligned with the effective magnetic field, but is quantum mechanically corrected so that the system remains nearly in the ground state.
また、時間発展の際に各スピンを元の向きに維持する項(緩和項)を有効磁場に加え、解の収束性を向上させる。
以上を前提に、次に、経路探索支援装置100の機能について説明する。
In addition, a term that maintains each spin in its original orientation during time evolution (relaxation term) is added to the effective magnetic field, improving the convergence of the solution.
Based on the above, the functions of the route
<経路探索支援装置>
図2は、経路探索支援装置100が備える機能の一例を示す図である。経路探索支援装置100は、入力データ記憶部110、グラフ解析部120、最適経路作成処理部130、結果出力処理部140、及び出力データ記憶部150を備える。
<Route search support device>
2 is a diagram showing an example of functions of the route
入力データ記憶部110は、ユーザ端末200を介して入力されたデータを記憶する。
The input
グラフ解析部120は、各車両の経路の候補を示すグラフを作成する。このグラフは、出発地、到着地、及び経由地をそれぞれノードとし、これらの地点の間を結ぶ経路をリンクとする有向グラフである。
The
グラフ解析部120は、具体的には、単位ノード作成部121、リアルノード設定部122、ダミーノード設定部123、リンク接続部124、グラフ探索部125、及び係数記憶部126を有する。
The
単位ノード作成部121は、車両が出発地から到着地まで移動する過程で経由可能な経由地を示すノードである単位ノードを作成する。
The unit
リアルノード設定部122は、単位ノードの一部を縮約する。すなわち、リアルノード設定部122は、単位ノードのうち、第1の条件を満たす、1又は互いに隣接する2以上の単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定する。
The real
第1の条件を満たす単位ノードとは、例えば、車両が経由する必要が高い避難所に係る単位ノードである。 A unit node that satisfies the first condition is, for example, a unit node related to an evacuation shelter through which vehicles are likely to need to pass.
また、第1の条件を満たす、互いに隣接する2以上の単位ノードの組み合わせとは、単位ノード間の結合の強さを示す評価値が所定値以上であることである。本実施形態では、単位ノード間での車両の移動時間の短さ又は距離の短さが所定値以上であることとするが、他の観点による評価値(例えば、経路の混雑度の低さを示す評価値)に基づくものであってもよい。 Furthermore, a combination of two or more adjacent unit nodes that satisfies the first condition is one in which an evaluation value indicating the strength of the bond between the unit nodes is equal to or greater than a predetermined value. In this embodiment, this is defined as a short vehicle travel time or short distance between the unit nodes being equal to or greater than a predetermined value, but it may also be based on an evaluation value from another perspective (for example, an evaluation value indicating low congestion of the route).
また、リアルノード設定部122は、各車両に共通に適用される所定の制約条件(例えば、車両が通行不能な一部経路の指定)を満たすリアルノードを作成する。
The real
次に、ダミーノード設定部123は、リアルノード内の単位ノードを縮約する。すなわち、ダミーノード設定部123は、リアルノードを構成する単位ノードのうち、第2の条件を満たす1又は互いに隣接する2以上の単位ノードを検索し、検索した単位ノードをダミーノードに設定する。
Next, the dummy
本実施形態では、第2の条件は、設定したリアルノード以外の単位ノードを経由して車両が出発地から到着地まで移動する場合(すなわち、異なる移動経路を採用した場合)に経由が必要な、1又は互いに隣接する2以上の単位ノードが上記設定したリアルノード内の単位ノードにある場合に、その単位ノードをダミーノードとするものである。 In this embodiment, the second condition is that if a unit node in the set real node contains one or two or more adjacent unit nodes that need to be passed through when a vehicle travels from a departure point to a destination point via a unit node other than the set real node (i.e., when a different travel route is adopted), the unit node is designated as a dummy node.
また、第2の条件は、上記設定したリアルノードを構成する単位ノードのうち、他の単位ノードとの結合の強さを示す評価値が所定値以下である単位ノード(例えば、他の単位ノードからの移動時間が所定時間以上又は距離が所定距離以上)をダミーノードとするものとしてもよい。ここで説明した第2の条件は一例であり、第2の条件は、リアルノードを構成する単位ノードのうち、各移動経路において車両の経由が特に必要な単位ノードを指定するための条件であればよい。なお、これらの第2の条件は組み合わせて適用可能である。 The second condition may be such that, among the unit nodes constituting the real node set above, a unit node whose evaluation value indicating the strength of the bond with other unit nodes is equal to or less than a predetermined value (for example, the travel time from another unit node is equal to or more than a predetermined time or the distance is equal to or more than a predetermined distance) is set as a dummy node. The second condition described here is an example, and the second condition may be a condition for specifying, among the unit nodes constituting the real node, a unit node that particularly requires a vehicle to pass through on each travel route. Note that these second conditions may be applied in combination.
リンク接続部124は、リアルノード設定部122及びダミーノード設定部123で設定した各ノードに基づき、車両が移動可能な経路を示す有向グラフを作成する。
The
グラフ探索部125は、リンク接続部124で作成した有向グラフに基づき、車両が出発地から経由地を経て到着地に至る経路(経路候補)を探索する。
The
係数記憶部126は、グラフ探索部125での処理の過程で算出した各経路候補のルート(供給地点、経由する避難所、及び到着地のリスト)、各経路候補の距離、及び、各経路候補により移動する車両による救援物資の都市ごとの供給量、等の各種のデータを記憶する。これらのデータは、最適経路作成処理部130で作成する最適化モデルの係数等の情報を含む。
The
次に、最適経路作成処理部130は、係数記憶部126で記憶したデータに基づき最適化モデルを作成し、各都市での救援物資の供給量が公平となるべき各車両の移動経路の最適解を求める。
Next, the optimal route
最適化モデルは、リアルノードを構成する単位ノードのうちダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数を制約条件とし、車両の移動経路に関する評価関数を含む目的関数を含む。また、最適化モデルは、車両に応じて異なる制約条件を目的関数に含んでもよい。 The optimization model includes an objective function including an evaluation function related to the vehicle's travel route, with the constraint being the number of times the route is visited at a route indicated by a unit node other than a dummy node among the unit nodes that make up the real node. The optimization model may also include different constraints in the objective function depending on the vehicle.
また、本実施形態では、評価関数は、都市間での救援物資の充足率(救援物資の需要量に対する実際の供給量の割合)を示す平準化関数であるとするが、他の評価関数、例えば移動距離を少なくする関数を採用することも可能である。 In addition, in this embodiment, the evaluation function is a leveling function that indicates the sufficiency rate of relief supplies between cities (the ratio of the actual supply of relief supplies to the demand for them), but it is also possible to adopt other evaluation functions, such as a function that reduces travel distances.
また、本実施形態では、目的関数は、各出発地に配置する車両の台数の制約条件を含むものとするが、これに限る趣旨ではない。 In addition, in this embodiment, the objective function includes a constraint on the number of vehicles to be deployed at each departure point, but is not limited to this.
ここで、本実施形態では、最適化モデルとしてイジングモデルを採用する。具体的には、イジングモデルは、リアルノードを構成する単位ノードのうちダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数に関する制約条件が満たされる際に最小となる制約条件用関数、及び、車両の移動経路に関する評価関数を項として含む目的関数に関して、単位ノードが示す経由地の利用有無をスピンとし、制約条件用関数における変数間の感応度をスピンの間の相互作用の強度として設定したイジングモデルである。イジングモデルの詳細は後述する。 In this embodiment, an Ising model is adopted as the optimization model. Specifically, the Ising model is an Ising model in which the spin is the use or non-use of the route indicated by the unit node, and the sensitivity between variables in the constraint function is set as the strength of interaction between the spins, for an objective function including a constraint function that is minimized when a constraint condition related to the number of times the route is passed through the route indicated by the unit nodes other than the dummy node among the unit nodes constituting the real node is satisfied, and an evaluation function related to the vehicle's travel route as a term. The Ising model will be described in detail later.
なお、最適化モデルはイジングモデルに限定されるものではなく、組合せ最適化問題を本発明の経路探索支援方法に沿って適宜に解くことが可能なものであればいずれも適用可能である。なお、イジングモデルの概要は上記国際公報に開示されており、その具体的な構成や動作等の詳細については適宜省略する(以下同様)。 The optimization model is not limited to the Ising model, and any model that can appropriately solve the combinatorial optimization problem in accordance with the pathfinding support method of the present invention can be applied. An overview of the Ising model is disclosed in the above-mentioned international publication, and details of its specific configuration, operation, etc. will be omitted as appropriate (the same applies below).
次に、結果出力処理部140は、最適経路作成処理部130による算出結果を、ユーザ端末200の画面に表示する。出力データ記憶部150は、最適経路作成処理部130による算出結果を記憶する。
Next, the result output processing unit 140 displays the calculation results by the optimal route
ここで、図3は、経路探索支援装置100が備えるハードウェアの一例を示す図である。経路探索支援装置100は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などの処理装置101と、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等のメモリ102と、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置103と、NIC(Network Interface Card)、無線通信モジュール、USB (Universal Serial Interface)モジュール、又はシリアル通信モジュール等で構成され
る通珎装置104と、キーボード、マウス、又はタッチパネル等の入力装置105と、液晶モニタ又はLCD(Liquid Crystal Display)等の出力装置106とを備える。なお、ユーザ端末200も、同様のハードウェアを備える。
Here, Fig. 3 is a diagram showing an example of hardware included in the route
なお、経路探索支援装置100は、アニーリング方式において電子回路(デジタル回路など)で実装するハードウェアだけでなく、超伝導回路などで実装されてもよい。また、経路探索支援装置100は、アニーリング方式以外の方式にてイジングモデルを実現するハードウェアを備えていてもよい。この方式は、例えばレーザーネットワーク方式(光パラメトリック発振)・量子ニューラルネットワークなどである。また、前述した通り一部の考え方が異なるものの、イジングモデルで行う計算をアダマールゲート、回転ゲート、制御NOTゲートといったゲートで置き換えた量子ゲート方式においても、本発明を実現す
ることができる。
The route
以上に説明した、経路探索支援装置100が実現する各機能は、処理装置101が、メモリ102又は記憶装置103に格納されている各プログラムを読み出して実行することにより実現される。また各プログラムは、例えば、記録媒体に記録して配布することができる。なお、経路探索支援装置100は、その全部または一部が、例えば、クラウドシステムによって提供される仮想サーバのように、仮想化技術やプロセス空間分離技術等を用いて提供される仮想的な情報処理資源を用いて実現されるものであってもよい。また、経路探索支援装置100によって提供される機能の全部または一部は、例えば、クラウドシステムがAPI (Application Programming Interface)等を介して提供するサービスによって実現してもよい。
Each of the functions realized by the route
なお、イジングモデルにおける断熱量子計算は、別名で量子アニールとも呼ばれ、古典的な焼きなましの概念を量子力学に発展させたものである。即ち、断熱量子計算は本来古典的動作が可能で、高速性や解の正解率に関しで性能を向上させるために量子力学的効果が付加されたものとも解釈できる。そこで、本実施形態では、経路探索支援装置100の処理装置101そのものは古典的とし、演算過程に量子力学的に定まるパラメータを導入することにより、古典的であるが量子力学的な効果を含んだ演算方法及び装置を実現し、イジングモデルによる演算を行うものとする。ただし、処理装置101を量子コンピュータで構成する形態についても勿論採用しうる。
次に、経路探索支援システム1で行われる処理について説明する。
In addition, the adiabatic quantum computing in the Ising model is also called quantum annealing, and is an extension of the concept of classical annealing to quantum mechanics. In other words, adiabatic quantum computing can be interpreted as being capable of classical operation, with quantum mechanical effects added to improve performance in terms of speed and accuracy rate of solutions. Therefore, in this embodiment, the processing device 101 of the route
Next, the processes performed by the route
<経路探索支援処理>
図4は、各車両による最適な救援物資の輸送経路を探索するための処理である経路探索支援処理の概要を説明するフロー図である。経路探索支援処理は、例えば、ユーザ端末200から、経路探索の指示が経路探索支援装置100に入力された場合に開始される。
<Route search support processing>
4 is a flow diagram for explaining an outline of a route search support process for searching an optimal route for transporting relief supplies by each vehicle. The route search support process is started, for example, when a route search instruction is input to the route
まず、経路探索支援装置100は、救援物資の輸送経路の候補(経路候補)を作成する経路候補作成処理s10を実行する。そして、経路探索支援装置100は、経路候補作成処理s10で作成した経路候補に基づきイジングモデルを作成して最適な救援物資の輸送経路を算出する最適経路作成処理s20を実行する。その後、経路探索支援装置100は、最適経路作成処理s20で作成した最適な移動経路に関する情報を出力してユーザ端末200の画面に表示させる(s30)。
First, the route
例えば、経路探索支援装置100は、地図上に各移動経路を表示する(リアルノード及びダミーノードについては、それらを構成する単位ノードごとに経由地を表示する)とともに、各移動経路により輸送される救援物資の量、及び各都市に供給される救援物資の合計量等を表示する。
以下、経路候補作成処理s10及び最適経路作成処理s20の詳細を説明する。
For example, the route
The route candidate generation process s10 and the optimum route generation process s20 will be described in detail below.
<経路候補作成処理>
図5は、経路候補作成処理s10の詳細を説明するフロー図である。
まず、グラフ解析部120は、考えられる集積拠点、到着地、及び避難所のうち単位ノードに設定する拠点を記憶する(s101)。
<Route candidate creation process>
FIG. 5 is a flow diagram illustrating the details of the route candidate generation process s10.
First, the
図6は、s101の処理の際にユーザ端末200に表示される設定画面の一例を示す図である。この設定画面500は、地点操作画面510、地点間操作画面520、輸送機材操作画面530、及びアドバンスト画面540を備える。
Figure 6 is a diagram showing an example of a setting screen displayed on the
地点操作画面510は、各都市の救援物質の集積拠点及び公共施設等の各地点(出発地、避難所、及び到着地の候補)の一覧を表示し、ユーザから、単位ノードとして採用する地点の選択を受け付ける。
The
地点間操作画面520は、地点間を結ぶ経路及びその経路の距離の一覧を表示し、ユーザから、利用可能な経路(単位ノード間を連結することが可能なリンク)の選択を受け付ける。
The point-to-
なお、設定画面500は所定の地図画面を表示し、表示した地図画面から、地点操作画面510に対応する地点の選択、及び、地点間操作画面520に対応する経路の選択を受け付けてもよい。
The
輸送機材操作画面530は、車両及びその車両が輸送する救援物資の量の一覧を表示し、ユーザから、利用可能な車両の選択を受け付ける。
The transport
アドバンスト画面540は、ユーザから、最適化モデル、リアルノード、及びダミーノードに関する設定を受け付ける。具体的には、アドバンスト画面540は、最適経路作成処理s20で作成する最適化モデルに使用可能な変数の数の上限又はデフォルト値に対する比率の上限(変数規模倍率)の設定を受け付けて最適化問題の複雑さを調節する変数規模倍率設定部541と、設定可能なダミーノードの上限数であるダミーノード上限数の設定を受け付けるダミーノード数設定部542と、縮約可能なリアルノードの長さの上限であるリアルノード最長の設定を受け付ける最長リアルノード設定部543とを備える。
The
ダミーノード上限数を調節することで、経路探索においてダミーノードに係る避難所の経由しやすさを調節することができるので、例えばダミーノード上限数を小さくすることで経路の探索速度を向上させることができる。また、リアルノード最長を調節することで、経路の探索速度を調節することができる。また、変数規模倍率を調節することで、最適経路作成処理s20における処理で目的関数の変数の数が変数規模倍率が示す変数の数を超えないようにすることができる。 By adjusting the upper limit number of dummy nodes, it is possible to adjust the ease of passing through shelters related to the dummy nodes in route search, so for example, by reducing the upper limit number of dummy nodes, it is possible to improve the route search speed. Also, by adjusting the maximum length of real nodes, it is possible to adjust the route search speed. Also, by adjusting the variable scale factor, it is possible to prevent the number of variables of the objective function in the optimal route creation process s20 from exceeding the number of variables indicated by the variable scale factor.
次に、図5に示すように、グラフ解析部120は、s101で設定した各単位ノードが示す地点に関して、各車両に共通に適用される強制的な制約条件を取得する(s102)。例えば、グラフ解析部120は、救援物資の供給が不可能な各避難所の時間帯、又は、物資集積拠点と避難所の間の経路、避難所間の経路、若しくは避難所と到着地の間の経路のうち車両が通行不可能な経路(例えば、災害により車両が通行不可能な経路)に関する情報を所定のデータベースから取得する。
Next, as shown in FIG. 5, the
そして、グラフ解析部120は、上記の制約条件を満たしつつ所定の評価基準を満たすような移動経路を示す仮の有向グラフを作成する(s103)。グラフ解析部120は、この有向グラフ上の各単位ノードをリアルノードに設定する。
Then, the
具体的には、グラフ解析部120は、地点間の経路の距離の短さに関する評価基準(距離が短いほど評価値が高くなるような評価基準の式)を設定する。そして、グラフ解析部120は、目的地及び到着地を設定した上で、ダイクストラ法等のアルゴリズムを用いて、s102で設定した制約条件を遵守しつつ上記評価基準に係る評価値が最良となるような車両の経路を、出発地から目的地へと探索する。なお、グラフ解析部120は、評価基準を作成するために必要な情報(例えば、拠点間の情報)を予め記憶している。
Specifically, the
そして、グラフ解析部120は、上記設定したリアルノードのうち、互いに隣接し、かつ相互の結合が強いリアルノード(第1の条件を満たすリアルノード)同士を縮約して一つのリアルノードとする(s104)。
Then, the
具体的には、グラフ解析部120は、互いに隣り合うリアルノードの間の結合の強さを示す評価値が所定値以上の場合に、それらのリアルノードを縮約する。例えば、グラフ解析部120は、互いに隣り合うリアルノードの間の距離が所定距離よりも短い場合に、それらのリアルノードを縮約して記憶する。なお、この所定距離は、予め、経路探索支援装置100に記憶されていてもよいし、これまでに使用された距離の統計値(例えば、平均値)であってもよい。
Specifically, when an evaluation value indicating the strength of the connection between adjacent real nodes is equal to or greater than a predetermined value, the
図7は、リアルノードの探索の一例を説明する図である。同図に示すように、車両が出発地たるノード700から到着地のノード(不図示)への移動経路を探索する場合において、リアルノードである第1の単位ノード701の次に採用可能な移動経路として、第2の単位ノード702への経路及び第4の単位ノード704への経路があるが、第1の単位ノード701から第4の単位ノード704までの距離よりも第1の単位ノード701から第2の単位ノード702までの距離の方が短いので、グラフ解析部120は、第1の単位ノード701から第2の単位ノード702までの経路を最短経路とし、その第2の単位ノード702をリアルノードとする。また、グラフ解析部120は、第2の単位ノード702の次の隣接ノードである第3の単位ノード703をリアルノードとする。そして、グラフ解析部120は、第1の単位ノード701と第2の単位ノード702の間の距離、及び、第2の単位ノード702と第3の単位ノード703の間の距離がそれぞれ所定距離以下である場合、第1の単位ノード701、第2の単位ノード702、及び第3の単位ノード703を縮約して一つのリアルノード705とする。
Figure 7 is a diagram for explaining an example of searching for a real node. As shown in the figure, when a vehicle searches for a movement route from a
また、図8は、作成される有向グラフの構成の一例を示す図である。同図に示す有向グラフにおいては、第1の出発地に係る単位ノード811から第1の到着地に係る単位ノード821までの移動経路については、第1の避難所に係る第1の単位ノード801(リアルノード)及び第4の避難所に係る第4の単位ノード804(リアルノード)をこの順で経由する第1の移動経路831が算出される。また、第1の出発地に係る単位ノード811から第1の到着地に係る単位ノード821までの他の移動経路について、第4の避難所に係る第4の単位ノード804(リアルノード)、第2の避難所に係る第2の単位ノード802(リアルノード)、第3の避難所に係る第3の単位ノード803(リアルノード)、第6の避難所に係る第6の単位ノード(リアルノード)、及び第5の避難所に係る第5の単位ノード(リアルノード)をこの順で経由する第2の移動経路832が算出される。一方、第2の出発地に係る単位ノード812から第2の到着地に係る単位ノード822までの移動経路については、第3の避難所に係る第3の単位ノード803(リアルノード)、第6の避難所に係る第6の単位ノード806(リアルノード)、及び第7の避難所に係る第7の単位ノード807(リアルノード)をこの順で経由する第3の移動経路833が算出される。さらに、第2の出発地に係る単位ノード812から第1の到着地に係る単位ノード821までの移動経路については、第3の避難所に係る第3の単位ノード803(リアルノード)、第6の避難所に係る第6の単位ノード806(リアルノード)、及び第
5の避難所に係る第5の単位ノード805(リアルノード)をこの順で経由する第4の移動経路834が算出される。
8 is a diagram showing an example of the configuration of a directed graph to be created. In the directed graph shown in the figure, a first moving
そして、第1の避難所に係る第1の単位ノード801(リアルノード)及び第4の避難所に係る第4の単位ノード804(リアルノード)の間の距離が所定距離以下の場合、グラフ解析部120は、それらのリアルノードを縮約して第1の縮約リアルノード841に設定する。また、第3の避難所に係る第3の単位ノード803(リアルノード)及び第6の避難所に係る第6の単位ノード806(リアルノード)の間の距離が所定距離以下であり、かつ第6の避難所に係る第6の単位ノード806(リアルノード)及び第7の避難所に係る第7の単位ノード807(リアルノード)の間の距離が所定距離以下である場合は、グラフ解析部120は、それら3つのリアルノードを縮約して第2の縮約リアルノード842に設定する。
If the distance between the first unit node 801 (real node) related to the first shelter and the fourth unit node 804 (real node) related to the fourth shelter is equal to or less than a predetermined distance, the
なお、グラフ解析部120は、縮約リアルノードを構成する単位ノードの全体の長さがs101で設定したリアルノード最長を超えた場合には、その縮約リアルノードを2以上の縮約リアルノードに分割することで、各縮約リアルノードを構成する単位ノードの長さがリアルノード最長を超えないようにする。
If the total length of the unit nodes that make up the contracted real node exceeds the maximum real node length set in s101, the
次に、図5に示すように、グラフ解析部120は、各移動経路における各リアルノードを構成する単位ノードのうち、第2の条件を満たす単位ノードをダミーノードに設定する(s105、s106)。具体的には、グラフ解析部120は、各移動経路における各リアルノード内の単位ノードのうち、他の移動経路における経由地として重要な単位ノードを特定し、特定した単位ノードをダミーノードに設定する(s105)。そして、グラフ解析部120は、設定したダミーノードのうち、互いに隣接する複数のダミーノードを縮約して一つのダミーノードに設定する(s106)。
Next, as shown in FIG. 5, the
例えば、グラフ解析部120は、ある移動経路のリアルノードを選択し、選択したリアルノードの各単位ノードのうち、他の移動経路(当該リアルノード内の単位ノード以外の単位ノードが示す避難所を経由する移動経路)において経由する必要がある避難所に係る単位ノードを検索してダミーノードに設定する。また、例えば、グラフ解析部120は、予め設定された重要度が所定値より高い、リアルノード内の単位ノードをダミーノードとしてもよい。
For example, the
また、例えば、グラフ解析部120は、リアルノード内の各単位ノードのうち、他の単位ノードとの結合の強さを示す評価値が所定値以下(例えば、他の単位ノードとの距離が所定距離以上)である単位ノードをダミーノードに設定する。
Also, for example, the
次に、グラフ解析部120は、上記のように設定したダミーノードのうち、互いに隣接する複数のダミーノードを一つのダミーノードに縮約する。この際、グラフ解析部120は、互いの結合の強さを示す評価値が所定値以上であるダミーノードの組み合わせ(例えば、隣接するリアルノード同士の距離が所定距離以下であるリアルノードの組み合わせ)を一つのダミーノードに縮約してもよい。
Next, the
なお、グラフ解析部120は、ダミーノードの数がs101で設定したダミーノード上限数以上となっている場合には、それ以上ダミーノードを設定しないようにする。
If the number of dummy nodes is equal to or greater than the upper limit of dummy nodes set in step s101, the
ここで、図9は、グラフ解析部120によるダミーノードの設定方法の一例を説明する図である(図8に引き続く状況を示している)。例えば、第1の移動経路831において設定された第1の縮約リアルノード841には第1の単位ノード801及び第4の単位ノード804が存在する。ここで、他の移動経路である第2の移動経路832においては、
第4の単位ノード804を経由する必要がある。そこで、グラフ解析部120は、第1の縮約リアルノード841における第4の単位ノード804をダミーノードに設定する。
9 is a diagram for explaining an example of a method for setting dummy nodes by the graph analysis unit 120 (showing a situation following FIG. 8). For example, a first contracted
It is necessary to go through the
また、第3の移動経路833において設定された第2の縮約リアルノード842には第3の単位ノード803、第6の単位ノード806、及び第7の単位ノード807が存在する。ここで、他の移動経路である第2の移動経路832においては、第3の単位ノード803及び第6の単位ノード806を経由する必要がある。そこで、グラフ解析部120は、第2の縮約リアルノード842における第3の単位ノード803及び第6の単位ノード806をダミーノードに設定する。さらに、グラフ解析部120は、これらの互いに隣接する第3の単位ノード803及び第6の単位ノード806を一つのダミーノードに縮約する。
In addition, the second contracted
さらに、第3の移動経路833について、他の移動経路である第4の移動経路834においては、第6の単位ノード806を経由する必要がある。そこで、グラフ解析部120は、第2の縮約リアルノード842における第6の単位ノード806をダミーノードに設定する。このように、ダミーノードは、複数の移動経路に対する関係(ここでは、第2の移動経路832及び第4の移動経路834)で同時に(重複して)設定されてもよい。
Furthermore, for the
以上のように、グラフ解析部120は、互いに縮約の観点が異なるリアルノード及びダミーノードをそれぞれ作成する(s104-s106)。
As described above, the
次に、図5に示すように、グラフ解析部120は、以上により特定したリアルノード及びダミーノードに基づき、ノード間を連結するリンクを作成することで、ノード及びリンクからなるグラフを作成する(s107)。
Next, as shown in FIG. 5, the
例えば、グラフ解析部120は、縮約リアルノードにおいて出発地に最も近い単位ノード(ただし、ダミーノードに設定されていないリアルノード)に代表させることで、一つのリアルノードに設定する。また、グラフ解析部120は、ダミーノードにおいて出発地に最も近い単位ノードに代表させることで、一つのダミーノードに設定する。グラフ解析部120は、出発地に係るノードと、到着地に係るノードと、上記設定したノードと、上記設定したノード以外の(縮約されなかった)リアルノード及びダミーノードとに基づき、ノード及びリンクからなるグラフを作成する。
For example, the
この際、グラフ解析部120は、所定のデータベースから、s101で設定した単位ノード(出発地、各避難所、及び到着地)の間のそれぞれの距離を取得することで、作成したリンク間の距離をそれぞれ算出する。
At this time, the
そして、グラフ解析部120は、s107で作成した有向グラフに基づき、各出発地から避難所を経由して各到着地に至るまでの全移動経路(経路候補)を探索し特定する(s108)。そして、グラフ解析部120は、全移動経路を探索し特定に算出した各種のデータをデータベースに記憶する。以上で経路候補作成処理s10は終了する。
Then, based on the directed graph created in s107, the
図10は、グラフ解析部120が記憶するデータベースの一例を示す図である。このデータベースは、複数の移動経路1001(経路候補)のデータ項目を有するデータベースである。
Figure 10 is a diagram showing an example of a database stored in the
移動経路1001のデータ項目は、出発地たる供給地点1002、救援物資を供給するために経由する1又は複数の避難所1003、移動距離1004、都市ごとの救援物資の供給量1005の各データ小項目を有している(なお、各避難所が属する都市の情報は、所定のデータベースより取得可能である)。なお、各データ小項目においては、供給地点
又は避難所を利用又は経由する場合には1、利用又は経由しない場合には0が設定される。
The data item of the
<最適経路作成処理>
次に、最適経路作成処理s20について説明する。
まず、最適経路作成処理部130は、経路候補作成処理s10で作成したデータベースに基づき、イジングモデルとして、各都市における救援物質の供給を平準化する場合の各車両の最適な移動経路(経由地)を求めるための、イジングモデルを作成する。
<Optimal Route Creation Process>
Next, the optimum route creation process s20 will be described.
First, the optimal route
(イジングモデルについて)
ここで、経路探索支援装置100がイジングモデルの解としての基底状態を得る古典的アルゴリズムと、それを実現するためのイジングモデルの構成に関して述べる。
(About the Ising model)
Here, a classical algorithm by which the route
経路探索支援装置100は、N個の変数sj z(j=1,2,…,N)が-1≦sj
z≦1の値域を取り、局所場gjと変数間相互作用Jij(i,j=1,2,…,N)を有するイジングモデルを設定する。
The route
An Ising model having a range of z ≦1 and a local field gj and an interaction between variables Jij (i, j=1, 2, . . . , N) is set.
具体的には、経路探索支援装置100は、時刻をm分割して離散的にt=t。(t。=0)からtm(tm =τ)まで演算するものとし、各時刻tkにおける変数SjZ(tk)を求めるに当たり、前時刻tk-1の変数Sjz(tk-1)(i=1,2,..,N)の値と緩和項の係数9pinaあるいは9pinbを用いてBjz(tk)={ΣiJijSiz(tk-1)+gj+sgn(sjz(tk-1))・9pina}・tk/τあるいはBjz(tk)={ΣiJiJSjz(tk-1)+gj+9pinb .SjZ(tk-1)}・tk/τを求め、上述の変数Sjz(tk)の値域が-1≦sjz(tk)≦1になるように関数fを定めてSjz(tk)=f(Bjz(tk),tk)とし、時刻ステップをt=t0からt=tmに進めるにつれて上述の変数Sjzを-1あるいは1に近づけ、最終的にsjz<0ならば、Sjzd=-1、Sjz>0ならば、Sjzd=1として解を定める。
Specifically, the route
係数gpinbは、例えば|Jij|の平均値の50%から200%の値である。また、課題設定の局所場gjに関して、あるサイトj’に対してのみ補正項δgj’をgj’に加え、該サイトj’に対してのみgj’の大きさを大きくすることもできる。また、補正項δgj’は、例えば|Jij|の平均値の10%から100%の値である。 The coefficient gpinb is, for example, a value between 50% and 200% of the average value of |Jij|. In addition, for the local field gj in the problem setting, a correction term δgj' can be added to gj' only for a certain site j', and the magnitude of gj' can be increased only for that site j'. In addition, the correction term δgj' is, for example, a value between 10% and 100% of the average value of |Jij|.
続いて、量子力学的な記述から出発して古典的な形式に移行することを通して、経路探索支援装置100が実現するアニーリングの基本的原理を述べる。
Next, we will explain the basic principles of annealing realized by the route
式(3)で与えられるイジングスピン・ハミルトニアンの基底状態探索問題はNP困難と呼ばれる分類の問題を含み、有用な問題であることが知られている(文献:F. Barahona, ”On the computational comp lex ity of Isingspin glass models,” J. Phys. A: Math. Gen. 15, 3241 (1982).)。 The problem of searching for the ground state of the Ising spin Hamiltonian given by equation (3) includes a classification of problems called NP-hard, and is known to be a useful problem (reference: F. Barahona, "On the computational complexity of Isingspin glass models," J. Phys. A: Math. Gen. 15, 3241 (1982)).
[式3]
Jij及びgjが課題設定パラメータであり、σ^Zはパウリのスピン行列のz成分で
±1の固有値を取る。i,jはスピンのサイトを表す。イジングスピンとは値として±1だけを取りうる変数のことで、式(3)ではσ^zの固有値が±1であることによりイジングスピン系となっている。
[Formula 3]
Jij and gj are the problem setting parameters, and σ^ Z is the z component of the Pauli spin matrix, which has an eigenvalue of ±1. i and j represent the spin site. An Ising spin is a variable that can only take on a value of ±1, and in equation (3), the eigenvalue of σ^ z is ±1, making it an Ising spin system.
式(3)のイジングスピンは文字通りのスピンである必要はなく、ハミルトニアンが式(3)で記述されるのであれば物理的には何でも良い。 The Ising spin in equation (3) does not have to be a literal spin; it can be anything physically as long as the Hamiltonian is described by equation (3).
例えば、後述する各車両の各拠点の利用有無を±1に対応付けることや、ロジック回路のhighとlowを±1に対応付けることも可能であるし、光の縦偏波と横偏波を±1に対応付けることや0,πの位相を±1に対応付けることも可能である。 For example, it is possible to associate the use or non-use of each base point for each vehicle (described later) with ±1, to associate the high and low of a logic circuit with ±1, to associate the vertical and horizontal polarization of light with ±1, and to associate the phase of 0, π with ±1.
ここで例示する方法では、断熱量子計算と同様に、時刻t=0において式(4)で与えられるハミルトニアンの基底状態に演算系を準備する。 In the method exemplified here, similar to adiabatic quantum computing, a computational system is prepared in the ground state of the Hamiltonian given by equation (4) at time t = 0.
[式4]
γは全サイトjに一様に掛かる外場の大きさで決まる比例定数であり、σ^jxは、パウリのスピン行列のx成分である。演算系がスピンそのものであれば、外場とは磁場を意味する。
[Formula 4]
γ is a proportionality constant determined by the magnitude of the external field applied uniformly to all sites j, and σ^j x is the x component of the Pauli spin matrix. If the calculation system is the spin itself, the external field means a magnetic field.
式(4)は、横磁場を印加したことに相当し、すべてのスピンがx方向を向いた場合(γ>0)が基底状態である。問題設定のハミルトニアンはz成分のみのイジングスピン系として定義されたが、式(4)にはスピンのx成分が登場している。従って、演算過程でのスピンはイジングではなくベクトル的(ブロッホベクトル)である。t=0では式(4)のハミルトニアンでスタートしたが、時刻tの進行と共に徐々にハミルトニアンを変化させ、最終的には式(3)で記述されるハミルトニアンにしてその基底状態を解として得る。 Equation (4) corresponds to the application of a transverse magnetic field, and the ground state is when all spins point in the x direction (γ>0). The Hamiltonian in the problem formulation was defined as an Ising spin system with only the z component, but equation (4) includes the x component of spin. Therefore, the spin in the calculation process is not Ising but vectorial (Bloch vector). At t=0, we start with the Hamiltonian in equation (4), but as time t progresses, the Hamiltonian is gradually changed, and finally the Hamiltonian described by equation (3) is obtained, with the ground state being the solution.
[式5]
ここでσ^はパウリのスピン行列の3成分をベクトルとして表示している。基底状態はスピンが磁場方向を向いた場合で、<・>を量子力学的期待値として<σ^>=B/|B|と書ける。断熱過程では常に基底状態を維持しようとするので、スピンの向きは常に磁場の向きに追従する。
[Formula 5]
Here, σ^ represents the three components of the Pauli spin matrix as a vector. The ground state is when the spin is oriented in the magnetic field direction, and can be written as <σ^> = B/|B|, with <·> being the quantum mechanical expectation value. In an adiabatic process, the ground state is always maintained, so the spin direction always follows the direction of the magnetic field.
以上の議論は多スピン系にも拡張できる。t=0ではハミルトニアンが式(4)で与えられる。これは全スピンに対して一様に磁場BjX =γが印加されたことを意味する。t>0では、磁場のx成分が徐々に弱まりBjX =γ(1-t/τ)である。z成分に関してはスピン間相互作用があるために有効磁場としては式(6)になる。 The above discussion can be extended to multi-spin systems. At t=0, the Hamiltonian is given by equation (4). This means that a magnetic field BjX = γ is applied uniformly to all spins. At t>0, the x component of the magnetic field gradually weakens to BjX = γ(1-t/τ). As for the z component, the effective magnetic field is given by equation (6) due to the interaction between spins.
[式6]
スピンの向きは<σ^z>/<σ^X>で規定できるので、スピンの向きが有効磁場に追従するならば式(7)によりスピンの向きが定まる。
[Formula 6]
Since the spin direction can be defined by <σ^ z >/<σ^ x >, if the spin direction follows the effective magnetic field, the spin direction is determined by equation (7).
[式7]
式(7)は量子力学的記述であるが期待値を取っているので、式(1)~(6)とは異なり古典量に関する関係式である。
[Formula 7]
Although equation (7) is a quantum mechanical description, it takes the expectation value and is therefore a relational equation relating to classical quantities, unlike equations (1) to (6).
古典系では量子力学の非局所相関(量子縫れ)がないので、スピンの向きはサイトごとの局所場により完全に決まるはずであり、式(7)が古典的スピン系の振る舞いを決定する。量子系では非局所相関があるために式(7)は変形されることになるが、それに関しては後述することとし、ここでは発明の基本形態を述べるために式(7)で定まる古典系について記述する。 In classical systems, there is no nonlocal correlation (quantum stitching) in quantum mechanics, so the spin direction should be completely determined by the local field at each site, and equation (7) determines the behavior of the classical spin system. In quantum systems, equation (7) is transformed due to the existence of nonlocal correlation, but this will be discussed later. Here, we will describe the classical system defined by equation (7) to explain the basic form of the invention.
図11に、スピン系の基底状態を得るためのタイミングチャートを示す。同図の記述は古典量に関するものなので、サイトjのスピンをσ^jではなくsjにより表した。またそれに伴い、同図の有効磁場Bjは古典量である。t=0において全サイトで右向きの有効磁場Bjが印加され、全スピンSjが右向きに初期化される。 Figure 11 shows a timing chart for obtaining the ground state of the spin system. Since the description in this figure is related to classical quantities, the spin of site j is expressed by sj rather than σ^j. Accordingly, the effective magnetic field Bj in this figure is a classical quantity. At t = 0, a rightward effective magnetic field Bj is applied to all sites, and all spins Sj are initialized to the right.
時間tの経過に従い、徐々にz軸方向の磁場とスピン間相互作用が加えられ、最終的にスピンは+z方向あるいは-z方向となって、スピンSjのz成分がsjz=+1あるいは-1となる。時間tは連続的であることが理想であるが、実際の演算過程では離散的にして利便性を向上させることもできる。以下では離散的な場合を述べる。 As time t passes, the magnetic field in the z-axis direction and the spin-spin interaction are gradually added, and finally the spins are in the +z or -z direction, and the z component of the spin Sj becomes sj z = +1 or -1. Ideally, time t is continuous, but in the actual calculation process, it can be made discrete to improve convenience. The discrete case is described below.
ここで例示するスピンはz成分だけでなくx成分が加わっているためにベクトル的なスピンになっている。図11からもベクトルとしての振る舞いが理解できる。ここまでy成分が登場してこなかったが、それは外場方向をxz面に取ったために外場のy成分が存在せず、従って<σ^Y>=0となるためである。 The spin shown here is a vectorial spin because it includes not only the z component but also the x component. Its vectorial behavior can also be understood from Figure 11. The y component has not appeared so far, but this is because the external field direction is taken to be on the xz plane, so there is no y component of the external field, and therefore <σ^ Y > = 0.
演算系のスピンとしては大きさ1の3次元ベクトル(これをブロッホベクトルと呼び、球面上の点で状態を記述できる)を想定しているが、図11に示す例における軸の取り方では2次元のみを考慮すればよい(円上の点で状態を記述できる)。 The spin of the computational system is assumed to be a three-dimensional vector of magnitude 1 (called a Bloch vector, which can describe the state as a point on a sphere), but the axis selection in the example shown in Figure 11 requires that only two dimensions be considered (the state can be described as a point on a circle).
またγは一定なのでBjx(t)>0(γ>0)あるいはBjx(t)<0(γ<0)が成り立つ。この場合、2次元スピンベクトルは半円のみで記述できることになり、[-1,1]でSjzを指定すればSjzの1変数で2次元スピンベクトルが定まる。従って、ここでの例では、スピンは2次元ベクトルであるが、値域を[-1,1]とする1次元連続変数として表記することもできる。 Furthermore, since γ is constant, Bj x (t)>0 (γ>0) or Bj x (t)<0 (γ<0) holds. In this case, the two-dimensional spin vector can be described using only a semicircle, and if Sj z is specified as [-1, 1], the two-dimensional spin vector is determined by the single variable Sj z . Therefore, although the spin is a two-dimensional vector in this example, it can also be expressed as a one-dimensional continuous variable with a range of [-1, 1].
図11のタイミングチャートでは時刻t=tkにおいてサイトごとに有効磁場を求め、その値を用いて式(8)によりt=tkにおけるスピンの向きを求める。 In the timing chart of Figure 11, the effective magnetic field is calculated for each site at time t = tk, and the spin direction at t = tk is calculated using this value according to equation (8).
[式8]
式(8)は式(7)を古典量に関する表記に書き改めたものなので<・>の記号が付いていない。次に、t=tk+lの有効磁場をt=tkにおけるスピンの値を用いて求める。各時刻の有効磁場を具体的に書けば式(9)及び(10)となる。
[Formula 8]
Equation (8) is equation (7) rewritten in terms of classical quantities, so there is no symbol <>. Next, the effective magnetic field at t = tk + l is calculated using the value of the spin at t = tk. The effective magnetic field at each time can be written specifically as equations (9) and (10).
[式9]
[式10]
以下、図11のタイミングチャートで模式的に示した手順に従い、スピンと有効磁場を交互に求めていく。
[Formula 9]
[Formula 10]
Thereafter, the spin and the effective magnetic field are alternately determined according to the procedure diagrammatically shown in the timing chart of FIG.
古典系ではスピンベクトルの大きさは1である。この場合スピンベクトルの各成分は、tanθ=Bjz(tk)/Bjx(tk)で定義される媒介変数θを用いてSjz(tk)=sinθ、Sjx(tk)=COSθと記述される。 In the classical system, the magnitude of the spin vector is 1. In this case, each component of the spin vector is described as Sjz (tk) = sin θ and Sjx(tk) = cos θ, using the parameter θ defined as tan θ = Bjz (tk)/ Bjx (tk) .
これを書き直せば、Sjz(tk)=sin(arctan(Bjz(tk)/Bjx(tk)))、Sjx(tk)=cos(arctan(Bjz(tk)/Bjx(tk)))である。 Rewriting this, Sj z (tk)=sin(arctan(Bj z (tk)/Bj x (tk))), and Sj x (tk)=cos(arctan(Bj z (tk)/Bj x (tk))).
式(9)から明らかなようにBjx(tk)の変数は、tkのみであり、τとγは定数である。 従って、Sjz(tk)=sin(arctan(Bjz(tk)/Bjx(tk)))及びSjx(tk)=cos(arctan(Bjz(tk)/Bjx(tk)))はBjz(tk)とtkを変数とする関数としてSjz(tk)=f1(Bjz(tk),tk)及びSjx(tk)=f2( Bjz(tk),tk)のような一般化した表現もできる。 As is clear from equation (9), the only variable of Bjx (tk) is tk, and τ and γ are constants. Therefore, Sjz (tk)=sin(arctan( Bjz (tk)/ Bjx (tk))) and Sjx(tk)=cos(arctan( Bjz (tk)/ Bjx (tk))) can also be generalized as functions with Bjz (tk) and tk as variables, such as Sjz (tk)=f1( Bjz (tk),tk) and Sjx (tk)=f2( Bjz (tk),tk).
スピンを2次元ベクトルとして記述しているので、Sjz(tk)とsjx(tk)の2成分が登場しているが、Bjz(tk)を式(10)に基づき決定するならばSjx(tK)は必要ない。 Since the spin is described as a two-dimensional vector, two components Sj z (tk) and sj x (tk) appear, but if Bj z (tk) is determined based on equation (10), Sj x (tK) is not necessary.
これは、[-1,1]を値域とするSjz(tk)のみでスピン状態を記述できることに対応している。最終的な解Sjzdは、Sjzd=-1or1になる必要があり、Sjz(τ)>0ならばSjzd=1、Sjz(τ)<0ならばSjzd=-1とする。 This corresponds to the fact that the spin state can be described only by Sj z (tk) whose range is [-1, 1]. The final solution Sj zd must be Sj zd = -1 or 1. If Sj z (τ) > 0, then Sj zd = 1, and if Sj z (τ) < 0, then Sj zd = -1.
図12に、上述のイジングモデルにおける解法アルゴリズムをフローチャートにまとめたものを示す。ここでtm=τである。同図のフローチャートの各ステップs1~s9は、時間t=0からt=τに到る図11のタイミングチャートの、ある時刻での処理に対応している。すなわち、フローチャートのステップs2、s4、s6がそれぞれ、t=t1,tk+l,tmにおける上記の式(9)及び(10)に対応している。最終的な解はステップs8において、sjz<0ならばSjzd=-1、Sjz>0ならば、Sjzd=1とすることにより定める(s9)。 FIG. 12 shows a flow chart summarizing the solution algorithm in the Ising model described above. Here, tm=τ. Each step s1 to s9 in the flow chart corresponds to a process at a certain time in the timing chart of FIG. 11 from time t=0 to t=τ. That is, steps s2, s4, and s6 in the flow chart correspond to the above equations (9) and (10) at t=t1, tk+l, and tm, respectively. The final solution is determined in step s8 by setting Sjzd =-1 if sjz <0, and Sjzd =1 if Sjz >0 (s9).
ここまでは具体的課題たるイジングモデルが式(3)で表現された場合に如何に解かれるかを示した。次にイジングモデルが如何に局所場gjと変数間相互作用Jij(i,j=1,2,…,N)を含む式(3)で表現されるかに関して具体例を挙げて説明する。 So far, we have shown how to solve the Ising model, which is a specific problem, when it is expressed by equation (3). Next, we will explain, using a specific example, how the Ising model is expressed by equation (3) including the local field gj and the interaction between variables Jij (i, j = 1, 2, ..., N).
イジングモデルは、例えば、車両の経路に関する評価関数、及び、所定の制約条件が満たされる際に最小となる制約条件用関数、を項として含む目的関数に関して、各車両の各通過拠点の利用有無をスピンとし、制約条件用関数における変数間の感応度をスピンの間の相互作用の強度として設定する。 For example, the Ising model sets the spins of whether each vehicle uses each passing point, and the sensitivity between variables in the constraint function as the strength of the interaction between the spins, for an objective function that includes as terms an evaluation function for the vehicle's route and a constraint function that is minimized when certain constraint conditions are satisfied.
この場合、局所場gjは、上述の例えば、評価関数の評価値、及び、所定の制約条件が満たされる際に最小となる制約条件用関数、における変数の値が目的関数へ与える影響度として設定されることを想定する。 In this case, the local field gj is assumed to be set as the degree of influence that the variables in, for example, the evaluation value of the evaluation function and the constraint function that is minimized when a certain constraint is satisfied have on the objective function.
以上のような考察を通して、(上述の目的関数の各項の間に関する)変数間相互作用Jijと局所場gjを具体的に設定し、式(3)で表されるイジングモデルの基底状態探索、すなわち上述の目的関数が最小となる基底状態の探索を通して、各車両の経路を特定する。 Through the above considerations, we specifically set the variable interactions Jij and local fields gj (between each term of the objective function described above), and identify the route for each vehicle through a search for the ground state of the Ising model represented by equation (3), i.e., a search for the ground state that minimizes the objective function described above.
なお、イジングモデルとアニーリング法で計算するのは、「目的関数を最小化する」ことだけである。そのため、目的関数を最小化する際に満たされる必要がある制約条件がある場合、それらを何らかの形で目的関数に足し込む必要がある。 The only calculation performed by the Ising model and the annealing method is to "minimize the objective function." Therefore, if there are constraints that must be satisfied when minimizing the objective function, they must be added to the objective function in some way.
例えば、
[式11]
という制約条件を考えてみる。この制約条件を「制約条件が満たされる時に最小となる関数」に変換するとすれば、以下の式になる。
for example,
[Formula 11]
If we convert this constraint into a function that is minimized when the constraint is satisfied, we get the following formula:
[式12]
二乗となっている部分は必ず正の値となるため、この式が最小値となるのは二乗の中身
が0となる時だけである。中身が0となるのはΣXi-A=0、の時だけであるので、この関数が最小となる最適化問題を解けば、ΣXi=Aが満たされている解が自動的に得られることになる。
[Formula 12]
Since the squared part is always a positive value, this formula will only reach its minimum value when the squared part is 0. The only time the squared part is 0 is when ΣXi-A=0, so if you solve the optimization problem that minimizes this function, you will automatically obtain a solution that satisfies ΣXi=A.
また、例えば、上述のアニーリング法では、制約条件としたい項目も目的関数に入れ込んでしまう必要があるため、目的関数も制約条件も同じ重要度で扱うことになる。 For example, in the annealing method mentioned above, the items you want to use as constraints must also be included in the objective function, so the objective function and constraints are treated with the same importance.
例えば、以下のような最適化問題があったとする。 For example, suppose we have the following optimization problem:
[式13]
これをアニーリング用の定式化に変更すると、以下のようになる。
[Formula 13]
If we change this to a formulation for annealing, we get the following:
[式14]
ここでPとQは定数であり、どの項を優先的に最小化するかを決めるファクタとなる。例えば、3つの項すべてを平等に最小化する(つまり、制約条件の強さに偏りをつけないで問題を解く)場合、PとQを同等にするなど、項間でバランスをとるよう値の設定を行う。
[Formula 14]
Here, P and Q are constants that determine which term is given priority for minimization. For example, if you want to minimize all three terms equally (i.e., solve the problem without biasing the strength of the constraints), you can set values to balance the terms, such as making P and Q equal.
一方、「第3項の制約条件は第3項の制約条件ほど重視しない」という問題設定であれば、重視する項の係数であるPの値を、Qの値より大きくすることで望みの解が得られることになる。 On the other hand, if the problem is posed such that "the constraint in the third term is not as important as the constraint in the third term," then the desired solution can be obtained by making the value of P, which is the coefficient of the term that is important, greater than the value of Q.
このようにアニーリング法によれば、制約条件に優先度を付し、あまり重視しない制約条件については「なるべく満たす」といった設定が可能になる。なお、イジングモデルに関する各種設定は、本実施形態の各条件、情報に応じ、既存の一般的概念に沿った形で適宜に行うものとする。 In this way, the annealing method allows constraint conditions to be prioritized, and constraint conditions that are not given much importance can be set to be "satisfied as much as possible." Note that various settings related to the Ising model are appropriately made in accordance with existing general concepts according to the various conditions and information of this embodiment.
以上を前提に、本実施形態の経路探索支援装置100が作成するイジングモデルについて説明する。
Based on the above, we will explain the Ising model created by the route
まず、経路探索支援装置100が最適経路作成処理s20で解くべき最適化問題は、都市cにおける救援物質の充足率Ycを平準化するための各車両の移動経路(経由地)を最適
化するための問題である。この最適化問題は、一般的に下記の目的関数の式(15)及び制約条件の式(16)及び式(17)を用いて表される(高橋佳歩・正木晶子・荒谷太郎・間島隆博・小埜和夫、「災害時の配送計画に関する疑似量子コンピュータの有効性」、
日本オペレーションズ・リサーチ学会2022年秋季大会、1-E-7)。
First, the optimization problem that the route
(2022 Autumn Conference of the Operations Research Society of Japan, 1-E-7).
[式15]
[Formula 15]
[式16]
[Formula 16]
[式17]
[Formula 17]
ここで、式(15)の充足率Ycは、以下の式(18)で表される。 Here, the fulfillment rate Yc in formula (15) is expressed by the following formula (18).
[式18]
[Formula 18]
上記の各式において、Ncityは自治体の数、Mは自治体の集合、Wc
suppliedは都市cにおけ
る救援物質の供給済み量、Wc
demandは都市cにおける救援物資の需要量(必要量)、Wc
jは出発地から到着地までの経路候補jにおける、都市cにおける救援物資の供給量、xjは経路候補jを示すバイナリ値(具体的には、採用する(1)又は採用しない(0)ことを示す
バイナリ値)、Djは経路候補jにおける拠点間の移動距離、Jは経路候補の集合、Pkjは経
路候補jにおける物資集積拠点k(出発地)、Nk
truckは物資集積拠点kにおける車両の数、Κは車両の集合、Aijは、経路候補jにおける経由可能な避難所i、Vは避難所の集合、α1は救援物資の需要量に対する供給量の割合の大きさを重視する程度(救援物資の需要をどの程度満たすべきか)を示す重み値、α2は車両の移動距離の短縮を重視する程度を示す重み値である。
In the above equations, N city is the number of municipalities, M is the set of municipalities, W c supplied is the amount of relief materials already supplied in city c, W c demand is the demand (required amount) of relief materials in city c, W c j is the supply of relief materials in city c along route candidate j from the departure point to the destination point, x j is a binary value indicating route candidate j (specifically, a binary value indicating adoption (1) or non-adoption (0)), D j is the travel distance between bases along route candidate j, J is a set of route candidates, P kj is supply depot k (starting point) along route candidate j, N k truck is the number of vehicles at supply depot k, K is a set of vehicles, A ij is shelter i that can be passed through along route candidate j, V is a set of shelters, α 1 is a weighting value indicating the degree of importance placed on the ratio of the supply amount to the demand amount of relief materials (the degree to which the demand for relief materials should be met), and α 2 is a weighting value indicating the degree of importance placed on shortening the travel distance of vehicles.
なお、Ncity、M、Wc
supplied、Wc
demand、J、Nk
truck、Κ、V、α1、及びα2は予め
、経路探索支援装置100が記憶してもよいし、ユーザから値の入力を受け付けてもよい。また、経路探索支援装置100は、Wc
j、Dj、Pkj、及びAijを、経路候補作成処理s1
0で作成したデータベースから取得する。
ここで、以上の最適化問題をイジングモデルに変換すると以下の式(19)のようにな
る。
Note that N city , M, W c supplied , W c demand , J , N k truck , K , V, α 1 , and α 2 may be stored in advance by the route
Retrieve from the database created in 0.
Here, when the above optimization problem is converted into an Ising model, it becomes as shown in the following formula (19).
[式19]
[Formula 19]
式(19)の右辺の第1項は、都市間での救援物資の需要量に対する供給量の割合(充
足率)の偏りを示す項である。ハミルトニアンHが基底状態となる場合(目的関数が最小値となる場合)に、この項の値は最小化される、すなわち偏りが最小化される。
The first term on the right-hand side of equation (19) represents the bias in the ratio of the supply to the demand for relief supplies (sufficiency rate) between cities. When the Hamiltonian H is in the ground state (when the objective function is at its minimum), the value of this term is minimized, i.e., the bias is minimized.
式(19)の右辺の第2項は、避難所における救援物資の不足量の合計を示す項である。ハミルトニアンHが基底状態となる場合に、この項の値は最小化される。 The second term on the right-hand side of equation (19) represents the total shortage of relief supplies at evacuation centers. The value of this term is minimized when the Hamiltonian H is in the ground state.
式(19)の右辺の第3項は、全車両の移動距離を示す項である。ハミルトニアンHが基底状態となる場合に、この項の値は最小化される。 The third term on the right-hand side of equation (19) represents the distance traveled by all vehicles. The value of this term is minimized when the Hamiltonian H is in the ground state.
式(19)の右辺の第4項は、出発地(物資集積拠点)に配置される車両の台数の制約を示す制約条件用関数である。 The fourth term on the right-hand side of equation (19) is a constraint function that indicates the constraint on the number of vehicles to be deployed at the departure point (material collection point).
式(19)の右辺の第5項は、各避難所iを経由する車両の台数の制約(本実施形態で
は、1回のみ)を示す制約条件用関数である。この避難所iについては、リアルノードを
構成する単位ノードのうちダミーノードに係る避難所を対象とせず、リアルノードを構成する単位ノードのうちダミーノードでない単位ノードが示す避難所のみを対象とする。すなわち、ダミーノードに係る避難所についてのみ、各車両は制限無く経由することができるようにする。
The fifth term on the right side of formula (19) is a constraint function indicating a restriction on the number of vehicles passing through each shelter i (only once in this embodiment). For this shelter i, shelters related to dummy nodes among unit nodes constituting the real node are not included, and only shelters indicated by unit nodes other than dummy nodes among unit nodes constituting the real node are included. In other words, each vehicle can pass through only shelters related to dummy nodes without any restrictions.
式(19)における、経路候補jの利用有無を示すバイナリ値であるxjは、イジングモ
デルにおけるスピンに対応する。
In equation (19), x j which is a binary value indicating whether or not a path candidate j is used corresponds to a spin in the Ising model.
最適経路作成処理部130は、以上のイジングモデルを解くことにより、各車両の移動経路を特定する(経路候補jの利用有無を確定する)。また、最適経路作成処理部130
は、各移動経路により各避難所及び各都市に供給される救援物資の量を算出する。
The optimal route
calculates the amount of relief supplies to be provided to each evacuation center and each city via each travel route.
以上のように、本実施形態の経路探索支援装置100は、車両が出発地から到着地まで移動する過程で経由可能な経由地を示す単位ノードのうち、第1の条件を満たす1又は互いに隣接する2以上の単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定し(縮約し)、リアルノードのうち第2の条件を満たす1又は互いに隣接する2以上のリアルノードを検索し、検索したリアルノードをダミーノードに設定し(縮約し)、リアルノードの各単位ノードのうちダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数を制約条件とし、車両の移動経路に関する評価関数(平準化関数)を含む目的関数の値を最適化する場合の、単位ノードが示す経由地の利用有無を示す値を算出して、各経由地の経由有無を示す情報を出力する。
As described above, the route
すなわち、本実施形態の経路探索支援装置100は、目的関数の利用にあたって、第1
の条件及び第2の条件に基づいて、縮約したリアルノード及び、リアルノード中で縮約したダミーノードをそれぞれ設定する。そして、経路探索支援装置100は、ダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数を制約条件とした目的関数により、車両の各経由地の経由有無を算出する。
That is, the route
Based on the first condition and the second condition, a contracted real node and a contracted dummy node in the real node are set. Then, the route
このように、本実施形態の経路探索支援装置100は、車両の最適経路を求める目的変数に入力される経由地の候補を、単位ノードを縮約したリアルノードにより予め絞る一方で、移動体の経由回数に関する制約はダミーノード以外の単位ノードに対してのみ設定することで、車両に多数の経由地が存在する場合であっても経由すべき経由地を経由する適切な経路を効率良く探索することを支援する。
In this way, the route
ここで、本実施形態の経路探索支援装置100は、第1の条件に関して、単位ノード間の結合の強さを示す評価値が所定値以上である単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定する。
Here, in this embodiment, the route
これにより、移動体が経由する必要が高い経由地の組み合わせを抽出することができる。 This makes it possible to extract combinations of intermediate locations that a moving object is likely to need to pass through.
また、本実施形態の経路探索支援装置100は、第1の条件に関して、単位ノード間の移動時間の短さ又は距離の短さが所定値以上である単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定する。
In addition, in this embodiment, the route
これにより、移動体が移動時間を短縮できるような経由地の組み合わせを抽出することができる。 This makes it possible to extract combinations of stopovers that can shorten a moving object's travel time.
さらに、本実施形態の経路探索支援装置100は、第2の条件に関して、リアルノードにおける単位ノードから、そのリアルノードを構成する単位ノード以外の単位ノードを経由するために経由が必要な単位ノードを検索し、検索した単位ノードをダミーノードに設定する。
Furthermore, in relation to the second condition, the route
これにより、各移動経路を探索する上で車両が経由する必要が高い経由地を、経由可能なノードとして明示的に設定することができるので、各移動経路を最適化するような経路探索を行うことができる。 This allows the system to explicitly set intermediate points that the vehicle will likely need to pass through when searching for each travel route as nodes that can be passed through, enabling route searches to be performed that optimize each travel route.
また、本実施形態の経路探索支援装置100は、第2の条件に関して、リアルノードにおける単位ノードから、他の単位ノードとの結合の強さを示す評価値が所定値以下である単位ノード(例えば、他の単位ノードからの距離が長い単位ノード)を検索し、検索した単位ノードをダミーノードに設定する。
In addition, in accordance with the second condition, the route
これにより、各移動経路を探索する上で車両が経由する必要が高い経由地を、経由可能なノードとして明示的に設定することができるので、各移動経路を最適化するような経路探索を行うことができる。 This allows the system to explicitly set intermediate points that the vehicle will likely need to pass through when searching for each travel route as nodes that can be passed through, enabling route searches to be performed that optimize each travel route.
また、本実施形態の経路探索支援装置100は、2以上の単位ノードの組み合わせによるリアルノードにおける単位ノード間の結合の上限(リアルノード最長)の設定を設定画面500によりユーザから受け付け、その上限を超えないような単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定する。
In addition, the route
これにより、リアルノードの構成単位ノード数が多くなり、最適経路の候補が過剰に限定されることを防止し、車両の最適経路をより確実に算出することができる。 This increases the number of constituent nodes of a real node, prevents optimal route candidates from being overly limited, and allows the optimal route for a vehicle to be calculated more reliably.
また、本実施形態の経路探索支援装置100は、ダミーノードの数の上限の設定を設定画面500によりユーザから受け付け、その上限を超えないようにダミーノードを設定する。
In addition, the route
これにより、過剰に複雑な経路が探索されることを防止し、移動体の最適経路をより確実に算出することができる。 This prevents excessively complicated routes from being searched for, and allows the optimal route for the moving object to be calculated more reliably.
また、本実施形態の経路探索支援装置100は、各車両に共通に適用される制約条件(例えば、所定の経由地間の経路の不通、経由地への進入可能時間帯)を満たすリアルノードを作成し、車両に応じて異なるさらなる制約条件(例えば、各出発地における車両の台数の制約)を目的関数に設定する。
In addition, the route
このように、各車両に共通に適用される負荷の高い制約条件については、変数の増大に伴う処理負荷が比較的小さい経路候補作成処理s10(リアルノードに関する処理)に組み込み、一方、移動体に応じて異なる強さを有する制約条件は、変数の増大に伴う処理負荷が大きい最適経路作成処理s20(目的関数の処理)に組み込むといった制約条件の振り分けを行うことで、処理を全体として高速に行うことができる。 In this way, the constraint conditions that are common to all vehicles and have a high load are incorporated into the route candidate creation process s10 (processing related to real nodes), which has a relatively small processing load as the number of variables increases, while the constraint conditions that have different strengths depending on the moving body are incorporated into the optimal route creation process s20 (processing of objective functions), which has a large processing load as the number of variables increases. By allocating the constraint conditions in this way, the overall processing can be performed quickly.
また、本実施形態の経路探索支援装置100は、リアルノードを構成する単位ノードのうちダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数に関する制約条件が満たされる際に最小となる制約条件用関数、及び、車両の移動経路に関する評価関数を項として含む目的関数に関して、単位ノードが示す経由地の利用有無をスピンとし、制約条件用関数における変数間の感応度をスピンの間の相互作用の強度として設定したイジングモデルにより、車両の各経由地の経由有無を算出する。
In addition, the route
これにより、複雑な移動経路及び経由地を有する最適な経路の探索を高速に行うことができる。 This allows for fast search for optimal routes with complex travel routes and intermediate stops.
また、本実施形態の経路探索支援装置100は、単位ノードの候補であるノードの指定を設定画面500によりユーザから受け付ける。
In addition, the route
これにより、ユーザは、経路探索に用いる経路を絞り込み、必要な経路探索を行うことができる。 This allows users to narrow down the routes used in route searches and perform route searches as needed.
また、本実施形態の経路探索支援装置100は、目的関数の変数の数の上限の設定を設定画面500によりユーザから受け付け、その上限を超えないように、目的関数の変数を設定する。
In addition, the route
これにより、ユーザは、経路探索の精度及び経路探索の処理速度のバランスを加味しながら、経路探索を行うことができる。 This allows users to perform route searches while balancing route search accuracy and route search processing speed.
また、本実施形態の経路探索支援システム1は、車両が経由可能な経由地の入力をユーザから受け付けると共に、最適化モデルにより出力された結果を画面に表示するユーザ端末200を含む。
The route
これにより、ユーザは、適宜のタイミングで経路探索を行いつつその結果を確認することができる。 This allows users to search for routes at any time and check the results.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、
任意の構成要素を用いて実施可能である。以上説明した実施形態や変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be modified without departing from the spirit and scope of the present invention.
The present invention can be implemented using any components. The above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited to these contents as long as the features of the invention are not impaired. In addition, although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other aspects conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.
例えば、本実施形態の各装置が備えるハードウェアの一部は、他の装置に設けてもよい。 For example, some of the hardware provided in each device of this embodiment may be provided in another device.
また、各装置の各プログラムは他の装置に設けてもよいし、あるプログラムを複数のプログラムからなるものとしてもよいし、複数のプログラムを一つのプログラムに統合してもよい。 Furthermore, each program of each device may be provided in another device, a program may consist of multiple programs, or multiple programs may be integrated into a single program.
また、本実施形態では、最適化問題を解く対象として、車両による救援物資の配送を説明したが、その他の経路探索問題一般に適用することができる。例えば、海上輸送における最適化問題として、輸送需要、港(ノード)の位置、就航可能な港間のルート(リンク)、及びCO2排出量の規制量等を入力とし,最適化された貨物,船舶,燃料の地域間のフ
ロー,CO2排出量,及び輸送コスト等を出力する最適化モデル(和中真之介・稗方和夫・
堀井悠司,ネットワーク最適化モデルを用いた国際海上輸送におけるGHG排出量削減効果
の評価,日本船舶海洋工学会論文集,2020年,31巻,p. 205-212,https://doi.org/10.2534/jjasnaoe.31.205)に適用することができる。本最適化モデルに対して本発明を適用
することで、100倍以上の港数を含む最適化問題を処理することができる。
In addition, in this embodiment, the delivery of relief supplies by vehicle has been described as a target for solving the optimization problem, but the present invention can be applied to other general route search problems. For example, as an optimization problem in marine transportation , an optimization model (Shinnosuke Wanaka, Kazuo Hiekata ,
Yuji Horii, Evaluation of the Effect of GHG Emission Reduction in International Maritime Transport Using a Network Optimization Model, Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers, 2020, Vol. 31, p. 205-212, https://doi.org/10.2534/jjasnaoe.31.205) can be applied. By applying the present invention to this optimization model, it is possible to process optimization problems that include more than 100 times the number of ports.
1 経路探索支援システム、100 経路探索支援装置、120 グラフ解析部、130
最適経路作成処理部、140 結果出力処理部
1 Route search support system, 100 Route search support device, 120 Graph analysis unit, 130
Optimal route creation processing unit, 140 Result output processing unit
Claims (13)
前記移動体が出発地から到着地まで移動する過程で経由可能な経由地を示す単位ノードを作成する単位ノード作成処理と、
前記単位ノードのうち、第1の条件を満たす1つの単位ノード又は互いに隣接する2つ以上の単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定するリアルノード設定処理と、
前記リアルノードを構成する単位ノードのうち、第2の条件を満たす1つの単位ノード又は互いに隣接する2つ以上の単位ノードの組み合わせを検索し、検索した単位ノードをダミーノードに設定するダミーノード設定処理と、
前記リアルノードを構成する単位ノードのうち前記ダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数を制約条件とし、移動体の移動経路に関する所定の評価関数を含む目的関数の値を最適化する場合の、前記単位ノードが示す経由地の利用有無を示す値を算出する最適経路作成処理と、
前記算出した値に基づき、前記移動体の各経由地の経由有無を示す情報を出力する結果出力処理とを実行する処理装置を備える、
経路探索支援装置。 An apparatus for assisting in the creation of a route for each of a plurality of moving objects passing through one or a plurality of intermediate points, comprising:
a unit node creation process for creating unit nodes indicating route points that the moving body can take while moving from a departure point to a destination point;
a real node setting process for setting one unit node or a combination of two or more adjacent unit nodes that satisfy a first condition as a real node among the unit nodes;
a dummy node setting process for searching for one unit node or a combination of two or more adjacent unit nodes that satisfy a second condition among the unit nodes constituting the real node, and setting the searched unit node as a dummy node;
an optimal route creation process for calculating a value indicating whether or not a route indicated by a unit node other than the dummy node among unit nodes constituting the real node is used when optimizing a value of an objective function including a predetermined evaluation function related to a moving route of a moving object, with the number of times of passing through a route indicated by the unit node being a constraint condition;
and a processing device that executes a result output process of outputting information indicating whether the moving object has passed through each of the route points based on the calculated value.
Route search assistance device.
請求項1に記載の経路探索支援装置。 the processing device, in the real node setting process, sets, as the real node, a unit node having an evaluation value indicating a strength of a bond between unit nodes of the combination that satisfies the first condition and that is equal to or greater than a predetermined value.
The route search support device according to claim 1 .
請求項2に記載の経路探索支援装置。 In the real node setting process, the processing device sets, as a real node, a unit node in which a travel time or a distance between unit nodes of the combination satisfies the first condition and is equal to or greater than a predetermined value.
The route search support device according to claim 2 .
請求項1に記載の経路探索支援装置。 In the dummy node setting process, the processing device searches for one or two or more adjacent unit nodes that need to be passed through in order to pass through a unit node other than the unit node constituting the real node from the unit node constituting the real node in relation to the second condition, and sets the searched unit node as a dummy node.
The route search support device according to claim 1 .
請求項1に記載の経路探索支援装置。 In the dummy node setting process, the processing device searches for a unit node in the real node having an evaluation value indicating a strength of a connection with other unit nodes that is equal to or less than a predetermined value with respect to the second condition, and sets the searched unit node as a dummy node.
The route search support device according to claim 1 .
2以上の単位ノードの組み合わせによるリアルノードにおける前記単位ノード間の結合の上限の設定をユーザから受け付ける設定処理を実行し、
前記リアルノード設定処理において、前記上限を超えないような、互いに隣接する2以上の単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定する、
請求項1に記載の経路探索支援装置。 The processing device includes:
Executing a setting process for accepting from a user a setting of an upper limit of the number of connections between unit nodes in a real node formed by a combination of two or more unit nodes;
In the real node setting process, a combination of two or more adjacent unit nodes is set as a real node so as not to exceed the upper limit.
The route search support device according to claim 1 .
前記ダミーノードの数の上限の設定をユーザから受け付ける設定処理を実行し、
前記ダミーノード設定処理において、前記上限を超えないようにダミーノードを設定する、
請求項1に記載の経路探索支援装置。 The processing device includes:
Executing a setting process to receive a setting of an upper limit of the number of the dummy nodes from a user;
In the dummy node setting process, a dummy node is set so as not to exceed the upper limit.
The route search support device according to claim 1 .
前記リアルノード設定処理において、前記各移動体に共通に適用される所定の制約条件を満たすリアルノードを作成し、
前記最適経路作成処理において、前記移動体に応じて異なる制約条件を前記目的関数に設定する、
請求項1に記載の経路探索支援装置。 The processing device includes:
In the real node setting process, a real node is created that satisfies a predetermined constraint condition that is commonly applied to each of the mobile objects;
In the optimal route creation process, different constraint conditions are set in the objective function depending on the moving body.
The route search support device according to claim 1 .
前記最適経路作成処理において、前記リアルノードを構成する単位ノードのうち前記ダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数に関する制約条件が満たされる際に最小となる制約条件用関数、及び、移動体の移動経路に関する評価関数を項として含む目的関数に関して、単位ノードが示す経由地の利用有無をスピンとし、前記制約条件用関数における変数間の感応度を前記スピンの間の相互作用の強度に設定したイジングモデルを演算し、
前記結果出力処理において、前記演算の結果に基づき、前記移動体の各経由地の経由有無を示す情報を出力装置に出力する、
請求項1に記載の経路探索支援装置。 The processing device includes:
In the optimal path creation process, an Ising model is calculated for a constraint condition function that is minimized when a constraint condition related to the number of times a route through a route indicated by a unit node other than the dummy node among unit nodes constituting the real node is satisfied, and an objective function including an evaluation function related to a moving path of a moving body as a term, in which the presence or absence of use of the route indicated by the unit node is set as a spin, and a sensitivity between variables in the constraint condition function is set to a strength of interaction between the spins;
In the result output process, information indicating whether or not the moving object passed through each of the route points is output to an output device based on a result of the calculation.
The route search support device according to claim 1 .
前記目的関数の変数の数の上限の設定ユーザから受け付ける設定処理を実行し、
前記最適経路作成において、前記上限を超えないように、前記目的関数の変数を設定する、
請求項1に記載の経路探索支援装置。 The processing device includes:
Executing a setting process to receive from a user an upper limit setting of the number of variables of the objective function;
In the optimal route generation, variables of the objective function are set so as not to exceed the upper limit.
The route search support device according to claim 1 .
情報処理装置が、
前記移動体が出発地から到着地まで移動する過程で経由可能な経由地を示す単位ノードを作成する単位ノード作成処理と、
前記単位ノードのうち、第1の条件を満たす1つの単位ノード又は互いに隣接する2つ以上の単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定するリアルノード設定処理と、
前記リアルノードを構成する単位ノードのうち、第2の条件を満たす1つの単位ノード又は互いに隣接する2つ以上の単位ノードの組み合わせを検索し、検索した単位ノードをダミーノードに設定するダミーノード設定処理と、
前記リアルノードを構成する単位ノードのうち前記ダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数を制約条件とし、移動体の移動経路に関する所定の評価関数を含む目的関数の値を最適化する場合の、前記単位ノードが示す経由地の利用有無を示す値を算出する最適経路作成部処理と、
前記算出した値に基づき、前記移動体の各経由地の経由有無を示す情報を出力する結果出力処理とを実行する、
経路探索支援方法。 A method for supporting creation of a route in which each of a plurality of moving objects moves via one or more waypoints, comprising:
An information processing device,
a unit node creation process for creating unit nodes indicating route points that the moving body can take while moving from a departure point to a destination point;
a real node setting process for setting one unit node or a combination of two or more adjacent unit nodes that satisfy a first condition as a real node among the unit nodes;
a dummy node setting process for searching for one unit node or a combination of two or more adjacent unit nodes that satisfy a second condition among the unit nodes constituting the real node, and setting the searched unit node as a dummy node;
an optimal route creation unit process for calculating a value indicating whether or not a route point indicated by a unit node other than the dummy node among unit nodes constituting the real node is used when optimizing a value of an objective function including a predetermined evaluation function related to a moving route of a moving object, with the number of times of passing through the route point indicated by the unit node being a constraint condition;
and executing a result output process of outputting information indicating whether the moving object has passed through each of the route points based on the calculated value.
A method for assisting with route finding.
前記移動体が出発地から到着地まで移動する過程で経由可能な経由地を示す単位ノードを作成する単位ノード作成処理と、
前記単位ノードのうち、第1の条件を満たす1つの単位ノード又は互いに隣接する2つ以上の単位ノードの組み合わせをリアルノードに設定するリアルノード設定処理と、
前記リアルノードを構成する単位ノードのうち、第2の条件を満たす1つの単位ノード又は互いに隣接する2つ以上の単位ノードの組み合わせを検索し、検索した単位ノードをダミーノードに設定するダミーノード設定処理と、
前記リアルノードを構成する単位ノードのうち前記ダミーノード以外の単位ノードが示す経由地の経由回数を制約条件とし、移動体の移動経路に関する所定の評価関数を含む目的関数の値を最適化する場合の、前記単位ノードが示す経由地の利用有無を示す値を算出する最適経路作成処理と、
前記算出した値に基づき、前記移動体の各経由地の経由有無を示す情報を出力する結果出力処理とを実行する処理装置を備える経路作成支援装置、及び、
前記移動体が経由可能な経由地の入力をユーザから受け付ける入力処理と、
前記結果出力処理で出力された情報を画面に表示する表示処理とを実行する処理装置を備える情報処理装置
を含んで構成される経路探索支援システム。 A route search support system that supports creation of a route for each of a plurality of moving objects to travel via one or a plurality of intermediate points,
a unit node creation process for creating unit nodes indicating route points that the moving body can take while moving from a departure point to a destination point;
a real node setting process for setting one unit node or a combination of two or more adjacent unit nodes that satisfy a first condition as a real node among the unit nodes;
a dummy node setting process for searching for one unit node or a combination of two or more adjacent unit nodes that satisfy a second condition among the unit nodes constituting the real node, and setting the searched unit node as a dummy node;
an optimal route creation process for calculating a value indicating whether or not a route indicated by a unit node other than the dummy node among unit nodes constituting the real node is used when optimizing a value of an objective function including a predetermined evaluation function related to a moving route of a moving object, with the number of times of passing through a route indicated by the unit node being a constraint condition;
a route creation assistance device including a processing device that executes a result output process of outputting information indicating whether or not the moving object has passed through each of the route points based on the calculated value; and
An input process of receiving an input of a route through which the mobile object can pass from a user;
and a display process for displaying the information output in the result output process on a screen.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001091284A (en) | 1999-07-19 | 2001-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Tour route selection method |
| JP2020086894A (en) | 2018-11-26 | 2020-06-04 | Kii株式会社 | Circular route generation device, circular route generation method and program |
| WO2020170410A1 (en) | 2019-02-22 | 2020-08-27 | 株式会社 東芝 | Information processing system, information processing method, and program |
| JP2021011334A (en) | 2019-07-04 | 2021-02-04 | 株式会社ゼンリンデータコム | Channel generation device, channel generation method, and program |
| JP2021125178A (en) | 2020-02-10 | 2021-08-30 | 富士通株式会社 | Optimization device, control method of optimization device, and control program of optimization device |
| JP2022167230A (en) | 2021-04-22 | 2022-11-04 | Necソリューションイノベータ株式会社 | Closed path generation apparatus, closed path generation method, and program |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001091284A (en) | 1999-07-19 | 2001-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Tour route selection method |
| JP2020086894A (en) | 2018-11-26 | 2020-06-04 | Kii株式会社 | Circular route generation device, circular route generation method and program |
| WO2020170410A1 (en) | 2019-02-22 | 2020-08-27 | 株式会社 東芝 | Information processing system, information processing method, and program |
| JP2021011334A (en) | 2019-07-04 | 2021-02-04 | 株式会社ゼンリンデータコム | Channel generation device, channel generation method, and program |
| JP2021125178A (en) | 2020-02-10 | 2021-08-30 | 富士通株式会社 | Optimization device, control method of optimization device, and control program of optimization device |
| JP2022167230A (en) | 2021-04-22 | 2022-11-04 | Necソリューションイノベータ株式会社 | Closed path generation apparatus, closed path generation method, and program |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 高橋 佳歩ら,災害時の配送計画に関する疑似量子コンピュータの有効性,日本オペレーションズ・リサーチ学会 2022年秋季研究発表会,日本,2022年10月04日,p.86-87,ISSN:1883-1893 |
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