JP2002108998A - 輸送計画作成方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来技法による輸送・配送計画の作成方法で
は、荷積み地点や、配達先の時間による都合を配慮する
必要のある輸送問題に対しては、有効な計画を作ること
が出来なかった。本発明は、このような問題を解決する
ために、計画作成方法中に制限時間のチェックをする手
順を組み込み、各荷物の積み込み／積み下ろしする際の
制限時間がある輸送問題であっても、自動的かつ効率的
に輸送計画を作成することが出来る方法およびシステム
を提供することを目的とする。 【解決手段】複数の拠点間で荷物を輸送する際の輸送計
画を作成する際に、複数の拠点の位置情報を入力し、輸
送すべき荷物の荷物量、その荷物の積み込みが開始可能
になる時間である出発時間制約、および積み込みにかか
る時間を含む荷物情報を入力し、輸送便となる各車両の
積載量限界および利用可能な台数を含む輸送便情報を入
力し、輸送計画の評価を行う基準となる目的情報を入力
し、入力された出発時間制約を守った条件下で、前記各
情報を用いて輸送便が回るべきルートを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物流システムにお
いて、あるエリア内で複数の輸送トラックを用いるよう
な輸送（配送）計画の作成方法およびシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】物流システムでの輸送計画作成技術とし
て、いわゆる巡回セールス問題に相当する一定地域内に
存在する顧客先や部品調達先を効率的に巡回する計画を
作成する技術が、例えば特開平5−135070号「配送スケ
ジューリングシステム」などですでに開発されている。
さらに、高速に小規模な巡回路を決定する方法として
は、2opt法(茨木 俊秀著、離散最適化法とアルゴリズ
ム、1993年岩波書店出版)を用いた計画方法がすでに開
発されている。

【０００３】また、より大規模な巡回路を決定する方法
としては、遺伝的アルゴリズム(北野宏明著、遺伝的ア
ルゴリズム、1993年産業図書出版)等を用いた計画方法
が開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技法による
輸送・配送計画の作成は、一日単位の輸送・配送計画を
作成するもので、特に輸送・配送の目的となる荷物の積
み込み／積み下ろしの時間は考慮していないものを対象
としていた。また、従来技法による輸送・配送計画の作
成方法では、荷積み地点や、配達先の時間による都合を
配慮する必要のある輸送問題に対しては、有効な計画を
作ることが出来なかった。

【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
に、計画作成方法中に制限時間のチェックをする手順を
組み込み、各荷物の積み込み／積み下ろしする際の制限
時間がある輸送問題であっても、自動的かつ効率的に輸
送計画を作成することが出来る方法およびシステムを提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、少なくとも入出力装置と処
理装置と記憶装置を有した輸送計画作成を行うシステム
における輸送計画作成方法であって、工場、中継拠点、
サプライヤなどの拠点の位置情報を入力する拠点情報登
録ステップと、各荷物の荷物量、積み込みにかかる時
間、積み込みを行う時間の制限等を含む荷物情報を入力
する荷物情報登録ステップと、各輸送便の積載量限界や
利用可能な台数を含む輸送便情報を入力する輸送便情報
登録ステップと、輸送計画の評価における余剰時間、走
行距離などの優先順位を含む目的情報を入力する目的情
報登録ステップと、これらの情報から輸送便が回るべき
ルートを作成するルート作成ステップと、作成結果を出
力する出力ステップとを備え、荷物情報登録ステップに
おいて入力された各荷物の積み込みを行う時間制限を守
った条件下で、最適な輸送計画の作成を行うことを特徴
とする。

【０００７】請求項２に係る発明は、複数の拠点間で荷
物を輸送する際の輸送計画を作成する輸送計画作成方法
であって、前記複数の拠点の位置情報を入力する拠点情
報登録ステップと、輸送すべき荷物の荷物量、その荷物
の積み込みが開始可能になる時間である出発時間制約、
および積み込みにかかる時間を含む荷物情報を入力する
荷物情報登録ステップと、輸送便となる各車両の積載量
限界および利用可能な台数を含む輸送便情報を入力する
輸送便情報登録ステップと、輸送計画の評価を行う基準
となる目的情報を入力する目的情報登録ステップと、前
記荷物情報登録ステップで入力された出発時間制約を守
った条件下で、前記各情報を用いて輸送便が回るべきル
ートを作成するルート作成ステップと、作成結果を出力
する出力ステップとを備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項３に係る発明は、複数の拠点間で荷
物を輸送する際の輸送計画を作成する輸送計画作成方法
であって、前記複数の拠点の位置情報と各拠点の利用時
間制約を入力する拠点情報登録ステップと、輸送すべき
荷物の荷物量、その荷物の出発拠点を示す出発拠点情
報、その荷物の目的地拠点を示す目的地拠点情報、その
荷物の積み込みが開始可能になる時間である出発時間制
約、および積み込みにかかる時間を含む荷物情報を入力
する荷物情報登録ステップと、輸送便となる各車両の積
載量限界および利用可能な台数を含む輸送便情報を入力
する輸送便情報登録ステップと、前記荷物情報登録ステ
ップで入力された出発時間制約を守った条件下で、前記
各情報を用いて輸送便が回るべきルートを作成するルー
ト作成ステップと、作成結果を出力する出力ステップと
を備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項４に係る発明は、請求項１から３の
何れか１つに記載の輸送計画作成方法において、輸送計
画の評価を行う基準となる目的情報を入力する目的情報
登録ステップをさらに備え、前記ルート作成ステップで
は、前記目的情報登録ステップにおいて入力された目的
情報に従って、作成した輸送ルートの評価を行い、より
評価値の高い輸送ルートを出力することを特徴とする。

【００１０】請求項５に係る発明は、請求項４に記載の
輸送計画作成方法において、前記目的情報は、輸送ルー
トの輸送時間、余裕時間、積載率などの各要素をどのよ
うに扱うかを決定するための、輸送ルートから計算でき
る要素名と、その優先順位または重みを含む情報である
ことを特徴とする。

【００１１】請求項６に係る発明は、請求項１から５の
何れか１つに記載の輸送計画作成方法において、前記ル
ート作成ステップは、初期ルートを作成する初期解生成
ステップと、前記初期ルートから開始して遺伝的操作を
行いルートを改良していくルート改良ステップとを含む
遺伝的アルゴリズムを用いて輸送ルートを算出するもの
であることを特徴とする。

【００１２】請求項７に係る発明は、請求項６に記載の
輸送計画作成方法において、前記初期解生成ステップ
と、ルート改良ステップでは、Nearest Insertion法を
用いて処理を行うことを特徴とする。

【００１３】請求項８に係る発明は、少なくとも入出力
装置と処理装置と記憶装置を有した輸送計画作成システ
ムにおいて、工場、中継拠点、サプライヤなどの拠点の
位置情報を入力する拠点情報登録手段と、各荷物の荷物
量、積み込みにかかる時間、積み込みを行う時間の制限
等を含む荷物情報を入力する荷物情報登録手段と、各輸
送便の積載量限界や利用可能な台数を含む輸送便情報を
入力する輸送便情報登録手段と、輸送計画の評価におけ
る余剰時間、走行距離などの優先順位を含む目的情報を
入力する目的情報登録手段と、これらの情報から輸送便
が回るべきルートを作成するルート作成手段と、作成結
果を出力する出力手段とを備え、荷物情報登録手段にお
いて入力された各荷物の積み込みを行う時間制限を守っ
た条件下で、最適な輸送計画の作成を行うことを特徴と
する。

【００１４】請求項９に係る発明は、複数の拠点間で荷
物を輸送する際の輸送計画を作成する輸送計画作成シス
テムであって、前記複数の拠点の位置情報を入力する拠
点情報登録手段と、輸送すべき荷物の荷物量、その荷物
の積み込みが開始可能になる時間である出発時間制約、
および積み込みにかかる時間を含む荷物情報を入力する
荷物情報登録手段と、輸送便となる各車両の積載量限界
および利用可能な台数を含む輸送便情報を入力する輸送
便情報登録手段と、輸送計画の評価を行う基準となる目
的情報を入力する目的情報登録手段と、前記荷物情報登
録手段で入力された出発時間制約を守った条件下で、前
記各情報を用いて輸送便が回るべきルートを作成するル
ート作成手段と、作成結果を出力する出力手段とを備え
たことを特徴とする。

【００１５】請求項１０に係る発明は、複数の拠点間で
荷物を輸送する際の輸送計画を作成する輸送計画作成シ
ステムであって、前記複数の拠点の位置情報と各拠点の
利用時間制約を入力する拠点情報登録手段と、輸送すべ
き荷物の荷物量、その荷物の出発拠点を示す出発拠点情
報、その荷物の目的地拠点を示す目的地拠点情報、その
荷物の積み込みが開始可能になる時間である出発時間制
約、および積み込みにかかる時間を含む荷物情報を入力
する荷物情報登録手段と、輸送便となる各車両の積載量
限界および利用可能な台数を含む輸送便情報を入力する
輸送便情報登録手段と、前記荷物情報登録手段で入力さ
れた出発時間制約を守った条件下で、前記各情報を用い
て輸送便が回るべきルートを作成するルート作成手段
と、作成結果を出力する出力手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１６】請求項１１に係る発明は、請求項８から１
０の何れか１つに記載の輸送計画作成システムにおい
て、輸送計画の評価を行う基準となる目的情報を入力す
る目的情報登録手段をさらに備え、前記ルート作成手段
では、前記目的情報登録手段において入力された目的情
報に従って、作成した輸送ルートの評価を行い、より評
価値の高い輸送ルートを出力することを特徴とする。

【００１７】請求項１２に係る発明は、請求項１１に記
載の輸送計画作成システムにおいて、前記目的情報は、
輸送ルートの輸送時間、余裕時間、積載率などの各要素
をどのように扱うかを決定するための、輸送ルートから
計算できる要素名と、その優先順位または重みを含む情
報であることを特徴とする。

【００１８】請求項１３に係る発明は、請求項８から１
２の何れか１つに記載の輸送計画作成システムにおい
て、前記ルート作成手段は、初期ルートを作成する初期
解生成手段と、前記初期ルートから開始して遺伝的操作
を行いルートを改良していくルート改良手段とを用いて
遺伝的アルゴリズムにより輸送ルートを算出するもので
あることを特徴とする。

【００１９】請求項１４に係る発明は、請求項１３に記
載の輸送計画作成システムにおいて、前記初期解生成手
段と、ルート改良手段では、Nearest Insertion法を用
いて処理を行うことを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。

【００２１】本実施形態では、輸送トラックが荷物の出
発点であるサプライヤを巡回して各拠点で荷物を積み込
み、工場または中継拠点へ荷物を輸送するための計画を
作成するものとする。なお、荷物を各拠点へ配送する場
合には、サプライヤを配送目的拠点とし、積み込みを積
み下ろしに置き換えることで同様に計画作成が可能であ
る。

【００２２】図１は、本実施形態のシステムを示す全体
構成図である。本システムは、入力装置(101)、プリン
タなどの出力装置(102)、ディスプレイなどの表示装置
(103)、処理装置(104)、および記憶装置(109)を備え
る。処理装置(104)は、入力処理部(106)、ルート生成部
(107)、および結果出力部(108)を含む一連のプログラム
(105)を実行する。また、記憶装置(109)には、拠点情報
(110)、荷物情報(114)、輸送便情報(115)、目的情報(11
6)、道路地図(117)、および、これらから作成される輸
送ルート情報(118)が格納される。さらに、拠点情報(11
0)は、主に部品の到着地点である工場の位置と利用時間
等を示す工場データ(118)、主に部品の出発点であるサ
プライヤの位置等を示すサプライヤデータ(112)、およ
びサプライヤから工場への輸送を仲介する倉庫などの中
間拠点の位置等を示す中間拠点データ(113)で構成され
ている。

【００２３】図２は、図１中の拠点情報(110)に含まれ
る、工場データ(111)、サプライヤデータ(112)、および
中継拠点データ(113)の一例を示している。工場データ
には、サプライヤから荷物を受け取る工場に関する情報
を格納する。具体的には、工場を一意に識別する拠点ID
(201)、工場の名称(202)、工場の位置を示す緯度(203)
と経度(204)、およびその工場に荷物を納入するのが可
能な時間帯を示す利用時間制約(205)等が格納される。

【００２４】サプライヤデータには、工場に荷物を供給
するサプライヤに関する情報を格納する。具体的には、
サプライヤを一意に識別する拠点ID(211)、サプライヤ
名称(212)、サプライヤの緯度(213)と経度(214)、その
サプライヤから荷物を扱うことが出来る時間帯を示す利
用時間制約(215)、およびそのサプライヤから運び出さ
れる部品等の各荷物ID(216)，(217)…等が格納される。

【００２５】中継拠点データには、サプライヤから工場
への輸送を仲介する中継拠点に関する情報を格納する。
具体的には、中継拠点を一意に識別する拠点ID(221)、
中継拠点の名称(222)、中継拠点の緯度(223)と経度(22
4)、およびその中間拠点が荷物を扱うことが出来る時間
帯を示す利用時間制約(225)等が格納される。

【００２６】図３は、図１中の荷物情報(114)の一例を
示している。荷物情報には、輸送の対象となる各荷物に
関する情報を格納する。具体的には、個々の荷物を一意
に識別する荷物ID(301)、荷物が輸送便に積み込まれる
地点を示す出発拠点ID(302)、輸送開始が可能である時
間帯を示す出発時間制約(303)、荷物の到着目的地を示
す目的地拠点ID(304)、納入できる時間帯を示す到着時
間制約(305)、その荷物を積み込むために必要な積み込
み時間(306)、および、その荷物が積み込まれるルート
を示す輸送ルートID(307)等が格納される。輸送ルートI
D(307)は、輸送ルートが作成されたときに書き込まれる
情報である。

【００２７】図４は、図１中の輸送便情報(115)の一例
を示している。輸送便情報には、利用可能な各輸送手段
に関する能力や限界についての詳細な情報を格納する。
具体的には、この例では輸送手段は輸送トラックを示し
ているものとし、輸送便情報には、トラックの種類を一
意に識別するトラック種別ID(401)、その種類のトラッ
クの積載重量限界値(402)、積載容量限界値(403)、およ
び全輸送計画中で該当する種類のトラックを何台まで使
ってよいのかを示す利用可能台数(404)等が格納され
る。

【００２８】道路地図(117)は、拠点間距離の計算や結
果の出力に用いるための輸送区域の道路情報を示す。

【００２９】図５は、図１中の輸送ルート情報(118)の
一例を示している。輸送ルート情報は、本発明に係る方
法によって作成される輸送計画中で各輸送便が巡回する
拠点や、その順序を示す情報を格納する。具体的には、
各輸送ルートを一意に識別する輸送ルートID(501)、そ
の輸送ルートで使用するトラックの種類を示すトラック
種別ID(502)、その輸送ルートの出発拠点ID(503)と出発
時刻(504)、最終目的地の拠点ID(505)とその目的地拠点
への到着時刻(506)、出発後最初に巡回する拠点のID(50
7)、ID(507)の拠点への到着時刻(508)、ID(507)の拠点
で取り扱う荷物のID(509)、ID(507)の拠点を出発する時
間(510)、2番目〜N番目に巡回する各拠点のID、到着時
刻、取扱荷物ID、および出発時間の配列(511)、輸送ル
ート内で扱う荷物の合計容量(512)と合計重量(513)、並
びに輸送ルート内の総走行距離(514)等が格納される。

【００３０】図６は、図１中の目的情報(116)の構成例
を示している。目的情報は、輸送ルート生成部(107)に
おいて輸送ルートの最適性の評価を行う際に、輸送ルー
トの輸送時間、余裕時間、積載率などの各要素をどのよ
うに扱うかを決定する情報を示す。目的情報は、輸送ル
ート情報(118)から計算することが出来る要素名と、そ
の優先順位または重みからなっている。輸送ルート生成
処理における評価値計算処理(後述する図１２のステッ
プ1205)では、この情報に従って各輸送ルートの評価を
行い、最適な輸送ルートを作成する指針にする。

【００３１】例えば、図６の目的情報2において、「時
間余裕度」は各荷物に対して到着時刻から納入期限まで
の時間の差を計算してそれを合計したものを示し、「ト
ラック容量余裕度」は各輸送トラックに対して最大荷物
容量と積載荷物量の差を計算してそれを合計したものを
示し、「トラック総走行距離」は各輸送トラックに対し
て走行距離を計算しそれを合計したものを示す。また、
時間余裕度をa、トラック容量余裕度をb、トラック総走
行距離をcと表すとすると、評価値の計算は 評価値＝0.5 f(a) + 0.3f(b) + 0.2f(c) で算出される。ただし、f(x)はxの関数を示す。

【００３２】図７は、図１中の処理装置(104)が実行す
るプログラム(105)の概要を示すフローチャートであ
る。まず入力処理 (ステップ701)で、拠点情報(110)、
荷物情報(114)、輸送便情報(115)、および目的情報(11
6)等の輸送計画を作成するために必要な情報をユーザが
入力する。この処理の詳細は図８で後述する。次のルー
ト生成 (ステップ702)では、入力処理 (ステップ701)に
よって得られた情報や目的から、最適と考えられる輸送
計画を決定する。ここで輸送計画の決定とは、入力され
た全ての荷物を目的地に届けることが可能な輸送便を選
択し、各輸送便が従うべきスケジュール(輸送ルート情
報)を決定することを指す。この処理の詳細は図９で後
述する。次に、結果出力処理 (ステップ703)では、作成
したルートを、その評価とともに出力する。この処理の
詳細は図１４で後述する。

【００３３】図８は、図７中の入力処理 (ステップ701)
の詳細を示すフローチャートである。まず、拠点情報登
録 (ステップ801)で、拠点情報(110)の登録を行う。次
に、荷物情報登録 (ステップ802)で、荷物情報(114)の
登録を行う。次に輸送便情報登録 (ステップ803)で、輸
送便情報登録(115)の登録を行う。次に目的情報登録(ス
テップ804)で、目的情報(116)の登録を行う。なお、道
路地図(117)は始めから用意されているものとする。

【００３４】図９は、図７中のルート生成処理(ステッ
プ702)の詳細を示すフローチャートである。ルートの生
成処理は、GA(遺伝的アルゴリズム)に従っている。ま
ず、ランダム性を含んだ方法によって、それぞれが異な
る初期解集団を作成する(ステップ901)。この処理の詳
細は図１０で後述する。次に、遺伝的処理による解集団
の改良を行う(ステップ902)。この処理の詳細は図１１
で後述する。ステップ902の処理によって、解集団の少
なくとも一部分は変化し、ステップ902〜ステップ905の
処理の繰り返しによって解集団は徐々に最適な解へ近づ
いて行く。ステップ902の処理の後、目的情報(116)に従
って解集団の評価を行う(ステップ903)。評価はルート
情報から算出されるさまざまな要素に対し、１次元的ま
たは数次元的に行われ、その結果によって解集団中の個
々の解に対して順位がつけられる。

【００３５】次に、ルート生成処理の終了条件を満たし
ているかのチェックを行う(ステップ904)。この終了条
件は、計算時間の制限や、ステップ902〜ステップ905の
処理回数の制限、ある程度の評価値の達成などの条件で
ある。ステップ904で終了条件が満たされていない場
合、解集団の中から、ステップ903で行った評価や順位
付けの結果によって、次の遺伝的処理を行う解集団を決
定し(ステップ905)、ステップ902に戻る。ステップ902
の処理によって解集団が増加した場合、ステップ905の
処理で限定することによって解集団の大きさは一定に保
たれる。ステップ904で終了条件が満たされている場
合、その時点で解集団中でもっとも評価が高い解を最良
の解として出力し(ステップ906)、ルート生成処理を終
了する。

【００３６】図１０は、図９中の初期解集団生成処理(9
01)の詳細を示すフローチャートである。なお、一つの
解には全ての荷物を運ぶための複数のトラックの巡回ス
ケジュール(これをルートと呼ぶ)が登録されている。ま
た、解集団は複数の解を含んでおり、図１０に示すのは
一つの解を作成する処理であるため、ステップ901内で
は図１０の処理が複数回繰り返されることになる。

【００３７】まず、記憶装置(109)から、拠点情報(11
0)、荷物情報(114)、および輸送便情報(115)を取得する
(ステップ1001)。次に、全ての荷物をどれかの輸送ルー
トに登録したか否かのチェックを行う(ステップ1002)。
全ての荷物の登録が終了している場合は、一つの解の作
成が終了する。登録していない荷物がある場合は、その
中から乱数によって一つの荷物を選択する(ステップ100
3)。次に、選んだ荷物を挿入するルート内を表す変数N
を1とする(ステップ1004)。次に、登録されている輸送
ルートを全て調べたか（ステップ1006以降の処理を行っ
たか）どうかのチェックを行う(ステップ1005)。ステッ
プ1005で全てのルートに対する処理が終わっている場
合、輸送便情報から選んだ荷物が乗る最小容量のトラッ
クを選び、選んだ荷物のみを積み込んで運ぶルートとし
て解に登録する(ステップ1010)。

【００３８】ステップ1005のチェックで、まだ処理を行
っていないルートがある場合、当該荷物の出発地点か
ら、N番目に近い地点を通る輸送ルートを選択する(ステ
ップ1006)。次に、選んだ輸送ルートに使っている輸送
トラックの積載量(容量、重量共)に余裕があるかどうか
のチェックを行う(ステップ1007)。ステップ1007のチェ
ックで積載量に余裕が無い場合、輸送便情報をチェック
し、現在のルートで使っているトラックより積載量が大
きく、かつ利用可能なトラックがあるかのチェックを行
う(ステップ1011)。ステップ1011のチェックで、該当す
るトラックがあった場合、現在輸送ルートで使っている
トラックから変更し(ステップ1012)、ステップ1008の処
理へ進む。無かった場合は、Nに1を加えて(ステップ101
3)、ステップ1005の処理に戻る。

【００３９】ステップ1007のチェックで積載量に余裕が
あった場合、またはステップ1012の処理の後、選んでい
るルートに処理中の荷物がNI法によって挿入可能かのチ
ェックを行う(ステップ1008)。このチェックの詳細は図
１２で後述する。挿入が不可能だった場合は、Nに1を加
えて(ステップ1013)、ステップ1005の処理へ戻る。ステ
ップ1008のチェックで、NI法による挿入が可能だった場
合は、その荷物をそのルートに加えて(ステップ1009)、
ステップ1002の処理へ戻る。

【００４０】図１１は、図９中の遺伝的処理(902)の詳
細を示すフローチャートである。遺伝的処理は、解集団
の変化、改良を行うGAの中心的な処理である。まず、解
集団の中から1つの解を選び(ステップ1101)、交差処理
を行うかどうかのチェックを行う(ステップ1102)。交差
処理とは、二つの異なる解から、両者の性質を継承した
新しい解を作成する処理である。交差処理を行うか否か
は、所定の確率でランダムに決定すればよい。交差処理
を行う場合、解集団から異なるもう一つの解を選び(ス
テップ1105)、選んだ二つの解を元にして作った、新た
な解を解集団に加える(ステップ1106)。例えば、一方の
解のうち半分、登録順序で後半の荷物を削除し、削除し
た荷物をもう一方の解に現れる順序でNI法による再登録
を行う等の処理によって新しい解を作成する(ステップ1
106)。

【００４１】次に、突然変異処理を行うかどうかのチェ
ックを行う(ステップ1103)。突然変異処理とは、一つの
解を部分的に変化させて、新しい解を作成する処理であ
る。突然変異処理を行うか否かは、所定の確率でランダ
ムに決定すればよい。突然変異処理を行う場合は、その
解の一部を変化させて作った新たな解を解集団に加える
(ステップ1107)。例えば、選んだ解の中からランダムに
荷物を一つ取り出し、現在乗っている輸送便以外の便に
載せ変える等の処理によって新しい解を作成する。

【００４２】次に全ての解に対してステップ1102とステ
ップ1103のチェックを行ったかどうかを調べ(ステップ1
104)、まだチェックしていない解がある場合はステップ
1101の処理に戻る。全ての解に対してチェックを終えて
いる場合には遺伝的処理を終了する。この処理の中で、
交差処理を行う確率や突然変異を行う確率、またその手
順についてはこの例以外にもさまざまな実装方法が考え
られる。また、この処理は解集団中の各解についてほぼ
独立した処理のため、並列処理することが出来れば、処
理時間を短縮することが出来る。

【００４３】図１２は、図１０のNI法による処理ステッ
プ1008の詳細を示すフローチャートである。この処理
は、輸送計画の作成時、ある輸送ルートに対して運ぶ荷
物を追加しようとしている場合に、それが可能か、また
可能であればどのようにルートを更新した方が良いかを
計算するものである。まず、I個の荷物を運んでいる作
成途中のルート、および新たに追加したい荷物データ
（荷物情報）を読み込む(ステップ1201)。次に、変数J
を1に初期化する(ステップ1202)。

【００４４】次に、新たに追加したい荷物を、ルートの
J番目に積み込む荷物として一時的に登録する(ステップ
1203)。次に、追加した荷物を含めそれ以降に積む荷物
の時間制約が守られているかのチェックを行う(ステッ
プ1204)。このチェックの詳細は図13で後述する。時間
制約が守られている場合、前記荷物を追加した後のルー
トの積載量、時間の余裕などの要素と目的情報(116)に
従ってそのルートの評価値を算出する(ステップ1205)。
次に、ステップ1205で計算した評価値が、今までチェッ
クした仮登録ルートの中で最良かどうかのチェックを行
う(ステップ1206)。最良である場合は，その最良評価値
と荷物を追加した位置を記憶する(ステップ1207)。

【００４５】ステップ1207の後、またはステップ1204で
時間制約が守られていない場合、またはステップ1206で
評価値が最良でなかった場合は、Jに1を加えて(ステッ
プ1208)、Jと元から登録されている荷物の数I＋1とを比
較する(ステップ1209)。JがI＋1に満たない、すなわち
まだステップ1203〜ステップ1207のチェックを行ってい
ない挿入位置があるならば、ステップ1203の処理に戻
る。全てのチェックが終わっているなら、その中でステ
ップ1207の処理によって記憶されている挿入可能な位置
があるかのチェックを行う（ステップ1210）。挿入位置
が記憶されている場合，その順番で荷物を積み込むよう
にルートを更新し（ステップ1211)、NI法による処理を
終了する。ステップ1210で挿入位置が記憶されていない
場合は、そのルートに荷物の追加は不可能と判断し(ス
テップ1211)、NI法による処理を終了する。

【００４６】図１３は、図１２中の時間制約チェック
(ステップ1204)の詳細を示すフローチャートである。ま
ず、I個の荷物を運んでいるルートのデータと、その中
でステップ1203で追加した荷物の位置およびそれ以降に
積む荷物のデータ（荷物情報）を読み込む(ステップ130
1)。次に、変数Jに追加した位置を代入する(ステップ13
02)。

【００４７】次に、ルート中でJ−1番目に荷物を積み込
んだ拠点を出発する時刻と地図情報から、J番目に荷物
を積み込む拠点へ到着する時間を計算する（ステップ13
03）。次に、(ステップ1303)で計算した到着時間が、到
着拠点の利用可能時間、およびＪ番目に積む荷物の出発
時間制約を守っているかどうかのチェックを行う(ステ
ップ1304)。両方の時間制約を守っている場合、拠点へ
の到着時間または荷物の積み込み開始可能時間の遅い方
と、Ｊ番目に積み込む荷物の積み込み時間から、Ｊ番目
に荷物を積み込む拠点の出発時間を算出する(ステップ1
305)。

【００４８】次に、Ｊに1を加え(ステップ1306)、ルー
トに登録されている荷物数Ｉと比較する(ステップ130
7)。JがIに満たない、すなわちまだステップ1304のチェ
ックを行っていない荷物データがあるならば、ステップ
1303の処理に戻る。全てのチェックが終わっているな
ら、最終到着拠点への到着時刻を計算し(ステップ130
8)、運搬する全ての荷物について到着時刻制約を守って
いるかどうかのチェックを行う（ステップ1309）。全て
の到着時刻制約を守っている場合は、時間制約が守られ
ていると判断し(ステップ1310)、時間制約チェックを終
了する。ステップ1304のチェックで一方でも制約が守ら
れていない場合、またはステップ1309のチェックで一つ
でも制約が守られていない場合は、時間制約が守られて
いないと判断し（ステップ1311)、時間制約チェックを
終了する。

【００４９】図１４は、図７中の結果出力処理(ステッ
プ703)の詳細を示すフローチャートである。まず各輸送
便の通過拠点を地図上に表示する(ステップ1401)。次
に、ルート生成処理(ステップ702)によって得られたル
ートとその評価値を、目的データに対応させて表やグラ
フを作成し、表示する(ステップ1402)。次に印刷指示が
あればグラフや表を印刷する(ステップ1403)。

【００５０】なお、上記実施の形態では、輸送トラック
で複数のサプライヤを巡回して各サプライヤで荷物を積
み込み、それらの荷物を工場や中継拠点に輸送する計画
を作成する場合を例に説明したが、本発明は、荷物を各
拠点に配送する場合も同様に適用できる。その場合は、
積み込みを積み下ろしに置き換えればよい。また、本発
明は、積み込みと積み下ろしの両方を考慮し、各拠点で
積み込んだ荷物を各拠点に配送する場合にも同様に適用
できる。

【００５１】

【本発明の効果】以上説明したように、本発明によれ
ば、各荷物に積み込みや積み下ろしの時間の制限が存在
する配送問題の輸送計画も、それら積み込みや積み下ろ
しの時間の制限の条件を考慮して、輸送ルートを自動的
／効率的に作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のシステムを示す全体構成図であ
る。

【図２】本実施形態中でユーザによって入力され、計画
作成に用いられる拠点情報の構成の一例を示す図であ
る。

【図３】本実施形態中でユーザによって入力され、計画
作成に用いられる荷物情報の構成の一例を示す図であ
る。

【図４】本実施形態中でユーザによって入力され，計画
作成に用いられる輸送便情報の構成の一例を示す図であ
る。

【図５】本実施形態によって作成される輸送計画を構成
する、輸送ルート情報の一例を示す図である。

【図６】本実施形態中でユーザによって入力され、計画
作成に用いられる目的情報の例を示す図である。

【図７】本実施形態の全体的な処理を示すフローチャー
ト図である。

【図８】本実施形態の入力処理の詳細を示すフローチャ
ート図である。

【図９】本実施形態のルート生成処理の詳細を示すフロ
ーチャート図である。

【図１０】本実施形態のルート生成処理中に用いる、初
期解集団生成処理の詳細を示すフローチャート図であ
る。

【図１１】本実施形態のルート生成処理中に用いる、遺
伝的処理の詳細を示すフローチャート図である。

【図１２】本実施形態のルート生成処理中に用いる、NI
法による処理の詳細を示すフローチャート図である。

【図１３】本実施形態のルート生成処理中に用いる、時
間制約チェックの処理の詳細を示すフローチャート図で
ある。

【図１４】本実施形態のルート出力処理の詳細を示すフ
ローチャート図である。

【符号の説明】

１０１…入力装置、１０２…出力装置、１０３…表示装
置、１０４…処理装置、１０９…記憶装置、１０６…入
力処理部、１０７…ルート生成部、１０８…結果出力
部、１０５…プログラム、１０９…記憶装置、１１０…
拠点情報、１１４…荷物情報、１１５…輸送便情報、１
１６…目的情報、１１７…道路地図、１１８…輸送ルー
ト情報、１１８…工場データ、１１２…サプライヤデー
タ、１１３…中間拠点データ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野山 隆 神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地 日立ソフトウエアエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 前川 拓也 神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地 日立ソフトウエアエンジニアリング株式会 社内 Ｆターム(参考） 5B049 AA06 BB31 EE31

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも入出力装置と処理装置と記憶装
   置を有した輸送計画作成を行うシステムにおける輸送計
   画作成方法であって、 工場、中継拠点、サプライヤなどの拠点の位置情報を入
   力する拠点情報登録ステップと、 各荷物の荷物量、積み込みにかかる時間、積み込みを行
   う時間の制限等を含む荷物情報を入力する荷物情報登録
   ステップと、 各輸送便の積載量限界や利用可能な台数を含む輸送便情
   報を入力する輸送便情報登録ステップと、 輸送計画の評価における余剰時間、走行距離などの優先
   順位を含む目的情報を入力する目的情報登録ステップ
   と、 これらの情報から輸送便が回るべきルートを作成するル
   ート作成ステップと、作成結果を出力する出力ステップ
   とを備え、 荷物情報登録ステップにおいて入力された各荷物の積み
   込みを行う時間制限を守った条件下で、最適な輸送計画
   の作成を行うことを特徴とする輸送計画作成方法。
2. 【請求項２】複数の拠点間で荷物を輸送する際の輸送計
   画を作成する輸送計画作成方法であって、 前記複数の拠点の位置情報を入力する拠点情報登録ステ
   ップと、 輸送すべき荷物の荷物量、その荷物の積み込みが開始可
   能になる時間である出発時間制約、および積み込みにか
   かる時間を含む荷物情報を入力する荷物情報登録ステッ
   プと、 輸送便となる各車両の積載量限界および利用可能な台数
   を含む輸送便情報を入力する輸送便情報登録ステップ
   と、 輸送計画の評価を行う基準となる目的情報を入力する目
   的情報登録ステップと、 前記荷物情報登録ステップで入力された出発時間制約を
   守った条件下で、前記各情報を用いて輸送便が回るべき
   ルートを作成するルート作成ステップと、 作成結果を出力する出力ステップとを備えたことを特徴
   とする輸送計画作成方法。
3. 【請求項３】複数の拠点間で荷物を輸送する際の輸送計
   画を作成する輸送計画作成方法であって、 前記複数の拠点の位置情報と各拠点の利用時間制約を入
   力する拠点情報登録ステップと、 輸送すべき荷物の荷物量、その荷物の出発拠点を示す出
   発拠点情報、その荷物の目的地拠点を示す目的地拠点情
   報、その荷物の積み込みが開始可能になる時間である出
   発時間制約、および積み込みにかかる時間を含む荷物情
   報を入力する荷物情報登録ステップと、 輸送便となる各車両の積載量限界および利用可能な台数
   を含む輸送便情報を入力する輸送便情報登録ステップ
   と、 前記荷物情報登録ステップで入力された出発時間制約を
   守った条件下で、前記各情報を用いて輸送便が回るべき
   ルートを作成するルート作成ステップと、 作成結果を出力する出力ステップとを備えたことを特徴
   とする輸送計画作成方法。
4. 【請求項４】請求項１から３の何れか１つに記載の輸送
   計画作成方法において、 輸送計画の評価を行う基準となる目的情報を入力する目
   的情報登録ステップをさらに備え、前記ルート作成ステ
   ップでは、前記目的情報登録ステップにおいて入力され
   た目的情報に従って、作成した輸送ルートの評価を行
   い、より評価値の高い輸送ルートを出力することを特徴
   とする輸送計画作成方法。
5. 【請求項５】請求項４に記載の輸送計画作成方法におい
   て、 前記目的情報は、輸送ルートの輸送時間、余裕時間、積
   載率などの各要素をどのように扱うかを決定するため
   の、輸送ルートから計算できる要素名と、その優先順位
   または重みを含む情報であることを特徴とする輸送計画
   作成方法。
6. 【請求項６】請求項１から５の何れか１つに記載の輸送
   計画作成方法において、 前記ルート作成ステップは、初期ルートを作成する初期
   解生成ステップと、前記初期ルートから開始して遺伝的
   操作を行いルートを改良していくルート改良ステップと
   を含む遺伝的アルゴリズムを用いて輸送ルートを算出す
   るものであることを特徴とする輸送計画作成方法。
7. 【請求項７】請求項６に記載の輸送計画作成方法におい
   て、 前記初期解生成ステップと、ルート改良ステップでは、
   Nearest Insertion法を用いて処理を行うことを特徴と
   する輸送計画作成方法。
8. 【請求項８】少なくとも入出力装置と処理装置と記憶装
   置を有した輸送計画作成システムにおいて、 工場、中継拠点、サプライヤなどの拠点の位置情報を入
   力する拠点情報登録手段と、 各荷物の荷物量、積み込みにかかる時間、積み込みを行
   う時間の制限等を含む荷物情報を入力する荷物情報登録
   手段と、 各輸送便の積載量限界や利用可能な台数を含む輸送便情
   報を入力する輸送便情報登録手段と、 輸送計画の評価における余剰時間、走行距離などの優先
   順位を含む目的情報を入力する目的情報登録手段と、 これらの情報から輸送便が回るべきルートを作成するル
   ート作成手段と、 作成結果を出力する出力手段とを備え、 荷物情報登録手段において入力された各荷物の積み込み
   を行う時間制限を守った条件下で、最適な輸送計画の作
   成を行うことを特徴とする輸送計画作成システム。
9. 【請求項９】複数の拠点間で荷物を輸送する際の輸送計
   画を作成する輸送計画作成システムであって、 前記複数の拠点の位置情報を入力する拠点情報登録手段
   と、 輸送すべき荷物の荷物量、その荷物の積み込みが開始可
   能になる時間である出発時間制約、および積み込みにか
   かる時間を含む荷物情報を入力する荷物情報登録手段
   と、 輸送便となる各車両の積載量限界および利用可能な台数
   を含む輸送便情報を入力する輸送便情報登録手段と、 輸送計画の評価を行う基準となる目的情報を入力する目
   的情報登録手段と、 前記荷物情報登録手段で入力された出発時間制約を守っ
   た条件下で、前記各情報を用いて輸送便が回るべきルー
   トを作成するルート作成手段と、 作成結果を出力する出力手段とを備えたことを特徴とす
   る輸送計画作成システム。
10. 【請求項１０】複数の拠点間で荷物を輸送する際の輸送
    計画を作成する輸送計画作成システムであって、 前記複数の拠点の位置情報と各拠点の利用時間制約を入
    力する拠点情報登録手段と、 輸送すべき荷物の荷物量、その荷物の出発拠点を示す出
    発拠点情報、その荷物の目的地拠点を示す目的地拠点情
    報、その荷物の積み込みが開始可能になる時間である出
    発時間制約、および積み込みにかかる時間を含む荷物情
    報を入力する荷物情報登録手段と、 輸送便となる各車両の積載量限界および利用可能な台数
    を含む輸送便情報を入力する輸送便情報登録手段と、 前記荷物情報登録手段で入力された出発時間制約を守っ
    た条件下で、前記各情報を用いて輸送便が回るべきルー
    トを作成するルート作成手段と、 作成結果を出力する出力手段とを備えたことを特徴とす
    る輸送計画作成システム。
11. 【請求項１１】請求項８から１０の何れか１つに記載の
    輸送計画作成システムにおいて、 輸送計画の評価を行う基準となる目的情報を入力する目
    的情報登録手段をさらに備え、前記ルート作成手段で
    は、前記目的情報登録手段において入力された目的情報
    に従って、作成した輸送ルートの評価を行い、より評価
    値の高い輸送ルートを出力することを特徴とする輸送計
    画作成システム。
12. 【請求項１２】請求項１１に記載の輸送計画作成システ
    ムにおいて、 前記目的情報は、輸送ルートの輸送時間、余裕時間、積
    載率などの各要素をどのように扱うかを決定するため
    の、輸送ルートから計算できる要素名と、その優先順位
    または重みを含む情報であることを特徴とする輸送計画
    作成システム。
13. 【請求項１３】請求項８から１２の何れか１つに記載の
    輸送計画作成システムにおいて、 前記ルート作成手段は、初期ルートを作成する初期解生
    成手段と、前記初期ルートから開始して遺伝的操作を行
    いルートを改良していくルート改良手段とを用いて遺伝
    的アルゴリズムにより輸送ルートを算出するものである
    ことを特徴とする輸送計画作成システム。
14. 【請求項１４】請求項１３に記載の輸送計画作成システ
    ムにおいて、 前記初期解生成手段と、ルート改良手段では、Nearest
    Insertion法を用いて処理を行うことを特徴とする輸
    送計画作成システム。