JP2008001223A - スケジュール修正装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
運用ネットワーク作成部0112は、サービススケジュール0121と、リソースの運用予定を示すリソーススケジュール0122と、サービスの変更を示すサービス変更テーブル0123とから、リソースを割当てる最小単位である単位サービスと、単位サービス間の可能な実施順序と、単位サービスへのリソースの割当と割当順序とを表す運用ネットワークを作成する。違反検出部0113は、この運用ネットワークとリソースの単位サービスへの割当に関する制約条件を示す割当制約テーブル0125とから実行可能性違反を検出する。実行可能解生成部0114は、この実行可能性違反を解消し、リソーススケジュールの実行可能解を生成する。
【選択図】 図1
Description
処理装置0110が内蔵するメモリには、運用整理案作成の締切時刻を設定する締切時刻設定部0111、サービススケジュールとその変更内容を加味してリソーススケジュール(乗務員運用計画)をネットワーク形式のデータ表現に変換する運用ネットワーク作成部0112、リソーススケジュールの実行可能性に関わる条件違反を検出する違反検出部0113、条件違反のない実行可能なスケジュール(運用整理案)を構成する実行可能解生成部0114、設定された評価指標に沿って評価値の高いスケジュールを生成するスケジュール改良部0115、がプログラムとして格納され、処理装置0110によって実行される。ワークエリア0116はプログラム実行の作業領域として使用されるメモリ上の領域である。上記のプログラムは、記憶装置0120に格納し、この記憶装置0120の起動装置あるいは図示しない通信ネットワークを介して処理装置0110に伝送した上で実行される。
ここで、ステップ1505の終了判定は、Yが暫定解Xよりも評価値が悪い場合には「暫定解を更新する見込みがない」として即座に処理を終了することとしているが、その代わりに別の基準に基づいて暫定解の更新見込みを判断しても良い。例えば暫定解を更新できなかった回数を数え、その回数が基準値を上回ったら「見込みなし」と判定する等である。また、暫定解の候補であるYの選択方法についても、評価値が最も良いものを選択することに限定するものではなく、例えば近傍の各要素に対して評価値に応じた選択確率を与え、その確率に基づいてランダムに選択する、といった方法でも良い。ただし、そのような選択方法を採用した場合には、処理結果を出力する際に評価値が最も良い解を必要とするため、これを別途記憶しておく。さらには、暫定解は必ずしも1個に限定されるものではなく、複数の暫定解を同時に保持するようにしても良い。
・T:全ての単位サービスの集合 {0,1,...,n}
※0はサービススケジュールに含まれない特別な要素とする。
・R:全てのリソースの集合 {1,...,m}
・T_r:リソースrを割当可能な単位サービスの集合(⊆T)
※0は必ず含む
・S_r:リソースrの開始可能単位サービスの集合(⊆T_r)
・E_r:リソースrの終了可能単位サービスの集合(⊆T_r)
(2)ネットワーク
・G:拡張可能リンクネットワーク
※ノード集合をT,リンク集合をE⊆T×Tとするグラフ
※リンク(0,i) ∀i∈S_r 及び
リンク(i,0) ∀i∈E_r (∀r∈R)はEに必ず含まれる
※その他のリンクは、運用ネットワークの可能リンクと一致する
(3)定数
・C_ij:実リンク(i,j)の設定コスト
・1 … リンク(i,j)がEの要素でないとき(ただし、i≠jとする)
・0 … 上記以外
・L_i:単位サービスiのリソース使用量の下限(≧0)
・U_i:単位サービスiのリソース使用量の上限(≦L_i)
※L_0=0, U_0 = (リソース数)とする
(4)論理記号
・A⇒B : AならばB
・A||B : AまたはB
・A&&B : AかつB
・Or{A_k} (k=1,...,n) : A_1 || A_2 || ... || A_n
・And{A_k} (k=1,...,n) : A_1 && A_2 && ... && A_n
(5)決定変数
・x_ri :値(リソース)をr、始点ノードをiとする実リンクの終点ノード
※自分自身へのリンク(x_ri = i)を許す。
※x_r0はリソースrが最初に実施する単位サービス(開始サービス)を意味する
※x_ri=0を満たす単位サービスiは、リソースrが最後に実施する単位サービス(終了サービス)を意味する
※x_riの初期ドメイン(とりうる値)は以下の通り
−x_ri∈S_r∪{i} … i=0のとき
−x_ri∈T_r∪{i} … i∈E_rのとき
−x_ri∈T_r∪{i}/{0} … 上記以外のとき
・y_ri :リソースrの単位サービスiへの割当識別用変数
・1 … リソースrを単位サービスiに割当てる
・0 … それ以外
・z_i :タスクiに割当られたリソース数
※z_iの下限値はL_i、上限値はU_iにそれぞれ等しい
ここで、決定変数x_riの値を定めることは、運用ネットワークの実リンクを設定することに対応する。ただし、リソースの開始及び終了サービスを識別するために、特別な単位サービスのノード0を導入し、0と他のノードとの間に対しても実リンクを設定可能としている。また、自分自身への実リンク(自己ループ)により、特定のリソースによって実施されない単位サービスを表現する。
Claims (15)
- サービス提供のためのリソースの運用に関するスケジュールを修正するスケジュール修正装置であって、
サービスの実施予定を示すサービススケジュールと、前記サービスを実施するためのリソースの運用予定を示すリソーススケジュールと、前記サービススケジュールの変更を示すサービス変更情報とから、前記リソースを割当てる最小単位である単位サービスと前記単位サービス間の可能な実施順序と前記リソースの前記単位サービスへの割当並びに割当順序とを表わす運用ネットワークを生成する運用ネットワーク作成部と、
前記運用ネットワークと前記リソースの前記単位サービスへの割当に関する制約条件を示す割当制約情報とを用いて検出された、前記リソーススケジュールの実行可能性違反を解消し、前記リソーススケジュールの実行可能解を生成する実行可能解生成部と
からなるスケジュール修正装置。 - 請求項1記載のスケジュール修正装置であって、
前記リソーススケジュールの修正を完了すべき締切時刻を設定する締切時刻設定部を
有するスケジュール修正装置。 - 請求項2記載のスケジュール修正装置であって、
評価指標を用いて前記リソーススケジュールの評価値を算出し、前記評価値を改善し、かつ実行可能性違反を生じないように前記運用ネットワークの構造を前記締切時刻まで繰返し改良することにより、前記実行可能解生成部で得られた前記実行可能解の代替案を生成するスケジュール改良部
を有するスケジュール修正装置。 - 請求項2記載のスケジュール修正装置であって、
前記締切時刻設定部は、サービスの変更時刻からサービス変更の手配時刻を引いた時刻を変更毎の締切時刻とし、前記変更毎の締切時刻の最小値を前記締切時刻として設定する
スケジュール修正装置。 - 請求項1記載のスケジュール修正装置であって、
前記運用ネットワーク作成部において、前記可能な実施順序は、少なくとも2つの前記単位サービスの実行時刻に関する時間的な前後関係と矛盾が生じないように設定する
スケジュール修正装置。 - 請求項1記載のスケジュール修正装置において、
前記実行可能解生成部は、前記運用ネットワークの構造を修正することにより前記リソーススケジュールの前記実行可能解を生成する
スケジュール修正装置。 - 請求項1記載のスケジュール修正装置において、
前記運用ネットワークは、ネットワークG(N、E1、E2)で、Nは前記単位サービスを示すノードの集合であり、E1は前記可能な実施順序を示す第一の有向リンクの集合であり、E2は前記リソースの前記単位サービスへの割当並びに割当順序を示し、かつ前記リソースの識別IDを値とする第二の有向リンクの集合である
スケジュール修正装置。 - 請求項6記載のスケジュール修正装置において、
前記運用ネットワークは、ネットワークG(N、E1、E2)で、Nは前記単位サービスを示すノードの集合であり、E1は前記可能な実施順序を示す第一の有向リンクの集合であり、E2は前記リソースの前記単位サービスへの割当並びに割当順序を示し、かつ前記リソースの識別IDを値とする第二の有向リンクの集合であり、
前記実行可能解生成部における前記運用ネットワークの構造の修正は、実行可能性違反に関連する前記第二の有向リンクと、他の前記第二の有向リンクとを選択し、両者の終点を相互に交換し、かつ両者の終点を起点として前記第二の有向リンクを辿り、前記識別IDの値を相互に交換することで実行する
スケジュール修正装置。 - 請求項8記載のスケジュール修正装置において、
前記実行可能解生成部における前記他の第二の有向リンクの選択は、交換により実行可能性違反に関連する前記第二の有向リンクの実行可能性違反が解消すると共に、新たな実行可能性違反が生じないものの中から優先的に選択し、該当するものがない場合には、交換により実行可能性違反に関連する前記第二の有向リンクの実行可能性違反が解消されるものの中から選択する
スケジュール修正装置。 - 請求項7記載のスケジュール修正装置において、
前記実行可能解生成部において、前記リソーススケジュールの実行可能性違反に関わる条件を制約式とし、前記第一の有向リンクと始点及び終点が一致しない前記第二の有向リンクの数を最小限にすることを目的関数とした数理モデルを構築し、前記実行可能解を該数理モデルの解として制約プログラミング手法を適用して算出する
スケジュール修正装置。 - 請求項10記載のスケジュール修正装置において、
前記実行可能解生成部における、前記制約プログラミング手法を適用した前記実行可能解の算出は、前記ノードを辿りながら前記第二の有向リンクを繰返し設定し、かつ修正前の前記リソーススケジュールと一致する前記第二の有向リンクを優先的に設定する
スケジュール修正装置。 - 請求項3記載のスケジュール修正装置おいて、
前記運用ネットワークは、ネットワークG(N、E1、E2)で、Nは前記単位サービスを示すノードの集合であり、E1は前記可能な実施順序を示す第一の有向リンクの集合であり、E2は前記リソースの前記単位サービスへの割当並びに割当順序を示し、かつ前記リソースの識別IDを値とする第二の有向リンクの集合であり、
前記スケジュール改良部における前記運用ネットワークの改良は、前記第二の有向リンクを2つ選択し、実行可能性違反を生じない限りにおいて両者の終点を相互に交換し、かつ両者の終点を起点として前記第二の有向リンクを辿り、前記識別IDの値を相互に交換する
スケジュール修正装置。 - 処理装置を有するスケジュール修正装置におけるスケジュール修正方法であって、
前記処理装置は、
サービスの実施予定を示すサービススケジュールと、前記サービスを実施するためのリソースの運用予定を示すリソーススケジュールと、前記サービススケジュールの変更を示すサービス変更情報とから、前記リソースを割当てる最小単位である単位サービスと、前記単位サービス間の可能な実施順序と、前記リソースの前記単位サービスへの割当並びに割当順序とを示す運用ネットワークを作成し、
前記運用ネットワークと前記リソースの前記単位サービスへの割当に関する制約条件を示す割当制約情報とを用いて検出された前記リソーススケジュールの実行可能性違反を解消し、前記リソーススケジュールの実行可能解を生成する
スケジュール修正方法。 - 請求項13記載のスケジュール修正方法であって、
前記リソーススケジュールの修正を完了すべき限界時刻である締切時刻を設定し、
評価指標を用いて前記リソーススケジュールの評価値を算出し、前記評価値を改善し、かつ実行可能性違反を生じないように、前記運用ネットワークの構造を前記締切時間まで繰返し改良することにより、前記実行可能解の実行可能な代替案を生成する
スケジュール修正方法。 - 処理装置を有するスケジュール修正装置のためのスケジュール修正プログラムであって、前記処理装置を、
サービスの実施予定を示すサービススケジュールと、前記サービスを実施するためのリソースの運用予定を示すリソーススケジュールと、前記サービススケジュールの変更を示すサービス変更情報とから、前記リソースを割当てる最小単位である単位サービスと、前記単位サービス間の可能な実施順序と、前記リソースの前記単位サービスへの割当並びに割当順序とを示す運用ネットワークを作成し、
前記運用ネットワークと前記リソースの前記単位サービスへの割当に関する制約条件を示す割当制約情報とを用いて検出した前記リソーススケジュールの実行可能性違反を解消し、前記リソーススケジュールの実行可能解を生成する
よう実行させるスケジュール修正プログラム。
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