JP2013136421A

JP2013136421A - 輸送計画作成装置及び方法並びに輸送計画作成用プログラム

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Publication number: JP2013136421A
Application number: JP2011287038A
Authority: JP
Inventors: Yuusuke Yoshinari; 有介吉成; Takateru Kishida; 高輝岸田
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: JP5974479B2

Abstract

【課題】複数の配送拠点から、複数の輸送手段を用いて、複数の配送先に指定された日時に荷物を輸送する輸送計画を作成する。
【解決手段】複数の輸送手段による配送拠点間の中継輸送計画、配送拠点から配送先への直送輸送計画を作成し、これらを元に行う、配送当日の輸送シミュレーションの結果を評価／修正することによって、配送当日に利用される輸送手段の空荷回送が最小となる輸送計画を実現する。ここで、線形計画法、メタヒューリスティック法による最適化計算によって行い、輸送計画を作成することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、輸送計画作成装置及び方法並びに輸送計画作成用プログラムに係り、特に、複数の配送拠点から、複数の輸送手段を用いて、複数の配送先に指定された日時に荷物を輸送する輸送計画作成装置及び方法並びに輸送計画作成用プログラムに関わる。

近年の燃料費の高騰等により、物流分野では効率化、コスト削減の気運が高まっている。同時に地球温暖化の観点から、ＣＯ_２排出など環境に配慮した配送を求められている。

以上の背景から、従来トラック、トレーラ等で陸送されていた製品を鉄道輸送、海上輸送などにシフトする、モーダルシフトと呼ばれる動きがされており、様々な試行がなされている（非特許文献１）。

一方、東京湾、伊勢湾、大阪湾、瀬戸内海等の臨海工業地帯では、海沿いに工場、物流センターが多数点在しており、小型の輸送船舶や艀等を活用した製品／半製品の輸配送が行いやすい地域で、従来でも陸送が不可能な大重量物等に関しては、小型の輸送船舶や艀等を利用した配送が行われていた。

また、海沿いの物流センターは内陸部への陸上輸送の中継地として機能する場合も多く、物流効率の向上のため中継地活用、海上輸送、陸上輸送手段の使い分けを行い、これらを効率的に運用する技術の重要性が高まると考えられる。

以上の中継地活用、複数の輸送手段の使い分けに関する従来技術として、以下に示すものが開示されている。

即ち、特許文献１には、輸送計画作成において、中継拠点での荷物積換えを含めてコストを低減する計画を高速に作成するため、各輸送便の運行コストを含む輸送便情報を登録する輸送便情報登録ステップと、拠点での荷物積換えコストを含む拠点情報を登録する拠点情報登録ステップと、各輸送拠点の集荷荷物量を集計する集計ステップと、当日の輸送便の運行計画を登録する当日運行計画登録ステップと、当日の拠点での輸送便の荷物の積換え可否及び可能時間枠を含む当日中継点運用計画情報を登録する中継拠点運用計画登録ステップと、輸送便間の経由拠点での中継計画の作成を行なう中継計画作成ステップとを備える輸送の中継計画作成方法及びシステムが記載されている。

特許文献２には、大規模および広範囲なブロック間での、車両等の輸送媒体による効率的な輸送計画を作成することができる輸送計画作成方法を提供するため、複数の輸送元から複数の輸送先に、輸送対象を輸送媒体に積載して目標時刻までに輸送するにあたって、単独直送便、単独経由便、集約直送便および集約経由便を予め定める順に、必要に応じて仕立て、単独直送便および単独経由便を仕立てることによって、輸送対象を他の輸送元に集約する手間を必要とせず、時間の浪費およびコストの浪費を防ぎ、また集約直送便および集約経由便を仕立てることによって、輸送媒体における輸送対象の積載率が低くなることを防ぎ、したがって複数の輸送元を有する広範囲な発ブロックから、複数の輸送先を有する広範囲な着ブロックへの、多量の輸送対象を有する大規模な輸送に対して、効率の優れた低コストの輸送計画を作成することができるとした輸送計画作成方法および装置が記載されている。

特許文献３には、複数のタイプの輸送手段、使用するコンテナの数、異なる納入期限、輸送コスト、在庫保管コストなどの変数が多くなれば、最適解を求めるためにそれらを組み合わせて行う計算には多くの時間を必要とすることから、新しい選択の方法を示し、理論上最適な解決手段提供するため、中継点を有する物流輸送システムにおいて、供給地から中継点までの第１の物流輸送工程と中継点から需要先までの第２の物流輸送工程を備え、第１の輸送工程にて搬送された搬送貨物について中継点で、搬送貨物の単位種類毎に、形状、重量、数量を整備した輸送量（al）及び日付制約条項（constraint）（Ｎl）を定め、輸送手段の違いとしては、海上輸送、空路輸送、陸送（トラック）、鉄道輸送を考慮し、これらを遺伝的アルゴリズムを用いて、中継点を有する貨物物流費用最適化方法を提供する技術が記載されている。

特許文献４には、複数の配送拠点で集荷作業を行い、複数の納入先に配送する車両の運行計画を作成する方法において、運ぶべき荷物に関するデータすなわち配送オーダデータの入力および選択を促す計画作成データの選択処理工程と、前記配送オーダデータ、車両運行計画作成に必要なマスタデータおよび探索順と探索方法を示した探索シナリオを読み込むデータ読み込み処理工程と、各車両が得る車両収入と、各車両を運用する際にかかる車両運用コストとの差を合計したものを目的関数とし、該目的関数を最大化する探索処理を用い、前記配送オーダデータと前記マスタデータから前記探索シナリオに基づき、車両運行計画を作成する最適運行計画作成処理工程と、作成した車両運行計画を出力するための車両運行計画出力工程と、を有する技術が記載されている。

特開２０００−１８２１７９号公報特開２００２−７５３０号公報特開２００９−２２３５５２号公報特開２００５−１２２６７９号公報

「グリーン物流パートナーシップ推進事業推進決定事業一覧」等、http://www.greenpartnership.jp

しかしながら、特許文献１の技術は、中継地を経由することを前提とした輸送計画を作成するものであり、複数の輸送手段の選択を含めた輸送計画を作成するものではない。

又、特許文献２の技術は、複数の輸送元（配送拠点）から複数の輸送先（配送先）への輸送計画作成において、単独直送便、単独経由便、集約直送便および集約経由便に関する輸送計画を作成しているが、輸送媒体（輸送手段）の空荷回送後の複数回転目の輸送に関しての考慮がなされたものではない。

又、特許文献３の技術は、中継点を有する物流輸送システムについて、理論的な物流費用最適化方法を提供するもので、特許文献２と同様に、の空荷回送後の複数回転目の輸送に関しての考慮がなされたものではなく、またあくまで理論的な最適化結果であるため、実行時に調整が必要になるなどの課題がある。

又、特許文献４の技術は、中継点や空荷について考えられていない。

本発明は、前記従来技術では考えられていない、配送日において利用される輸送手段の空荷回送を最小とするための他の輸送手段への振り替え、利用可能な輸送手段の状況に応じた、配送拠点への配送材源の分散、複数回転数以上の輸送手段の評価を行い、効率的な輸送計画を作成することを課題とする。

具体的に述べると、図１は配送拠点Ａから配送先ａに荷を輸送する輸送経路のパターン例を示した模式図である。図１に示すように、上記の例は輸送経路は次の４つ考えられ、
配送拠点Ａからトラックで直送する輸送経路１、
配送拠点Ａから船舶で直送する輸送経路２、
配送拠点Ａから配送拠点Ｂまで船舶で、その先はトラックで運ぶ輸送経路３、
配送拠点Ａから配送拠点Ｃまでは船舶で、その左記はトラックで運ぶ配送拠点４、
各配送拠点で利用可能な輸送手段の制約条件を満たしつつ、図２に示すような、１回転目の配送先ｂへの配送終了後に最も近い配送拠点Ｂへ戻り、２回転目の配送を行い１台の輸送手段の空車時間を減らすことが出来る、輸送経路を作成することが輸送手段の台数の削減が出来、結果的に効率的な輸送計画となる。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、複数の配送拠点から、複数の輸送手段を用いて、複数の配送先に指定された日時に荷物を輸送する輸送計画を作成する装置であって、輸送計画を作成するために必要なデータを入力する手段と、必要なデータを取り出す手段と、輸送される積荷に１件毎に１つ以上の輸送可能な輸送経路パターンを作成する、輸送経路パターン作成手段と、該輸送経路パターン作成手段で作成された輸送経路パターンより、複数の輸送手段を用いて、中継地を経由して配送先に輸送する輸送計画と配送拠点から配送先に直送する輸送計画を作成する中継／直送輸送計画作成手段と、該中継／直送輸送計画作成手段の輸送計画より、配送当日の配送先への輸送計画を作成する輸送シミュレーション実行手段と、該輸送シミュレーション実行手段の結果を表示し、輸送計画の評価、調整を行うための輸送計画出力／調整手段と、作成された輸送計画を実行させるために、作成された輸送計画を下流システムに送信するための輸送計画送信手段と、を備えることにより、前記課題を解決するものである。

ここで、前記中継／直送輸送計画作成手段では、線形計画法、メタヒューリスティック法による最適化計算によって行い、輸送計画を作成することができる。

又、前記輸送シミュレーション実行手段では、１輸送手段が複数回数の輸送を行う輸送シミュレーションを、線形計画法、メタヒューリスティック法による最適化計算によって行い、輸送計画を作成することができる。

又、前記輸送計画出力／調整手段では、少なくとも各配送拠点毎の輸送手段の空荷回送数、輸送手段の利用率、各配送拠点から積み込まれる輸送材源データ中の時刻指定のある輸送材源量、輸送コストが安いもしくは輸送距離の短い配送拠点毎にまとめた輸送材源量を表示させ、これらの情報を用いて輸送計画の調整を行うことができる。

本発明は、又、複数の配送拠点から、複数の輸送手段を用いて、複数の配送先に指定された日時に荷物を輸送する輸送計画をコンピュータを用いて作成する方法であって、データ入力手段により、輸送計画を作成するために必要なデータを入力すると共に、データ取り出し手段が、必要なデータを取り出し、輸送経路パターン作成手段が、輸送される積荷に１件毎に１つ以上の輸送可能な輸送経路パターンを作成し、中継／直送輸送計画作成手段が、該輸送経路パターン作成手段で作成された輸送経路パターンより、複数の輸送手段を用いて、中継地を経由して配送先に輸送する輸送計画と配送拠点から配送先に直送する輸送計画を作成し、輸送シミュレーション実行手段が、該中継／直送輸送計画作成手段の輸送計画より、配送当日の配送先への輸送計画を作成し、輸送計画出力／調整手段が、該輸送シミュレーション実行手段の結果を表示し、輸送計画の評価、調整を行えるようにし、輸送計画送信手段が、作成された輸送計画を実行させるために、作成された輸送計画を下流システムに送信することを特徴とする輸送計画作成方法により、前記課題を解決したものである。

本発明は、又、複数の配送拠点から、複数の輸送手段を用いて、複数の配送先に指定された日時に荷物を輸送する輸送計画を作成するためのプログラムであって、コンピュータに、輸送計画を作成するために必要なデータを入力する処理及び必要なデータを取り出す処理を行なわせ、輸送される積荷に１件毎に１つ以上の輸送可能な輸送経路パターンを作成する、輸送経路パターン作成処理を行なわせ、該輸送経路パターン作成処理で作成された輸送経路パターンより、複数の輸送手段を用いて、中継地を経由して配送先に輸送する輸送計画と配送拠点から配送先に直送する輸送計画を作成する中継／直送輸送計画作成処理を行なわせ、該中継／直送輸送計画作成処理の輸送計画より、配送当日の配送先への輸送計画を作成する輸送シミュレーション実行処理を行なわせ、該輸送シミュレーション実行処理の結果を表示し、輸送計画の評価、調整を行う、輸送計画出力／調整処理を行なわせ、作成された輸送計画を実行させるために、作成された輸送計画を下流システムに送信するための輸送計画送信処理を行なわせるように機能させることを特徴とする輸送計画作成用プログラムを提供するものである。

本発明によれば、従来技術では考えられていない、配送日において輸送手段の空荷回送を最小とするための他の輸送手段への振り替え、利用可能な輸送手段の状況に応じた、配送拠点への配送材源の分散、複数回転数以上の輸送手段の評価を行い、効率的な輸送計画が作成できる。

輸送経路のパターン例を示した模式図１回転目の配送終了後の２回転目輸送計画の例を示す模式図本発明の実施形態の全体構成図前記実施形態における出荷材源管理ＤＢ項目を示す図同じく輸送手段管理ＤＢ項目を示す図同じく配送拠点／配送先マスタ項目を示す図同じく配送拠点／配送先間距離マスタ項目を示す図同じく輸送コストマスタ項目を示す図同じく輸送速度マスタ項目を示す図同じく仮想収入マスタ項目を示す図同じく仮想コストマスタ項目を示す図同じく配送日とＤ日配送の輸送計画日数の関係を示す図同じく輸送パターン作成手段処理フローを示す図同じく各配送拠点における陸送手段の積載重量の和を示す図同じく海運手段毎にまとめられたデータを示す図同じく輸送パターンの列挙例を示す図同じく同輸送手段同配送陸運行列SMK[k][j]の説明を示す図同じく可能重量ベクトルPSWT[k]の説明を示す図同じく輸送パターンに対応する輸送コストを示す図同じく海運輸送手段同時配送不可行列IMPS[l][j]のイメージを示す図同じく可能積載重量のベクトルSDWT[l]のイメージを示す図同じく輸送シミュレーション実行手段の処理フローを示す図同じく輸送計画出力結果例を示す図同じく輸送計画調整用出力例を示す図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図３に本発明の実施形態の構成を示す。

３００は上流システムであり、配送拠点の在庫情報、配送拠点での輸送手段に関する情報が本システムに送られる。

配送拠点の在庫情報は出荷材源管理ＤＢ３０１に貯められる。出荷材源管理ＤＢの項目は図４に例示するように、積荷を特定する積荷ＩＤ、積荷を配送先に輸送する配送日、配送先での（配送）指定時刻、積荷の発地である配送拠点、出荷可能日、出荷可能時刻、配送先、重量、サイズ、積荷が輸送できる輸送手段を示す可能輸送手段（例えば、０：陸海運可、１：陸運のみ可、２：海運のみ可等を示す）であり、以降の項目は、輸送計画結果に用いられる項目で、積荷の輸送パターン、積荷の１回目の輸送で利用される輸送手段のＩＤを示す輸送手段１、積荷の２回目の輸送で利用される輸送手段のＩＤを示す輸送手段２である。

配送拠点での輸送手段に関する情報は輸送手段管理ＤＢ３０２に貯められる。輸送手段管理ＤＢの項目は図５に例示するように、輸送手段を特定する輸送手段ＩＤ、海運（船）か陸運（トラック）を区別する輸送手段区分、積載重量、積載可能な積荷のサイズを示す積載可能サイズ、輸送不可拠点／配送先、輸送手段が利用可能な積み開始日時、積み終了日時、既に計画済みの積荷が割り当てられている場合に入力される卸し開始日時、輸送手段が位置している輸送手段拠点位置、調整において修正された輸送手段が位置している輸送手段拠点変更位置、既に計画済みの積荷が割り当てられている場合に入力される計画済み重量、計画済み中継地である。

マスタＤＢ３０３に記憶されるマスタデータは、配送拠点／配送先に関するデータを持つ配送拠点／配送先マスタ（図６）、配送拠点／配送先の輸送距離に関するデータを持つ配送拠点／配送先間距離マスタ（図７）、輸送手段毎の輸送コストのデータを持つ配送拠点／配送先間距離マスタ（図８）、輸送手段毎の輸送速度を持つ輸送速度マスタ（図９）、配送日の詳細な輸送計画を作成するために利用する仮想収入マスタ（図１０）、仮想コストマスタ（図１１）である。

図３の３０４は入力手段で、対象となる配送日と輸送計画日数を入力する。配送日をＤ日とすると輸送計画日数は図１２の様になる。本システムではＤ日の配送のための輸送計画を（Ｄ日−輸送計画日数）から作成することになる。

データ抽出手段３０５では、入力手段３０４で入力されたＤ日と輸送計画日数より、該当する計画用の材源データを出荷材源管理ＤＢ３０１より取り出し、輸送手段管理ＤＢ３０２からは（Ｄ−輸送計画日数）間で利用できる海運手段とＤ日に利用できる陸運手段を取り出す。同時にマスタＤＢ３０３より関係する配送拠点、配送先に関する配送拠点／配送先マスタデータ、配送拠点／配送先間距離マスタデータ、輸送コストマスタデータ、輸送速度マスタデータ、仮想収入マスタデータ、仮想コストマスタデータを取り出す。

輸送パターン作成手段３０６は、データ抽出手段３０５で取り出されたデータを用いて中継／直送計画作成手段３０７で中継、直送計画を作成するための前処理を行う。図１３に以上の処理フローを示す。

以下、処理フローに基づき輸送パターン作成手段の詳細手順を示す。

ステップＳ１：輸送手段のデータ前処理
入力された配送日に配送される輸送材源データの集合をi∈FRと定義する。

Ｓ１−１：配送拠点毎の陸運手段による配送重量の和を算出
配送日で利用可能な陸運手段に関して、図１４に示すように各配送拠点毎の積載重量の合計を求める。

Ｓ１−２：輸送パターン作成に必要なデータを海運手段毎とにまとめる
入力された配送日と輸送計画日数の間で利用できる、海運手段に関して、図１５に示すデータを海運手段毎にまとめる。既に、計画済みの輸送材源が割り当てられている場合は、積算可能重量を積載重量を計画済み重量から求めておく。

ステップ２：輸送材源データについて海運手段を含めて可能な輸送パターンを列挙
以下に基づいて、１件毎の輸送材源データの輸送パターンを列挙する。
（１）陸運のみの輸送に関しては配送先によらず１つのパターンとする。
（２）成立しない輸送パターンは列挙しない。
成立しない条件は以下の何れかに該当するものである。
・配送拠点間、配送先への輸送手段が存在しない
・輸送手段の所属拠点と輸送材源の配送拠点が一致しない
・海運で配送拠点に中継する場合、積み込み可能で、揚げ荷役開始日時が配送日の先日以前
揚げ荷役開始日時がない場合は、配送拠点／配送先間距離マスタと輸送速度マスタを用いて計算して求める。
・海運輸送手段の積載可能サイズを超える輸送材源
（３）作成された輸送パターンは重複しない、
以上が列挙された輸送パターン集合をj∈PTとする。

ステップＳ３：輸送材源データと輸送パターンの関係を表す関係行列PTN[i][j]を作成
輸送材源データと輸送パターンの関係を示す関係行列PTN[i][j]は式（１）のように定義される。輸送材源データiに対して輸送パターンjが存在する場合は１、その他は０となる。
PTN[i][j]∈{0,1}，∀i∈FR、∀j∈PT …（１）

ステップＳ４：重量行列WT[i][j]の作成
輸送材源データiの重量をw[i]とした場合、重量行列WT[i][j]は以下の式（２）で求められる。
WT[i][j]＝w[i]＊PTN[i][j]， ∀i∈FR、 ∀j∈PT …（２）

ステップＳ５：同輸送手段同配送陸運行列SMH[k][j]、可能重量ベクトルPSWT[k]の作成
始めに、配送拠点毎の陸運されるパターンと利用可能な海運手段の集合MHBを作成する。MHBの一例は以下のようになる。
MHB∈{配送拠点Ａ陸運、配送拠点Ｂ陸運、・・・、海運手段１、海運手段２、・・・}

以上に対応した、可能重量集合MHBWTを作成する。

それぞれの可能重量は海運手段の場合はＳ１−２で求めた積載可能重量、配送拠点から陸運される場合はＳ１−１で求めた陸運手段積載重量合計に係数α＞＝１を掛けたものとする。αは実績陸運手段の回転率等を用いる。

可能重量集合MHBWTの一例は以下の様になる。
MHBWT∈{配送拠点Ａ陸運：xx、配送拠点Ｂ陸運：xx、・・・、海運手段１：xx、海運手段２：xx、・・・}

同輸送手段同配送陸運行列SMH[k][j]は式（３）の様に定義され、MHBの要素kが配送パターンPTの要素jに含まれている場合は１、その他は０とする。
SMH[k][j]∈{0,1}、∀k∈MHB、∀j∈PT …（３）

可能重量ベクトルPSWT[k]は式（４）の様に定義され、MHBの要素kに対応するMHBWTの要素kの重量とする。
PSWT[k]、∀k∈MHB …（４）

以上の式（３）、（４）のイメージを図１７、図１８に示す。

ステップＳ６：輸送コスト行列CST[i][j]の作成
輸送材源が輸送パターンに応じてかかるコスト行列CST[i][j]を作成する。

輸送パターンに応じた輸送コストは、輸送材源の重量、図７の配送拠点／配送先間距離マスタから求められる輸送パターンに応じた輸送手段毎の輸送距離、図８に示す輸送手段／中継地でのコストより、図１９のように算出する。

輸送コスト行列CST[i][j]は式（５）の様に定義される。
CST[i][j]、∀i∈FR、∀j∈PT …（５）

ステップＳ７：海運輸送手段同時配送不可行列IMPS[l][j]、可能積載重量のベクトルSDWT[l]の作成
このステップＳ７は、輸送計画において、同時に成立することが不可能な輸送パターンが発生しないようにするための制約を実現するためのもので、始めに、利用できる海運手段の集合l∈SMを定義する。

IMPS[l][j]は海運手段１が輸送パターンjで利用される場合１となり、その他の場合は０となる。同時に対応する海運手段の可能積載重量のベクトルSDWT[l]を定義する。図２０、図２１に以上のデータイメージを示す。

海運輸送手段同時配送不可行列IMPS[l][j]は式（６）、可能積載重量のベクトルSDWT[l]は式（７）の様に定義される。
IMPS[l][j]∈{0,1}、∀l∈SM、∀j∈PT …（６）
SDWT[l]、∀l∈SM …（７）

ステップＳ８：輸送パターン重み行列PRIW[i][j]の作成
特定の輸送材源のデータに関して、特定の輸送パターンを選択しやすくするための重みベクトルとしてPRIW[i][j]を作成する。

このベクトルは調整手段として利用するため、最初のデータは全て０としておき、輸送計画出力／調整手段３０９で行う。

輸送パターン重み行列PRIW[i][j]は式（８）の様に定義する。
PRIW[i][j] 、∀i∈FR、∀j∈PT …（８）

中継／直送計画作成手段３０７では、輸送パターン作成手段３０６で作成されたデータを用いて、配送拠点間の中継、陸運、海運手段を用いた配送先への直送計画を作成する。以下の例では、中継、直送計画作成問題を線形計画問題として解く例に関して説明する。

始めに、決定変数vX[i][j]の定義を行う。決定変数vX[i][j]は式（９）に定義されるよう、輸送材源iが輸送パターンjで配送される場合１、その他の場合は０となる変数である。
vX[i][j]∈{0,1}、∀i∈FR、∀j∈PT …（９）

また、決定変数vX[i][j]と式（１）を用いて、式（１０）に示す計算の結果を改めて決定変数vX[i][j]とすることで、決定する変数を減らすことが出来る。
vX[i][j] = vX[i][j] * PTN[i][j]、∀i∈FR、 ∀j∈PT …（１０）

次に、決定変数vX[i][j]に関して、中継、直送計画を作成する上での制約条件を定義する。

制約条件１：
輸送材源iは１つの輸送パターンで輸送される。

以上の制約条件は式（１１）となる。
Σj∈PT vX[i][j] = 1、∀i∈FR …（１１）

制約条件２：
輸送パターン毎の輸送重量制約。

以上の制約条件は式（２）、式（３）と式（４）を用いて、式（１２）となる。
Σj∈FR（(Σi∈FR vX[i][j] * WT[i][j]) * SMH[k][j]） <= PSWT[k]、∀k∈MHB
…（１２）

制約条件３：
同時配送不可制約。

始めに、以下の式（１３）を計算し、その結果をNUM[j]とする。NUM[j]は輸送パターンjで輸送される輸送材源の個数となる。
NUM[j] = Σi∈FR vX[i][j] 、∀j∈PT …（１３）

中間決定変数としてNoZ[j]を式（１４）として定義する。

NoZ[j]はNUM[j]>0の時１となる変数とする。以上の条件は式（１５）になる。ここでBigMは十分大きい整数値である。
NoZ[ｊ] ∈ {0,1}、∀j∈PT …（１４）
NUM[j] >= NoZ[j]
NUM[j] <= NoZ[j] * BigM …（１５）

以上の式（１４）、（１５）と式（６）、（７）を用いて、同時配送不可制約は式（１６）で表現できる。
Σj∈PT NoZ[ｊ] * IMPS[l][j] <= SDWT[l]、∀l∈SM …（１６）

目的関数の計算のため以下の式を定義する。
輸送コストの計算：
輸送コストは式（５）を用いて、式（１７）の様に計算できる。
Σi∈FRΣj∈PT vX[i][j] * CST[i][j] …（１７）

海運手段可能積載重量との差の評価計算：
始めに、輸送パターン毎の重量の合計PTNWT[j] を式（３）を用いて、式（１８）のように計算する。
PTNWT[j] = Σi∈FR vX[i][j] * WT[i][j]、∀j∈PT …（１８）

PTNWT[j] と式（６）、（７）を用いて、海運手段可能積載重量との差の評価は式（１９）のように計算できる。
Σl∈SM（Σj∈PTNWT[j] * IMPS[l][j] - SDWT[l]） …（１９）

輸送パターン重みの評価計算：
輸送パターン重みの評価は、式（８）を用いて、式（２０）のように計算できる。
Σi∈FRΣj∈PT vX[i][j] * PRIW[j] …（２０）

目的関数として、以上で定義した式（１７）、（１９）、（２０）を用いて、以下の式（２１）の様に定義する。
W1*Σi∈FRΣj∈PT vX[i][j]*CST[i][j]
+W2*Σl∈SM（Σj∈PTNWT[j]*IMPS[l][j]-SDWT[l]）
+W3*Σi∈FRΣj∈PT vX[i][j]*PRIW[j]
ただし、W1+W2+W3 = 1 …（２１）

以上までで、定義してきた制約条件の下、目的関数を最小化する最適化処理を行うことにより、配送拠点毎の陸運計画、配送拠点から海運を用いた配送先への直送計画、海運手段を用いた配送拠点間の中継計画が作成できる。

最適化処理は、例えば「混合整数計画法（ＭＩＰ）を使おう：モデル化の実際とその背景」、数理モデル研究所，野末尚次，ILOG Optimization seminar資料，http://www.math-model.co.jp/ILOG_OPT_Seminar_2006_Rev.pdfに開示されている商用のソルバ、ＣＯＩＮ−ＯＲ（http://www.coin-or.org/index.html）が提供しているフリーソフトのソルバなどを利用して行うことが出来る。

以上までで、配送拠点から海運を用いた配送先への直送計画、海運手段を用いた配送拠点間の中継計画が作成出来る。

輸送シミュレーション実行手段３０８では、中継／直送計画作成手段３０７で作成された、輸送計画の詳細な陸運計画を作成する。図２２に輸送シミュレーション実行手段処理フローを示す。

ステップＳ１１：陸運材源データと陸運計画作成用データの作成
陸運される輸送材源は中継／直送計画作成手段３０７での結果vX[i][j]より容易に判別可能で、配送拠点間の中継がある場合に関しても同様である。

以上の陸運輸送材源とマスタデータから、特許文献４中の図３乃至９に示される、配送オーダデータ、車両マスタ、距離マスタ、納入先マスタ、運送マスタ、拠点マスタ、仮想収入マスタ、仮想コストマスタ等のデータを作成する。

ステップＳ１２：陸運輸送計画作成
ステップＳ１１で作成したデータを用いて、特許文献４に示す車両運行計画作成方法を用いて、陸運輸送計画を作成する。

ステップＳ１３：陸送計画出力
ステップＳ１２の結果を陸運輸送計画として出力する。

輸送計画出力／調整手段３０９では、中継／直送計画作成手段３０７、輸送シミュレーション実行手段３０８で作成された輸送計画シミュレーションの結果を表示し、表示された結果に基づいて、輸送計画を調整するための手段を提供する。

輸送計画の出力の例を図２３（ａ）、（ｂ）に、調整用の出力の例を図２４に示す。

図２４は各配送拠点毎の陸運手段の計画状態を示したもので、以上の計画状態を参考に輸送結果の調整を行う。

２４−Ａは陸運結果における配送拠点毎の輸送手段の運航予定を示したチャートで、空車と示されているのは実荷輸送後、空荷で所属する配送拠点に戻ってきた台数を示し、拠点＊(＊はＡ，Ｂ、Ｃ等を示す)と示されているのは実荷輸送後、拠点＊へ戻り、拠点＊で積荷を輸送した台数を示す。効率的な輸送結果とは２４−Ａの表示においては、空車台数が少ない状態となる。

２４−Ｂは配送拠点＊に所属している輸送手段の利用率を表し、１００％は所蔵している輸送手段全てを配送に利用していることになる。ここでの効率的な輸送結果とは、それぞれの配送拠点において、１００％を超えない範囲で、各拠点のでの利用率が同じような値になることが望ましい。

２４−Ｃは配送拠点＊から輸送された輸送材源の特徴を定量化したものである。

２４−Ｃ−１は輸送材源の中で午前中の時刻指定のある積荷の量を黒で示している。午前中の時刻指定のある積荷の量が多いと、輸送手段が足りなくなる可能性が大きくなる。

２４−Ｃ−２は輸送材源の中で配送先まで一番輸送コストが低くなる配送拠点を、２４−Ｃ−３は二番目に輸送コストが低くなる配送拠点を示している。以上は、調整のための情報として表示する。

図２４の例において、配送拠点Ｂでは２４−１に示すよう、輸送手段利用率が１００％を超えており、２４−２に示す様にその原因が、輸送材源の午前中の時刻指定のある積荷の量が多いためと考えられる。

以上の状態を調整するためには、
（１）配送拠点Ｂの午前中時刻指定の輸送材源を他の配送拠点へ分散させる
（２）配送拠点Ｂの輸送手段を他の輸送手段から補う
等の方法が考えられる。

（１）の場合は、輸送材源データ中で配送拠点Ｂから配送される午前中の時刻指定のある積荷について、配送拠点Ｂに関係する輸送パターンを選択されにくくするようにすることで調整が出来る。具体的には、式（８）の輸送パターン重み行列の重みデータを該当する輸送パターンに関して正のデータを与えることで実現できる。

（２）の場合は、他の配送拠点において利用されなかった輸送手段を配送拠点Ｂに振り替えるため、輸送手段データの項目「輸送手段拠点変更位置」を配送拠点Ｂと書き換える。

また、（１）、（２）の併用ということも考えられる。

このように、現実的な輸送計画を作成するためには、以上のような調整手段を提供し、対話的に輸送計画を作成した方が、結果的に短時間での輸送計画が作成できる。

輸送計画出力／調整手段３０９で調整を行った場合は、再度輸送パターン作成手段３０６まで戻り、再度輸送計画を作成する。

調整を行わなかった場合は、輸送計画転送手段３１０で下流の配送拠点出荷システム３１１へ輸送計画を転送し、計画の実行指示を行う。

なお、前記実施形態においては、本発明が、陸運と海運の組合せに適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、空輸を組合せることも可能である。

３００…上流システム
３０１…出荷材源管理ＤＢ
３０２…輸送手段管理ＤＢ
３０３…マスタＤＢ
３０４…入力手段
３０５…データ抽出手段
３０６…輸送パターン作成手段
３０７…中継／直送計画作成手段
３０８…輸送シミュレーション実行手段
３０９…輸送計画出力／調整手段
３１０…輸送計画転送手段
３１１…下流システム

Claims

複数の配送拠点から、複数の輸送手段を用いて、複数の配送先に指定された日時に荷物を輸送する輸送計画を作成する装置であって、
輸送計画を作成するために必要なデータを入力する手段と、
必要なデータを取り出す手段と、
輸送される積荷に１件毎に１つ以上の輸送可能な輸送経路パターンを作成する、輸送経路パターン作成手段と、
該輸送経路パターン作成手段で作成された輸送経路パターンより、複数の輸送手段を用いて、中継地を経由して配送先に輸送する輸送計画と配送拠点から配送先に直送する輸送計画を作成する中継／直送輸送計画作成手段と、
該中継／直送輸送計画作成手段の輸送計画より、配送当日の配送先への輸送計画を作成する輸送シミュレーション実行手段と、
該輸送シミュレーション実行手段の結果を表示し、輸送計画の評価、調整を行うための輸送計画出力／調整手段と、
作成された輸送計画を実行させるために、作成された輸送計画を下流システムに送信するための輸送計画送信手段と、
を備えたことを特徴とする輸送計画作成装置。
請求項１において、前記中継／直送輸送計画作成手段では、線形計画法、メタヒューリスティック法による最適化計算によって行い、輸送計画を作成することを特徴とする輸送計画作成装置。
請求項１において、前記輸送シミュレーション実行手段では、１輸送手段が複数回数の輸送を行う輸送シミュレーションを、線形計画法、メタヒューリスティック法による最適化計算によって行い、輸送計画を作成することを特徴とする輸送計画作成装置。
請求項１において、前記輸送計画出力／調整手段では、少なくとも各配送拠点毎の輸送手段の空荷回送数、輸送手段の利用率、各配送拠点から積み込まれる輸送材源データ中の時刻指定のある輸送材源量、輸送コストが安いもしくは輸送距離の短い配送拠点毎にまとめた輸送材源量を表示させ、これらの情報を用いて輸送計画の調整を行うことを特徴とする輸送計画作成装置。
複数の配送拠点から、複数の輸送手段を用いて、複数の配送先に指定された日時に荷物を輸送する輸送計画をコンピュータを用いて作成する方法であって、
データ入力手段により、輸送計画を作成するために必要なデータを入力すると共に、データ取り出し手段が、必要なデータを取り出し、
輸送経路パターン作成手段が、輸送される積荷に１件毎に１つ以上の輸送可能な輸送経路パターンを作成し、
中継／直送輸送計画作成手段が、該輸送経路パターン作成手段で作成された輸送経路パターンより、複数の輸送手段を用いて、中継地を経由して配送先に輸送する輸送計画と配送拠点から配送先に直送する輸送計画を作成し、
輸送シミュレーション実行手段が、該中継／直送輸送計画作成手段の輸送計画より、配送当日の配送先への輸送計画を作成し、
輸送計画出力／調整手段が、該輸送シミュレーション実行手段の結果を表示し、輸送計画の評価、調整を行えるようにし、
輸送計画送信手段が、作成された輸送計画を実行させるために、作成された輸送計画を下流システムに送信することを特徴とする輸送計画作成方法。
複数の配送拠点から、複数の輸送手段を用いて、複数の配送先に指定された日時に荷物を輸送する輸送計画を作成するためのプログラムであって、
コンピュータに、
輸送計画を作成するために必要なデータを入力する処理及び必要なデータを取り出す処理を行なわせ、
輸送される積荷に１件毎に１つ以上の輸送可能な輸送経路パターンを作成する、輸送経路パターン作成処理を行なわせ、
該輸送経路パターン作成処理で作成された輸送経路パターンより、複数の輸送手段を用いて、中継地を経由して配送先に輸送する輸送計画と配送拠点から配送先に直送する輸送計画を作成する中継／直送輸送計画作成処理を行なわせ、
該中継／直送輸送計画作成処理の輸送計画より、配送当日の配送先への輸送計画を作成する輸送シミュレーション実行処理を行なわせ、
該輸送シミュレーション実行処理の結果を表示し、輸送計画の評価、調整を行う、輸送計画出力／調整処理を行なわせ、
作成された輸送計画を実行させるために、作成された輸送計画を下流システムに送信するための輸送計画送信処理を行なわせるように機能させることを特徴とする輸送計画作成用プログラム。