JP2015005094A - 巡回計画策定システム、巡回計画策定方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】計画策定時間の短縮、巡回間隔の制約条件の考慮、巡回業務の負荷平準化、及び特別巡回業務の発生量の抑制を実現する。
【解決手段】巡回計画策定システムは、巡回管轄区分を集約キーとしてユニットを集約し、集約旧巡回計画情報を作成する（Ｓ２１）。次に、集約旧巡回計画情報ごとに新巡回予定年月を算出し、新巡回予定年月と集約旧巡回予定年月の差分が所定の条件を満たす集約旧巡回計画情報に係る集約作業量の合計を第１特別巡回発生量とし、総経路距離及び第１特別巡回発生量を含む第１目的関数を最小化する（Ｓ２４）。次に、旧巡回計画情報ごとに第１新巡回計画に従って巡回する場合の新巡回予定年月を算出し、新巡回予定年月と旧巡回予定年月の差分が所定の条件を満たす旧巡回計画情報に係る作業量の合計を第２特別巡回発生量とし、第２特別巡回発生量を含む第２目的関数を最小化する（Ｓ３１）。
【選択図】図３

Description

本発明は、機器点検の巡回計画を策定する巡回計画策定システム等に関するものである。特に、本発明は、旧巡回計画に基づいて新巡回計画を策定する巡回計画策定システム等に関するものである。

従来から、ガス事業者等では、ガス機器等を使用している顧客宅を巡回し、定期的な保安点検を行っている。法令上、ガス事業者は、４０ヶ月に１度以上、顧客が使用しているガス機器の安全点検を行うことが義務付けられている。そこで、ガス事業者では、例えば、３６ヶ月で各事業所の管轄内を連続的に一巡するような巡回計画を策定している。

特許文献１では、水道料金等のメータ検針を行う検針日と料金請求日とが連動していることが多く、巡回スケジュールを生成する際に検針日の変更が生じると料金請求日も変更になる場合があり、消費者の利便性が低下するという課題が開示されている。そこで、特許文献１に開示されている巡回スケジュール生成装置は、巡回箇所を、隣接する巡回箇所の集合でありエリア内巡回作業時間を平均化させたエリアに分割し、エリアごとに巡回日変更量が最小となる巡回候補日をエリア内に共通の新たな巡回日として設定する。

特開２０１０−７９６５０号公報

ところで、このような巡回業務では、日々の顧客の増減や巡回管轄区分の変更等の影響により、時間が経過するにつれて巡回経路の不連続や月々の巡回員の作業量の不均一といった問題が生じる。そこで、ユーザの不在対応の効率化や巡回業務の負荷平準化のためにも、定期的に巡回計画を見直して、新巡回計画に切り替える必要がある。

但し、（１）巡回間隔が短すぎることによって顧客満足度が低下しないように、前回巡回日から一定の間隔を空けること、かつ、（２）法定の巡回頻度を順守すること、という制約条件を満たしつつ、巡回業務の負荷を平準化する巡回計画の策定は、非常に困難であり、多大な時間を要していた。更に、巡回計画を策定した結果、制約条件を満たさなかった顧客宅が存在すると、追加の巡回業務（特別巡回業務）が発生してコストが増加するため、特別巡回業務の発生量も抑制する必要がある。

これに対して、特許文献１の主目的は、月次単位のメータ検針業務の巡回スケジュールを生成する際に巡回日の変更量を最小にすることであるため、巡回間隔の制約条件の考慮、巡回業務の負荷平準化、特別巡回業務の発生量の抑制といった課題を解決することはできない。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、計画策定時間の短縮、巡回間隔の制約条件の考慮、巡回業務の負荷平準化、及び特別巡回業務の発生量の抑制を実現可能な巡回計画策定システム等を提供することである。

前述した目的を達成するための第１の発明は、旧巡回計画に基づいて新巡回計画を策定する巡回計画策定システムであって、旧巡回予定時期、巡回管轄区分、及び代表住所が同一の巡回先の集合をユニットと定義し、前記ユニットを主キーとして、前記ユニット内の作業量を含む旧巡回計画情報を記憶する記憶手段と、前記巡回管轄区分を集約キーとして前記ユニットを集約し、前記巡回管轄区分を主キーとして、集約旧巡回予定時期、集約代表住所、集約作業量、所属する前記ユニットを含む集約旧巡回計画情報を作成する集約手段と、全ての前記集約代表住所を巡回する総経路距離を算出し、前記集約旧巡回計画情報ごとに第１新巡回予定時期を算出し、前記第１新巡回予定時期と前記集約旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記集約旧巡回計画情報に係る前記集約作業量の合計を第１特別巡回発生量とし、前記総経路距離及び前記第１特別巡回発生量を含む第１目的関数を最小とする第１新巡回計画を作成する第１作成手段と、前記旧巡回計画情報ごとに前記第１新巡回計画に従って巡回する場合の第２新巡回予定時期を算出し、前記第２新巡回予定時期と前記旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記旧巡回計画情報に係る前記作業量の合計を第２特別巡回発生量とし、前記第２特別巡回発生量を含む第２目的関数を最小とする第２新巡回計画を作成する第２作成手段と、を具備することを特徴とする巡回計画策定システムである。
第１の発明によって、巡回間隔の制約条件を考慮しながら、計画策定時間の短縮、及び特別巡回業務の発生量の抑制を実現できる。

前記第２作成手段は、前記旧巡回計画情報を参照して前記第１新巡回計画に従って巡回する場合の月別実作業量を算出し、月別目標作業量と前記月別実作業量の誤差総和を月別作業量誤差総和とし、前記第２目的関数は、前記月別作業量誤差総和を含むようにしても良い。
これによって、所望の月別目標作業量を満たすように新巡回計画を策定することができる。

また、各月の前記作業量の相対配分割合を示す月別作業量重み情報を入力する入力手段、を更に具備し、前記第１作成手段は、前記集約作業量及び前記月別作業量重み情報から前記第１新巡回予定時期を算出し、前記第２作成手段は、前記月別作業量重み情報から前記月別目標作業量を算出するようにしても良い。
これによって、月別作業量重みを均等割りにすれば、巡回業務の負荷平準化を図ることができる。また、月別作業量重みを調整することによって、月別に作業量を減らしたり、増やしたりすることもできる。

また、前記第１作成手段は、前記第１新巡回計画として、前記巡回管轄区分ごとの巡回順を作成し、前記第２作成手段は、前記第２新巡回計画として、前記ユニットごとの、巡回順、前記第２新巡回予定時期、及び特別巡回有無を作成するようにしても良い。
これによって、新巡回計画の妥当性を容易に判断することができる。

また、前記集約手段は、前記作業量が最大となる前記ユニットに係る前記旧巡回予定時期を前記集約旧巡回予定時期とし、前記作業量が最大となる前記ユニットに係る前記代表住所を前記集約代表住所とし、所属する全ての前記ユニットに係る前記作業量の合計を前記集約作業量とするようにしても良い。
これによって、第１作成手段の最適化処理で発生する誤差を抑えながら、最適化処理の対象データ数を削減することができる。

第２の発明は、コンピュータが、旧巡回計画に基づいて新巡回計画を策定する巡回計画策定方法であって、前記コンピュータが、旧巡回予定時期、巡回管轄区分、及び代表住所が同一の巡回先の集合をユニットと定義し、前記ユニットを主キーとして、前記ユニット内の作業量を含む旧巡回計画情報を記憶する記憶ステップと、前記巡回管轄区分を集約キーとして前記ユニットを集約し、前記巡回管轄区分を主キーとして、集約旧巡回予定時期、集約代表住所、集約作業量、所属する前記ユニットを含む集約旧巡回計画情報を作成する集約ステップと、全ての前記集約代表住所を巡回する総経路距離を算出し、前記集約旧巡回計画情報ごとに第１新巡回予定時期を算出し、前記第１新巡回予定時期と前記集約旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記集約旧巡回計画情報に係る前記集約作業量の合計を第１特別巡回発生量とし、前記総経路距離及び前記第１特別巡回発生量を含む第１目的関数を最小とする第１新巡回計画を作成する第１作成ステップと、前記旧巡回計画情報ごとに前記第１新巡回計画に従って巡回する場合の第２新巡回予定時期を算出し、前記第２新巡回予定時期と前記旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記旧巡回計画情報に係る前記作業量の合計を第２特別巡回発生量とし、前記第２特別巡回発生量を含む第２目的関数を最小とする第２新巡回計画を作成する第２作成ステップと、を実行することを特徴とする巡回計画策定方法である。
第２の発明によって、巡回間隔の制約条件を考慮しながら、計画策定時間の短縮、及び特別巡回業務の発生量の抑制を実現できる。

第３の発明は、コンピュータを、旧巡回計画に基づいて新巡回計画を策定する巡回計画策定システムとして機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、旧巡回予定時期、巡回管轄区分、及び代表住所が同一の巡回先の集合をユニットと定義し、前記ユニットを主キーとして、前記ユニット内の作業量を含む旧巡回計画情報を記憶する記憶手段、前記巡回管轄区分を集約キーとして前記ユニットを集約し、前記巡回管轄区分を主キーとして、集約旧巡回予定時期、集約代表住所、集約作業量、所属する前記ユニットを含む集約旧巡回計画情報を作成する集約手段、全ての前記集約代表住所を巡回する総経路距離を算出し、前記集約旧巡回計画情報ごとに第１新巡回予定時期を算出し、前記第１新巡回予定時期と前記集約旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記集約旧巡回計画情報に係る前記集約作業量の合計を第１特別巡回発生量とし、前記総経路距離及び前記第１特別巡回発生量を含む第１目的関数を最小とする第１新巡回計画を作成する第１作成手段、前記旧巡回計画情報ごとに前記第１新巡回計画に従って巡回する場合の第２新巡回予定時期を算出し、前記第２新巡回予定時期と前記旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記旧巡回計画情報に係る前記作業量の合計を第２特別巡回発生量とし、前記第２特別巡回発生量を含む第２目的関数を最小とする第２新巡回計画を作成する第２作成手段、として機能させるためのプログラムである。
第３の発明に係るプログラムを、汎用コンピュータにインストールすることによって、第１の発明に係るシステムを得て、第２の発明に係る方法を実行することができる。

本発明により、計画策定時間の短縮、巡回間隔の制約条件の考慮、巡回業務の負荷平準化、及び特別巡回業務の発生量の抑制を実現可能な巡回計画策定システム等を提供することができる。

巡回計画策定システム１の概要を示す図 端末２（サーバ３）のハードウエア構成図 巡回計画策定処理の流れを示すフローチャート 旧巡回計画情報２０の例を示す図 住所間距離情報３０の例を示す図 集約旧巡回計画情報４０の例を示す図 入力情報の例を示す図 第１新巡回計画情報の例を示す図 第２新巡回計画情報の例を示す図 実施例の旧巡回経路を示す図 実施例の新巡回経路を示す図 実施例の各月作業量の比較を示す図

以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。以下では、顧客が使用しているガス機器の定期的な安全点検を例に挙げて説明する。但し、本発明の適用範囲はガス機器の点検業務に限らない。本発明は、前述した課題がある巡回業務に対して適用すれば、同様の効果を奏する。尚、以下では、点検業務の対象となる顧客を「巡回先」と称する。

図１は、巡回計画策定システム１の概要を示す図である。巡回計画策定システム１は、旧巡回計画に基づいて新巡回計画を策定するシステムである。図１に示すように、巡回計画策定システム１は、例えば、端末２とサーバ３がネットワーク６を介して接続されている。ネットワーク６は、例えば、インターネット又はＬＡＮ（Local Area Network）等である。端末２は、例えば、ＰＣ（Personal
Computer、以下「コンピュータ」）や携帯端末（携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等）等、ネットワーク６に接続し、データ通信（ＨＴＴＰ通信、ＴＣＰ／ＩＰ通信など）が可能であれば、どのような機器でも良い。サーバ３も、端末２と同様に、ネットワーク６に接続し、データ通信が可能であれば良いが、望ましくは高性能なサーバ用コンピュータが良い。

端末２には、本発明の一形態である巡回計画策定プログラム４がインストールされている。また、サーバ３には、本発明の実施形態において利用される各種のデータを記憶するデータベース（以下「ＤＢ」）５が構築されている。本発明の実施形態では、端末２が、巡回計画策定プログラム４に従って各種の手段として機能する。端末２は、必要に応じて、データの要求命令をサーバ３に送信する。サーバ３は、データの要求に対してＤＢ５を検索し、要求されたデータを端末２に送信する。

尚、巡回計画策定システム１の構成は、図１に示す例に限らない。例えば、巡回計画策定システム１は、端末２のみで構成されても良い。つまり、端末２が、ＤＢ５を備えるようにしても良い。

また、巡回計画策定プログラム４は、サーバ３にインストールされていても良い。つまり、サーバ３が、巡回計画策定プログラム４に従って各種の手段として機能するようにしても良い。この場合、端末２は、ユーザとのインタフェースの役割を果たす。つまり、端末２は、ユーザから入力されるデータをサーバ３に送信し、サーバ３から受信するデータを出力（表示や印刷など）する。

また、ＤＢ５に代えて、単なるファイルとしてデータを記憶しても良い。また、ＤＢ５に記憶されているデータは、外部のサーバから取得するようにしても良い。

図２は、端末２（サーバ３）を実現するコンピュータのハードウエア構成図である。尚、図２のハードウエア構成は一例であり、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。

端末２（サーバ３）を実現するコンピュータは、制御部１１、記憶部１２、メディア入出力部１３、通信制御部１４、入力部１５、表示部１６、周辺機器Ｉ／Ｆ部１７等が、バス１８を介して接続される。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される。ＣＰＵは、記憶部１２、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス１８を介して接続された各装置を駆動制御し、コンピュータが行う後述する処理を実現する。ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部１２、ＲＯＭ、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部１１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。

記憶部１２は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）であり、制御部１１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（Operating System）等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳに相当する制御プログラムや、後述する処理をコンピュータに実行させるためのアプリケーションプログラムが格納されている。これらの各プログラムコードは、制御部１１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて各種の手段として実行される。

メディア入出力部１３（ドライブ装置）は、データの入出力を行い、例えば、ＣＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＤＶＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）等のメディア入出力装置を有する。通信制御部１４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、コンピュータとネットワーク６間の通信を媒介する通信インタフェースであり、ネットワーク６を介して、他のコンピュータ間との通信制御を行う。ネットワーク６は、有線、無線を問わない。

入力部１５は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。入力部１５を介して、コンピュータに対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。表示部１６は、液晶パネル、有機ＥＬ等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携してコンピュータのビデオ機能を実現するための論理回路等（ビデオアダプタ等）を有する。尚、入力部１５及び表示部１６は、タッチパネルディスプレイのように、一体となっていても良い。

周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１７は、コンピュータに周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器Ｉ／Ｆ部１７を介してコンピュータは周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器Ｉ／Ｆ部１７は、ＵＳＢ等で構成されており、通常複数の周辺機器Ｉ／Ｆを有する。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。バス１８は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。

図３は、巡回計画策定処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施形態では、新巡回計画を作成するため、２段階の最適化処理を実行する。１段階目の最適化処理（＝後述する「第１新巡回計画作成処理」）では、現実の巡回単位（＝後述する「ユニット」単位）を集約する前処理を実行し、巡回経路のみを決定する。２段階目の最適化処理（＝後述する「第２新巡回計画作成処理」）では、１段階目の最適化処理によって決定される巡回経路に基づき、現実の巡回単位で詳細な巡回計画を決定する。これは、現実の巡回単位による最適化処理を１度に実現しようとすると、問題が大規模かつ複雑になるため、処理時間が長くなるからである。

図３に示すように、端末２の制御部１１は、巡回計画策定処理に必要なデータをサーバ３のＤＢ５に登録する（Ｓ１）。具体的には、端末２の制御部１１は、図４に示す旧巡回計画情報２０、図５に示す住所間距離情報３０をＤＢ５に登録するため、サーバ３にデータを送信する。サーバ３の制御部１１は、受信するデータをＤＢ５に記憶する。尚、端末２によるデータ送信に代えて、サーバ３に直接データを入力しても良い。

図４は、旧巡回計画情報２０の例を示す図である。図４に示すように、旧巡回計画情報２０は、ユニット番号２１、検針号２２、旧巡回予定年月２３、代表住所２４、作業量２５等の項目を含む。本発明の実施形態では、検針号２２、旧巡回予定年月２３、及び代表住所２４が同一の巡回先の集合を「ユニット」と定義する。ユニットは、現実の巡回単位であり、巡回業務に作業員を割り当てる際の基準となる。旧巡回計画情報２０は、ユニット番号２１を主キーとし、ユニットの属性情報（＝検針号２２、旧巡回予定年月２３、代表住所２４）と作業量２５を保持するＤＢ５上のテーブルである。

ユニット番号２１は、ユニットを一意に識別する番号である。検針号２２は、毎月ガス料金を請求するためのメータ検診業務における巡回管轄区分である。一つの検針号２２内には、例えば、数百世帯が含まれる。尚、原則として、巡回計画は、検針号２２が同一の巡回先について同一の年月に巡回するものとして策定する。但し、新規顧客発生時にはその時点で巡回を実施するため、同一巡回管轄区分の既存顧客と巡回年月のずれが生じる。結果としてこのような日々の顧客の増減等によって巡回路の不連続や月々の巡回作業量の不均一といった課題が生じる。

旧巡回予定年月２３は、旧巡回計画における次回の巡回予定年月である。一般的には、前回の巡回年月から３６ヶ月後となるように設定されている。代表住所２４は、検針号２２に属する代表的な住所である。作業量２５は、機器の保安点検に要するユニット内の延べ作業時間である。尚、全ユニットの作業量２５の合計は同一事業所かつ同時期においては一定である。

図５は、住所間距離情報３０の例を示す図である。図５に示すように、住所間距離情報３０は、第１代表住所３１、第２代表住所３２、距離３３等の項目を含む。住所間距離情報３０は、実際の道路ネットワークから計算される第１代表住所３１と第２代表住所３２の距離３３を保持するＤＢ５上のテーブルである。

住所間距離情報３０には、旧巡回計画情報２０の代表住所２４に関する全ての組合せの住所間距離が登録されているものとする。従って、巡回先の巡回順序が決まれば、端末２の制御部１１は、住所間距離情報３０を参照することによって、全巡回先を巡回する際の総経路距離を算出することができる。

図３の説明に戻る。次に、端末２の制御部１１は、第１新巡回計画作成処理を行う（Ｓ２）。第１新巡回計画作成処理では、ユニットを集約する前処理を実行し、総経路距離が短く、かつ特別巡回発生量が少なくなるような新巡回経路を決定する。ここで、特別巡回発生量とは、巡回間隔の制約条件を満たさなかった顧客宅に対して発生する追加の巡回業務の量のことである。巡回間隔の制約条件とは、（１）巡回間隔が短すぎることによって顧客満足度が低下しないように、前回巡回日から一定の間隔を空けること、かつ、（２）法定の巡回頻度を順守すること、である。

第１新巡回計画作成処理の詳細について説明する。最初に、端末２の制御部１１は、旧巡回計画情報２０を参照し、検針号を集約キーとしてユニットを集約し、図６に示す集約旧巡回計画情報４０を作成する（Ｓ２１）。

図６は、集約旧巡回計画情報４０の例を示す図である。図６に示すように、集約旧巡回計画情報４０は、検針号４１、集約旧巡回予定年月４２、集約代表住所４３、集約作業量４４、所属するユニット４５等の項目を含む。集約旧巡回計画情報４０は、Ｓ２１による集約結果を保持するＤＢ５上のテーブルである。

端末２の制御部１１は、旧巡回計画情報２０を参照し、以下のデータ加工処理を行う。
・集約旧巡回予定年月４２＝作業量２５が最大となるユニット番号２１に係る旧巡回予定年月２３
・集約代表住所４３＝作業量２５が最大となるユニット番号２１に係る代表住所２４
・集約作業量４４＝所属する全てのユニット番号２１に係る作業量２５の合計
・所属するユニット４５＝所属する全てのユニット番号２１

上記のデータ加工処理は、旧巡回計画情報２０と集約旧巡回計画情報４０を有するＤＢ５がリレーショナルデータベースであれば、ＳＱＬ文によって容易に実現できる。また、上記のように集約することによって、後述するＳ２４における最適化処理で発生する誤差を抑えながら、最適化処理の対象データ数を削減することができる。

例えば、図４に示す旧巡回計画情報２０において、検針号２２が「１８０」の３つのデータを集約する例について考える。作業量２５が最大となるユニット番号２１は「３」であるから、集約旧巡回予定年月４２は「２０１４０３」、集約代表住所４３は「○区●丁目１−２」となり、作業量２５の合計は「１８３＋３３＋４８００＝５０１６」となる。

図３の説明に戻る。次に、端末２の制御部１１は、月別作業量重みの入力（Ｓ２２）と新巡回開始年月の入力（Ｓ２３）を行う。端末２の制御部１１は、例えば、月別作業量重みと新巡回開始年月の入力画面を表示部１６に表示し、ユーザにデータの入力を促す。ユーザが入力部１５を介してデータを入力すると、端末２の制御部１１は、データを記憶部１２に記憶するか、或いはサーバ３に送信する。サーバ３は、受信するデータをＤＢ５に記憶する。

図７は、入力情報の例を示す図である。図７（ａ）に示すように、月別作業量重み情報５１は、各月の相対配分割合を示す作業量重みを保持する。後述するＳ２４の最適化処理では、端末２の制御部１１は、この作業量重みに比例する作業量を各月に配分するように最適化を行う。

また、図７（ｂ）に示すように、新巡回開始年月５２は、新巡回計画の巡回開始年月を保持する。後述するＳ２４の最適化処理では、端末２の制御部１１は、この年月から３年間で全ての巡回先を一巡するような巡回経路を策定する。

図３の説明に戻る。次に、端末２の制御部１１は、第１目的関数を最小化する巡回経路Ｃｙｃｌｅを探索する（Ｓ２４）。第１目的関数は、検針号間の総経路距離（空間的な距離）と、特別巡回発生量（時間的な距離）の複合的な関数である。具体的には、第１目的関数は、例えば、次式によって定義される。尚、混合パラメータαは予め定義されているものとする。

＜総経路距離Ｌ（Ｃｙｃｌｅ）の算出＞
巡回経路Ｃｙｃｌｅのデータは、検針号の巡回順のリストである。端末２の制御部１１は、住所間距離情報３０を参照し、ある巡回経路Ｃｙｃｌｅにおける検針号間の距離を合計し、総経路距離Ｌ（Ｃｙｃｌｅ）を算出する。

＜特別巡回発生量Ｐ（Ｃｙｃｌｅ）の算出＞
まず、端末２の制御部１１は、ある巡回経路Ｃｙｃｌｅにおけるｎヶ月目に巡回する検針号の新巡回予定年月を、ｎ−１ヶ月目までに巡回する検針号に係る作業量の合計と、月別作業量重み情報５１に設定される値から算出する。具体的には、端末２の制御部１１は、所定の算出条件に基づいて、ｎヶ月目の作業見込み量を算出する。所定の算出条件は、ｎヶ月目の作業見込み量が月別作業量重み情報５１の対応月の作業量重みに比例すること、及び作業見込み量の総和が全検針号の作業量総和に一致することである。次に、端末２の制御部１１は、巡回経路Ｃｙｃｌｅの順に加算される累積作業見込み量が、ｎヶ月目の作業見込み量を超える直前の検針号までをｎヶ月目に巡回するものとして、ｎヶ月目に巡回する検針号の新巡回予定年月を決定する。端末２の制御部１１は、このような処理を全ての検針号の新巡回予定年月が決定されるまで繰り返す。

次に、端末２の制御部１１は、各検針号に対して、算出された新巡回予定年月と、集約旧巡回計画情報４０の集約旧巡回予定年月４２の差分を算出し、以下の所定の条件を満たす場合、特別巡回が発生する検針号であると決定する。
（所定の条件）差分が４ヶ月以上１２ヶ月以内、又は差分が４０ヶ月以上

そして、端末２の制御部１１は、特別巡回が発生する検針号について、集約旧巡回計画情報４０の集約作業量４４を合計し、特別巡回発生量Ｐ（Ｃｙｃｌｅ）を算出する。

＜所定の条件の意義＞
ここで、所定の条件の意義について説明する。法令上、４０ヶ月に１度以上の点検が義務付けられているため、差分が４０ヶ月以上の場合、４０ヶ月を経過する前（上記で算出された新巡回予定年月よりも前）に特別巡回業務として巡回する必要がある。そこで、差分が４０ヶ月以上の場合、特別巡回業務が発生するとみなす。

また、巡回間隔が短すぎると顧客満足度が低下してしまう恐れがあるため、差分が１２ヶ月以内の場合、１２ヶ月を経過した後（上記で算出された新巡回予定年月よりも後）に特別巡回業務として巡回する必要がある。但し、差分が３ヶ月以内の場合、上記で算出された新巡回予定年月における新巡回を１回スキップして次々回（＝新巡回の次）に巡回するか、旧巡回をスキップして上記で算出された新巡回予定年月に巡回することによって、１３ヶ月以上３９ヶ月以内に巡回したことになる。そこで、差分が３ヶ月以内の場合、特別巡回業務が発生するとみなさない。これらを合わせると、差分が４ヶ月以上１２ヶ月以内の場合、特別巡回業務が発生するとみなす。

＜最適化アルゴリズム＞
端末２の制御部１１は、例えば、グリーディ法によって初期解（初期巡回経路Ｃｙｃｌｅ）を生成する。また、端末２の制御部１１は、例えば、ＴＳＰ（Traveling Salesman Problem：巡回セールスマン問題）の局所探索的な解法によって、第１目的関数がより小さくなるように解の改良を繰り返す。局所探索的な解法の例としては、例えば、Or-opt-n法（近傍探索ヒューリスティックであり、巡回経路中の長さｎのサブパス（ｎ個のノードの並び）を切り外し、別の位置へ向きを変えずに挿入することを繰り返す方法）が挙げられる。尚、本発明の実施の形態は、これらの例に限定するものではなく、他の公知の手法を用いても良い。

図３の説明に戻る。次に、端末２の制御部１１は、Ｓ２４の最適化処理の結果として、第１新巡回計画を出力する（Ｓ２５）。第１新巡回計画は、例えば、図８に示す第１新巡回計画情報によって示される計画である。

図８は、第１新巡回計画情報の例を示す図である。図８（ａ）に示すように、第１新巡回計画要約情報６０は、目的関数値６１、巡回経路長６２、特別巡回発生割合６３等の項目を含む。目的関数値６１は、最小化された第１目的関数の値である。巡回経路長６２は、第１目的関数を最小化する総経路距離Ｌ（Ｃｙｃｌｅ）の値である。特別巡回発生割合６３は、第１目的関数を最小化する特別巡回発生量Ｐ（Ｃｙｃｌｅ）の、全検針号の作業量総和に対する割合である。

また、図８（ｂ）に示すように、第１新巡回計画詳細情報７０は、第１目的関数を最小化する巡回経路Ｃｙｃｌｅ（＝検針号の巡回順のリスト）である。第１新巡回計画詳細情報７０は、後述する第２新巡回計画作成処理の入力値として用いられる。

図３の説明に戻る。次に、端末２の制御部１１は、第２新巡回計画作成処理を行う（Ｓ３）。第２新巡回計画作成処理では、第１新巡回計画作成処理によって決定された巡回経路Ｃｙｃｌｅに基づいて、ユニット単位の新巡回計画を策定する。第２新巡回計画作成処理では、ユニット単位の正確な作業量と正確な特別巡回発生量を算出するため、検針号単位の集約データ（集約旧巡回計画情報４０）ではなく、ユニット単位の詳細データ（旧巡回計画情報２０）を用いる。

第２巡回計画策定処理の詳細について説明する。最初に、端末２の制御部１１は、第２目的関数を最小化するユニット単位の新巡回予定年月を探索する（Ｓ３１）。第２目的関数は、月別作業量誤差総和と特別巡回発生量の複合的な関数である。具体的には、第２目的関数は、例えば、次式によって定義される。尚、混合パラメータβは予め定義されているものとする。

＜月別作業量誤差総和Ｅ（Ｃｙｃｌｅ）の算出＞
端末２の制御部１１は、所定の算出条件に基づいて、月別作業量重み情報５１に設定される値から、月別目標作業量を算出する。所定の算出条件は、各月の月別目標作業量が月別作業量重み情報５１の対応月の作業量重みに比例すること、及び月別目標作業量の総和が全検針号の作業量総和に一致することである。次に、端末２の制御部１１は、旧巡回計画情報２０を参照して、第１新巡回計画詳細情報７０に従ってユニット単位に巡回する場合の月別実作業量を算出する。次に、端末２の制御部１１は、月別目標作業量と月別実作業量の誤差を、各月の月別作業量重み情報５１の作業量重みによってスケーリングし、各月作業量誤差として算出する。そして、端末２の制御部１１は、全ての月について各月作業量誤差を合計し、月別作業量誤差総和Ｅ（Ｃｙｃｌｅ）を算出する。

＜特別巡回発生量Ｑ（Ｃｙｃｌｅ）の算出＞
端末２の制御部１１は、第１巡回計画策定処理における特別巡回発生量Ｑ（Ｃｙｃｌｅ）の算出と同様に、特別巡回発生量Ｑ（Ｃｙｃｌｅ）を算出する。異なる点は、第１巡回計画策定処理では検針号単位（集約旧巡回計画情報４０ごと）に算出するが、第２巡回計画策定処理ではユニット単位（旧巡回計画情報２０ごと）に算出することである。

＜最適化アルゴリズム＞
端末２の制御部１１は、例えば、第１新巡回計画詳細情報７０の巡回順にユニット単位で加算される累積作業量と、ｎヶ月目の各月目標作業量を比較していき、両者の差が最小となるユニットまでをｎヶ月目に巡回するものとして、初期解（初期新巡回予定年月）を生成する。また、端末２の制御部１１は、例えば、局所探索法によって解の改良を繰り返す。局所探索法の例としては、例えば、ｎヶ月目の右端又は左端のユニットに係る新巡回予定年月を１つ過去の年月又は１つ未来の年月にずらし、第２目的関数の値がより小さくなっていれば解を更新し、解の更新が行われなくなるまで処理を続ける、といった探索アルゴリズムが挙げられる。尚、本発明の実施の形態は、これらの例に限定するものではなく、他の公知の手法を用いても良い。

図３の説明に戻る。次に、端末２の制御部１１は、Ｓ３１の最適化処理の結果として、第２新巡回計画を出力する（Ｓ３２）。第２新巡回計画は、例えば、図９に示す第２新巡回計画情報によって示される計画である。

図９は、第２新巡回計画情報の例を示す図である。図９（ａ）に示すように、第２新巡回計画要約情報８０は、総作業量誤差割合８１、月別作業量誤差割合８２、特別巡回発生割合８３、巡回経路長８４等の項目を含む。総作業量誤差割合８１は、第２目的関数を最小化する月別作業量誤差総和Ｅ（Ｃｙｃｌｅ）の値である。月別作業量誤差割合８２は、作業量誤差の月別の値である。特別巡回発生割合８３は、第２目的関数を最小化する特別巡回発生量Ｑ（Ｃｙｃｌｅ）の、全検針号の作業量総和に対する割合である。巡回経路長８４は、総経路距離Ｌ（Ｃｙｃｌｅ）の値である。

図８（ａ）の第１新巡回計画要約情報６０と、図９（ａ）の第２新巡回計画要約情報８０を比較すると、巡回経路長６２と巡回経路長８４は同一の値である。これは、第２巡回計画策定処理では、検針号単位の巡回経路Ｃｙｃｌｅの変更を行わないからである。また、第２巡回計画策定処理後の特別巡回発生割合８３は、第１巡回計画策定処理後の特別巡回発生割合６３と異なる値である。これは、第１巡回計画策定処理では概算の値を算出し、第２巡回計画策定処理では正確な値を算出しているからである。

また、図９（ｂ）に示すように、第２新巡回計画詳細情報９０は、ユニット番号９１、検針号９２、新巡回年月９３、直前巡回（予定）年月９４、特別巡回期間開始９５、特別巡回期間終了９６、作業量９７等の項目を含む。直前巡回（予定）年月９４は、旧巡回計画情報２０の旧巡回予定年月２３の値である。特別巡回期間開始９５及び特別巡回期間終了９６は、特別巡回が発生するユニットに対して、特別巡回を一度実施しなければならない期間（＝直前及び直後との巡回間隔が１３ヶ月以上３９ヶ月以内）の開始年月と終了年月を示している。

図９（ｂ）を参照すると、ユニット番号９１が「２４２」、「２４３」、「２２９」、「２３０」の４つのデータは、特別巡回が発生していないことが分かる。一方、ユニット番号９１が「２２８」のデータは、特別巡回が発生していることが分かる。

ユニット番号９１が「２２８」のデータは、直前巡回（予定）年月９４が「２０１４０２」、新巡回年月９３が「２０１４０８」であるから、差分が６ヶ月である。従って、特別巡回が発生するとみなされる。そして、特別巡回を一度実施しなければならない期間は、直前の巡回済の巡回年月の「２０１１０２」（不図示）から１３ヶ月後の「２０１２０３」から、新巡回年月９３の「２０１４０８」よりも１３ヶ月前の「２０１３０７」までとなる。（このケースでは、当初予定されていた直前巡回（予定）年月「２０１４０２」はスキップして巡回を実施しない。）

＜本発明の実施の形態に係る効果＞
以上の通り、巡回計画策定システム１は、少なくとも、以下の各手段から構成される。
・旧巡回予定年月２３（旧巡回予定時期）、検針号２２（巡回管轄区分）、及び代表住所２４が同一の巡回先の集合をユニットと定義し、ユニットを主キーとして、ユニット内の作業量２５を含む旧巡回計画情報２０を記憶する記憶手段
・検針号を集約キーとしてユニットを集約し、検針号を主キーとして、集約旧巡回予定年月４２（集約旧巡回予定時期）、集約代表住所４３、集約作業量４４、所属するユニット４５を含む集約旧巡回計画情報４０を作成する集約手段
・全ての集約代表住所４３を巡回する総経路距離Ｌ（Ｃｙｃｌｅ）を算出し、集約旧巡回計画情報４０ごとに新巡回予定年月（第１新巡回予定時期）を算出し、新巡回予定年月と集約旧巡回予定年月４２の差分が所定の条件を満たす集約旧巡回計画情報４０に係る集約作業量の合計を第１特別巡回発生量Ｐ（Ｃｙｃｌｅ）とし、総経路距離Ｌ（Ｃｙｃｌｅ）及び第１特別巡回発生量Ｐ（Ｃｙｃｌｅ）を含む第１目的関数を最小とする第１新巡回計画を作成する第１作成手段
・旧巡回計画情報２０ごとに第１新巡回計画に従って巡回する場合の新巡回予定年月（第２新巡回予定時期）を算出し、新巡回予定年月と旧巡回予定年月２３の差分が所定の条件を満たす旧巡回計画情報２０に係る作業量２５の合計を第２特別巡回発生量Ｑ（Ｃｙｃｌｅ）とし、第２特別巡回発生量Ｑ（Ｃｙｃｌｅ）を含む第２目的関数を最小とする第２新巡回計画を作成する第２作成手段

巡回計画策定システム１が上記の各手段から構成されることによって、巡回間隔の制約条件の考慮を考慮しながら、計画策定時間の短縮、及び特別巡回業務の発生量の抑制を実現できる。

本発明の実施の形態において、「年月」は、１ヶ月という幅を持つ期間であるところ、これを任意の幅（例えば、１時間、１日、１四半期、１半期、１年等）を持つ期間に代えても同様の効果を奏する。また、本発明の実施の形態において、「検針号」は、毎月ガス料金を請求するためのメータ検診業務における巡回管轄区分であるところ、これを任意の巡回管轄区分に代えても同様の効果を奏する。

また、第２作成手段が、旧巡回計画情報２０を参照して第１新巡回計画に従って巡回する場合の月別実作業量を算出し、月別目標作業量と月別実作業量の誤差総和を月別作業量誤差総和とし、第２目的関数は、月別作業量誤差総和を含むことによって、所望の月別目標作業量を満たすように新巡回計画を策定することができる。

また、巡回計画策定システム１は、各月の作業量の相対配分割合を示す月別作業量重み情報５１を入力する入力手段、を更に具備し、第１作成手段が、集約作業量４４及び月別作業量重み情報５１から集約旧巡回計画情報４０ごとの新巡回予定年月を算出し、第２作成手段が、月別作業量重み情報５１から月別目標作業量を算出することによって、月別作業量重みを均等割りにすれば、巡回業務の負荷平準化を図ることができる。また、月別作業量重みを調整することによって、月別に作業量を減らしたり、増やしたりすることもできる。

また、第１作成手段が、第１新巡回計画として、巡回区分ごとの巡回順を作成し、第２作成手段が、第２新巡回計画として、ユニットごとの、巡回順、新巡回予定年月、及び特別巡回有無を作成することによって、新巡回計画の妥当性を容易に判断することができる。

また、集約手段が、作業量２５が最大となるユニットに係る旧巡回予定年月２３を集約旧巡回予定年月４２とし、作業量２５が最大となるユニットに係る代表住所２４を集約代表住所４３とし、所属する全てのユニットに係る作業量２５の合計を集約作業量４４とすることによって、第１作成手段の最適化処理で発生する誤差を抑えながら、最適化処理の対象データ数を削減することができる。

本発明の実施形態に係る巡回計画策定システム１によって、図１０〜図１２に示す実施例を行った。使用したデータの数は、検針号単位で「１０７６」、ユニット単位で「２１４４」だった。

図１０は、実施例の旧巡回経路を示す図である。図中の「○」は検針号を示し、検針号同士を結ぶ線は循環経路を示す（経路探索は実際の道路ネットワークを参照しているが、本図では簡略化のため検針号間は直線で結んでいる）。旧巡回経路は手作業で作成した。特別巡回発生割合の目標値は３５％以下だった。また、各月の作業量の配分目標は、均等割りだった。また、計画策定に要した時間は、数ヶ月だった。

図１０に示す旧巡回経路は、総経路距離が８３５．２ｋｍ、最大区間距離が４．１ｋｍだった。巡回計画策定システム１は、図１０に示す旧巡回経路に係る旧巡回計画に基づいて、新巡回計画を策定した。また、月別作業量重み情報５１の各月の作業量重みは、均等割り、すなわち全て同じ値とした。

図１１は、実施例の新巡回経路を示す図である。図１１に示す新巡回経路は、総経路距離が２１９．８ｋｍ、最大区間距離が１．５ｋｍだった。また、特別巡回発生割合は１７％だった。また、計画策定に要した時間（住所間距離情報３０の整備等を含む。）は、２日間だった。

図１２は、実施例の各月作業量の比較を示す図である。旧巡回経路では、目標とする均等割りを達成できず、各月の作業量が不均一の配分となっていることが分かる。一方、新巡回経路では、ほぼ均等割りを達成できており、各月の作業量が均一の配分となっていることが分かる。

以上の通り、本実施例では、巡回間隔の制約条件を考慮しながら、計画策定時間の短縮、巡回業務の負荷平準化、及び特別巡回業務の発生量の抑制を実現できた。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る巡回計画策定システム等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………巡回計画策定システム
２………端末
３………サーバ
４………巡回計画策定システム
５………データベース（ＤＢ）
６………ネットワーク
２０………旧巡回計画情報
３０………住所間距離情報
４０………集約旧巡回計画情報
５１………月別作業量重み情報
５２………新巡回開始年月
６０………第１新巡回計画要約情報
７０………第１新巡回計画詳細情報
８０………第２新巡回計画要約情報
９０………第２新巡回計画詳細情報

Claims (7)

1. 旧巡回計画に基づいて新巡回計画を策定する巡回計画策定システムであって、
   旧巡回予定時期、巡回管轄区分、及び代表住所が同一の巡回先の集合をユニットと定義し、前記ユニットを主キーとして、前記ユニット内の作業量を含む旧巡回計画情報を記憶する記憶手段と、
   前記巡回管轄区分を集約キーとして前記ユニットを集約し、前記巡回管轄区分を主キーとして、集約旧巡回予定時期、集約代表住所、集約作業量、所属する前記ユニットを含む集約旧巡回計画情報を作成する集約手段と、
   全ての前記集約代表住所を巡回する総経路距離を算出し、前記集約旧巡回計画情報ごとに第１新巡回予定時期を算出し、前記第１新巡回予定時期と前記集約旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記集約旧巡回計画情報に係る前記集約作業量の合計を第１特別巡回発生量とし、前記総経路距離及び前記第１特別巡回発生量を含む第１目的関数を最小とする第１新巡回計画を作成する第１作成手段と、
   前記旧巡回計画情報ごとに前記第１新巡回計画に従って巡回する場合の第２新巡回予定時期を算出し、前記第２新巡回予定時期と前記旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記旧巡回計画情報に係る前記作業量の合計を第２特別巡回発生量とし、前記第２特別巡回発生量を含む第２目的関数を最小とする第２新巡回計画を作成する第２作成手段と、
   を具備することを特徴とする巡回計画策定システム。
2. 前記第２作成手段は、前記旧巡回計画情報を参照して前記第１新巡回計画に従って巡回する場合の月別実作業量を算出し、月別目標作業量と前記月別実作業量の誤差総和を月別作業量誤差総和とし、
   前記第２目的関数は、前記月別作業量誤差総和を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の巡回計画策定システム。
3. 各月の前記作業量の相対配分割合を示す月別作業量重み情報を入力する入力手段、
   を更に具備し、
   前記第１作成手段は、前記集約作業量及び前記月別作業量重み情報から前記第１新巡回予定時期を算出し、
   前記第２作成手段は、前記月別作業量重み情報から前記月別目標作業量を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の巡回計画策定システム。
4. 前記第１作成手段は、前記第１新巡回計画として、前記巡回管轄区分ごとの巡回順を作成し、
   前記第２作成手段は、前記第２新巡回計画として、前記ユニットごとの、巡回順、前記第２新巡回予定時期、及び特別巡回有無を作成する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の巡回計画策定システム。
5. 前記集約手段は、前記作業量が最大となる前記ユニットに係る前記旧巡回予定時期を前記集約旧巡回予定時期とし、前記作業量が最大となる前記ユニットに係る前記代表住所を前記集約代表住所とし、所属する全ての前記ユニットに係る前記作業量の合計を前記集約作業量とする
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の巡回計画策定システム。
6. コンピュータが、旧巡回計画に基づいて新巡回計画を策定する巡回計画策定方法であって、
   前記コンピュータが、
   旧巡回予定時期、巡回管轄区分、及び代表住所が同一の巡回先の集合をユニットと定義し、前記ユニットを主キーとして、前記ユニット内の作業量を含む旧巡回計画情報を記憶する記憶ステップと、
   前記巡回管轄区分を集約キーとして前記ユニットを集約し、前記巡回管轄区分を主キーとして、集約旧巡回予定時期、集約代表住所、集約作業量、所属する前記ユニットを含む集約旧巡回計画情報を作成する集約ステップと、
   全ての前記集約代表住所を巡回する総経路距離を算出し、前記集約旧巡回計画情報ごとに第１新巡回予定時期を算出し、前記第１新巡回予定時期と前記集約旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記集約旧巡回計画情報に係る前記集約作業量の合計を第１特別巡回発生量とし、前記総経路距離及び前記第１特別巡回発生量を含む第１目的関数を最小とする第１新巡回計画を作成する第１作成ステップと、
   前記旧巡回計画情報ごとに前記第１新巡回計画に従って巡回する場合の第２新巡回予定時期を算出し、前記第２新巡回予定時期と前記旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記旧巡回計画情報に係る前記作業量の合計を第２特別巡回発生量とし、前記第２特別巡回発生量を含む第２目的関数を最小とする第２新巡回計画を作成する第２作成ステップと、
   を実行することを特徴とする巡回計画策定方法。
7. コンピュータを、旧巡回計画に基づいて新巡回計画を策定する巡回計画策定システムとして機能させるためのプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   旧巡回予定時期、巡回管轄区分、及び代表住所が同一の巡回先の集合をユニットと定義し、前記ユニットを主キーとして、前記ユニット内の作業量を含む旧巡回計画情報を記憶する記憶手段、
   前記巡回管轄区分を集約キーとして前記ユニットを集約し、前記巡回管轄区分を主キーとして、集約旧巡回予定時期、集約代表住所、集約作業量、所属する前記ユニットを含む集約旧巡回計画情報を作成する集約手段、
   全ての前記集約代表住所を巡回する総経路距離を算出し、前記集約旧巡回計画情報ごとに第１新巡回予定時期を算出し、前記第１新巡回予定時期と前記集約旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記集約旧巡回計画情報に係る前記集約作業量の合計を第１特別巡回発生量とし、前記総経路距離及び前記第１特別巡回発生量を含む第１目的関数を最小とする第１新巡回計画を作成する第１作成手段、
   前記旧巡回計画情報ごとに前記第１新巡回計画に従って巡回する場合の第２新巡回予定時期を算出し、前記第２新巡回予定時期と前記旧巡回予定時期の差分が所定の条件を満たす前記旧巡回計画情報に係る前記作業量の合計を第２特別巡回発生量とし、前記第２特別巡回発生量を含む第２目的関数を最小とする第２新巡回計画を作成する第２作成手段、
   として機能させるためのプログラム。