JP2021135784A - Learning device and inference device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、輸送計画の生成に関する。 The present disclosure relates to the generation of transportation plans.
輸送計画業務では、各所から求められる輸送要求を入力として制約条件(輸送手段[航空機、艦船、車両等]、積載サイズ、積載及び卸下時間、移動所要時間等)を満たし、かつコストを極力抑えることができる最適な輸送手段の割当と輸送順序の決定を行っている。 In the transportation planning business, the constraints (transportation means [aircraft, ships, vehicles, etc.], loading size, loading and unloading time, travel time, etc.) are satisfied by inputting the transportation requests required from various places, and the cost is suppressed as much as possible. We are allocating the most suitable means of transportation and determining the order of transportation.
従来技術では、輸送計画をエネルギー関数の最小化問題として定式化して、このエネルギー関数の最小状態を求めることにより、輸送手段の割当と輸送順序の最適解を探索する最適解探索方法がある(例えば、特許文献1参照)。従来技術ではエネルギー関数の中に制約条件を表す制約項を設け、設定した目標値を満たす最適解を求める手法が提案されている。 In the prior art, there is an optimum solution search method for finding the optimum solution for the allocation of transportation means and the transportation order by formulating the transportation plan as a minimization problem of the energy function and finding the minimum state of this energy function (for example). , Patent Document 1). In the prior art, a method has been proposed in which a constraint term representing a constraint condition is provided in the energy function and an optimum solution satisfying the set target value is obtained.
しかし、特許文献1の技術では、目標値の設定方法や制約条件の変化に伴う目標値の再設定までは考慮されていない。
各所から求められる輸送要求は輸送手段に適した積載単位に整理されていないことも多い。このような場合には、輸送手段に応じて輸送物資の集約及び分割が必要となる。しかしながら、特許文献1の技術では、このような輸送物資の積載単位の調整も人手に依存しており、迅速な輸送計画の生成の妨げとなっている。
また、特許文献1の技術は、輸送所要時間(積載卸下時間+移動所要時間)の設定についても同様に人手に依存している。輸送所要時間の変更頻度は低いものの計画精度への影響が大きいため適切な条件設定が正確であり、輸送計画の生成の妨げとなっている。
However, in the technique of Patent Document 1, the method of setting the target value and the resetting of the target value due to the change of the constraint condition are not taken into consideration.
In many cases, the transportation requirements required by various places are not organized into loading units suitable for the means of transportation. In such a case, it is necessary to consolidate and divide the transported goods according to the means of transportation. However, in the technique of Patent Document 1, such adjustment of the loading unit of the transported goods also depends on manpower, which hinders the rapid generation of the transportation plan.
Further, the technique of Patent Document 1 also depends on manpower for setting the required transportation time (loading / unloading time + moving required time). Although the frequency of changes in the transportation time is low, it has a large effect on the planning accuracy, so appropriate condition setting is accurate, which hinders the generation of the transportation plan.
本開示は、指定された輸送条件に対応する輸送計画を効率的に生成できるようにすることを主な目的とする。 A main object of the present disclosure is to enable efficient generation of transportation plans corresponding to specified transportation conditions.
本開示に係る学習装置は、
輸送実績が示される複数の輸送実績データを取得するデータ取得部と、
前記複数の輸送実績データを用いた学習を行って、指定された輸送条件に対応する輸送計画の生成に用いられる値を推論するための学習モデルを生成する学習モデル生成部とを有する。
The learning device according to the present disclosure is
A data acquisition unit that acquires multiple transportation record data showing the transportation record,
It has a learning model generation unit that generates a learning model for inferring a value used for generating a transportation plan corresponding to a specified transportation condition by performing learning using the plurality of transportation record data.
本開示によれば、指定された輸送条件に対応する輸送計画を効率的に生成することができる。 According to the present disclosure, it is possible to efficiently generate a transportation plan corresponding to a specified transportation condition.
実施の形態1.
本実施の形態では、過去の輸送実績を教師データとした学習を行って輸送計画の生成に用いられる値(以下、輸送計画値という)を推論するための学習モデルを生成する。そして、本実施の形態では、生成された学習モデルを用いて輸送計画値を推論する。この結果、指定された輸送条件に対応する輸送計画を効率的かつ迅速に生成することができる。
なお、輸送計画値とは、本実施の形態では、輸送物資の積載単位、積載卸下時間及び移動所要時間である。
Embodiment 1.
In the present embodiment, a learning model for inferring a value used for generating a transportation plan (hereinafter referred to as a transportation plan value) is generated by learning using the past transportation results as teacher data. Then, in the present embodiment, the transportation plan value is inferred using the generated learning model. As a result, it is possible to efficiently and quickly generate a transportation plan corresponding to the specified transportation conditions.
In the present embodiment, the transportation plan value is the loading unit, loading / unloading time, and movement required time of the transported goods.
***構成の説明***
図1は、本実施の形態に係る情報処理システム300を示す。
情報処理システム300は、学習装置100と推論装置200から構成される。
学習装置100は、過去の輸送実績データから輸送計画値を推論するための学習モデルを生成する。
推論装置200は、学習装置100が生成した学習モデルを用いて、輸送条件に対応した輸送計画に用いる輸送計画値を推論する。
図1では、図示を省略しているが、推論装置200は、例えば、ネットワークを介して後述する輸送所要時間算出装置800及び輸送割当スケジューリング装置900に接続される。推論装置200は、輸送計画値を輸送所要時間算出装置800及び輸送割当スケジューリング装置900に出力する。
図1では、学習装置100と推論装置200を異なるコンピュータで実現しているが、学習装置100と推論装置200とを1つのコンピュータで実現してもよい。また、学習装置100と推論装置200と輸送所要時間算出装置800と輸送割当スケジューリング装置900とを1つのコンピュータで実現してもよい。また、学習装置100と推論装置200と輸送所要時間算出装置800と輸送割当スケジューリング装置900の任意の組合せを1つのコンピュータで実現してもよい。さらに、学習装置100と推論装置200が、クラウドサーバ上に存在していてもよい。同様に、輸送所要時間算出装置800と輸送割当スケジューリング装置900もクラウドサーバ上に存在していてもよい。
*** Explanation of configuration ***
FIG. 1 shows an
The
The
The
Although not shown in FIG. 1, the
In FIG. 1, the
学習装置100において、データ取得部101は、輸送実績が示される複数の輸送実績データを取得する。
In the
学習モデル生成部102は、データ取得部101により取得された複数の輸送実績データを用いた学習を行って、輸送計画値を推論するための学習モデルを生成する。
The learning
推論装置200において、輸送条件取得部201は、輸送条件を取得する。
In the
推論部202は、学習モデル生成部102により生成された学習モデルを用いて、輸送条件に対応する輸送計画値を推論する。そして、学習モデル生成部102は、推論した輸送計画値を輸送所要時間算出装置800と輸送割当スケジューリング装置900に出力する。
The
図2は、学習装置100のハードウェア構成例を示す。
FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the
学習装置100は、ハードウェアとして、プロセッサ151、主記憶装置152、補助記憶装置153及び通信装置154を備える。
補助記憶装置153には、データ取得部101及び学習モデル生成部102の機能を実現するプログラムが記憶されている。
これらプログラムは、補助記憶装置153から主記憶装置152にロードされる。そして、プロセッサ151がこれらプログラムを実行して、データ取得部101及び学習モデル生成部102の動作を行う。
図2では、プロセッサ151がデータ取得部101及び学習モデル生成部102の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
The
The
These programs are loaded from the
FIG. 2 schematically shows a state in which the
図3は、推論装置200のハードウェア構成例を示す。
FIG. 3 shows an example of the hardware configuration of the
推論装置200は、ハードウェアとして、プロセッサ251、主記憶装置252、補助記憶装置253及び通信装置254を備える。
補助記憶装置253には、輸送条件取得部201及び推論部202の機能を実現するプログラムが記憶されている。
これらプログラムは、補助記憶装置253から主記憶装置252にロードされる。そして、プロセッサ251がこれらプログラムを実行して、輸送条件取得部201及び推論部202の動作を行う。
図3では、プロセッサ251が輸送条件取得部201及び推論部202の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
The
The
These programs are loaded from the
FIG. 3 schematically shows a state in which the
***動作の説明***
以下では、学習装置100による学習フェーズと推論装置200による活用フェーズを説明する。
*** Explanation of operation ***
Hereinafter, the learning phase by the
<学習フェーズ>
図4は、学習装置100による学習フェーズの例を示す。
図4の(1)は、輸送物資から積載単位、輸送手段及び積載卸下時間を推論するための学習モデルを生成する例を示す。
図4の(2)は、輸送手段及び輸送区間から移動所要時間を推論するための学習モデルを生成する例を示す。
なお、輸送物資とは輸送される物資である。積載単位とは輸送物資を輸送手段に積載する際の単位(重さ、寸法、個数等)である。輸送手段には、航空機、艦船、車両等が含まれる。積載卸下時間とは、輸送物資の積載及び卸下に要する時間である。輸送区間とは、輸送の出発地から目的地までの区間である。移動所要時間は、輸送区間を輸送手段で移動した場合に要する時間である。
<Learning phase>
FIG. 4 shows an example of a learning phase by the
FIG. 4 (1) shows an example of generating a learning model for inferring the loading unit, the means of transportation, and the loading and unloading time from the transported goods.
FIG. 4 (2) shows an example of generating a learning model for inferring the travel time required from the transportation means and the transportation section.
The transported goods are the goods to be transported. The loading unit is a unit (weight, size, number, etc.) for loading the transported goods on the transportation means. Transportation means include aircraft, ships, vehicles and the like. The loading and unloading time is the time required for loading and unloading the transported goods. The transportation section is a section from the starting point to the destination of transportation. The travel time is the time required when traveling in the transportation section by transportation means.
図4の(1)では、学習装置100は、過去の輸送実績が示される複数の輸送実績データ(1)401を学習用データとして用いて学習モデル(1)501を生成する。なお、学習モデル(1)501は第1の学習モデルに相当する。
データ取得部101は、複数の輸送実績データ(1)401を取得する。
輸送実績データ(1)401には、入力1−1として輸送物資が示され、入力1−2として積載単位、輸送手段及び積載卸下時間が示される。つまり、輸送実績データ(1)401には、入力1−1の輸送物資に対して実際に適用された積載単位、輸送手段が入力1−2として示される。また、輸送実績データ(1)401には、入力1−1の輸送物資を入力1−2の積載単位で輸送手段に積載した場合の積載卸下時間が入力1−2として示される。
そして、学習モデル生成部102は、複数の輸送実績データ(1)401を学習して、輸送条件として指定された輸送物資から対応する積載単位、輸送手段及び積載卸下時間を推論するための学習モデル(1)501を生成する。つまり、学習モデル生成部102は、入力1−2の値(積載単位、輸送手段及び積載卸下時間)を入力1−1の値(輸送物資)に対する正解として用いて学習を行う。そして、学習モデル生成部102は、輸送条件として指定された輸送物資から最適な積載単位、輸送手段及び積載卸下時間を出力することができる学習モデル(1)501を生成する。
学習モデル生成部102は、生成した学習モデル(1)501を推論装置200に出力する。なお、学習モデル生成部102は後述する学習モデル(2)502とともに学習モデル(1)501を推論装置200に出力してもよい。
なお、学習装置100と推論装置200が同じコンピュータで実現される場合は、学習モデル生成部102は既定の記憶領域に学習モデル(1)501を格納する。
In FIG. 4 (1), the
The
In the transportation record data (1) 401, the transportation material is shown as input 1-1, and the loading unit, the transportation means, and the loading and unloading time are shown as input 1-2. That is, in the transportation record data (1) 401, the loading unit and the transportation means actually applied to the transportation material of the input 1-1 are shown as the input 1-2. Further, in the transportation record data (1) 401, the loading / unloading time when the transportation material of the input 1-1 is loaded on the transportation means in the loading unit of the input 1-2 is shown as the input 1-2.
Then, the learning
The learning
When the
図4の(2)では、学習装置100は、過去の輸送実績が示される複数の輸送実績データ(2)402を学習用データとして用いて学習モデル(2)502を生成する。学習モデル(2)502は第2の学習モデルに相当する。
データ取得部101は、複数の輸送実績データ(2)402を取得する。
輸送実績データ(2)402には、入力2−1として輸送手段と輸送区間が示され、入力2−2として移動所要時間が示される。つまり、輸送実績データ(2)402には、入力2−1の輸送手段で入力2−1の輸送区間を移動した場合に実際に発生した移動所要時間が入力2−2として示される。
そして、学習モデル生成部102は、複数の輸送実績データ(2)402を学習して、輸送条件として指定された輸送手段と輸送区間から対応する移動所要時間を推論するための学習モデル(2)502を生成する。つまり、学習モデル生成部102は、入力2−2の値(移動所要時間)を入力2−1の値(輸送手段及び輸送区間)に対する正解として用いて学習を行う。そして、学習モデル生成部102は、輸送条件として指定された輸送手段と輸送区間から最適な移動所要時間を出力することができる学習モデル(2)502を生成する。
学習モデル生成部102は、生成した学習モデル(2)502を推論装置200に出力する。
なお、学習装置100と推論装置200が同じコンピュータで実現される場合は、学習モデル生成部102は既定の記憶領域に学習モデル(2)502を格納する。
In FIG. 4 (2), the
The
In the transportation record data (2) 402, the transportation means and the transportation section are shown as input 2-1 and the travel time required is shown as input 2-2. That is, in the transportation record data (2) 402, the movement required time actually generated when the transportation section of the input 2-1 is moved by the transportation means of the input 2-1 is shown as the input 2-2.
Then, the learning
The learning
When the
学習モデル生成部102が用いる学習アルゴリズムとして、教師あり学習、教師なし学習、強化学習等の公知のアルゴリズムを用いることができる。一例として、学習モデル生成部102が用いる学習アルゴリズムにニューラルネットワークを適用する例を説明する。
学習モデル生成部102は、例えば、ニューラルネットワークモデルに従って、いわゆる教師あり学習により、積載単位、輸送手段、積載卸下時間及び移動所要時間を学習する。ここで、教師あり学習とは、入力と結果(ラベル)のデータの組を学習装置に与えることで、それらの学習用データにある特徴を学習し、入力から結果を推論する手法をいう。
As the learning algorithm used by the learning
The learning
ニューラルネットワークは、複数のニューロンからなる入力層、複数のニューロンからなる中間層(隠れ層)及び複数のニューロンからなる出力層で構成される。中間層は、1層又は2層以上でもよい。 A neural network is composed of an input layer composed of a plurality of neurons, an intermediate layer (hidden layer) composed of a plurality of neurons, and an output layer composed of a plurality of neurons. The intermediate layer may be one layer or two or more layers.
例えば、図8に示すような3層のニューラルネットワークであれば、複数の入力が入力層(X1‐X3)に入力されると、その値に重みW1(w11‐w16)を掛けて中間層(Y1‐Y2)に入力される。そして、その結果にさらに重みW2(w21‐w26)を掛けて出力層(Z1‐Z3)から出力される。この出力結果は、重みW1とW2の値によって変わる。 For example, in the case of a three-layer neural network as shown in FIG. 8, when a plurality of inputs are input to the input layer (X1-X3), the value is multiplied by the weight W1 (w11-w16) to form an intermediate layer (w11-w16). It is input to Y1-Y2). Then, the result is further multiplied by the weight W2 (w21-w26) and output from the output layer (Z1-Z3). This output result depends on the values of the weights W1 and W2.
本実施の形態では、2つのニューラルネットワークを使用する。 In this embodiment, two neural networks are used.
図4の(1)の学習で用いられるニューラルネットワークは、データ取得部101によって取得される入力1−1、入力1−2(正解)の組合せに基づいて作成される輸送実績データ(1)401(学習用データ)に従って、いわゆる教師あり学習により、積載単位、輸送手段及び積載卸下時間の出力を学習する。
The neural network used in the learning of (1) in FIG. 4 is the transportation record data (1) 401 created based on the combination of the input 1-1 and the input 1-2 (correct answer) acquired by the
すなわち、ニューラルネットワークは、入力層に入力1−1を入力して出力層から出力された結果が、入力1−2(正解)に近づくように重みW1とW2を調整することで学習する。 That is, the neural network learns by inputting the input 1-1 to the input layer and adjusting the weights W1 and W2 so that the result output from the output layer approaches the input 1-2 (correct answer).
学習モデル生成部102は、以上のような学習を実行することで学習モデル(1)501を生成し、出力する。
図4の(2)の学習も図4の(1)の学習と同様の手順で行われる。
The learning
The learning of FIG. 4 (2) is performed in the same procedure as the learning of FIG. 4 (1).
図5は、学習装置100の動作例を示すフローチャートである。
先ず、図4の(1)のケースを説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the
First, the case (1) of FIG. 4 will be described.
ステップS501において、データ取得部101が輸送実績データ(1)401を取得する。なお、ここでは、輸送実績データ(1)401として入力1−1、入力1−2を同時に取得するものとするが、入力1−1、入力1−2を関連づけて入力できればよい。このため、データ取得部101は、入力1−1、入力1−2のデータをそれぞれ別のタイミングで取得してもよい。
In step S501, the
次に、ステップS502において、学習モデル生成部102が入力1−1、入力1−2の組合せに基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師あり学習により学習モデル(1)501を生成する。つまり、学習モデル生成部102は、輸送物資と、積載単位と輸送手段と積載卸下時間との関係を学習し、輸送条件として指定された輸送物資の積載単位と輸送手段と積載卸下時間とを推論するための学習モデル(1)501を生成する
Next, in step S502, the learning
最後に、ステップS503において、学習モデル生成部102は推論装置200に学習モデル(1)501を出力する。
Finally, in step S503, the learning
次に、図4の(2)のケースを説明する。 Next, the case (2) of FIG. 4 will be described.
ステップS501において、データ取得部101が輸送実績データ(2)402を取得する。なお、ここでは、輸送実績データ(1)401として入力2−1、入力2−2を同時に取得するものとするが、入力2−1、入力2−2を関連づけて入力できればよい。このため、データ取得部101は、入力2−1、入力2−2のデータをそれぞれ別のタイミングで取得してもよい。
In step S501, the
次に、ステップS502において、学習モデル生成部102が入力2−1、入力2−2の組合せに基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師あり学習により学習モデル(2)502を生成する。つまり、学習モデル生成部102は、輸送手段と輸送区間と、移動所要時間との関係を学習し、輸送条件として指定された輸送区間を輸送条件として指定された輸送手段で移動した場合の移動所要時間を推論するための学習モデル(2)502を生成する。
Next, in step S502, the learning
最後に、ステップS503において、学習モデル生成部102は推論装置200に学習モデル(2)502を出力する。
Finally, in step S503, the learning
<活用フェーズ>
図6は、推論装置200による活用フェーズの例を示す。
活用フェーズでは、推論装置200は、輸送条件(1)601及び輸送条件(2)602を取得する。そして、推論装置200は、学習モデル(1)501及び学習モデル(2)502を用いて輸送計画値(1)701、輸送計画値(2)702及び輸送計画値(3)703を出力する。より具体的には、推論装置200は、輸送計画値(1)701を輸送割当スケジューリング装置900に出力する。また、推論装置200は、輸送計画値(2)702と輸送計画値(3)703を輸送所要時間算出装置800に出力する。
輸送所要時間算出装置800は、輸送計画値(2)702と輸送計画値(3)703から輸送所要時間を算出する。そして、輸送所要時間算出装置800は、算出した輸送所要時間が示される輸送計画値(4)704を輸送割当スケジューリング装置900に出力する。
輸送割当スケジューリング装置900は、輸送計画値(1)701と輸送計画値(4)704から輸送計画である輸送割当スケジュールを生成する。
<Utilization phase>
FIG. 6 shows an example of the utilization phase by the
In the utilization phase, the
The transportation required
The transportation
図6では、説明の便宜上、輸送条件取得部201を輸送条件取得部(1)2011と輸送条件取得部(2)2012に分けている。同様に、推論部202を推論部(1)2021と推論部(2)2022に分けている。輸送条件取得部201は二段階の動作を行うため、各段階に対応させた説明を行うために、輸送条件取得部201を輸送条件取得部(1)2011と輸送条件取得部(2)2012に分けている。同様に、推論部202も二段階の動作を行うため、各段階に対応させた説明を行うために、推論部202を推論部(1)2021と推論部(2)2022に分けている。このような理由であるため、実際には、輸送条件取得部201が輸送条件取得部(1)2011の動作と輸送条件取得部(2)2012の動作を行う。また、推論部202が推論部(1)2021の動作と推論部(2)2022の動作を行う。
In FIG. 6, for convenience of explanation, the transportation
輸送条件取得部(1)2011は、輸送条件(1)601を取得する。輸送条件(1)601には、入力1−1として輸送物資が示される。
輸送条件(1)601に示される輸送物資は、例えば、輸送割当スケジューリング装置900のユーザに指定される。
The transportation condition acquisition unit (1) 2011 acquires the transportation condition (1) 601. The transportation condition (1) 601 indicates the transportation material as input 1-1.
Transport conditions (1) The transport goods shown in 601 are designated, for example, by the user of the transport
推論部(1)2021は、学習モデル(1)501を用いて、輸送条件(1)601で指定された輸送物資の積載単位と輸送手段と積載卸下時間とを推論する。
そして、推論部(1)2021は、積載単位が出力1−1として示される輸送計画値(1)701を輸送割当スケジューリング装置900に出力する。
また、推論部(1)2021は、輸送手段が出力1−2として示される輸送条件(3)603を輸送条件取得部(2)2012に出力する。
また、推論部(1)2021は、積載卸下時間が出力3−1として示される輸送計画値(3)703を輸送所要時間算出装置800に出力する。
The inference unit (1) 2021 infers the loading unit, the transportation means, and the loading / unloading time of the transported goods specified in the transportation conditions (1) 601 using the learning model (1) 501.
Then, the inference unit (1) 2021 outputs the transportation plan value (1) 701 whose loading unit is indicated as the output 1-1 to the transportation
Further, the inference unit (1) 2021 outputs the transportation condition (3) 603 indicated as the output 1-2 by the transportation means to the transportation condition acquisition unit (2) 2012.
Further, the inference unit (1) 2021 outputs the transportation plan value (3) 703, which is indicated as the output 3-1 of the loading / unloading time, to the transportation required
輸送条件取得部(2)2012は、輸送条件(2)602を取得する。輸送条件(2)602には、入力2−1として輸送区間が示される。輸送条件(2)602に示される輸送区間は、例えば、輸送割当スケジューリング装置900のユーザに指定される。
また、輸送条件取得部(2)2012は、推論部(1)2021から輸送条件(3)603を取得する。輸送条件(3)603には、入力2−1として、輸送手段が示される。
The transportation condition acquisition unit (2) 2012 acquires the transportation condition (2) 602. In the transportation condition (2) 602, the transportation section is indicated as the input 2-1. The transportation section shown in the transportation condition (2) 602 is designated, for example, by the user of the transportation
Further, the transportation condition acquisition unit (2) 2012 acquires the transportation condition (3) 603 from the inference unit (1) 2021. In the transportation condition (3) 603, the transportation means is indicated as the input 2-1.
推論部(2)2022は、学習モデル(2)502を用いて、輸送条件(2)602で指定された輸送区間を輸送条件(3)603で指定された輸送手段で移動した場合の移動所要時間を推論する。
そして、推論部(2)2022は、移動所要時間が出力2−1として示される輸送計画値(2)702を輸送所要時間算出装置800に出力する。
The inference unit (2) 2022 uses the learning model (2) 502 to move the transportation section specified in the transportation condition (2) 602 by the transportation means specified in the transportation condition (3) 603. Infer time.
Then, the inference unit (2) 2022 outputs the transportation plan value (2) 702, which is indicated as the output 2-1 of the movement required time, to the transportation required
輸送所要時間算出装置800は、輸送計画値(2)702の移動所要時間と輸送計画値(3)703の積載卸下時間とを加算して、輸送所要時間を得る。輸送所要時間は、積載卸下時間を含む、輸送条件(1)601の輸送物資を輸送条件(3)603の輸送手段により輸送条件(2)602の輸送区間で輸送する場合の所要時間である。
輸送所要時間算出装置800は、輸送所要時間が示される輸送計画値(4)704を輸送割当スケジューリング装置900に出力する。
The transportation required
The transportation required
輸送割当スケジューリング装置900は、輸送計画値(1)701に示される輸送物資、輸送計画値(4)704に示される輸送所要時間に加えて、輸送要求(輸送期日や輸送優先度等)、制約条件(輸送手段の稼働状況、輸送人員数等)に基づき輸送条件を満たす輸送計画を生成する。そして、輸送割当スケジューリング装置900は、生成した輸送計画を出力する。輸送割当スケジューリング装置900は、省コストで短時間に輸送する計画を出力するために組合せ最適化技術を適用するが、スケジューリングの方法については、これに限られるものではない。
In the transportation
図7は、推論装置200の動作例を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the
ステップS701において、輸送条件取得部201が輸送条件(1)601を取得する。
In step S701, the transportation
次に、ステップS702において、推論部202が輸送条件(1)601を学習モデル(1)501に適用して積載単位(出力1−1)と輸送手段(出力1−2)と積載卸下時間(出力3−1)を得る。推論部202は、輸送条件(3)603を輸送条件取得部(2)2012に出力する。
Next, in step S702, the
ステップS703において、輸送条件取得部201が輸送条件(2)602と輸送条件(3)603を取得する。
In step S703, the transportation
ステップS704において、推論部202が輸送条件(2)602と輸送条件(3)603を学習モデル(2)502に適用して移動所要時間(出力2−1)を得る。
In step S704, the
ステップS705において、推論部202が輸送計画値(1)701及び輸送計画値(3)703を出力する。
In step S705, the
また、ステップS706において、推論部202が輸送計画値(2)702を出力する。
Further, in step S706, the
なお、図7の例では、推論部202はステップS705において輸送計画値(1)701及び輸送計画値(3)703を出力する。これに代えて、推論部202は、輸送条件(3)603の出力と同じタイミングで輸送計画値(1)701及び輸送計画値(3)703を出力するようにしてもよい。
In the example of FIG. 7, the
***実施の形態の効果の説明***
本実施の形態によれば、指定された輸送条件に対応する輸送計画を効率的に生成することができる。
より具体的には、本実施の形態によれば、輸送手段に適した積載単位への集約及び分割を自動化し高速化を図るとともに、輸送所要時間の精度を向上することで迅速かつ正確な輸送計画を生成することができる。
*** Explanation of the effect of the embodiment ***
According to the present embodiment, it is possible to efficiently generate a transportation plan corresponding to the specified transportation conditions.
More specifically, according to the present embodiment, quick and accurate transportation is achieved by automating and speeding up the aggregation and division into loading units suitable for the transportation means and improving the accuracy of the transportation time. A plan can be generated.
特に、本実施の形態は、非通常時の輸送計画の生成に効果を奏する。
例えば、自然災害の発生、疫病の蔓延、テロの発生、大規模イベントの開催等があった場合は、輸送条件が平時と異なる。このような非通常時には、例えば、利用可能な輸送手段、輸送経路が限られる等の事態が想定される。このため、非通常時では、平時とは異なる状況に応じた輸送計画を策定する必要がある。限られた時間内で人手により非通常時の輸送計画の策定を行うことは負担が高く、迅速かつ正確な輸送計画の策定が困難である。
このような非通常時に輸送計画を迅速かつ正確に生成するために、データ取得部101が非通常時の輸送実績が示される複数の輸送実績データを取得する。そして、学習モデル生成部102が非通常時の輸送条件に対応する輸送計画値を推論するための学習モデル(1)501及び学習モデル(2)502を生成する。また、輸送条件取得部201が非通常時の輸送条件を取得し、推論部202が、非通常時の輸送実績が示される複数の輸送実績データを用いた学習により生成された学習モデル(1)501及び学習モデル(2)502を用いて、非通常時の輸送条件に対応する輸送計画値を推論する。
このようにすることで、非通常時にも状況に応じた輸送計画を迅速かつ正確に生成することができる。
In particular, this embodiment is effective in generating an unusual transportation plan.
For example, if there is a natural disaster, epidemic spread, terrorism, large-scale event, etc., the transportation conditions will be different from normal times. In such an unusual time, for example, a situation is assumed in which the available transportation means and transportation routes are limited. For this reason, it is necessary to formulate a transportation plan according to the situation different from normal times during unusual times. It is burdensome to manually formulate an unusual transportation plan within a limited time, and it is difficult to formulate a quick and accurate transportation plan.
In order to quickly and accurately generate a transportation plan during such an abnormal time, the
By doing so, it is possible to quickly and accurately generate a transportation plan according to the situation even during unusual times.
***その他***
なお、本実施の形態では、学習アルゴリズムとして学習モデル生成部102が教師あり学習アルゴリズムを用いる例を説明した。しかし、用いられる学習アルゴリズムは、これに限られるものではない。学習アルゴリズムについては、教師あり学習アルゴリズム以外にも、強化学習アルゴリズム、教師なし学習アルゴリズム、半教師あり学習アルゴリズム等を適用することも可能である。
***others***
In this embodiment, an example in which the learning
また、学習モデル生成部102、複数の輸送割当スケジューリング装置900により生成された輸送計画に基づく輸送実績データを学習用データに用いてもよい。
なお、学習モデル生成部102は、同一のエリアの複数の輸送割当スケジューリング装置900により生成された輸送計画に基づく輸送実績データを学習用データに用いてもよい。また、学習モデル生成部102は、異なるエリアで独立して動作する複数の輸送割当スケジューリング装置900により生成された輸送計画に基づく輸送実績データを学習用データに用いてもよい。また、学習用データの収集に用いる輸送割当スケジューリング装置900を後から追加することも可能であるし、後から除外することも可能である。
更に、ある輸送割当スケジューリング装置900(輸送割当スケジューリング装置900Aという)の輸送計画に基づく輸送実績データを用いて得られた学習モデルを、輸送割当スケジューリング装置900Aとは別の輸送割当スケジューリング装置900(輸送割当スケジューリング装置900Bという)の輸送計画の生成のために用いることも可能である。また、学習モデル生成部102が輸送割当スケジューリング装置900Bの輸送計画に基づく輸送実績データを用いた再学習を行い、学習モデルを更新してもよい。
Further, the transportation record data based on the transportation plan generated by the learning
The learning
Further, a learning model obtained by using the transportation record data based on the transportation plan of a certain transportation allocation scheduling device 900 (referred to as transportation allocation scheduling device 900A) is used as a transportation allocation scheduling device 900 (transportation) different from the transportation allocation scheduling device 900A. It can also be used to generate a transportation plan for the allocation scheduling device 900B). Further, the learning
また、学習モデル生成部102の学習アルゴリズムとしては、特徴量そのものの抽出を学習する、深層学習(Deep Learning)を用いることもできる。また、他の公知の方法、例えば遺伝的プログラミング、機能論理プログラミング、サポートベクターマシン等に従って機械学習を実行してもよい。
Further, as the learning algorithm of the learning
***ハードウェア構成の補足説明***
最後に、学習装置100及び推論装置200のハードウェア構成の補足説明を行う。
図2及び図3に示すプロセッサ151及びプロセッサ251は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等である。
図2及び図3に示す主記憶装置152及び主記憶装置252は、RAM(Random Access Memory)である。
図2及び図3に示す補助記憶装置153及び補助記憶装置253は、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等である。
図2及び図3に示す通信装置154及び通信装置254は、は、データの通信処理を実行する電子回路である。
通信装置154及び通信装置254は、例えば、通信チップ又はNIC(Network Interface Card)である。
*** Supplementary explanation of hardware configuration ***
Finally, a supplementary explanation of the hardware configurations of the
The
The
The
The
The
また、補助記憶装置153及び補助記憶装置253には、OS(Operating System)も記憶されている。
そして、OSの少なくとも一部がプロセッサ151及びプロセッサ251により実行される。
プロセッサ151はOSの少なくとも一部を実行しながら、データ取得部101及び学習モデル生成部102の機能を実現するプログラムを実行する。
プロセッサ151がOSを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
プロセッサ251はOSの少なくとも一部を実行しながら、輸送条件取得部201及び推論部202の機能を実現するプログラムを実行する。
プロセッサ251がOSを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
Further, the OS (Operating System) is also stored in the
Then, at least a part of the OS is executed by the
The
When the
The
When the
また、データ取得部101及び学習モデル生成部102の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、主記憶装置152、補助記憶装置153、プロセッサ151内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
また、輸送条件取得部201及び推論部202の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、主記憶装置352、補助記憶装置253、プロセッサ251内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
また、データ取得部101及び学習モデル生成部102の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD等の可搬記録媒体に格納されていてもよい。そして、データ取得部101及び学習モデル生成部102の機能を実現するプログラムが格納された可搬記録媒体を流通させてもよい。
同様に、輸送条件取得部201及び推論部202の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD等の可搬記録媒体に格納されていてもよい。そして、輸送条件取得部201及び推論部202の機能を実現するプログラムが格納された可搬記録媒体を流通させてもよい。
Further, at least one of the information, data, signal value, and variable value indicating the processing result of the
Further, at least one of the information, data, signal value, and variable value indicating the processing result of the transport
Further, the program that realizes the functions of the
Similarly, a program that realizes the functions of the transport
また、データ取得部101及び学習モデル生成部102の「部」を、「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
同様に、輸送条件取得部201及び推論部202の「部」を、「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
また、学習装置100は、処理回路により実現されてもよい。同様に、推論装置200も処理回路により実現されてもよい。
処理回路は、例えば、ロジックIC(Integrated Circuit)、GA(Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)である。
Further, the "unit" of the
Similarly, the "part" of the transportation
Further, the
The processing circuit is, for example, a logic IC (Integrated Circuit), a GA (Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
100 学習装置、101 データ取得部、102 学習モデル生成部、151 プロセッサ、152 主記憶装置、153 補助記憶装置、154 通信装置、200 推論装置、201 輸送条件取得部、202 推論部、251 プロセッサ、252 主記憶装置、253 補助記憶装置、254 通信装置、300 情報処理システム、401 輸送実績データ(1)、402 輸送実績データ(2)、501 学習モデル(1)、502 学習モデル(2)、601 輸送条件(1)、602 輸送条件(2)、603 輸送条件(3)、701 輸送計画値(1)、702 輸送計画値(2)、703 輸送計画値(3)、704 輸送計画値(4)、800 輸送所要時間算出装置、900 輸送割当スケジューリング装置、2011 輸送条件取得部(1)、2012 輸送条件取得部(2)、2021 推論部(1)、2022 推論部(2)。 100 learning device, 101 data acquisition unit, 102 learning model generator, 151 processor, 152 main memory, 153 auxiliary storage device, 154 communication device, 200 inference device, 201 transportation condition acquisition unit, 202 inference unit, 251 processor, 252 Main storage device, 253 auxiliary storage device, 254 communication device, 300 information processing system, 401 transportation record data (1), 402 transportation record data (2), 501 learning model (1), 502 learning model (2), 601 transportation Conditions (1), 602 Transport conditions (2), 603 Transport conditions (3), 701 Transport plan values (1), 702 Transport plan values (2), 703 Transport plan values (3), 704 Transport plan values (4) , 800 Transport time calculation device, 900 Transport allocation scheduling device, 2011 Transport condition acquisition unit (1), 2012 Transport condition acquisition unit (2), 2021 Reasoning unit (1), 2022 Reasoning unit (2).
Claims (8)
前記複数の輸送実績データを用いた学習を行って、指定された輸送条件に対応する輸送計画の生成に用いられる値を推論するための学習モデルを生成する学習モデル生成部とを有する学習装置。 A data acquisition unit that acquires multiple transportation record data showing the transportation record,
A learning device having a learning model generation unit that performs learning using the plurality of transportation record data and generates a learning model for inferring a value used for generating a transportation plan corresponding to a specified transportation condition.
前記輸送実績として、輸送物資と、前記輸送物資の積載単位と、前記輸送物資の輸送手段と、前記輸送物資の積載及び卸下に要する時間である積載卸下時間とが示される複数の輸送実績データを取得し、
前記学習モデル生成部は、
前複数の輸送実績データを用いて、輸送物資と、積載単位と輸送手段と積載卸下時間との関係を学習し、前記輸送条件として指定された輸送物資の積載単位と輸送手段と積載卸下時間とを推論するための学習モデルを生成する請求項1に記載の学習装置。 The data acquisition unit
As the transportation record, a plurality of transportation records showing the transportation material, the loading unit of the transportation material, the transportation means of the transportation material, and the loading / unloading time which is the time required for loading and unloading the transportation material. Get the data,
The learning model generation unit
Using the previous multiple transportation record data, we learned the relationship between the transportation goods, the loading unit, the transportation means, and the loading and unloading time, and the loading unit, the transportation means, and the loading and unloading of the transportation goods specified as the transportation conditions. The learning device according to claim 1, wherein a learning model for inferring time is generated.
前記輸送実績として、輸送手段と、輸送区間と、前記輸送区間を前記輸送手段で移動した際に要した移動所要時間とが示される複数の輸送実績データを取得し、
前記学習モデル生成部は、
前記複数の輸送実績データを用いて、輸送手段と輸送区間と、移動所要時間との関係を学習し、前記輸送条件として指定された輸送区間を前記輸送条件として指定された輸送手段で移動した場合の移動所要時間を推論するための学習モデルを生成する請求項1に記載の学習装置。 The data acquisition unit
As the transportation record, a plurality of transportation record data showing the transportation means, the transportation section, and the travel time required when the transportation section is moved by the transportation means are acquired.
The learning model generation unit
When the relationship between the transportation means, the transportation section, and the required travel time is learned by using the plurality of transportation record data, and the transportation section designated as the transportation condition is moved by the transportation means designated as the transportation condition. The learning device according to claim 1, wherein a learning model for inferring the travel time required for the vehicle is generated.
非通常時の輸送実績が示される複数の輸送実績データを取得し、
前記学習モデル生成部は、
非通常時の輸送条件に対応する輸送計画の生成に用いられる値を推論するための学習モデルを生成する請求項1に記載の学習装置。 The data acquisition unit
Acquire multiple transportation record data showing the transportation record during abnormal times,
The learning model generation unit
The learning apparatus according to claim 1, wherein a learning model for inferring a value used for generating a transportation plan corresponding to an unusual transportation condition is generated.
輸送実績が示される複数の輸送実績データを用いた学習により生成された学習モデルを用いて、前記輸送条件に対応する輸送計画の生成に用いられる値を推論する推論部とを有する推論装置。 The transportation condition acquisition department that acquires transportation conditions, and the transportation condition acquisition department
An inference device having an inference unit that infers a value used for generating a transportation plan corresponding to the transportation condition by using a learning model generated by learning using a plurality of transportation performance data showing the transportation performance.
輸送物資が指定された輸送条件を取得し、
前記推論部は、
前記輸送実績として、輸送物資と、前記輸送物資の積載単位と、前記輸送物資の輸送手段と、前記輸送物資の積載及び卸下に要する時間である積載卸下時間とが示される複数の輸送実績データを用いて、輸送物資と、積載単位と輸送手段と積載卸下時間との関係を学習して生成された第1の学習モデルを用いて、前記輸送条件として指定された輸送物資の積載単位と輸送手段と積載卸下時間とを推論する請求項5に記載の推論装置。 The transportation condition acquisition unit
The goods to be transported acquire the specified transportation conditions and
The inference unit
As the transportation record, a plurality of transportation records showing the transportation material, the loading unit of the transportation material, the transportation means of the transportation material, and the loading / unloading time which is the time required for loading and unloading the transportation material. Using the first learning model generated by learning the relationship between the transportation material, the loading unit, the transportation means, and the loading and unloading time using the data, the loading unit of the transportation material specified as the transportation condition is used. The inference device according to claim 5, wherein the inference means and the transportation means and the loading / unloading time are inferred.
輸送区間と、前記第1の学習モデルを用いた推論により得られた輸送手段とが指定された輸送条件を取得し、
前記推論部は、
前記輸送実績として、輸送手段と、輸送区間と、前記輸送区間を前記輸送手段で移動した際に要した移動所要時間とが示される複数の輸送実績データを用いて、輸送手段と輸送区間と、移動所要時間との関係を学習して生成された第2の学習モデルを用いて、前記輸送条件として指定された輸送区間を前記輸送条件として指定された輸送手段で移動した場合の移動所要時間を推論する請求項6に記載の推論装置。 The transportation condition acquisition unit
Obtain the transportation conditions specified by the transportation section and the transportation means obtained by inference using the first learning model.
The inference unit
Using a plurality of transportation record data showing the transportation means, the transportation section, and the travel time required when the transportation section is moved by the transportation means as the transportation record, the transportation means and the transportation section, Using the second learning model generated by learning the relationship with the travel time, the travel time when the transportation section specified as the transportation condition is moved by the transportation means specified as the transportation condition is calculated. The inference device according to claim 6.
非通常時の輸送条件を取得し、
前記推論部は、
非通常時の輸送実績が示される複数の輸送実績データを用いた学習により生成された学習モデルを用いて、前記非通常時の輸送条件に対応する輸送計画の生成に用いられる値を推論する請求項5に記載の推論装置。 The transportation condition acquisition unit
Get the transportation conditions during unusual times,
The inference unit
Claims to infer the value used to generate the transportation plan corresponding to the transportation conditions during the abnormal time by using the learning model generated by learning using a plurality of transportation performance data showing the transportation results during the abnormal time. Item 5. The inference device according to item 5.
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