JP5728881B2 - 輸送計画作成方法および輸送計画作成装置 - Google Patents

Description

本発明は、荷物を輸送する船舶の運航計画と岸壁（バース）における荷物の積揚荷役計画（バースプラン）とを一貫して作成する輸送計画作成方法および輸送計画作成装置に関するものである。

船舶による荷物の輸送は、輸送する荷物を一船の積載可能重量の範囲内で一まとめにした船積ロットを作成すること、作成された船積ロットを積載する船舶を決定すること、荷物を積み込む作業（積荷役）を行なう積地のバースとその積地バースでの作業時間帯とを決定する積荷役計画（積バースプラン）を作成することなどを含んだ輸送計画に基づいて行なわれる。荷物を効率よく低コストで輸送するためには、船舶の荷物の積載率を高くするとともに、積地や荷物の輸送先である揚地において、荷役の待ち時間を少なくするような輸送計画を作成する必要がある。

このような輸送計画を作成する技術としては特許文献１や特許文献２に開示されているようなものがある。具体的には、特許文献１には、一船の荷物の積載率を高くして輸送効率の高い輸送計画を作成する技術が記載されている。また、特許文献２には、まず船積ロットを作成し、積揚荷役の待ち時間が少なく、且つ、積載率が高くなるように船積ロットに船舶を割り当てて輸送効率の高い輸送計画を作成する技術が開示されている。

特開平５−１２３０８号公報 特開平７−３０２２８５号公報

しかしながら、複数の積地から複数の揚地に複数の船舶で荷物を輸送する輸送システムにおいて、輸送システム全体として効率よい輸送計画は、特許文献１や特許文献２に開示されている技術によって作成された輸送計画を組み合わせただけで作成できるとは限らない。たとえば、ある港において効率のよいバースプランを作成するためには、どの荷物をどの船でいつどの港に揚げるかを別途計画しておく必要があるが、ある港では効率的なバースプランであっても、次の港でも効率がよいとは限らず、却って非効率を招く場合もある。また、ある一船について揚荷役まで含めた効率よい運航計画を作成できたとしても、他の船で運送する荷物や、他の船とのバース競合は別途考慮しなければならない。

詳しくは、たとえば特許文献１の技術によれば、一船の輸送効率を高くすることはできるが、結果として残りの荷物を輸送する他の船の輸送効率が落ちることがあり、輸送システム全体の輸送効率を向上させることにつながるとは限らない。また、特許文献２の技術によれば、船積ロットを作成すると自ずと揚地が決定し、船の運航も決定することになる。そうすると、一船が複数の積地で荷物を積みこむ多港積や、複数の揚地で荷物を揚げる多港揚をも輸送計画に含め、複数の船舶の寄港順を考慮して、輸送システム全体として効率よい輸送計画を立てることは困難である。

このような背景から、上記のような輸送システム全体の輸送効率を考慮した輸送計画を作成することは、オペレータの経験に委ねられているのが現状である。しかし、輸送量や船舶数が多くなると、少数のオペレータの経験に頼るだけでは処理しきれず、輸送計画前の情報収集や複数のオペレータ間の調整に多大な負荷がかかることになる。このため、輸送システム全体として効率のよい輸送計画を作成可能な技術の提供が期待されている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、輸送システム全体として効率よい輸送計画を作成することができる輸送計画作成方法および輸送計画作成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる輸送計画作成方法は、複数の船舶を利用して複数の積港から複数の揚港へ荷物を輸送する輸送システムの輸送計画を作成する輸送計画作成方法であって、情報処理装置が、積港、揚港、納期、積合せ可能条件に基づいて、出荷可能な荷物を船舶が積載可能な重量分であって、積み合わせ可能な品種でまとめた積合品種ロットを、同一の地区の揚港でまとめた船積ロットを複数作成する船積ロット作成ステップと、情報処理装置が、作成された前記各船積ロットについて、当該船積ロットを積載する船舶を割り当てる船舶割当ステップと、情報処理装置が、作成された前記各船積ロットについて、当該船積ロットを荷役する積港および揚港のバースを割り当てるバース割当ステップと、情報処理装置が、前記各船積ロットと、前記各船積ロットに割り付けられた船舶およびバースとの組み合わせを初期解として評価関数を算出し、算出された評価関数に基づいて、船積ロット、船舶、およびバースの最適な組み合わせを決定し、決定された船積ロット、船舶、およびバースの組み合わせを輸送計画として出力する輸送計画作成ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる輸送計画作成方法は、上記の発明において、前記評価関数は、船舶使用コスト、納期遅延コスト、積載率、荷役待ち時間、空船航行距離、および使用船舶数のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる輸送計画作成方法は、上記の発明において、前記船積ロット作成ステップにおいて、情報処理装置が、船舶の大きさに基づいて区分される代表船型について積載可能な重量の平均値に基づいて船積ロットを作成するステップを含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる輸送計画作成方法は、上記の発明において、前記輸送計画作成ステップにおいて、情報処理装置が、積港または揚港にバースが複数存在する場合に、複数の船舶によるバース競合を無視して輸送計画を作成する第１のステップと、前記第１のステップで作成された輸送計画のバース競合を解消する第２のステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる輸送計画作成装置は、複数の船舶を利用して複数の積港から複数の揚港へ荷物を輸送する輸送システムの輸送計画を作成する輸送計画作成装置であって、情報処理装置が、積港、揚港、納期、積合せ可能条件に基づいて、出荷可能な荷物を船舶が積載可能な重量分であって、積み合わせ可能な品種でまとめた積合品種ロットを、同一の地区の揚港でまとめた船積ロットを複数作成する手段と、作成された前記各船積ロットについて、当該船積ロットを積載する船舶を割り当てる手段と、作成された前記各船積ロットについて、当該船積ロットを荷役する積港および揚港のバースを割り当てる手段と、前記各船積ロットと、前記各船積ロットに割り付けられた船舶およびバースとの組み合わせを初期解として評価関数を算出し、算出された評価関数に基づいて、船積ロット、船舶、およびバースの最適な組み合わせを決定し、決定された船積ロット、船舶、およびバースの組み合わせを輸送計画として出力する手段と、として機能することを特徴とする。

本発明によれば、船舶の運航計画と荷物の積揚荷役計画とを一貫して作成するので、輸送システム全体として効率よい輸送計画を作成できる。

図１は、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成装置が輸送計画作成の対象とする輸送システムの構成例を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成装置の構成を示すブロック図である。 図３は、輸送対象製品情報テーブルの一例を示す図である。 図４は、船舶動静表の一例を示す図である。 図５は、船舶マスタテーブルの一例を示す図である。 図６は、距離マスタテーブルの一例を示す図である。 図７は、品種マスタテーブルの一例を示す図である。 図８は、積合品種マスタテーブルの一例を示す図である。 図９は、場所マスタテーブルの一例を示す図である。 図１０は、クレーンマスタテーブルの一例を示す図である。 図１１は、クレーン品種対応マスタテーブルの一例を示す図である。 図１２は、荷役能率マスタテーブルの一例を示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成処理の流れを示すフローチャートである。 図１４は、船積ロットを作成する手順を説明するための説明図である。 図１５は、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成処理によって作成された輸送計画と実績輸送計画とを比較する図である。

以下に、図面を参照して、本発明にかかる輸送計画作成方法および輸送計画作成装置の実施の形態について詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。

最初に図１を参照して、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成方法による輸送計画作成の対象とする輸送システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成方法による輸送計画作成の対象とする輸送システムの構成例を示す模式図である。

図１に示すように、この輸送システムは、複数の積地（積港）ｘ港〜ｚ港と複数の揚地（揚港）ａ港〜ｃ港と、積地から揚地まで鉄鋼製品を輸送する複数の船舶Ａ〜Ｊとを備える。各港は複数のバースｘ１〜ｘ３，ｙ１〜ｙ２，ｚ１〜ｚ３，ａ１〜ａ２，ｂ１〜ｂ３，ｃ１〜ｃ３を備える。各バースには鉄鋼製品を船舶に積み込むためのクレーンが設けられている。なお、クレーンにより積揚荷役の能率は異なるため、積揚荷役の対象とする鉄鋼製品の重量や大きさにより、使用できるバースが制限される場合がある。

各積地ｘ港〜ｚ港には、揚地と納期が決められた鉄鋼製品が船積ロットにまとめられ保管されている。なお、船積ロットに含まれる鉄鋼製品の品種によっては、輸送可能な船舶や積揚荷役が可能なバースが制限される場合がある。たとえば、メッキ品は雨で濡らすことを避けなければならないため、雨除けできるバースに限定される。また各船舶は、輸送可能な船積ロットに応じて数種類の船型に分類されている。

本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成方法は、各積地ｘ港〜ｚ港の船積ロットを空いている船舶に割り当てて、割り当てられた船舶が積地ｘ港〜ｚ港の空いているバースｘ１〜ｘ３，ｙ１〜ｙ２，ｚ１〜ｚ３で船積ロットを積み込む積荷役を行ない、船積ロットの納期までに揚地ａ港〜ｃ港の空いているバースａ１〜ａ２，ｂ１〜ｂ３，ｃ１〜ｃ３で揚荷役を行なうように、輸送計画を作成する。すなわち、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成方法は、図１に示す輸送システム全体として効率がよくなるように、船舶の運航計画と積揚荷役計画とを含む輸送計画を作成するものである。

次に、図２を参照して、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成装置の構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、輸送計画作成装置１０は、入力部１と、データ管理部２と、輸送対象製品情報データベース（ＤＢ）３と、船舶情報データベース（ＤＢ）４と、マスタ情報データベース（ＤＢ）５と、輸送計画作成部６と、出力部７とを備える。

入力部１は、キーボード、マウス、タッチパネル等を有する入力端末装置、例えばパーソナルコンピュータによって実現される。入力部１は、操作者の入力操作に応じて、輸送対象製品を輸送する船舶や輸送対象製品に関する情報や、輸送計画を作成する指示情報を入力する。

データ管理部２は、たとえばグラフィカルユーザインタフェースにより構成され、各種データベース３〜５に記憶されているデータを作成、更新、削除する。

輸送対象製品情報ＤＢ３は、輸送対象製品情報を管理する輸送対象製品情報テーブルを記憶する。図３は、輸送対象製品情報テーブルの一例を示すものであり、輸送対象製品情報ＤＢ３を参照した日をＮ日として、この日に判明している輸送対象製品情報を示している。輸送対象製品情報は、輸送対象製品を荷積みする積港と、輸送対象製品を荷揚げする揚港と、輸送対象製品の品種を特定する品種コードと、納期と、輸送対象製品が倉庫に入庫されて出荷可能な状態になった日を示す入庫日と、輸送対象製品の重量とを含む。なお、入庫日は、データベースを参照したＮ日より以前のものは、入庫日の実績、Ｎ日以降のものは、入庫予定日を示す。また、品種コードは、製品の種類ごとにそれぞれ割り当てられた識別情報である。

船舶情報ＤＢ４は、船舶動静情報を管理する船舶動静表を記憶する。船舶動静表は、図４に例示するように、Ｎ日までに確定している各船舶の動静を示す。船舶動静表は、港と、船の入港時刻と、荷役の荷役開始時刻と、荷役の荷役終了時刻と、船の出港時刻と、船の次港着時刻とを含む。なお、次の予定が確定していない空船舶は、荷役を終了した後に出港時刻と次港着時刻が空欄になっている。このように、船舶動静表により、使用可能な船舶と使用可能位置とがわかるようになっている。図４に示す例では、船舶はｂ港からいずれかの積港へ復航海可能であることを示している。

マスタ情報ＤＢ５は、例えば図５に示すような各種マスタ情報を管理するマスタテーブルを記憶する。図５に示す船舶マスタテーブルは、船舶名を特定する船名コードと、船舶名と、船型を特定する船型コードと、船舶の大きさを示す総トン数（ＧＷＴ）、船舶が積載可能な最大積載重量を示す積載可能トン数（ＤＷＴ）と、鉄鋼製品を積んだ状態での速力を示す満船船速と、空船時の速力を示す空船船速の情報を含む。なお、船舶は法制度のもとにいくつかの代表的な船型（代表船型）で分類でき、各船型を船型コードで特定する。図５の例では、５００〜６９９総トン（１９００〜２４００ＤＷＴ）の船型の船型コードを「α」、２００〜４９９総トン（１３００〜１８００ＤＷＴ）の船型の船型コードを「β」、２００総トン未満（５００〜８００ＤＷＴ）の船型の船型コードを「δ」としている。

船積ロットを作成する際には、使用可能な船舶の代表船型ごとに積載可能トン数（ＤＷＴ）の平均値をとって、船積ロットの重量の目安とする。ただし、船舶ごとに積載可能トン数（ＤＷＴ）は異なるため、平均値はあくまで目安であり異なった重量の船積ロットを作成してもよいが、作成した船積ロットの重量が船積ロットを船舶に割り当てる際の制限事項になる。たとえば、船積ロットをＡ丸に割り当てる場合には、最大１９３０ｔまでの船積ロットを割り当てることができる。

マスタ情報ＤＢ５は、図６に例示する距離マスタテーブルを記憶する。図６に示す距離マスタテーブルは、港間距離を示す。本実施の形態においては、船舶の航海時間を算出する際に距離マスタテーブルが参照される。たとえば、図５、６に例示するように、「Ａ丸」は満船時の速度が１２ノットであることから、ｘ港からａ港への３２０海里を航海する場合に要する時間は、２６．７時間と算出される。

マスタ情報ＤＢ５は、図７〜図１２に例示する各種マスタ情報を記憶する。図７に例示した品種マスタテーブルは、製品の品種名と、品種ごとにそれぞれ割り当てられた品種コードとを含む。図８に例示した積合品種マスタテーブルは、船舶に積み合わせ可能な品種の品種コードの組み合わせを示す。図９に例示した場所マスタテーブルは、各港の地区名と地区コードとを含む。図１０に例示したクレーンマスタテーブルは、各港に設置されるクレーンの識別情報を含む。図１１に例示したクレーン品種対応マスタテーブルは、各港に設置されたクレーンが荷役可能な品種の情報を含む。図１２に例示した荷役能率マスタテーブルは、各港における品種ごとの積荷役能率の情報を含む。

輸送計画作成部６は、各データベース３〜５から情報を読み出すデータ取得部６１と、鉄鋼製品を船積ロットにまとめる船積ロット作成部６２と、船積ロットを船舶と積揚地のバースとに割り当てる割当部６３と、評価関数算出部６４と、判別部６５と、他の船舶との積揚地でのバース競合を解消するためのバース競合解消部６６とを備える。これら各部の機能の詳細については後述する。

出力部７は、ディスプレイ、プリンタおよびスピーカ等の出力装置によって実現される。出力部７は、輸送計画作成部６が作成した輸送計画を出力する。具体的には、出力部７は、輸送計画作成部６が作成した船舶の運航計画（船舶動静表）やバースプラン等を出力する。

以上の構成を有する輸送計画作成装置１０は、以下に示す輸送計画作成処理を実行することにより、図１に示す輸送システム全体の輸送計画を作成する。以下、図１３に示すフローチャートを用いて、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成処理について説明する。

図１３に示すフローチャートは、オペレータが入力部１を操作して輸送計画の作成指示を入力したタイミングで開始され、輸送計画作成処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、データ取得部６１が、データ管理部２を介して輸送対象製品情報ＤＢ３、船舶情報ＤＢ４、マスタ情報ＤＢ５を参照し、未出荷の輸送対象製品情報と船舶動静表と、以降の処理を行なうために必要な情報を抽出して、作業ファイルを作成する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、輸送計画作成処理はステップＳ２の処理に移行する。

ステップＳ２の処理では、船積ロット作成部６２が、データ取得部６１が取得した未出荷の輸送対象製品を対象に、以下の条件に基づいて船積ロットを作成する。図１４は、船積ロット作成部６２が行なう処理を説明する図である。図１４において、縦軸は輸送対象製品の重量を示し、横軸は輸送対象製品の入庫日を示す。図１４に示すように、船積ロット作成部６２は、３段階で船積ロットを作成する。まず、船積ロット作成部６２は、データ取得部６１が取得した未出荷の輸送対象製品情報に含まれる積港ごと、揚港ごと、品種ごと、納期ごとに、それぞれ入庫済み未出荷の輸送対象製品をまとめて品種ロット（１）を作成する。この際に、船積ロット作成部６２は、データ取得部６１が取得した船舶情報に基づいて、輸送計画作成作業日（Ｎ日）に使用可能な船舶の一覧を得るとともに、船舶マスタテーブルとを照合してその使用可能船舶についての代表船型の積載可能重量を目標に品種ロット（１）を作成する。ただし船ごとの積載可能重量は代表船型の積載可能重量より大きい場合もあるので、この段階では、代表船型の積載可能重量を超えた品種ロット（１）を作成することも可能である。このように、代表船型の積載可能重量を目安に船積ロットを作成することにより、計算量を低減できる。

つぎに、船積ロット作成部６２は、積港ごと、揚港ごとに、積合品種マスタテーブルを参照し、先に構成した品種ロット（１）を積み合わせ可能な品種でまとめて積合品種ロット（２）を作成する。この積合品種ロット（２）についても、品種ロット（１）の作成の場合と同様に、代表船型の積載可能重量を超えて作成することが可能である。

その後、船積ロット作成部６２は、積港ごとに、積合品種マスタテーブルおよび場所マスタテーブルを参照し、先に構成した積合品種ロット（２）を揚港が異なっても積み合わせ可能な品種でまとめて多港揚ロット（３）を作成する。この際に、船積ロット作成部６２は、場所マスタテーブルを参照し、同一の地区コードをもつ揚港の積合品種ロット（２）をまとめる。これは、目的地を同一地区にして無駄な航海を極力行なわせないためである。この多港揚ロット（３）についても、品種ロット（１）や積合品種ロット（２）の作成の場合と同様に、代表船型の積載可能重量を超えて作成することが可能である。そして、船積ロット作成部６２は、このようにして作成した多港揚ロット（３）の情報を船積ロットとして適宜な記憶部に記憶させる。なお、船積ロットの情報には、品種、積地、揚地、出荷指示日、納期の情報ほか、船舶指定や揚日指定などの特記事項の情報が含まれる。なお、この後にさらに、船積ロット作成部６２は、品種のみをキーとして、積港の異なるロット（多港積ロット）をまとめる手順を加えて船積ロットとしてもよい。また、船積ロット作成部６２は、入庫予定が（Ｎ＋１）日以降で未入庫の輸送対象製品については、品種ロット（１）を作成する処理のみを行い、これを船積ロットとする。以上によりステップＳ２の処理は完了し、輸送計画作成処理はステップＳ３の処理に移行する。

ステップＳ３以降の処理では、割当部６３が、データ取得部６１が作成した作業ファイルと船積ロット作成部６２が作成した船積ロットに基づいて輸送計画を作成し、評価関数算出部６４が、その輸送計画に対する輸送計画評価関数を算出して、判別部６５が輸送計画の最適化を行なう。本実施の形態では、輸送計画評価関数として、船舶使用コスト、納期遅延コスト、積載率、荷役待ち時間、空船航行距離、および使用船舶数それぞれの重み付け和（船舶使用コスト×α１＋納期遅延コスト×α２＋積載率×α３＋荷役待ち時間×α４＋空船航行距離×α５＋使用船舶数×α６，α１〜α６は定数）を用いる。ここで、船舶使用コストは、航海時間と積載重量の積（トン×マイル）で表され、輸送効率を示す。

割当部６３は、以下の手順で輸送計画を作成する。まず、割当部６３は、船積ロット作成部６２が作成した多数の船積ロットの中から任意の船積ロットを選択する（ステップＳ３）。つぎに、割当部６３は、選択した船積ロットに含まれる品種情報と、マスタ情報ＤＢ５内に記憶されているクレーンマスタテーブル、クレーン品種対応マスタテーブルおよび荷役能率マスタテーブルとに基づいて、積港および揚港において積揚荷役可能なクレーンを選択する（ステップＳ４）。ここで、クレーンはバースに設置されているので、クレーンを選択するとバースが特定される。その後、割当部６３は、選択した船積ロットを積載可能な船舶を、使用可能な船舶の中から選択する（ステップＳ５）。

割当部６３は、船積ロット作成部６２が作成した全ての船積ロットについて、ステップＳ３〜Ｓ５の処理を繰り返し（ステップＳ６，Ｎｏ）、船積ロットに船舶とバース（積バースおよび揚バース）とを割り当てる。全ての船積ロットについて船舶とバースとを割り当てる処理が完了すると（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、輸送計画作成処理はステップＳ７の処理に移行する。

ステップＳ７の処理では、評価関数算出部６４が、上記の処理で作成された船積ロットと船舶とバースの各組み合わせを初期解として、初期解に対する輸送計画評価関数を算出する。すなわち、評価関数算出部６４は、船舶使用コスト、納期遅延コスト、積載率、荷役待ち時間、空船航行距離、使用船舶数を算出し、これらについて所定の重み付けを行なうことで輸送計画評価関数を算出する。

なお、船舶使用コストは、船積ロットの重量と航海時間の積により算出する。ここで航海時間は、積港と揚港との間の距離を船速で割って算出する。

納期遅延コストは、船の積港到着時刻から起算して、積荷役時間と航海時間と揚荷役時間とを加算して、揚荷役終了時刻を算出し、納期と比較することで納期遅延コストを算出する。なお、荷役が休日や非稼動時間帯をはさむ場合には、その時間も加えて揚荷役終了時刻を算出する。

積載率は、船積ロット重量を積載可能重量で割ることにより算出する。また、荷役待ち時間は、積荷役待ち時間と揚荷役待ち時間と中断時間との和で算出する。ここで、積荷役待ち時間は、船の積港到着時刻が荷揃え時刻より遅い場合に算出する。また、揚荷役待ち時間は、船の揚港到着時刻が休日や非稼動時間帯であった場合に算出する。また、中断時間は、荷役が休日や非稼動時間帯をはさむ場合に算出する。

空船航行距離は、積荷役、往航海（満船）、揚荷役、復航海（空船）、積荷役、というように連続する一連の輸送計画に対して、復航海（空船）の距離を算出する。また、使用船舶数は、上述した割当部６３が全船積ロットがなくなるまでに割り付けた船舶数を算出する。

以上の手順により初期解に対する輸送計画評価関数を算出して、ステップＳ７の処理が完了すると、輸送計画作成処理はステップＳ８の処理に移行する。

ステップＳ８〜Ｓ１０の処理では、割当部６３、評価関数算出部６４および判別部６５は、初期解に対して輸送計画を最適化する処理を行なう。すなわち、割当部６３が適宜に初期解に対して船積ロットと船舶とバースとの組み合わせを変更し（ステップＳ８）、評価関数算出部６４が、変更した組み合わせに対する輸送計画評価関数を再度算出する（ステップＳ９）。なお、船積ロットと船舶とバースとの組み合わせの変更は、たとえば初期解に対してランダムに２つの船舶を選択し、２つの船舶の船積ロットの１つを交換したり、２つの船舶の１航海分の全船積みロットを交換したり、２つの船舶の全航海分の全船積ロットを交換したりして変更する。

そして、判別部６５が、ステップＳ９で算出した輸送計画評価関数が初期解に対する輸送計画評価関数より改善されていなければ（ステップＳ１０，Ｎｏ）、ステップＳ８〜Ｓ１０の処理を繰り返し、輸送計画評価関数が改善されていれば(ステップＳ１０，Ｙｅｓ)、このときの船積ロットと船舶とバースとの組み合わせを最善解として、適宜な記憶部に記憶してステップＳ１０の処理を完了し、輸送計画作成処理はステップＳ１１の処理に移行する。

ステップＳ１１の処理では、バース競合解消部６６が、他船舶との積揚バース競合を考慮する処理を行なう。これは、ステップ１０までの処理では、輸送計画評価関数を船の積港到着時刻、荷揃え時刻、揚港到着時刻、揚荷役終了時刻から算出しており、他船の荷役のために自船の荷役が待たされるバース競合を考慮していないからである。最適輸送計画作成は、典型的な船積ロットと船舶とバースとの組み合わせの最適化を行なうことであり、バース競合は別ステップとして処理することで、計算量を低減させ計算時間を短縮できる。

バース競合解消部６６は、割当部６３が最善解とした船積ロットと船舶とバースとの組み合わせについて、積地および揚地でのバース競合を解消する処理を行なう。具体的には、バース競合解消部６６は、一般的なスケジューリング問題の解法により、時間軸上に荷役ジョブを各種競合を解消しながら配置する。スケジューリング問題の解法としては、各種の解法を適用可能であるが、本実施の形態においては、資源制約付きスケジューリング問題として定式化した。これによりステップＳ１１の処理は完了し、輸送計画作成処理はステップＳ１２の処理に移行する。

ステップＳ１２の処理では、出力部７が、バース競合解消部６６がバース競合を解消した輸送計画を適宜な形式で出力する処理を行なう。出力形式としては、例えば船舶動静表やバースプランなどを出力する。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、一連の輸送計画作成処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である輸送計画作成処理によれば、輸送計画作成部６が、船積ロットと船舶とバースとの組み合わせを生成し、生成された組み合わせを解として輸送計画評価関数を算出し、輸送計画評価関数を改善するように最適解の探索を行なうようにしたので、輸送計画作成作業の作業時間を短縮しつつ最適な輸送計画を作成することができる。

なお、上述した本発明の実施の形態の輸送計画作成処理は、例えばアプリケーションプログラムとして作成され、輸送計画作成システム１０を構成するパーソナルコンピュータやサーバーなどの情報処理装置が所定の記憶部から読み出して実行することで実現することが可能である。ただし、これに限定されず、上述した処理を実行するように設計された専用の処理装置を用いて実現することも可能である。

（実施例）
本発明者は、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成処理を適用して、実績輸送計画との比較シミュレーションを行なって、本発明の有効性を検証した。図１５は比較シミュレーション結果を示す。

ここで、比較に使用した実績データは、出荷可能品数は１４９３５、総重量は１６８６７３ｔ、積港数は４、揚港数は９８、品種数は１９である。また、実績輸送計画は、１品種１港積１港揚、多品種１港積１港揚、１品種１港積多港揚（ただし、限定された揚港の組み合わせのみ）、多品種１港積多港揚（ただし、限定された揚港の組み合わせのみ）の優先順序で、人手により作成されたものである。これに対して、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成処理では、上記のような優先順序はつけずに、品種、積港数、揚港数の組み合わせを網羅して探索を行なって輸送計画を作成した。

その結果、図１５に示すように、本発明の実施の形態にかかる輸送計画作成処理によれば、実績輸送計画に比較して、使用船舶数が減少し、平均積載率が向上し、待ち時間が減少し、効率的な輸送計画が作成された。とくに多港積、多港揚の航海の計画数が３倍になっている。このことは、人手によれば作業時間の制約等のために作成不可能な組み合わせの輸送計画を生成できたことを示す。本発明にかかる輸送計画作成方法によれば、このような多港積、多港揚の航海を含めた輸送計画を作成できるため、輸送システム全体として効率的な輸送計画を作成できる。

１ 入力部
２ データ管理部
３ 輸送対象製品情報ＤＢ
４ 船舶情報ＤＢ
５ マスタ情報ＤＢ
６ 輸送計画作成部
７ 出力部
１０ 輸送計画作成装置

Claims (5)

1. 複数の船舶を利用して複数の積港から複数の揚港へ荷物を輸送する輸送システムの輸送計画を作成する輸送計画作成方法であって、
   情報処理装置が、積港、揚港、納期、積合せ可能条件に基づいて、出荷可能な荷物を船舶が積載可能な重量分であって、積み合わせ可能な品種でまとめた積合品種ロットを、同一の地区の揚港でまとめた船積ロットを複数作成する船積ロット作成ステップと、
   情報処理装置が、作成された前記各船積ロットについて、当該船積ロットを積載する船舶を割り当てる船舶割当ステップと、
   情報処理装置が、作成された前記各船積ロットについて、当該船積ロットを荷役する積港および揚港のバースを割り当てるバース割当ステップと、
   情報処理装置が、前記各船積ロットと、前記各船積ロットに割り付けられた船舶およびバースとの組み合わせを初期解として評価関数を算出し、算出された評価関数に基づいて、船積ロット、船舶、およびバースの最適な組み合わせを決定し、決定された船積ロット、船舶、およびバースの組み合わせを輸送計画として出力する輸送計画作成ステップと、
   を含むことを特徴とする輸送計画作成方法。
2. 前記評価関数は、船舶使用コスト、納期遅延コスト、積載率、荷役待ち時間、空船航行距離、および使用船舶数のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の輸送計画作成方法。
3. 前記船積ロット作成ステップにおいて、情報処理装置が、船舶の大きさに基づいて区分される代表船型について積載可能な重量の平均値に基づいて船積ロットを作成するステップを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の輸送計画作成方法。
4. 前記輸送計画作成ステップにおいて、情報処理装置が、
   積港または揚港にバースが複数存在する場合に、複数の船舶によるバース競合を無視して輸送計画を作成する第１のステップと、
   前記第１のステップで作成された輸送計画のバース競合を解消する第２のステップと、 を含むことを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか１項に記載の輸送計画作成方法。
5. 複数の船舶を利用して複数の積港から複数の揚港へ荷物を輸送する輸送システムの輸送計画を作成する輸送計画作成装置であって、
   情報処理装置が、
   積港、揚港、納期、積合せ可能条件に基づいて、出荷可能な荷物を船舶が積載可能な重量分であって、積み合わせ可能な品種でまとめた積合品種ロットを、同一の地区の揚港でまとめた船積ロットを複数作成する手段と、
   作成された前記各船積ロットについて、当該船積ロットを積載する船舶を割り当てる手段と、
   作成された前記各船積ロットについて、当該船積ロットを荷役する積港および揚港のバースを割り当てる手段と、
   前記各船積ロットと、前記各船積ロットに割り付けられた船舶およびバースとの組み合わせを初期解として評価関数を算出し、算出された評価関数に基づいて、船積ロット、船舶、およびバースの最適な組み合わせを決定し、決定された船積ロット、船舶、およびバースの組み合わせを輸送計画として出力する手段と、
   として機能することを特徴とする輸送計画作成装置。

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