JP6568651B2 - 配送計画立案システムおよび配送計画立案方法 - Google Patents

Description

本発明は、物品の配送計画を立案する技術に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２０１０−２４００６号公報（特許文献１）がある。この公報には、「オーダの着時間帯指定に対して、到着時刻を早めるように緩和することができ、さらには、時間帯指定遵守と車両台数のバランスを制御することができる配送計画立案方法を提供する」と記載されている（要約参照）。

特許文献１：特開２０１０−２４００６号公報

特許文献１には、配送オーダ情報に指定された荷物を配送先に届ける際の到着時刻情報を緩和することで、車両台数を削減する仕組みが記載されている。ところが、配送先がテナントビルの中にあったり、混雑する駅前にあったりする場合には、近隣の店舗との調整が必要になるため、実際には到着時刻を変えることができない。一方で、高速道路の利用距離、トラックドライバの拘束時間等、配送先との調整が不要な配送条件の制約もあり、これらの制約を緩和することで車両台数を削減できる可能性がある。このように、変更可能な制約は複数あり、実際に変更する難しさは制約によって異なる。できるだけ容易に変更できる制約を配送計画立案者が選択するためには、複数の制約の変更結果を比較して確認できる必要がある。

また、配送先との調整が不要な制約の中には、制約を緩和することで高速道路代金、運転手の賃金等のコストが発生する制約もある。したがって、配送コストを削減するためには車両台数を削減するだけでは不十分であり、車両代金、高速道路代金、運転手の賃金を加算した配送コストを削減しなければならない。

車両台数を削減するために到着時刻情報のみを緩和の対象としている特許文献1の仕組みでは、上述した複数の制約の変更結果を比較して確認すること、および、制約緩和による配送コストの削減を算出することはできない。

そこで、複数の制約を緩和し、配送コストを削減することが可能な複数の制約緩和案（制約の組合せおよび各制約の緩和幅）、配送コストを算出する配送計画立案システムを提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、物品の配送計画を立案する配送計画立案システムであって、配送計画の立案の制約条件、及び、配送計画に基づいて配送コストを計算するために使用されるコスト情報を保持する記憶部と、前記制約条件を満たすように、前記制約条件の緩和前の配送計画を立案し、前記緩和前の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算する配送立案及びコスト計算部と、前記制約条件を緩和することによって制約緩和案を生成する制約緩和部と、を有し、前記配送立案及びコスト計算部は、さらに、前記制約緩和案を満たすように、前記制約条件の緩和後の配送計画を立案し、前記緩和後の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算し、前記緩和後の配送計画の配送コストが前記緩和前の配送計画の配送コストより低い場合、前記制約緩和案を出力することを特徴とする。

本発明の一態様によれば、制約緩和案を算出および提示することで、配送コストを削減することができる。

上記した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例の配送計画立案装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が実行する配送計画立案処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施例の配送計画立案装置が参照する店舗情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が参照する拠点情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が参照するドライバ情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が参照するトラック情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が参照する高速料金情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が参照する距離情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が参照する速度情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が参照する制約緩和条件情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が出力する制約緩和条件設定画面の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が格納する配送計画経路情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が格納する通常配送計画コスト情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が実行する制約緩和処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施例の配送計画立案装置が格納する制約緩和配送計画コスト情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が格納する制約緩和条件組合せ情報の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が出力する制約緩和および配送コスト表示画面の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が出力する制約緩和および配送コスト量のグラフ表示の一例の説明図である。 本発明の実施例の配送計画立案装置が出力する配送計画ガントチャート表示画面の一例の説明図である。

以下、図面を用いて実施例を説明する。

図１は、本発明の実施例の配送計画立案装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

配送計画立案装置１００は、入力部１１０、記憶部１２０、配送立案・コスト計算部１３０、制約緩和部１４０、および表示部１５０を有する。

入力部１１０は、装置の外部に保存されたデータ（外部データ）の読み込みを行うユーザインタフェースである。

記憶部１２０は、後述するように、入力部１１０が読み込んだデータおよび配送立案・コスト計算部１３０が算出したデータを格納する。

配送立案・コスト計算部１３０は、記憶部１２０に格納されている店舗情報１６０、拠点情報１６１、ドライバ情報１６２、トラック情報１６３、高速料金情報１６４、距離情報１６５、速度情報１６６、および制約緩和条件情報１６７を読み込み、配送計画経路情報１６８、通常配送計画コスト情報１６９、制約緩和配送計画コスト情報１７０、および制約緩和条件組合せ情報１７１を算出して記憶部１２０に格納する。

制約緩和部１４０は、記憶部１２０に格納されている制約緩和条件情報の中から緩和する制約を選び出し、選び出した制約を段階的に緩和させた制約緩和案（すなわち制約の組合せおよび各制約の緩和幅）を生成する。

表示部１５０は、算出した配送計画経路情報、通常配送計画コスト情報、制約緩和配送計画コスト情報、および制約緩和条件組合せ情報を表示するためのユーザインタフェースである。

配送計画立案装置１００は、配送計画立案処理を実装した配送計画立案プログラムによって制御される。

図２は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

配送計画立案装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２０、補助記憶装置２３０、表示装置２４０、入力装置２５０、メディア読取装置２６０、および通信装置２７０を有する。

ＣＰＵ２０１は、各種演算を実行するユニットである。ＣＰＵ２０１は、補助記憶装置２３０からＲＡＭ２１０にロードした所定の配送計画立案プログラムを実行することにより、各種処理を実行する。本実施例の制約緩和部１４０および配送立案・コスト計算部１３０が実行する処理は、実際には、ＣＰＵ２０１が配送計画立案プログラムに従って実行する。

配送計画プログラムは、例えば、ＯＳ（Operation System）プログラム上で実行可能なアプリケーションプログラムである。

配送計画プログラムは、例えば、メディア読取装置２６０を介して可搬型記憶媒体から、補助記憶装置２３０にインストールされてもよい。

ＲＡＭ２１０は、ＣＰＵ２０１により実行されるプログラムや、プログラムの実行に必要なデータなどを格納するメモリである。

ＲＯＭ２２０は、配送計画立案装置１００の起動に必要なプログラムなどを格納するメモリである。

補助記憶装置２３０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの装置である。フラッシュメモリなどを用いたＳＳＤ（Solid State Drive）であってもよい。

図１の記憶部１２０は、ＲＡＭ２１０および補助記憶装置２３０の記憶領域の少なくとも一部に相当する。例えば、店舗情報１６０から制約緩和条件組合せ情報１７１は、補助記憶装置２３０に格納され、必要に応じてそれらの少なくとも一部がＲＡＭ２１０にコピーされてもよい。

表示装置２４０は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどの装置である。

入力装置２５０は、例えば、キーボード、マウス、マイクなどの装置である。

メディア読取装置２６０は、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬性を有する可搬型記憶媒体の情報を読み出す装置である。

通信装置２７０はネットワーク２８０を介して外部装置との間でデータの入出力を行う。

配送計画立案装置１００は、ネットワーク２８０を介して店舗配送量管理装置２９０から店舗情報１６０を取得してもよい。

配送計画立案装置１００は、ネットワーク２８０を介してドライバ情報管理装置２９２からドライバ情報１６２を取得してもよい。

配送計画立案装置１００は、ネットワーク２８０を介して道路情報管理装置２９４から、高速料金情報１６４および距離情報１６５を取得してもよい。

表示装置２４０が図１の表示部１５０に、入力装置２５０、メディア読取装置２６０および通信装置２７０が図１の入力部１１０に対応する。

図３は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が実行する配送計画立案処理の一例を示すフローチャートである。

配送計画立案処理では、（１）入力部１１０が外部データ読込み処理３１０を行い、読み込んだデータを記憶部１２０に格納する。次に（２）、配送計画立案・コスト計算部１３０が配送計画立案処理３２０を行う。その後、（３）制約緩和部１４０が制約緩和処理３３０を行って制約緩和案を生成し、（４）記憶部１２０に格納された結果を検索して表示部１５０に表示する。

以下、図３の各処理（１）〜（４）について、図４〜図２０を参照して説明する。

（１）外部データ読込み処理３１０
図３の外部データ読込み処理３１０では、外部データである店舗情報１６０、拠点情報１６１、ドライバ情報１６２、トラック情報１６３、高速料金情報１６４、距離情報１６５、速度情報１６６、および制約緩和条件情報１６７を入力部１１０が読み込み、記憶部１２０に格納する。具体的には、入力部１１０がメディア読取装置２６０または通信装置２７０から外部データを取り込み、補助記憶装置２３０に格納する。

図４は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が参照する店舗情報１６０の一例の説明図である。

店舗情報１６０は、少なくとも、店舗名称４１０、店舗配送量４２０、店舗納品可能時間４３０、および店舗住所４４０を定義するデータ項目を有する。例えば、図４の店舗情報１６０の先頭のレコードは、名称が「Ａ」である店舗（以下、店舗Ａとも記載する。他の店舗についても同様）が神奈川県鎌倉市にあり、その店舗に０：００から１：００までの間に１トンの商品を配送する必要があることを示している。すなわち、この店舗納品可能時間４３０は、本実施例において配送計画を立案する際に満たす必要がある制約条件の一部である。

図５は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が参照する拠点情報１６１の一例の説明図である。

拠点情報には、少なくとも、拠点名称５１０および拠点住所５２０を定義するデータ項目を有する。図５の例は、商品の一時保管および荷捌き等を行う拠点であるデポが神奈川県高座郡にあることを示している。

図６は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が参照するドライバ情報１６２の一例の説明図である。

ドライバ情報１６２は、本実施例における配送作業者であるドライバに関する情報であり、少なくとも、ドライバ名称６１０、ドライバ拘束可能時間６２０および時間外コスト（単価）６３０を定義するデータ項目を有する。図６の例では、名称が「Ａ」であるドライバを１８０分拘束可能であり、拘束時間が１８０分を超えた場合の単価が１時間当たり２０００円であることを示している。ドライバ拘束可能時間６２０は、本実施例において、配送計画を立案する際に満たす必要がある制約条件の一部である。また、時間外コスト６３０は、本実施例において、立案した配送計画に基づいて配送コストを計算するために使用されるコスト情報の一部である。

図７は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が参照するトラック情報１６３の一例の説明図である。

トラック情報１６３は、少なくとも、トラック名称７１０、最大積載量７２０、1台あたりのトラック料金７３０、トラック使用ドライバ７４０を定義するデータ項目を有する。さらにトラック荷卸時間７５０を定義してもよい。図７の例は、名称が「普通トラック」であるトラックの最大積載量が５トンであり、その１日の料金が１台あたり１万円であり、そのトラックを使用するドライバの名称が「Ａ」であり、そのトラックからの荷卸しに要する時間が４０分であることを示している。トラック料金７３０は、本実施例において、立案した配送計画に基づいて配送コストを計算するために使用されるコスト情報の一部である。

図８は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が参照する高速料金情報１６４の一例の説明図である。

高速料金情報１６４は、少なくとも、区間８１０および高速料金８２０を定義するデータ項目を有する。図８の先頭のレコードの例は、デポと店舗Ａとの間の移動に高速道路を利用した場合、４０００円の料金が必要となることを示している。高速料金情報１６４は、同様に、任意の拠点と店舗の間、及び、店舗と店舗の間の移動に高速道路を利用した場合の料金の情報を含む。高速料金情報１６４は、本実施例において、立案した配送計画に基づいて配送コストを計算するために使用されるコスト情報の一部である。

図９は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が参照する距離情報１６５の一例の説明図である。

距離情報１６５は、少なくとも、出発店舗または拠点を示すＦｒｏｍ９１０、到着店舗または拠点を示すＴｏ９２０、一般道距離９３０および高速距離９４０を定義するデータ項目を有する。例えば、図９の２番目のレコードは、店舗Ａを出発したトラック等が店舗Ｂに到着するまでの一般道の走行距離が１０ｋｍであり、その移動に利用できる高速道路がないことを示す。仮に店舗Ａから店舗Ｂまでの移動に利用できる高速道路の区間がある場合には、その区間の長さが高速距離９４０として定義される。距離情報１６５は、同様に、任意の拠点と店舗の間、及び、店舗と店舗の間の移動距離の情報を含む。

図１０は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が参照する速度情報１６６の一例の説明図である。

速度情報１６６は、少なくとも、一般道速度１０２０および高速速度１０３０を定義するデータ項目を有する。さらに時間帯１０１０を定義してもよい。図１０の例は、一般道を時速３０ｋｍで走行でき、高速道を時速６０ｋｍで走行できることを示す。これらの値は、例えば経験的に得られる平均速度等であってもよい。例えば道路混雑または交通規制等のために時間帯によって速度が異なる場合には、時間帯ごとに異なる速度が定義されてもよい。

図１１は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が参照する制約緩和条件情報１６７の一例の説明図である。

制約緩和条件情報１６７は、少なくとも、制約番号１１１０、緩和条件１１２０、緩和幅１１３０、最大緩和量１１４０、および使用可否１１５０を定義するデータ項目を有する。緩和条件１１２０は、緩和の対象となる制約条件を示し、緩和幅１１３０は、制約条件を緩和するときの緩和量の刻み幅を示し、最大緩和量１１４０は、許容される緩和量の最大値を示す。

例えば、図１１の先頭のレコードは、店舗Ａの納品可能時間を３０分単位で前倒しでき、最大で６０分前倒しできるという緩和条件を示している。ただし、この緩和条件に対応する使用可否１１５０の値「Ｆａｌｓｅ」は、この緩和条件が使用不可である（すなわちこの緩和条件が制約緩和の対象ではない）ことを示している。使用可否１１５０の値は、ユーザが後述する制約緩和条件設定画面（図１２）を介して設定することができる。仮にこの緩和条件が使用可能であり、最大緩和量「６０分」が適用された場合、店舗Ａの納品可能時間は、始期が６０分前倒しされて、１１：００から１：００までに延長される（図４参照）。

図１１には、緩和条件の他の例として、店舗Ｄの納品可能時間の後倒し、高速利用距離の短縮、および拘束時間の延長が挙げられている。納品可能時間の後倒しは、納品可能時間の終期を後倒しすることで、納品可能時間を延長することである。高速利用距離とは、高速道路を利用する際の最短距離、すなわち、移動距離が何ｋｍ以上であれば高速道路の利用を許可するかを示す値であり、制約条件の一部として記憶部１２０に保持される。例えばその値が３０ｋｍである場合、移動距離が３０ｋｍ以上である場合に高速道路の利用が許可され、その値が０ｋｍに緩和された場合、距離に関わらず高速道路の利用が許可される。拘束時間の延長は、ドライバの拘束可能時間を超えて拘束することであり、超えた時間のコストは時間外単価に基づいて計算される。

図１１に示す制約緩和条件は一例であり、配送計画立案の際に満たされるべき任意の制約について緩和条件を設定することができる。制約を緩和することによって、緩和する前には設定できなかった制約条件に基づいて配送計画を立案することが可能になる。例えば、使用可能なトラックの種類（最大積載量）、台数等を、緩和可能な制約として扱ってもよい。また、高速道路に限らず、種々の道路の利用条件を、緩和可能な制約として扱ってもよい。また、上記の制約条件の全てを緩和してもよいし、一部のみを緩和してもよい。

図１２は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が出力する制約緩和条件設定画面の一例の説明図である。

制約緩和条件設定画面には、外部データに定義された制約緩和条件情報１６７を表示する。各制約緩和条件には制約緩和の対象とするか否かを設定する対象設定ボックス１２１０を設け、ユーザによる選択を受け付ける。本実施例では、ユーザが対象設定ボックス１２１０にチェックを入力した緩和条件を制約緩和の対象とする。ユーザによる制約緩和対象の設定後、各制約緩和条件に対して記憶部１２０に格納された制約緩和条件情報１６７を検索し、当該制約緩和条件が制約緩和の対象であれば使用可否１１５０をＴｒｕｅとし、対象外であればＦａｌｓｅとする。

本実施例では、店舗情報１６０に定義された店舗Ｄの納品可能時間４３０の終了を延長する「店舗Ｄ納品時間後倒し」条件、高速道路を利用する際の最短距離を延長する「高速道路利用距離」条件、トラックドライバの拘束時間を延長する「拘束時間延長」条件を制約緩和の対象とする。すなわち、図１２において上記緩和条件の対象設定ボックス１２１０にユーザがチェックを入力すると、その情報が記憶部１２０に格納された制約緩和条件情報に取り込まれる。図１１の制約緩和条件情報では、図１２で緩和対象として設定された制約番号２、３、４の緩和条件の使用可否１１５０はＴｒｕｅ、左記以外の緩和条件の使用可否１１５０はＦａｌｓｅに設定されている。

なお、本実施例では道路種別を一般道と高速道路の２種類としたが、さらに他の道路種別を追加してもよい。また、制約緩和条件情報１６７は、外部データを読み込んだ後に、設定画面を表示して制約緩和の対象とする緩和条件を選択することによって生成されてもよい。

以上の図４〜図１１の外部データ取り込みが終了すると、配送計画立案装置１００は、（２）配送計画立案処理３２０を開始する。

（２）配送計画立案処理３２０
図３の配送計画立案処理３２０では、配送立案・コスト計算部１３０が、記憶部１２０に格納された店舗情報１６０の納品可能時間４３０以内に各店舗へトラックが到着し、各トラックの拘束時間が記憶部１２０に格納されたドライバ情報１６２のドライバ拘束可能時間６２０以内となるように配送計画を立案し、配送立案番号を与えて配送計画経路情報１６８に格納する。配送立案・コスト計算部１３０は、例えばメタヒューリスティクスなどを使った一般的な配送計画立案アルゴリズムによって配送計画を立案する。

図１３は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が格納する配送計画経路情報１６８の一例の説明図である。

配送計画経路情報１６８は、少なくとも、配送立案番号１３１０、トラック番号１３２０、トラック名称１３３０、Ｆｒｏｍ（トラックが出発した店舗または拠点名称）１３４０、Ｔｏ（トラックが到着した店舗または拠点名称）１３５０、トラックが移動に要した時間１３６０、作業時間１３７０、高速利用１３８０、および総拘束時間１３９０を定義するデータ項目を有する。

図１３には、配送立案番号が「Ｎｏ．０」である一つの配送計画の経路に関する情報の例を示す。この計画では、トラック番号が「Ｎｏ．１」から「Ｎｏ．４」までの４台の普通トラックが使用され、トラック番号が「Ｎｏ．１」のトラックは、デポから店舗Ａ、店舗Ｂ順に配送してデポに戻る。他のトラックは、それぞれ、デポと店舗Ｃ、店舗Ｄ、店舗Ｅとの間を往復する。デポと店舗との間の区間及び店舗間の区間のそれぞれの移動時間１３６０、作業時間１３７０、及びそれらを合計した拘束時間１３９０が計算される。高速利用１３８０は、それぞれの区間での高速道路の利用の有無を示し、図１３に示す「×」は、いずれの区間でも高速道路が利用されないことを示す。

配送立案・コスト計算部１３０は、配送計画立案後、記憶部１２０に格納された配送計画経路情報１６８、ドライバ情報１６２、トラック情報１６３および高速料金情報１６４を使い、配送計画コスト情報を作成する。なお、作成した配送計画コスト情報は、配送計画を立案する際に制約緩和を行っていなければ通常配送計画コスト情報１６９に、制約緩和を行っている場合には制約緩和配送計画コスト情報１７０に格納する。

配送計画コスト情報を作成する際に、配送立案・コスト計算部１３０は、記憶部１２０に格納された配送計画経路情報１６８を使い、トラック代金の合計である総トラックコスト１４３０、高速道利用代金の合計である総高速コスト１４４０、運転手時間外賃金の合計である総時間外コスト１４５０を算出し、左記３つのコストを加算して総配送コスト１４２０を算出する。

総トラックコスト１４３０は、次のように求める。まず、配送立案・コスト計算部１３０は、配送計画経路情報１６８に含まれる情報のうち、コストを計算しようとする配送立案番号１３１０に対応するする情報に対して、トラック番号１３２０が重複しないように情報を抜き出す。次に、各情報のトラック名称１３３０を特定し、記憶部１２０に格納されたトラック情報１６３においてトラック名称７１０が当該トラック名称となる情報を特定し、トラック料金７３０を総トラックコストに加算する。図１３の例では、配送立案・コスト計算部１３０は、トラック番号１３２０がＮｏ．１の情報として１行目を抜き出す。１行目のトラック名称１３３０は普通トラックであるため、トラック情報のトラック名称７１０が普通トラックの情報を特定し、トラック料金１万円を加算する。同様に、配送立案・コスト計算部１３０は、トラック番号１３２０がＮｏ．２の情報として４行目、Ｎｏ．３の情報として６行目、Ｎｏ．４の情報として８行目の情報を抜き出し、各々１万円を加算する。これによって、総トラックコスト１４３０は４万円となる。

総高速コスト１４４０は、次のように求める。配送立案・コスト計算部１３０は、配送計画経路情報１６８に含まれる情報のうち、コストを計算しようとする配送立案番号１３１０に対応する各情報について、高速利用１３８０が高速道路の利用ありを示す場合には記憶部１２０に格納された高速料金情報１６４を検索し、当該情報のＦｒｏｍ１３４０とＴｏ１３５０における区間に一致する区間８１０を特定し、特定した情報の高速料金８２０を総高速コスト１４４０に加算する。図１３の例では、配送計画経路情報の全ての行の高速利用１３８０は高速道路の利用がないことを示すため、総高速コストは０円である。

総時間外コスト１４５０は、次のように求める。配送立案・コスト計算部１３０は、配送計画経路情報１６８に含まれる情報のうち、コストを計算しようとする配送立案番号１３１０に対応する各情報について、トラック番号１３２０が同一の情報の総拘束時間１３９０を加算し、トラック番号ごとにトラック総拘束時間を求める。次に、配送立案・コスト計算部１３０は、記憶部１２０に格納されたトラック情報１６３を検索し、各トラック番号１３２０のトラック名称１３３０と同一のトラック名称７１０を有する情報を特定し、特定した情報のトラック使用ドライバ７４０と、記憶部１２０に格納されたドライバ情報１６２のドライバ名称６１０が同一の情報のドライバ拘束可能時間６２０を特定する。さらに、配送立案・コスト計算部１３０は、先ほど算出したトラック番号１３２０ごとに、トラック総拘束時間と特定したドライバ拘束可能時間６２０との差を時間外時間として算出し、時間外時間が正の場合には、時間外時間×ドライバ情報の時間外単価６３０を総時間外コスト１４５０に加算する。

本実施例では、全ての配送計画経路情報のトラック名称１３３０が普通トラックであり、トラック情報１６３のトラック使用ドライバ７４０はＡとなる。ドライバ情報１６２からドライバＡのドライバ拘束可能時間６２０は１８０分であり、一方、配送計画経路情報１６８のトラック番号Ｎｏ．１のトラック総拘束時間は６０分＋６０分＋２０分＝１４０分であり、これは１８０分未満となる。同様に、トラック番号Ｎｏ．２〜４もトラック総拘束時間は１８０分未満であるため、総時間外コストは０円となる。

なお、上記のような配送コストの計算は一例であり、実際には種々のコスト情報に基づいて、種々の方法で配送コストを計算することができる。例えば、最大積載量が異なる複数の種類のトラックが利用可能であり、種類によって利用料金が異なる場合には、トラック情報１６３がコスト情報としてトラックの種類ごとの利用料金の情報を含み、配送立案・コスト計算部１３０はそれに基づいて配送コストを計算してもよい。また、ドライバによって拘束時間内の単価（時給）が異なる場合には、ドライバ情報１６２がコスト情報としてドライバごとの拘束時間内の単価の情報を含み、配送立案・コスト計算部１３０はそれに基づいて配送コストを計算してもよい。また、必要に応じて、上記のコスト情報の一部のみを用いて配送コストを計算してもよい。

図１４は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が格納する通常配送計画コスト情報１６９の一例の説明図である。

通常配送計画コスト情報１６９は、少なくとも、総配送コスト１４２０、総トラックコスト１４３０、総高速コスト１４４０および総時間外コスト１４５０を定義するデータ項目を有する。これらの内容は、図１３を参照して説明した通りである。通常配送計画コスト情報１６９は、コストの計算に用いられた配送計画を特定する配送立案番号１４１０をさらに含んでもよい。

以上の配送計画立案処理３２０が終了すると、配送計画立案装置１００は、（３）制約緩和処理３３０を開始する。

（３）制約緩和処理３３０
図３の制約緩和処理３３０では、制約緩和部１４０が制約緩和案を生成し、生成した制約緩和案に対して配送立案・コスト計算部１３０にて配送計画立案処理３２０を行って配送計画を立案し、制約緩和配送計画コスト情報を作成する。

図１５は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が実行する制約緩和処理の一例を示すフローチャートである。

制約緩和処理３３０では、まず、制約緩和部１４０が、（３−１）記憶部１２０に格納された制約緩和条件情報１６７を検索し、１つの制約を最大限緩和して配送計画を立案することで配送コストが削減する制約を選び出す制約緩和の抽出処理１５１０を行う。次に、制約緩和部１４０は、（３−２)（３−１）にて選び出した制約を複数組合せ、記憶部１２０に格納された制約緩和条件情報１６７の緩和幅１１３０ずつ段階的に変化させ制約緩和案を生成する制約緩和案生成処理１５２０を行い、（３−３）生成された制約緩和案の配送計画立案・コスト算出処理１５３０を行う。制約緩和部１４０は、（３−２）と（３−３）を制約緩和の終了条件を満たすまで繰り返して行う。制約緩和の終了条件は、例えば、全ての制約緩和案に対して配送計画を立案したことである。

以下、図１５の各処理について説明する。

（３−１）制約緩和の抽出処理１５１０
配送立案・コスト算出部１３０および制約緩和部１４０は、記憶部１２０に格納された制約緩和条件情報１６７に含まれる各情報について、使用可否１１５０がＴｒｕｅとなっている場合には、以下の処理を行う。すなわち、制約緩和部１４０が当該情報の緩和条件１１２０を最大緩和量１１４０に緩和し、緩和された制約条件に基づいて配送立案・コスト計算部１３０が配送計画立案処理３２０を行い、配送計画コスト情報を作成する。作成された配送計画コスト情報の総配送コスト１６２０（図１６参照）が、記憶部１２０に格納された通常配送計画コスト情報の（すなわち緩和前の）総配送コスト１４２０未満である（すなわち当該制約条件を緩和することによってコストが低下する）場合には、当該情報の使用可否１１５０をＴｒｕｅ、それ以外の場合はＦａｌｓｅにする。

上記のように、緩和条件１１２０を最大緩和量１１４０に緩和しても、その結果に基づいて計算された配送コストが緩和前の配送コスト以上である場合、その緩和条件１１２０は、それを緩和してもコストが低下する見込みがないと判断され、以下の処理の対象から除外される。これによって、コストを低下させる見込みのない緩和条件１１２０に対しては、最適な緩和量を特定するための以下の計算が省略されるため、計算量が削減される。ただし、計算量を制限する必要がない場合には、上記の処理１５１０を省略して、全ての緩和条件１１２０の使用可否１１５０をＴｒｕｅとすることによって、全ての緩和条件１１２０を対象として下記の処理を行ってもよい。

本実施例では、図１１の制約緩和条件情報１６７の制約番号１１１０の値２、３、４に対して上記の処理を実施する。制約番号１１１０の値２の場合には、店舗Ｄの納品可能時間を１２０分後ろに延長する。すなわち、図４の店舗情報１６０から店舗Ｄの店舗納品可能時間４３０は２：５０〜３：３０であるが、制約緩和によって、店舗Ｄの店舗納品可能時間を２：５０〜５：３０とみなす。この条件で配送立案・コスト算出部１３０が配送計画立案処理３２０を行うと、普通トラック３台を使用した配送計画が得られ、そのコストは、総トラックコスト３万円、総高速コスト０円、総時間外コスト０円、総配送コスト３万円となる。この総配送コスト３万円は、図１４に示す通常配送計画コスト情報の総配送コスト４万円よりも安くなるため、制約緩和条件情報の使用可否１１５０はＴｒｕｅのままとなる。

制約番号１１１０の値３に対して上記の処理を実施すると、普通トラック３台を使用し、高速道路１区間を利用する配送計画が得られ、総トラックコスト３万円、総高速コスト０．４万円、総時間外コスト０円、総配送コスト３．４万円となる。制約番号１１１０の値４に対して上記の処理を実施すると、普通トラック３台を使用し、時間外時間１時間を要する配送計画が得られ、総トラックコスト３万円、総高速コスト０円、総時間外コスト０．１万円、総配送コスト３．１万円となる。これによって、制約番号１１１０の値２、３、４が抽出される。

（３−２）制約緩和案の生成処理１５２０
制約緩和部１４０は、記憶部１２０に格納された制約緩和条件情報１６７を検索し、使用可否１１５０がＴｒｕｅである制約を１つ以上選択し、各制約について当該情報の緩和幅１１３０ずつ緩和することで緩和量を決定し、制約緩和案を生成する。本実施例では、制約緩和条件情報１６７から使用可否１１５０がＴｒｕｅである店舗Ｄ時間後倒し、高速利用距離、拘束時間延長の３つの緩和条件が制約緩和案生成の対象となる。

例えば店舗Ｄ納品時間後倒しのみを選択した場合には、制約緩和部１４０は、店舗Ｄの納品時間を１０分延長した制約緩和案、２０分延長した制約緩和案、のように１０分ずつ延長し、最大１２０分まで緩和した制約緩和案を含む制約緩和案１２案を生成する。同様に、高速利用距離のみを選択した場合には、制約緩和部１４０は、高速利用距離を１００ｋｍにした制約緩和案、９０ｋｍにした制約緩和案、のように１０ｋｍずつ減らし、最大で０ｋｍまで緩和した制約緩和案までを含む制約緩和案１０案を生成する。なお、緩和する前の高速利用距離の初期値が無限大である（すなわち移動距離に関わらず高速道路を利用しない）場合、その初期値に緩和幅を適用して緩和後の高速利用距離を計算することができないため、最小限の緩和を行ったときの高速利用距離の値（例えば１００ｋｍ）を予め決めておいてもよい。拘束時間延長も上記と同様に計算することができる。

また、例えば店舗Ｄ納品時間後倒しと高速利用距離の２つを選択した場合には、制約緩和部１４０は、店舗Ｄ納品時間後倒しを１０分、高速利用距離を１００ｋｍとした制約緩和案、店舗Ｄ納品時間後倒しを２０分、高速利用距離を１００ｋｍとした制約緩和案、のように各制約の各緩和量に対して全ての組合せを生成する。

（３−２）により１つの制約緩和案を決定すると、（３−３）へ進む。

（３−３）制約緩和案の配送立案・コスト算出処理１５３０
（３−２）により決定した制約緩和案に対して、配送立案・コスト計算部１３０が配送計画立案処理３２０を実施し、配送計画コスト情報を生成する。

配送立案・コスト計算部１３０は、生成された配送計画コスト情報の総配送コストが、記憶部１２０に格納された通常配送計画コスト情報１６９の総配送コスト１４２０未満である場合には、配送立案番号を与えて、生成された配送計画を配送計画経路情報１６８に格納し、その配送計画を生成するために使用した制約緩和案を制約緩和条件組合せ情報１７１に、生成した配送計画コスト情報を制約緩和配送計画コスト情報１７０に、それぞれ格納する。

本実施例では、（３−２）（３−３）を実施した結果、通常配送計画コスト情報１６９の総配送コスト１４２０よりも総配送コストを低減する制約緩和の組合せとして、図１７に示す５通りの制約緩和条件組合せが生成される。図１７の配送立案番号Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３では単一の制約条件（例えばＮｏ．１では店舗Ｄ納品時間）が緩和されており、Ｎｏ．４とＮｏ．５では２種類の制約条件（例えばＮｏ．４では高速道路利用の有無と店舗Ｄ納品時間）が緩和されている。図１７の配送立案番号１７１０に対する配送計画コストは、図１６の配送立案番号１６１０が同一の情報に格納されている。例えば、配送立案番号Ｎｏ．１は店舗Ｄ納品時間を１０分後倒しした制約緩和案であり、制約緩和配送計画コスト情報１７０は、この制約緩和案に従って制約条件が緩和されたときの総配送コストが３万円、総トラックコストが３万円、その他のコストが０円であったことを示している。

図１６は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が格納する制約緩和配送計画コスト情報１７０の一例の説明図である。

制約緩和配送計画コスト情報１７０は少なくとも、配送立案番号１６１０、総配送コスト１６２０、総トラックコスト１６３０、総高速コスト１６４０および総時間外コスト１６５０を定義するデータ項目を有する。

図１７は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が格納する制約緩和条件組合せ情報１７１の一例の説明図である。

制約緩和条件組合せ情報１７１は、少なくとも、配送立案番号１７１０、制約緩和１７２０および緩和幅１７３０を定義するデータ項目を有する。

配送立案・コスト計算部１３０は、制約緩和案の配送立案・コスト算出処理１５３０終了後に、終了条件（例えば全ての制約緩和案に対して配送計画を立案したか否か）のチェックを行い（処理１５４０）、終了条件を満たしていなければ（３−２）に戻る。終了条件を満たしていれば結果出力処理３４０を開始する。

（４）結果出力処理３４０
図３の結果出力処理３４０では、表示部１５０が、記憶部１２０に格納された配送計画経路情報と、制約緩和配送計画コスト情報と、制約緩和条件組合せ情報と、を表示する。例えば、ＣＰＵ２０１が、制約緩和案及びそれに基づいて計算された配送コスト等を表示する画面のデータを生成して表示装置２４０に出力し、表示装置２４０が当該画面を表示してもよい。表示する結果の一例を図１８〜２０に示す。

図１８は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が出力する制約緩和および配送コスト表示画面の一例の説明図である。

制約緩和および配送コスト表示画面は、記憶部１２０に格納されている制約緩和条件組合せ情報１７１と、制約緩和配送計画コスト情報１７０とを組合せて表示する。制約緩和および配送コスト表示画面は、少なくとも、制約緩和によって得られた総配送コストおよび各制約の緩和幅を表示するデータ項目を有する。これによって、ユーザは、配送コスト削減のために必要な制約緩和の組および幅を容易に把握することができる。

図１９は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が出力する制約緩和および配送コスト量のグラフ表示の一例の説明図である。

制約緩和および配送コスト量のグラフ表示は、記憶部１２０に格納されている制約緩和条件組合せ情報１７１と制約緩和配送計画コスト情報１７０とを表示する。制約緩和および配送コスト量のグラフ表示は、制約緩和配送計画コスト情報１７０と、制約緩和条件組合せ情報１７１とを検索することによって得られた、配送コスト削減に必要な制約条件緩和幅を軸とし、総配送コストを表示する。本実施例では、店舗Ｄ納品時間後倒しを横軸、拘束時間延長を縦軸として、２つの緩和幅の大きさに対応する座標空間上の位置に円１９１０（又はその他の任意の図形でもよい）を表示し、その大きさによって配送コストを表示する。また配送コストの数値を円１９１０の中、または円１９１０に対応する吹き出し１９２０に表示する。これによってユーザは制約緩和によって発生するコストに対する配送全体のコストを容易に把握することができる。

図２０は、本発明の実施例の配送計画立案装置１００が出力する配送計画ガントチャート表示画面の一例の説明図である。

配送計画ガントチャート表示画面は、記憶部１２０に格納されている配送計画経路情報を表示する。配送計画ガントチャート表示画面では、時刻を横軸、トラック（例えばトラック番号）を縦軸とする。記憶部１２０に格納された配送計画経路情報を検索し、使用者が配送立案番号を特定することで、トラックの作業内容に要する時間を幅とした枠２０１０を用いて表示する。本実施例では、一般道を利用した移動を斜線背景、高速を利用した移動をドット背景、荷卸を背景なしの枠２０１０で表示している。これによってユーザはトラック作業内容を容易に把握することができる。なお、本実施例では、作業内容に合わせて背景模様を変更して表示したが、それぞれの作業内容を赤または青といった色で表示してもよい。

以上の本発明の実施例によれば、複数の制約緩和案を自動的に作成して、それぞれの配送コストを算出し、その結果をユーザが把握しやすい態様で提示することで、変更しやすい制約をユーザが選択して配送コストを削減することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に置くことができる。

また、制御線及び情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

Claims (14)

1. 物品の配送計画を立案する配送計画立案システムであって、
   配送計画の立案の制約条件、及び、配送計画に基づいて配送コストを計算するために使用されるコスト情報を保持する記憶部と、
   前記制約条件を満たすように、前記制約条件の緩和前の配送計画を立案し、前記緩和前の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算する配送立案及びコスト計算部と、
   前記制約条件を緩和することによって制約緩和案を生成する制約緩和部と、を有し、
   前記配送立案及びコスト計算部は、さらに、
   前記制約緩和案を満たすように、前記制約条件の緩和後の配送計画を立案し、前記緩和後の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算し、
   前記緩和後の配送計画の配送コストが前記緩和前の配送計画の配送コストより低い場合、前記制約緩和案を出力することを特徴とする配送計画立案システム。
2. 請求項１に記載の配送計画立案システムであって、
   前記記憶部は、前記制約条件の最大緩和量を示す制約緩和条件をさらに保持し、
   前記配送立案及びコスト計算部は、
   前記制約条件を前記最大緩和量まで緩和した制約緩和案を生成して緩和後の配送計画を立案し、前記緩和後の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算し、
   前記緩和後の配送計画の配送コストが前記緩和前の配送計画の配送コストより低い場合、前記制約条件を前記最大緩和量より小さい緩和量まで緩和した一つ以上の制約緩和案を生成して一つ以上の緩和後の配送計画を立案し、前記一つ以上の緩和後の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算することを特徴とする配送計画立案システム。
3. 請求項２に記載の配送計画立案システムであって、
   前記制約緩和条件は、緩和量の刻み幅を含み、
   前記配送立案及びコスト計算部は、前記制約条件を前記刻み幅に基づいて決定した一つ以上の緩和量まで緩和することによって前記一つ以上の制約緩和案を生成することを特徴とする配送計画立案システム。
4. 請求項１に記載の配送計画立案システムであって、
   前記制約条件は、前記物品の配送先への納品時間、配送作業者の拘束時間、及び、配送のための道路の利用条件の少なくとも一つを含み、
   前記コスト情報は、配送に使用する車両の利用料金、前記配送作業者の時間外料金、及び、前記道路の利用料金の少なくとも一つを含むことを特徴とする配送計画立案システム。
5. 請求項４に記載の配送計画立案システムであって、
   前記記憶部は、一つ以上の前記配送先の所在地及び前記各配送先に配送される物品の量を示す配送先情報と、一つ以上の配送拠点の所在地を示す拠点情報と、前記車両が移動する経路における移動速度を示す速度情報と、前記配送作業者の拘束時間を示す作業者情報と、前記車両の最大積載量、前記車両を使用する配送作業者及び前記車両からの物品の荷卸しに要する時間を示す車両情報と、前記各拠点と前記各配送先との間の移動距離及び前記各配送先相互間の移動距離を示す距離情報と、をさらに保持し、
   前記配送立案及びコスト計算部は、前記配送先情報、前記拠点情報、前記速度情報、前記作業者情報及び前記距離情報に基づいて、前記制約条件及び前記制約緩和案をそれぞれ満たすように、前記緩和前の配送計画及び前記緩和後の配送計画を立案することを特徴とする配送計画立案システム。
6. 請求項４に記載の配送計画立案システムであって、
   前記制約緩和案において緩和された制約条件の種類及び緩和量と、前記緩和後の配送計画のコストと、を表示する表示部をさらに有することを特徴とする配送計画立案システム。
7. 請求項６に記載の配送計画立案システムであって、
   前記表示部は、前記制約条件の緩和量に対応する座標空間上の位置に、前記緩和後の配送計画のコストの大きさに対応する大きさの図形を表示することによって、前記制約緩和案において緩和された制約条件の種類及び緩和量と、前記緩和後の配送計画のコストと、を表示することを特徴とする配送計画立案システム。
8. プロセッサと、前記プロセッサに接続される記憶装置と、を有する計算機システムが物品の配送計画を立案するための配送計画立案方法であって、
   前記記憶装置は、配送計画の立案の制約条件、及び、配送計画に基づいて配送コストを計算するために使用されるコスト情報を保持し、
   前記配送計画立案方法は、
   前記プロセッサが、前記制約条件を満たすように、前記制約条件の緩和前の配送計画を立案し、前記緩和前の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算する第１手順と、
   前記プロセッサが、前記制約条件を緩和することによって制約緩和案を生成する第２手順と、
   前記プロセッサが、前記制約緩和案を満たすように、前記制約条件の緩和後の配送計画を立案し、前記緩和後の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算する第３手順と、
   前記プロセッサが、前記緩和後の配送計画の配送コストが前記緩和前の配送計画の配送コストより低い場合、前記制約緩和案を出力する第４手順と、を含むことを特徴とする配送計画立案方法。
9. 請求項８に記載の配送計画立案方法であって、
   前記記憶装置は、前記制約条件の最大緩和量を示す制約緩和条件をさらに保持し、
   前記第２手順は、前記プロセッサが、前記制約条件を前記最大緩和量まで緩和した制約緩和案を生成する手順を含み、
   前記第３手順は、
   前記プロセッサが、前記制約条件を前記最大緩和量まで緩和した制約緩和案を満たすように緩和後の配送計画を立案し、前記緩和後の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算する手順と、
   前記プロセッサが、前記緩和後の配送計画の配送コストが前記緩和前の配送計画の配送コストより低い場合、前記制約条件を前記最大緩和量より小さい緩和量まで緩和した一つ以上の制約緩和案を生成して一つ以上の緩和後の配送計画を立案し、前記一つ以上の緩和後の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算する手順と、を含むことを特徴とする配送計画立案方法。
10. 請求項９に記載の配送計画立案方法であって、
    前記制約緩和条件は、緩和量の刻み幅を含み、
    前記第３手順は、前記プロセッサが、前記制約条件を前記刻み幅に基づいて決定した一つ以上の緩和量まで緩和することによって前記一つ以上の制約緩和案を生成する手順を含むことを特徴とする配送計画立案方法。
11. 請求項８に記載の配送計画立案方法であって、
    前記制約条件は、前記物品の配送先への納品時間、配送作業者の拘束時間、及び、配送のための道路の利用条件の少なくとも一つを含み、
    前記コスト情報は、配送に使用する車両の利用料金、前記配送作業者の時間外料金、及び、前記道路の利用料金の少なくとも一つを含むことを特徴とする配送計画立案方法。
12. 請求項１１に記載の配送計画立案方法であって、
    前記記憶装置は、一つ以上の前記配送先の所在地及び前記各配送先に配送される物品の量を示す配送先情報と、一つ以上の配送拠点の所在地を示す拠点情報と、前記車両が移動する経路における移動速度を示す速度情報と、前記配送作業者の拘束時間を示す作業者情報と、前記車両の最大積載量、前記車両を使用する配送作業者及び前記車両からの物品の荷卸しに要する時間を示す車両情報と、前記各拠点と前記各配送先との間の移動距離及び前記各配送先相互間の移動距離を示す距離情報と、をさらに保持し、
    前記第１手順は、前記配送先情報、前記拠点情報、前記速度情報、前記作業者情報及び前記距離情報に基づいて、前記制約条件を満たすように、前記緩和前の配送計画を立案する手順を含み、
    前記第３手順は、前記配送先情報、前記拠点情報、前記速度情報、前記作業者情報及び前記距離情報に基づいて、前記制約緩和案を満たすように、前記緩和後の配送計画を立案する手順を含むことを特徴とする配送計画立案方法。
13. 請求項１１に記載の配送計画立案方法であって、
    前記計算機システムは、前記プロセッサに接続される表示装置をさらに有し、
    前記第４手順は、前記表示装置が、前記制約緩和案において緩和された制約条件の種類及び緩和量と、前記緩和後の配送計画のコストと、を表示する手順を含むことを特徴とする配送計画立案方法。
14. 請求項１３に記載の配送計画立案方法であって、
    前記第４手順は、前記表示装置は、前記制約条件の緩和量に対応する座標空間上の位置に、前記緩和後の配送計画のコストの大きさに対応する大きさの図形を表示することによって、前記制約緩和案において緩和された制約条件の種類及び緩和量と、前記緩和後の配送計画のコストと、を表示する手順を含むことを特徴とする配送計画立案方法。

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