JP7082361B2 - 地域内共助巡回支援システム、地域内共助巡回支援装置、地域内共助巡回支援方法及びプログラム - Google Patents
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Description
参考文献1:渡邉浩和外4名,「ファジィc-means法を用いた複数巡回セールスマン問題の一解法」,2001年,日本ファジィ学会誌 13(1),第119-126頁
距離指標L=実距離×(1-α) α:親密度指数(0<α<1)
効率性指標Z3=(最大巡回時間-最小巡回時間)/最大巡回時間
ここで最小巡回時間とは、巡回時間が全ての巡回者のうち最も短かった者の巡回時間である。
実際の応用場面では、効率性指標Z1は、ひとりの巡回者が運べる(又は1台の車に搭載できる)最大の支援物資量等に置き換えて考えることもできる。また、効率性指標Z2は、巡回者数を乗じれば巡回時間の合計値となることから、支援物資の総量に置き換えて考えることもできる。
S1:データの入力
入力部110が、巡回者、巡回先、及びその他制約条件に関する情報の入力を受け付ける。
S2:マッチング
マッチング部131が、巡回者と巡回先とのマッチングを行う。典型的にはファジィクラスタリング手法を用い、巡回者と巡回先との実距離に基づくマッチングを行う。好ましくは、親密度などにより実距離に重み付けを行い、距離を伸縮させてマッチングに反映させる。
S3:巡回路の決定
巡回路決定部133が、遺伝的アルゴリズムなどを用いて巡回路を決定する。
S4:効率性指標Yの計算
巡回路決定部133が、効率性指標Yを最大化するよう巡回路を組み替える。
S5:未担当の解消
巡回者が割り当てられていない巡回先が存在する場合、巡回路決定部133が、効率性指標Yが最大となる巡回者に当該巡回先を割り当てる。すなわち、割当先の巡回者を変えながらS3以降の計算を反復し、最も大きい効率性指標Yが得られた巡回路を最適な巡回路と決定する。なお、巡回者が割り当てられていない巡回先が存在しない場合は、S4で生成された巡回路を最適な巡回路と決定する。
S6:効率性指標Zの計算
巡回路決定部133が、効率性指標Zを計算する。
S7:最適性評価
巡回路決定部133が、S6で計算した効率性指標Zが十分適当か、具体的には所定の閾値以内に収まっているか否か判定する。適当である場合はS8に遷移する。適当でない場合は巡回者と巡回先の組み合わせを適宜変更し、再度S3以降の処理を実施する。又は、曖昧性を制御するパラメータを変更するなどし、再度S2以降の処理を実施する。
S8:計算結果の出力
出力部150が、S5で最適と判断された巡回路と、その際の巡回者と巡回先との組み合わせを出力する。
S9:更新情報の入力
入力部110が、巡回者、巡回先、及びその他制約条件に関する情報の追加、更新及び削除を随時受け付ける。更新情報が入力されたなら、S2以降の計算を直ちに実行する。
発明者は、地域内共助巡回支援装置100を含む地域内共助巡回支援システム10を使用したフィールド実験を実施した。まず、本実験で使用した地域内共助巡回支援システム10の基本構成を図9に示す。地域内共助巡回支援システム10は、地域内共助巡回支援装置100と、複数の巡回者それぞれが所持する端末装置200とを含む。地域内共助巡回支援装置100として災害発生想定地域から遠隔にあるクラウドサーバを利用することで、災害発生直後にシステムが物理的損傷を受けて停止することのない構成とした。また、端末装置200は、アプリケーションを事前にインストールする労力や時間を削減し、ハードウェアやオペレーティングシステムの種類などに依存しない仕様とするため、Webアプリケーションとして実装した。
110 入力部
131 マッチング部
133 巡回路決定部
150 出力部
200 端末装置
10 地域内共助巡回支援システム
Claims (10)
- 複数の巡回者がそれぞれ割り当てられた複数の巡回先を巡回するための巡回路を決定する地域内共助巡回支援装置であって、
複数の前記巡回者及び複数の前記巡回先に関する情報の入力を受け付ける入力部と、
前記巡回者に対し複数の前記巡回先を割り当てるマッチング部と、
前記巡回者が前記マッチング部により割り当てられた複数の前記巡回先を巡回するための巡回路を決定する巡回路決定部と、
前記巡回路決定部が決定した前記巡回路を出力する出力部と、を有し、
前記マッチング部は、前記巡回者と前記巡回先との実距離及び親密度α(0<α<1)に基づいて定義される距離指標L:
距離指標L=実距離×(1-α)
を用いて前記巡回先の割り当てを行う
地域内共助巡回支援装置。 - 複数の巡回者がそれぞれ割り当てられた複数の巡回先を巡回するための巡回路を決定する地域内共助巡回支援装置であって、
複数の前記巡回者及び複数の前記巡回先に関する情報の入力を受け付ける入力部と、
前記巡回者に対し複数の前記巡回先を割り当てるマッチング部と、
前記巡回者が前記マッチング部により割り当てられた複数の前記巡回先を巡回するための巡回路を決定する巡回路決定部と、
前記巡回路決定部が決定した前記巡回路を出力する出力部と、を有し、
前記巡回路決定部は、ある前記巡回者iとある前記巡回先jとの実距離Dijと、前記巡回者iと前記巡回先jとが親密であるほど大きな値をとる親密度Fijと、前記巡回先jに早く向かう必要性が高いほど大きな値をとる緊急度Uijと、に基づいて定義される効率性指標Yijを全ての前記巡回者i及び前記巡回先jについて計算し、全ての前記効率性指標Yijを合算した指標Yが最大となるように前記巡回路の決定を行う
地域内共助巡回支援装置。 - 前記巡回路決定部は、複数の前記巡回者の最大巡回時間Z1、複数の前記巡回者の平均巡回時間Z2又は複数の前記巡回者の負担格差Z3:
負担格差Z3=(最大巡回時間Z1-複数の前記巡回者の最小巡回時間)/最大巡回時間Z1
のいずれかが所定の閾値を超える場合、前記マッチング部による前記巡回先の割り当て又は前記巡回路決定部による前記巡回路の決定を再度実行させる
請求項1又は2記載の地域内共助巡回支援装置。 - 前記マッチング部は、所定の属性グループに属する前記巡回者と前記巡回先との間でのみクローズドマッチングを行い、
前記巡回者又は前記巡回先が複数の前記属性グループに属している場合には、前記属性グループに設定された優先順位の高い順に前記クローズドマッチングを行う
請求項1乃至3いずれか1項記載の地域内共助巡回支援装置。 - 前記マッチング部は、所定の属性グループに属する前記巡回者と前記巡回先との間でのみクローズドマッチングを行い、
好適な結果が得られなかった場合には、複数の前記属性グループを統合して前記クローズドマッチングを行う
請求項1乃至3いずれか1項記載の地域内共助巡回支援装置。 - 複数の巡回者及び複数の巡回先に関する情報の入力を受け付ける入力部と、
前記巡回者に対し複数の前記巡回先を割り当てるマッチング部と、
前記巡回者が前記マッチング部により割り当てられた複数の前記巡回先を巡回するための巡回路を決定する巡回路決定部と、
前記巡回路決定部が決定した前記巡回路を出力する出力部と、を有し、
前記マッチング部は、前記巡回者と前記巡回先との実距離及び親密度α(0<α<1)に基づいて定義される距離指標L:
距離指標L=実距離×(1-α)
を用いて前記巡回先の割り当てを行う
地域内共助巡回支援装置と、
前記出力部から前記巡回路を受信し、少なくとも前記巡回者が次に訪問すべき前記巡回先を出力する端末装置と、を含む
地域内共助巡回支援システム。 - 複数の巡回者及び複数の巡回先に関する情報の入力を受け付ける入力部と、
前記巡回者に対し複数の前記巡回先を割り当てるマッチング部と、
前記巡回者が前記マッチング部により割り当てられた複数の前記巡回先を巡回するための巡回路を決定する巡回路決定部と、
前記巡回路決定部が決定した前記巡回路を出力する出力部と、を有し、
前記巡回路決定部は、ある前記巡回者iとある前記巡回先jとの実距離Dij、前記巡回者iと前記巡回先jとが親密であるほど大きな値をとる親密度Fijと、前記巡回先jに早く向かう必要性が高いほど大きな値をとる緊急度Uijと、に基づいて定義される効率性指標Yijを全ての前記巡回者i及び前記巡回先jについて計算し、全ての前記効率性指標Yijを合算した指標Yが最大となるように前記巡回路の決定を行う
地域内共助巡回支援装置と、
前記出力部から前記巡回路を受信し、少なくとも前記巡回者が次に訪問すべき前記巡回先を出力する端末装置と、を含む
地域内共助巡回支援システム。 - 複数の巡回者がそれぞれ割り当てられた複数の巡回先を巡回するための巡回路を決定する地域内共助巡回支援方法であって、
コンピュータが、
複数の前記巡回者及び複数の前記巡回先に関する情報の入力を受け付ける入力ステップと、
前記巡回者に対し複数の前記巡回先を割り当てるマッチングステップと、
前記巡回者が前記マッチングステップで割り当てられた複数の前記巡回先を巡回するための巡回路を決定する巡回路決定ステップと、
前記巡回路決定ステップで決定した前記巡回路を出力する出力ステップと、を有し、
前記マッチングステップでは、前記巡回者と前記巡回先との実距離及び親密度α(0<α<1)に基づいて定義される距離指標L:
距離指標L=実距離×(1-α)
を用いて前記巡回先の割り当てを行う
地域内共助巡回支援方法。 - 複数の巡回者がそれぞれ割り当てられた複数の巡回先を巡回するための巡回路を決定する地域内共助巡回支援方法であって、
コンピュータが、
複数の前記巡回者及び複数の前記巡回先に関する情報の入力を受け付ける入力ステップと、
前記巡回者に対し複数の前記巡回先を割り当てるマッチングステップと、
前記巡回者が前記マッチングステップで割り当てられた複数の前記巡回先を巡回するための巡回路を決定する巡回路決定ステップと、
前記巡回路決定ステップで決定した前記巡回路を出力する出力ステップと、を有し、
前記巡回路決定ステップでは、ある前記巡回者iとある前記巡回先jとの実距離Dijと、前記巡回者iと前記巡回先jとが親密であるほど大きな値をとる親密度Fijと、前記巡回先jに早く向かう必要性が高いほど大きな値をとる緊急度Uijと、に基づいて定義される効率性指標Yijを全ての前記巡回者i及び前記巡回先jについて計算し、全ての前記効率性指標Yijを合算した指標Yが最大となるように前記巡回路の決定を行う
地域内共助巡回支援方法。 - コンピュータに請求項8又は9記載の方法を実行させるためのプログラム
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