JP7331271B1 - 物流管理システム、物流管理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、物流管理システム、物流管理方法、及びプログラムの第1実施形態について説明する。第1実施形態では無人機として、道路を走行する無人走行機を用いる物流管理システムについて説明する。
図1に示すように、物流管理システム1は、サーバ10、ユーザ装置20、及び無人走行機30を備える。物流管理システム1は、受取人であるユーザの配送先住所に物品を配送するシステムである。
サーバ10は、物流管理者が管理するものであり、1又は複数の情報処理装置を備える。サーバ10は、制御部11、記憶部12及び通信部13を備えている。制御部11は、演算装置及びメモリ(記憶媒体)を含む。演算装置は、記憶部12又はそれ以外のストレージからオペレーティングシステムや、物流管理プログラム等の各種プログラムをメモリにロードし、メモリから取り出した命令を実行する。演算装置は、以下で構成し得る。
(2)各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する1つ以上の専用のハードウェア回路、或いは、
(3)それらの組み合わせ、を含む回路(circuitry)。
ユーザ装置20は、物流管理システム1を利用するユーザが用いる情報処理装置である。ユーザ装置20は、スマートフォン等の多機能電話端末、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、又はこれらの装置以外の情報処理装置である。
無人走行機30は、人が搭乗しない移動体であって、UGV(Unmanned Ground Vehicle)とも呼称される。無人走行機30は、物流管理者又はその他の所有者によって管理される。無人走行機30は、制御装置31、駆動部32、及びエネルギー源としての電池33、ユーザ認証部34を備える。制御装置31は駆動部32を制御する。駆動部32は、電池33から供給される電力で駆動する駆動源、駆動源から得られる動力によって動作する動力伝達機構等を備える。動力伝達機構は、駆動源の動力を車輪に伝達する。駆動源は、本実施形態では電動モータである。なお、駆動源は、燃料を消費して駆動するエンジンであってもよい。この場合には、エネルギー源として、電池33に代えて駆動部32に燃料を供給する燃料供給部が設けられる。また、無人走行機30は、複数の種類の駆動源を搭載したハイブリッド式の駆動部32を備えていてもよい。
図3~図5を参照して、サーバ10の記憶部12に記憶されるデータについて説明する。サーバ10の記憶部12は、ユーザ情報50、運搬依頼情報51、及び運搬計画情報52を記憶している。
図6を参照して、物流管理システム1による運搬計画の生成について説明する。物流管理システム1は、実績登録部55、ユーザ特定部56、操作実績取得部57、計画部58として機能する。本実施形態では、これらの機能は、サーバ10が運搬計画を生成するためのプログラムを実行することにより実現される。以下では、一つの配送便に対して、運搬地点が異なる複数の荷物が割り当てられている場合について説明する。
本実施形態の運搬計画を生成する処理の手順について説明する。本実施形態において、この処理は、サーバ10が行う。
また、サーバ10は、運搬計画を生成する場合、運搬計画に含まれていない運搬依頼情報51を記憶部12から取得する。さらに、サーバ10は、運搬予定の時間帯が同じ時間帯であり且つ運搬地点が近い運搬依頼があるか否かを判断する。つまり、サーバ10は、一つの運搬便で複数の運搬地点への運搬を行うことができるか否かを判断する。サーバ10は、複数の運搬地点への配送をまとめることができると判断すると、運搬計画情報52を生成し、配送IDを割り振る。
図10を参照して、計画部58が、運搬順序を決定する処理(ステップS5)について説明する。計画部58は、全ての運搬順序の候補を取得する(ステップS5-1)。具体的には、運搬計画情報52に含まれる運搬地点を並び替えて、運搬順序の候補とする。
次に計画部58は、運搬計画の生成に用いる変数を初期化する。具体的には、最後の運搬地点の予測運搬時間Tpに、初期値を設定する(ステップS5-4)。初期値は、運搬地点の各々を通る標準経路の移動に要する予測運搬時間である。例えば、標準経路は、無人走行機30が運搬地点を拠点から遠い順に運搬地点を訪問する経路である。計画部58は、標準経路のうち最後の運搬地点の予測運搬時間を算出する。例えば予測運搬時間が「19分~40分」である場合、初期値を「40分」とする。また、計画部58は、候補番号「i」に、初期値である「1」を設定する。
計画部58は、運搬地点の各々に対応するユーザの予測操作時間を算出する(ステップS6-1)。具体的には、ユーザに関連付けられた操作実績時間から第1の所定時間を減算した時間から、操作実績時間に第2の所定時間を加算した時間を予測運搬時間とする。なお、第1の所定時間及び第2の所定時間は同一であってもよく、異なっていてもよい。また、第1の所定時間及び第2の所定時間は、操作実績時間の長さに応じて決められても良い。例えば操作実績時間に対して1未満の所定の比率を乗算した時間を、第1の所定時間及び第2の所定時間としてもよい。
(1-1)無人走行機30に対するユーザの操作時間のばらつきが大きく、このばらつきが、実際に運搬に要する時間に大きく影響する。第1実施形態では、ユーザ毎の無人機の操作実績情報50Aを記憶し、操作実績情報50Aを用いて運搬計画を生成するため、運搬計画と運搬実績との乖離を小さくすることができる。そして、このように運搬計画と運搬実績との乖離を小さくなることが見込まれるため、ユーザに対して通知する予測到着時刻の時間幅を短縮することができる。
(1-3)計画部58は、ユーザの配送予測時刻が配送希望時間帯に含まれるように運搬順序を決定するため、ユーザの希望に沿った時刻に配送することが可能となる。
(1-5)無人走行機30の操作に要した操作実績時間を用いて予測操作時間を特定するため、予測操作時間と操作実績時間との乖離を小さくすることができる。
次に、物流管理システムの第2実施形態について説明する。第1実施形態では、運搬順序を決定する処理(ステップS5)において、最後に到着する運搬地点の予測運搬時間が最も早い運搬順序に基づき運搬計画を生成した。これに代えて、第2実施形態では、最後に到着する運搬地点における予測運搬時間の時間幅が最も小さくなる順序を用いて運搬計画を生成する点が第1実施形態と異なる。
(2-1)計画部58は、予測運搬時間の時間幅が短い運搬順序の候補を、運搬計画の運搬順序として決定するので、ユーザに通知する予測到着時刻の幅を小さくすることができる。
次に、物流管理システム1の第3実施形態について説明する。第1実施形態及び第2実施形態では、運搬順序候補の間で予測運搬時間Tiを比較することによって、最適な配送順序を決定するようにした。これに代えて、第3実施形態では、操作実績時間が短い順に運搬地点を並べることによって運搬順序を決定する点が第1実施形態及び第2実施形態と相違する。
(3-1)計画部58は、操作実績がなく予測操作時間が不確定であるユーザを最後の順番とする。このため、予測操作時間が不確定であるユーザよりも前の順序においては運搬計画と移動実績との乖離を小さくすることができる。
(操作実績情報)
・上記各実施形態では、操作実績情報50Aは、操作実績時間を含む。これに代えて、操作実績情報50Aは、無人走行機30を操作した操作実績回数を含むようにしてもよい。操作実績回数に応じて操作実績時間は短縮されていることが見込まれる。図14に示すように、計画部58は、操作実績回数と予測操作時間とを関連付けた表60を用いて、ユーザの操作実績回数に関連付けられた予測操作時間を取得する。表60では、操作実績回数が多くなるほど短い予測操作時間が関連付けられている。このようにしても、運搬計画と運搬実績との乖離を小さくすることができる。
・計画部58は、運搬地点の予測到着時刻が、ユーザの希望時間帯に含まれるか否かを判断する処理を省略しても良い。この態様において、物流管理システム1の管理者が、管理者装置を用いて、運搬地点の予測到着時刻が、ユーザの希望時間帯に含まれるか否かを判定するようにしてもよい。管理者は、管理者装置を介して、運搬地点の予測到着時刻が、ユーザの希望時間帯に含まれない場合には、計画部58に運搬順序を変更するように指示するようにしてもよい。
・実績登録部55は、無人走行機30から、ユーザが無人走行機30の駐車位置に到着したことを検出した情報、ユーザの操作を検出した情報等の各種の情報を受信し、この情報から操作実績時間を算出するようにしてもよい。
・無人機は、無人航空機であってもよい。無人航空機は、人が搭乗しない航空機である。無人航空機は、無人走行機30と同様に、制御装置、駆動部、電池、及びユーザ認証部を備える。駆動部は、電池から供給される電力で駆動する駆動源、駆動源から得られる動力によって動作する回転翼等を含む。制御装置の記憶部には、自律飛行のためのプログラムの他、地図情報、運搬計画情報等の各種情報が記憶されている。また、無人航空機も、無人走行機30と同様に、荷物を収容する筐体を備え、筐体にはユーザ認証部が設けられる。無人航空機の場合も、ユーザによって操作実績時間が異なるため、サーバ10は、ユーザ毎に操作実績情報を記憶部12に記憶する。無人航空機で荷物を運搬する場合にも、上記各実施形態と同様に運搬計画を生成することによって運搬計画と運搬実績との乖離を小さくすることができる。また、無人走行機30と無人航空機の両方を用いて運搬を行うようにしてもよい。例えば、ユーザ情報50の操作実績情報50Aは、無人走行機30の操作実績のほか、無人航空機の操作実績を含む。計画部58は、この操作実績情報50Aを用いて、運搬計画を生成する。
・上記各実施形態について、無人走行機30は、荷物の配送を行うようにした。これに代えて若しくは加えて、無人走行機30は、荷物の集荷を行うようにしてもよい。無人走行機30が集荷を行う場合、無人走行機30に対する操作実績として、荷物を受け取ったときの操作実績情報を用いてもよい。運搬計画の生成方法は、第1実施形態~第3実施形態と同様である。又は図15に示すように、ユーザ情報50に、操作実績情報として、受取実績情報及び集荷実績情報の両方を含めるようにしてもよい。そして、計画部58は、ユーザに対して配送を行うか集荷を行うかに応じて、受取実績情報及び集荷実績情報を使い分けるようにしてもよい。例えば、ユーザに対して配送を行う場合には操作実績情報として受取実績情報を用い、ユーザに対して集荷を行う場合には操作実績情報として集荷実績情報を用いる。集荷実績情報は、第1実施形態の操作実績情報と同様であり、無人走行機30の種類毎に操作実績時間が記憶されている。
・物流管理システム1は、サーバ10、ユーザ装置20、及び無人走行機30に加えて、管理者装置を備えていてもよい。管理者装置は、物流管理システムを管理する管理者、又は無人走行機30を管理する管理者が用いる装置である。管理者装置は、スマートフォン(多機能電話端末)、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、又はこれらの装置以外の画像を表示可能な情報処理装置であって、ユーザ装置20とほぼ同様な構成である。管理者端末は、運搬計画情報52を待機中の無人走行機30に割り当てるようにしてもよい。
Claims (12)
- 複数のユーザについて無人機の操作の実績を示す操作実績情報を記憶した記憶部と、
前記無人機が複数の運搬地点を含む運搬経路を移動する場合、各運搬地点で前記無人機を操作するユーザを特定するユーザ特定部と、
特定した前記ユーザに対応する前記操作実績情報を取得する操作実績取得部と、
前記ユーザの各々について、前記操作実績情報に基づいて前記無人機の操作に要する予測操作時間を特定し、前記予測操作時間を用いて、前記無人機が前記運搬経路において前記複数の運搬地点を移動する順序である運搬順序を決定する計画部と、を備える物流管理システム。 - 前記無人機から、前記無人機の操作を行うユーザを識別する識別情報と、前記無人機の操作に要した操作実績時間に関する情報とを取得し、前記操作実績時間に関する情報を、前記ユーザに対応する前記操作実績情報として前記記憶部に記憶する実績登録部をさらに備える、請求項1に記載の物流管理システム。
- 前記計画部は、
前記ユーザに関連付けられた前記予測操作時間と、前記運搬地点間の移動時間とを用いて、暫定的に決定した運搬順序に従って前記無人機が移動した場合に予測される到着時刻を予測し、
前記運搬地点への前記到着時刻が、当該運搬地点に関連付けられたユーザの希望時間帯に含まれるか否かを判定し、
前記到着時刻が前記ユーザの希望時間帯に含まれない場合には、前記運搬順序を変更する、請求項1又は2に記載の物流管理システム。 - 前記操作実績情報は、前記無人機の種類と、前記無人機の種類に関連付けられた操作の実績の有無を示す情報とを含み、
前記操作実績取得部は、
前記無人機の種類を特定し、
特定した前記ユーザ及び特定した前記無人機の種類に関連付けられた前記操作実績情報を取得する、請求項1~3のいずれか1項に記載の物流管理システム。 - 前記操作実績情報は、前記無人機の操作に要した操作実績時間を含み、
前記計画部は、
前記操作実績時間に基づき前記予測操作時間を特定する、請求項1~4のいずれか1項に記載の物流管理システム。 - 前記無人機は、荷物を収容する収納部を備えた筐体と、前記収納部を開閉する扉と、前記ユーザの識別情報を入力するためのユーザ認証部とを備え、
前記操作実績時間は、前記ユーザ認証部への入力を開始してから、前記荷物を受け取り、前記扉を閉じるまでの時間である
請求項5に記載の物流管理システム。 - 前記操作実績取得部は、特定した前記ユーザに関連付けられた前記操作実績情報が複数前記記憶部に記憶されている場合に、最新の前記操作実績情報を取得する
請求項1~6のいずれか1項に記載の物流管理システム。 - 前記計画部は、
前記操作実績情報に基づいて、前記無人機の操作実績が無いユーザに関連付けられた前記運搬経路における順序を、前記無人機の操作実績があるユーザに関連付けられた前記運搬経路における順序よりも後の順序とする
請求項1~7のいずれか1項に記載の物流管理システム。 - 前記計画部は、操作実績時間が相対的に長いユーザに関連付けられた前記運搬経路における順序を、操作実績時間が相対的に短いユーザに関連付けられた前記運搬経路における順序よりも後にする
請求項1~8のいずれか1項に記載の物流管理システム。 - 前記計画部は、所定の地点の通過回数が上限回数を超える運搬経路を除外する
請求項1~9のいずれか1項に記載の物流管理システム。 - 制御部が、
複数のユーザについて無人機の操作の実績を示す操作実績情報を記憶部に記憶するステップと、
前記無人機が複数の運搬地点を含む運搬経路を移動する場合、各運搬地点で前記無人機を操作するユーザを特定するステップと、
特定した前記ユーザに対応する前記操作実績情報を取得するステップと、
前記ユーザの各々について、前記操作実績情報に基づいて前記無人機の操作に要する予測操作時間を特定し、前記予測操作時間を用いて、前記無人機が前記運搬経路において前記複数の運搬地点を移動する順序である運搬順序を決定するステップと、を実行する物流管理方法。 - 制御部に、
複数のユーザについて無人機の操作の実績を示す操作実績情報を記憶部に記憶するステップと、
前記無人機が複数の運搬地点を含む運搬経路を移動する場合、各運搬地点で前記無人機を操作するユーザを特定するステップと、
特定した前記ユーザに対応する前記操作実績情報を取得するステップと、
前記ユーザの各々について、前記操作実績情報に基づいて前記無人機の操作に要する予測操作時間を特定し、前記予測操作時間を用いて、前記無人機が前記運搬経路において前記複数の運搬地点を移動する順序である運搬順序を決定するステップと、を実行させるプログラム。
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