JPH10143557A - 計画立案装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】タスクを時間帯に山分けした後の時刻割当てで
時間帯をオーバーフローしたタスクの時刻割当てを適切
にし、割当時間帯に依存して結果の質が決まる計画立案
を最適化する。 【解決手段】時間帯割当処理部１６は、計画時間を日単
位ｊに複数の時間帯に分割し、日単位の各タスクｔｉに
つき実行結果の質を求めて最も好ましい時間帯にタスク
を割り当てる。実行時刻割当処理部１８は、各時間帯に
割り当てられた１又は複数のタスクにつき実行時刻を割
り当て、タスクの実行時刻が時間帯をオーバーフローす
る場合は、別の日の同じ時間帯にオーバーフローしたタ
スクの実行時刻を割り当てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、時間帯により実行
所要時間及び実行結果の質が変化する複数のタスクの実
行計画をスケジュールする計画立案装置及び方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムを使用し、時間帯
に分けて要求されたタスクを実行するための計画をスケ
ジュールする計画立案装置においては、時刻により、各
タスクの実行可能性、実行時間、結果の質等が変化する
計画を立案する場合がある。この場合、実行日の違いよ
りも実行時間帯に、実行結果の質が大きく依存するよう
なタスクに関する立案計画では、時間帯に着目した計画
立案が必要となる。

【０００３】天体観測の計画立案はその一例である。天
体観測は図５のように、観測しようとする例えば天体
Ａ，Ｂ，Ｃの位置が時刻と共に変化している。ここで天
体Ａ，Ｂ，Ｃの位置は、北を０．００度とした方位角と
０．００〜９０．００の高度で表わされる。このため天
体Ａ〜Ｃの観測に必要な時間も観測結果の質も、時間と
共に変化する。例えば観測可能な時間が１９：００から
３０：００（翌朝６：００）であったとすると、好まし
い観測結果の質が期待される時間帯は、天体Ａ〜Ｃとも
に２３：００〜２６：００に集中している。

【０００４】従来の計画立案装置にあっては、従来は、
タスクの締切りやタスク実行のための設備の空き状況に
注目して、時間帯におけるタスクの山積みと山崩しによ
り計画を立案している。即ち、従来の計画立案装置は、
図６のように、タスク格納部１００、スケジューラ１０
２及びスケジュール結果格納部１０４で構成され、スケ
ジューラ１０２はタスクの山積みと山崩しによって時間
帯にタスクを割り当てる。

【０００５】図７は従来の計画立案処理であり、入力し
たタスクｔ１〜ｔ１０を対象に、例えば５つの時間帯に
対応した時間帯バッファ１０６−１〜１０６−５もつタ
スクバッファ１０６を準備し、各タスクを良好な結果の
質が得られると思われる時間帯に分けて山積みする。次
に、タスクバッファ１０６の時間帯バッファ１０６−１
〜１０６−５に山積みされた各タスクにつき、各割当時
間帯での実行時刻を正確に割り当てる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の計画
立案装置にあっては、各時間帯に山積みしたタスクに時
間帯での実行時刻を割り当てる際に、例えば時間帯バッ
ファ１０６−３のタスクｔ９のように、割り当てた実行
時刻が時間帯をオーバーフローした場合には、山積みさ
れたタスクの一部を、その前後の空のある時間帯、例え
ば時間帯バッファ１０６−２にタスクｔ９の実行時刻を
割り当てる。

【０００７】しかしながら、オーバーフローしたタスク
を前後の空いている時間帯に割り当てた場合には、タス
ク実行結果の質の低下が避けられず、結果の質が最も好
ましい時間帯にタスクを割り当てられるという保証が得
られず、立案計画の最適化が損われる。本発明は、この
ような従来の問題点に鑑みてなされたもので、タスクを
時間帯に山分けした後の時刻割当てで、時間帯をオーバ
ーフローしたタスクの割当てを適切にして天体観測等の
計画立案を最適化するようにした計画立案装置及び方法
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明は、天体観測等のように時間帯に
より実行所要時間及び実行結果の質が変化する複数のタ
スクの実行計画をスケジュールする計画立案装置を対象
とする。このような計画立案装置として本発明にあって
は、計画時間を日単位に複数の時間帯ｒ１〜ｒ５に分割
し、日単位の各タスクｔ１〜ｔ１０につき実行結果の質
を求めて最も好ましい時間帯にタスクを割り当てる時間
帯割当処理部１６、及び各時間帯ｒ１〜ｒ５に割り当て
られたタスクにつき実行時刻を割り当て、例えばタスク
ｔ９の実行時刻が時間帯Ｓrjをオーバーフローする場合
は、別の日の同じ時間帯ｒ３にオーバーフローしたタス
クｔ９の実行時刻を割当てる実行時刻割当処理部１８を
備えたことを特徴とする。

【０００９】また本発明は、時間帯により実行所要時間
及び実行結果の質が変化する複数のタスクの実行計画を
スケジュールする計画立案方法であり、計画時間を日単
位に複数の時間帯ｒ１〜ｒ５に分割し、日単位の各タス
クにつき実行結果の質を求めて最も好ましい時間帯にタ
スクを割り当てる時間帯割当過程；時間帯割当過程で各
時間帯ｒ１〜ｒ５に割り当てられたタスクｔ１〜ｔ１０
につき、各タスクの実行時間を時間帯内で割り当て、タ
スクの割当時刻が時間帯Ｓrjオーバーフローする場合
は、別の日の同じ時間帯ｒ３にオーバーフローしたタス
クの実行時刻を割り当てる実行時間割当過程；を備えた
ことを特徴とする。

【００１０】このような本発明の計画立案装置及び方法
によれば、各時間帯に山積みしたタスクの実行時刻を時
間帯に割り当てる際に、割当時刻が時間帯をオーバーフ
ローした場合は、同じ日の空いている時間帯に実オーバ
フローしたタスクの実行時刻を割り当てるのではなく、
日を越えた同じ時間帯にオーバフローしたタスクの実行
時刻を割り当てており、その結果、日にちは異なっても
実行結果の質が良好となる時間帯での割当ては維持で
き、割当時間帯に依存して決まる結果の質を保証するこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図２は本発明による計画立案装置
の装置構成とその機能を示したブロック図である。図２
において本発明の計画立案装置は、適宜のコンピュータ
システムやコンピュータ装置を使用することにより実現
でき、タスク格納部１０、スケジューラ１２及びスケジ
ュール結果出力部１４で構成される。タスク格納部１０
にはスケジューラ１２で立案する計画の対象となる複数
のタスクが、適宜の入出力装置を使用した入力操作によ
り格納される。

【００１２】例えば図５に示した天体観測の計画立案に
あっては、タスク受付けの締切日を設定し、締切日まで
にタスク格納部１０に入力されたタスクを対象にスケジ
ューラ１２が天体観測の計画立案処理を実行することに
なる。スケジューラ１２には時間帯割当処理部１６と実
行時刻割当処理部１８の機能が設けられる。時間帯割当
処理部１６は計画時間を日単位に複数の時間帯に分割
し、日単位の各タスクにつき実行結果の質を算出し、最
も好ましい時間帯にタスクを割り当てる処理を実行す
る。

【００１３】また実行時刻割当処理部１８は、各時間帯
に割り当てられたタスクの各々について、その時間帯で
の実行時刻を正確に割り当てる。更に本発明の実行時刻
割当処理部１８にあっては、時間帯に対するタスクの実
行時刻の正確な割当ての際に、実行時刻を割り当てよう
としたタスクが時間帯をオーバーフローする場合には、
別の日の同じ時間帯にオーバーフローしたタスクの実行
時刻を割り当てる。

【００１４】この別の日の同じ時間帯に対するオーバー
フローしたタスクの実行時刻の割当ては、既に計画立案
が済んだ前日以前の日に割り当てる場合には、割当て可
能な空き時間帯をもつ日の時間帯にオーバーフローした
タスクの実行時刻を割り当てる。これに対し、計画立案
が済んでいない次の日の同じ時刻にオーバーフローした
タスクの実行時刻を割り当てる場合には、この時間帯は
空き時間帯となっていることから、オーバーフローした
タスクの実行時刻の割当てを優先的に行うことになる。

【００１５】スケジュール結果出力部１４は、スケジュ
ーラ１２で立案された計画をスケジュール結果として出
力する。このスケジュール結果の具体的な出力として
は、タスク要求元に対する表示出力、立案した計画のプ
リントアウト等、適宜の出力を行う。またスケジュール
結果出力部１４は立案された計画を保存しており、外部
からの要求に対し必要に応じてスケジュール結果を出力
することができる。

【００１６】図３は、図２のスケジューラ１２に設けた
時間帯割当処理部１６及び実行時刻割当処理部１８の処
理手順の説明図である。図３において、タスク格納部１
０に時間帯により実行所要時間や結果の質が変化するタ
スクｔ１〜ｔ１０が格納されている。このタスクｔ１〜
ｔ１０は、ある一日の計画立案の対象となるタスクの集
合である。

【００１７】時間帯割当処理部１６は、タスク格納部１
０のある一日におけるタスクｔ１〜ｔ１０を入力し、各
タスクｔ１〜ｔ１０を予め定めた時間帯、例えば５つの
時間帯の各々で実行した場合の結果の質を算出する。そ
して最も好ましい結果の質が得られる時間帯に割り当
て、最終的にタスクバッファ２０に格納する。タスクバ
ッファ２０は、各時間帯対応した時間帯バッファ２０−
１〜２０−５を備えており、実行結果の質が最も好まし
い時間帯の割当てを受けて図示のようにタスクｔ１〜ｔ
１０の山積みが行われる。

【００１８】タスクｔ１〜ｔ１０の時間帯割当てが終了
したならば、実行時刻割当処理部１８が起動し、タスク
バッファ２０におけるその日の各時間帯に対応する時間
帯バッファ２０−１〜２０−５の中から時刻割当てが済
んでいないタスクを１つずつ取り出して時刻割当処理を
行う。時刻割当処理の処理結果は、タスクバッファ２０
Ｂに格納される。

【００１９】タスクバッファ２０Ｂは５つの時間帯に対
応して時間帯バッファ２０−１〜２０−５を備えてお
り、その山積み方向を時間帯Ｓｒｊ（但し、ｒはｒ＝
１，２，・・となる時間帯バッファ２０−１，２０−
２，・・を示すインデックス、ｊはｊ＝１，２，・・・
となる日数を示すインデックス）としており、タスクｔ
１〜ｔ１０のもつ実行時間に応じた開始時刻と終了時刻
の割当てが行われる。例えば時間帯バッファ２０−１に
あっては、タスクｔ２，ｔ１０の時刻割当てが行われ、
両方の時刻割当てを時間帯Ｓ11の中に収めることができ
る。

【００２０】時間帯バッファ２０−２のタスクｔ４、時
間帯バッファ２０−４のタスクｔ６，ｔ８、及び時間帯
２０−５のタスクｔ３にあっても、それぞれ時間帯Ｓ1
2，Ｓ14，Ｓ15の中に時刻割当てができる。これに対
し、時間帯バッファ２０−３のタスクｔ１，ｔ５，ｔ
７，ｔ９の時刻割当てにあっては、タスクｔ１，ｔ５，
ｔ７については時間帯Ｓ13の中に時刻割当てができる
が、最後のタスクｔ９にあっては、時刻割当てを行うと
時間帯Ｓ13が破線の時間帯オーバーレベルを超え、時間
帯バッファ２０−３にタスクｔ９の時刻割当てができな
い。

【００２１】このような場合、本発明にあっては、次の
日の時刻割当てに使用するタスクバッファ２２Ｂの同じ
時間帯の時間帯バッファ２２−３に、オーバーフローし
たタスクｔ９の時刻割当てを行う。この場合、タスクバ
ッファ２２Ｂはまだ計画立案が行われていない次の日の
時間帯に対するタスクの時刻割当てであることから、同
じ時間帯は必ず空き状態にあり、オーバーフローしたタ
スクｔ９を優先的に次の日の同じ時間帯に時刻割当てす
ることができる。同様な処理を、タスク格納部１０に格
納している日単位のタスク群を対象に例えば１カ月ある
いは１０日といった期間を１つの単位として計画を立案
する。

【００２２】ここで、図３の実行時刻割当処理部１８に
あっては、オーバーフローしたタスクｔ９の時刻割当て
を、次の日のタスクバッファ２２Ｂにおける同じ時間帯
の時間帯バッファ２２−３に割り当てているが、日を遡
って前日以前のタスクバッファに対しオーバーフローし
たタスクｔ９の時刻割当てを行うようにしてもよい。こ
の場合、前日以前の時刻割当てが済んだタスクバッファ
にあっては、同じ時間帯に時刻割当ての空きがある場合
についてのみ行う。

【００２３】また各タスクに属性情報として前日以前と
するか翌日以降とするかの選択情報をセットしておけ
ば、要求したタスク実行日の割当てができない場合、オ
ーバーフローしたタスクを前日以前に割り当てるか翌日
以降に割り当てるかをタスク実行者の希望に応じて適宜
に決めることができる。図４は図２の計画立案装置によ
る処理動作の詳細を示したフローチャートである。まず
ステップＳ１で、１日をある時間幅で分割し、時間帯Ｓ
＝｛Ｓｒ｝とする。ここでｒ＝１，２，・・・の時間帯
を示すインデックスである。続いてステップＳ２で、各
時間帯Ｓｒのタスクバッファ｛ＴＳｒ｝から空集合とす
る。次のステップＳ３〜Ｓ５は、スケジューラ１２に設
けた時間帯割当処理部１６による処理となる。

【００２４】まずステップＳ３で、各タスクｔi （但
し、ｉ＝１，２，３，・・・のタスクを示すインデック
ス）について、各時間帯Ｓｒでの実行結果の質を算出す
る。続いてステップＳ４で、タスクｔi について、結果
の質が最も好ましい時間帯Ｓｒを選択する。そしてステ
ップＳ５で、選択した時間帯Ｓｒのタスクバッファ｛Ｔ
Ｓｒ｝にタスクｔi を割り当てる。

【００２５】次にステップＳ６で、日数を示すカウンタ
ｊをｊ＝１にセットする。次のステップＳ７〜Ｓ１４
は、図２のスケジューラ１２に設けた実行時刻割当処理
部１８による処理である。まずステップＳ７で、時間帯
の数を示すカウンタｒを１にセットし、また処理順番を
示すカウンタｋを同じく１にセットする。次にステップ
Ｓ８〜Ｓ１１で、ｊ日目の時間帯Ｓｒｊの計画立案のた
めの時刻割当てを行う。

【００２６】即ちステップＳ８で、タスクバッファ｛Ｔ
Ｓｒ｝から時刻割当てが未割当てのタスクｔi を選択す
る。続いてステップＳ９で、選択したタスクｔi を計画
Ｐｊｋに割り当てる。割当てが済んだら、ステップＳ１
でカウンタｋを１つアップし、この計画割当てで時間帯
Ｓｒｊを割当時刻が超過したか否かステップＳ１１で判
別する。

【００２７】超過しなければステップＳ８に戻り、同様
なタスクの割当処理を繰り返す。ステップＳ１１で計画
Ｐｊｋに対する時刻割当てで時間帯Ｓｒｊを超過する
と、ステップＳ１２に進み、現在処理しているｊ日目の
計画が終了したか否かチェックする。終了していなけれ
ばステップＳ１３に進み、時間帯を示すカウンタｒを１
つカウントアップし、再びステップＳ８に戻って、次の
時間帯について同様な時刻計画Ｐｊｋに対するタスクｔ
３の割当処理を繰り返す。

【００２８】ステップＳ１２で現在処理しているｊ日目
の計画が終了すると、ステップＳ１４に進み、全タスク
の計画が終了したか若しくは計画期間が終了したか否か
チェックする。全タスクの計画が終了していなければス
テップＳ１５に進み、計画部を示すカウンタｊを１つカ
ウントアップし、ステップＳ７に戻り、時間帯を示すカ
ウンタｒと割当計画の順番を示すカウンタｋをそれぞれ
１にセットした後、ステップＳ８からの処理を繰り返
す。

【００２９】このとき前日の処理において、ステップＳ
１１で時間帯Ｓｒｊを超過したタスクｔi が存在した場
合には、時間帯Ｓｒｊを超過したタスクｔi がタスクバ
ッファ｛ＴＳｒ｝に残っていることから、これを未割当
てのタスクｔi としてステップＳ８で選択し、未割当て
のタスクｔi の時間帯が分かっていることから、オーバ
ーフローしたタスクｔi の計画Ｐｊｋに対する時刻割当
てを行う。

【００３０】前日の処理で時間帯Ｓｒｊをオーバーフロ
ーしたタスクｔi の処理が全て終了すると、ステップＳ
１４で全タスクの計画終了が判別され、ステップＳ１６
で立案した計画Ｐを出力する。ここで、図４のフローチ
ャートは、タスクの時刻割当てにより時間帯Ｓｒｊをオ
ーバーフローした場合、現在処理中のｊ日目の時刻割当
てが終了した後に次の日の時刻割当てに進んで、オーバ
ーフローしたタスクの同じ時間帯への時刻割当てを行っ
ている。

【００３１】しかし、ステップＳ１１で時間帯Ｓｒｊの
オーバーフローを判別した時点でｊ日目を１つカウント
アップして次の日の時刻割当てに進み、オーバーフロー
したタスクの同じ時間帯に対する時刻割当てを終了した
後に再び元の処理日に戻って時刻割当てを繰り返すよう
にしてもよい。尚、本発明は上記の実施形態に限定され
ず、タスクの時間帯に対する正確な割当てでオーバーフ
ローした際に別の日の同じ時間帯に割り当てる点をもの
であれば、適宜の変形が可能である。また本発明の実施
形態として具体的には天文計画を例にとっているが、こ
れ以外にも実行日の違いよりも実行時間帯に実行結果の
質が大きく依存するようなタスクに関する計画問題につ
き、そのまま適用することができる。

【００３２】更に本発明における一日及び時間帯の概念
は、一日を２４時間として時間帯を割り当てる絶対的な
ものではなく、適宜に定めた相対的な日単位、時間単位
に従った割当てが適用できる。例えば２４時間を複数の
時間帯に分けてこれを日単位とし、その中のタスク実行
時間帯を更に分けて各時間帯に対するタスク割当てを行
う場合も含まれる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、実行日の違いよりも実行時間帯に実行結果の質が大
きく依存するような例えば天体観測等のタスクに関する
計画問題に対し、実行結果の質が最も好ましい時間帯に
タスクを割り振って山積みした後に、各時間帯について
各タスクの正確な時刻割当てを行って時間帯をオーバー
フローした場合、オーバーフローしたタスクを別の日の
同じ時間帯に割り当てることで、時間帯に依存して実行
結果の質が大きく依存するタスクの計画の立案につい
て、立案計画に従ったタスクの実行によりタスク実行の
質を最も好ましい状態になるように補障することがで
き、計画立案の信頼性を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の機能ブロック図

【図３】本発明による計画立案による処理手順の説明図

【図４】本発明による計画立案処理のフローチャート

【図５】天体観測計画に利用する天体の運行図

【図６】従来装置のブロック図

【図７】従来の計画立案による処理手順の説明図

【符号の説明】

１０：タスク格納部 １２：スケジューラ １４：スケジュール結果出力部 １６：時間帯割当処理部 １８：実行時刻割当処理部 ２０Ａ，２０Ｂ，２２Ｂ：タスクバッファ（ＴＳ） ２０−１〜２０−５，２２−３：時間帯バッファ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 青史 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 河合 淳 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】時間帯により実行所要時間及び実行結果の
   質が変化する複数のタスクの実行計画をスケジュールす
   る計画立案装置に於いて、 計画時間を日単位に複数の時間帯に分割し、日単位の各
   タスクにつき実行結果の質を求めて最も好ましい時間帯
   にタスクを割り当てる時間帯割当処理部と、 前記時間帯割当処理部により各時間帯に割り当てられた
   １又は複数のタスクにつき、該時間帯での実行時刻を順
   番に割り当て、タスクの実行時刻が該時間帯をオーバー
   フローする場合は、別の日の同じ時間帯にオーバーフロ
   ーしたタスクの実行時刻を割り当てる実行時刻割当処理
   部と、を備えたことを特徴とする計画立案装置。
2. 【請求項２】時間帯により実行所要時間及び実行結果の
   質が変化する複数のタスクの実行計画をスケジュールす
   る計画立案方法に於いて、 計画時間を日単位に複数の時間帯に分割し、日単位の各
   タスクにつき実行結果の質を求めて最も好ましい時間帯
   にタスクを割り当てる時間帯割当過程と、 前記時間帯割当過程で各時間帯に割り当てられた１又は
   複数のタスクにつき、各タスクの実行時間を時間帯内で
   順番に割り当て、タスクの割当時間が該時間帯をオーバ
   ーフローする場合は、別の日の同じ時間帯にオーバーフ
   ローしたタスクの実行時間を割り当てる実行時間割当過
   程と、を備えたことを特徴とする計画立案方法。