JPH06259411A - 輸送計画用推論装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 輸送計画立案方式の作成・変更を容易にす
る。 【構成】 配車、配船指示をはじめとする輸送計画立案
に関して、個々の輸送問題の固有データ構造を実現し、
それを基に、グラフィック・ユーザ・インターフェイス
により対話的に詳細指定や修正・確認が行え、容易に効
率的な輸送計画立案システムが構築できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配車、配船指示をはじ
めとする輸送計画立案に関して、立案システム構築作業
の軽減を可能にする輸送計画用推論装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から開発されている計画問題用の計
算機システムには、計画立案のための制約条件や立案結
果に関する評価基準を定式化し、数理計画的に解決する
方法（数理計画方式）や、計画立案のための制約条件や
立案担当者のノウハウをプログラムとして記述する方式
（エキスパートシステム方式）等がある。

【０００３】エキスパートシステム方式は、制約条件や
立案手順を変更し易い形で保持することを目指すもので
あり、その中でも推論機能をスケジュール作成のために
特殊化したり、立案結果・途中結果の修正・変更を容易
にするための支援機能を持つものがある。

【０００４】例えば、特開平４−１５８６５号に開示さ
れているスケジュール作成支援装置は、制約優先順位に
従って優先順位の高い制約を重視するスケジュール決定
機構、目標条件、制約条件がどれだけ成立しているかを
評価し表示する目標条件評価機構・制約条件評価機構、
スケジュール最終・途中結果を表示するスケジュール表
示機構、知識のパターンの組合せが登録できる指定パタ
ーン登録機構を備え、スケジュールマトリクスの要素優
先順位、目標条件、制約条件、制約優先順位、制約条件
を成立させるための調整規則を記述するだけで、様々な
条件や目的に柔軟に対応したスケジュールを対話的に作
成する場合に適したスケジュール作成支援装置を目指し
ている。

【０００５】又、特開平４−１９５６３３号に開示され
ている計画型エキスパートシステム構築支援装置は、立
案状況や計画案を立案実行中にガントチャートと木構造
を表示する立案状況表示手段、任意の時点で立案の中断
・再開する立案中断再開手段を備え、立案状況を操作す
ることによって代替案による立案を確かめることがで
き、知識の獲得・実装・評価を容易にすることを目指し
たものである。

【０００６】これらの技術は、計画立案に必要な制約条
件や解法を柔軟に設定するための手段と、立案結果を対
話的に修正する手段を有することで計画用エキスパート
システムの構築を容易にしている。

【０００７】従来技術を用いたシステム構築の要点を以
下に示す。図１は、従来技術を用いての一般的なシステ
ム構築手順を示すフローチャート１００である。ステッ
プ１０２で対象問題の理解、ステップ１０４で対象問題
の整理、ステップ１０６で対象問題の表現を行い、ステ
ップ１０８で様々な制約条件を考慮して問題解決方式の
設計を行う。ステップ１１０でプログラミング・テスト
を行いＯＫならば実運用１１２へと移る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
スケジュール立案システムを構築するには、問題の対象
や対象領域によって個別の問題表現のためのデータ構造
を考案する必要があり、それに合せてスケジュール立案
の仕組みを準備する必要がある。それは単なる目標基準
や制約条件の優先順位の調整等による調整可能な範囲を
超えたものである。実際に、容易に変更できる範囲は制
約条件の閾値や優先順位・優先度等の立案ノウハウの末
節に当たる箇所が大部分であり、制約条件の根本的な見
方や立案手順の根幹に係る箇所の変更は困難である。
又、新たなシステムの構築にあたっては、対象とする輸
送業務の種類や適用場所が異なるため、問題の表現から
新たに見直す必要があるという問題点があった。

【０００９】例えば、輸送計画問題の場合には、次に示
すような計画問題のシステム化の困難さを示す問題点が
ある。

【００１０】まず第１に、問題表現の多様性、輸送業務
における計画立案の難しさ、環境変化に応じたシステム
変更の困難さといった問題点である。

【００１１】即ち、輸送計画問題は、個々の問題毎にそ
の有する輸送機器（車両、軌道台車、船舶等）や荷役設
備（クレーン、バース等）の種類や属性は様々であり、
システム上の表現は千差万別である。例えば、ある種の
陸上輸送の問題では、車両の荷台形状や積載可能容積を
中心に輸送機器を表現することが求められ、別の海上輸
送の問題では、積載可能重量と寄港可能範囲を中心に輸
送機器を表現することが求められる。

【００１２】又、輸送業務における計画立案に際して
は、輸送計画の前提となる輸送ロットに関して、輸送品
間の処理優先順や積合せ可否の判定、輸送品と輸送機器
の物理的・規約的制約の判定、輸送機器・輸送品と荷役
箇所との物理的・規約的制約の判定、輸送地の受入れ容
量等の多くの事項を考慮して決定を行う必要がある。
又、輸送品と輸送機器の組合せ及び輸送機器と荷役箇所
との組合せを考える必要があり、時間軸上での二重の組
合せを同時に決定していく構造になっていることがあ
る。又、輸送機器の積み−移動−卸し−移動、のサイク
ルの中で、連続的且つ効率的なスケジュールを与える必
要がある。そのために、荷役作業待ちを抑えるために荷
役箇所の作業スケジュールや在庫状況の考慮や、輸送品
発生状況を踏まえての回送の決定が必要になる。

【００１３】又、環境変化に応じたシステム変更につい
ては、輸送問題をはじめとする物流を取り巻く状況は、
周囲の環境変化の影響を受け易く、計画立案のための制
約条件や手順を頻繁に見直さなければならないことも多
い。

【００１４】第２に、作業状況の変動に応じた計画変更
の困難さという問題点である。

【００１５】即ち、輸送計画問題においては、輸送品の
変更が生じる場合や、天候等の外乱要因により作業の進
捗が変動することも多い。そのために、一度立案したス
ケジュールに変更を加える必要もしばしば発生する。し
かし、輸送機器の運行スケジュールや荷役箇所の荷役ス
ケジュールでは多くの作業を連続的に行うように決定し
ているため、１箇所修正したことで多くの箇所が影響を
受けることになる。このために、立案修正の効率が悪
く、計画の信頼性も低くなり、実用問題には利用できな
いシステムになってしまうことも多い。

【００１６】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
く成されたもので、主な対象領域を輸送計画問題に限定
することによって、輸送計画問題に共通な問題表現と多
くの輸送計画問題に必要となる立案機能を予め用意し、
輸送計画立案システムの構築を容易にする輸送計画用推
論装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、種々の輸送計
画問題の表現に必要な一般的データ構造を有する部品群
と、個々の輸送計画問題に即した表現を可能にするため
に前記一般的データ構造に詳細指定を与えるグラフィッ
ク・ユーザ・インターフェイス手段と、該詳細指定を基
に固有データ構造を生成するための手段とを備え、一般
的な輸送計画問題の表現を基に容易に個々の輸送問題の
固有データ構造の実現を可能とするようにして、前記目
的を達成したものである。

【００１８】又、前記固有データ構造に設定された固有
データを基に効率的な輸送計画を立案するために、適切
な順番で輸送すべき輸送品を選択するための複数方式を
有する輸送品選択手段と、該輸送品に関して、輸送可能
且つ適切な輸送車両や輸送船舶等の輸送機器を決定する
ための複数方式を有する輸送機器決定手段と、該輸送品
に関して、該輸送機器への適切な積載輸送品を決定する
ための複数方式を有する輸送ロット編成手段と、輸送品
の発送・着送の場所である輸送地において、輸送に係わ
る荷役作業を行う作業ヤードやバース等の荷役箇所と、
荷役作業の時間帯を決定するための複数方式を有する荷
役作業決定手段と、輸送が完了した輸送機器に関して、
次に回送する輸送地を決定するための複数方式を有する
回送先決定手段と、前記各手段を適切な順番で起動し、
立案処理を効率的に進めるための手段と、前記各手段に
含まれる複数方式の中から個々の輸送計画問題に即した
方式の指定を行うためのグラフィック・ユーザ・インタ
ーフェイス手段を備え、輸送計画立案方式の容易な作成
を可能とするようにしたものである。

【００１９】又、前記輸送計画立案方式をガントチャー
ト形式に表示する手段と、対話的に計画内容の時間的な
変更を行うための手段と、対話的に輸送ロット構成の変
更を行うための手段と、前記手段を介した変更により影
響を受ける荷役作業を検索し、他の荷役作業との競合や
矛盾がないように自動修正を行う手段とを備え、輸送計
画立案結果の容易な修正・確認を可能とするようにした
ものである。

【００２０】

【作用】本発明による輸送計画用推論装置は、図２に示
すような機能構成を持つ。

【００２１】図２において、１０は輸送計画立案方式生
成手段、２０は詳細指定グラフィック・ユーザ・インタ
ーフェイス（ＧＵＩ）手段、３０は輸送計画問題立案方
式、４０は実行指示用グラフィック・ユーザ・インター
フェイス（ＧＵＩ）手段、５０は計画データ設定手段、
６０は事前指示用ＧＵＩ手段、７０は立案結果表示用Ｇ
ＵＩ手段である。

【００２２】輸送計画立案方式生成手段１０は、輸送計
画問題の一般的な問題表現モデルと解決モデルを含む。
又、一般的計画対象記憶部１２では、輸送計画問題に一
般的に必要と考えられる計画対象とその属性を部品とし
て保持し、一般的制約条件記憶部１４では、輸送計画問
題に一般的に必要と考えられる制約条件の表現枠を部品
として保持し、一般的計画立案方式記憶部１６では、輸
送計画問題に一般的に必要と考えられる立案過程に必要
な処理を、必要な機能ブロックに分けて保持している。

【００２３】個々の問題への適用システム構築時には、
詳細指定用ＧＵＩ手段２０を通して問題毎の詳細指定を
行い、輸送計画問題立案方式３０を生成する。ここで
は、一般的計画対象データ構造記憶部１２を基に計画対
象と属性の追加・変更により、個々の問題に応じた計画
対象データ構造記述部３２を完成し、一般的制約条件デ
ータ構造記憶部１４を基に、制約条件毎に参照する計画
対象・属性や判定方法等の指定を行い制約条件データ構
造記述部３４を完成し、一般的計画立案方式記憶部１６
を基に、詳細処理の選定・追加・変更を行い、個々の問
題に応じた計画立案方式記述部３６を完成する。

【００２４】従来のシステム開発では、輸送計画問題立
案方式３０の構築を問題毎に個別に行う必要があった。
又、推論機能をスケジュール作成のために特殊化した方
式（「従来の技術」で参照したもの）は、計画問題一般
を対象としているため、種々の輸送計画用のシステムを
構築するには問題表現や機能の不適号や過不足がある。
本発明では、輸送計画立案方式生成手段１０を利用する
ことにより、その作業を軽減することができる。

【００２５】システム運用に入り、立案を行う段階にお
いて、計画担当者は実行指示用ＧＵＩ手段４０を用いて
立案開始を指示する。それによって、計画データ設定手
段５０は前設データ構造に対して輸送品データをはじめ
とする必要な計画データの設定を行い、計画担当者は事
前指示用ＧＵＩ手段６０を用いて事前の強制指示を行
う。輸送計画立案方式３０によって輸送計画が立案され
る。

【００２６】これにより、前記輸送計画問題のシステム
化の困難さを示す第１の問題点の解決が図られる。

【００２７】次に、輸送計画が立案されると、立案結果
表示用ＧＵＩ手段７０に含まれる、輸送機器運行スケジ
ュール表示用ＧＵＩ手段７２と荷役箇所作業スケジュー
ル表示用ＧＵＩ手段７４によって立案結果が表示され、
計画担当者が修正・確認を行う。

【００２８】これにより、前記第２の問題点の解決が図
られる。

【００２９】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００３０】図２は、本発明の機能構成を示すブロック
線図であり、図３は、本発明を用いたシステム構築手順
を示すフローチャート３００である。ステップ３０２の
対象輸送計画問題の理解は、図１の従来のシステム構築
手順のステップ１０２に対応し、本発明が持つ問題表現
や立案方式を基に対象問題仕様の分析と問題表現の検討
をするステップ３０４は、従来のステップ１０４、１０
６に対応する。又、本発明が持つ問題表現や立案方式の
細部の指定や補完の検討を行うステップ３０６は、従来
のステップ１０８に対応する。本発明のステップ３０８
の、細部の指定と補完部分のプログラミング・テストに
おいては、既存のモデルに対する詳細指定と不足部分の
追加のみを行い、ＯＫならばステップ３１０実運用へと
移る。

【００３１】本発明においては、図２の輸送計画立案方
式生成手段１０に、輸送計画問題に関する問題表現モデ
ル、立案方式の基本モデルを保持しているため、従来技
術を用いたシステム構築での対象問題の理解１０２、対
象問題の整理１０４、対象問題の表現１０６、問題解決
方式の設計１０８における検討のガイドラインとして利
用することができ、その作業効率を大幅に向上すること
ができる。又、プログラミングの段階においては、既存
の方式を利用することができるため、実際に作成する範
囲は少なくて済み、作業期間を短縮することができる。

【００３２】図４は、本発明が持つ立案方式の部品構成
である。これに対して、図５に示す問題定義用ＧＵＩ手
段を用いて立案方式の細部の指定を行うことにより、図
６に例を示すような立案方式のフローチャートが生成さ
れる。

【００３３】図６は、図２における計画立案方式記述部
３６の内部構造の１つの例である。輸送品選定６００
で、各作業地に存在する輸送品の中から、重要なもの
（例えば、納期制約の厳しいもの）に着目し、処理対象
として選択する。このときの輸送地は、製品払い出しの
ように発送地が基準になる場合と、工場への原料輸送の
ように着送地が基準になる場合とがある。

【００３４】輸送機器候補選定６０２では、ステップ６
００にて選択された輸送品に関して、物理的制約（例え
ば入構可否、積載可否）、時間的制約（例えば発送可能
時刻、納期）を満たす全ての輸送機器を列挙する。

【００３５】輸送機器優先順位付け６０４では、ステッ
プ６０２で列挙された輸送機器から、指定された価値基
準に最も合致する１つを選択する（例えば、輸送効率の
良い大きな輸送機器を優先する、緊急性を実現するため
に最も近い位置に存在する輸送機器を優先する等）。

【００３６】輸送ロット編成６０６では、輸送品選定６
００で選択された輸送品に関して、輸送機器候補選定６
０２と、輸送機器優先順位付け６０４で選択された輸送
機器に積載可能な分を切り出す。単一の輸送品で、輸送
機器能力に余裕がある場合は積合わせの制約条件や積合
わせ対象品の選択の価値基準に従って他輸送品の積合せ
も検討する。

【００３７】終了判定６０８では、輸送すべき輸送品と
使用可能な輸送機器の処理が終了したかどうかを判定
し、処理の継続／終了を決定する。

【００３８】輸送スケジュール決定６１０では、積みの
輸送地での作業箇所と作業時間帯の決定、降ろしの輸送
地への到着時刻の計算、降ろしの輸送地での作業箇所と
作業時間帯の決定を行う。

【００３９】輸送機器回送先決定６１２では、降ろし作
業まで決定した輸送機器に対して、次作業のための回送
先の決定をする。

【００４０】ところで、上記以外の処理手順構成も可能
である。例えば、輸送ロット編成６０６を輸送機器候補
選定６０２の前に配置することによって、適切な輸送ロ
ットの編成後に、それに見合う輸送機器を選定するとい
う方式も実現できる。輸送スケジュール決定６１０、輸
送機器回送先決定６１２を終了判定６０８の前に配置
し、ループ処理の中に入れることも可能である。又、上
記処理の中で、適用問題によって不要のものは省略する
ことができる各処理のために用意されている複数方式の
うち、別の方式を選択し直すことも可能である。

【００４１】図７は、本発明を用いて構築したシステム
の運用手順を示すフローチャートである。実行指示用Ｇ
ＵＩ手段４０より、計画対象期間を指定し、計画立案開
始７００を行う。計画データ設定７０２の後に、事前指
示用ＧＵＩ手段６０を通して、緊急のデータ入力や計画
内容の一部指定である事前指示受付７０４を実行する。
計画立案実行７０６の過程が終了すると、計画結果が立
案結果表示用ＧＵＩ手段７０に表示され、それを通じて
結果の確認・修正７０８を行うことができる。ここで可
能な主な修正は、ガントチャート上の作業スケジュール
の追加・移動・長さの変更・削除、輸送ロットを構成す
る輸送品の追加・変更・削除である。

【００４２】立案結果表示用ＧＵＩ手段７０では、一箇
所の変更により影響を受ける荷役作業を検索し、他の荷
役作業との競合や矛盾がないように自動修正を行うこと
が可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、輸
送計画問題に共通の問題表現や立案方式の基礎的な部分
をガイドラインとして利用することができ、効果的な問
題整理が可能になる。又、既存の仕組みとして確立して
いない問題に対しても、基本モデルとして利用すること
ができる。

【００４４】又、輸送計画問題に共通の問題表現や立案
方式の基礎的な機能を部品として用意してあるため、部
品選択や詳細指定及び補完により容易に立案システムを
構築することができ、システム化の短期化・省工数化が
図れる。

【００４５】なお、個々の輸送計画問題に応じた問題表
現や立案方式の詳細の変更・再構成が、専用のＧＵＩ手
段を通して容易にできるため、様々な表現や方式を試行
・比較することができる。これにより、状況変化に対す
る追従性や試行性が良くなる。

【００４６】更に、輸送品の変更や作業進捗の変動に応
じて、立案結果の確認・修正をビジュアルに行える。こ
のとき一箇所の変更に対して影響範囲も連動して変更を
行うことも可能であるため、修正作業の効率化や信頼性
の向上が図れるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の輸送計画立案システムの構築手順を示す
フローチャート

【図２】本発明による輸送計画用推論装置の機能構成を
示すブロック線図

【図３】本発明による輸送計画立案システムの構築手順
を示すフローチャート

【図４】本発明が持つ立案方式の部品構成の例を示すブ
ロック図

【図５】本発明の問題定義用ＧＵＩの例を示すブロック
図

【図６】本発明により生成された立案方式のフローチャ
ートの例

【図７】本発明を用いて構築したシステムの運用手順を
示すフローチャート

【符号の説明】

１０…輸送計画立案方式生成手順 ２０…詳細指定用ＧＵＩ手段 ３０…輸送計画立案方式 ４０…実行指示用ＧＵＩ手段 ５０…計画データ設定手段 ６０…事前指示用ＧＵＩ手段 ７０…立案結果表示用ＧＵＩ手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福村 聡 東京都千代田区内幸町二丁目２番３号 川 崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者 魚波 正義 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 川鉄シ ステム開発株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】種々の輸送計画問題の表現に必要な一般的
   データ構造を有する部品群と、 個々の輸送計画問題に即した表現を可能にするために前
   記一般的データ構造に詳細指定を与えるグラフィック・
   ユーザ・インターフェイス手段と、 該詳細指定を基に固有データ構造を生成するための手段
   とを備え、 一般的な輸送計画問題の表現を基に容易に個々の輸送問
   題の固有データ構造の実現を可能とすることを特徴とす
   る輸送計画用推論装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記固有データ構造に
   設定された固有データを基に効率的な輸送計画を立案す
   るために、適切な順番で輸送すべき輸送品を選択するた
   めの複数方式を有する輸送品選択手段と、 該輸送品に関して、輸送可能且つ適切な輸送車両や輸送
   船舶等の輸送機器を決定するための複数方式を有する輸
   送機器決定手段と、 該輸送品に関して、該輸送機器への適切な積載輸送品を
   決定するための複数方式を有する輸送ロット編成手段
   と、 輸送品の発送・着送の場所である輸送地において、輸送
   に係わる荷役作業を行う作業ヤードやバース等の荷役箇
   所と、荷役作業の時間帯を決定するための複数方式を有
   する荷役作業決定手段と、 輸送が完了した輸送機器に関して、次に回送する輸送地
   を決定するための複数方式を有する回送先決定手段と、 前記各手段を適切な順番で起動し、立案処理を効率的に
   進めるための手段と、 前記各手段に含まれる複数方式の中から個々の輸送計画
   問題に即した方式の指定を行うためのグラフィック・ユ
   ーザ・インターフェイス手段を備え、 輸送計画立案方式の容易な作成を可能とすることを特徴
   とする輸送計画用推論装置。
3. 【請求項３】請求項２において、前記輸送計画立案方式
   をガントチャート形式に表示する手段と、 対話的に計画内容の時間的な変更を行うための手段と、 対話的に輸送ロット構成の変更を行うための手段と、 前記手段を介した変更により影響を受ける荷役作業を検
   索し、他の荷役作業との競合や矛盾がないように自動修
   正を行う手段とを備え、 輸送計画立案結果の容易な修正・確認を可能とすること
   を特徴とする輸送計画用推論装置。