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公開番号2025126831
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-29
出願番号2024023253
出願日2024-02-19
発明の名称計画システム、計画方法およびプログラム
出願人三菱重工業株式会社,国立大学法人京都大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G06Q 10/087 20230101AFI20250822BHJP(計算;計数)
要約【課題】荷物搬入後の将来の作業効率と搬入予定の変動を考慮した荷物の配置場所を計画することができる計画システムを提供する。
【解決手段】計画システムは、一端から荷物の搬入と搬出を行う列状の前記荷物の配置場所を示す配置リストが行列状に配置されたエリアへ搬入される前記荷物の配置を計画する計画システムであって、前記エリアのレイアウト情報と、1つの配置リストに配置できる荷物の上限と、荷物の搬入予定を示す複数のシナリオと、搬出予定情報を取得するデータ取得部と、配置リストに配置する荷物の上限を制約する制約式等を制約条件として設定する制約条件定義部と、配置対象の荷物を配置した配置リストの数や当該配置リストが存在する範囲を算出する計算式を目的関数として設定する目的関数定義部と、制約条件を満たしつつ目的関数を最小化するような荷物の配置計画を計算する配置計画最適化部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
スタック形式で荷物の搬入と搬出を行う前記荷物の配置場所を示す配置リストが行列状に配置されたエリアへ搬入される前記荷物の配置を計画する計画システムであって、
前記エリアのレイアウト情報と、１つの前記配置リストに配置できる前記荷物の数と、前記荷物の搬入の予定を定めた第１のシナリオと、前記第１のシナリオよりも前記荷物の搬入の予定を早めた第２のシナリオと、前記荷物の搬出予定情報と、を取得するデータ取得部と、
前記配置リストに配置する前記荷物の数の上限を制約する制約式と、搬入予定の前記荷物を前記配置リストの何れかに必ず配置することを制約する制約式と、搬出予定の前記荷物を前記配置リストの何れかから必ず搬出することを制約する制約式と、全ての前記配置リストに配置された前記荷物の在庫数の整合性を制約する制約式と、すべての時間枠において前記第２のシナリオに基づいて前記荷物を配置する配置場所の数が前記第１のシナリオに基づいて前記荷物を配置する場合の配置場所の数以上となることを制約する制約式と、を制約条件として設定する制約条件定義部と、
配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストの数を算出する計算式と、前記行列状に配置された前記配置リストにおける行方向に前記荷物の配置に用いる荷役機器が移動する場合に、配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストが含まれる列の数を算出する計算式と、の加重和を目的関数として設定する目的関数定義部と、
前記制約条件を満たしつつ、前記目的関数を最小化するような前記荷物の配置計画を計算する配置計画最適化部と、
を備える計画システム。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記目的関数定義部は、前記目的関数と、隣り合う前記配置リストに配置された前記荷物の数の差分の合計を算出する計算式と、の加重和を新たな目的関数として設定する、
請求項１に記載の計画システム。
【請求項３】
前記目的関数定義部は、前記目的関数と、異なる属性の前記荷物が配置された前記配置リストについて、当該配置リストの数の合計を算出する計算式と、の加重和を新たな目的関数として設定する、
請求項１又は請求項２に記載の計画システム。
【請求項４】
異なる前記属性とは、前記荷物に関する作業種類または前記荷物の管理者の少なくとも１つである、
請求項３に記載の計画システム。
【請求項５】
前記目的関数定義部は、前記目的関数と、前記配置リストにおいて前記上限を超えて配置された前記荷物の数の合計を算出する計算式と、の加重和を新たな目的関数として設定する、
請求項１又は請求項２に記載の計画システム。
【請求項６】
スタック形式で荷物の搬入と搬出を行う前記荷物の配置場所を示す配置リストが行列状に配置されたエリアへ搬入される前記荷物の配置を計画する計画方法であって、
前記エリアのレイアウト情報と、１つの前記配置リストに配置できる前記荷物の数と、前記荷物の搬入の予定を定めた第１のシナリオと、前記第１のシナリオよりも前記荷物の搬入の予定を早めた第２のシナリオと、前記荷物の搬出予定情報と、を取得するステップと、
前記配置リストに配置する前記荷物の数の上限を制約する制約式と、搬入予定の前記荷物を前記配置リストの何れかに必ず配置することを制約する制約式と、搬出予定の前記荷物を前記配置リストの何れかから必ず搬出することを制約する制約式と、全ての前記配置リストに配置された前記荷物の在庫数の整合性を制約する制約式と、すべての時間枠において前記第２のシナリオに基づいて前記荷物を配置する配置場所の数が前記第１のシナリオに基づいて前記荷物を配置する場合の配置場所の数以上となることを制約する制約式と、を制約条件として設定するステップと、
配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストの数を算出する計算式と、前記行列状に配置された前記配置リストにおける行方向に前記荷物の配置に用いる荷役機器が移動する場合に、配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストが含まれる列の数を算出する計算式と、の加重和を目的関数として設定するステップと、
前記制約条件を満たしつつ、前記目的関数を最小化するような前記荷物の配置計画を計算するステップと、
を有する計画方法。
【請求項７】
コンピュータに、
スタック形式で荷物の搬入と搬出を行う前記荷物の配置場所を示す配置リストが行列状に配置されたエリアへ搬入される前記荷物の配置を計画する処理であって、
前記エリアのレイアウト情報と、１つの前記配置リストに配置できる前記荷物の数と、前記荷物の搬入の予定を定めた第１のシナリオと、前記第１のシナリオよりも前記荷物の搬入の予定を早めた第２のシナリオと、前記荷物の搬出予定情報と、を取得するステップと、
前記配置リストに配置する前記荷物の数の上限を制約する制約式と、搬入予定の前記荷物を前記配置リストの何れかに必ず配置することを制約する制約式と、搬出予定の前記荷物を前記配置リストの何れかから必ず搬出することを制約する制約式と、全ての前記配置リストに配置された前記荷物の在庫数の整合性を制約する制約式と、すべての時間枠において前記第２のシナリオに基づいて前記荷物を配置する配置場所の数が前記第１のシナリオに基づいて前記荷物を配置する場合の配置場所の数以上となることを制約する制約式と、を制約条件として設定するステップと、
配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストの数を算出する計算式と、前記行列状に配置された前記配置リストにおける行方向に前記荷物の配置に用いる荷役機器が移動する場合に、配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストが含まれる列の数を算出する計算式と、の加重和を目的関数として設定するステップと、
前記制約条件を満たしつつ、前記目的関数を最小化するような前記荷物の配置計画を計算するステップと、
を含む処理を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、計画システム、計画方法およびプログラムに関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コンテナヤードに外来シャーシが搬入したコンテナを蔵置する作業に関し、コンテナの蔵置作業が発生する都度、コンテナ荷役手段の稼動状況、各蔵置場所におけるコンテナ積み段数の情報などを入手し、それらの情報に基づいて、状況に応じた最適なコンテナ蔵置場所を決定する方法が開示されている。特許文献１の方法によれば、コンテナの蔵置作業を、状況の変化に応じて効率的に行うことができ、外来シャーシの有効活用、物流効率の向上、物流コストの低減を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４４１０５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンテナが来訪したときの状況に応じて、その都度、コンテナの蔵置場所を決定すればそのときの作業を効率化することはできる。しかしながら、搬入・搬出するコンテナの種類やサイズを考慮せずに、各コンテナの配置場所を決定すると、コンテナの配置場所が分散し、将来、例えば、配置したコンテナを船積みするとき等に作業効率の低下を起こす可能性がある。また、搬入のスケジュールに合わせてコンテナを適切に配置する計画を立てたとしても、コンテナの搬入日が早まるなど、時間枠別の搬入量に変動が生じる場合に、確保していた配置場所に他のコンテナがまだ置かれていて、別の配置場所に置かざる得なくなり、結果として配置場所が分散してしまう可能性がある。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決することができる計画システム、計画方法およびプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の計画システムは、スタック形式で荷物の搬入と搬出を行う前記荷物の配置場所を示す配置リストが行列状に配置されたエリアへ搬入される前記荷物の配置を計画する計画システムであって、前記エリアのレイアウト情報と、１つの前記配置リストに配置できる前記荷物の数と、前記荷物の搬入の予定を定めた第１のシナリオと、前記第１のシナリオよりも前記荷物の搬入の予定を早めた第２のシナリオと、前記荷物の搬出予定情報と、を取得するデータ取得部と、前記配置リストに配置する前記荷物の数の上限を制約する制約式と、搬入予定の前記荷物を前記配置リストの何れかに必ず配置することを制約する制約式と、搬出予定の前記荷物を前記配置リストの何れかから必ず搬出することを制約する制約式と、全ての前記配置リストに配置された前記荷物の在庫数の整合性を制約する制約式と、すべての時間枠において前記第２のシナリオに基づいて前記荷物を配置する配置場所の数が前記第１のシナリオに基づいて前記荷物を配置する場合の配置場所の数以上となることを制約する制約式と、を制約条件として設定する制約条件定義部と、配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストの数を算出する計算式と、前記行列状に配置された前記配置リストにおける行方向に前記荷物の配置に用いる荷役機器が移動する場合に、配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストが含まれる列の数を算出する計算式と、の加重和を目的関数として設定する目的関数定義部と、前記制約条件を満たしつつ、前記目的関数を最小化するような前記荷物の配置計画を計算する配置計画最適化部と、を備える。
【０００７】
また、本開示の計画方法は、スタック形式で荷物の搬入と搬出を行う前記荷物の配置場所を示す配置リストが行列状に配置されたエリアへ搬入される前記荷物の配置を計画する計画方法であって、前記エリアのレイアウト情報と、１つの前記配置リストに配置できる前記荷物の数と、前記荷物の搬入の予定を定めた第１のシナリオと、前記第１のシナリオよりも前記荷物の搬入の予定を早めた第２のシナリオと、前記荷物の搬出予定情報と、を取得するステップと、前記配置リストに配置する前記荷物の数の上限を制約する制約式と、搬入予定の前記荷物を前記配置リストの何れかに必ず配置することを制約する制約式と、搬出予定の前記荷物を前記配置リストの何れかから必ず搬出することを制約する制約式と、全ての前記配置リストに配置された前記荷物の在庫数の整合性を制約する制約式と、すべての時間枠において前記第２のシナリオに基づいて前記荷物を配置する配置場所の数が前記第１のシナリオに基づいて前記荷物を配置する場合の配置場所の数以上となることを制約する制約式と、を制約条件として設定するステップと、配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストの数を算出する計算式と、前記行列状に配置された前記配置リストにおける行方向に前記荷物の配置に用いる荷役機器が移動する場合に、配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストが含まれる列の数を算出する計算式と、の加重和を目的関数として設定するステップと、前記制約条件を満たしつつ、前記目的関数を最小化するような前記荷物の配置計画を計算するステップと、を有する。
【０００８】
また、本開示のプログラムは、コンピュータに、スタック形式で荷物の搬入と搬出を行う前記荷物の配置場所を示す配置リストが行列状に配置されたエリアへ搬入される前記荷物の配置を計画する処理であって、前記エリアのレイアウト情報と、１つの前記配置リストに配置できる前記荷物の数と、前記荷物の搬入の予定を定めた第１のシナリオと、前記第１のシナリオよりも前記荷物の搬入の予定を早めた第２のシナリオと、前記荷物の搬出予定情報と、を取得するステップと、前記配置リストに配置する前記荷物の数の上限を制約する制約式と、搬入予定の前記荷物を前記配置リストの何れかに必ず配置することを制約する制約式と、搬出予定の前記荷物を前記配置リストの何れかから必ず搬出することを制約する制約式と、全ての前記配置リストに配置された前記荷物の在庫数の整合性を制約する制約式と、すべての時間枠において前記第２のシナリオに基づいて前記荷物を配置する配置場所の数が前記第１のシナリオに基づいて前記荷物を配置する場合の配置場所の数以上となることを制約する制約式と、を制約条件として設定するステップと、配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストの数を算出する計算式と、前記行列状に配置された前記配置リストにおける行方向に前記荷物の配置に用いる荷役機器が移動する場合に、配置対象の前記荷物を配置した前記配置リストが含まれる列の数を算出する計算式と、の加重和を目的関数として設定するステップと、前記制約条件を満たしつつ、前記目的関数を最小化するような前記荷物の配置計画を計算するステップと、を含む処理を実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
上述の計画システム、計画方法およびプログラムによれば、将来の作業効率および荷物の搬入スケジュールの変動を考慮した荷物の配置場所を計画することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係る計画システムの一例を示すブロック図である。
実施形態に係る荷物の配置場所の一例を示す第１の図である。
実施形態に係る荷物の配置場所の一例を示す第２の図である。
実施形態に係る荷物の配置方法の一例を示す図である。
実施形態に係る問題のモデル化について説明する図である。
実施形態に係る問題のシナリオについて説明する図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる変数の一例を示す図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる定数の一例を示す第１図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる定数の一例を示す第２図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる集合の一例を示す図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる制約条件の一例を示す第１図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる制約条件の一例を示す第２図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる制約条件の一例を示す第３図である。
図９Ｃの制約条件について説明する図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる制約条件の一例を示す第４図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる制約条件の一例を示す第５図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる制約条件の一例を示す第６図である。
図９Ｇの制約条件について説明する図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる制約条件の一例を示す第７図である。
図９Ｉの制約条件について説明する図である。
実施形態の数理最適化問題に用いる目的関数の一例を示す図である。
実施形態に係る計画作成処理の一例を示すフローチャートである。
実施形態に係る計画システムのハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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