JPH0281163A - ミッション・スケジューリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 資源配分と環境制約等に関するミッション・スケジュー
リング装置に関し、 汎用性及び拡張性を備えるよう構成することを目的とし
、 制約条件の型の種類等を管理する一般化条件オブジェク
トと、ミッションのリソース消費量がリソース源のリソ
ース供給量の範囲内となるべきというパターン型と、ミ
ッションの環境設置系への要求条件が環境設備系の制限
条件に反せずという状態型の２つを定義するとともに、
各型に属する制約条件の種類等を管理する型オブジェク
トと、個々の制約条件を定義する条件オブジェクトとを
備える管理オブジェクトと、 リソース供給量・制限条件を管理するリソースオブジェ
クトと、リソース消費量・要求条件を管理するミッショ
ンオブジェクトと、制限条件と要求条件との相互干渉の
有無情報と、制限条件の状態遷移情報とを管理する状態
オブジェクトとを備えるスケジューリングデータオブジ
ェクトと、型オブジェクトにメソセージを送信すること
で、指定された制約条件の条件オブジェクトを生成する
とともに、スケジューリングデータオブジェクトにメツ
セージを送信することで、この指定された制約条件のス
ケジューリングデータオブジェクトを生成し、かつ生成
された条件オブジェクトとスケジューリングデータオブ
ジェクトとの対応関係をとるよう処理する制約条件編集
手段と、スケジューリングのための制約条件が設定され
たときに、管理オブジェクトを参照することで属する型
オブジェクトを識別して処理ルーチンを特定するととも
に、制約条件編集手段により対応付けられたスケジュー
リングデータオブジェクトを特定するよう処理し、そし
て、この処理ルーチンに従い、このスケジューリングデ
ータオブジェクトを使って、ミッションの実行時刻を割
り付けていくことで、１つ又は複数のミッションのスケ
ジューリングを実行するスケジューリング実行手段とを
備えるよう構成する。

〔産業上の利用分野） 本発明は、資源配分と環境制約等に関するミッションの
スケジューリングを行うためのミッション・スケジュー
リング装置に関するものである。

ミッション・スケジューリング装置は、ミッションのリ
ソース消費量がリソース源のリソース供給能力の範囲内
にあり、かつ、ミッションの環境設備系への要求条件が
環境設備系の制限条件に反しないという条件の下で、ミ
ッションの実行時刻を割り付けていくことで、１つ又は
複数からなるミッションの実行時刻のスケジューリング
を行うものである。このような、供給と消費という資源
配分及び環境制約に関する問題に帰着するミッション・
スケジューリング装置は、利用分野が極めて広く様々な
応用が考えられることから、リソース源及び環境上の排
反関係や相互干渉を特定することになる制約条件が当初
未知未定であっても、また、使用中のものに新たな制約
条件が追加され、あるいは使用中の制約条件の意味が変
更されるようなことがあっても、簡単に対応できるよう
にする拡張・汎用機能を備えていく必要がある。

〔従来の技術〕

本発明の案出は、米国の宇宙ステーシランに建設される
日本実験モジュール（以下ＪＥＭという）で実施される
材料実験、ライフサイエンス、科学観測等の種々の実験
のスケジューリングを行うためのスケジューリング装置
の開発に起因している。

このような実験のスケジューリングもまた、環境上の制
約を考慮しつつ、供給と消費という資源配分の問題に帰
着し、従って、ミッション・スケジューリング装置の一
態様といえるものである。そこで、本出願では、このＪ
ＥＭでの適用例に従って、ミッション・スケジューリン
グ装置を開示することにする。

１９９０年代半ばに、米国の宇宙ステーションにＪＥＭ
が建設され、宇宙空間の無重力、高真空、高エネルギー
粒子等の環境を有効に利用して、種々のミッションの実
施が行われる予定である。このようなミッションの実施
のための運用計画は、５年位のタイムスパンにわたる国
際間の調整で長期計画を作成の後、年間計画→フライト
インクリメント（３か月）計画→週間計画→デイリイ計
画の順に、段階的に具体化して作成される構成がとられ
ている。

このように構成される連用計画の内、比較的長い期間の
計画であるところの年間計画から週間計画までの計画作
成は地上運用管制が行い、ディリイ計画の７日分にあた
る週間計画（ベーススケジュール）がオンボードのＪＥ
Ｍ統合管制にアップリンクされることになる。そして、
オンボードのクルーは、アップリンクされたこのベース
スケジュールに基づきミッションを実施するとともに、
宇宙ステーションやＪＥＭの進捗状況によりベーススケ
ジュールの見直しが生じた場合には、自らがデイリイ計
画を作成してベーススケジュールを変更することになる
。

このように、ＪＥＭでは、オンボードのクルーに対して
、必要に応じてミッション運用のデイリイ計画を作成し
ていくという日常業務が課されるものである。このデイ
リイ計画の作成にあたって、クルーは、ミッションの実
施のために必要となる電力消費量や流体消費量といった
リソース消費量が、ＪＥＭのリソース供給能力の範囲内
に収まるようにと考慮するとともに、振動の発生や宇宙
空間の汚染を伴うミッションと、それらを嫌うミッショ
ンとの相互干渉が排反してはいけないという制約条件を
考慮しながら、複数あるミッションの実験開始時刻を決
定していかなければならない。

第２３図に、リソース消費量とそれに対するリソース供
給能力という観点からくる制約条件の一例、また第２４
図に、ミッションの環境設備系への要求条件とそれに対
する環境設備系の制限条件という観点からくる制約条件
の一例を示す。

これらの図からも明らかなように、１つのミッションの
実施に加わるリソースの制約条件は相当数あり、しかも
１日に実施が予定されているミッション数も１０個程度
とかなりな数になることから、ミッションの実施のため
のスケジューリングの作成の負荷は、たとえ１日分であ
ってもクルーにとって相当大きなものになることが予想
されている。例えば、ＦＭＰＴ　（第１次材料実験）の
場合、１日分の類似の実験スケジュール作成に、手作業
で約１週間かかる。

これから、クルーとの対話によってミッションのスケジ
ューリングを自動的に作成できるようにする、ミッショ
ン・スケジューリング装置の開発の要求がでてきている
のである。しかるに、ＪＥＭのような宇宙ステージ９ン
で行われる実験への参加は我国でも今までに例がなく、
本発明のミッション・スケジューリング装置に対応する
従来技術はないというのが現状である。

更に、ミッションをＪＥＭに限られることなく、また実
験というものに限られることなく、広く供給と消費とい
う資源配分問題を有するものと捉えてみても、対応する
従来技術はないというのが現状である。

これから、全く新たな観点に立って、ミッション・スケ
ジューリング装置を構成させていく必要があるのである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上に説明したように、本発明では、第２５図に示すよ
うな、地上運用管制と宇宙ステーションＪＥＭとの間で
連携して運用されることになるミッション運用のスケジ
ューリングシステム（第２５図では“ＭｒＳＥＳ”と略
しである）の提供を１つの目的としている。

このようなミッション・スケジューリング装置では、対
象分野を特定、すなわち、制約条件の数や種類を予めリ
ストアツブすることで固定的に定め、それに対してスケ
ジューリングのアルゴリズムを横築していくという手法
を採ることが、最も普通であると言える。しかしながら
、ＪＥＭへの適用例にしても、ＪＥＭシステムの進化や
新たな実験項目の追加により、新たな制約条件の追加と
いうことが起こることがある。このときに、制約条件の
数や種類を固定的に定めてしまうというような手法をと
ると、システムの再構築やプログラムの作り直しをしな
ければならないという問題点がでる。しかも、ミツシラ
ン・スケジューリング装置の利用分野は極めて広いもの
であることから、他の利用分野への展開も考慮するなら
ば、未知未定の制約条件を取り扱えるようにしておくこ
とが、汎用的なミッタ５ン・スケジューリング装置を構
築していく上で、どうしても必要なことである。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、リソース源や環境上の制限を特定することになる制
約条件が未知未定であっても、また、使用中のものに新
たな制約条件が追加、あるいは制約の意味が変更される
ようなことがあっても、簡単容易に対応できるようにす
る汎用的かつ拡張的なミッション・スケジューリング装
置の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図である。

図中、１０は管理オブジェクトであって、ミツシランの
スケジューリングの実行の際に考慮しなければならない
制約条件とそれらの属する型とを管理するものである。

管理オブジェクト１０は、この管理処理の実現のために
、階層構造をなす一般化条件オブジェクト１１と、型オ
ブジェクト１２と、条件オブジェクト１３とを備える。

この−膜化条件オブジェクト１１は、制約条件の型の種
類と数とを管理し、−膜化条件オブジェクト１１によっ
て管理される型オブジェクト１２は、少なくとも、制約
条件の内容がミツシランのリソース消費量がリソース源
のリソース供給量の範囲内でなければならないというパ
ターン型と、ミッションの環境設備系への要求条件が環
境設備系の制限条件に反してはならないという状態型と
いう２つの制約条件の型を定義するとともに、冬型に属
する制約条件の種類と数とを管理し、型オブジェクト１
２によって管理される条件オブジェクト１３は、個々の
制約条件を定義する。１２ａは、パターン型の制約条件
を定義するパターン型オブジェクト、１２ｂは、状態型
の制約条件を定義する状態型オブジェクト、１３０は条
件オブジェクトの集合を表す条件オブジェクト群である
。

２０はスケジューリングデータオブジェクトであって、
条件オブジェクト１３で示された個々の制約条件の具体
的な意味内容を格納するものである。スケジューリング
データオブジェクト２０は、これらの情報の格納処理の
ために、リソースオブジェクト２１と、ミツシランオブ
ジェクト２２と、状態オブジェクト２３とを備える。こ
のリソースオブジェクト２１は、リソース源のリソース
供給量と環境設備系の制限条件とを管理し、ミツシラン
オブジェクト２２は、ミッションのリソース消費量とミ
ッションの環境設備系への要求条件とを管理し、状態オ
ブジェクト２３は、環境設備系の制限条件とミツシラン
の環境設備系への要求条件との間の相互干渉の有無情報
と、ミッションが割り付けられたときの環境設備系の制
限条件の状態遷移情報とを管理する。

３０は制約条件編集手段であって、型オブジェクト１２
にメツセージを送信することで、新規又は既知の制約条
件に係る条件オブジェクト１３を生成し更新し削除する
よう処理するとともに、スケジューリングデータオブジ
ェクト２０にメツセージを送信することで、この指定さ
れた制約条件に係るリソースオブジェクト２１、ミッシ
ョンオブジェクト２２及び状態オブジェクト２３を生成
し更新し削除するよう処理し、かつ、生成され更新され
た条件オブジェクト１３と、生成され更新されたリソー
スオブジェクト２Ｌ　ミツシランオブジェクト２２及び
状態オブジェクト２３との対応関係をとるよう処理する
ものである。

４０はスケジューリング実行手段であって、１つ又は複
数のミッションのスケジューリング処理を実行するもの
である。スケジューリング実行手段４０は、このスケジ
ューリング処理の実現のために、制約条件設定部４１と
、スケジューリング処理ルーチン特定部４２と、スケジ
ューリングデータオブジェクト特定部４３と、スケジュ
ーリング処理部４４とを備える。この制約条件設定部４
１は、スケジューリング対象となるミッションに係る１
つ又は複数の制約条件を設定し、スケジューリング処理
ルーチン特定部４２は、制約条件設定部４１により設定
された制約条件毎に、管理オブジェクト１０の階層構造
を参照することで設定された制約条件の条件オブジェク
ト１３が属する型オブジェクト１２を識別して、この識
別された型オブジェクト１２が備えるところのスケジュ
ーリング処理ルーチンを特定し、スケジューリングデー
タオブジェクト特定部４３は、制約条件編集手段３０に
より対応付けられたこの設定された制約条件の条件オブ
ジェクト１３に係るスケジューリングデータオブジェク
ト２０を特定するよう処理し、スケジューリング処理部
４４は、スケジューリング処理ルーチン特定部４２によ
り特定されたスケジューリング処理ルーチンに従い、ス
ケジューリングデータオブジェクト特定部４３により特
定されたスケジューリングデータオブジェクト２０を使
って、パターン型に属する制約条件に関しては、ミッシ
ョンのリソース消費量がリソース源のリソース供給量の
範囲内にあるという条件を充足し、状態型に属する制約
条件に関しては、ミッションの環境設備系への要求条件
が環境設備系の制限条件に反しないという条件を充足す
るということを条件にして、設定されたすべての制約条
件に反しないようにそれぞれのミッションの実行時刻を
割り付けていくよう処理する。

〔作用〕

本発明では、制約条件編集手段３０は、新たな制約条件
の追加があるときには、型オブジェクト１２に対してメ
ソセージを送信し、オブジェクトのクラス・インスタン
スの関係に従って、追加される制約条件の型がパターン
型ならば、パターン型オブジェクト１２ａにより条件オ
ブジェクト１３を生成し、また、追加される制約条件の
型が状態型ならば、状態型オブジェクト１２ｂにより条
件オブジェクト１３を生成するよう処理する。このよう
にして生成された条件オブジェクト１３には、制約条件
名が登録される。第２図に示す例では、この処理により
、図中の■で示すように、追加となる「振動」という状
態型に属する制約条件の条件オブジェクト１３が生成さ
れる。

続いて、制約条件編集手段３０は、リソースオブジェク
ト２１に対してメツセージを送信し、オブジェクトのク
ラス・インスタンスの関係に従って、追加される制約条
件に係るリソースオブジェクト２１を生成するとともに
、状態オブジェクト２３に対してメツセージを送信し、
オブジェクトのクラス・インスタンスの関係に従って、
追加される制約条件に係る状態オブジェクト２３を生成
する。この処理により、第２図中の■で示すように、「
振動」に係るリソースオブジェクト２１と状態オブジェ
クト２３が生成される０次に、制約条件編集手段３０は
、先に生成しである条件オブジェクト１３に、この生成
したリソースオブジェクト名と状態オブジェクト名を設
定することで、条件オブジェクト１３が、対応するリソ
ースオブジェクト２１と状態オブジェクト２３に対して
リンクを張るよう処理する。この処理により、第２図中
の■で示すように、「振動」の条件オブジェクト１３と
、「振動」に係るリソースオブジェクト２１及び状態オ
ブジェクト２３との間でリンクが張られることになる。

続いて、制約条件編集手段３０は、ミッションオブジェ
クト２２に対してメツセージを送信し、追加した制約条
件に関係するすべてのミッションに対して、オブジェク
トのクラス・インスタンスの関係に従って、追加される
制約条件に係るミッションオブジェクト２２を生成する
よう処理する。

この処理により、第２図中の■で示すように、「振動」
に係るミッションオブジェクト２２が生成される０次に
、制約条件編集手段３０は、先に生成しである条件オブ
ジェクト１３に、この生成したミッションオブジェクト
名を設定することで、条件オブジェクト１３が、対応す
るミッションオブジェクト２２に対してリンクを張るよ
う処理する。この処理により、第２図中の■で示すよう
に、「振動」の条件オブジェクト１３と、「振動」に係
るミッションオブジェクト２２との間でリンクが張られ
ることになる。

以上に説明したように、本発明では、オブジェクトのク
ラス・インスタンスの関係に従って、新たに追加される
制約条件に係る条件オブジェクト１３、リソースオブジ
ェクト２１．　ミッションオブジェクト２２及び状態オ
ブジェクト２３を自動生成するよう構成するとともに、
条件オブジェクトＩ３が、生成されたリソースオブジェ
クト２１、ミッションオブジェクト２２及び状態オブジ
ェクト２３へのポインタを備えることで、リソース供給
能力とリソース消費量との対応関係及び環境設備系の制
限条件とミッションの環境設備系への要求条件との対応
関係を自動的に取るよう構成する。

これから、新たな制約条件の追加の必要性が生ずるとき
に、スケジューリング実行手段４０のためのデータの枠
組みが自動的に生成されることになる。従って、自由に
制約条件を追加できるようになるのである。

しかも、本発明では、制約条件を具体的なレベルで管理
するのではなく、型という抽象的なレベルで管理するも
のであることから、未知未定の制約条件を想定したミッ
ション・スケジューリング装置を構築できることになる
。そして、制約条件の型として、制約条件の内容が、リ
ソース消費量がリソース供給量の範囲内になければなら
ないというパターン型と、ミッションの環境設備系への
要求条件が環境設備系の制限条件と相反してはならない
という状態型という基本的な２つを用意していることか
ら、はとんどの制約条件をカバーできることになる。更
に、第２図中の■で示すように、新規な制約条件の型を
定義することも可能である。

このように、本発明によれば、制約条件を自由に追加・
変更できるとともに、未知未定の制約条件を取り扱える
ようになることから、様々な分野に係るミッションのス
ケジューリングを実現できるミッション・スケジューリ
ング装置を提供できることになるのである。

〔実施例〕

以下、実施例に従って本発明の詳細な説明する。

本発明を実現するためのシステム構成図を第３図に示す
０図中、１はＥＳＨＥＬＬ／Ｘ、２はＵＤＦ、３はＵＴ
ＭＬＩＳＰ、４はスケジュールファイルである。エキス
パートシステム構築ツールとしてのＥＳＨＥＬＬ／ＸＩ
は、ＵＴＭＬＩＳＰ３の環境下で動作し、推論エンジン
５とオブジェクトファイル６及びＲＳファイル７に格納
された知識ベースとを結合して推論を進める。ＵＴＭＬ
ＩＳＰ３は、リスプ系統の言語で、文字処理の強化や各
種高速化が計られた対話型言語プロセッサであり、ＵＤ
Ｆ２は、ＵＴＭＬＩＳＰ３の関数が使えるような形にす
るために設けられている。スケジュールファイル４には
求められたスケジューリング解が格納されることになる
。

次に、本発明の知識ベースについて説明する。

第４図に示すように、本発明では、ミッションのスケジ
ューリングの実行に際して課されることになる制約条件
の内、抽象化により一般化できる一般化条件を、「状態
型」と「パターン型」という２つの型に大きく分類する
。そして、冬型に属する制約条件に対して共通のスケジ
ューリング手法を採用することで、ミッションのスケジ
ューリング処理を実現しようとするものである。第５図
に、エキスパートシステムを構成することになる本発明
の知識ベースの構成図を示す、ここで、意味表現形式で
記述される制約条件は、知識ベースを構成するファクト
型知識に属し、冬型に属する制約条件に対して共通的に
設けられるスケジューリング処理は、知識ベースを構成
するルール型知識に属することになる。

本発明が抽象化するパターン型の制約条件というのは、
第２３図にも例示したように、例えば電力などのリソー
ス源があり、これを消費するミッションがあるときにお
いて、ミッションのリソース消費量はリソース源のリソ
ース供給能力の範囲になければならないという制約とし
て、スケジューリング処理に課されるようなものをいう
のである。具体的には、リソース供給能力については、
は、第８図（Ａ）に示すように、スケジューリング期間
におけるリソース供給能力を時間に対して階段的に変化
する関数で表現し、他方、リソース消費量については、
第１０図（Ａ）で示すように、リソース供給能力と同様
に、実験開始時刻からのリソース消費量の経通を時間に
対して階段的に変化する関数で表現する。

一方、状態型の制約条件とは、第２４図にも例示したよ
うに、ミッションの環境設備系への要求条件と環境設備
系の制限条件との間に相互干渉に基づく禁止則があって
、この禁止則によってスケジューリングの可否が制約さ
れるとともに、禁止則が１肋かないでスケジューリング
がなされるときに、割付られたミソシランが環境設備系
に影響を与える場合、環境設備系の制限条件に状ｔＩ！
遷移を伴うような制約条件をいい、ミソシランのスケジ
ューリングは禁止剤に反しないことが条件となるもので
ある。

環境設備系源の制限条件の具体的な表現形式を、第８図
（Ｂ）に示す、これは、先ず、対象となる環境設備系源
のとりうる状態が、整数個の環境状態ＥＪ（ｊ−１，・
・・、ｎ）で予め定義されうるものとして定義し、そし
てこの定義を用いて、スケジューリング期間における環
境設備系源の時間的状態変化を記述する。第８図（Ｂ）
の例では、ＪＥＭ環境は、スケジューリング期間中、時
刻Ｏから１０．及び時刻４０から６０において振動して
おり、その他は無振動状態であることを意味する。

他方、環境設備系源へのミソシランの要求条件の具体的
な表現形式を、第１０図（Ｂ）に示す、これは、ミッシ
ョン実行中の対象となる環境設備系源への要求やインパ
クトが、整数個のミッション状ＪＬＱＭ、（ｉ＝１．・
・・、ｍ）で予め定義されうるちのとして定義し、そし
てこの定義を用いて、ミソシラン実行期間におけるミッ
ションの環境設備系源への要求状況を記述する。

そして、これらの環境状態とミノシラン状態との間の相
互干渉の有無情報や、環境状態の状Ｂ遷移情報に関して
は、第１１図に示すような状態行列によって統一的に表
現される。この状態行列は、前記のように環境状態をＥ
、（ｌ≦ｊ≦ｎ）、ミッション状態をＭ、（１≦１≦ｍ
）で表すならば、ということを意味している。

第１１図中の状態行列の例で具体的に説明するならば、
Ｍｌを実施する時「環境の無振動状態を要求」するので
、環境がＥ８で示された振動状態の時点で、Ｍ１状態を
割りつけることは禁止されるが、Ｅｌの無振動状態では
許可される。更に、Ｍ、状態では、ミソシランは振動を
発生していないので、Ｅｌの環境下で実際にＭ、を実施
しても、環境は無振動のまま、すなわち、環境状態は不
変で元のＥｌのままである。他方、Ｅ、の無振動状態環
境下の時点でＭ、を実施することは、Ｓ（３，１）−Ｆ で示されるように許可されるが、実際にＭ、を実施した
場合、Ｍ、自身、振動を発生するので、無振動状態だっ
た環境は振動状態となる。すなわち、Ｅ、だった環境状
態はＥｔに遷移する訳である。

第１図でも説明したように、本発明では、このような制
約条件を、一般化条件オブジェクト１１と、型オブジェ
クト１２と、条件オブジェクト１３という三階層の階層
構造を採るオブジェクト群により管理するよう構成する
ものである。第６図に、これらのオブジェクト群の階層
関係と、これらのオブジェクト群が管理するところのデ
ータ内容を示す、この図に示すように、一般化条件オブ
ジェクト１１は、型オブジェクト１２を構成するパター
ン型オブジェクト１２ａと、同じく型オブジェクト１２
を構成する状態型オブジェクト１２ｂとにリンクを張る
ことで、−ＩＩ化条件に分類される制約条件として、パ
ターン型と状態型という２種類があることを管理するこ
とになる。新たな観点に従って、別の抽象化された制約
条件の型が導入されるときには、一般化条件オブジェク
ト１１は、その型オブジェクト１２も同様に管理するの
である。

図中にも示すように、パターン型オブジェクト１２ａは
、初期化属性部（図中の“ＩＮｒＴＩＡＬ′部分）で、
供給リンクとミッションリンクとを定義し、メソッド部
（図中の″ＭＥＴＨＯＤ’部分）で、選択子の「可能時
間帯計算」と「残量計算」に対応付けられた手続き（関
数等）である「パターン型時間帯計算Ｊと「パターン型
残量計算」とを定義する。そして、状態型オブジェクト
１２ｂは、初期化属性部で、供給リンクと状態リンクと
ミッションリンクとを定義し、メソッド部で、同様に、
選択子の「可能時間帯計算」と「残量計算」に対応付け
られた手続き（関数等）である「状態型時間帯計算」と
「状態型残量計算」とを定義する。ここで、初期化属性
部とは、新しく生成される下層のオブジェクトで設定さ
れることになる属性を定義する部分であり、メソッド部
とは、メツセージ送信により当該オブジェクトにメツセ
ージとして送られてきた選択子名に対応する手続き（メ
ソッド）の起動を行うための部分である。なお、メソッ
ド部で使用することを定義した「パターン型時間帯計算
」等の処理内容については後述する。

このパターン型オブジェクト１２ａと状態型オブジェク
ト１２ｂは、オブジェクトのクラス・インスタンスの関
係に従って、個々の制約条件を定義する条件オブジェク
ト１３を生成することになる。第６図では、パターン型
オブジェクト１２ａが、パターン型の制約条件に属する
「電力」に係る条件オブジェクト１３を生成した例を示
しており、状態オブジェクト１２ｂが、状態型の制約条
件に属する「振動」に係る条件オブジェクト１３を生成
した例を示している。このように、条件オブジェクト１
３は、パターン型オブジェクト１２ａと状態オブジェク
ト１２ｂから生成されることになることから、パターン
型オブジェクト１２ａは、パターン型に属する制約条件
の種類と数とを管理することになり、状態型オブジェク
ト１２ｂは、状態型に属する制約条件の種類と数とを管
理することになる。なお、この管理を実現するために、
各条件オブジェクト１３のオブジェクト名として、制約
条件名が登録される。

図中にも示すように、パターン型オブジェクト１２ａか
ら生成される条件オブジェクト１３は、属性部（図中の
”ＰＲＯＰＥＲＴＹ”部分）で、リンクを張ることにな
るリソースオブジェクト名とミツシランオブジェクト名
とを定義し、状態型オブジェクト１２ｂから生成される
条件オブジェクト！３は、属性部で、リンクを張ること
になるリソースオブジェクト名とミッションオブジェク
ト名と状態オブジェクト名とを定義する。１つの制約条
件は、１つのリソース源あるいは環境設備系の制限条件
を特定することになり、１つの条件オブジェクト１３の
属性部で定義されることになるリソースオブジェクト名
と状態オブジェクト名は１つである。これに対して、あ
るリソース源あるいは環境設備系の制限条件と相互作用
するミッションは１つに限られないので、１つの条件オ
ブジェクト１３の属性部で定義されることになるミッシ
ョンオブジェクト名は１つ又は複数となる。

また、状態型の条件オブジェクト１３にのみリンク先の
状態オブジェクト名が定義されるのは、状態オブジェク
トが状態型の制約条件に固有のものであるからである。

次に、条件オブジェクト１３とリンクが張られることに
なるリソースオブジェクト２１、ミッションオブジェク
ト２２及び状態オブジェクト２３の構成について説明す
る。

リソースオブジェクト２１は、条件オブジェクト１３で
定義した制約条件が特定することになるリソース源のリ
ソース供給能力（総供給量も含む）と環境設備系源の制
限条件とを管理するオブジェクトである。第７図に、こ
のリソースオブジェクト２１の具体的な構成を示す、こ
の図に示すように、リソースオブジェクト２１もクラス
オブジェクトを備えており、このクラスオブジェクトか
ら、オブジェクトのクラス・インスタンスの関係に従っ
て、具体的な制約条件名のリソースオブジェクト２１が
生成されることになる。このようにして生成されるリソ
ースオブジェクト２１にあって、パターン型の制約条件
に係るリソースオブジェクト２１が、リソース供給能力
のデータを管理し、状態型の制約条件に係るリソースオ
ブジェクト２１が、環境設備系の制限条件のデータを管
理する。

具体的には、第８図（Ａ）で表現されたりソ−大供給能
力については、第７図中に示すように、時刻とリソース
供給量値のペアーのリスト構造に従って管理するよう構
成するものであり、他方、第８図（Ｂ）で表現された環
境設備系源の制限条件については、第７図中に示すよう
に、時刻と環境状態番号のペアーのリスト構造に従って
管理するよう構成するものである。このように、本発明
では、リソース供給能力と環境設備系源の制限条件とい
う全く異なる性格のものを、同一構成をとるリスト形式
で共通的に格納するのである。

ミッションオブジェクト２２は、各ミッションのリソー
ス消費量と環境設備系への要求条件とをを管理するオブ
ジェクトである。第９図に、このミッションオブジェク
ト２２の具体的な構成を示す、この図に示すように、ミ
ッションオブジェクト２２は、各ミッション塩の指定オ
ブジェクト２２ａの属性部で、使用するリソース源と相
互作用する環境設備系源の種類を管理するとともに、消
費オブジェクト２２ｂで、使用するリソース消費量（総
消費量、最大消費値、消費時間も含む）と環境設備系へ
の要求条件を管理することになる。

これらの指定オブジェクト２２ａ及び消費オブジェクト
２２ｂも、それぞれクラスオブジェクトを備えており、
このクラスオブジェクトから、オブジェクトのクラス・
インスタンスの関係に従って、具体的なミッション塩の
指定オブジェクト２２ａが生成されるとともに、具体的
な制約条件衣の消費オブジェクト２２ｂが生成されるこ
とになる。

このようにして生成される消費オブジェクト２２ｂにあ
って、パターン型の制約条件に係る消費オブジェクト２
２ｂが、リソース消費量のデータを管理し、状態型の制
約条件に係る消費オブジェクト２２ｂが、環境設備系へ
の要求条件のデータを管理する。

具体的には、第１０図（Ａ）で表現されたミンション消
費量については、第９図中に示すように、時刻とリソー
ス消費量値のペアーのリスト構造に従って管理するよう
構成するものであり、他方、第１０図（Ｂ）で表現され
たミッションの環境設備系源への要求条件については、
第９図中に示すように、時刻とミッション状態番号のペ
アーのリスト構造に従って管理するよう構成するもので
ある。

状態オブジェクト２３は、状態型の制約条件に固有の情
報である第１１図で説明した状態行列を格納するオブジ
ェクトである。第１２図に、この状態オブジェクト２３
の具体的な構成を示す、この図に示すように、状態オブ
ジェクト２３は、環境状態とミッション状態間の相互干
渉情報と環境状態の状態遷移情報とを記述した状態行列
を、リスト構造に従って管理するよう構成するものであ
る。そして、図中にも示すように、状態オブジェクト２
３６クラスオブジエクトを備えており、このクラスオブ
ジェクトから、オブジェクトのクラス・インスタンスの
関係に従って、具体的な制約条件衣に対応した状態オブ
ジェクト２３が生成されることになる。

なお、以上に説明したリソースオブジェクト２１、ミッ
ションオブジェクト２２及び状態オブジェクト２３にあ
って、制約条件衣や、リソース供給能力等の具体的な数
値は、スケジューリング処理を行うオペレータが、デイ
スプレィ装置等を介して入力するものであり、また、こ
れらのオブジェクトや管理オブジェクトを含む全オブジ
ェクトは、第３図で示したオブジェクトファイル６に格
納されることになる。

オブジェクトのクラス・インスタンスの関係に従って、
制約条件に係る条件オブジェクト１３と、この制約条件
に係るリソースオブジェクト２１゜ミッションオブジェ
クト２２及び状態オブジェクト２３が自動生成されると
、パターン型オブジェクト１２ａから生成される条件オ
ブジェクト１３は、リンク先のリソースオブジェクト名
とミック５ンオブジエクト名とを属性部に登録するとと
もに、状態型オブジェクト１２ｂから生成される条件オ
ブジェクト１３は、リンク先のリソースオブジェクト名
とミッションオブジェクト名と状態オブジェクト名とを
属性部に登録するよう処理する。

これにより、特定リソース源のリソース供給能力とリソ
ース消費量との対応関係及び特定環境設備系源の制限条
件とミッションの要求条件との対応関係が取られること
になる。

このように、本発明では、抽象化されることで一般化さ
れた制約条件を、−膜化条件オブジェクト１１と型オブ
ジェクト１２と条件オブジェクト１３とからなる管理オ
ブジェクト１０で統一的に管理するよう構成したことか
ら、新たな制約条件の追加にも簡単に対応できるように
なるのである。

次に、生成され、あるいは更新されたリソースオブジェ
クト２１、ミッションオブジェクト２２及び状態オブジ
ェクト２３を用いて、どのようにミッションのスケジュ
ーリングが実行されることになるかについて説明する。

最初に、推論エンジン５の作業領域として使われる作業
用オブジェクト５０について説明する。

第１３図に、作業用オブジェクト５０の構成を示す。こ
の図に示すように、作業用オブジェクト５０として、実
行管理オブジェクト５０ａ１計画オブジェクト５０ｂ１
解オブジェクト５０Ｃ１リソース計算オブジェクト５０
ｄという４つのオブジェクトが用意されることになる。

この実行管理オブジェクト５０ａは、制約条件の種類、
計画最適化の目的、スケジューリング期間及びスケジュ
ーリング対象のミッションの種類を管理し、計画オブジ
ェクト５０ｂは、ミッションのスケジューリングのため
の特性データを管理し、解オブジェクト５０ｃは、求め
られたスケジューリングの解の時刻と評価値とを管理し
、リソース計算オブジェクト５０ｄは、スケジューリン
グの計算の実行を管理する。これらの作業用オブジェク
ト５０は、第１４図に示すクラスオブジェクトから、オ
ブジェクトのクラス・インスタンス関係に従って生成さ
れることになる。

次に、第１５図に示すルール集合の起動図に従って、ス
ケジューリングの処理の具体的な内容について説明する
。ここで、第１５図に示す“初期設定Ｒ３”°可能時間
帯計算Ｒ３”割付時刻決定Ｒ３”　　°°新パターン生
成Ｒ３”スケジューリング成功Ｒ３”スケジューリング
失敗Ｒ３”及び“バンクトラックＲ３”というルール集
合は、第３図で示したＲＳファイル７に格納される。こ
れらのルール集合と推論の手順を定めるもので、基本的
には、 ＩＦ　　条件　ＴＨＥＮ　　結論／行為という形式のプ
ロダクションルールによって記ｉされるものであり、推
論エンジン５が、これらのルール集合の起動に関する推
論制御を実行していくことで、各ミッションのスケジュ
ーリング時刻が決定されることになる。

（イ）初期設定ＲＳ 最初に、推論エンジン５で起動されることになる初期設
定ＲＳは、ミッションの順序付けと初期値の設定を行う
ためのルール集合である．この初期設定ＲＳでは、まず
、入力時、指定された制約条件からその制約条件に係る
条件オブジェクト名を求めて実行管理オブジェクト５０
ａに設定するとともに、入力されたスケジューリング期
間及びスケジューリング対象のミツシラン名を実行管理
オブジェクト５０ａに設定するよう処理する。

次に、設定されたミッションのミッションオブジェクト
２２に登録されてるリソース消費量と、リソースオブジ
ェクト２１に登録されているリソース供給能力を使い、
ミッションのスケジューリングの順序を決定することに
なる。この順序付けは、下式に従ってリソース消費率の
最も大きいリソース源（以下ＤＲと略す） ジューリング（ミッションをスケジューリング期間の前
半部に集中させるスケジューリング）のときには、各ミ
ッション毎に下式のＳｉを算出し、Ｓｉ−α・ｋｉ＋β
・１ｉ ｋｉ：ＤＲの消費面積の小さい順の通し番号ｊ！ｉ：Ｄ
Ｒの消費時間の短い順の通し番号α．β：消費面積と消
費時間の重み係数このＳｌの大きい順にスケジューリン
グの順序を定めるとともに、分散化スケジューリング（
ミッションをスケジューリング期間の全般に分散させる
スケジューリング）のときには、各ミッション毎に下式
のＳｔを算出し、 Ｓｉ＝α・ｋｉ＋ｙ−ｈｉ ｋｉ：ＤＲの消費面積の小さい順の通し番号ｈｉ：ＤＲ
の最大消費値の小さい順の通し番号α、γ：消費面積と
最大消費値の重み係数このＳｔの大きい順にスケジュー
リングの順序を定めることで求められることになる。な
お、前述の説明では省略したが、集中化スケジューリン
グか分散化スケジューリングかは、予め実行管理オブジ
ェクト５０ａに設定できるようになっている。

このような評価式に従ってスケジューリングの順序を定
めたのは、大きいものからバッキングしていった方がス
ケジューリングが成功し易いからであり、更に、集中化
スケジューリングのときには横長のパターンをもつミッ
ションが順序的に後になると、また、分散化スケジュー
リングのときには高さの高いパターンをもつミッション
が順序的に後になると、スケジューリングが困難になり
易いからである。

このようにしてスケジューリングの順序付けが定まると
、第１３図にも示すように、この順序通りに実行管理オ
ブジェクト５０ａの“″ミッション名”を再登録（第１
３図の例ではＡ、→Ａ１→Ｂｚ）し直す。そして、スケ
ジューリング対象のミッション数をｍとすると、（ｍ＋
１）個の計画オブジェクト５０ｂを生成し、各計画オブ
ジェクト５０ｂにミッション名を登録して、実行管理オ
ブジェクト５０ａから順序付けされた順番となるリンク
（計画リンク）を張る処理を行う。続いて、すべての計
画オブジェクト５０ｂの属性部に、動的にそれぞれｎ個
のスロットを生成し、それらのスロット塩として、実行
管理オブジェクト５０ａに登録された制約条件名を設定
する。そして、（ｍ＋１）×ｎ個のリソース計算オブジ
ェクト５０ｄを生成して、各計画オブジェクト５０ｂか
らリソース計算オブジェクト５０ｄに、それぞれｎ個の
リンク（制約条件リンク）を張る処理を行う。

最後に、スケジューリングの開始のために、第１３図の
グローバル変数領域に、実行管理オブジェクト５０ａが
計画リンクを張るところの先頭の計画オブジェクト名を
登録するとともに１．この先頭の計画オブジェクト５０
ｂが制約条件リンクを張るすべてのリソース計算オブジ
ェクト５０ｄの“新パターン”に対して、リソースオブ
ジェクト２１を参照して、対応する制約条件のリソース
供給能力及び環境設備系の制限条件を設定するよう処理
する。このリソースオブジェクト２１への参照処理は、
計画オブジェクト５０ｂに属性部のスロット塩として登
録された制約条件名から条件オブジェクト１３をたどり
、そして、その条件オブジェクト１３からリソースオブ
ジェクト２１をたどることで実現できることになる。

（ロ）可能時間帯計算Ｒ３ 初期設定ＲＳに続いて実行されることになる可能時間帯
計算Ｒ９では、先ずグローバル変数領域が指している計
画オブジェクト５０ｂのミッションに対して、スケジュ
ーリング可能であるところの時間帯を求める処理を行う
ことになる。この可能時間帯の計算処理は、計画オブジ
ェクト５０ｂに登録された制約条件名から特定される条
件オブジェクト１３に対して、選択子「可能時間帯計算
」のメンセージを送信することで実行される。このよう
にしてメツセージ送信がなされると、メツセージ送信を
受信した条件オブジェクト１３は、オブジェクトのイン
へりタンスに従って、クラスオブジェクトにあたる型オ
ブジェクト１２のメソッド部から、受信した選択子に対
応するメソッドを獲得して、可能時間帯の計算処理に入
ることになるのである。

可能時間帯を求めるための計算処理は、パターン型の制
約条件と状態型の制約条件とで異なる。

最初に、パターン型の制約条件に関しての可能時間帯の
計算処理内容について説明する。

パターン型の可能時間帯の一例を第１６図に示す、この
パターン型の可能時間帯は、第１７図のフローチャート
を実行することで実現される。すなわち、最初にステッ
プ１１で、リソース消費量の時系列データであるところ
の消費パターンを最大被包含四角形にと分解する。ここ
で、最大被包含四角形とは、消費パターン上の１つおき
の直角点（これによりパターン形状が特定される）を辺
上に備える四角形の内で、消費パターンに最大的に包含
されることになる四角形をいうものである。

続くステンブ１２で、ステップ１１で求められた最大被
包含四角形の１つを選択する。そして、次のステップ１
３で、今度は、リソース供給量の時系列データであると
ころの供給パターンを最大被包含四角形にと分解し、ス
テップ１４で、ステップ１３で求められた最大被包含四
角形の１つを選択する。

続くステップ１５では、ステップ１２で選択された四角
形がステップ１４で選択された四角形に入るか否かを調
べ、入るときには入りうる時間帯を求める。次のステッ
プ１６の判断で、供給パターンのすべての最大被包含四
角形に対してステップ１５の処理が実行されたことが判
断されると、続くステップ１７で、ステップ１５で求め
られた時間帯の論理和をとる。そして、ステップ１８の
判断で、ステップ１１で求めたすべての四角形に対して
ステップ１７の処理が実行されたことが判断されると、
続くステップ１９で、ステップ１７で求めた時間帯の論
理積をとることで、スケジューリング可能な時間帯を求
めることになる。

一方、状態型の可能時間帯の一例を第１８図に示す。こ
の状態型の可能時間帯は、第１９図のフローチャートを
実行することで実現される。すなわち、最初にステップ
２１で、ミツシランのミッション状態の時系列データで
あるところの要求パターンから、１つのミッション状態
として識別される１つの時間帯を選択する。続くステッ
プ２２で、状態オブジェクト２３の状態行列を使い、こ
のようにして選択された時間帯のミッション状態が「Ｆ
」とならない環境状態を求める。更にこのステップ２２
では、環境設備系の制約条件の時系列データであるとこ
ろの環境パターンの内で、先に求めた環境状態を有する
時間帯を求めることになる。このようにして求まる時間
帯が、ステップ２１で選択したミッション状態の時間帯
の実行が許可される時間帯である。

続くステップ２３で、ステップ２１で選択した１つのミ
ッション状態の時間帯がステップ２２で求まった時間帯
に入ることができるようになる時間帯を求める。この求
まる時間帯は、いわばステップ２１で選択された時間帯
の先頭位置が入ることができる時間帯を表わしている。

続くステップ２４では、この基準を実験開始点にして、
実験開始点が入ることのできる可能時間帯を求めるので
ある。このようにして、ステップ２１ないしステップ２
４の処理を繰返すことで、要求パターンのすべての時間
帯に対して可能時間帯が求められたとステップ２５で判
断されると、続くステップ２６で、ステップ２４で求め
られたすべての可能時間帯の論理積をとることで、スケ
ジューリング可能な時間帯を求めることになる。

可能時間帯計算ＲＳでは、このようにして、計画オブジ
ェクト５０ｂに登録された制約条件基のすべてに対して
可能時間帯を求めると、その共通部分をとることで最終
的なスケジューリング可能時間帯を求めることになる。

この処理により共通部分が求まるときには、グローバル
変数領域が指す計画オブジェクト５０ｂの“スケジュー
ル可能時間帯゛′に、求められたスケジューリング可能
時間帯を登録するよう処理する。逆に、共通部分が求ま
らない場合には、グローバル変数領域が指す計画オブジ
ェクト５０ｂを、それまで指していた計画オブジェクト
５０ｂの前段の計画オブジェクト５０ｂに設定し直して
、１バツクトランクＲ３″イベントを発行して終了する
。

共通部分が求まる場合には、更にこの可能時間帯計算Ｒ
Ｓでは、求められたスケジューリング可能時間帯の中か
らスケジューリング時刻の候補選定を行う、このスケジ
ューリング時刻の候補選定は、集中化スケジューリング
のときには、スケジューリング可能時間帯中にある妥当
な時間幅Ｔの間隔をもって選択されるとともに、これら
選択された時刻列の時刻順に従って優先度が定められる
。

また分散化スケジユーリングのときには、一般に複数個
の時間帯からなるスケジューリング可能時間帯において
、ある時間帯がある妥当な時間幅Ｔより長い場合には、
リソース残量パターン（例えば、ＤＲのリソース残量パ
ターン）を検索して最も残量値の大きい２点の時刻が、
他方、Ｔより短い場合にはその両端の時刻がスケジュー
リング時刻の候補とされ、優先度はリソース残量の大き
い順に定められる。

このような選択基準に従ってスケジューリング候補時刻
を選択したのは、ある時刻でスケジューリングが失敗し
たならばその近傍もまた失敗する可能性が高いことから
、ある程度離れた時刻で再試行すべきだからである。そ
して、集中化スケジューリングのときには、スケジュー
リング期間の前半部にできるだけ多くのミッションを集
中的に実施することを最適化の目的としているからであ
り、分散化スケジューリングのときには、リソース残量
を平均的に消費することをスケジューリング最適化の目
的とするからである。このようにして求められたスケジ
ューリング候補時刻は、優先順に従ってソートされて、
グローバル変数領域が指す計画オブジェクト５０ｂの“
候補時刻“に登録されることになる。そして、最後に、
“割付時刻決定Ｒ３”イベントを発行する。

（ハ）割付時刻決定Ｒ３ 可能時間帯計算Ｒ３に続いて実行されることになる割付
時刻決定Ｒ３は、グローバル変数領域が指す計画オブジ
ェクト５０ｂに登録されたスケジューリング候補時刻中
で、最も優先順序の高い候補時刻を計画オブジェクト５
０ｂの“割付時刻”に設定するとともに、スケジューリ
ング候補時刻の集合よりその時刻を削除する処理を行う
。このルール集合を実行することで、試行する１つのス
ケジューリング時刻が設定されることになる。そして、
最後に、°“新パターン生成ＲＳ　”イヘントを発行す
る。

（ニ）新パターン生成Ｒ３ 新パターン生成Ｒ３は、割付時刻決定Ｒ３によりスケジ
ューリング時刻が設定されたときに、次のミッションの
スケジューリングのためにリソース供給量の残量を求め
て新たなリソース供給能力を求めるとともに、環境設備
系の制限条件の遷移を求めて新たな制限条件を求める処
理を行う。この残量計算の計算処理は、計画オブジェク
ト５０ｂに登録された制約条件名から特定される条件オ
ブジェクト１３に対して、「残量計算」のメツセージ送
信を行うことで実行される。このようにしてメツセージ
送信がなされると、メツセージ送信を受信した条件オブ
ジェクト１３は、オブジェクトのインへりタンスに従っ
て、クラスオブジェクトにあたる型オブジェクト１２の
メソッド部から対応するメソッドを獲得して、残量計算
の計算処理に入ることになるのである。

残量を求めるための計算処理は、パターン型の制約条件
と状態型の制約条件とで異なる。最初に、パターン型の
リソース源としての制約条件に関する残量計算の計算処
理内容について説明する。

パターン型の残量計算は、下式に従ってリソース供給残
量を計算することで実現される。

リソース供給残量＝ （リソース供給Ｊｌ）　−（リソース消費量）第２０図
（Ａ）にこの処理の一例を示す。

一方、状態型の残量計算は、第２１図のフローチャート
を実行することで実現される。すなわち、最初に、ステ
ップ３１で、割り付けられたミッションの実行期間にお
ける対象環境設備系源に関した各ミッション状態の開始
終了絶対時刻として認識される時間帯と、スケジューリ
ング期間における対象環境設備系源の各環境状態の開始
終了絶対時刻として認識される時間帯を時系列順に順序
付ける。続くステップ３２で、ステップ３１で求まった
時系列の時間帯におけるミッション状態Ｍ。

と環境状態Ｅ、の姐み合わせを求める。そして、次のス
テップ３３で、状態オブジェクト２３の状態行列を使っ
て、Ｍ、とＥ、の組み合わせでＥ、に変化の生ずる組み
合わせを求め、ステップ３４で、この組み合わせのある
区間の環境状態を状態オブジェクト２３の状態行列に従
って更新する。これにより、新たな環境設備系制限条件
が求められることになる。第２０図（Ｂ）にこの処理結
果を示す。

この新パターン生成Ｒ３では、このようにして求まる新
たなリソース供給能力と環境設備系制限条件を、グロー
バル変数領域が指す計画オブジェクト５０ｂの次の計画
オブジェクト５０ｂがリンクするリソース計算オブジェ
クト５０ｄの“新パターン”に、それぞれ設定するよう
処理する。ここで、本発明では、パターン型に属するす
べてのリソース源について、リソース供給量とリソース
消費量を共に時間に対して階段的に変化する関数の形式
で表わしであるので、これらの差分値として求まるリソ
ース供給残量も同様に時間に対して階段的に変化する関
数の形式で表わされることになる。

そして、この新パターン生成Ｒ３は、グローバル変数領
域が指す計画オブジェクト５０ｂを次の計画オブジェク
ト５０ｂに更新しリンクさせて、次のミッションのスケ
ジューリングを行うための“可能時間帯計算Ｒ３”イベ
ントを発行するためのルール源となっている。従って、
“新パターン”に設定されるリソース供給能力及び環境
設備系の制限条件が、次のミッションへのリソース供給
能力及び環境設備系の制限条件としてセットされて、次
の優先順序のミッションのスケジューリングの試行が実
行されることになる。他方、このルール源は、もしもす
べてのミッションのスケジューリングが終了していれば
、“スケジューリング成功Ｒ３”イベントを発行する。

このように、本発明によれば、ミッションのスケジュー
リングを実行する可能時間帯計算Ｒ３をすべてのリソー
ス源に対して共通にできるとともに、すべてのミッショ
ンに対しても共通にできることになる。

（ホ）バックトラックＲＳ バックトラックＲ３は、可能時間帯計算Ｒ３の実行でス
ケジューリング可能時間帯が求まらないときに、グロー
バル変数領域が指す計画オブジェクト５０ｂの“候補時
刻”にスケジューリング候補時刻が存在する場合には、
残されているスケジューリング候補時刻の試行に入るべ
く“割付時刻決定ＲＳ″イベントを発行する。また、゛
°候補時刻”にスケジューリング候補時刻が存在しない
場合には、そのミッションのスケジューリングができな
かワたことを意味することから、１つ手前のミツシコン
のスケジューリングの再試行処理に入る。具体的には、
グローバル変数領域が指す計画オブジェクト５０ｂを、
それまで指していた計画オブジェクト５０ｂの前段の計
画オブジェクト５０ｂに設定し直して、１バツクトラツ
クＲ３″イベントを発行するよう処理すみ、このときに
、手前の計画オブジェクト５０ｂがまったく無い場合に
は、ヒエ−リスティックに発生した探索木の技をすべて
探索し終えたことになるので、“スケジェーリング失敗
ＲＳ″イベントを発行する。このように、このバックト
ラックＲＳを実行することで、途中でうまくいかなくな
ったミッションのスケジューリング処理が、縦型探索の
原理に基づき再試行されることになる。

（へ）スケジューリング成功ＲＳ このスケジューリング成功ＲＳは、すべてのミッション
のスケジューリングが成功したときに、そのスケジュー
リング解であるすべてのミッションの実験開始時刻をク
ルーに知らせるとともに、所定の評価計算式に従って算
出するスケジューリング解の集中度合若しくは分散度合
の最適性の評価値を求めて、クルーに知らせるよう処理
する。

更に、要求に応じて別解の探索に入るべく“バックトラ
ンクＲ３”イベントを発行する。

この最適性の評価計算式は、例えば、集中化スケジュー
リングのときは、スケジューリングが終了したときのリ
ソース供給残量に関しての重心に位置する時刻を求め、
その時刻がスケジューリング期間に対してどの位！にあ
るかということで評価するとか、分散化スケジューリン
グのときは、スケジューリングが終了したときのリソー
ス供給量できることになる。

（ト）スケジューリング失敗Ｒ３ このスケジューリング失敗Ｒ３は、スケジューリング解
が見つからないことでスケジューリングが失敗に終わっ
た場合か、別解をすべて探索し尽くして終了する場合に
、その旨をクルーに知らせる処理を実行する。

一方、推論エンジン５は、第１５図に示すように、初期
設定Ｒ３の起動後、順次発行される割付時刻決定Ｒ３、
バックトラックＲＳ等のイベントに従い、それらの発行
順に対応するルール集合を起動して、推論を進める。

以上に説明したことからも明らかなように、本発明では
、パターン型と状態型の制約条件の意味的表現を抽象化
して表現するよう構成していることから、未知未定の制
約条件に対してスケジューリング処理を展開できるよう
になる。そして、パターン型のみならず、第２２図にも
示すように、様々な状態型の制約条件が、統一的な表現
形式に従って共通的に管理できるので、ＪＥＭのスケジ
ューリング問題に限られることなく、あらゆる分野のミ
ッションのスケジューリング問題に対して適用可能とな
る、ミッション・スケジューリング装置を構築できるこ
とになるのである。

〔発明の効果〕

このように、本発明によれば、スケジューリング処理の
実行のために必要となるデータ情報の枠組みが自動生成
されるようになるとともに、供給と消費や制限条件と要
求条件というデータの対応関係のつながりが、条件オブ
ジェクトを介して自動的に取られるようになることから
、制約条件を後からでも自由に追加できるようになる。

しかも、本発明によれば、制約条件を抽象的なレベルで
管理するので、未知未定の制約条件に係るミ’７シヨン
・スケジューリング装置を構築でき、あらゆる分野の資
源配分と、その環境設備的制限、に係るスケジューリン
グ問題を解決できるようになるのである。そして、制約
条件の型として、制約条件の内容が、リソース消費量が
リソース供給量の範囲内になければならないというパタ
ーン型と、ミッションの環境設備系への要求条件が環境
設備系の制限条件に相反してはならないという状態型と
いう基本的な２つを用意していることから、はとんどの
ミッションのスケジューリング問題にそのまま対応でき
ることになる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明の詳細な説明するための説明図、第３図
は本発明のシステム構成図、 第４図は制約条件の分類の説明図、 第５図は知識ベースの構成図、 第６図は管理オブジェクトの構成の説明図、第７図はリ
ソースオブジェクトの構成の説明図、第８図はリソース
オブジェクトの表現形式の説明図、 第９図はミッションオブジェクトの構成の説明図、 第１０図はミッションオブジェクトの表現形式第１１図
は状態オブジェクトの表現形式の説明図、 第１２図は状態オブジェクトの構成の説明図、第１３図
は作業用オブジェクトの構成の説明図、第１４図は作業
用オブジェクトのクラスオブジェクトの説明図、 第１５図は推論エンジンによるルール集合（Ｒ５）の起
動図、 第１６図及び第１７図はパターン型の可能時間帯計算の
説明図、 第１８図及び第１９図は状態型の可能時間帯計算の説明
図、 第２０はパターン型と状態型の残量計算の説明図、 第２１図は状態型の残量計算の説明図、第２２図は状態
行列の説明図、 第２３図及び第２４図はスケジューリングの制約条件の
説明図、 第２５図はＪＥＭにおけるスケジューリングシステムの
運用概念図である。 図中、ｌＯは管理オブジェクト、１１は一般化条件オブ
ジェクト、１２は型オブジェクト、１２ａはパターン型
オブジェクト、１２ｂは状態型オブジェクト、１３は条
件オブジェクト、２０はスケジューリングデータオブジ
ェクト、２１はリソースオブジェクト、２２はミッショ
ンオブジェクト、２２ａは指定オブジェクト、２２ｂは
消費オブジェクト、２３は状態オブジェクト、３０は制
約条件編集手段、４０はスケジューリング実行手段、４
１は制約条件設定部、４２はスケジューリング処理ルー
チン特定部、４３はスケジューリングデータオブジェク
ト特定部、４４はスケジューリング処理部、５０は作業
用オブジェクト、５０ａは実行管理オブジェク上、５０
ｂは計画オブジェクト、５０ｃは解オブジェクト、５０
ｄはリソース計算オブジェクトである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の制約条件の下で、複数のミッションの実行
   時刻をスケジューリングしていくためのミッション・ス
   ケジューリング装置であって、 ミッションのリソース消費量がリソース源のリソース供
   給量の範囲内でなければならないというパターン型と、
   ミッションの環境設備系への要求条件が環境設備系の制
   限条件に反してはならないという状態型という２つの制
   約条件の型を定義するとともに、各型に属する個々の制
   約条件を定義する管理オブジェクト（１０）と、 リソース源のリソース供給量と環境設備系の制限条件と
   を管理し、ミッションのリソース消費量と環境設備系へ
   の要求条件とを管理し、これらの制限条件と要求条件と
   の間の相互干渉情報とこれらの制限条件の状態遷移情報
   とを管理するスケジューリングデータオブジェクト（２
   ０）と、上記管理オブジェクト（１０）にメッセージを
   送信して制約条件の定義を生成し更新するとともに、上
   記スケジューリングデータオブジェクト（２０）にメッ
   セージを送信してこの制約条件に係るデータ情報を生成
   し更新するよう処理し、かつ生成され更新されたこれら
   の対応関係をとるよう処理する制約条件編集手段（３０
   ）と、 制約条件が指定されたときに、上記管理オブジェクト（
   １０）に従って属する型を識別してスケジューリング処
   理ルーチンを特定するとともに、上記制約条件編集手段
   （３０）により対応付けられた上記スケジューリングデ
   ータオブジェクト（２０）を特定するよう処理し、そし
   て、これらを使って、パターン型と状態型の制約条件を
   充足するということを条件にして、複数のミッションの
   スケジューリングを実行するよう処理するスケジューリ
   ング実行手段（４０）とを備えてなることを、 特徴とするミッション・スケジューリング装置。
2. （２）所定の制約条件の下で、所定の計画期間に、複数
   のミッションの実行時刻をスケジューリングしていくた
   めのミッション・スケジューリング装置であって、 制約条件の型の種類と数とを管理する一般化条件オブジ
   ェクト（１１）と、この一般化条件オブジェクト（１１
   ）によって管理され、少なくとも、制約条件の内容がミ
   ッションのリソース消費量がリソース源のリソース供給
   量の範囲内でなければならないというパターン型と、ミ
   ッションの環境設備系への要求条件が環境設備系の制限
   条件に反してはならないという状態型という２つの型を
   定義するとともに、各型に属する制約条件の種類と数と
   を管理する型オブジェクト（１２）と、この型オブジェ
   クト（１２）によって管理され、個々の制約条件を定義
   する条件オブジェクト（１３）とを備えることで、ミッ
   ションのスケジューリングの実行の際に考慮しなければ
   ならない制約条件とそれらの属する型とを管理すること
   になる管理オブジェクト（１０）と、リソース源のリソ
   ース供給量と環境設備系の制限条件とを管理するリソー
   スオブジェクト（２１）と、ミッションのリソース消費
   量とミッションの環境設備系への要求条件とを管理する
   ミッションオブジェクト（２２）と、環境設備系の制限
   条件と環境設備系への要求条件との間の相互干渉の有無
   情報と、ミッションが割り付けられたときの環境設備系
   の制限条件の状態遷移情報とを管理する状態オブジェク
   ト（２３）とを備えることで、上記条件オブジェクト（
   １３）で示された個々の制約条件の具体的意味内容を格
   納することになるスケジューリングデータオブジェクト
   （２０）と、 上記型オブジェクト（１２）にメッセージを送信するこ
   とで、新規又は既知の制約条件に係る上記条件オブジェ
   クト（１３）を生成し更新し削除するよう処理するとと
   もに、上記スケジューリングデータオブジェクト（２０
   ）にメッセージを送信することで、この指定された制約
   条件に係る上記リソースオブジェクト（２１）、上記ミ
   ッションオブジェクト（２２）及び上記状態オブジェク
   ト（２３）を生成し更新し削除するよう処理し、かつ、
   生成され更新された上記条件オブジェクト（１３）と、
   生成され更新された上記リソースオブジェクト（２１）
   、上記ミッションオブジェクト（２２）及び上記状態オ
   ブジェクト（２３）との対応関係をとるよう処理する制
   約条件編集手段（３０）と、 スケジューリング対象となるミッションに係る１つ又は
   複数の制約条件が指定されたときに、指定された制約条
   件毎に、上記管理オブジェクト（１０）の階層構造を参
   照することで指定された制約条件の上記条件オブジェク
   ト（１３）が属する上記型オブジェクト（１２）を識別
   して、この識別された上記型オブジェクト（１２）が備
   えるところのスケジューリング処理ルーチンを特定する
   とともに、上記制約条件編集手段（３０）により対応付
   けられたこの指定された制約条件の上記条件オブジェク
   ト（１３）に係る上記スケジューリングデータオブジェ
   クト（２０）を特定するよう処理し、そして、この特定
   されたスケジューリング処理ルーチンに従い、この特定
   された上記スケジューリングデータオブジェクト（２０
   ）を使って、パターン型に属する制約条件に関しては、
   ミッションのリソース消費量がリソース源のリソース供
   給量の範囲内にあるという条件を充足し、状態型に属す
   る制約条件に関しては、ミッションの環境設備系への要
   求条件が環境設備系の制限条件に反しないという条件を
   充足するということを条件にして、設定されたすべての
   制約条件に反しないようにそれぞれミッションの実行時
   刻を割り付けていくよう処理するスケジューリング実行
   手段（４０）とを備えてなることを、特徴とするミッシ
   ョン・スケジューリング装置。