JPH0969122A - Method and system for creating operation plan of operating equipment - Google Patents
Method and system for creating operation plan of operating equipmentInfo
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- JPH0969122A JPH0969122A JP22289095A JP22289095A JPH0969122A JP H0969122 A JPH0969122 A JP H0969122A JP 22289095 A JP22289095 A JP 22289095A JP 22289095 A JP22289095 A JP 22289095A JP H0969122 A JPH0969122 A JP H0969122A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ユーザの意図を容易に解探索に反映可能な運
行機材の運用計画作成方法およびシステムを提供するこ
と。
【構成】 運行機材の運用番号と日付とから成る2次元
マトリクスの格納領域と、この2次元マトリクスと同一
マトリクス構造の複数の遺伝子の格納領域とを設けた上
で、運行機材を複数の運用番号のいずれかに割り当てる
際に考慮すべき制約条件を前記2次元マトリクスの対応
するメッシュに設定して記憶させると共に、複数の遺伝
子の格納領域にそれぞれ異なる遺伝子コードをランダム
に設定して遺伝子コードが異なる複数の遺伝子を生成し
た後、この複数の遺伝子の各遺伝子コードと対応するメ
ッシュの制約条件とに基づき運行機材をいずれかの運用
番号に割り当てる割当て処理を行い、この割当て処理後
に得られた各遺伝子対応の複数の運用計画を前記制約条
件に対する充足度合いで評価し、評価値の高い運用計画
を出力する。
(57) [Summary] [Purpose] To provide a method and system for creating an operation equipment operation plan that allows the user's intention to be easily reflected in solution search. [Structure] A storage area of a two-dimensional matrix consisting of operation numbers and dates of operating equipment and a storage area of a plurality of genes having the same matrix structure as this two-dimensional matrix are provided, and the operation equipment is provided with a plurality of operation numbers. The constraint condition to be considered when assigning to any of the two is set in the corresponding mesh of the two-dimensional matrix and stored, and different gene codes are randomly set in the storage regions of a plurality of genes, and the gene codes are different. After generating a plurality of genes, assigning operation equipment to any operation number based on the gene codes of the plurality of genes and the corresponding constraint conditions of the mesh, and assigning each gene obtained after this assigning process A plurality of corresponding operation plans are evaluated based on the degree of satisfaction with the constraint conditions, and an operation plan having a high evaluation value is output.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、列車、バス、航空機な
どの運行機材の運用計画の立案問題を計算機で解く運用
計画作成方法に係り、詳しくは、計算機を利用した計画
の立案、立案結果の表示、立案結果の修正、立案結果の
検証の各過程を含む運用計画作成方法およびシステムに
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preparing an operation plan for solving a problem of preparing an operation plan for operating equipment such as trains, buses, and aircrafts by a computer. The present invention relates to a method and system for creating an operation plan including the steps of displaying, the revision of the planning result, and the verification of the planning result.
【0002】[0002]
【従来の技術】車両の運用計画を計算機によって作成す
るシステムとして、AIの技法を応用したシステムがあ
る。2. Description of the Related Art As a system for creating a vehicle operation plan by a computer, there is a system to which the AI technique is applied.
【0003】例えば、「高橋、他:車両基地におけるコ
ンピュータ利用,pp47-50,三菱電機技報vol.61,No.2,1
987」に記載されているように、パソコンを利用して車
両の運用管理を支援するシステムがある。このシステム
では、専門家の知識を利用して、全列車の走行キロ数が
均一となるように、数日先の運用を考慮して、一日ずつ
計画を作成している。For example, "Takahashi, et al .: Computer use at vehicle depot, pp47-50, Mitsubishi Electric Technical Report vol.61, No.2,1"
As described in “987”, there is a system that supports operation management of vehicles using a personal computer. With this system, the expert's knowledge is used to create a plan one day at a time so that the number of kilometers traveled on all trains will be uniform, taking into consideration operation several days ahead.
【0004】また、「車両運用計画エキスパートシステ
ム,pp224,東芝レビューvol.49,No.3,1993」に記載さ
れているように、車両運用計画を作成するだけでなく、
留置計画の自動作成ならびに故障時等に代替可能な車両
を自動検索する機能をサポートしているシステムがあ
る。Further, as described in "Vehicle operation plan expert system, pp224, Toshiba review vol.49, No.3, 1993", not only the vehicle operation plan is prepared,
There is a system that supports the automatic creation of a detention plan and the function of automatically searching for a vehicle that can be replaced when a failure occurs.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エキス
パートシステム等、AIの技法を応用した従来の車両運
用計画システムにあっては、解の探索論理が問題固有の
解法知識(ヒューリスティクス)にかなり依存してい
る。このため、計画作成条件等がいったん変化してしま
うと、システムがこれに追従できず、満足な解が得られ
ないということが頻繁に発生していた。このような場合
には、探索ルールの変更や制約の緩和など、人間による
介入が必要になるが、ヒューリスティクスへの依存度の
高い従来のシステムでは、探索ルールや制約の効率的な
修正が困難であるため、試行錯誤的に探索論理を調整し
なければならないという問題があった。However, in the conventional vehicle operation planning system to which the AI technique is applied, such as the expert system, the solution search logic depends considerably on the problem-specific solution knowledge (heuristics). ing. For this reason, once the planning conditions and the like change, the system often cannot follow them and a satisfactory solution cannot be obtained. In such cases, human intervention is required, such as changing the search rules and relaxing the constraints, but it is difficult to efficiently modify the search rules and constraints in conventional systems that rely heavily on heuristics. Therefore, there was a problem that the search logic had to be adjusted by trial and error.
【0006】本発明の目的は、計画作成条件等の変更に
対して、探索ルールや制約条件を効率的に修正し、探索
解にユーザの意図を容易に反映させることができる運行
機材の運用計画作成方法およびシステムを提供すること
にある。An object of the present invention is to efficiently modify the search rules and constraint conditions in response to changes in the planning conditions, etc., and to easily reflect the user's intention in the search solution. It is to provide a creation method and system.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、基本的には、運行機材の運用番号と日
付とから成る2次元マトリクスの格納領域と、この2次
元マトリクスと同一マトリクス構造の複数の遺伝子の格
納領域とを設けた上で、運行機材を複数の運用番号のい
ずれかに割り当てる際に考慮すべき制約条件を前記2次
元マトリクスの対応するメッシュに設定して記憶させる
と共に、前記複数の遺伝子の格納領域にそれぞれ異なる
遺伝子コードをランダムに設定して遺伝子コードが異な
る複数の遺伝子を生成した後、この複数の遺伝子の各遺
伝子コードと対応するメッシュの前記制約条件とに基づ
き運行機材をいずれかの運用番号に割り当てる割当て処
理を行い、この割当て処理後に得られた各遺伝子対応の
複数の運用計画を前記制約条件に対する充足度合いで評
価し、評価値の高い運用計画を出力することを特徴とす
る。In order to achieve the above object, the present invention basically has a storage area of a two-dimensional matrix consisting of operation numbers and dates of operating equipment, and this two-dimensional matrix. A storage area for a plurality of genes having the same matrix structure is provided, and constraint conditions to be considered when assigning operating equipment to any of a plurality of operation numbers are set and stored in the corresponding mesh of the two-dimensional matrix. Along with the generation of a plurality of genes having different gene codes by randomly setting different gene codes in the storage regions of the plurality of genes, respectively, the constraint conditions of the mesh corresponding to each gene code of the plurality of genes and Based on the above, assigning operation equipment to one of the operation numbers and assigning multiple operation plans for each gene obtained after this assignment process. Evaluated by the satisfaction degree for the serial constraints, and outputs a high operational plan of the evaluation value.
【0008】[0008]
【作用】上記手段によれば、運行ダイヤや検査計画など
の制約条件を、制約の種類毎に例えば横軸を日付、縦軸
を運用番号とした2次元マトリクスの各要素に記憶する
一方で、その2次元マトリクスに対応した構造の複数の
遺伝子を生成し、この複数の遺伝子の各遺伝子コードと
対応するメッシュの制約条件とに基づき運行機材をいず
れかの運用番号に割り当てる。そして、その割当て処理
後に得られた各遺伝子対応の複数の運用計画を制約条件
に対する充足度合いで評価し、評価値の高い運用計画を
出力する。According to the above means, the constraint conditions such as the operation schedule and the inspection plan are stored in each element of the two-dimensional matrix having the horizontal axis as the date and the vertical axis as the operation number for each constraint type. A plurality of genes having a structure corresponding to the two-dimensional matrix are generated, and the operation equipment is assigned to any operation number based on the gene codes of the plurality of genes and the corresponding mesh constraint conditions. Then, the plurality of operation plans corresponding to each gene obtained after the allocation processing are evaluated by the degree of satisfaction with the constraint condition, and the operation plan having a high evaluation value is output.
【0009】従って、制約条件を操作することにより、
その制約条件に柔軟に追従した解(運用計画)を効率良
く探索し、出力することができる。Therefore, by manipulating the constraints,
It is possible to efficiently search and output a solution (operation plan) that flexibly follows the constraint condition.
【0010】この場合、運行機材の運用計画を、運用接
続行列における各隣接ノード間の接続グラフを用いて表
示し、接続グラフのノードやアークをマウス等によるポ
インティングデバイスを用いて指定することにより、グ
ラフィックを修正する感覚で制約や計画の修正を行うこ
とができる。In this case, the operation plan of the operating equipment is displayed by using the connection graph between adjacent nodes in the operation connection matrix, and the nodes and arcs of the connection graph are designated by using a pointing device such as a mouse. You can modify constraints and plans as if you were modifying the graphic.
【0011】さらに、運用計画を修正毎にチェックし、
運用接続グラフ上の制約違反箇所のノードやアークを点
滅・着色することにより、制約のチェック結果を分かり
易くユーザに提示することができる。Furthermore, the operation plan is checked for each revision,
By blinking and coloring the nodes and arcs at the constraint violation points on the operational connection graph, the constraint check results can be presented to the user in an easy-to-understand manner.
【0012】さらに、制約の追加や変更に対して、制約
条件を充足している部分については、その部分に対する
割当てを凍結することにより、現時点の解をなるべく崩
さないように制約に対する充足解を効率良く求めること
ができる。Further, with respect to a part satisfying the constraint condition with respect to the addition or modification of the constraint, the allocation to that part is frozen so that the solution satisfying the constraint is efficiently processed so as not to break the current solution as much as possible. You can ask well.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0014】まず、本実施例で取り扱う車両運用計画作
成問題の概要を説明する。First, an outline of the vehicle operation plan creation problem handled in this embodiment will be described.
【0015】鉄道の車両は、定期的に検査を受けること
が義務付けられている。検査の種類は、長期検査と短期
検査の2つに分類される。長期検査は、車両を一旦分解
し、再度組立てるために作業に数ヵ月を要する。一方、
短期検査は予め定められたチェック項目を検査器で自動
検査するため、数日で検査を完了する。Railway vehicles are required to undergo regular inspections. There are two types of tests, long-term tests and short-term tests. The long-term inspection requires several months to disassemble the vehicle and reassemble it. on the other hand,
In the short-term inspection, the inspection device automatically inspects predetermined check items, so the inspection is completed in a few days.
【0016】一般的には、全ての車両は1〜2年に1回
のペースで長期検査を受け、それとは別に2〜3ヵ月に
1回のペースで短期検査を受けなければならない。ま
た、全ての車両には、車両IDが定められており、これ
を用いて予め1年分の全車両の検査計画が人手により作
成される。検査計画の立案は、全ての車両がバランス良
く短期検査を受けられるように十分に配慮されている。In general, all vehicles must undergo a long-term inspection once every 1-2 years and a short-term inspection once every 2-3 months. In addition, a vehicle ID is set for all vehicles, and an inspection plan for all vehicles for one year is manually created in advance using this. The inspection plan is carefully designed so that all vehicles can undergo short-term inspection in a well-balanced manner.
【0017】一方、列車の運行ダイヤに毎日割り当てら
れる車両は日々変更され、毎日同じ車両を同じ時間に運
行させることはしない。一般的な車両の運用形態は、運
用「1」に割り当てられた車両は、翌日は運用「2」、
翌々日は運用「3」といったように車両の配車係の作業
ができるだけサイクリックパタン(ローテーション運
用)となり、かつ全ての車両が定期的に基地に戻って点
検や清掃を受けられるように配慮されている。On the other hand, the vehicles assigned to the train operation schedule every day are changed every day, and the same vehicle is not operated every day at the same time. As for the general vehicle operation mode, the vehicle assigned to the operation "1" is the operation "2" on the next day,
On the day after the next day, it is considered that the work of the dispatcher of the vehicle becomes cyclic pattern (rotation operation) as much as possible such as operation "3", and that all vehicles can periodically return to the base for inspection and cleaning. .
【0018】車両運用計画作成問題は、予め人手により
作成された検査計画と車両運行計画(列車ダイヤ)を必
須の制約条件とし、ローテーション運用をなるべく崩さ
ないように1ヵ月分の運行計画に車両を過不足なく割り
当てる問題である。In the vehicle operation plan creation problem, the inspection plan and the vehicle operation plan (train schedule) created by hand are used as indispensable constraint conditions, and the vehicle is included in the operation plan for one month so as not to disturb the rotation operation as much as possible. It is a problem of allocation without excess or deficiency.
【0019】図1は、本発明による鉄道車両の運用計画
作成手順の一実施例を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flow chart showing an embodiment of a railway vehicle operation plan preparation procedure according to the present invention.
【0020】ステップ1010では、問題の規模を決定
するための基本情報を入力する。図2に基本情報の入力
画面2010を示している。In step 1010, basic information for determining the scale of the problem is input. FIG. 2 shows a basic information input screen 2010.
【0021】ユーザはX軸、Y軸の名称およびレンジ、
割付けるリソース名称、リソースのレンジ(個数)を入
力する。The user selects the X-axis and Y-axis names and ranges,
Enter the resource name and resource range (number) to be assigned.
【0022】本実施例の車両割付け問題では、X軸が1
ヵ月の日付2020、Y軸が例えば22種類の運用番号
2030、リソースは各運用番号に割り当てられる22
本の車両2040に相当する。In the vehicle allocation problem of this embodiment, the X axis is 1
Month date 2020, Y axis has, for example, 22 types of operation numbers 2030, and resources are assigned to each operation number 22
It corresponds to the book vehicle 2040.
【0023】2050は、上記の基本情報により作成さ
れたX軸を日付、Y軸を運用番号とする2次元マトリク
スに配置されたノードの集合であり、これが解表現の基
本型となる。なお、ノードの集合2050における丸印
が1つのノードに該当する。Reference numeral 2050 denotes a set of nodes arranged in a two-dimensional matrix having the X-axis as the date and the Y-axis as the operation number created by the above basic information, and this is the basic type of the solution expression. A circle in the node set 2050 corresponds to one node.
【0024】例えば、1日目の運用番号「3」に車両A
が割り当てられ、翌2日目に車両Aが運用番号「1」に
割り当てられたとすると、その部分計画はノード206
1,2062間の接続アーク2060で表現される。For example, the vehicle A is assigned to the operation number "3" on the first day.
If the vehicle A is assigned to the operation number “1” on the next second day, the partial plan is node 206.
It is represented by a connecting arc 2060 between 1, 2062.
【0025】本実施例は、車両運用割付け問題を、解表
現の基本型(運用番号を表現するノード集合)上を車両
IDに相当する複数のアークで配線する配線パスの組合
せ最適化問題として取り扱うものである。In this embodiment, the vehicle operation allocation problem is treated as a combination optimization problem of wiring paths in which a plurality of arcs corresponding to vehicle IDs are wired on a basic type of solution expression (a node set expressing operation numbers). It is a thing.
【0026】ステップ1020では、遺伝子オペレーシ
ョンの実行世代数等の解探索パラメータの入力を行う。
解の探索は、確率的探索手法である遺伝的アルゴリズム
を利用する。In step 1020, solution search parameters such as the number of generations of gene operation to be executed are input.
The solution search uses a genetic algorithm which is a probabilistic search method.
【0027】遺伝的アルゴリズムは、世代サイクルの中
で、(1)自然淘汰(2)増殖(3)突然変異等の遺伝
オペレーションを繰り返し行うことにより、より適応度
(評価値)の高い、遺伝子の組合せを探索する最適化手
法の一つの枠組みである。本実施例では、遺伝子は各ノ
ード与えられた0/1コードの集合に相当する。The genetic algorithm repeats the genetic operations such as (1) natural selection (2) multiplication (3) mutation in the generation cycle to obtain a gene having a higher fitness (evaluation value). It is one of the frameworks of the optimization method for searching the combination. In this example, a gene corresponds to a set of 0/1 codes given to each node.
【0028】一般に、遺伝的アルゴリズムにおける遺伝
子オペレーションは、 (1)自然淘汰:適応度(評価値)の劣る遺伝子を消滅
させる。In general, gene operations in a genetic algorithm are as follows: (1) Natural selection: Genes with poor fitness (evaluation value) are eliminated.
【0029】(2)増殖:複数の遺伝子組を交叉させ、
新しい遺伝子を生成する。(2) Proliferation: crossing a plurality of gene sets,
Generate a new gene.
【0030】(3)突然変異:確率的に遺伝子の一部の
遺伝子コードを人為的に反転させる。(3) Mutation: The gene code of a part of the gene is stochastically inverted.
【0031】等が代表的である。Etc. are typical.
【0032】本実施例における具体的な最適化の手法お
よび遺伝オペレーションはステップ1060で詳しく説
明するが、基本的な処理の流れは (S1)各ノード毎に遺伝子コード(0または1)をラ
ンダムに与える (S2)初期解候補として遺伝子コードの集合(遺伝
子)を複数作成する (S3)遺伝子を変換アルゴリズムにより解表現へ変換
する (S4)変換された解表現を評価アルゴリズムにより評
価する (S5)評価値の低い遺伝子から順に自然淘汰率に応じ
て消滅させる (S6)生き残った遺伝子を交叉させて、新しい遺伝子
を生成する (S7)生成された遺伝子の遺伝子コードを突然変異率
に応じて反転させる (S8)生成された遺伝子に対して、処理(S3)と処
理(S4)を実施する (S9)上記の(S3)から(S8)の処理を実行世代
数繰り返す である。The specific optimization method and genetic operation in this embodiment will be described in detail in step 1060. The basic processing flow is (S1) The gene code (0 or 1) is randomly assigned to each node. Give (S2) Create a plurality of gene code sets (genes) as initial solution candidates (S3) Convert genes into solution expressions by a conversion algorithm (S4) Evaluate converted solution expressions by an evaluation algorithm (S5) Evaluation Genes are deleted in order from the lowest value according to the natural selection rate (S6) The surviving genes are crossed to generate a new gene (S7) The gene code of the generated gene is inverted according to the mutation rate ( S8) Process (S3) and process (S4) are performed on the generated gene (S9) From (S3) to (S ) Is processing the repeated execution number of generations.
【0033】ステップ1020において入力される各種
パラメータは、図3のパラメータ入力画面を用いて入力
され、次の通りである。The various parameters input in step 1020 are input using the parameter input screen of FIG. 3, and are as follows.
【0034】(1)実行世代数3010 上記処理(S3)から(S8)の繰返し回数を指定する
パラメータ (2)集団個体数3020 上記処理(S2)で作成する遺伝子の個数を指定するパ
ラメータ (3)自然淘汰率3030 上記処理(S5)で消滅させる遺伝子の割合を指定する
パラメータ (4)突然変異率3040 上記処理(S7)で遺伝子コードを反転させる確率を指
定するパラメータ (5)非0要素率3050 上記処理(S2)で生成される遺伝子のうち、非0要素
が占める割合を指定するパラメータ。(1) Number of execution generations 3010 Parameter for designating the number of repetitions of the processes (S3) to (S8) (2) Number of population individuals 3020 Parameter for designating the number of genes created in the process (S2) (3 ) Natural selection rate 3030 Parameter specifying the ratio of genes to be deleted in the above process (S5) (4) Mutation rate 3040 Parameter specifying the probability of reversing the genetic code in the above process (S7) (5) Non-zero element ratio 3050 A parameter that specifies the proportion of non-zero elements among the genes generated in the above processing (S2).
【0035】図3の例では、実行世代数3010=10
00(回)、集団個体数(遺伝子個数)3020=30
(個)、自然淘汰率3030=25(%)、突然変異率
3040=5(%)、非0要素率3050=50(%)
が入力されたことを示している。In the example of FIG. 3, the number of execution generations 3010 = 10
00 (times), population individual number (gene number) 3020 = 30
(Pieces), natural selection rate 3030 = 25 (%), mutation rate 3040 = 5 (%), non-zero element rate 3050 = 50 (%)
Indicates that has been entered.
【0036】次に、ステップ1030では、遺伝子情報
の初期化を行う。図4は遺伝子の初期化処理の概略説明
図であり、先のステップ1010で定義された各ノード
の集合2050に対応するn個の遺伝子4010j(j
=1〜n)に対して、0/1をランダムに割り当てるこ
とによりn個の遺伝子の初期化を行う。Next, in step 1030, the genetic information is initialized. FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of the gene initialization process. The n genes 4010j (j) corresponding to the set 2050 of each node defined in the previous step 1010.
= 1 to n), 0/1 is randomly assigned to initialize n genes.
【0037】0/1の出現確率は、ステップ1020に
おいて入力された非0要素比率により決定される。例え
ば、非0要素比率がN%の時は、「1」から「100」
までの一様乱数値RANDと非0要素比率の大小関係テ
ーブル4020とにより、0/1が決定される。The occurrence probability of 0/1 is determined by the non-zero element ratio input in step 1020. For example, when the non-zero element ratio is N%, “1” to “100”
0/1 is determined by the uniform random value RAND up to and the non-zero element ratio magnitude relationship table 4020.
【0038】ステップ1040では、制約条件の入力を
行う。At step 1040, constraints are input.
【0039】制約条件とは、鉄道やバス,航空機等の運
行計画や検査計画に対し、日々の運行機材(バス,列
車,航空機等の機材)を割り当てる際に考慮すべき条件
のことである。The constraint conditions are conditions to be considered when allocating daily operation equipment (equipment such as buses, trains and aircrafts) to operation plans and inspection plans for railways, buses and aircrafts.
【0040】本実施例においては、制約条件として接続
制約と割当て制約とを入力する。In this embodiment, a connection constraint and an allocation constraint are input as constraint conditions.
【0041】接続制約とは、前日の特定の運用番号と当
日の運用番号との接続に関する制約のことであり、割当
て制約とは特定のリソース(運行機材)を当日のいずれ
かの運用番号に割当てる際の制約のことである。The connection constraint is a constraint relating to the connection between the specific operation number of the previous day and the operation number of the current day, and the allocation constraint is that the specific resource (operating equipment) is allocated to one of the operation numbers of the day. It is a constraint at the time.
【0042】接続制約および割当て制約は、「割り当て
なければならない」、あるいは「割り当ててはならな
い」という意味の「優先度=必須」の制約と、「割り当
てた方が良い」という意味の「優先度=目標」の制約に
区分されている。なお、制約条件に関する優先度として
は、「必須」および「目標」の他に、「制約なし」があ
る。The connection constraint and the assignment constraint are "priority = required" which means "must be assigned" or "must not be assigned" and "priority" which means "it is better to assign". = Goal. In addition to "essential" and "goal", there is "no restriction" as the priority regarding the constraint condition.
【0043】本実施例では、計画作成条件等の変更に対
し、制約条件を効率良く修正するために、制約条件の入
力インタフェイスとして図5のようなグラフ画面を用い
る。すなわち、図2の2次元マトリクスにおける各ノー
ド間のアークの接続/切断操作や、特定ノードへのリソ
ースの割当操作をポインティング等を用いたグラフ編集
操作によって行い、接続制約や割当制約を効率良く入力
することが可能なように構成している。In the present embodiment, a graph screen as shown in FIG. 5 is used as an input interface of the constraint conditions in order to efficiently modify the constraint conditions with respect to changes in the planning conditions and the like. That is, the connection / disconnection operation of arcs between each node in the two-dimensional matrix in FIG. 2 and the resource allocation operation to a specific node are performed by a graph editing operation using pointing or the like, and connection constraints and allocation constraints are efficiently input. It is configured to be possible.
【0044】5010は接続制約の表示例である。制約
の強さは優先度で決定され、優先度が「必須」の場合に
は、この制約は「10Bの運用を行った車両は、翌日は
運用11Bに割り当てなければならない。」と解釈され
る。一方、優先度が「目標」の場合には、「10Bの運
用を行った車両は、翌日は運用11Bに割り当てた方が
よい。」と解釈される。Reference numeral 5010 is a display example of connection restrictions. The strength of the constraint is determined by the priority, and when the priority is "essential", this constraint is interpreted as "a vehicle that has performed operation of 10B must be assigned to operation 11B the next day." . On the other hand, when the priority is “target”, it is interpreted that “a vehicle that has performed operation 10B should be assigned to operation 11B the next day”.
【0045】なお、接続制約の強さ(すなわち必須か、
目標か)は、アークの太さや色を変えることにより容易
に識別可能に構成され、例えば優先度が「必須」の接続
制約については、表示例5030内に示すように、ノー
ド間を太実線で表示し、優先度が「目標」の接続制約に
ついては表示例5010に示すようにノード間を細実線
で表示するようになっている。The strength of the connection constraint (that is, whether it is essential,
Target) is configured to be easily identifiable by changing the thickness and color of the arc. For example, for a connection constraint with a priority of “essential”, as shown in the display example 5030, a thick solid line is drawn between the nodes. As for the connection constraint whose priority is “target”, the nodes are displayed by thin solid lines as shown in a display example 5010.
【0046】一方、図5の5020は割当制約の表示例
である。これも接続制約と同様に、その制約の強さは優
先度で決定される。制約の優先度が「必須」の場合に
は、「29から31日の3日間は、「車両ID=5」の
車両は短期検査を受けなければならない。」と解釈され
る。また、優先度が「目標」の場合には、「29から3
1日の3日間は、車両IDが5の車両は短期検査を受け
た方が良い。」と解釈される。なお、割当制約の強さ
は、接続制約の場合と同様に、ノードの大きさや色を変
えることにより容易に識別することが可能になってい
る。On the other hand, reference numeral 5020 in FIG. 5 is a display example of allocation constraints. Like the connection constraint, the strength of the constraint is determined by the priority. When the priority of the constraint is "required", the vehicle with "vehicle ID = 5" must undergo a short-term inspection for "3 days from 29 to 31." Is interpreted as When the priority is “target”, “29 to 3
For three days a day, the vehicle with vehicle ID 5 should undergo a short-term inspection. Is interpreted as The strength of the allocation constraint can be easily identified by changing the size and color of the node, as in the case of the connection constraint.
【0047】図6は、接続制約のデータ構造を示したも
のであり、「優先度」6010、「タイプ」6011、
「適応対象」6012などをユーザーが指定することに
より、制約条件の新規登録/無効化/変更が可能であ
る。図6の例では、優先度6010として「目標」、タ
イプ6011として「肯定」、適応対象6012として
「ノードA]と「ノードB」が指定されているため、こ
の接続制約は「ノードAとノードBは接続すべきであ
る」という意味に解釈される。FIG. 6 shows the data structure of the connection constraint. The "priority" 6010, "type" 6011,
The user can register / invalidate / change the constraint condition by designating the “adaptive target” 6012 or the like by the user. In the example of FIG. 6, since the priority 6010 is “target”, the type 6011 is “affirmative”, and the adaptation target 6012 is “node A” and “node B”, this connection constraint is “node A and node B”. B should be connected ".
【0048】なお、タイプ6011として「否定」が指
定されていた場合は、「ノードAとノードBは接続すべ
きでない」という意味に解釈される。When "No" is designated as the type 6011, it is interpreted to mean that "node A and node B should not be connected".
【0049】また、タイプ6011の「なし」はデフォ
ルト値であり、「肯定」と同義である。Further, "none" of the type 6011 is a default value and is synonymous with "affirmation".
【0050】図7は、割当制約のデータ構造を示したも
のであり、これも接続制約と同様に、「優先度」701
0、「タイプ」7011、「適応対象」7012などを
ユーザーが指定することにより制約の新規登録/無効化
/変更が可能である。図7の例では、優先度7010と
して「必須」、タイプ7011として「否定」、適応対
象7012として「ノードA]と「リソースB」が指定
されているため、この割当制約は「ノードAにはリソー
スBを割り当ててはいけない。」という意味に解釈され
る。FIG. 7 shows the data structure of the allocation constraint, which is also the "priority" 701, like the connection constraint.
The user can newly register / invalidate / change the constraint by designating 0, “type” 7011, “adaptive target” 7012, or the like. In the example of FIG. 7, since the priority 7010 is "required", the type 7011 is "negative", and the adaptation target 7012 is "node A" and "resource B", this allocation constraint is "node A Resource B must not be allocated. "
【0051】図8は、接続制約および割当制約の格納場
所に関する説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram regarding the storage location of the connection constraint and the allocation constraint.
【0052】本実施例では、接続制約と割当制約を具体
例として扱っているが、各制約ごとに解表現のノードと
1対1に対応したメッシュを有する制約格納用マトリク
ス8001,8002の各メッシュに制約条件を格納す
る。In this embodiment, the connection constraint and the assignment constraint are treated as specific examples. However, each mesh of the constraint storage matrices 8001 and 8002 has a mesh corresponding to the node of the solution expression for each constraint. Store the constraint conditions in.
【0053】例えば、図8に示すアーク8010は、
「19日」に運用6Bに割り当てられた車両は、翌「2
0日」には運用7Bに割り当てられなければならないと
いう「必須」の接続制約を意味するが、これはノード8
020に記述された接続制約Aとして接続制約格納用マ
トリクス8001のメッシュ8030に格納される。For example, the arc 8010 shown in FIG.
The vehicles assigned to Operation 6B on "19th" are
It means a "required" connection constraint that it must be assigned to operation 7B on "0th day", but this means that node 8
The connection constraint A described in 020 is stored in the mesh 8030 of the connection constraint storage matrix 8001.
【0054】同様に、アーク8040は、「21日」に
運用7Bに割り当てられた車両は、翌「22日」には運
用8Bに割り当てた方が良いという「目標」の接続制約
を意味するが、これはノード8050に記述された接続
制約Bとしてメッシュ8060に格納される。Similarly, the arc 8040 means a "target" connection constraint that a vehicle assigned to the operation 7B on "21st day" should be assigned to the operation 8B on the next "22nd day". , Which is stored in the mesh 8060 as the connection constraint B described in the node 8050.
【0055】一方、ノード8070は、「21日」の運
用10Bには「車両ID=5」の車両を割り当てなけれ
ばならないという「必須」の割当制約を意味するが、こ
れはノード8070に記述された割当制約Cとして割当
制約格納用マトリクス8002のメッシュ8080に格
納される。同様に、ノード8090は、「22日」の運
用10Bには「車両ID=9」の車両を割り当てた方が
良いという「目標」の割当制約を意味するが、これはノ
ード8090に記述された割当制約Dとしてメッシュ8
100に格納される。On the other hand, the node 8070 means an “essential” allocation constraint that the vehicle with “vehicle ID = 5” must be allocated to the operation 10B on “21st day”, which is described in the node 8070. The allocation constraint C is stored in the mesh 8080 of the allocation constraint storage matrix 8002. Similarly, the node 8090 means an allocation constraint of “target” that it is better to allocate the vehicle of “vehicle ID = 9” to the operation 10B on “22nd”, which is described in the node 8090. Mesh 8 as allocation constraint D
It is stored in 100.
【0056】次に、ステップ1050の解の部分凍結処
理について説明する。Next, the partial freezing process of the solution in step 1050 will be described.
【0057】システムが提案した制約充足解に対してユ
ーザが新たな制約を加えたり、解の一部を修正すること
によって他のスケジュールに影響が波及し、制約に違反
する箇所が出現する。このような場合、解を一旦「白
紙」に戻して新たな制約を全て満足する解を探索するこ
とは可能であるが、本実施例では、現状の解をなるべく
壊さないで新たな制約を適宜に吸収しながら実行可能な
解を効率良く探索する機能を備えている。When a user adds a new constraint to the constraint-satisfying solution proposed by the system or modifies a part of the solution, the influence on other schedules spreads, and a portion violating the constraint appears. In such a case, it is possible to return the solution to “blank paper” once and search for a solution that satisfies all the new constraints. However, in the present embodiment, new constraints are appropriately set without breaking the current solution as much as possible. It has a function to efficiently search for a feasible solution while absorbing it.
【0058】図9は、解の部分凍結処理のメイン処理フ
ローである。まず、ステップ9010において日付の初
期化を行って日付を「1」に設定し、続くステップ90
20において「月末」かどうかの処理終了判定を行い、
日付が月末の場合には処理を終了する。FIG. 9 is a main process flow of the partial solution freezing process. First, in step 9010, the date is initialized and the date is set to "1", and then in step 90
At 20, the processing end judgment is made as to whether it is the "end of the month",
If the date is the end of the month, the process ends.
【0059】ステップ9030においては運用番号の初
期化を行って運用番号を「1」に設定する。ステップ9
040においては、運用番号による終了判定を行い運用
番号が最終の場合にはステップ9050において日付を
更新し、ステップ9020に戻る。In step 9030, the operation number is initialized and the operation number is set to "1". Step 9
At 040, the end determination is made based on the operation number. If the operation number is the last, the date is updated at step 9050, and the process returns to step 9020.
【0060】次に、ステップ9060において該当する
ノードに登録されている制約が充足されているかを判定
する。修正前の接続制約や割当て制約によってシステム
が以前に作成した制約充足解の各ノードと、修正された
接続制約や割当て制約とを照合し、以前に作成した制約
充足解の各ノードが修正された接続制約や割当て制約を
充足しているか否かを判定する。この判定においては、
以前に作成した制約充足解の各ノードが修正された接続
制約や割当て制約に適合している場合は、充足とする。Next, in step 9060, it is determined whether the constraint registered in the corresponding node is satisfied. The system reconciles each node of the constraint satisfaction solution created previously by the system with the connection constraint or allocation constraint before modification and the modified connection constraint or allocation constraint, and each node of the constraint satisfaction solution created previously is modified. It is determined whether the connection constraint and the allocation constraint are satisfied. In this decision,
When each node of the constraint satisfaction solution created previously conforms to the modified connection constraint or allocation constraint, it is considered to be satisfied.
【0061】制約が充足されているか、または何も制約
が記述されていない場合にはステップ9070において
指定ノードに登録されている制約の優先度を最大にして
解を凍結する。すなわち、「必須」の制約に設定して解
を凍結する。If the constraint is satisfied or no constraint is described, the priority of the constraint registered in the designated node is maximized in step 9070 to freeze the solution. That is, the solution is frozen by setting the constraint of "essential".
【0062】また、制約が充足されていない場合には、
制約はそのままの状態でステップ9080で運用番号を
更新し、ステップ9040に戻る。If the constraint is not satisfied,
The operation number is updated in step 9080 while the constraint remains unchanged, and the process returns to step 9040.
【0063】なお、解の部分凍結は、制約を充足したメ
ッシュに対応する遺伝子コードを凍結することによって
も等価に実現することができる。The partial freezing of the solution can be equivalently realized by freezing the genetic code corresponding to the mesh satisfying the constraints.
【0064】図10は、解の部分凍結処理の概略説明図
であり、10010は制約条件の追加等によって現状の
解に制約違反箇所が出現した例である。網かけのノード
が接続制約の違反箇所であることを示し、太線ノードが
割当制約の違反箇所であることを示している。この場
合、接続制約を格納するマトリクスの制約違反エリアは
10020であり、制約充足エリアは10030であ
る。この時、制約充足エリアに登録されている接続制約
の優先度を確率的に最大に変更する、すなわち「必須」
の接続制約に変更することにより、このエリアの解を確
率的に凍結する。FIG. 10 is a schematic explanatory view of a partial solution freezing process, and 10010 is an example in which a constraint violation portion appears in the current solution due to addition of constraint conditions or the like. A shaded node indicates that the connection constraint is violated, and a thick line node indicates that the allocation constraint is violated. In this case, the constraint violation area of the matrix storing the connection constraint is 10020, and the constraint satisfaction area is 10030. At this time, the priority of the connection constraint registered in the constraint satisfaction area is stochastically changed to the maximum, that is, "required".
The solution of this area is stochastically frozen by changing to the connection constraint of.
【0065】同様に、割当制約の格納マトリクスの制約
違反エリアは10040であり、制約充足エリアは10
050である。この時、制約充足エリア10050に登
録されている割当制約の優先度を確率的に最大に変更す
る、すなわち「必須」の割当制約に変更することによ
り、このエリアの解を確率的に凍結する。Similarly, the constraint violation area of the allocation constraint storage matrix is 10040, and the constraint satisfaction area is 10.
It is 050. At this time, the priority of the allocation constraint registered in the constraint satisfaction area 10050 is stochastically changed to the maximum, that is, the allocation constraint is changed to “essential”, so that the solution in this area is stochastically frozen.
【0066】この解の凍結処理によって、凍結しなかっ
たノードについてのみ新たな解の探索が実行される。By this solution freezing process, a new solution is searched only for the nodes that have not been frozen.
【0067】次に、ステップ1060の最適化処理につ
いて説明する。Next, the optimization processing in step 1060 will be described.
【0068】図11は、最適化のメイン処理フローであ
る。FIG. 11 is a main processing flow of optimization.
【0069】ステップ11010において世代数iの初
期化を行って「世代数=1」に設定し、続くステップ1
1020において遺伝子ポインタjの初期化を行って
「j=1」に設定する。In step 11010, the number of generations i is initialized and set to "number of generations = 1", and the following step 1
At 1020, the gene pointer j is initialized and set to “j = 1”.
【0070】ステップ11030では終了判定を行い、
世代数iが予め設定された実行世代数に達した場合には
処理を終了する。ステップ11040では、遺伝子の解
表現への変換処理(デコード)を行う。At step 11030, the end judgment is made,
When the number of generations i has reached the preset number of execution generations, the process ends. In step 11040, conversion processing (decoding) to the solution expression of the gene is performed.
【0071】デコード処理は、ある遺伝子を変換して1
月分の車両運用計画を生成する処理であり、月の初めか
ら順に1日毎に各ノードを前日のノードと接続する。In the decoding process, a gene is converted into 1
This is a process of generating a vehicle operation plan for a month, and connects each node with the node of the previous day in order from the beginning of the month every day.
【0072】図12は、デコードの詳細処理フローであ
る。FIG. 12 is a detailed decoding processing flow.
【0073】ステップ12010で日付の初期化を行っ
て「日付=1」とした後、ステップ12020で月末に
よる処理終了判定を行い、日付が月末の場合には処理を
終了する。After the date is initialized to "date = 1" at step 12010, it is determined at the end of the process at the end of the month at step 12020 that the process ends if the date is at the end of the month.
【0074】次に、ステップ12030において、優先
度に「最大優先度」(本実施例では必須制約)を設定す
る。ステップ12040では、優先度による1日分の終
了判定が行われ、1日分の全ての優先度のデコードが終
了している場合には、ステップ12050で日付の更新
を行ない、ステップ12020に戻る。Next, at step 12030, the "maximum priority" (essential constraint in this embodiment) is set as the priority. In step 12040, the end determination for one day is performed based on the priority, and when the decoding of all the priorities for one day is completed, the date is updated in step 12050, and the process returns to step 12020.
【0075】ステップ12060では、運用番号の初期
化を行って「運用番号=1」とする。次に、ステップ1
2070において運用番号による終了判定を行い、運用
番号が最終の場合にはステップ12080において優先
度を更新してステップ12040に戻る。At step 12060, the operation number is initialized to "operation number = 1". Next, step 1
In step 2070, the end determination is made based on the operation number. If the operation number is the final one, the priority is updated in step 12080 and the process returns to step 12040.
【0076】次に、ステップ12090において、制約
格納用マトリクス8001,8002の該当するメッシ
ュにステップ12030で設定した優先度またはステッ
プ12080で行使した優先度と同じ優先度の制約が登
録されているかを判定し、登録されている場合にはステ
ップ12100においてデコードルールを実行する。Next, in step 12090, it is judged whether or not a constraint having the same priority as the priority set in step 12030 or the priority exercised in step 12080 is registered in the corresponding mesh of the constraint storage matrices 8001 and 8002. If it is registered, the decoding rule is executed in step 12100.
【0077】なお、デコード処理は、制約格納用マトリ
クス8001,8002に格納された制約をワークエリ
アに複写して行う。その理由は、制約格納用マトリクス
8001,8002に格納された制約は、全ての遺伝子
で共通に使用するからでる。従って、遺伝子ポインタj
が更新される度に制約格納用マトリクス8001,80
02に格納された制約がワークエリアに複写され、この
複写された制約を用いてデコード処理が実施される。The decoding process is performed by copying the constraints stored in the constraint storage matrices 8001 and 8002 to the work area. The reason is that the constraints stored in the constraint storage matrices 8001 and 8002 are commonly used by all genes. Therefore, the gene pointer j
Every time is updated, the constraint storing matrices 8001, 80
The constraint stored in 02 is copied to the work area, and the decoding process is performed using the copied constraint.
【0078】図13は、デコードルールの定義画面を示
す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the definition screen of the decoding rule.
【0079】デコードルールは、if−then形式で
記述され、if部は制約の優先度、タイプ、遺伝子の0
/1コードを用いて記述され、then部は制約の適応
対象と図13に示す処理コードを用いて記述される。The decoding rule is described in the if-then format, and the if part indicates the constraint priority, type, and gene 0.
It is described using the / 1 code, and the then part is described using the object to which the constraint is applied and the processing code shown in FIG.
【0080】このif−then形式のデコードルール
により、制約の適用対象に対して処理コードで示される
優先度の更新、未接続ノードのランダム割付け処理等を
行う。With this if-then format decoding rule, the priority indicated by the processing code is updated for the subject to which the constraint is applied, and the random allocation processing of unconnected nodes is performed.
【0081】本実施例においては、 (1)制約の優先度が「必須制約」の場合 制約が登録されている制約マトリクス8001,800
2のメッシュ位置に該当する遺伝子コードに無関係に処
理コードはAであり、遺伝子コードの0/1に関係なく
無条件に制約を充足させる。In the present embodiment, (1) When the priority of the constraint is “essential constraint”, the constraint matrix 8001, 800 in which the constraint is registered
The processing code is A regardless of the genetic code corresponding to the mesh position of 2, and the constraint is unconditionally satisfied regardless of 0/1 of the genetic code.
【0082】(2)制約の優先度が「目標制約」の場合 制約が登録されている制約マトリクス8001,800
2のメッシュ位置に該当する遺伝子コードが「0」の場
合には処理コードがAであり目標制約を充足させるが、
該当する遺伝子コードが「1」の場合には処理コードは
Dであり、制約の優先度を1ランク落とし、制約の充足
を保留する。(2) When the priority of the constraint is "target constraint" The constraint matrix 8001, 800 in which the constraint is registered
When the gene code corresponding to the mesh position of 2 is “0”, the processing code is A and the target constraint is satisfied.
When the corresponding gene code is "1", the processing code is D, the priority of the constraint is lowered by one rank, and the satisfaction of the constraint is suspended.
【0083】(3)制約の優先度が「無し」あるいは制
約が登録されていない場合 制約が登録されている制約マップのメッシュ位置に該当
する遺伝子コードに無関係に処理コードはZであり、未
接続なノードを探索して前日のノードにランダムに接続
する。(3) When the priority of the constraint is "none" or the constraint is not registered The processing code is Z regardless of the genetic code corresponding to the mesh position of the constraint map in which the constraint is registered, and it is not connected. Search for new nodes and randomly connect to the previous day's nodes.
【0084】また、該当する優先度を持つ制約が存在し
ない場合には、ステップ12110において運用番号の
更新を行い、ステップ12070に戻る。If there is no constraint having the corresponding priority, the operation number is updated in step 12110, and the process returns to step 12070.
【0085】図11の最適化メインフローに戻り、次の
ステップ11050では、デコード結果として得られた
解の評価を行う。Returning to the optimization main flow of FIG. 11, in the next step 11050, the solution obtained as the decoding result is evaluated.
【0086】図14は、評価の詳細処理フローである。
評価は制約違反に応じた減点法により行う。FIG. 14 is a detailed evaluation processing flow.
Evaluation is performed by the deduction method according to the constraint violation.
【0087】まず、ステップ14010においてペナル
ティと日付の初期化を行い、「ペナルティ=0」、「日
付=1」とした後、ステップ14020において月末に
よる処理終了判定を行い、日付が月末の場合には、世代
数iの遺伝子ポインタjで指定される遺伝子に起案する
評価処理を終了する。First, in step 14010, the penalty and the date are initialized, and "penalty = 0" and "date = 1" are set. Then, in step 14020, it is determined whether or not the processing ends at the end of the month. , The evaluation process of drafting the gene designated by the gene pointer j of the number of generations i ends.
【0088】ステップ14030において、優先度に
「最大優先度」(本実施例では必須制約)を設定し、さ
らにステップ14040では優先度による1日分の終了
判定を行い、全ての優先度に対するペナルティ集計が終
了している場合には、ステップ14050で日付の更新
を行ない、ステップ14020に戻る。In step 14030, the "maximum priority" (indispensable constraint in this embodiment) is set as the priority, and in step 14040, the end determination for one day is made by the priority, and the penalty is calculated for all the priorities. If is completed, the date is updated in step 14050, and the process returns to step 14020.
【0089】ステップ14060では、運用番号の初期
化を行って「運用番号=1」とする。ステップ1407
0において運用番号による終了判定を行い、運用番号が
最終の場合にはステップ14080において優先度を更
新し、ステップ14040に戻る。At step 14060, the operation number is initialized to "operation number = 1". Step 1407
When the operation number is 0, the end determination is made. When the operation number is the last, the priority is updated in step 14080 and the process returns to step 14040.
【0090】次に、ステップ14090において制約マ
ップの該当するメッシュにステップ14030で設定し
た優先度またはステップ14080で更新した優先度と
同じ優先度の制約が登録されているかを判定し、登録さ
れている場合にはステップ14100において制約が充
足されているかをチェックする。Next, at step 14090, it is judged whether or not the constraint having the same priority as the priority set at step 14030 or the priority updated at step 14080 is registered in the corresponding mesh of the constraint map, and the mesh is registered. In that case, it is checked in step 14100 whether the constraint is satisfied.
【0091】制約が充足されているか否かは、図12の
デコード処理によってデコードした制約充足解と接続制
約格納用マトリクス8001および割当て制約格納用マ
トリクス8002に格納されている接続制約および割当
て制約とを照合し、図12のデコード処理によってデコ
ードした制約充足解が接続制約格納用マトリクス800
1および割当て制約格納用マトリクス8002に格納さ
れている接続制約および割当て制約を充足するか否かに
よって判定する。Whether or not the constraint is satisfied is determined by the constraint satisfaction solution decoded by the decoding process of FIG. 12 and the connection constraint and the allocation constraint stored in the connection constraint storage matrix 8001 and the allocation constraint storage matrix 8002. The constraint satisfaction solution decoded by the decoding process of FIG. 12 is compared with the connection constraint storage matrix 800.
1 and the allocation constraint storage matrix 8002 determines whether or not the connection constraint and the allocation constraint stored in the matrix 8002 are satisfied.
【0092】制約が充足されていない場合には、ステッ
プ14110で当該遺伝子のペナルティを減点法によっ
て更新し、ステップ14120で運用番号を更新し、ス
テップ14070に戻る。If the constraint is not satisfied, the penalty of the gene is updated by the deduction method in step 14110, the operation number is updated in step 14120, and the process returns to step 14070.
【0093】一方、制約を充足している場合には、その
ままステップ14120で運用番号を更新し、ステップ
14070に戻る。On the other hand, when the constraint is satisfied, the operation number is updated in step 14120, and the process returns to step 14070.
【0094】図11の最適化メインフローに戻り、ステ
ップ11060ではデコードすべき遺伝子が残っている
かを判定し、残っている場合にはステップ11070で
遺伝子ポインタjを1つ更新し、ステップ11040に
戻り、次の遺伝子のデコード処理および評価処理を行
う。Returning to the optimization main flow of FIG. 11, in step 11060, it is judged whether or not there is a gene to be decoded. If there is, the gene pointer j is updated by 1 in step 11070, and the process returns to step 11040. , The following genes are decoded and evaluated.
【0095】デコードすべき遺伝子が残っていない場合
には、ステップ11080において遺伝子オペレーショ
ンの1つである自然淘汰処理を行う。If there is no gene to be decoded, in step 11080, natural selection processing, which is one of gene operations, is performed.
【0096】図15は、自然淘汰処理の概略説明図であ
る。自然淘汰処理は、全ての遺伝子の中から評価値が低
いものから順に自然淘汰率に応じた個数の遺伝子を淘汰
(抹消)する。FIG. 15 is a schematic explanatory view of the natural selection process. In the natural selection process, the number of genes according to the natural selection rate is selected (deleted) in order from the lowest evaluation value among all the genes.
【0097】例えば、遺伝子はAからZまであり、自然
淘汰により2個の遺伝子が淘汰される場合で説明する。
15010は、先のステップで新たに生成された遺伝子
Y、Zのデコードと評価の終了状態であり、15020
は全ての遺伝子を評価値の高い順に並び変えた状態であ
る。この時、評価値の最も低い遺伝子から順に2つの遺
伝子の評価値に「−1」が設定され、遺伝子が淘汰され
た状態が15030である。For example, the case where there are genes from A to Z and two genes are selected by natural selection will be described.
15010 is the end state of decoding and evaluation of the genes Y and Z newly generated in the previous step.
Shows the state in which all genes are rearranged in the order of high evaluation value. At this time, 150-1 is a state in which the evaluation values of the two genes are set to "-1" in order from the gene having the lowest evaluation value, and the genes are selected.
【0098】この処理によって評価値の低い遺伝子W,
Xが淘汰される。By this processing, the gene W with a low evaluation value,
X is eliminated.
【0099】続いて、図11のステップ11090で
は、遺伝子の交叉オペレーションを行い、先の自然淘汰
において減少した遺伝子数の分だけ新たな遺伝子を生成
して補充する。Subsequently, in step 11090 of FIG. 11, a gene crossover operation is performed to generate and supplement new genes by the number of genes reduced in the previous natural selection.
【0100】図16は交叉処理の概略説明図である。FIG. 16 is a schematic illustration of the crossover process.
【0101】図16(a)に示す親Aの遺伝子1601
0と同図(b)に示す親Bの遺伝子16020とを交叉
して同図(c)に示す子の遺伝子16030を生成する
場合を例に交叉処理を説明する。Gene 1601 of parent A shown in FIG. 16 (a)
The crossover process will be described by taking as an example the case where 0 and the gene 16020 of the parent B shown in FIG. 11B are crossed to generate the gene 16030 of the child shown in FIG.
【0102】一般的には交叉処理は、遺伝子をあるとこ
ろで切断して双方の親の遺伝子を組み合わせるが、本実
施例では、遺伝子コードの合成という手法により新たな
遺伝子を生成させる。Generally, in the crossover treatment, a gene is cut at a certain position and the genes of both parents are combined, but in this embodiment, a new gene is generated by a method of synthesizing a gene code.
【0103】具体的には、2つの親の同一メッシュにあ
る遺伝子コードを合成規則にもとづいて合成し、合成さ
れたコードを子の遺伝子の同一メッシュに設定する。合
成規則としては、2つのコードのAND、OR、EOR
をとるなど様々な方法が存在するが、本実施例において
は遺伝子コードの非0要素比率が最適値に収束するため
の仕掛けとして図16(d)に示すような合成規則16
040を適応する。Specifically, the gene codes in the same mesh of two parents are synthesized based on the synthesis rule, and the synthesized codes are set in the same mesh of the child genes. The composition rule is AND, OR, EOR of two codes.
Although there are various methods such as the above, in the present embodiment, as a mechanism for the non-zero element ratio of the genetic code to converge to the optimum value, the synthesis rule 16 as shown in FIG.
040 is applied.
【0104】これは、合成する2つの親の遺伝子コード
が同一の場合には、子にも同一の遺伝子コードが継承さ
れ、相異なる遺伝子コードの場合には確率Pに応じて0
/1を決定する。ここで確率Pは、子の遺伝子コードの
非0要素比率の期待値が評価値の高い親の非0要素比率
と同一になるように動的に定められたものである。This is because when the two parent gene codes to be synthesized have the same genetic code, the same genetic code is inherited by the offspring, and when they have different genetic codes, the probability is 0 depending on the probability P.
Determine / 1. Here, the probability P is dynamically determined so that the expected value of the non-zero element ratio of the genetic code of the child is the same as the non-zero element ratio of the parent with a high evaluation value.
【0105】次に、図11のステップ11100では、
遺伝子の突然変異オペレーションを行う。一般に遺伝的
アルゴリズムにおける突然変異オペレーションの目的は
解探索が局所解に陥るのを防ぐことであるが、本実施例
においても同様の目的で生成された新たな遺伝子に対し
て突然変異を施す。Next, in step 11100 of FIG.
Perform gene mutation operation. Generally, the purpose of the mutation operation in the genetic algorithm is to prevent the solution search from falling into a local solution, but in this embodiment, a mutation is applied to a new gene generated for the same purpose.
【0106】図17は突然変異オペレーションの概略説
明図である。例えば、図17(a)に示す変異前の遺伝
子17010が同図(b)の遺伝子17020に変異す
る場合、遺伝子17010のメッシュAに格納される遺
伝子コードは突然変異オペレーション17030により
コード変換されて遺伝子17020のメッシュBに格納
される。FIG. 17 is a schematic diagram of the mutation operation. For example, when the pre-mutation gene 17010 shown in FIG. 17 (a) is mutated to the gene 17020 shown in FIG. 17 (b), the gene code stored in the mesh A of the gene 17010 is code-converted by the mutation operation 17030. It is stored in the mesh B of 17020.
【0107】突然変異オペレーションは、あらかじめ定
められた突然変異率Pにより遺伝子コードを反転する処
理である。The mutation operation is a process of inverting the genetic code with a predetermined mutation rate P.
【0108】続いて、図11のステップ11110では
世代数iを更新し、ステップ11020に戻る。上記の
ステップ11020から11110を実行世代数分繰り
返すことにより最適解の探索が進められる。Subsequently, in step 11110 of FIG. 11, the generation number i is updated, and the process returns to step 11020. By repeating the above steps 11020 to 11110 for the number of execution generations, the search for the optimum solution is advanced.
【0109】図1のメインフローに戻り、ステップ10
70の立案内容の表示/ユーザ介入処理について説明す
る。Returning to the main flow of FIG. 1, step 10
The display of the plan content / user intervention process 70 will be described.
【0110】最適化処理が終了した時点での最も評価値
の高い遺伝子を解表現にデコードし、その結果を図18
のような車両運用グラフで表示する。The gene having the highest evaluation value at the time when the optimization process is completed is decoded into the solution expression, and the result is shown in FIG.
It is displayed as a vehicle operation graph like.
【0111】この場合のデコードルールは、図13で説
明したのと同じルールを用いる。As the decoding rule in this case, the same rule as described in FIG. 13 is used.
【0112】計画立案者は、表示された車両運用グラフ
を判断して、制約修正18010、代案要求1802
0、承認18030、破棄18040、制約チェック1
8050などの介入を行う。The planner judges the displayed vehicle operation graph and corrects the constraint 18010 and the alternative request 1802.
0, approval 18030, discard 18040, constraint check 1
Intervention such as 8050.
【0113】制約の修正は、ステップ1040での説明
と同様である。制約の変更操作が入力されると、それに
応じて各制約格納用マトリクス8001,8002が更
新される。The modification of the constraint is the same as that described in step 1040. When a constraint change operation is input, the constraint storage matrices 8001 and 8002 are updated accordingly.
【0114】図19は、接続制約が新たに3箇所入力さ
れた例である。「制約1」は太線アークで必須の接続制
約であり、「制約2」は太い×印で必須の接続制約であ
り、「制約3」は細実線アークで「目標」の接続制約で
ある。「制約1」を例に取ると、接続制約を入力したノ
ードとのマッピングを行い、制約格納用マトリクス80
01の対応するメッシュに制約19010が新たに格納
される。FIG. 19 is an example in which three connection constraints are newly input. The "constraint 1" is a mandatory connection constraint with a thick line arc, the "constraint 2" is a thick x mark with a mandatory connection constraint, and the "constraint 3" is a thin solid line arc with a "target" connection constraint. Taking “constraint 1” as an example, mapping is performed with the node to which the connection constraint is input, and the constraint storage matrix 80
The constraint 19010 is newly stored in the corresponding mesh of 01.
【0115】一方、図20は割当制約が新たに3箇所入
力された例である。「制約6」は薄色ノードで目標の割
当制約であり、「制約4」、「制約5」は濃色ノードで
必須の割当制約である。「制約6」を例に取ると、割当
制約を入力したノードとのマッピングを行い、制約格納
用マトリクス8002の対応するメッシュに制約200
10が新たに格納される。On the other hand, FIG. 20 shows an example in which three allocation constraints are newly input. The "constraint 6" is a target allocation constraint for a light-colored node, and the "constraint 4" and "constraint 5" are mandatory allocation constraints for a dark-colored node. Taking “constraint 6” as an example, mapping is performed with the node to which the assignment constraint is input, and the constraint 200 is assigned to the corresponding mesh of the constraint storage matrix 8002.
10 is newly stored.
【0116】代替案を要求した場合には、ステップ10
80で代替案生成処理を行った後、ステップ1070に
戻る。If an alternative is requested, step 10
After performing the alternative plan generation process at 80, the process returns to step 1070.
【0117】図21は代替案生成処理の概略説明図であ
る。代替案の生成は、評価値が次に高い遺伝子Bをデコ
ードすることにより生成する。FIG. 21 is a schematic explanatory diagram of the alternative plan generating process. The alternative is generated by decoding the gene B having the next highest evaluation value.
【0118】図21においては、評価値が最も高い遺伝
子Aに対し、評価値が次に高い遺伝子Bをデコードし、
「代案1」21010を生成することを示している。In FIG. 21, gene A having the next highest evaluation value is decoded with respect to gene A having the highest evaluation value,
This shows that “alternative 1” 21010 is generated.
【0119】立案者が制約のチェックを要求した場合に
は、ステップ1090で接続制約、割当制約の各々につ
いて制約のチェックを行い結果を表示する。When the planner requests the constraint check, the constraint check is performed for each of the connection constraint and the allocation constraint in step 1090, and the result is displayed.
【0120】制約のチェックは、接続制約格納用マトリ
クス8001および割当て制約格納用マトリクス800
2に格納された接続制約と割当て制約に違反していない
か否かを調べることによって行う。The constraint check is performed by the connection constraint storage matrix 8001 and the allocation constraint storage matrix 800.
This is done by checking whether or not the connection constraint and the allocation constraint stored in 2 are violated.
【0121】図22は、接続制約の違反箇所の表示例を
示す説明図であり、違反箇所のアーク22011をブリ
ンク表示すると共に、違反内容をウインド22010に
表示する。ウインド22010では、図19で示した
「接続制約2」が違反し、ノードBには接続不可である
ことが表示されている。FIG. 22 is an explanatory diagram showing a display example of a violation part of the connection constraint. The arc 22011 of the violation part is blinked and the content of the violation is displayed on the window 22010. In the window 22010, the “connection constraint 2” shown in FIG. 19 is violated, and it is displayed in the node B that connection is impossible.
【0122】図23は、割当制約の違反箇所の表示例を
示す説明図であり、違反箇所のノード23011をブリ
ンク表示(点滅表示)すると共に、違反内容をウインド
23010に表示する。なお、ブリンク表示に代えて、
該当するアークあるいはノードの線の太さあるいは色を
変えてもよい。FIG. 23 is an explanatory view showing a display example of a violation part of the allocation constraint. The node 23011 at the violation part is blinkingly displayed (blinking) and the violation content is displayed on the window 23010. In addition, instead of blinking display,
The line thickness or color of the corresponding arc or node may be changed.
【0123】計画の破棄を選んだ場合には、解探索パラ
メータを修正した後に解の探索を最初からやり直すた
め、メイン処理フローのステップ1020に戻る。When the discard of the plan is selected, the solution search parameter is corrected and the solution search is restarted from the beginning, and therefore the process returns to step 1020 of the main processing flow.
【0124】計画の承認を選んだ場合には、ステップ1
100で書式変換および印字を行う。If you choose to approve the plan, step 1
Format conversion and printing at 100.
【0125】承認された計画は、正式な計画として登録
され、1月分の全車両の運用計画表が実務フォーマット
に書式が変換された上でプリンタから出力される。The approved plan is registered as a formal plan, and the operation plan table for all vehicles for January is converted into a practical format and then output from the printer.
【0126】図24は、上述した運用計画作成方法を実
施するシステムのブロック構成図であり、基本情報等を
入力するキーボード2401、接続制約等をグラフ画面
で入力する時に使用するポインティングデバイス240
2、制約充足解等を表示するディスプレイ2403、制
約充足解を印刷出力するプリンタ2405、図1のフロ
ーチャートで示した処理を行う処理装置246、接続制
約等の各種情報を記憶する記憶装置2407とから構成
されている。FIG. 24 is a block diagram of a system for carrying out the above-described operation plan creating method. A keyboard 2401 for inputting basic information and a pointing device 240 used for inputting connection restrictions and the like on a graph screen.
2. A display 2403 for displaying constraint satisfaction solutions and the like, a printer 2405 for printing out constraint satisfaction solutions, a processing device 246 for performing the processing shown in the flowchart of FIG. 1, and a storage device 2407 for storing various information such as connection constraints. It is configured.
【0127】処理装置2406は、図1のフローチャー
トの各ステップに対応した処理機能を備えている。すな
わち、基本情報入力処理2411、解探索パラメータ入
力処理2412、遺伝子情報初期化処理2413、制約
条件入力処理2414、解の部分凍結処理2415、最
適化処理2416、代案生成処理2417、制約チェッ
ク処理2418、書式変換・印字処理2419を備えて
いる。The processing device 2406 has a processing function corresponding to each step of the flowchart of FIG. That is, basic information input processing 2411, solution search parameter input processing 2412, gene information initialization processing 2413, constraint condition input processing 2414, partial solution freezing processing 2415, optimization processing 2416, alternative generation processing 2417, constraint check processing 2418, A format conversion / print processing 2419 is provided.
【0128】記憶装置2407は、接続制約格納用マト
リクス8001および割当て制約格納用マトリクス80
02を記憶する記憶領域2420および2421と、遺
伝子格納領域2422、各遺伝子の評価値を格納する評
価値格納領域2423とを備えている。The storage device 2407 has a connection constraint storage matrix 8001 and an allocation constraint storage matrix 80.
02 is provided with storage areas 2420 and 2421 for storing 02, a gene storage area 2422, and an evaluation value storage area 2423 for storing evaluation values of each gene.
【0129】このシステム構成にあっては、処理装置2
406は図1〜図23で説明したのと同じ処理を行い、
接続制約および割当て制約に充足する解を探索し、ディ
スプレイ2403の画面に表示したり、プリンタ240
5から印刷出力する。詳しい説明は、図1〜図23の説
明と重複するため、省略する。In this system configuration, the processing device 2
406 performs the same processing as described in FIGS.
A solution satisfying the connection constraint and the allocation constraint is searched for and displayed on the screen of the display 2403 or the printer 240.
Print out from 5. The detailed description is omitted because it overlaps with the description of FIGS.
【0130】なお、図24では、図1の各ステップで示
した処理を1つの処理装置で実行するように構成してい
るが、複数の処理装置で分散して実行させるように構成
してもよい。In FIG. 24, the processing shown in each step of FIG. 1 is configured to be executed by one processing apparatus, but it may be configured to be distributed and executed by a plurality of processing apparatuses. Good.
【0131】以上のように、本実施例の運用計画作成方
法およびシステムによれば、 (1)車両を列車ダイヤや検査計画に沿って運行する上
での制約条件を解表現である2次元マトリクス上にマッ
ピングすることにより、計画の修正操作と制約条件の調
整操作を連動させることが可能になり、運用計画作成条
件等の変更に対し、探索ルールや制約条件を効率良く修
正し、ユーザの意図を車両運用計画に容易に反映するこ
とが可能となる。As described above, according to the operation plan creating method and system of the present embodiment, (1) a two-dimensional matrix which is a solution expression of the constraint conditions for operating the vehicle in accordance with the train schedule and the inspection plan. By mapping the above, it becomes possible to link the operation of modifying the plan and the operation of adjusting the constraint conditions, and the search rules and constraint conditions can be efficiently modified in response to changes in the operation plan creation conditions, etc. Can be easily reflected in the vehicle operation plan.
【0132】(2)車両運用計画の表示/修正をグラフ
編集操作で行えるため、運用計画の評価や制約チェック
が容易になり、運用計画作成作業の効率が向上する。(2) Since the vehicle operation plan can be displayed / corrected by the graph editing operation, the operation plan can be easily evaluated and the constraints can be checked, and the efficiency of the operation plan preparation work can be improved.
【0133】(3)新たな制約が追加された場合や制約
違反を解消する際に、現時点での解をなるべく崩さない
ように部分凍結処理を行っているため、例えば行楽シー
ズン等において臨時列車を運行させる場合の制約充足解
を効率的に探索することが可能となる。(3) When a new constraint is added or a constraint violation is resolved, partial freezing processing is performed so as not to break the solution at the present time. It is possible to efficiently search for a solution satisfying the constraint when operating the train.
【0134】(4)ポインティングデバイスを用いてグ
ラフ作成操作や修正操作を行う場合に、2つのノード間
を接続するアークの太さまたは色によって接続制約、割
当て制約の強さを表現するようにしているため、制約条
件が必須の条件か、目標の条件かを直感的に識別するこ
とができ、操作性が向上する。(4) When the graph creating operation or the modifying operation is performed using the pointing device, the strength of the connection constraint or the allocation constraint is expressed by the thickness or the color of the arc connecting the two nodes. Therefore, it is possible to intuitively identify whether the constraint condition is a mandatory condition or a target condition, and the operability is improved.
【0135】(5)接続制約や割当て制約に違反してい
る個所に対しては、該当するアークあるいはノードの線
の太さあるいは色を変えたり、点滅させているため、制
約違反個所を直感的に把握させることができる。(5) With respect to the portion that violates the connection constraint or the allocation constraint, the thickness or color of the line of the corresponding arc or node is changed or blinked. Can be grasped.
【0136】(6)遺伝子アルゴリズムによって最適解
を探索しているため、制約条件の多次元の組合せ、ある
いは計画作成条件の変更に対し、探索ルールを変更する
ことなく、最適解を得ることができ、計画作成条件の変
更等に対する柔軟な対応が可能になる。(6) Since the optimum solution is searched by the genetic algorithm, the optimum solution can be obtained without changing the search rule in response to a multidimensional combination of constraints or a change in the planning condition. It is possible to flexibly respond to changes in planning conditions.
【0137】なお、上記実施例においては、列車の運用
計画を作成する場合について説明したが、バス、航空
機、タクシー、船舶などの運行機材の運用計画の作成に
ついても同様に適用することができることは言うまでも
ない。In the above embodiments, the case of creating a train operation plan has been described, but the same can be applied to the case of creating an operation plan of operating equipment such as buses, aircraft, taxis, and ships. Needless to say.
【0138】[0138]
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果がある。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【0139】(1)車両を列車ダイヤや検査計画に沿っ
て運行する上での制約条件を解表現である2次元マトリ
クス上にマッピングすることにより、計画の修正操作と
制約条件の調整操作を連動させることが可能になり、運
用計画作成条件等の変更に対し、探索ルールや制約条件
を効率良く修正し、ユーザの意図を車両運用計画に容易
に反映することが可能となる。(1) By linking the constraint conditions for operating a vehicle according to the train schedule or the inspection plan on the two-dimensional matrix that is the solution expression, the plan correction operation and the constraint condition adjustment operation are linked. Therefore, it is possible to efficiently modify the search rule and the constraint condition in response to the change of the operation plan creation condition and the like, and easily reflect the user's intention in the vehicle operation plan.
【0140】(2)車両運用計画の表示/修正をグラフ
編集操作で行えるため、運用計画の評価や制約チェック
が容易になり、運用計画作成作業の効率が向上する。(2) Since the vehicle operation plan can be displayed / corrected by the graph editing operation, the operation plan can be easily evaluated and the constraints can be checked, and the efficiency of the operation plan preparation work can be improved.
【0141】(3)新たな制約が追加された場合や制約
違反を解消する際に、現時点での解をなるべく崩さない
ように部分凍結処理を行っているため、例えば行楽シー
ズン等において臨時列車を運行させる場合の制約充足解
を効率的に探索することが可能となる。(3) When a new constraint is added or when a constraint violation is resolved, partial freeze processing is performed so as not to break the solution at the present time. It is possible to efficiently search for a solution satisfying the constraint when operating the train.
【0142】(4)遺伝子アルゴリズムによって最適解
を探索しているため、制約条件の多次元の組合せ、ある
いは計画作成条件の変更に対し、探索ルールを変更する
ことなく、最適解を得ることができ、計画作成条件の変
更等に対する柔軟な対応が可能になる。(4) Since the optimum solution is searched by the genetic algorithm, the optimum solution can be obtained without changing the search rule in response to a multidimensional combination of constraints or a change in the planning condition. It is possible to flexibly respond to changes in planning conditions.
【図1】本発明の車両運用計画作成方法の一実施例を示
すメイン処理フロー図である。FIG. 1 is a main process flow chart showing an embodiment of a vehicle operation plan creation method of the present invention.
【図2】基本情報の入力画面を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a basic information input screen.
【図3】解探索パラメータの入力画面を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an input screen for a solution search parameter.
【図4】遺伝子情報の初期化方法の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for initializing gene information.
【図5】制約条件の入力画面を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a constraint condition input screen.
【図6】接続制約の定義の一例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of definition of connection constraint.
【図7】割当制約の定義の一例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of definition of an allocation constraint.
【図8】制約条件の格納場所の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a storage location of a constraint condition.
【図9】解の部分凍結処理のフロー図である。FIG. 9 is a flowchart of a partial freezing process of a solution.
【図10】解の部分凍結処理の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a solution partial freezing process.
【図11】最適化処理のフロー図である。FIG. 11 is a flowchart of optimization processing.
【図12】デコード処理のフロー図である。FIG. 12 is a flowchart of decoding processing.
【図13】デコード方法の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a decoding method.
【図14】評価処理のフロー図である。FIG. 14 is a flowchart of evaluation processing.
【図15】自然淘汰処理の概要説明図である。FIG. 15 is a schematic explanatory diagram of a natural selection process.
【図16】交叉処理の概要説明図である。FIG. 16 is a schematic explanatory diagram of a crossover process.
【図17】突然変異処理の概要説明図である。FIG. 17 is a schematic explanatory diagram of mutation processing.
【図18】車両運用グラフの例を示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example of a vehicle operation graph.
【図19】接続制約の変更入力例を示す説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram showing an example of changing and inputting a connection constraint.
【図20】割当制約の変更入力例を示す説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram showing an example of changing and inputting an allocation constraint.
【図21】代替案の生成処理の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of alternative generation processing.
【図22】接続制約の違反箇所のチェック機能の説明図
である。FIG. 22 is an explanatory diagram of a function of checking a violation part of a connection constraint.
【図23】割当制約の違反箇所のチェック機能の説明図
である。FIG. 23 is an explanatory diagram of a check function of a violation part of an allocation constraint.
【図24】運用計画作成システムの実施例を示すブロッ
ク構成図である。FIG. 24 is a block diagram showing an embodiment of an operation plan creation system.
2401…キーボード、2402…ポインティングデバ
イス、2403…ディスプレイ、2405…プリンタ、
2406…処理装置、2407…記憶装置、2411…
基本情報入力処理、2412…解探索パラメータ入力処
理、2413…遺伝子情報初期化処理、2414…制約
条件入力処理、2415…解の部分凍結処理、2416
…最適化処理、2417…代案生成処理、2418…制
約チェック処理、2419…書式変換・印字処理、24
22…遺伝子格納領域、2423…評価値格納領域、4
010j…遺伝子、8001…接続制約格納用マトリク
ス、8002…割当て制約格納用マトリクス。2401 ... Keyboard, 2402 ... Pointing device, 2403 ... Display, 2405 ... Printer,
2406 ... Processing device, 2407 ... Storage device, 2411 ...
Basic information input processing, 2412 ... Solution search parameter input processing, 2413 ... Gene information initialization processing, 2414 ... Constraint condition input processing, 2415 ... Solution partial freezing processing, 2416
... optimization process, 2417 ... alternative generation process, 2418 ... constraint check process, 2419 ... format conversion / print process, 24
22 ... Gene storage area, 2423 ... Evaluation value storage area, 4
010j ... Gene, 8001 ... Connection constraint storage matrix, 8002 ... Allocation constraint storage matrix.
Claims (12)
次元マトリクスの格納領域と、この2次元マトリクスと
同一マトリクス構造の複数の遺伝子の格納領域とを設け
た上で、運行機材を複数の運用番号のいずれかに割り当
てる際に考慮すべき制約条件を前記2次元マトリクスの
対応するメッシュに設定して記憶させると共に、前記複
数の遺伝子の格納領域にそれぞれ異なる遺伝子コードを
ランダムに設定して遺伝子コードが異なる複数の遺伝子
を生成した後、この複数の遺伝子の各遺伝子コードと対
応するメッシュの前記制約条件とに基づき運行機材をい
ずれかの運用番号に割り当てる割当て処理を行い、この
割当て処理後に得られた各遺伝子対応の複数の運用計画
を前記制約条件に対する充足度合いで評価し、評価値の
高い運用計画を出力することを特徴とする運行機材の運
用計画作成方法。1. The operation number and date of the operating equipment 2
After providing a storage area for a dimensional matrix and a storage area for a plurality of genes having the same matrix structure as this two-dimensional matrix, the constraint conditions to be considered when assigning operating equipment to any of a plurality of operation numbers are described above. After setting and storing in a corresponding mesh of a two-dimensional matrix, different gene codes are randomly set in the storage regions of the plurality of genes to generate a plurality of genes having different gene codes, and Allocation processing for allocating operation equipment to any operation number is performed based on each gene code and the constraint condition of the corresponding mesh, and a plurality of operation plans corresponding to each gene obtained after this allocation process are satisfied with the constraint condition. A method for creating an operation plan for operating equipment, characterized by outputting an operation plan with a high evaluation value.
応の複数の運用計画を前記制約条件に対する充足度合い
で評価した後、その評価値に基づいて複数の遺伝子の遺
伝子コードを組替えた後、その組替え後の複数の遺伝子
の各遺伝子コードと対応するメッシュの前記制約条件と
に基づき運行機材をいずれかの運用番号に割り当てる割
当て処理を行い、この割当て処理後に得られた各遺伝子
対応の複数の運用計画を前記制約条件に対する充足度合
いで評価する処理を予め指定された世代交代数分繰返し
行い、この繰返し処理終了後に得られた各遺伝子対応の
複数の運用計画のうち前記制約条件に対する評価値の高
い運用計画を出力することを特徴とする請求項1記載の
運行機材の運用計画作成方法。2. A plurality of operation plans corresponding to each gene obtained after the allocation processing are evaluated by a degree of satisfaction with the constraint condition, and the gene codes of the plurality of genes are recombined based on the evaluation value, Based on each gene code of a plurality of genes after recombination and the constraint condition of the corresponding mesh, an allocation process for allocating operation equipment to any operation number is performed, and a plurality of operations corresponding to each gene obtained after this allocation process are performed. The process of evaluating the plan by the degree of satisfaction with the constraint condition is repeated for a predetermined number of generation alternations, and the evaluation value for the constraint condition is high among a plurality of operation plans corresponding to each gene obtained after the repetition process. The method for creating an operation plan for operating equipment according to claim 1, wherein the operation plan is output.
件の変更に対し、変更後の制約条件を充足する運行機材
の割当てを凍結し、充足しない制約条件についてのみ前
記割当て処理を行うことを特徴とする請求項1または2
記載のいずれかの運行機材の運用計画作成方法。3. With respect to the change of the constraint condition which is the basis of the output operation plan, the allocation of the operating equipment that satisfies the changed constraint condition is frozen, and the allocation process is performed only for the constraint condition that is not satisfied. Claim 1 or 2 characterized
How to create an operation plan for any of the operating equipment listed.
成る2次元マトリクス上の各メッシュに配したノード間
の接続グラフとして編集し、出力することを特徴とする
請求項1〜3記載のいずれかの運行機材の運用計画作成
方法。4. The operation plan is edited and output as a connection graph between nodes arranged in each mesh on a two-dimensional matrix consisting of an operation number and a date, and output. How to create an operation plan for any of the operating equipment.
を変更することによって行うことを特徴とする請求項4
記載の運行機材の運用計画作成方法。5. The change of the constraint condition is performed by changing the connection graph.
How to make an operation plan for the listed operating equipment.
番号のいずれかに割り当てる際の割当て制約と前日の特
定の運用番号と当日の運用番号とを接続する際の接続制
約とから成るものである請求項1〜5記載のいずれかの
運行機材の運用計画作成方法。6. The constraint condition comprises an assignment constraint when allocating an operating device to one of the operation numbers of the day and a connection constraint when connecting a specific operation number of the previous day and an operation number of the day. The method for creating an operation plan for operating equipment according to any one of claims 1 to 5.
次元マトリクスの格納領域と、 この2次元マトリクスと同一マトリクス構造の複数の遺
伝子の格納領域と、 運行機材を複数の運用番号のいずれかに割り当てる際に
考慮すべき制約条件を前記2次元マトリクスの対応する
メッシュに設定して記憶させる手段と、 前記複数の遺伝子の格納領域にそれぞれ異なる遺伝子コ
ードをランダムに設定して遺伝子コードが異なる複数の
遺伝子を生成する手段と、 前記複数の遺伝子の各遺伝子コードと対応するメッシュ
の前記制約条件とに基づき運行機材をいずれかの運用番
号に割り当てる割当て処理を行う手段と、 割当て処理後に得られた各遺伝子対応の複数の運用計画
を前記制約条件に対する充足度合いで評価する手段と、 評価値の高い運用計画を出力する手段とを備えることを
特徴とする運行機材の運用計画作成システム。7. The operation number and date of the operating equipment 2
Dimension matrix storage area, storage area for a plurality of genes having the same matrix structure as this two-dimensional matrix, and constraint conditions to be considered when assigning operation equipment to any of a plurality of operation numbers Means for setting and storing in a mesh to store, a means for generating a plurality of genes having different gene codes by randomly setting different gene codes respectively in the storage regions of the plurality of genes, and each gene code of the plurality of genes And a means for performing an allocation process for allocating the operating equipment to any operation number based on the constraint conditions of the corresponding mesh, and a plurality of operation plans corresponding to each gene obtained after the allocation process with a degree of satisfaction with the constraint conditions. Operational equipment comprising means for evaluating and means for outputting an operation plan with a high evaluation value Operational planning system.
数の遺伝子の遺伝子コードを組替える手段と、 組替え後の複数の遺伝子の各遺伝子コードと対応するメ
ッシュの前記制約条件とに基づき運行機材をいずれかの
運用番号に割り当てる割当て処理と前記制約条件に対す
る充足度合いで評価する処理を予め指定された世代交代
数分繰返し実行させる手段とをさらに備え、 その繰返し処理終了後に得られた各遺伝子対応の複数の
運用計画のうち前記制約条件に対する評価値の高い運用
計画を出力することを特徴とする請求項7記載の運行機
材の運用計画作成システム。8. An operation device based on a means for recombining gene codes of a plurality of genes based on the evaluation value of the evaluating means, and the constraint condition of mesh corresponding to each gene code of the plurality of genes after the recombination. Is assigned to any operation number, and means for repeatedly performing the process of evaluating the degree of sufficiency with respect to the constraint conditions by the number of generation alternations specified in advance is provided, and each gene correspondence obtained after the completion of the iterative process 8. The operation equipment operation plan creation system according to claim 7, wherein an operation plan having a high evaluation value for the constraint condition is output from the plurality of operation plans.
件の変更に対し、変更後の制約条件を充足する運行機材
の割当てを凍結する手段をさらに備え、制約条件を充足
しない制約条件についてのみ前記割当て処理を行うこと
を特徴とする請求項7または9記載のいずれかの運行機
材の運用計画作成システム。9. The method further comprises means for freezing the allocation of operating equipment that satisfies the changed constraint conditions in response to the change of the constraint conditions that are the basis of the output operation plan, and only for constraint conditions that do not satisfy the constraint conditions. 10. The operation equipment operation plan creation system according to claim 7, wherein the allocation processing is performed.
ら成る2次元マトリクス上の各メッシュに配したノード
間の接続グラフとして編集し、出力する手段をさらに備
えることを特徴とする請求項7〜9記載のいずれかの運
行機材の運用計画作成システム。10. The method according to claim 7, further comprising means for editing and outputting the operation plan as a connection graph between nodes arranged in each mesh on a two-dimensional matrix consisting of operation numbers and dates. ~ An operation plan creation system for any of the operating equipment described in 9 above.
更操作に従って変更する手段をさらに備えることを特徴
とする請求項10記載の運行機材の運用計画作成システ
ム。11. The operation equipment operation plan creation system according to claim 10, further comprising means for changing the constraint condition according to an operation of changing the connection graph.
用番号のいずれかに割り当てる際の割当て制約と前日の
特定の運用番号と当日の運用番号とを接続する際の接続
制約とから成るものである請求項7〜11記載のいずれ
かの運行機材の運用計画作成システム。12. The constraint condition comprises an assignment constraint when allocating an operating device to one of the operation numbers of the day and a connection constraint when connecting a specific operation number of the previous day and an operation number of the day. An operation plan creation system for operating equipment according to any one of claims 7 to 11.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22289095A JPH0969122A (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Method and system for creating operation plan of operating equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22289095A JPH0969122A (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Method and system for creating operation plan of operating equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0969122A true JPH0969122A (en) | 1997-03-11 |
Family
ID=16789479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22289095A Pending JPH0969122A (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Method and system for creating operation plan of operating equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0969122A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001142708A (en) * | 1999-11-04 | 2001-05-25 | Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc | Method and system for interactively guiding a heuristic search |
| JPWO2022070495A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | ||
| JP2023044938A (en) * | 2021-09-21 | 2023-04-03 | 株式会社日立製作所 | Data analysis requirement definition support device and data analysis requirement definition support method |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22289095A patent/JPH0969122A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001142708A (en) * | 1999-11-04 | 2001-05-25 | Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc | Method and system for interactively guiding a heuristic search |
| JPWO2022070495A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | ||
| WO2022070495A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | Vehicle operation management method, vehicle operation management device and vehicle operation management program |
| JP2023044938A (en) * | 2021-09-21 | 2023-04-03 | 株式会社日立製作所 | Data analysis requirement definition support device and data analysis requirement definition support method |
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