配送計画最適化システム WebMETRO Ver. 1.0

概要

配送計画は,サプライ・チェインの最下流に位置する重要な問題です.WebMETROでは,高速な最適化ソルバーをもとに,最適な配送経路を算出するためのWebアプリケーションです.

モデル

配送計画とは,1つのデポ(工場や配送センターを思い浮かべて下さい)から,複数の顧客(小売店)への輸送手段(トラックや船を思い浮かべて下さい)による輸送経路を求める問題です.輸送手段には荷量(重量,容量ベース)の制約や稼働時間の上限制約があります.一方,顧客サイドには,訪問される時間帯や入庫可能な輸送手段の大きさに制限があります.このような制約の下で,使用する輸送手段の数と総移動費用が最小になるような,各輸送手段の移動経路(顧客の訪問順序)を求めます.

入力データ

最適化のためには,入力データが必要になります.WebMETROでは,以下のデータ項目を入力します.

顧客データ

メイン画面上部の顧客テーブルを押すと,以下の顧客情報を管理するための画面に移動します.(画面をクリックすると拡大されます.)

METRO-Cust1.JPG (145377 バイト)

データを編集するには,表の左端にある編集ボタンを押して下さい.編集用のウィンドウが表示されて,顧客データの入力が可能になります.(画面をクリックすると拡大されます.)

METRO-Cust2.JPG (123664 バイト)

データを入力したら,更新もしくは追加ボタンを押して下さい.

 
点ID::顧客やデポを区別するためのIDです.小さい順や大きい順に並べ替えることができます.最も小さいIDをもつ点がデポ(配送センター)として登録されます.
点名称: 顧客やデポの名前です.
郵便番号:顧客やデポの郵便番号を入力します.住所検索ボタンを押すと,郵便番号から該当する住所を検索し,対応する経度・緯度が計算されます.
住所: 顧客やデポの住所です.郵便番号から検索されます.
経度・緯度: 顧客の地球上での位置を表します.この座標値をもとに移動距離を計算します.
重量:顧客の需要量の合計重量
容量:顧客の需要量の合計容量
時間:顧客上での作業時間(単位は分)を入力します.
最大入庫:顧客に乗り入れ可能な輸送手段の積載重量(単位はkg)の上限を入力します.
 最早時刻:顧客上で作業を開始することができる最も早い時刻を入れます.輸送手段がこの時刻よりも早い時刻に顧客上に到着したときには,顧客上(もしくは近所で)待つ必要があります.
最遅時刻:顧客上で作業を開始することができる最も遅い時刻を入れます.輸送手段がこの時刻よりも遅い時刻に顧客上に到着することは許されません.


輸送手段データ

メイン画面上部の輸送手段テーブルを押すと,以下の輸送手段(主にトラック)の情報を管理するための画面に移動します.(画面をクリックすると拡大されます.)

wpe3F.jpg (80195 バイト)

データを編集するには,表の左端にある編集ボタンを押して下さい.編集用のウィンドウが表示されて,輸送手段データの入力が可能になります.(画面をクリックすると拡大されます.)

wpe41.jpg (78903 バイト)

データを入力したら,更新もしくは追加ボタンを押して下さい.

輸送手段ID:輸送手段を区別するためのIDです.システムによって自動的につけられます.
輸送手段名称: 輸送手段を区別するための名称を入れます.
最大重量: 輸送手段に積載可能な総重量(単位はkg)を入れます.
最大容量:輸送手段に積載可能な総容量を入れます.
稼働時間:輸送手段(に乗車する運転手)が計画期間内(通常は1日)に稼働可能な時間の上限(単位は分)を入れます.
1kmあたり費用: 輸送手段(およびそれに乗車する運転手)が 1kmあたりの輸送を行うときに要する費用を入力します.
発時刻: 輸送手段が配送センターを出発する時刻を入れます.

諸パラメータ

メイン画面上部にあるボックスで入力します.

wpe45.jpg (79287 バイト)

 
最大ルート数:生成されるルートの最大値を入力します.最大ルート数は顧客数を超えることはないので,顧客数を入力しておけば安全です.大規模な問題を解く際には計算機のメモリに負担がかかるので,必要であると推測されるルート数より若干多めの値に設定しておいて下さい.
平均速度:輸送手段の平均速度です.移動距離から移動時間を算出するときに用います.
迂回係数:地点間の移動時間の計算を高速化するために経度・緯度に基づく直線距離による近似を用いています.迂回係数は,直線距離から道路距離(道路上を通ったときの実際の走行距離)を算出するときに乗じる係数です.推奨値は 1.3 程度ですが,都心など道路網の整備された地区の場合には小さめに,郊外など道路が少ない地区の場合には大きめにする必要があります.実際に走行した実績などをもとに調整して下さい.

使用法

上のデータを入力したら,最適化実行と書かれたボタンを押してください.最適化アルゴリズムが起動し,しばらくすると,画面上に,ルート数と総費用が表示されます.これらをもとに実際の意思決定をします.また,各ルートの概要を示した表の左端にある選択ボタンを押すと,ルートの詳細が表示されます.画面は以下のようになります.(画面をクリックすると拡大されます.)

wpe43.jpg (98952 バイト)