(57)【要約】【課題】保守制約を手動で入力する手間を軽減することができる設備保守スケジューリング装置を提供する。【解決手段】一実施形態に係る、複数の保守員で複数の設備を保守するための設備保守計画をスケジュールする設備保守スケジューリング装置は、保守制約学習部及び割当部を備える。前記保守制約学習部は、前記複数の設備の少なくとも１つに対して実施された保守作業の履歴を示す保守履歴情報に基づいて、前記設備保守計画が充足すべき保守制約を学習する。前記割当部は、前記保守制約に基づいて、前記複数の設備に対して実施する保守作業に前記複数の保守員を割り当てる。【選択図】図１
2020109567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の保守員で複数の設備を保守するための設備保守計画をスケジュールする設備保守スケジューリング装置であって、
前記複数の設備の少なくとも１つに対して実施された保守作業の履歴を示す保守履歴情報に基づいて、前記設備保守計画が充足すべき保守制約を学習する保守制約学習部と、
前記保守制約に基づいて、前記複数の設備に対して実施する保守作業に前記複数の保守員を割り当てる割当部と、
を備える設備保守スケジューリング装置。
【請求項２】
前記保守履歴情報は、前記複数の設備のうちの第１の設備に対して実施された保守作業の履歴を示す第１の保守履歴情報を含み、
前記保守制約は、前記第１の設備に関する保守制約を含み、
前記保守制約学習部は、前記第１の保守履歴情報に基づいて、前記第１の設備に関する前記保守制約を学習する、請求項１に記載の設備保守スケジューリング装置。
【請求項３】
前記保守制約学習部は、前記第１の保守履歴情報に基づいて、前記第１の設備に対して実施された保守作業の実績を表す第１の作業実績分布を算出し、複数の教師分布の中から、前記第１の作業実績分布に適合する教師分布を選択し、前記第１の設備に関する前記保守制約を、前記選択された教師分布に対応付けられた保守制約と決定する第１の学習部を備える、請求項２に記載の設備保守スケジューリング装置。
【請求項４】
前記第１の学習部は、前記複数の設備のうちの複数の第２の設備に対して実施された保守作業の履歴を示す第２の保守履歴情報に基づいて、前記複数の第２の設備に対して実施された保守作業の実績を表す複数の第２の作業実績分布を前記複数の教師分布として算出する、請求項３に記載の設備保守スケジューリング装置。
【請求項５】
前記第１の学習部は、前記第１の作業実績分布と前記複数の教師分布との間の距離を算出し、前記算出された距離に基づいて、Ｋ近傍法により、前記複数の教師分布の中から前記第１の作業実績分布に適合する教師分布を選択する、請求項３又は４に記載の設備保守スケジューリング装置。
【請求項６】
前記保守制約学習部は、前記第１の保守履歴情報に基づいて、前記第１の設備に対して実施された保守作業の実績を表す第１の作業実績分布を算出し、前記第１の作業実績分布に予め設定されたルールを適用することにより、前記第１の設備に関する前記保守制約を学習する第２の学習部を備える、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の設備保守スケジューリング装置。
【請求項７】
前記保守制約は、
保守作業を実施可能な時間帯を制限する条件である時間帯制約と、
保守作業を実施可能な曜日を制限する条件である曜日制約と、
保守作業を実施可能な週を制限する条件である週制約と、
保守員が対応可能な作業内容を制限する条件であるスキル制約と、
保守員が担当可能なエリアを制限する条件であるエリア制約と、
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の設備保守スケジューリング装置。
【請求項８】
前記割当部は、前記複数の保守員の総移動距離と前記複数の保守員の総移動時間との一方が最小になるように、前記保守制約と、前記複数の設備のサイトを示す設備情報と、に基づいて、前記複数の設備に対して実施すべき保守作業に前記複数の保守員を割り当てる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の設備保守スケジューリング装置。
【請求項９】
複数の保守員で複数の設備を保守するための設備保守計画をスケジュールする設備保守スケジューリング方法であって、
前記複数の設備の少なくとも１つに対して実施された保守作業の履歴を示す保守履歴情報に基づいて、前記設備保守計画が充足すべき保守制約を学習することと、
前記保守制約に基づいて、前記複数の設備に対して実施する保守作業に前記複数の保守員を割り当てることと、
を備える設備保守スケジューリング方法。
【請求項１０】
複数の設備の少なくとも１つに対して実施された保守作業の履歴を示す保守履歴情報に基づいて、複数の保守員で前記複数の設備を保守するための設備保守計画が充足すべき保守制約を学習する保守制約学習手段、及び
前記保守制約に基づいて、前記複数の設備に対して実施する保守作業に前記複数の保守員を割り当てる割当手段、
としてコンピュータを機能させるための設備保守スケジューリングプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、設備保守スケジューリング装置、方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気設備などの設備のフィールド保守では、設備管理者の都合などの条件（保守制約）を満たしながら保守員が設備を巡回し、点検などの保守作業を行っている。限られた人数で保守を遂行するには、保守員が設備を効率的に巡回できるような計画が必要である。近年、保守制約及び保守員のリソースを考慮して設備保守計画を自動でスケジュールするスケジューリングシステムが利用されている。しかしながら、このようなスケジューリングシステムでは、保守制約を手動で入力しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２８８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、保守制約を手動で入力する手間を軽減することができる設備保守スケジューリング装置、方法、及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態に係る、複数の保守員で複数の設備を保守するための設備保守計画をスケジュールする設備保守スケジューリング装置は、保守制約学習部及び割当部を備える。前記保守制約学習部は、前記複数の設備の少なくとも１つに対して実施された保守作業の履歴を示す保守履歴情報に基づいて、前記設備保守計画が充足すべき保守制約を学習する。前記割当部は、前記保守制約に基づいて、前記複数の設備に対して実施する保守作業に前記複数の保守員を割り当てる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る設備保守スケジューリング装置を示すブロック図。
【図２】図１に示した保守制約情報記憶部に記憶されている保守制約情報の一例を示す図。
【図３】図１に示した設備情報記憶部に記憶されている設備情報の一例を示す図。
【図４】図１に示した保守スケジュール情報記憶部に記憶されている保守スケジュール情報の一例を示す図。
【図５】図１に示した保守履歴情報記憶部に記憶されている保守履歴情報の一例を示す図。
【図６】実施形態に係るルールベースで保守制約を学習する方法を説明する図。
【図７】実施形態に係る保守員とエリアとの関係を示す図。
【図８】各物件について時間帯ごとの作業頻度を算出した結果の一例を示す図。
【図９】月間制約に関するヒストグラムを示す図。
【図１０】ＫＬダイバージェンスについて説明する図。
【図１１】実施形態に係る設備保守スケジューリング方法を示すフローチャート。
【図１２】図１に示した設備保守スケジューリング装置を実現するハードウェア構成例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
【０００８】
図１は、一実施形態に係る設備保守スケジューリング装置１０を概略的に示している。設備保守スケジューリング装置１０は、複数の保守員で複数の設備を保守するための設備保守計画をスケジュールするものである。設備は、電気設備などの定期的な保守を必要とする設備であり得る。以下では、保守対象である個々の設備を物件と呼ぶ。例えば、送電システムは送電線や柱上変圧器などを含む多数の設備を有しており、送電システムの保守では、これらの設備が保守対象となる。
【０００９】
図１を参照すると、設備保守スケジューリング装置１０は、保守制約学習部１１、割当部１２、保守制約編集部１３、保守スケジュール編集部１４、保守制約情報記憶部１５、設備情報記憶部１６、保守スケジュール情報記憶部１７、及び保守履歴情報記憶部１８を備える。
【００１０】
保守制約情報記憶部１５は、設備保守計画が充足すべき保守制約を示す保守制約情報を記憶する。保守制約は、物件（設備）に関する制約と保守員に関する制約との少なくとも一方を含み得る。物件に関する制約は、例えば、保守作業を実施可能な時間を制限する条件である時間的制約を含む。時間的制約の例は、保守作業を実施可能な時間帯を制限する条件である時間帯制約、保守作業を実施可能な曜日を制限する条件である曜日制約、保守作業を実施可能な週を制限する条件である週制約などを含む。保守員に関する制約の例は、保守員が対応可能な作業内容を制限する条件であるスキル制約、保守員が担当可能なエリアを制限する条件であるエリア制約などを含む。各物件の保守制約は、その物件の管理者により指定され得る。物件によっては、保守制約が指定されないことがある。このような物件については、保守制約学習部１１が保守制約を決定することができる。
【００１１】
設備情報記憶部１６は、物件（設備）のサイトを示す設備情報を記憶する。設備情報は、各物件の地理的位置を示す位置情報を含む。なお、設備情報は、位置情報に代えて、物件間の移動に要する時間を示す移動時間情報を含んでもよい。
【００１２】
保守スケジュール情報記憶部１７は、割当部１２によりスケジュールされた設備保守計画を含む保守スケジュール情報を記憶する。
【００１３】
保守履歴情報記憶部１８は、設備に対して実施された保守作業の履歴を示す保守履歴情報を記憶する。例えば、現在の日時より前の計画日時を有するデータが保守スケジュール情報記憶部１７から保守履歴情報記憶部１８に与えられ、そのデータが保守履歴情報に追加されてよい。また、保守作業が実施された後にユーザがその保守作業に関する情報を設備保守スケジューリング装置１０に入力することで保守履歴情報を更新するようにしてもよい。
【００１４】
保守制約学習部１１は、保守履歴情報記憶部１８に記憶されている保守履歴情報を用いて、物件に関する保守制約を学習する。学習の対象となる物件は、例えば保守制約が設定されていない物件であり、対象物件と称する。保守制約学習部１１は、教師有り学習部１１Ａ及びルールベース学習部１１Ｂを備える。教師有り学習部１１Ａは、作業実績分布算出部１１１、教師分布算出部１１２、及び比較部１１３を備える。ルールベース学習部１１Ｂは、作業実績分布算出部１１１及びルールベース処理部１１４を備える。作業実績分布算出部１１１は教師有り学習部１１Ａ及びルールベース学習部１１Ｂに共通する。
【００１５】
作業実績分布算出部１１１は、保守履歴情報記憶部１８から、対象物件に対して実施された保守作業の履歴を示す保守履歴情報を取得し、取得した保守履歴情報に基づいて、対象物件に対して実施された保守作業の実績を表す作業実績分布を算出する。例えば対象物件に関する曜日制約の学習時には、作業実績分布算出部１１１は、対象物件に対して所定の期間に実施された保守作業の回数を曜日ごとに集計する。
【００１６】
教師分布算出部１１２は、保守履歴情報記憶部１８から、保守制約が設定されている複数の物件に対して実施された保守作業の履歴を示す保守履歴情報を取得し、取得した保守履歴情報に基づいて、物件ごとの作業実績分布を算出し、これらの作業実績分布を教師分布とする。教師分布算出部１１２は、作業実績分布算出部１１１と同様の方法で作業実績分布を算出する。教師分布は保守制約に対応付けられる。具体的には、教師分布は保守制約の内容を示す制約ラベルに対応付けられる。例えば曜日制約の学習時には、教師分布算出部１１２は、ある物件について得られた教師分布を、その物件に関する曜日制約を示す制約ラベルに対応付ける。対応付けにおいて、教師分布算出部１１２は、保守制約情報記憶部１５に記憶されている保守制約情報を参照する。
【００１７】
比較部１１３は、対象物件の作業実績分布と教師分布を比較することにより、対象物件に関する保守制約を決定する。比較部１１３は、教師分布の中から対象物件の作業実績分布に適合する教師分布を選択し、対象物件の保守制約を、選択した教師分布に対応付けられている保守制約と決定する。
【００１８】
ルールベース処理部１１４は、作業実績分布算出部１１１により算出された対象物件の作業実績分布に予め定められたルールを適用することにより、対象物件に関する保守制約を決定する。
【００１９】
割当部１２は、保守制約情報記憶部１５に記憶されている保守制約情報、設備情報記憶部１６に記憶されている設備情報、及び保守スケジュール情報記憶部１７に記憶されている保守スケジュール情報に基づいて、物件に対して実施することになる保守作業に保守員を割り当てる。例えば、割当部１２は、保守制約を満たしながら保守員の総移動距離が最小になるように、保守員を割り当てる。設備情報は各物件の位置情報を含んでおり、総移動距離は各物件の位置情報に基づいて算出することができる。なお、割当部１２は、保守員の総移動時間が最小になるように、保守員の割り当てを行ってもよい。割当部１２による割り当ての結果は保守スケジュール情報に追加される。割当部１２はスケジューラとも称される。
【００２０】
保守制約編集部１３は、保守制約情報記憶部１５に記憶されている保守制約情報を編集する。例えば、ユーザが物件に関する保守制約を入力すると、保守制約編集部１３は、入力された物件に関する保守制約を保守制約情報に追加する。また、例えば、保守制約編集部１３は、ユーザからの入力に応じて保守制約情報を修正する。
【００２１】
保守スケジュール編集部１４は、保守制約情報記憶部１５に記憶されている保守スケジュール情報を編集する。例えば、保守スケジュール編集部１４は、ユーザからの入力に応じて保守スケジュールを修正する。保守スケジュールの修正は、例えば、突発的なトラブルによるスケジュール変更があった場合に行われる。
【００２２】
図２は、保守制約情報記憶部１５に記憶されている保守制約情報の一例を示している。図２に示す例では、保守制約情報は、物件ＩＤ、時間帯制約、曜日制約、週制約、及び編集状態のフィールドを含むレコード（エントリ）を有する。物件ＩＤは、物件を識別するための識別情報を示す。時間帯制約は、保守作業の実施が実施な時間帯を示し、曜日制約は、保守作業の実施が可能な曜日を示し、週制約は、保守作業の実施が可能な週を示す。編集状態は、保守制約が設定されているか否かを示す。
【００２３】
例えば、物件Ｆ００１（物件ＩＤがＦ００１である物件）については、「９：００〜１２：００」という時間帯制約、「月火水」という曜日制約、及び「第１週目、第２週目」という週制約が設定されている。「９：００〜１２：００」という時間帯制約は、９時から１２時までの時間帯に保守作業の実施が許可されることを示す。「月火水」という曜日制約は、月曜日、火曜日、及び水曜日に保守作業の実施が許可されることを示す。「第１週目、第２週目」という週制約は、各月の第１週目と第２週目に保守作業の実施が許可されることを示す。保守制約が設定されているので、編集状態がＹ（Ｙｅｓ）となっている。物件Ｆ０００２については、保守制約が未設定であり、編集状態がＮ（Ｎｏ）となっている。
【００２４】
図２に示す状態は、例えば、物件Ｆ００１及び物件Ｆ００５の保守制約がユーザによって設備保守スケジューリング装置１０に入力された後の状態に対応する。物件Ｆ００５については、週制約が設定されていない。物件Ｆ００２、Ｆ００３、Ｆ００４、Ｆ００６、Ｆ００７に関する保守制約は保守制約学習部１１によって設定され得る。
【００２５】
図３は、設備情報記憶部１６に記憶されている設備情報の一例を示している。図３に示す例では、設備情報は、エリアＩＤ、サイトＩＤ、物件ＩＤ、及び位置情報のフィールドを含むレコードを有する。エリアＩＤは、サイトが属するエリアを識別するための識別情報を示す。サイトは、物件が設置されている場所（例えば建物）を識別するための識別情報を示す。位置情報は、物件の位置を示し、この例ではＸ座標及びＹ座標を含む。
【００２６】
物件Ｆ００１については、エリアＩＤがＸ、サイトＩＤがＡ、Ｘ座標が０、Ｙ座標が１０となっている。物件Ｆ００２については、エリアＩＤがＸ、サイトＩＤがＡ、Ｘ座標が０、Ｙ座標が１０となっている。物件Ｆ００２は物件Ｆ００１と同じサイトに設置されている。このように、１つのサイトに複数の物件が設置される場合もある。サイトＡ（サイトＩＤがＡであるサイト）及びサイトＢはエリアＸ（エリアＩＤがＸであるエリア）に属する。サイトＣはエリアＹに属する。
【００２７】
図４は、保守スケジュール情報記憶部１７に記憶されている保守スケジュール情報の一例を示している。図４に示す例では、保守スケジュール情報は、タスクＩＤ、エリアＩＤ、物件ＩＤ、作業ＩＤ、作業種別、作業人数、作業時間、作業可能期間、計画担当、計画日時、及び編集状態のフィールドを含むレコードを有する。タスクＩＤは、タスクを識別するための識別情報を示す。作業ＩＤは、作業を識別するための識別情報を示す。タスクＩＤがＴ００１及びＴ００２であるレコードは同じ作業ＩＤを有する。これは、２人で１つの作業を実施することを表す。作業種別は、定期点検やオーバーホールなどの作業の種別又は内容を示す。作業人数は、作業を実施する人数を示す。作業時間は、作業に要する時間を示す。作業可能期間は、作業を実施可能な期間を示す。計画担当は、作業を実施することになる保守員を示す。保守員には固有番号（識別情報）が割り当てられており、計画担当のフィールドには、作業を実施することになる保守員の固有番号が格納される。計画日時は、作業を実施することになる日付及び時間を示す。編集状態は、計画担当及び計画時間が設定されているか否かを示す。割当部１２は、タスクＩＤから作業可能期間までのフィールドに格納されている情報を参照して割り当てを行い、割当結果に基づいて計画担当及び計画時間のフィールドに情報を追加する。
【００２８】
タスクＴ００１（タスクＩＤがＴ００１であるタスク）については、エリアＩＤがＸ、物件ＩＤがＦ００１、作業ＩＤがＯ００１、作業種別が定期点検、作業人数が２人、作業時間が６０分、作業可能期間が４月、計画担当がＥ００１、計画日時が４月１日９時から１０時となっている。保守員Ｅ００１が４月１日９時から１０時に物件Ｆ００１の定期点検を行うよう割り当てがなされている。割り当てがなされているので、編集状態がＹ（Ｙｅｓ）となっている２行目以降のレコードでは、割り当てが未完了であり、編集状態がＮ（Ｎｏ）となっている。
【００２９】
図５は、保守履歴情報記憶部１８に記憶されている保守履歴情報の一例を示している。図５に示す例では、保守履歴情報は、エリアＩＤ、物件ＩＤ、作業ＩＤ、作業種別、作業人数、作業時間、作業可能期間、実施担当、実施日時のフィールドを含むレコードを有する。実施担当は、作業を実施した保守員を示す。実施日時は、作業を実施した日付及び時間を示す。１行目のレコードでは、エリアＩＤがＸ、物件ＩＤがＦ００１、作業ＩＤがＯ００１、作業種別が定期点検、作業人数が２人、作業時間が６０分、作業可能期間が４月、実施担当がＥ００１、実施日時が４月１日８時５５分から９時５０分となっている。
【００３０】
図６を参照して、ルールベースで保守制約を学習する方法について説明する。ここでは、ルールベースで保守制約を学習する方法の一例として、ヒストグラムを利用した学習方法について説明する。
【００３１】
ルールベース学習部１１Ｂは、保守履歴情報記憶部１８から、特定の期間に実施された作業に関する保守履歴情報を読み込む。特定の期間は、例えば、予め定められた規則に従って指定される。特定の期間は、例えば、過去２年間であり得る。
【００３２】
ルールベース学習部１１Ｂは、保守履歴情報記憶部１８から読み込んだ保守履歴情報に基づいて、各物件について、曜日ごとの作業頻度を算出する。作業頻度は、保守作業が実施された回数を示す。曜日ごとの作業頻度は上述した作業実績分布の一例である。保守履歴情報に曜日データが含まれない場合、ルールベース学習部１１Ｂは、例えばプログラミング言語のライブラリを用いてカレンダー情報を取得し、カレンダー情報に基づいて各日付の曜日を特定してよい。
【００３３】
図６の上段には、物件Ｆ００１〜Ｆ００９について曜日ごとの作業頻度を算出した結果（ヒストグラム）が示されている。物件Ｆ００１については、作業頻度は、月曜日が１６回、火曜日が５回、水曜日が５回、木曜日が１回、金曜日が０回、土曜日が０回、日曜日が０回となっている。表中のｓｕｍは作業頻度の合計を示す。
【００３４】
続いて、ルールベース学習部１１Ｂは、曜日ごとの作業割合を算出する。作業割合は、作業頻度の合計に対する作業頻度の割合を示す。作業割合の算出結果が図６の中段に示される。物件Ｆ００１については、作業割合は、月曜日が５９．２６％、火曜日が１８．５２％、水曜日が１８．５２％、木曜日が３．７％、金曜日が０％、土曜日が０％、日曜日が０％となっている。曜日ごとの作業割合は、確率分布で表現された作業実績分布の一例である。
【００３５】
次に、ルールベース学習部１１Ｂは、曜日ごとの作業割合に対して閾値処理を行い、その結果として曜日制約を得る。閾値処理の結果が図６の下段に示される。この例では、閾値が１０［％］であり、作業割合が閾値を下回る場合にフラグが０に設定され、作業割合が閾値以上になる場合にフラグが１に設定される。フラグ１は、保守作業の実施が可能であることを示し、フラグ０は、保守作業の実施が不可能であることを示す。物件Ｆ００１については、月曜日、火曜日、及び水曜日は保守作業の実施が可能であるが、木曜日、金曜日、土曜日、及び日曜日は保守作業の実施が不可能であるという曜日制約が得られる。
【００３６】
ルールベース学習部１１Ｂにより得られた保守制約は、保守制約情報記憶部１５に記憶されている保守制約情報に追加される。例えば、図２に示す保守制約情報が保守制約情報記憶部１５に記憶されている場合、ルールベース学習部１１Ｂは、物件Ｆ００２、Ｆ００３、Ｆ００４、Ｆ００６、Ｆ００７について保守制約を学習し、学習の結果として得られた保守制約を保守制約情報に追加する。
【００３７】
曜日制約の学習方法と同様の方法でエリア制約を学習することが可能である。エリア制約は、どの保守員がどのエリアを担当するかを制限する条件である。エリア制約の場合、個々の保守員が対象となる。ルールベース学習部１１Ｂは、各保守員について、作業頻度をエリアごとに算出する。エリアごとの作業頻度は上述した作業実績分布の一例である。図７には、保守員についてエリアごとの作業頻度を算出した結果が示されている。図７に示す例では、保守員Ｅ０１１については、作業頻度は、エリアＸ１〜Ｘ４で０回となっている。保守員Ｅ０１２については、作業頻度は、エリアＸ１が１３回、エリアＸ２が０回、エリアＸ３が０回、エリアＸ４が０回となっている。表中のｓｕｍは作業頻度の合計を示す。さらに、表中のｒａｔｅは、作業率を示す。作業率は、作業頻度の合計（ｓｕｍ）を作業頻度の総計（２１０）で割った値である。続いて、ルールベース学習部１１Ｂは、各保守員について、エリアごとの担当割合を算出する。担当割合は、作業頻度を作業頻度の合計（ｓｕｍ）で割った値である。次に、ルールベース学習部１１Ｂは、各保守員について、エリアごとの担当度合いを算出する。担当度合いは、担当割合に対する閾値処理と、保守作業実施率（ｒａｔｅ）と、に基づいて算出される。例えば、担当度合いは、担当割合が０％である場合は０、担当割合が０％を超えて２０％以下である場合は３、担当割合が２０％を超える且つ保守作業実施率が０．３未満である場合は６、担当割合が２０％を超える且つ保守作業実施率が０．３以上である場合は９とする。このようにして得られた各保守員についてのエリアごとの担当度合いがエリア制約として使用される。
【００３８】
さらに、曜日制約の学習方法と同様の方法で時間帯制約を学習することも可能である。ルールベース学習部１１Ｂは、各物件について、時間帯ごとの作業頻度を算出する。時間帯ごとの作業頻度は上述した作業実績分布の一例である。時間帯は、例えば、０：００〜０：３０、０：３０〜１：００、１：００〜１：３０、１：３０〜２：００、・・・のように、１日を４８分割したものであり得る。図８には、各物件について時間帯ごとの作業頻度を算出した結果の一例が示されている。図８においては、６：００から１１：００までの時間帯のみが示されている。図８に示す例では、物件Ｆ００１については、作業頻度は、６：００〜６：３０の時間帯では０回、６：３０〜７：００の時間帯では０回、７：００〜７：３０の時間帯では０回、７：３０〜８：００の時間帯では５回、８：００〜８：３０の時間帯では５回、８：３０〜９：００の時間帯では２回、９：００〜９：３０の時間帯では２回、９：３０〜１０：００の時間帯では０回、１０：００〜１０：３０の時間帯では０回、１０：３０〜１１：００の時間帯では０回となっている。作業頻度が０回を超える時間帯は、保守作業の実施が可能な時間帯と判断され、作業頻度が０回である時間帯は、保守作業の実施が不可能な時間帯と判断される。その結果、物件Ｆ００１については、７：３０〜９：３０という時間帯制約が得られる。
【００３９】
次に、教師データを用いて保守制約を学習する方法について説明する。ここでは、教師データを用いて保守制約を学習する方法の一例として、月間制約を学習する方法について説明する。月間制約は、保守作業を実施可能な月内の期間を制限する条件である。ある物件について、例えば、第一週目、第二週目、１〜１５日など、月内のどの期間に作業を実施可能であるかを予測したい場合がある。カレンダーを見ればわかるように、第一週目が１日から何日までであるかは月によって異なる。例えば、２０１８年１０月では、第一週目は１日（月曜日）から６日（土曜日）までであり、２０１８年１１月では、第一週目は１日（木曜日）から３日（土曜日）までである。このため、ヒストグラムによって月間制約の特徴を取得することは困難である。
【００４０】
まず、月間制約の種類それぞれについて、日にちと作業頻度の関係を表す教師分布が生成される。教師データとしての教師分布には月間制約の種類を表す制約ラベルが付与される。月間制約の種類の例は、１日から１９日までの期間、１日から２５日までの期間、最終週、第１〜２週目、第２〜３週目、第３〜４週目、第１週目、第２週目、第３週目、第４週目以外の期間、休館日、施設点検日などを含む。
【００４１】
教師有り学習部１１Ａは、保守履歴情報を用いて教師データを生成する。教師有り学習部１１Ａは、特定の期間（例えば２年間）に実施された保守作業に関する保守履歴情報を用いて、教師データを生成する。教師有り学習部１１Ａは、月間制約が設定されている物件に関する保守履歴情報に基づいて、その月間制約に関する教師分布を算出する。
【００４２】
図９は、いくつかの種類の月間制約に関するヒストグラムを概略的に示している。図９において、横軸が日にちを示し、縦軸が作業頻度を示す。図９の上段には、第１週目という月間制約の教師分布、第２週目という月間制約の教師分布、第３週目という月間制約の教師分布、第４週目という月間制約の教師分布が示されている。図９の中段には、第１〜２週目という月間制約の教師分布、第２〜３週目という月間制約の教師分布、第３〜４週目という月間制約の教師分布が示されている。図９の下段には、１〜１９日目という月間制約の教師分布、１〜２５日目という月間制約の教師分布が示されている。１つの月間制約に対して複数の教師分布が用意されてよい。
【００４３】
なお、教師データは、設備保守スケジューリング装置１０とは異なるデバイスで生成され、設備保守スケジューリング装置１０に提供されてもよい。
【００４４】
図９に示すように、月間制約の種類ごとにある程度の特徴が現れていることがわかる。しかしながら、第１週目という月間制約と第１〜２週目という月間制約が類似するなど、個々の月間制約が包含関係にある場合があり、特徴が明確でない月間制約もある。
【００４５】
図２に示す例では、物件Ｆ００２については、保守制約が設定されていない。この場合、教師有り学習部１１Ａは、物件Ｆ００２に関する保守履歴情報に基づいて、日にちと作業頻度の関係を表す作業実績分布を算出する。続いて、教師有り学習部１１Ａは、算出した作業実績分布を教師分布と比較し、教師分布の中から作業実績分布に適合する教師分布を選択し、当該物件の月間制約が選択した教師分布に対応する月間制約の種類であると決定する。
【００４６】
教師分布の中から作業実績分布に適合する教師分布を選択する方法として、例えば、ＫＬダイバージェンス（ＫＬＤ；Kullback-Leibler divergence）とＫ近傍法の組み合わせを使用することができる。
【００４７】
教師有り学習部１１Ａは、教師データを生成するために、月間制約が設定されている物件ごとに作業実績分布（教師分布）を算出する。作業実績分布は、縦軸を日にち、横軸を作業頻度とした分布（ヒストグラム）である。例えば作業日が１月８日、２月１日、３月１日、４月２日、５月３日、６月１日、７月３日、８月４日、９月１日、１０月２日、１１月２日、１２月３日であった場合、「１日」に作業を実施した回数（「１日」の作業頻度）は、２月１日、３月１日、６月１日、９月１日の４回とカウントする。
【００４８】
教師有り学習部１１Ａは、教師分布を算出する方法と同様の方法で月間制約を決定したい物件について作業実績分布を算出する。教師有り学習部１１Ａは、確率分布で表現された作業実績分布及び教師分布を算出し、確率分布で表現された作業実績分布と確率分布で表現された教師分布との間のＫＬＤを算出し、ＫＬＤが小さい順にＫ個の教師分布を選択し、選択した教師分布に対応付けられている制約ラベルを取得する。教師有り学習部１１Ａは、Ｋ個の制約ラベルで多数決を行い、対象物件の月間制約を決定する。例えば、第１週目、第１週目、第２週目、第１週目、第１週目、第１週目、制約なしという７つの制約ラベルが得られたとする。この場合、第１週目という制約ラベルが最も多いので、対象物件の月間制約は第１週目という月間制約と決定される。
【００４９】
確率分布ｐと確率分布ｑとの間のＫＬＤは、下記の式で表される。
【数１】
2020109567.tif 000003
ここで、ｘｉは、確率変数であり、本実施形態では日にちに対応する。
【００５０】
図１０に示すように、２つの確率分布についてずれが大きい場合に、ＫＬＤは大きく、２つの確率分布についてずれが小さい場合に、ＫＬＤは小さくなる。
【００５１】
確率分布で表現された作業実績分布と確率分布で表現された教師分布との間のＫＬＤは、作業実績分布と教師分布との間の距離（類似度）の一例である。
【００５２】
なお、教師分布の中から作業実績分布に適合する教師分布を選択する方法においてＫ近傍法が使用されなくてもよい。この場合、教師有り学習部１１Ａは、教師分布の中からＫＬＤが最も小さい教師分布を選択し、対象物件の保守制約を、選択した教師分布に対応付けられている保守制約と決定する。教師データは適宜更新されることができる。
【００５３】
次に、設備保守スケジューリング装置１０の動作について説明する。
【００５４】
図１１は、設備保守スケジューリング装置１０がスケジューリングを行う際の処理手順の一例を概略的に示している。図１１のステップＳ１１０１では、作業実績分布算出部１１１は、保守履歴情報記憶部１８に記憶されている対象物件に関する保守履歴情報に基づいて、対象物件の作業実績分布を算出する。対象物件に関する保守履歴情報は、例えば、対象物件に対して所定の期間に実施された保守作業の履歴を示す。
【００５５】
ステップＳ１１０２では、教師分布算出部１１２は、保守履歴情報記憶部１８に記憶されている、保守制約が設定されている物件の保守履歴情報に基づいて、物件それぞれの作業実績分布を教師分布として算出する。
【００５６】
ステップＳ１１０３では、比較部１１３は、対象物件の作業実績分布と教師分布を比較し、教師分布の中から対象物件の作業実績分布に適合する教師分布を選択し、選択した教師分布に対応付けられる保守制約を対象物件の保守制約として採用する。具体的には、比較部１１３は、対象物件の作業実績分布と教師分布との距離を算出する。例えば、比較部１１３は、作業実績分布及び教師分布を確率分布に変換し、作業実績分布に対応する確率分布と教師分布に対応する確率分布との間のＫＬＤを算出する。比較部１１３は、ＫＬＤが大きい順にＫ個の教師分布を特定し、Ｋ個の教師分布に対応付けられているＫ個の保守制約を特定し、Ｋ個の保守制約に対する多数決により対象物件の保守制約を決定する。
【００５７】
ステップＳ１１０３において対象物件の保守制約が決定した場合（ステップＳ１１０４：Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ１１０６に進む。対象物件の保守制約が決定しなかった場合（ステップＳ１１０４：Ｎｏ）には、処理はステップＳ１１０５に進む。例えば、教師分布の数が少ない場合などに、対象物件の保守制約を決定できないとする。
【００５８】
ステップＳ１１０５では、ルールベース処理部１１４は、対象物件の作業実績分布と、予め設定されたルールと、に基づいて、対象物件の保守制約を決定する。ルールは閾値処理を含み得る。例えば、ルールベース処理部１１４は、対象物件の作業実績分布を確率分布に変換し、確率分布に対して閾値処理を行い、それにより得られた結果を対象物件の保守制約として採用する。
【００５９】
ステップＳ１１０６では、比較部１１３又はルールベース処理部１１４は、決定された対象物件の保守制約を示す情報を保守制約情報に追加する。
【００６０】
次に、設備保守スケジューリング装置１０のハードウェア構成例について説明する。
【００６１】
図１２は、設備保守スケジューリング装置１０のハードウェア構成の一例を示している。図１２に示すように、設備保守スケジューリング装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２０１、主記憶装置１２０２、補助記憶装置１２０３、入力装置１２０４、及び表示装置１２０５を備え、これらはバス１２０６により互いに接続されている。
【００６２】
ＣＰＵ１２０１は、汎用プロセッサの一例である。主記憶装置１２０２は、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリであり、ワーキングメモリとしてＣＰＵ１２０１に使用される。補助記憶装置１２０３は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などの不揮発性メモリであり、設備保守スケジューリングプログラムを含むプログラム、プログラムを実行するために必要なデータ、保守制約情報、設備情報、保守スケジュール情報、保守履歴情報などを記憶する。
【００６３】
設備保守スケジューリング装置１０の上述した機能、例えば、保守制約学習部１１、割当部１２、保守制約編集部１３、及び保守スケジュール編集部１４による処理は、ＣＰＵ１２０１が設備保守スケジューリングプログラムを実行することにより実現される。すなわち、ＣＰＵ１２０１は、設備保守スケジューリングプログラムに従って、保守制約学習部１１、割当部１２、保守制約編集部１３、及び保守スケジュール編集部１４に関して上述した処理を実行するように構成される。保守制約情報記憶部１５、設備情報記憶部１６、保守スケジュール情報記憶部１７、及び保守履歴情報記憶部１８は、主記憶装置１２０２により実現される。
【００６４】
なお、設備保守スケジューリング装置１０の機能の一部又は全部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの専用プロセッサにより実現されてもよい。ハードウェアプロセッサ又は処理回路という用語は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、又は汎用プロセッサと専用プロセッサの組み合わせを含む。
【００６５】
入力装置１２０４は、例えば、キーボード及びマウスを含む。入力装置１２０４は、ユーザから、保守スケジュール情報に関連する情報、保守制約に関連する情報などを受け取る。表示装置１２０５は、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）又はＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどであり得る。表示装置１２０５は、保守制約情報、設備情報、保守スケジュール情報、保守履歴情報などを表示する。
【００６６】
以上のように、本実施形態に係る設備保守スケジューリング装置１０は、対象物件に対して実施された保守作業の履歴を示す保守履歴情報に基づいて、設備保守計画が充足すべき対象物件の保守制約を学習する。これにより、対象物件の保守制約を自動的に設定することが可能となり、ユーザが保守制約を入力する手間を軽減することができる。
【００６７】
さらに、設備保守スケジューリング装置１０は、教師データを用いて保守制約を学習する教師有り学習部１１Ａを備える。これにより、月間制約のようなルールベース学習ではうまく扱えないタイプの保守制約も扱うことが可能になる。設備保守スケジューリング装置１０は、ルールベースで保守制約を学習するルールベース学習部１１Ｂをさらに備える。教師有り学習部１１Ａにより生成される教師データが充分に蓄積されるまで、ルールベース学習部１１Ｂにより保守制約を学習することが可能である。
【００６８】
設備保守スケジューリング装置１０によれば、保守制約が網羅的に整い、設備保守計画を自動でスケジュールすることができるようになる。
【００６９】
上述した実施形態では、設備保守として電気設備の保守を想定している。上述した実施形態は、橋梁保守、トンネル保守、昇降機（エレベータ）保守、ＭＦＰ（MultiFunction Peripheral）保守、訪問介護などに適用可能である。
【００７０】
上述の実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した設備保守スケジューリング装置による効果と同様な効果を得ることが可能である。上述の実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータまたは組み込みシステムが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態に係る設備保守スケジューリング装置と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
【００７１】
また、記録媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）などが本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
【００７２】
さらに、本実施形態における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記録媒体も含まれる。
【００７３】
また、記録媒体は１つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本実施形態における記録媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【００７４】
なお、本実施形態におけるコンピュータまたは組み込みシステムは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
【００７５】
また、本実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【００７６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１０…設備保守スケジューリング装置、１１…保守制約学習部、１１Ａ…教師有り学習部、１１Ｂ…ルールベース学習部、１１１…作業実績分布算出部、１１２…教師分布算出部、１１３…比較部、１１４…ルールベース処理部、１２…割当部、１３…保守制約編集部、１４…保守スケジュール編集部、１５…保守制約情報記憶部、１６…設備情報記憶部、１７…保守スケジュール情報記憶部、１８…保守履歴情報記憶部、１２０１…ＣＰＵ、１２０２…主記憶装置、１２０３…補助記憶装置、１２０４…入力装置、１２０５…表示装置、１２０６…バス。
【図１】
2020109567.tif 000004
【図２】
2020109567.tif 000005
【図３】
2020109567.tif 000006
【図４】
2020109567.tif 000007
【図５】
2020109567.tif 000008
【図６】
2020109567.tif 000009
【図７】
2020109567.tif 000010
【図８】
2020109567.tif 000011
【図９】
2020109567.tif 000012
【図１０】
2020109567.tif 000013
【図１１】
2020109567.tif 000014
【図１２】
2020109567.tif 000015