(57)【要約】      （修正有）【課題】原料ヤード効率を高位に維持しつつ、重機の稼動情報を最小限にすることができる原料ヤード配置計画方法および原料ヤード配置計画プログラムを提供する。【解決手段】原料ヤード配置計画方法は、入荷予定の原料量から原料ヤードを占有する山形状を算出し、既存の原料が占有している山形状を取得し、原料の使用量情報に基づいて入荷予定の当日における原料ヤードの空き情報を推定する。原料の山形状を整理するために重機の稼動の有無を出力しつつ、入荷予定の原料を原料ヤードの最適な空き領域に配置し、積み付けるよう出力する。この際、空き領域情報および重機の使用回数を指数として表し、当該指数に基づいて評価した関数を用いて最適解を求め、入荷予定の原料を原料ヤードの最適な空き領域に配置するよう出力する。【選択図】図３
2008207920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に山形状にして配置させることができる原料ヤード配置計画方法であって、
入荷予定の前記原料の量から原料ヤードを占有する山形状の底面積および高さ情報を算出する入荷予定情報取得ステップと、
既存の原料により前記原料ヤードを占有している山形状の底面積および高さ情報を取得する原料ヤード情報取得ステップと、
前記原料ヤード情報取得ステップにより取得される既存の原料ヤードの情報および前記入荷予定までに使用する原料の使用予定量情報に基づいて前記原料ヤードの空き情報、前記山形状の底面積および高さ情報を推定する空き情報取得ステップと、
前記空き情報取得ステップにより推定された原料ヤードの空き情報および前記入荷予定情報取得ステップから算出される原料ヤードを占有する情報に基づいて入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に配置し、積み付けることを出力する入荷原料配置出力ステップと、
前記原料ヤードを占有している山形状を整理するために重機の稼動を出力する重機稼動出力ステップと、を備え、
前記入荷原料配置出力ステップは、
前記空き情報取得ステップにより推定される原料ヤードの空き情報および前記重機稼動出力ステップによる前記重機の稼動回数を用いた評価関数により前記重機稼動出力ステップによる重機への稼動の出力を行なうとともに、前記入荷予定の原料を前記評価関数の結果に基づいて原料ヤードの空き領域に配置させるよう出力することを特徴とする原料ヤード配置計画方法。
【請求項２】
前記入荷原料配置出力ステップは、
前記重機稼動出力ステップによる前記重機の稼動回数および重み関数の積算値と、前記空き情報取得ステップにより推定される原料ヤード空き情報の値との加算値から表わされる前記評価関数が最も低い値となるように前記重機稼動出力ステップによる重機への稼動の出力を行なうとともに、前記入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に配置させるよう出力を行なうことを特徴とする請求項１記載の原料ヤード配置計画方法。
【請求項３】
前記入荷原料配置出力ステップは、
前記空き情報取得ステップにより推定される空き情報に対して、当該空き情報に相当する空き領域に隣接する１または複数の山形状に対して前記重機稼動出力ステップによる重機の稼動の出力を行った場合の１または複数の仮想パターンを作成する仮想算出ステップをさらに備え、
前記仮想算出ステップにより算出された１または複数の仮想パターンの個々に対して前記評価関数を算出し、最も前記評価関数が低い値の仮想パターンを判定して、前記重機稼動出力ステップによる重機への稼動の出力を行なうとともに、前記入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に配置させるよう出力を行なうことを特徴とする請求項１または請求項２記載の原料ヤード配置計画方法。
【請求項４】
入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に配置に山形状にして配置させることができる原料ヤード配置計画プログラムであって、
入荷予定の前記原料の量から原料ヤードを占有する山形状の底面積および高さ情報を算出する入荷予定情報取得処理と、
既存の原料に対する前記原料ヤードを占有している山形状の底面積および高さ情報を取得する原料ヤード情報取得処理と、
前記原料ヤード情報取得処理により取得される既存の原料ヤードの情報および前記入荷予定までに使用する原料の使用予定量情報に基づいて前記原料ヤードの空き情報、前記山形状の底面積および高さ情報を推定する空き情報取得処理と、
前記空き情報取得処理により推定された原料ヤードの空き情報および前記入荷予定情報取得処理から算出される原料ヤードを占有する情報に基づいて入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に配置し、積み付けることを出力する入荷原料配置出力処理と、
前記原料ヤードを占有している山形状を整理するために重機の稼動を出力する重機稼動出力処理と、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記入荷原料配置出力処理は、
前記空き情報取得処理により推定される原料ヤードの空き情報および前記重機稼動出力処理によるの稼動回数を用いた評価関数により前記重機稼動出力処理による重機への稼動の出力を行なうとともに、前記入荷予定の原料を前記評価関数の結果に基づいて原料ヤードの空き領域に配置させるよう出力するように前記コンピュータに実行させることを特徴とする原料ヤード配置計画プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄所等において入荷した原料を一時的に貯蔵する原料ヤードにおいて、入荷した原料を載置する原料ヤード上の空き領域をあらかじめ計画する原料ヤード配置計画方法および原料ヤード配置計画プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼を作る原料は主に、鉄鉱石、石炭および石灰石が使用される。我が国においては、事実上鉄鉱石および石炭を輸入に頼っている。これらはいずれも巨大なバラ積み船で製鉄所の原料岸壁まで輸送されてくる。製鉄所では、積荷の原料をアンローダーと呼ばれる装置等で荷揚げし、所定の原料ヤードに移送し、山積みし、一時的に保管する。
【０００３】
図９は、原料ヤードを説明するための模式図である。図９に示すように、原料ヤードにおいては、入荷された原料を複数本の細長い山形状９０１，９０２，９０３，９０４，９０５に山積みして載置する。載置されている各山から必要な原料量を切り出して焼結工場または高炉等に払い出し、また、新たな原料が入荷された場合、原料ヤードの空いている領域に山積みして保管される。
【０００４】
特に、山積みされる原料には多くの銘柄がある。それらの銘柄毎に含有成分量が異なるため、原料ヤードでは、銘柄毎に山形状９０１，９０２，９０３，９０４，９０５に積み付け、異なる銘柄が混ざらないように管理している。各原料の貯蔵量は、原料の入荷量と払い出し量とに依存するが、同量の原料を貯蔵する場合でも原料ヤードの運用方法により、原料ヤードの置き場効率は変動する。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示された原料ヤード運用計画作成方法においては、原料品を一時的に貯蔵する原料ヤードの受け入れおよび払い出し作業を適切に行い、かつ、原料品の配置を適切にするため、（１）指定期間を所定の作業単位に分割する工程、（２）分割された前記作業単位毎に最適解または準最適解の探索を行って、個々の運用計画を作成する単位計画作成工程、（３）個々の運用計画を組み合わせて、最適組み合わせを判定する工程、（４）最終的な原料ヤード計画を作成する最終計画作成工程、を備えた場合について開示されている。
【０００６】
この特許文献１記載の原料ヤード運用計画作成方法によれば、運用状態を常に最適状態に維持し、計画の変更等による運用計画を再度作成するとき、短時間で作成でき、実用性の高い計画作成精度および機能に優れた原料ヤード運用計画作成方法を提供できることが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２４７４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、現実の原料ヤードにおいては、リクレーマと呼ばれる装置で使用しようとする原料を掻き出し焼結工場または高炉に払い出すため、均一な細長い山形状が、均一な山形状でない場合もある。図１０は、掻き出し後における原料ヤードの状態の一例を示す図である。
【０００８】
図９に示すように、リクレーマにより掻き出される前においては、細長い山形状９０１，９０２，９０３，９０４，９０５により原料ヤードが積み付けられている。一方、図１０に示すように、リクレーマにより使用しようとする原料を掻き出した後、均一な細長い山形状でない状態９０２ａ，９０３ａ，９０４ａ，９０５ａで原料ヤードが積み付けられる。すなわち、リクレーマにより山の幅方向に沿って往復運動を繰り返しながら、所定の原料を掻き出すため、図１０に示すように階段状の山形状となることが多い。
【０００９】
これらのように、従来における技術または特許文献１記載の原料ヤード運用計画作成方法においては、リクレーマによる原料の掻き出しまたは払い出しに伴い、重機を用いて原料ヤードの山形状を理想的な山形状に修正し、山の底辺の長さを一様に短縮させて、再度計画を行なう場合しか想定されていない。
【００１０】
しかしながら、原料ヤードの空き領域が十分ある場合に対しても重機を稼動させて山形状を理想的な形に修正することはランニングコストの面から妥当でないと考えられる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、原料ヤード効率を高位に維持しつつ、重機の稼動情報を最小限にすることができる原料ヤード配置計画方法および原料ヤード配置計画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】
【００１２】
（１）
本発明に係る原料ヤード配置計画方法は、入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に山形状にして配置させることができる原料ヤード配置計画方法であって、入荷予定の原料の量から原料ヤードを占有する山形状の底面積および高さ情報を算出する入荷予定情報取得ステップと、既存の原料により原料ヤードを占有している山形状の底面積および高さ情報を取得する原料ヤード情報取得ステップと、原料ヤード情報取得ステップにより取得される既存の原料ヤードの情報および入荷予定までに使用する原料の使用予定量情報に基づいて原料ヤードの空き情報、山形状の底面積および高さ情報を推定する空き情報取得ステップと、空き情報取得ステップにより推定された原料ヤードの空き情報および入荷予定情報取得ステップから算出される原料ヤードを占有する情報に基づいて入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に配置し、積み付けることを出力する入荷原料配置出力ステップと、原料ヤードを占有している山形状を整理するために重機の稼動を出力する重機稼動出力ステップと、を備え、入荷原料配置出力ステップは、空き情報取得ステップにより推定される原料ヤードの空き情報および重機稼動出力ステップによる重機の稼動回数を用いた評価関数により重機稼動出力ステップによる重機への稼動の出力を行なうとともに、入荷予定の原料を評価関数の結果に基づいて原料ヤードの空き領域に配置させるよう出力するものである。
【００１３】
本発明に係る原料ヤード配置計画方法においては、入荷予定の原料の量から原料ヤードを占有する山形状の底面積および高さ情報を算出し、既存の原料に対する原料ヤードを占有している山形状の底面積および高さ情報を取得し、使用した原料の使用量情報に基づいて入荷予定の原料の入荷当日における原料ヤードの空き情報および山形状の底面積および高さ情報を推定する。そして、原料の山形状を整理するために重機の稼動の有無を出力しつつ、入荷予定の原料を評価関数の結果に基づいて原料ヤードの空き領域に配置し、積み付けるよう出力する。この際、空き領域情報および重機の使用回数を指数として表し、当該指数に基づいて評価した関数を用いて最適解を求め、入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に最適に配置するよう出力する。
【００１４】
この場合、使用した原料の使用量情報から原料ヤードの空き情報を再確認し、入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に積み付けることができる。すなわち、評価関数によって状態を判定し、重機の投入回数を抑制しつつ、入荷予定の原料を最適に配置させることができるので、原料ヤード内における不要な動きを削減することができる。
【００１５】
例えば、山形状が理想的な台形状ではなく、リクレーマにより掻き出しが行なわれ階段状となっている場合、重機により山形状を階段状から台形状に寄せ集めることにより、原料ヤードの空き領域を増加させることができる。その結果、原料ヤードの空き領域が広くなり、入荷予定の原料を積み付ける位置を選択する幅が広がる。また、重機等の使用回数を抑制するように評価関数を設けているので、重機の投入が不要な場合にまで重機への稼動出力を行なわなくても済むため、ランニングコストの低減を図ることができる。したがって、原料ヤード効率を高位に維持しつつ、重機の稼動情報を最小限にすることができる。
【００１６】
（２）
入荷原料配置出力ステップは、重機稼動出力ステップによる重機の稼動回数および重み関数の積算値と、空き情報取得ステップにより推定される原料ヤード空き情報の値との加算値から表わされる評価関数が最も低い値となるように重機稼動出力ステップによる重機への稼動の出力を行なうとともに、入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に配置させるよう出力を行なうことが好ましい。
【００１７】
この場合、重機の使用回数を抑制しつつ、入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に配置させることができる。また、重み関数を用いることにより、原料ヤードの使用率が高いことが予想される場合には、重み関数を低くすることにより重機の稼動可能性を高くし、原料ヤードの使用率が低いことが予想される場合には、重み関数を高く設定することにより重機の稼動可能性を低くし、原料ヤードの運営におけるランニングコストの低減を図ることができる。
【００１８】
（３）
入荷原料配置出力（指示）ステップは、空き情報取得ステップにより推定される空き情報に対して、当該空き情報に相当する空き領域に隣接する１または複数の山形状に対して重機稼動出力（指示）ステップによる重機への稼動の出力を行った場合の１または複数の仮想パターンを作成する仮想算出ステップをさらに備え、仮想算出ステップにより算出された１または複数の仮想パターンの個々に対して評価関数を算出し、最も評価関数が低い値の仮想パターンを判定して、重機稼動出力ステップによる重機への稼動の出力を行なうとともに、入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に配置させるよう出力を行なうことを選択してもよい。
【００１９】
この場合、１または複数存在する空き領域に対して個々に評価関数を用いて評価が行なわれるので、最も評価関数が低い空き領域に対して原料の積み付けを行なうことができる。その結果、原料ヤードの全体のうち最適な空き領域に対して原料の積み付けを行なうことができる。
【００２０】
（４）
本発明に係る原料ヤード配置計画プログラムは、入荷予定の原料を原料ヤードの最適な空き領域に山形状にして配置させることができる原料ヤード配置計画プログラムであって、入荷予定の原料の量から原料ヤードを占有する山形状の底面積および高さ情報を算出する入荷予定情報取得処理と、既存の原料に対する原料ヤードを占有している山形状の底面積および高さ情報を取得する原料ヤード情報取得処理と、原料ヤード情報取得処理により取得される既存の原料ヤードの情報および入荷予定までに使用する原料の使用予定量情報に基づいて原料ヤードの空き情報、山形状の底面積および高さ情報を推定する空き情報取得処理と、空き情報取得処理により推定された原料ヤードの空き情報および入荷予定情報取得処理から算出される原料ヤードを占有する情報に基づいて入荷予定の原料を原料ヤードの空き領域に配置し、積み付けることを出力する入荷原料配置出力処理と、原料ヤードを占有している山形状を整理するために重機の稼動を出力する重機稼動出力処理と、をコンピュータに実行させるプログラムであって、入荷原料配置出力処理は、空き情報取得処理により推定される原料ヤードの空き情報および重機稼動出力処理による重機の稼動回数を用いた評価関数により重機稼動出力処理による重機への稼動の出力を行なうとともに、入荷予定の原料を評価関数の結果に基づいて原料ヤードの空き領域に配置させるよう出力するようにコンピュータに実行させるものである。
【００２１】
本発明に係る原料ヤード配置計画プログラムにおいては、入荷予定の原料の量から原料ヤードを占有する山形状の底面積および高さ情報を算出し、既存の原料に対する原料ヤードを占有している山形状の底面積および高さ情報を取得し、使用した原料の使用量情報に基づいて原料ヤードの空き情報および山形状の底面積および高さ情報を推定する。また原料ヤードの空き情報および山形状の底面積および高さ情報を推定し、原料の山形状を整理するために重機の稼動を出力しつつ、入荷予定の原料を原料ヤードの最適な空き領域に配置し、積み付けるよう出力する。この際、空き領域情報および重機の使用回数を指数として表し、当該指数に基づいて評価した関数を用いて最適解を求め、入荷予定の原料を原料ヤードの最適な空き領域に配置するよう出力する。
【００２２】
この場合、原料ヤード配置計画プログラムを用いることにより、使用した原料の使用量情報から原料ヤードの空き情報を再確認し、入荷予定の原料を原料ヤードの最適な位置に積み付けることができる。すなわち、評価関数の指数が最も低くなる状態を算出し、重機の投入回数を抑制しつつ、入荷予定の原料を最適に配置させることができるので、原料ヤード内における不要な動きをなくすことができる。
【００２３】
例えば、山形状が台形状ではなく、階段状の場合、重機により山形状を階段状から台形状に寄せ集めることにより、原料ヤードの空き面積を増加させることができる。その結果、原料ヤードの空き領域が多くなり、入荷予定の原料を積み付ける位置を選択する幅が広がる。また、重機等の使用回数を抑制するように評価関数を設けているので、重機の投入が不要な場合にまで重機出力を行なわなくても済むため、コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る原料ヤード配置計画方法１００を実行させるために必要な全体構成の一例を示すブロック図であり、図２は図１に示す原料ヤード配置計画方法１００を実行させる場合の具体的な一例を示すブロック図である。
【００２５】
図１に示すように、原料ヤード配置計画方法１００は、主に制御部２００において実行される。また、原料ヤード配置計画方法１００を完全に実行させるために、制御部２００、記憶部３００、入力操作部４００および表示出力部５００が必要となる。制御部２００は、入力操作部４００からの指示に応じて、記憶部３００に記憶された原料ヤード配置計画方法１００を稼動させ、表示出力部５００に表示出力させる。なお、ここで、表示出力は、画面に対する表示のみに限定されず、紙面、データ等、任意の状態での出力であってもよい。
【００２６】
次に、原料ヤード配置計画方法１００を実行させる場合の具体例について説明する。図２に示すように、制御部２００の一例としてＣＰＵ（中央演算処理装置）２１０があり、記憶部３００の一例としてＲＯＭ（リードオンリメモリ）３１０、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３２０、外部記憶装置３３０、記録媒体駆動装置３４０、入出力インターフェイス３５０がある。
【００２７】
記録媒体３６０は、ＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスクリードオンリメモリ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（デジタルバーサティルディスクリードオンリメモリ）、フロッピィディスク、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）メモリカード等からなる。
【００２８】
また、入力操作部４００の一例としてキーボード４１０、マウス４２０があり、表示部５００の一例としてディスプレイ５１０、プリンタ５２０がある。なお、本実施の形態においては、ディスプレイ５１０は、１個に限定されず、複数個であってもよく、原料を掻き出す重機またはリクレーマ等に備え付けられていてもよく、さらに原料ヤードに原料を入荷する重機またはリクレーマ等に備え付けられていてもよい。
【００２９】
ＲＯＭ３１０には、システムプログラムが記憶される。記録媒体３６０には、原料置き場計画プログラム６００が記録されている。記録媒体駆動装置３４０は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、フロッピィディスクドライブ、ＵＳＢメモリーカードドライブ等からなり、記録媒体３６０から原料置き場計画プログラム６００を読み込んで、外部記憶装置３３０に記憶させる。なお、原料置き場計画プログラム６００を通信回線および入出力インターフェイス３５０を介して原料置き場計画プログラム６００をダウンロードし、外部記憶装置３３０に記憶させてもよい。
【００３０】
ＣＰＵ２１０は、外部記憶装置３３０に記憶された原料置き場計画プログラム６００をＲＡＭ３２０上で実行する。
【００３１】
次に、原料置き場計画プログラム６００に従いＣＰＵ２１０の動作について説明する。図３は、ＣＰＵ２１０の動作を示すフローチャート図であり、図４は、図３のフローチャートに対する記憶部３００および原料ヤード配置計画プログラム６００の動作を示す説明図である。
【００３２】
まず、ＣＰＵ２１０は、記憶部３００に記録された入荷予定原料情報データベース３０１から入荷予定の原料情報を取得する（ステップＳ１）。この入荷予定の原料情報には、入荷予定年月日、時分、銘柄数、原料銘柄、原料量等が含まれる。なお、入荷予定の原料情報は、入荷される原料銘柄毎に作成され、一回の入荷の際に複数の原料銘柄が含まれている場合には、個々に原料情報が作成される。次いで、ＣＰＵ２１０は、取得した入荷予定の原料情報に基づいて原料ヤード占有面積演算処理モジュール６１０を用いて原料ヤードにおける占有面積を計算する（ステップＳ２）。以下、占有面積を必要な置き場長さと記載する。なお、この必要な置き場長さには、原料ヤードの番地等の情報は含まれていない。必要な置き場長さは、原料を山形状にして原料ヤードに載置した場合の占有面積を示すものである。
【００３３】
次に、ＣＰＵ２１０は、記憶部３００に記録された原料ヤード運用計画情報データベース３０２から入荷予定日における原料ヤード運用計画情報を取得する（ステップＳ３）。この入荷予定日における原料ヤード運用計画情報には、年月日、時分、ヤード在庫銘柄数、ヤード在庫原料銘柄、ヤード在庫量、ヤード番地情報等が含まれる。
【００３４】
続いて、ＣＰＵ２１０は、払出し空き原料ヤード占有演算処理モジュール６２０を用いて記憶部３００に記録された払出し予定原料情報データベース３０３から掻き取り情報を取得する（ステップＳ４）。この掻き取り情報には、過去の多大な経験から掻き取りされた際の積み付けられた台形状の山形状がどのように変化したか、さらに原料ヤードにおける置き場長さの変化を推測できる情報を含む。すなわち、重機により理想的な山形状から掻き出しを行なう際には、重機の配置のために必ず置き場長さが長くなる傾向があるため、その情報を含むものである。例えば、掻き取り情報には、掻き取り年月日、時分、掻き取り原料銘柄、掻き取りヤード番地情報、掻き取り時山形状変化推測情報等が含まれる。
【００３５】
次いで、ＣＰＵ２１０は、原料ヤード運用計画パターン処理モジュール６３０を用いて取得した掻き取り情報および入荷予定日における原料ヤード運用計画情報に基づいて、重機を用いて原料ヤードの空き情報を拡大できる場合、重機を用いて原料ヤードの空き情報を拡大しない場合など、複数の仮想パターンを作成する（ステップＳ５）。ここで、空き情報とは、原料ヤードの番地情報、原料ヤードの空き面積（領域）情報等を含む。以下、原料ヤードの空き面積（領域）情報を、長さ指数と略記する。
【００３６】
例えば、原料ヤード運用計画パターン処理モジュール６３０においては、重機等を用いない場合の原料ヤードの長さ指数および重機を用いた場合の原料ヤードの長さ指数を原料ヤードの番地情報と関連付けて個々に算出する。また、重機を用いた場合の原料ヤードの長さ指数については、当該原料ヤードの長さ指数に対して隣接する山形状の１または複数に対して重機を投入した場合についてそれぞれ算出する。
【００３７】
さらに、原料ヤード運用計画パターン処理モジュール６３０においては、当該原料ヤードの空き領域に対して隣接する山形状のうち１の山形状を多く寄せる場合（空き領域の両側の山形状を寄せる場合）、少しだけ寄せる場合（空き領域の片側の山形状を寄せる場合）など、段階的に重機を稼動させた場合についてそれぞれ長さ指数を算出し、個々に仮想パターンを作成する。
【００３８】
以下、詳細に説明する。図５は、原料ヤード運用計画パターン処理モジュール６３０における複数の仮想パターンを作成する状態を説明するための図である。
【００３９】
本来、原料ヤードにおいて既に積み付けられた原料は、理想的な状態であり、断面が台形状の山形状になっている。しかし、図５の実線で示すように、リクレーマにより原料を掻き出すことにより台形状の山形状が階段状の山形状に変化する。
【００４０】
ここで、原料ヤード運用計画パターン処理モジュール６３０を用いることにより、図５の実線で表された階段状の山形状があると仮定した場合、以下の仮想パターンを作成することとなる。
【００４１】
例えば、（パターン１）原料ヤードに積み付けられた階段状の山形状に対して重機を投入しなかった場合の長さ指数Ｌ１、（パターン２）原料ヤードに積み付けられた階段状の山形状に対して左側の山のみ重機を投入した場合の長さ指数Ｌ２、（パターン３）原料ヤードに積み付けられた階段状の山形状に対して右側の山のみ重機を投入した場合の長さ指数Ｌ３、および（パターン４）原料ヤードに積み付けられた階段状の山形状に対して両側の山に対して重機を投入した場合の長さ指数Ｌ４の４種類の仮想パターンを作成する。なお、本実施の形態においては、左右側にのみ着目して仮想パターンを作成しているが、これに限定されず、入荷予定の原料を積み付けることができる可能性のある原料ヤードの空き領域に対して任意の方向の山形状に対して仮想パターンを作成することとしてもよい。
【００４２】
続いて、図３および図４に示すように、ＣＰＵ２１０は、評価関数演算処理モジュール６４０を用いて原料ヤード占有演算モジュール６１０から与えられた原料の山形状を載置することができる仮想パターンを複数の仮想パターンから選定し、選定された仮想パターンのそれぞれに対して、長さ指数から入荷予定の原料を載置するために必要な置き場長さを減算した後の残り長さ指数および重機の使用回数の計算を行なって（ステップＳ６）、評価関数を算出する（ステップＳ７）。
【００４３】
次に、残り長さ指数について説明する。図６は、残り長さ指数を説明するための模式図である。
【００４４】
図６に示すように、例えば、（パターン２）原料ヤードに積み付けられた階段状の山形状に対して左側の山のみ重機を投入した場合の長さ指数Ｌ２が選択され、長さ指数Ｌ２に対して入荷予定の原料が積み付けられた場合、入荷予定の原料により必要な置き場長さＬＡが使用され、残り長さ指数はＬＢとなる。ここで、残り長さ指数ＬＢが、５ｍ以上１０ｍ以下を残り長さ指数５と仮定し、残り長さ指数ＬＢが、１０ｍ以上１５ｍ以下を残り長さ指数１０と仮定する。
【００４５】
また、図３におけるステップＳ７において算出される評価関数は、以下の式により表される。
評価関数＝残り長さ指数＋重機の使用回数×Ｗ（重み関数）  ・・・（１）
【００４６】
ここで、上記式（１）の重機の使用回数は、隣接する山形状の一つを整頓し、台形状に修復する場合を１として算出する。したがって、図５において、左右の山形状を台形状にした場合には、２として算出される。
【００４７】
また、重み関数Ｗは、原料ヤードの使用率が高い（長さ指数が小さい値）と予想される場合、例えば原料ヤードの使用率が７０％を超える場合には、重み関数Ｗの値を低い値、例えば１に設定する。すなわち、重機の稼動率を高めて原料ヤードの空きを増加させる必要があるからである。
【００４８】
一方、原料ヤードの使用率が低い（長さ指数が大きい値）と予想される場合、例えば原料ヤードの使用率が７０％以下である場合には、重み関数Ｗの値を高い値、例えば１０に設定する。すなわち、重機の稼動率を低くしても原料ヤードの空きを十分に確保することができるからである。
【００４９】
次いで、ＣＰＵ２１０により一の長さ指数に対してステップＳ５の処理で求めた全ての仮想パターンにおける評価関数が算出されたか否かを判定する（ステップＳ８）。ＣＰＵ２１０により一の長さ指数に対して全ての仮想パターンにおける評価関数が算出されていないと判定した場合には、ステップＳ４からステップＳ７までの処理を再度繰り返し行なう。
【００５０】
一方、ＣＰＵ２１０により一の長さ指数に対して全ての仮想パターンにおける評価関数が算出されたと判定した場合には、ＣＰＵ２１０は、他の全ての長さ指数において評価関数の算出がされたか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００５１】
ここで、ＣＰＵ２１０により全ての長さ指数に対して評価関数が算出されていないと判定した場合には、ステップＳ４からステップＳ８までの処理を再度繰り返し行なう。
【００５２】
例えば、以下の場合が考えられる。図７は、一の空き領域の一例を示す説明図であり、図８は他の空き領域の一例を示す説明図である。
【００５３】
図７および図８に示すように、２つの空き領域候補があると仮定する。また、この空き領域候補に対して積み付けを行なう入荷原料の必要な長さ指数は、長さ指数ＬＡであるとする。この場合において、図７および図８の両方の空き領域候補に対して、（パターン１）原料ヤードに積み付けられた階段状の山形状に対して重機を投入しなかった場合の長さ指数Ｌ１、（パターン２）原料ヤードに積み付けられた階段状の山形状に対して左側の山のみ重機を投入した場合の長さ指数Ｌ２、（パターン３）原料ヤードに積み付けられた階段状の山形状に対して右側の山のみ重機を投入した場合の長さ指数Ｌ３、および（パターン４）原料ヤードに積み付けられた階段状の山形状に対して両側の山に対して重機を投入した場合の長さ指数Ｌ４の仮想パターンを想定する。
【００５４】
このように、８通りの仮想パターンが想定される。また、残り長さ指数ＬＢの値が４以上必要とする。また、パターン１においては重機の使用回数が０回であるので、重機の使用回数の値は０であり、パターン２およびパターン３においては重機の使用回数が１回であるので、重機の使用回数の値は１であり、パターン４においては重機の使用回数が２回であるので、重機の使用回数の値は２である。なお、図７に示すパターン１の場合には、入荷原料の必要な長さ指数ＬＡよりも狭い領域となるので、除外して考える。
【００５５】
ここで、原料ヤードの使用率が高い場合を考える。この場合、重み関数Ｗの値が１であるため、図７におけるパターン２の評価関数の値は、５＋１×１＝６となり、図７におけるパターン３の評価関数の値は、１０＋１×１＝１１となり、図７におけるパターン４の評価関数の値は、１５＋２×１＝１７となる。また、図８におけるパターン１の評価関数の値は、１０＋０×１＝１０となり、図８におけるパターン２の評価関数の値は、１５＋１×１＝１６となり、図８におけるパターン３の評価関数の値は、２０＋１×１＝２１となり、図８におけるパターン４の評価関数の値は、２５＋２×１＝２７となる。
【００５６】
以上の結果から、原料ヤードの使用率が高い場合には、図７のパターン２の評価関数が最も低い値となる。
【００５７】
一方、原料ヤードの使用率が低い場合を考える。この場合、重み関数Ｗの値が１０であるため、図７におけるパターン２の評価関数の値は、５＋１×１０＝１５となり、図７におけるパターン３の評価関数の値は、１０＋１×１０＝２０となり、図７におけるパターン４の評価関数の値は、１５＋２×１０＝３５となる。また、図８におけるパターン１の評価関数の値は、１０＋０×１０＝１０となり、図８におけるパターン２の評価関数の値は、１５＋１×１０＝２５となり、図８におけるパターン３の評価関数の値は、２０＋１×１０＝３１となり、図８におけるパターン４の評価関数の値は、２５＋２×１０＝４５となる。
【００５８】
以上の結果から、原料ヤードの使用率が低い場合には、図８のパターン１の評価関数が最も低い値となる。
【００５９】
次に、図３に示すように、ＣＰＵ２１０は、配置計画および重機出力決定処理モジュール６５０により全ての評価関数から最も小さい値を示す仮想パターンを抽出する（ステップＳ１０）。そして、ＣＰＵ２１０は、決定された仮想パターンの長さ指数に関連付けられた原料ヤード番地情報から表示出力部５００に原料ヤードの番地および重機等の稼動出力の有無を表示出力させる。なお、上述したように、表示出力部５００は、複数のディスプレイ５１０を備えていてもよく、それらのディスプレイ５１０を山形状整理のための重機に積載されていてもよく、入荷原料を搬送するためのアンローダ、スタッカ等に積載されていてもよい。それにより、重機等（アンローダ、スタッカ、リクレーマを含む）を用いて原料ヤードの番地にしたがって山形状の整理または入荷処理を行なうことが容易となる。この原料ヤード番地情報には、いずれの位置から原料を載置し、山形状を作成するかの情報も含まれる。
【００６０】
最後にＣＰＵ２１０は、全ての入荷予定の原料について積み付けを行なう原料ヤード番地情報を出力したか否かを判定する（ステップＳ１１）。例えば、入荷予定原料について複数の原料が入荷される場合があるため、それらの全てに対して原料ヤード番地情報を出力する必要がある。
【００６１】
ＣＰＵ２１０が全ての入荷予定の原料について積み付けを行なう原料ヤード番地情報を出力していないと判定した場合には、ＣＰＵ２１０はステップＳ１からステップＳ１０までの処理を再度繰り返し行なう。一方、ＣＰＵ２１０が全ての入荷予定の原料について積み付けを行なう原料ヤード番地情報を出力したと判定した場合には、ＣＰＵ２１０は、原料置き場計画プログラム６００を終了させる。
【００６２】
以上のように、使用した原料の使用量情報から原料ヤードの空き情報を再確認し、入荷予定の原料を原料ヤードの最適な位置に積み付けることができる。すなわち、評価関数の指数が最も低くなる状態を算出し、重機の投入回数を抑制しつつ、入荷予定の原料を最適に配置させることができるので、原料ヤード内における不要な動きをなくすことができる。
【００６３】
例えば、山形状が台形状ではなく、階段状の場合、重機により山形状を階段状から台形状に寄せ集めることにより、原料ヤードの空き領域を増加させることができる。その結果、原料ヤードの空き領域が広くなり、入荷予定の原料を積み付ける位置を選択する幅が広がる。また、重機等の使用回数を抑制するように評価関数を設けているので、重機の投入が不要な場合にまで重機出力を行なわなくても済むため、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００６４】
さらに、原料ヤードの使用率が高いことが予想される場合には、重み関数を低くすることにより重機の稼動可能性を高くし、原料ヤードの使用率が低いことが予想される場合には、重み関数を高く設定することにより重機の稼動可能性を低くし、原料ヤードの運営におけるランニングコストの低減を図ることができる。
【００６５】
また、１または複数存在する長さ指数に対して個々に評価関数を用いて評価が行なわれるので、最も評価関数が低い長さ指数に対して原料の積み付けを行なうことができる。その結果、原料ヤードの最適な空き場所に原料の積み付けを行なうことができる。
【００６６】
上記一実施の形態においては、原料ヤード配置計画方法１００が原料ヤード配置計画方法に相当し、原料置き場計画プログラム６００が原料置き場計画プログラムに相当し、原料ヤード占有演算処理モジュール６１０が入荷予定情報取得ステップ、入荷予定情報取得処理に相当し、配置計画および重機出力決定処理モジュール６５０が重機稼動出力ステップ、重機稼動出力処理、入荷原料配置出力ステップ、入荷原料配置出力処理に相当し、原料ヤード運用計画パターン処理モジュール６３０が原料ヤード情報取得ステップ、原料ヤード情報取得処理、仮想算出ステップ、仮想算出処理に相当し、払出し空き原料カード占有演算処理モジュール６２０が空き情報取得ステップ、空き情報取得処理に相当する。
【００６７】
本発明は、上記の好ましい一実施の形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る原料ヤード配置計画方法を実行させるために必要な全体構成の一例を示すブロック図
【図２】図１に示す原料ヤード配置計画方法を実行させる場合の具体的な一例を示すブロック図
【図３】ＣＰＵの動作を示すフローチャート図
【図４】図３のフローチャートに対する記憶部および原料ヤード配置計画プログラムの動作を示す説明図
【図５】原料ヤード運用計画パターン処理モジュールにおける複数の仮想パターンを作成する状態を説明するための図
【図６】残り長さ指数を説明するための模式図
【図７】一の空き領域の一例を示す説明図
【図８】他の空き領域の一例を示す説明図
【図９】原料ヤードを説明するための模式図
【図１０】掻き出し後における原料ヤードを示す図
【符号の説明】
【００６９】
１００  原料ヤード配置計画方法
６００  原料置き場計画プログラム
６１０  原料ヤード占有演算処理モジュール
６２０  払出し空き原料カード占有演算処理モジュール
６３０  原料ヤード運用計画パターン処理モジュール
６５０  配置計画および重機出力決定処理モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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