(57)【要約】【課題】本発明の課題は、機器群の配置上の制約条件を満たし、かつ、所定の評価基準を最適化した配置案を、短時間で作成することができる機器配置システムを提供することにある。【解決手段】本発明は、機器配置の候補となる配置基準点を配置空間上に生成する配置基準点生成部２５と、機器群を構成する機器の配置および台数を設定する機器群設定部２６と、配置空間上に配置する機器または機器群の物理的条件に関する情報を記憶する機器情報データベース２０と、配置空間上に配置する機器または機器群の相互接続関係に関する情報を記憶する系統情報データベース２１と、前記配置基準点生成部２５によって生成された配置基準点に基づいて所定の評価基準を最適化するように機器または機器群の配置座標を決定して配置案を生成する機器配置処理部２４とを備えることを特徴とするものである。【選択図】　　図１
2004086602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータにより機器または機器群を配置可能な所定の配置空間上に最適配置する機器配置システムであって、少なくとも
機器配置の候補となる配置基準点を配置空間上に生成する配置基準点生成手段と、
機器群を構成する機器の配置および台数を設定する機器群設定手段と、
配置空間上に配置する機器または機器群の物理的条件に関する情報を記憶する機器情報データベースと、
配置空間上に配置する機器または機器群の相互接続関係に関する情報を記憶する系統情報データベースと、
前記配置基準点生成手段によって生成された配置基準点に基づいて所定の評価基準を最適化するように機器または機器群の配置座標を決定して配置案を生成する機器配置処理手段と
を備えることを特徴とする機器配置システム。
【請求項２】
機器群設定手段は、機器配置処理手段によって生成された機器配置案に応じて機器群を構成する機器の配置および台数を変更可能に設定し、機器群を結合または分割することを特徴とする請求項１記載の機器配置システム。
【請求項３】
コンピュータにより機器または機器群を配置可能な所定の配置空間上に最適配置する機器配置システムであって、少なくとも
機器配置の候補となる配置基準点を配置空間上に生成する配置基準点生成手段と、
機器群を構成する機器の配置および台数を設定する機器群設定手段と、
配置空間上に配置する機器または機器群の物理的条件に関する情報を記憶する機器情報データベースと、
配置空間上に配置する機器または機器群の相互接続関係に関する情報を記憶する系統情報データベースと、
前記配置基準点生成手段によって生成された配置基準点に基づいて所定の評価基準を最適化するように機器または機器群の配置座標を決定して配置案を生成する機器配置処理手段と、
前記機器配置処理手段によって生成された機器配置案を調整するためのヒューリスティクスを記憶するヒューリスティクスデータベースと、
前記ヒューリスティクスデータベースに記憶されたヒューリスティクスに基づいて、前記機器配置処理手段によって生成された機器配置案を自動調整する配置案調整手段と
を備えることを特徴とする機器配置システム。
【請求項４】
機器群設定手段は、配置案調整手段によって生成された機器配置案に応じて機器群を構成する機器の配置および台数を変更可能に設定し、機器群を結合または分割することを特徴とする請求項３記載の機器配置システム。
【請求項５】
配置基準点生成手段は、
配置空間の角部または配置空間の部分空間の角部を配置基準点とする第一の基準点生成手段と、
前記第一の基準点生成手段によって生成された配置基準点に基づいて設けられる基準線の交点を配置基準点とする第二の基準点生成手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の機器配置システム。
【請求項６】
機器配置処理手段は、機器毎に配置案が設定された複数個の遺伝子からなる染色体を操作する遺伝的アルゴリズムに基づいて所定の評価基準を最適化する機器配置案を生成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の機器配置システム。
【請求項７】
コンピュータにより機器または機器群を配置可能な所定の配置空間上に最適配置する機器配置方法であって、少なくとも
機器配置の候補となる配置基準点を配置空間上に生成する配置基準点生成ステップと、
機器群を構成する機器の配置および台数を設定する機器群設定ステップと、
配置空間上に配置する機器または機器群の物理的条件に関する情報を記憶する機器情報記憶ステップと、
配置空間上に配置する機器または機器群の相互接続関係に関する情報を記憶する系統情報記憶ステップと、
前記配置基準点生成ステップによって生成された配置基準点に基づいて所定の評価基準を最適化するように機器または機器群の配置座標を決定して配置案を生成する機器配置処理ステップと
よりなることを特徴とする機器配置方法。
【請求項８】
機器または機器群を配置可能な所定の配置空間上に最適配置することをコンピュータに実行させるための機器配置プログラムであって、少なくとも
機器配置の候補となる配置基準点を配置空間上に生成する配置基準点生成機能、
機器群を構成する機器の配置および台数を設定する機器群設定機能、
配置空間上に配置する機器または機器群の物理的条件に関する情報を記憶する機器情報記憶機能、
配置空間上に配置する機器または機器群の相互接続関係に関する情報を記憶する系統情報記憶機能、
前記配置基準点生成機能によって生成された配置基準点に基づいて所定の評価基準を最適化するように機器または機器群の配置座標を決定して配置案を生成する機器配置処理機能、
をコンピュータに実現させるための機器配置プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器または機器群を配置空間上に配置する機器配置システム及び機器配置方法及び機器配置プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年になって、短時間で最適あるいは準最適な機器配置が自動的に行えるように自動機器配置システムの研究開発が活発に行われている。その成果として、最急降下法や遺伝的アルゴリズム等を用いた自動機器配置法が提案されている。例えば、最急降下法を用いた自動機器配置の手順は、特開平１０−１２４５６６号公報「プラントレイアウト設計方法及び装置」において開示されており、遺伝的アルゴリズムを用いた自動機器配置の手順は、特開平１１−２８２８９３号公報「配管ルートと機器レイアウトの同時最適化方法」において開示されている。
【０００３】
一方、本出願人は、前掲公報における技術的課題を解決するために、特開２００２−９２０５３号公報において、機器配置図作成の場面でユーザが機器を配置する際に注目する箇所、すなわち配置基準点を定め、機器の配置位置を配置基準点と、配置基準点からの機器の並べ方として表現することによって機器を初期配置した後、遺伝的アルゴリズムを実行し、一つあるいは複数の配置案をユーザが画面上で実際に目で確かめながら、ユーザの経験的知識や判断能力に応じて、最適な機器配置案を出力する機器配置装置及び機器配置方法を提案した。
【０００４】
ここで遺伝的アルゴリズムとは、生物が自然界において世代交代を繰り返しながらその環境に適応し、進化していく過程に着想を得て提案された最適化の一手法であり、ある世代のある個体群の中で環境に対して適応度の高い個体が次の世代に生き残るように増殖と淘汰を繰り返して進化していく方法と、それぞれの世代で一世代前の個体群から新しい個体群を生成するように交叉や突然変異を繰り返して遺伝していく方法とをモデル化したものとして知られている。
【０００５】
遺伝的アルゴリズムに関する参考文献としては、例えば、「北野宏明編：遺伝的アルゴリズム、産業図書、１９９３年」、あるいは「日本ファジィ学会編：遺伝的アルゴリズム、朝倉書店、１９９５年」等がある。
【０００６】
遺伝的アルゴリズムは、生物の進化あるいは遺伝のメカニズムを模倣して、適応度の高い解候補群を逐次的に生成・評価して、より適応度の高い解候補を探索していくアルゴリズムであるから、最適な解に辿り着ける可能性の高い方法といえる。しかし、機器配置は、大きさや仕様が様々な多くの機器を、論理的接続に関する厳しい制約のもとで、可能な限り小さな領域に保守がし易く見栄え良く配置するという、問題本来が持つ難しさゆえに、上記手法を含む従来手法は計算時間や配置結果の質に関して、まだまだ多くの課題を残している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、特開平１０−１２４５６６号公報に記載されているプラントレイアウト設計方法及び装置では、機器を物理的条件及び論理的接続関係に応じてグループ化した配置要素を初期配置する際に、機器配置図作成の場面でユーザが機器を配置する際に注目する箇所等が考慮されていないので、初期配置の組み合わせの数は膨大となり、それに伴って評価値の計算時間も膨大になるという問題があり、また微調整ルールによる配置要素の方向修正及び／若しくは機器の方向修正を繰り返す際に、少なくとも一つの所定の評価基準を最適化することが考慮されていないので、配置結果の質が低いという問題があった。
【０００８】
遺伝的アルゴリズムを応用した自動機器配置法があるが、このアルゴリズムを応用した従来の自動機器配置法においては、ユーザとシステムが協調して作業を行うことがあまり考慮されておらず、ほとんどの処理をシステムに任せて評価値が最良となったものを配置結果として得るので、計算時間や配置結果の質などの点で多くの問題を有する。
【０００９】
例えば、特開平１１−２８２８９３号公報に記載されている配管ルートと機器レイアウトの同時最適化方法では、複数の機器を人手で予め適当に配置しなければならないので、熟練と多くの時間を要するという問題があり、機器の移動と回転を繰り返す際に、配管長、総曲り数及び配管の干渉を最小にするような考慮はされているが、保守性や見栄え、あるいは少なくとも一つの所定の評価基準を最適化することなどが考慮されていないので、配置結果の質が低いという問題があった。
【００１０】
また、特開２００２−９２０５３号公報に記載されている機器配置装置及び機器配置方法では、計算時間は短縮化されるものの、同種機器がばらばらに配置されることを許していたため、配置結果の質に関してなおも課題を残していた。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、機器群の配置上の制約条件を満たし、かつ、所定の評価基準を最適化した配置案を、短時間で作成することができる機器配置システム及び機器配置方法及び機器配置プログラムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、コンピュータにより機器または機器群を配置可能な所定の配置空間上に最適配置する機器配置システムであって、少なくとも機器配置の候補となる配置基準点を配置空間上に生成する配置基準点生成手段と、機器群を構成する機器の配置および台数を設定する機器群設定手段と、配置空間上に配置する機器または機器群の物理的条件に関する情報を記憶する機器情報データベースと、配置空間上に配置する機器または機器群の相互接続関係に関する情報を記憶する系統情報データベースと、前記配置基準点生成手段によって生成された配置基準点に基づいて所定の評価基準を最適化するように機器または機器群の配置座標を決定して配置案を生成する機器配置処理手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態例にかかわる機器配置システムの概略構成を示すブロック図である。機器配置システムは、入力手段（図示せず）を介して種々のデータが入力・設定される入力設定部１１、各種データベースや設定値が格納される記憶部１２、機器配置に必要な演算や処理が実行される演算処理部１３、出力手段（図示せず）を介して機器配置結果などの処理結果が表示・出力される表示出力部１４を備えて構成される。１５はユーザー入出力部である。
【００１５】
ここで、入力設定部１１には、配置空間上に配置する機器または機器群の物理的条件に関する情報（機器情報）を入力する機器情報入力部１６、配置空間上に配置する機器または機器群の相互接続関係（系統情報）に関する情報を入力する系統情報入力部１７、配置空間の形状や配置禁止エリアや保守経路（配置空間情報）を入力する配置空間入力部１８、配置に関する利用者の嗜好（選好情報）を評価基準として入力する選好情報入力部１９が設けられる。また、記憶部１２には、機器情報が登録される機器情報データベース（ＤＢ）２０、系統情報が登録される系統情報データベース（ＤＢ）２１、配置空間情報が登録される配置空間データベース（ＤＢ）２２、後述するヒューリスティクスが登録されるヒューリスティクスデータベース（ＤＢ）２３が設けられる。また、演算処理部１３には、機器情報データベース２０や系統情報データベース２１や配置空間データベース２２から得られる情報を入力データとして遺伝的アルゴリズムを用いて機器の配置座標決定操作を行う機器配置処理部２４、配置空間データベース２２から得られる情報を入力データとして配置基準点を自動生成する配置基準点生成部２５、機器群を構成する機器の配置および台数を変更可能に設定する機器群設定部２６、ヒューリスティクスに基づいて機器配置案を自動的に調整する配置案調整部２７がそれぞれ設けられる。
【００１６】
なお、配置案調整部２７は、配置案の自動調整を実行するのみならず、機器配置処理部２４の途中結果表示を参照しながら必要に応じて遺伝的アルゴリズムの実行の一時停止を指示したり、ユーザの操作による機器または機器群で形成される機器ブロック（後述）の相対的な位置関係の変更指示に基づき、当該指示にしたがった当該位置関係の変更をするといった一部人手を介した処理とすることもできる。このとき、選好情報入力部１９から、配置に関する制約条件（評価基準）の変更をすることもできる。
【００１７】
本実施形態例の機器配置システムでは、このような機能を支援するために、ビジュアルな操作を主体にした、しかもマウス等のポインティングデバイスを用いた、画面上の対象物への様々な操作をコンピュータ処理に反映させるためのコンピュータ技術の一つであるグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の機能を活用している。
【００１８】
前記変更が終了した後、配置案調整部２７は、機器配置処理部２４に対して前記遺伝的アルゴリズムの再開を促す信号を送る。前記信号を受け取ると、機器配置処理部２４は、途中結果として保存されている途中世代の情報をもとに、配置空間データベース２２に新しく書き込まれた情報を反映させ、再度、前記遺伝的アルゴリズムの実行を継続する。
【００１９】
図１の機器配置システムの動作手順を図２のフローチャートを用いて説明する。図２は、動作手順を大きく４つのステップで表したフローチャートである。動作手順は、入力ステップＳ１００からはじまる。
【００２０】
［入力ステップＳ１００の処理］　入力ステップＳ１００では、まず始めに、機器の相対的な位置関係や物理的条件、配置の対象とする配置空間（ドア、シャフトなどを含む）、及び配置に関する制約条件などを、それぞれ機器情報データベース２０、系統情報データベース２１、配置空間データベース２２を含む記憶部１２を介して、機器配置処理部２４へ入力する。なお、上述の、機器の相対的な位置関係や物理的条件、配置の対象とする配置空間（ドア、シャフトなどを含む）、及び配置に関する制約条件などは、予め機器情報入力部１６、系統情報入力部１７、配置空間入力部１８から入力して、それぞれ機器情報データベース２０、系統情報データベース２１、配置空間データベース２２に格納しておくものとする。
【００２１】
次に、メンテナンス通路を配置空間入力部１８から入力すると、機器配置図作成の場面でユーザが機器を配置する際に注目する箇所、すなわち配置基準点が配置基準点生成部２５によって自動生成される。ここで、配置基準点の決定法について述べる。配置基準点の基本となる基本基準点は、“部屋の隅”や、“メンテナンス通路のコーナ”など配置空間の角部または配置空間の部分空間の角部とする。これらを基本基準点とするのは、人間が機器を配置する際に真先に注目する箇所がこれらの点であると考えられるからである。配置の基本基準点の例を図３に示す。図３において、Ｐａはメンテナンス通路、Ｗａは壁、Ｆｏは基本基準点を表す。
【００２２】
次に、基本基準点から縦横に直線（以降、「基準線」と呼ぶ）を引く。例えば、図４に示すような基準線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ及びＧを求め、その交点のうち配置可能な点を新たな配置基準点とする。図４において、Ｐａはメンテナンス通路、Ｗａは壁を表す。
【００２３】
さらに、図５に示すように、各基準線Ａ〜Ｇで囲まれたエリア内で基準線分の中線を求め、その交点のうち配置可能な点を同様に配置基準点として加える。図５において、Ｐａはメンテナンス通路、Ｗａは壁を表す。例えば、図５中のＡ−Ｂは、基準線Ａと基準線Ｂの中線である。以降、ユーザの指示に応じて、同様の操作を繰り返し、配置基準点の追加を行う。
【００２４】
各機器は、図６に示すように、機器そのものが占有する面積だけでなく、機器の周辺に保守管理のためのスペースが必要である。したがって、機器情報や系統情報の入力の際に、機器の保守スペースも考慮する。図６において、Ａｍは機器自身のエリア、Ａｓは保守エリアを表す。
【００２５】
機器のグループ化の考え方を図７に示す。機器配置では、同種機器及び同接続先機器を固めて配置する方が、保守管理が容易で美観にも優れる。そこで、機器群を同種機器グループ及び同接続先機器グループによる階層構造に分類する。各機器は、左から順に配置を行うことにする。機器の一つを配置基準点に配置し、しかもその機器の周辺に同じグループの機器を配置する方が、すべての機器に対して配置基準点を探索しないので、演算の高速化が図れる。
【００２６】
さらに、機器配置図作成の場面で、ユーザは図８に示すように、同種機器を一つのブロックとしてまとめた配置を考える。図８は、同種機器が２台の例を示す。この同種機器を機器群としてまとめたものを「機器ブロック」と呼ぶ。機器ブロックは、同種機器を横に並べることによって形成される。なお、機器配置の過程では、機器群設定部２６によって一旦、形成された機器ブロックがばらばらに分解され、機器単体で配置されることも考えられる。そのばらばらに分解された機器に対して、元の機器ブロックを特に「基本機器ブロック」と呼ぶ。図８において、Ａｍは機器自身のエリア、Ａｓは保守エリアを表す。機器同士の離隔距離は、機器の保守エリアＡｓ　の幅とし、機器ブロックの中心（図８の×印）は、全所属機器の中心の重心とする。機器ブロックの中心から、縦横に直線を引き、機器ブロックの外形線との交点（図８の黒丸印）を得る。この交点を「機器ブロック配置基準点」と呼ぶ。以上が入力ステップＳ１００の処理である。
【００２７】
［機器配置ステップＳ１０１の処理］　次に、機器配置ステップＳ１０１に移り、機器配置処理部２４に対して、入力ステップＳ１００での入力データをもとにして遺伝的アルゴリズムを起動させる（染色体の生成Ｓ１０１−１、遺伝的アルゴリズムＳ１０１−２、途中結果ファイルへ格納Ｓ１０１−３）。この起動により機器配置処理部２４は、この遺伝的アルゴリズムによる機器ブロックの配置座標決定処理を進め、そして、ある一定世代ごとに前記遺伝的アルゴリズムの個体集団（解候補集合）の染色体等の情報、及び前記個体集団の中の最適解あるいは複数の準最適解の配置案の座標等の情報を途中結果ファイルに格納する。
【００２８】
機器配置ステップＳ１０１では、機器ブロックの配置位置を、配置基準点と、配置基準点からの機器ブロックの並び方として表現することによって演算の高速化を実現している。ここで、機器ブロックの並び方について述べる。
【００２９】
図８中の矢印は機器の向きを示す。機器ブロックは配置基準点に配置されるが、保守管理が行い易い向きに配置しなければならない。さらに、機器固有の保守エリアも考えて配置位置の補正を行う必要がある。
【００３０】
配置基準点へ機器ブロックを配置した後、その配置位置を補正した例を図９に示す。図９において、Ｐａはメンテナンス通路、Ｗａは壁、Ｓｔは配置基準点、Ａｍは機器自身のエリア、Ａｓは保守エリアを表す。配置基準点の探索にあたっては、機器ブロックごとに、配置可能な配置基準点及びその向きを予め求めて候補リストを作成しておく。機器配置の探索では、候補リストの配置基準点から選択することによって、その機器ブロックにとって配置できない配置基準点をも探索するという無駄が省ける。
【００３１】
まず、最初の機器ブロックは、配置基準点Ｓｔに配置する。この配置基準点Ｓｔを「基点」と呼ぶ。続いて、残りの機器ブロックは、並びと向きを考慮しながら、順次配置していく。つまり、グループ内の機器ブロックを、“配置順序”、“配置基準点”、“並び”及び“向き”を探索しながら配置していく。各機器ブロックは、配置基準点Ｓｔへ配置される以外に、配置基準点Ｓｔへ配置された機器ブロックを基準として、従属配置することで、並びを形成する。ここで、配置基準点Ｓｔへの配置を「基点配置」と呼び、基点配置された機器ブロックを「基準機器ブロック」と呼ぶ。
【００３２】
従属配置は、基準機器ブロックの機器ブロック配置基準点を基準として、図１０のように行われる。“並び方”は、“平行上配置”、“平行下配置”、“左横配置”及び“右横配置”の４つを用意した。遺伝的アルゴリズムの実行によって、これら４種のいずれかが決定される。
【００３３】
ここで、機器のブロック化とコーディングについて述べる（染色体の生成Ｓ１０１−１）。機器ブロック染色体のコーディングの概要を図１１に示す。染色体の長さは全機器数分とする。各遺伝子座は、機器ブロック番号、所属機器番号、並び方、配置基準点番号（基点配置が選択された場合）、機器ブロック配置基準点番号（基点配置以外が選択された場合）、機器ブロックの優先順位の情報を持つ。ただし、一つの機器ブロックに所属できる機器は、すべて同種の機器とする。遺伝子の並び順は、すべての機器が独立な機器ブロックに配置された場合、機器の登録順となるようにする。また、機器ブロックに複数の機器が所属する場合、次の（機器が所属する）機器ブロックは、前の機器ブロックの所属機器数分シフトされ作られる。交叉を行う場合の交叉点には、すべての同種機器が同じ機器ブロックに所属した場合に、機器が所属する機器ブロックの手前でのみ行う。
【００３４】
機器ブロックの配置順序は、遺伝子上の機器ブロックの優先順位の情報にしたがって行う。ただし、従属配置される機器ブロックの場合は、配置可能な機器ブロックの配置が決定した後、再度、機器ブロックの優先順位にしたがって配置を試みる。
【００３５】
遺伝的アルゴリズムＳ１０１−２の動作手順を図１２のフローチャートを用いて説明する。なお、後述する、突然変異発生確率パラメータｍ＿ｒａｔｅ及び交叉発生確率パラメータｃ＿ｒａｔｅは、探索の進み具合いに応じて、１０世代ごとに変化させるものとする。変化の基本は、「探索が停滞していれば、ｍ＿ｒａｔｅを上げて、ｃ＿ｒａｔｅを下げるが、ｍ＿ｒａｔｅ＞０及びｃ＿ｒａｔｅ＞０を常に満たすものとする。一方、探索が進展していれば、初期値に戻す」である。なお、各操作における発生確率パラメータの決め方は、プログラム設計時の設定指針であり、実験的に最適な値を求めたものではない。
【００３６】
［評価とパレート保存Ｓ１０１−２−１の処理］　ここで、染色体の評価について述べる。配置に関する制約条件と染色体の評価項目の一例を下に表す。
【００３７】
▲１▼配置干渉　各機器の壁や柱との干渉がない
▲２▼相互干渉　機器間の干渉がない
▲３▼経済性　　接続機器間の距離が短い
▲４▼保守性　　機器のメンテナンス通路に対する向きが揃っている
▲５▼見栄え　　機器が同じ方向を向いている
これら配置に関する制約条件を満たすことによって、機器を可能な限り小さな領域に保守がし易く見栄え良く配置することができる。配置に関する制約条件を満たし、染色体の評価項目を最適化するために、式（１）の評価関数を考案した。
【００３８】
Ｈ　＝　Ａ　＋　Ｂ　＋αＣ　＋βＤ　＋γＥ　　　　　　　　　（１）
ここで、Ｈは評価値、Ａは配置干渉の度合い、Ｂは相互干渉の度合い、Ｃは経済性の度合い、Ｄは保守性の度合い、Ｅは見栄えの度合い、αは経済性を調整するパラメータ、βは保守性を調整するパラメータ、γは見栄えを調整するパラメータを表す。
【００３９】
Ａ　、Ｂ　、Ｃ　、Ｄ及びＥは、それぞれ式（２）、式（３）、式（４）、式（５）及び式（６）から求められる。
【００４０】
Ａ　＝　１　−（ａ　／全機器数）　　　　　　　　　　　（２）
Ｂ　＝　１　−（ｂ　／全機器数）　　　　　　　　　　　（３）
Ｃ　＝　１−　ｃ　／√（Ｃｍａｘ×Ｃｍｉｎ）　　　　　　　　　（４）
Ｄ　＝　１　−（ｄ　／全機器数）　　　　　　　　　　　（５）
Ｅ　＝　１　−（ｅ　／全グループ数）　　　　　　　　　（６）
ここで、ａは領域に入っていない機器数、ｂは保守エリアも含めて重なっている機器数、ｃは接続されている機器中心間の直線距離に応じた配管工費の総和、Ｃｍａｘは接続されている機器中心間の距離がすべて最大になったと仮定した場合の配管工費の総和、Ｃｍｉｎは接続されている機器中心間の距離がすべて最小になったと仮定した場合の配管工費の総和、ｄはメンテナンス通路に向いていない機器数、ｅは同接続先機器グループで“別基点へ配置”が生じた数を表す。従来、染色体の評価（増殖・淘汰）には、エリート保存戦略が多用されている。すなわち、染色体は、交叉や突然変異を繰り返して遺伝していく過程で、式（１）のＨの大小関係（Ｈが大きいものは増殖され、Ｈが小さいものは淘汰される）によって進化していくことになる。ところが、式（１）では解候補群に多様性を保証することができず、一種類の解に収束する。そこで、染色体の増殖・淘汰にパレート保存戦略を導入した。目的関数は、式（７）〜（９）で与えられる。
【００４１】
Ｈ１＝　Ａ　＋　Ｂ　＋αＣ　　　　　　　　　　　　（７）
Ｈ２＝　Ａ　＋　Ｂ　＋βＤ　　　　　　　　　　　　（８）
Ｈ３＝　Ａ　＋　Ｂ　＋γＥ　　　　　　　　　　　　（９）
第ｉ　番目の染色体の評価値Ｈｉは式（１０）
で与えられる。
【００４２】
Ｈｉ　＝　（Ｈｉ１、Ｈｉ２、Ｈｉ３）　　ｉ　＝　１、…、ｋ、…、ｍ　　（１０）
ここで、ｉ　≠ｋ　となる、すべてのｉ　について、｛（Ｈｋ１＞Ｈｉ１）∩（Ｈｋ２＞Ｈｉ２）∩（Ｈｋ３＞Ｈｉ３）｝＝φを満たすならば、ｋ　はパレート最適である。増殖・淘汰の方法は、パレート最適な染色体を保存し、染色体群中の劣パレートな染色体をランダムにパレート最適な染色体に置き換える。ただし、置き換えるパレート最適な染色体もランダムに選択する。以降、交叉→“特殊操作”→突然変異→“自動修正”の各演算は、パレート最適な染色体群のうち、置き換えたパレート最適な染色体のみを対象とした。
【００４３】
得られた種々のパレート最適解の提示順は式（１）を用いて、α、β、γをユーザが選好情報として選好情報入力部１９を介して入力することで決定できる。経済性を調整するパラメータαを大きくすると機器間の距離（ダクト・配管の総コスト）の小さい、経済的な配置案が提示される。保守性を調整するパラメータβを大きくするとメンテナンス通路への機器の向きを揃えて保守性を高めた配置案が優先的に提示され、見栄えを調整するパラメータγを大きくすると同接続先機器の向きを統一させて見栄えを向上させた配置案が提示される。
【００４４】
［交叉Ｓ１０１−２−２の処理］　交叉演算の目的は、２つの機器配置案から機器並びを部分的に受け継がせることにある。交叉を行う箇所（交叉点）は、すべての同種機器が同じ機器ブロックに所属した場合に、機器が所属する機器ブロックの手前でのみとする。ただし、交叉を行った場合は、機器ブロックの操作対象優先順位をすべて再度乱数により決め直す。
【００４５】
交叉演算の流れを以下に示す。
【００４６】
［ｓｔｅｐ　１］　交叉の相手となるパレート最適な染色体からランダムに選択する。
【００４７】
［ｓｔｅｐ　２］　操作対象遺伝子番号＝０とする。ただし、染色体上で最も左側にある遺伝子を、操作対象遺伝子番号とする。
【００４８】
［ｓｔｅｐ　３］　交叉フラグ＝１とする。
【００４９】
［ｓｔｅｐ　４］　操作対象遺伝子番号の遺伝子が、基本機器ブロック（すべての同種機器が所属する機器ブロック）のみの場合に、機器が所属する機器ブロックを示していれば、０〜１の乱数を発生し、乱数がｃ＿ｒａｔｅ×ＣＲＡＴＥ以下であれば、交叉フラグ＝交叉フラグ×−１とする。ここで、ＣＲＡＴＥは、交叉発生確率の最大値を示す。
【００５０】
［ｓｔｅｐ　５］　交叉フラグ＝−１ならば、交叉相手の操作対象遺伝子を書き込む。
【００５１】
［ｓｔｅｐ　６］　操作対象遺伝子番号＝操作対象遺伝子番号＋１とする。
【００５２】
［ｓｔｅｐ　７］　操作対象遺伝子番号＜染色体上の全遺伝子数ならば、［ｓｔｅｐ　４］へ飛ぶ。
【００５３】
［ｓｔｅｐ　８］　機器ブロックの配置優先度を決め直す。
【００５４】
ここで、ＣＲＡＴＥは、ｃ＿ｒａｔｅが１のとき、一つの染色体上での交叉発生の期待値が１となる値とする。
【００５５】
［特殊操作Ｓ１０１−２−３の処理］　“特殊操作”は、ユーザの経験的知識、すなわちヒューリスティクスをもとに行う操作である。“特殊操作”の実行により、事前に登録した機器ブロックの並び方が形成されるとともに、突然変異を行うことで事前知識に基づかない意外な機器配置が生成される。これらの変更は、染色体上に反映される。　ヒューリスティクスＤＢ２３にヒューリスティクスとして登録される“特殊操作”の基本ルールの例を以下に示す。
【００５６】
▲１▼壁等にあたって、基本機器ブロックを配置することができなければ、基本機器ブロックを２つの機器ブロックに分割して横配置する。
【００５７】
▲２▼“特殊操作”によって作られた２つの機器ブロックを、ユーザが元の基本機器ブロックへ戻すような操作を行ったら、２つの機器ブロックを元の基本機器ブロックへ戻す。
【００５８】
例えば、基本機器ブロックから２つの機器ブロックを生成して、平行配置を作成する手順を以下に示す。
【００５９】
［ｓｔｅｐ　１］　染色体上で最も左側にある遺伝子（遺伝子番号＝０）を操作対象遺伝子として、操作対象遺伝子番号＝０とする。
【００６０】
［ｓｔｅｐ　２］　操作対象遺伝子番号が示す遺伝子を操作対象遺伝子とする。
【００６１】
［ｓｔｅｐ　３］　操作対象遺伝子が基本機器ブロックでなければ、操作対象遺伝子番号＝操作対象遺伝子番号＋１として、［ｓｔｅｐ　２］へ飛ぶ。
【００６２】
［ｓｔｅｐ　４］　０〜１の乱数を発生し、ＯＲＡＴＥ以上ならば、操作対象遺伝子番号＝操作対象遺伝子番号＋１として、［ｓｔｅｐ　２］へ飛ぶ。
【００６３】
［ｓｔｅｐ　５］　Ａ＝操作対象遺伝子の所属機器数とする。
【００６４】
［ｓｔｅｐ　６］　Ｂ＝Ａ／２として、Ｂの小数点以下は切り捨て、若しくは５０％の確率で切り上げる。
【００６５】
［ｓｔｅｐ　７］　Ｃ＝Ａ−Ｂとする。
【００６６】
［ｓｔｅｐ　８］　操作対象遺伝子を、所属機器数＝Ｂとする。
【００６７】
［ｓｔｅｐ　９］　（操作対象遺伝子番号＋Ｂ）番目の遺伝子を、所属機器数＝Ｃとする。
【００６８】
［ｓｔｅｐ　１０］　（操作対象遺伝子番号＋Ｂ）番目の遺伝子の所属機器に、操作対象遺伝子の所属機器のＢ番目以降の機器を割り付ける。
【００６９】
［ｓｔｅｐ　１１］　操作対象遺伝子番号＝操作対象遺伝子番号＋１とする。
【００７０】
［ｓｔｅｐ　１２］　操作対象遺伝子番号＜染色体長ならば、［ｓｔｅｐ　２］へ飛ぶ。
【００７１】
ここで、ＯＲＡＴＥの値は、一つの染色体上での“特殊操作”発生の期待値が１となる値とする。
【００７２】
さらに、図１３、１４に示す特別な場合は、配置位置と向きの補正を行う。図１３において、Ｐａはメンテナンス通路を表し、図１４において、Ｗａは壁を表す。
【００７３】
図１３に示すように、基準機器ブロックが配置された配置基準点がメンテナンス通路に面していた場合、メンテナンス通路の反対側へ配置する。
【００７４】
図１４のように、基準機器ブロックが配置された配置基準点が機器ブロックの向きに対して、横側が壁である場合、従属する機器ブロックの配置向きを垂直に変更し、機器同士が面合せになるように、配置位置の補正を行う。また、配置基準点へ機器ブロックを配置する際は、壁やメンテナンス通路を考慮した配置位置の補正を行う。
【００７５】
［突然変異Ｓ１０１−２−４の処理］　機器ブロック番号以外の各遺伝子上の情報をランダムに変更する。各遺伝子に対して、突然変異発生確率は、ｍ＿ｒａｔｅ×ＭＲＡＴＥとする。ここで、ＭＲＡＴＥ　は、突然変異発生確率の最小値を示す。機器ブロックの操作対象優先順位に対する突然変異は、発生確率ｍ＿ｒａｔｅ×ＭＲＡＴＥで、すべての機器ブロックに対して再度、乱数によって決め直す。ここで、ＭＲＡＴＥは、ｍ＿ｒａｔｅが１のとき、一つの染色体上での突然変異発生の期待値が１〜２となる値とする。
【００７６】
［自動修正Ｓ１０１−２−５の処理］　“自動修正”は、“特殊操作”と同様、ヒューリスティクスをもとに行う操作である。“自動修正”の目的は、他の操作結果から、干渉の起こった機器ブロックの配置位置を修正することにある。“自動修正”を用いることによって、増大した探索空間内を効率的に探索することができる。現在、実装されている自動修正アルゴリズムは、配置実行をトレースしながら干渉が発生した機器ブロックを基点配置して、配置する配置基準点をランダムに変更するアルゴリズムである。
【００７７】
手順を以下に示す。
【００７８】
［ｓｔｅｐ　１］　すべての遺伝子に対して、配置終了フラグ＝ｆａｌｓｅとする。
【００７９】
［ｓｔｅｐ　２］　機器ブロックを持たない（所属機器数＝０）無効な遺伝子を、配置終了フラグ＝ｔｒｕｅとする。
【００８０】
［ｓｔｅｐ　３］　すべての遺伝子に対して、指示された並び方を確認し、基点配置ならば、従属フラグ＝ｆａｌｓｅとして、基点配置以外が選択されていれば、従属フラグ＝ｔｒｕｅとする。
【００８１】
［ｓｔｅｐ　４］　配置優先度順に遺伝子番号を並べた表を生成する。ただし、配置優先度が最大の遺伝子を０番目とする。
【００８２】
［ｓｔｅｐ　５］　操作対象優先順位フラグ＝０とする。
【００８３】
［ｓｔｅｐ　６］　操作対象優先順位フラグ＞染色体上の全遺伝子数であれば、［ｓｔｅｐ　５］へ飛ぶ。
【００８４】
［ｓｔｅｐ　７］　操作対象優先順位フラグの示す遺伝子が、配置終了フラグ＝ｔｒｕｅであれば、操作対象優先順位＝操作対象優先順位＋１として、［ｓｔｅｐ　６］へ飛ぶ。
【００８５】
［ｓｔｅｐ　８］　操作対象優先順位フラグの示す遺伝子が、従属フラグ＝ｔｒｕｅで、かつ基準機器ブロックの遺伝子が、配置終了フラグ＝ｆａｌｓｅならば、操作対象優先順位フラグ＝操作対象優先順位フラグ＋１として、［ｓｔｅｐ　６］へ飛ぶ。
【００８６】
［ｓｔｅｐ　９］　操作対象優先順位フラグの示す遺伝子の並び方情報にしたがって機器ブロックを配置する。
【００８７】
［ｓｔｅｐ　１０］　干渉が起こらなければ、［ｓｔｅｐ　１４］へ飛ぶ。
【００８８】
［ｓｔｅｐ　１１］　干渉が起こった場合は、操作対象優先順位フラグの示す遺伝子の並び方情報を基点配置に書き換える。また、配置基準点をランダムに決定して、配置基準点情報をランダムに決定した配置基準点に書き換える。
【００８９】
［ｓｔｅｐ　１２］　操作対象優先順位フラグの示す遺伝子に対して、書き換えた情報をもとに配置を試みる。
【００９０】
［ｓｔｅｐ　１３］　干渉が発生した場合は［ｓｔｅｐ　１１］へ飛ぶ。
【００９１】
［ｓｔｅｐ　１４］　操作対象優先順位フラグの示す遺伝子を、配置終了フラグ＝ｔｒｕｅとする。
【００９２】
［ｓｔｅｐ　１５］　操作対象優先順位フラグ＝操作対象優先順位フラグ＋１とする。
【００９３】
［ｓｔｅｐ　１６］　すべての遺伝子が、配置終了フラグ＝ｔｒｕｅであれば終了する。
【００９４】
機器ブロック染色体から機器配置案を生成する手順を以下に示す（途中結果ファイルへ格納Ｓ１０１−３）。
【００９５】
［ｓｔｅｐ　１］　すべての遺伝子に対して、配置終了フラグ＝ｆａｌｓｅとする。
【００９６】
［ｓｔｅｐ　２］　機器ブロックを持たない（所属機器数＝０）無効な遺伝子を、配置終了フラグ＝ｔｒｕｅとする。
【００９７】
［ｓｔｅｐ　３］　すべての遺伝子に対して、指示された並び方を確認し、基点配置ならば、従属フラグ＝ｆａｌｓｅとして、基点配置以外が選択されていれば、従属フラグ＝ｔｒｕｅとする。
【００９８】
［ｓｔｅｐ　４］　配置優先度順に遺伝子番号を並べた表を生成する。なお、配置優先度最大の遺伝子を０番目とする。
【００９９】
［ｓｔｅｐ　５］　操作対象優先順位フラグ＝０とする。
【０１００】
［ｓｔｅｐ　６］　操作対象優先順位フラグ＞染色体上の全遺伝子数であれば、［ｓｔｅｐ　５］へ飛ぶ。
【０１０１】
［ｓｔｅｐ　７］　操作対象優先順位フラグの示す遺伝子が、配置終了フラグ＝ｔｒｕｅであれば、操作対象優先順位＝操作対象優先順＋１として、［ｓｔｅｐ　６］へ飛ぶ。
【０１０２】
［ｓｔｅｐ　８］　操作対象優先順位フラグの示す遺伝子が、従属フラグ＝ｔｒｕｅで、かつ基準機器ブロックの遺伝子が、配置終了フラグ＝ｆａｌｓｅならば、操作対象優先順位フラグ＝操作対象優先順フラグ＋１として、［ｓｔｅｐ　６］へ飛ぶ。
【０１０３】
［ｓｔｅｐ　９］　操作対象優先順位フラグの示す遺伝子の並び方情報にしたがって機器ブロックを配置する。
【０１０４】
［ｓｔｅｐ　１０］　操作対象優先順位フラグの示す遺伝子を、配置終了フラグ＝ｔｒｕｅとする。
【０１０５】
［ｓｔｅｐ　１１］　操作対象優先順位フラグ＝操作対象優先順フラグ＋１とする。
【０１０６】
［ｓｔｅｐ　１２］　すべての遺伝子が、配置終了フラグ＝ｔｒｕｅであれば終了する。
【０１０７】
さらに、途中結果ファイルの情報をもとに、機器配置処理部の途中世代（ある一定世代間隔）の個体集団（解候補集合）の中の最適解あるいは複数の準最適解の配置案を画面（配置画面）上に表示する。以上が機器配置ステップＳ１０１の処理である。
【０１０８】
［配置案調整ステップＳ１０２の処理］　機器配置ステップＳ１０１の処理が終わると、次に配置案調整ステップＳ１０２（配置案及び制約条件変更Ｓ１０２−１、個体の染色体情報・制約条件を反映させるＳ１０２−２）の処理に移る。
【０１０９】
ユーザは、ある一定世代間隔で配置画面上に表示される当該新生世代の一つあるいは複数の配置案を見て、ユーザ自身の判断で、配置画面の動き、及び機器配置処理部２４の遺伝的アルゴリズムの実行を、一時的に停止させることができる。
【０１１０】
停止した場合は、配置案調整部２７の機能を用いて、機器または機器群で形成される機器ブロックの相対的な位置関係を所要の入力操作を経ることより変更する、あるいは配置空間入力部１８の機能を用いて、配置に関する制約条件を所要の入力操作を経ることより変更する。配置画面の動きや、遺伝的アルゴリズムの実行を停止しない場合は、この配置案調整ステップＳ１０２は処理されないで飛ばされる。また、遺伝的アルゴリズムの実行を終了したい場合は、図２における出力ステップＳ１０３の処理に進む。
【０１１１】
さらに、機器配置処理部２４の配置画面上では、機器または機器群で形成される機器ブロックを指定して位置を移動したり回転させたりすることができるようなソフトウエア構成としている。そして、機器または機器群で形成される機器ブロックの移動や回転に応じて、染色体情報も自動的に変更されるようなソフトウエア構成としている。
【０１１２】
機器配置処理部２４の配置画面上では、機器または機器群で形成される機器ブロックの相対的な位置関係の変更を行う。この変更は、配置画面上の配置案ごとに、機器または機器群で形成される機器ブロックを移動するあるいは回転することによって行う。
【０１１３】
前述したように、これらの情報は機器配置処理部２４の配置画面上に表示された配置の途中結果の一つあるいは複数の配置案に対して一時的に行われるものである。
【０１１４】
そして本実施形態例では、前記配置画面の動き、及び機器配置処理部２４の遺伝的アルゴリズムの実行を、一時的に停止すべく操作することができる。この場合、過去に表示された配置の途中結果、あるいはその変更済みの途中結果の画面表示に戻り、前記過去に表示された配置の途中結果あるいはその変更済みの途中結果の一つあるいは複数の配置案を見て、機器または機器群で形成される機器ブロックの相対的な位置関係、あるいは配置に関する制約条件をも変更することができる。
【０１１５】
すなわち、ユーザは一時停止するための操作をして、前記配置画面の動き、及び機器配置処理部２４の遺伝的アルゴリズムの実行を、一時的に停止させる。その後、過去に表示された配置の途中結果、あるいはその変更済みの途中結果の画面表示に戻り、前記過去に表示された配置の途中結果あるいはその変更済みの途中結果の一つあるいは複数の配置案を見て、機器または機器群で形成される機器ブロックの相対的な位置関係、あるいは配置に関する制約条件をも変更することが可能である。これにより、配置空間データベース２２には、変更された制約条件が書き込まれる。
【０１１６】
さらに、配置案調整部２７では、前述の書き込まれた配置空間データベース２２、及び機器配置ステップＳ１０１において、途中結果ファイルに格納された前記遺伝的アルゴリズムの途中世代の個体集団の染色体等の情報をもとに、前記遺伝的アルゴリズムの実行を再開する。なお、過去の途中結果に戻って変更した場合は、その過去の時点における世代から再開すること以外は上記と同様である。ただし、一時停止を行わなかった場合は、前記遺伝的アルゴリズムの実行がそのまま自動的に継続される。
【０１１７】
染色体に反映されたこれらの情報は、その後の遺伝的アルゴリズムによる探索に影響を与え、ユーザによる前記配置に関する制約条件の変更を反映した、ユーザにとって、より良い解候補群を探索することになる。
【０１１８】
次に、上記のように変更された前記途中世代の最適解あるいは複数の準最適解に対して、機器または機器群で形成される機器ブロックの相対的な位置関係の変更を反映させる処理が行われる。以上が配置案調整ステップＳ１０２の処理である。
【０１１９】
配置案調整ステップＳ１０２の処理の後は、再び、機器配置ステップＳ１０１（Ｓ１０１−２、３、４）での処理に戻り、以降、配置案調整ステップＳ１０２の処理が必要回数だけ繰り返される。
【０１２０】
［出力ステップＳ１０３の処理］　機器配置ステップＳ１０１（Ｓ１０１−２、３、４）→配置案調整ステップ１０２の処理が必要回数だけ繰り返された段階で、あるいは配置案調整ステップＳ１０２において操作ボタンを操作して終了した場合に、この出力ステップＳ１０３に入る。配置案調整ステップＳ１０２において操作ボタンを操作して終了する場合というのは、例えば、既に満足のいく配置案が得られている場合である。ユーザは、配置画面上に表示される、一つあるいは複数の配置案を見て、満足のいく配置案が得られている場合は、配置画面の動きや機器配置処理部２４の遺伝的アルゴリズムの実行を操作ボタンを操作して終了する。
【０１２１】
この操作により、遺伝的アルゴリズムの実行が終了すると、機器配置処理部２４はその終了世代の最適解のデータ（配置案の各機器の座標等のデータ）を出力する。出力結果は、例えば、途中結果ファイルに最終配置結果ファイルとして格納するようにしても良い。以上が出力ステップＳ１０３の処理である。
【０１２２】
［具体的な使用例］　次に、本実施形態例の機器配置システム及び機器配置方法の具体的な使用例を図１５及び図１６に示す。
【０１２３】
配置空間を入力した後で、メンテナンス通路を入力し、獲得された配置可能な配置基準点と向きを図１５に示す。図１５において、Ｐａはメンテナンス通路、Ｗａは壁、Ｓｔは配置基準点を表す。機器ブロック染色体の染色体情報、及び進化／遺伝していく方法について述べる。個体（染色体）数は３２とした。機器配置例を図１６に示す。図１６では、機器ブロック▲１▼，▲３▼は基点配置され、機器ブロック▲２▼は機器ブロック▲１▼の左横配置され、さらに機器ブロック▲４▼は機器ブロック▲３▼の右横配置される様子を示す。図１６において、Ｐａはメンテナンス通路、Ｗａは壁、Ａｍは機器自身のエリア、Ａｓは保守エリアを表す。図１６に示す使用例では、遺伝的アルゴリズムのプログラムの実行及び途中結果の表示を一時的に停止し、この一時停止状態において、最適解の配置案を選択し、機器または機器群で形成される機器ブロックの相対的な位置関係を変更して、再度、遺伝的アルゴリズムのプログラムの実行及び途中結果の表示が再開されて処理が継続されている様子を示している。
【０１２４】
この使用例は、前記の例を簡略化して実現したものであり、シャフト位置が考慮されていないし、機器類の名称の表示もない。
【０１２５】
このように簡略化されてはいるが、本具体例の本質的な動作は実現されている。図１６の結果は、配置干渉や相互干渉がなく、機器間の距離、メンテナンス通路への機器の向き、機器の向きの統一性などが考慮されているので、ほぼ良好な配置を示している。
【０１２６】
以上で述べてきたように、本実施形態例の具体例では、機器配置図作成の場面でユーザが機器を配置する際に注目する箇所、すなわち配置基準点をユーザの判断で定め、システムが機器の配置位置を配置基準点と、配置基準点からの機器ブロックの並び方として表現することによって機器を初期配置した後、遺伝的アルゴリズムの実行による機器配置過程において、一つあるいは複数の配置案（途中世代の配置案）を、ユーザが画面上で実際に目で確かめながら、ユーザの経験的知識や判断能力に応じて、遺伝的アルゴリズムの実行、及び途中結果の表示を止めて、配置の一部を修正したり、部分的に良い配置を保持したり、あるいは配置に関する制約条件の設定を変更して、再度、遺伝的アルゴリズムの実行を継続する。
【０１２７】
したがって、機器を初期配置する際にユーザの経験的知識や判断能力が活かせるので、「初期配置の組み合わせの数が膨大になり、それに伴って評価値の計算時間も膨大になる」という問題を解決することができる。また、遺伝的アルゴリズムによる配置の実行過程においてユーザの介入が可能となり、さらにそのユーザの介入の内容はその後の遺伝的アルゴリズムの実行に徐々に反映（進化／遺伝）されていくので、ユーザの満足度のより高い機器配置結果が効率良く求められる。
【０１２８】
ここで、本実施形態例で用いたフローチャートに示される実施形態例に関する動作は一例であり、適宜、修正することができる。
【０１２９】
さらに、本実施形態例は、上述した具体例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。例えば、配置に関する制約条件として、配置基準点の決定法の変更、あるいは配置案を評価するための式（２）の配置干渉の度合いＡや式（３）の相互干渉の度合いＢや式（４）の経済性の度合いＣや式（５）の保守性の度合いＤや式（６）の見栄えの度合いＥの変更を行うこともできる。
【０１３０】
尚、前記実施形態例における機器配置方法は、具体的にはパソコン等のコンピュータにより、予め所定の機器配置プログラムに基づいて実行される。前記機器配置プログラムは磁気ディスク（フロッピーディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの所定のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して頒布することもできる。
【０１３１】
すなわち、本実施形態例の機器配置プログラムは、機器または機器群を配置可能な所定の配置空間上に最適配置することをコンピュータに実行させるための機器配置プログラムであって、少なくとも機器配置の候補となる配置基準点を配置空間上に生成する配置基準点生成機能、機器群を構成する機器の配置および台数を設定する機器群設定機能、配置空間上に配置する機器または機器群の物理的条件に関する情報を記憶する機器情報記憶機能、配置空間上に配置する機器または機器群の相互接続関係に関する情報を記憶する系統情報記憶機能、前記配置基準点生成機能によって生成された配置基準点に基づいて所定の評価基準を最適化するように機器または機器群の配置座標を決定して配置案を生成する機器配置処理機能をコンピュータに実現させるためのものである。
【０１３２】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【０１３３】
本発明では、機器配置のコーディングに自由度を与えるために機器ブロックという概念を導入し、それによって増大した探索空間内でも望ましい機器配置案が生成されるように、突然変異や交叉に加えて、“特殊操作”や“自動修正”といったヒューリスティクスを用いた機器配置決定操作を導入した。
【０１３４】
“特殊操作”によって、事前に登録した機器ブロックの並び方を形成することができるとともに、突然変異を行うことで、事前知識に基づかない意外な機器配置を生成することができる。また、“自動修正”を用いることによって、増大した探索空間内を効率的に探索することができる。
【０１３５】
したがって、機器を初期配置する際にユーザの経験的知識や判断能力が活かせるので、「初期配置の組み合わせの数が膨大になり、それに伴って評価値の計算時間も膨大になる」という問題を解決することができる。また、遺伝的アルゴリズムによる配置の実行過程においてユーザの介入が可能となり、さらにそのユーザの介入の内容はその後の遺伝的アルゴリズムの実行に徐々に反映されていくので、ユーザの満足度のより高い機器配置結果が効率良く求められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例にかかわる機器配置システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態例にかかわる機器配置システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態例にかかわる基本基準点を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態例にかかわる基準線を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態例にかかわる追加配置基準点を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態例にかかわる機器の保守エリアを説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態例にかかわる機器のグループ化を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態例にかかわる機器ブロックを説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態例にかかわる配置位置の修正を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態例にかかわる機器ブロックの並び方を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施形態例にかかわる機器ブロック染色体を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態例にかかわる遺伝的アルゴリズムの動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態例にかかわるメンテナンス通路を挟んだ場合の機器ブロックの平行配置を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施形態例にかかわる壁側への機器ブロックの横配置を説明するための図である。
【図１５】本発明の使用例を説明するための図であって、獲得した配置基準点を示す図である。
【図１６】本発明の使用例を説明するための図であって、配置結果を示す図である。
【符号の説明】
１１　入力設定部
１２　記憶部
１３　演算処理部
１４　表示出力部
１５　ユーザー入出力部
【図１】
2004086602.tif 000003
【図２】
2004086602.tif 000004
【図３】
2004086602.tif 000005
【図４】
2004086602.tif 000006
【図５】
2004086602.tif 000007
【図６】
2004086602.tif 000008
【図７】
2004086602.tif 000009
【図８】
2004086602.tif 000010
【図９】
2004086602.tif 000011
【図１０】
2004086602.tif 000012
【図１１】
2004086602.tif 000013
【図１２】
2004086602.tif 000014
【図１３】
2004086602.tif 000015
【図１４】
2004086602.tif 000016
【図１５】
2004086602.tif 000017
【図１６】
2004086602.tif 000018