(57)【要約】【課題】  重量物の運搬等の、搬送元、搬送先での荷物の積下ろし作業に影響を受けやすい物流において、荷物積載部と牽引部が分離可能な運搬車両に、先行関係を満たし且つ効率のよい運搬作業計画となるように運搬作業を割り付ける運搬作業の計画立案装置等を提供する。【解決手段】  複数の搬送元から複数の搬送先への荷物の運搬作業を、荷物積載部３と牽引部２が分離可能な運搬車両１に割り付ける運搬作業の計画立案装置であって、（イ）搬送元及び搬送先における荷物４の積下ろし作業の順番を決定し、（ロ）牽引部２が行う運搬作業及びその順番を決定し、（ハ）荷物４の積下ろし作業及び運搬作業で使用する荷物積載部３を決定して運搬作業計画を作成するものである。【選択図】        図１
2005350158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の搬送元から複数の搬送先への荷物の運搬作業を、荷物積載部と牽引部が分離可能な運搬車両に割り付ける運搬作業の計画立案装置であって、運搬作業で運搬する荷物に関する運搬荷物情報を記憶する運搬荷物記憶手段と、計画立案に必要な作業条件に関する運搬作業マスタデータを記憶する運搬作業マスタデータ記憶手段と、演算手段を備え、該演算手段は、
（イ）前記運搬荷物記憶手段に記憶された運搬荷物情報及び前記運搬作業マスタデータ記憶手段に記憶された運搬作業マスタデータを読み込んで、前記運搬荷物情報及び前記運搬作業マスタデータから前記搬送元及び前記搬送先における作業情報を生成して、該作業情報から前記搬送元及び前記搬送先における荷物の積下ろし作業の順番を決定し、
（ロ）前記（イ）において決定した荷物の積下ろし作業の順番を満たすように、前記牽引部が行う運搬作業及びその順番を決定し、
（ハ）前記（イ）及び前記（ロ）において決定した、前記搬送元及び前記搬送先における荷物の積下ろし作業の順番と、前記牽引部が行う運搬作業の順番とを満たすように、前記荷物の積下ろし作業及び前記運搬作業で使用する荷物積載部を決定して運搬作業計画を作成する
ことを特徴とする運搬作業の計画立案装置。
【請求項２】
（ニ）前記（ハ）で作成された運搬作業計画における、各積下ろし作業の間の空き時間を計算し、該空き時間が所定の時間より長い場合には、前記空き時間の後の積下ろし作業の順番を変更するように制約条件を付けて、前記（イ）、（ロ）及び（ハ）を行うことを特徴とする請求項１記載の運搬作業の計画立案装置。
【請求項３】
（ホ）前記（ハ）で作成された運搬作業計画における、各運搬作業の間の空き時間を計算し、該空き時間が所定の時間より長い場合には、前記空き時間の後の運搬作業の順番を変更するように制約条件を付けて、前記（ロ）及び（ハ）を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の運搬作業の計画立案装置。
【請求項４】
前記（イ）において、資源制約付きスケジューリング問題の解法を利用して、前記搬送元及び前記搬送先における荷物の積下ろし作業の順番を決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の運搬作業の計画立案装置。
【請求項５】
前記（ロ）において、配送計画問題の解法を利用して、前記牽引部が行う運搬作業及びその順番を決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の運搬作業の計画立案装置。
【請求項６】
前記牽引部が行う運搬作業を、配送計画問題における客先に変換し、前記荷物積載部が分離された状態での前記牽引部の移動を、配送計画問題における客先間の移動に変換して配送計画問題を解くことを特徴とする請求項５記載の運搬作業の計画立案装置。
【請求項７】
運搬作業で運搬する荷物に関する運搬荷物情報を記憶する運搬荷物記憶手段と、計画立案に必要な作業条件に関する運搬作業マスタデータを記憶する運搬作業マスタデータ記憶手段と、演算手段とを備えた運搬作業の計画立案装置を用い、複数の搬送元から複数の搬送先への荷物の運搬作業を、荷物積載部と牽引部が分離可能な運搬車両に割り付ける運搬作業の計画立案方法であって、前記演算手段は、
（イ）前記運搬荷物記憶手段に記憶された運搬荷物情報及び前記運搬作業マスタデータ記憶手段に記憶された運搬作業マスタデータを読み込んで、前記運搬荷物情報及び前記運搬作業マスタデータから前記搬送元及び前記搬送先における作業情報を生成して、該作業情報から前記搬送元及び前記搬送先における荷物の積下ろし作業の順番を決定し、
（ロ）前記（イ）において決定した荷物の積下ろし作業の順番を満たすように、前記牽引部が行う運搬作業及びその順番を決定し、
（ハ）前記（イ）及び前記（ロ）において決定した、前記搬送元及び前記搬送先における荷物の積下ろし作業の順番と、前記牽引部が行う運搬作業の順番とを満たすように、前記荷物の積下ろし作業及び前記運搬作業で使用する荷物積載部を決定して運搬作業計画を作成する
ことを特徴とする運搬作業の計画立案方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運搬作業の計画立案装置等に関し、特に荷物積載部と牽引部が分離可能な運搬車両に荷物の運搬作業を割り付ける運搬作業の計画立案装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
物流の形態として、配送センターにおいて配送先が違う複数の荷物を積み込んで小売店や客先を巡回して荷物を配送するものがある。このような物流では、運搬車両の移動時間が作業時間の大半を占めるため、移動時間を短縮することが運搬計画を立案するときの目的となることが多い。このような物流を効率化するために、搬送ルートを最適化し、必要な車両台数を最小化する配車装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また他の物流の形態として、鉄鋼製品等の重量物を荷物積載部と牽引部が分離可能な運搬車両を使用して運搬するものがある。このような物流のために従来の運行管理方法では、物品（荷物）、物品積載部、牽引部の現在位置を常時監視し、優先順位の高い作業を逐次選択して運転者に行き先指示を与えるものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−３６０９３号公報（第１頁、図１、図５）
【特許文献２】特開平６−２７１０２１号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の配車装置では（例えば、特許文献１参照）、作業時間の大半が運搬車両の移動時間である場合には適用できるが、荷物積載部が分離可能な運搬車両による同一構内の製品・半製品の運搬のように、荷物の積下ろし（積み込みと荷下ろし）の時間が長い物流には適用できなかった。
【０００５】
また従来の車両の運行管理方法では（例えば、特許文献２参照）、牽引車両等の現在位置を常時監視する必要があり、無駄が多いという問題点があった。またその時々で行き先を決定するため、先を見越した計画となっておらず、必ずしも運搬効率が高くなっているとは限らないという問題点もあった。
【０００６】
上記のような課題を解決するためには、荷物の積下ろし作業の時間を考慮してある程度長期間の運搬計画を作成する必要があるが、これは容易ではない。
複数の搬送元から複数の搬送先への荷物の運搬作業を、荷物積載部と牽引部が分離可能な運搬車両に割り付ける運搬作業の計画では、搬送元・搬送先（クレーン等の荷物の積下ろし用設備を含む）、運搬車両の牽引部、運搬車両の荷物積載部、のすべてについて計画を作成する必要がある。
【０００７】
更に１回の運搬作業について、（１）搬送元に空の荷物積載部を運搬する、（２）空の荷物積載部に荷物を積み込む、（３）荷物の積み込まれた荷物積載部を搬送先へ運搬する、（４）荷物積載部から荷物を下ろす（５）空になった荷物積載部を撤去する、という一連の作業を行う必要がある。これらの作業の間には、先行する作業が完了しなければ後続の作業が開始できないという、いわゆる先行関係がある。
このように複数の設備（運搬車両等）について、複雑な先行関係に関連付けられた作業を計画期間全体を考慮して計画を作成するのは困難である。
【０００８】
本発明は重量物の運搬等の、搬送元、搬送先での荷物の積下ろし作業に影響を受けやすい物流において、荷物積載部と牽引部が分離可能な運搬車両に、先行関係を満たし且つ効率のよい運搬作業計画となるように運搬作業を割り付ける運搬作業の計画立案装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る運搬作業の計画立案装置は、複数の搬送元から複数の搬送先への荷物の運搬作業を、荷物積載部と牽引部が分離可能な運搬車両に割り付ける運搬作業の計画立案装置であって、運搬作業で運搬する荷物に関する運搬荷物情報を記憶する記憶手段と、演算手段を備え、該演算手段は、（イ）記憶手段に記憶された運搬荷物情報を読み込んで、該運搬荷物情報から搬送元及び搬送先における作業情報を生成して、搬送元及び搬送先における荷物の積下ろし作業の順番を決定し、（ロ）（イ）において決定した荷物の積下ろし作業の順番を満たすように、牽引部が行う運搬作業及びその順番を決定し、（ハ）（イ）及び（ロ）において決定した、搬送元及び搬送先における荷物の積下ろし作業の順番と、牽引部が行う運搬作業の順番とを満たすように、荷物の積下ろし作業及び運搬作業で使用する荷物積載部を決定して運搬作業計画を作成し、記憶手段に運搬作業計画を記憶させるものである。
【００１０】
また本発明に係る運搬作業の計画立案装置は、（ニ）上記の（ハ）で作成された運搬作業計画における、各積下ろし作業の間の空き時間を計算し、該空き時間が所定の時間より長い場合には、空き時間の後の積下ろし作業の順番を変更するように制約条件を付けて、（イ）、（ロ）及び（ハ）を行うものである。
【００１１】
また本発明に係る運搬作業の計画立案装置は、（ホ）上記の（ハ）で作成された運搬作業計画における、各運搬作業の間の空き時間を計算し、該空き時間が所定の時間より長い場合には、前記空き時間の後の運搬作業の順番を変更するように制約条件を付けて、（ロ）及び（ハ）を行うものである。
【００１２】
また本発明に係る運搬作業の計画立案装置は、上記の（イ）において、資源制約付きスケジューリング問題の解法を利用して、搬送元及び搬送先における荷物の積下ろし作業の順番を決定するものである。
【００１３】
また本発明に係る運搬作業の計画立案装置は、上記の（ロ）において、配送計画問題の解法を利用して、牽引部が行う運搬作業及びその順番を決定するものである。
【００１４】
また本発明に係る運搬作業の計画立案装置は、牽引部が行う運搬作業を、配送計画問題における客先に変換し、荷物積載部が分離された状態での牽引部の移動を、配送計画問題における客先間の移動に変換して配送計画問題を解くものである。
【００１５】
また本発明に係る運搬作業の計画立案装置は、上記の荷物の積下ろし作業及び運搬作業の先行関係を、ペナルティ関数で評価するものである。
【００１６】
また本発明に係る運搬作業の計画立案装置は、全作業の完了時刻が最も早くなるように、運搬作業計画を作成するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、荷物積載部と牽引部が分離可能な運搬車両による運搬作業において、荷物の積下ろし作業時間及び運搬作業時間とこれらの作業の先行関係を考慮して運搬作業の計画を立案するため、無駄な待ち時間等を低減して運搬作業を効率化することができる。また、計画期間全体について考慮して計画を作成するため、より広い時間帯での作業効率を向上させる効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施形態１．
図２及び図３は、本発明の実施形態１に係る運搬車両を示す模式図である。図２に示す運搬車両１は、ヘッドと呼ばれる牽引部２とパレットと呼ばれる荷物積載部３からなっている。荷物積載部３は牽引部２から分離可能となっており、荷物４を荷物積載部３に積み込み又は荷下ろし（以下、２つをまとめて積下ろしという）をするときには分離される。このようなタイプの運搬車両１は、製鉄所などの構内において鋼鉄等の重量物を運搬する際に使用され、パレット積載タイプと呼ばれる。また、図３に示す運搬車両１はトラクタ・トレーラタイプと呼ばれ、トラクタと呼ばれる牽引部２と、トレーラと呼ばれる荷物積載部３が分離可能となっている。
なお本実施形態１では、図２のパレット積載タイプを使用するが、図３のトラクタ・トレーラタイプを使用してもよい。
【００１９】
図４は、本発明の運搬作業の流れを示した図である。搬送元である工場の工場間口にはクレーン５が備えられており、梱包された荷物４がクレーン５によって荷物積載部３に積み込まれる。荷物４の積み込みが完了した荷物積載部３は牽引部２に載せられて、搬送先である倉庫の倉庫間口まで運ばれる。倉庫の倉庫間口にもクレーン５が備えられており、クレーン５によって荷物積載部３から荷物４が荷下ろしされ、倉庫に搬入される。
【００２０】
そして牽引部２は、空になった荷物積載部３を載せて工場に戻り、荷物積載部３に再び荷物４が積み込まれる。搬送元と搬送先が各々１つずつの場合は、上記のようなサイクルが繰り返されて、荷物４が運搬されることとなる。
本実施形態１では、複数の搬送元から複数の搬送先への荷物４の運搬作業の計画立案装置についてのものであり、１つの荷物積載部３には搬送先の異なる荷物４の積み込みは行わないものとする。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態１に係る運搬作業の計画立案装置のシステム構成の例を示す図である。運搬作業の計画を作成するにあたって、システムの演算手段２０によって読み込み可能なデータとして、運搬作業マスタデータ２１がファイルとしてシステムの記憶手段に記憶されている。運搬作業マスタデータ２１は、計画の作成に必要な工場・倉庫における作業の条件等の定数やパラメータであって、例えば運搬車両１の種類や走行速度、工場及び倉庫のクレーン能力、作業開始時の荷物積載部３の位置等であり、これらのデータが事前に運搬作業マスタデータ２１のファイルに格納されている。この運搬作業マスタデータ２１は計画の対象となる工場、倉庫、運搬車両１等の条件が変わった場合、例えば、運搬車両１の台数、計画対象となる工場、倉庫の増減があった時には入力端末２３から新しいデータを入力し、データ管理部２４を介してデータが変更できるようになっている。
【００２２】
同様に、運搬作業で運搬する荷物４に関する運搬荷物情報２２が記憶手段にファイルとして保存されており、計画作成の際に演算手段２０が読み込むようになっている。運搬荷物情報２２は、客先からの受注状況や工場生産状況等によって、任意の時間又は一定時間ごとに更新される。この運搬荷物情報２２は入力端末２３から入力することができ、また工場及び倉庫にある遠隔通信端末２５から新しい情報を送信することにより、データ管理部２４を介して更新されるようになっている。
【００２３】
演算手段２０は、運搬作業マスタデータ２１及び運搬荷物情報２２を読み込んで、運搬作業計画を作成する。その結果はディスプレイやプリンタ等からなる計画出力部２６に出力され、運搬車両１の運転者に対して指示を与えることができるようになっている。なお、運搬作業マスタデータ２１及び運搬荷物情報２２は、演算手段２０と同じコンピュータのメモリに格納しても、異なるコンピュータのメモリに格納して通信回線等を使用して読み込むようにしてもよい。
また記憶手段の１つであるデータ記憶装置２７は、作成された運搬計画を記憶するのに使用される。データ記憶装置２７は、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク等の記憶装置でもよいし、ＲＡＭ等の一時的な記憶装置でもよい。
【００２４】
演算手段２０は、データ読み込み部２０ａ、間口作業順決定部２０ｂ、運搬作業順決定部２０ｃ、使用パレット決定部２０ｄ、待ち時間チェック制約追加部２０ｅからなり、それぞれ後述する図５に示すフローチャートのステップに対応した処理を行う。なお演算手段２０は、入力端末２３からの計画作成開始の指示により計画の作成を開始するか又は一定の時間になったときに計画の作成を開始するようになっている。
【００２５】
図５は、本発明の実施形態１に係る運搬作業の計画立案装置によって運搬作業計画を作成する際の流れを示すフローチャートである。まず演算手段２０は、運搬作業マスタデータ２１の読み込みを行う（ＳＴＥＰ１）。運搬作業マスタデータ２１としては、工場・倉庫のリスト、工場・倉庫間の運搬車両１の走行時間、各工場・倉庫において必要となる付帯作業時間（牽引部２に荷物積載部３を載せる時間、工場のシャッターの開閉時間等）等の作業状況に影響されない情報と、各工場・倉庫のクレーン５の修繕時間帯情報（クレーン５の点検や修理によって、クレーン５が稼働できない時間帯の情報）、稼働可能な運搬車両１の台数、荷物積載部３がどの位置にあるか等の作業状況に影響される情報とがある。その一部の項目を図１３に示す。なお、作業状況で変化する情報に関しては、工場、倉庫、牽引部２、荷物積載部３の運搬作業を管理している運搬作業管理コンピュータ（上位計算機）から、計画立案時又は計画対象作業開始時の状況を、通信回線等を介して入力される情報がある。この情報は、計画立案の状況に合わせて適宜更新されていく情報である。また後述する基準値（所定の時間）等の定数・パラメータも運搬作業マスタデータとして読み込まれる。
【００２６】
次に演算手段２０は、計画対象に該当する（例えば、作業期間に基づき対象データを抽出する）運搬荷物情報２２を読み込む（ＳＴＥＰ２）。運搬荷物情報２２には、図１４に示すように１パレット分の運搬ロット（１回でまとめて運搬される荷物）に関する情報を１組として、複数組の運搬荷物情報が格納されている。具体的には運搬ロット番号、製品番号、搬送元、搬送先、荷物数、運搬希望時間帯、対応する荷物積載部３（パレット）の種類の情報が含まれる。荷物４の１個単位の情報しかない場合には、事前に荷物４を運搬ロットにまとめる処理を行い、運搬荷物情報２２を作成しておくのが望ましい。
【００２７】
そして演算手段２０は、運搬作業マスタデータ２１と運搬荷物情報２２に基づいて、搬送元及び搬送先における作業情報とそれに付随する運搬作業の作業情報データを作成する（ＳＴＥＰ３）。作業情報データの内容は、図１５に示すようなものである。これは、ＳＴＥＰ２で読み込んだ運搬荷物情報２２の運搬作業において必要な作業であり、例えば搬送元が工場で搬送先が倉庫の場合には、（Ａ）工場への空の荷物積載部３の運搬作業、（Ｂ）工場における空の荷物積載部３への荷物４の積み込み作業、（Ｃ）荷物４の積み込まれた荷物積載部３の倉庫への運搬作業、（Ｄ）倉庫における荷物積載部３からの荷物４の荷下ろし作業（Ｅ）倉庫からの空の荷物積載部３の撤去作業、に関して、それぞれの作業時間、作業時間帯に使用する運搬車両１の種類、先行作業等の情報を含むものである。なおこれらの作業には、同一の荷物積載部３を使用する作業について（Ａ）〜（Ｅ）の順番にやらなければならないという、いわゆる先行関係がある。
【００２８】
また（Ａ）〜（Ｅ）を決定する手順は以下のとおりである。
まず、（Ｃ）の情報を決定する。これは運搬荷物情報２２を参照して、搬送元、搬送先、荷物個数、運搬作業希望時間帯、パレット（荷物積載部３）の種類、のデータを抽出し、搬送元から搬送先へ運搬する時間を運搬作業マスタデータから検索する。または、搬送元から搬送先までの距離及び運搬車両１の走行速度を運搬作業マスタデータ２１から検索し、運搬時間を算出する。
次に、（Ｂ）の情報を決定する。これは、（Ｃ）で読み込んだ搬送元、荷物個数のデータから、運搬作業マスタデータの搬送元でのクレーン能力情報に基づいて、作業時間を算出する。
【００２９】
続いて（Ａ）の情報は、搬送元、パレット（荷物積載部３）の種類の情報に基づいて、空のパレットを該当するパレット種のパレット置き場から搬送元まで搬送する時間を決定することにより算出する。なおここでの時間は、前の運搬作業によって空のパレットの場所が変わるので、ここでは仮に通常のパレット置き場にあるとして時間を算出して、前の運搬作業が決定されることにより確定することになる。
次に（Ｄ）の情報を決定するが、ここは（Ｂ）の搬送元に対する算出を、搬送先に対して行う処理で、搬送先と荷物個数から運搬作業マスタデータ２１の該当するクレーン能力に基づいて決定する。
【００３０】
最後に（Ｅ）の情報を決定するが、ここでは（Ａ）の搬送元に対する算出を、搬送先に対して行い、空になったパレットを該当するパレット種のパレット置き場に搬送する時間を算出する。ここでも（Ａ）と同様に、後の運搬作業によって空のパレットの場所が変わるので、仮に通常のパレット置き場に搬送するとして時間を算出して、後の運搬作業が決定されることにより確定することになる。
ここで一連の運搬作業を（Ａ）〜（Ｅ）のように区分けを行うのは、積下ろし作業の順番決定にあたり、後述するＳＴＥＰ４の資源制約付きスケジューリング問題に適用して解を求めるためである。
【００３１】
それから、ＳＴＥＰ３で作成された工場及び倉庫における作業情報（ＳＴＥＰ３の（Ｂ）及び（Ｄ）の情報）とそれに付随する運搬作業の作業情報（ＳＴＥＰ３の（Ｃ）の情報）に基づいて決まる作業時間帯（例えば、図１５に図示）から、工場及び倉庫における荷物４の積下ろし作業の順番を決定する（ＳＴＥＰ４）。このとき、工場間口及び倉庫間口のクレーン５の時間帯別の稼働台数や運搬車両１の時間帯別の稼働台数は運搬作業マスタデータ２１から検索すれば分かるため、これらを資源と見なし、資源制約付きスケジューリング問題の解法を利用して積下ろし作業の順番を決定する。なお資源制約付きスケジューリング問題とは、「限られた資源の下で与えられた仕事を処理する際に、資源配分及び作業の開始時刻を決定する問題」と定義することができ、これまでに様々な解法が提案されている（例えば、野々部他１名、汎用スケジューラ  ＲＣＰＳＰによるアプローチ、オペレーションズ・リサーチ、社団法人オペレーションズ・リサーチ学会、２０００年３月号、Ｐ．１１８〜１２４、参照）。このとき、上記の荷物積載部３の運搬作業順の計算も行われるが、どの牽引部２がどの運搬作業を行うかは計算されていない。
なお本実施形態１では、全作業の完了時刻が最も早くなるように運搬作業計画を作成することを目的とするが、目的関数（例えば、最もコストが安い等）は、計画立案者が作業対象や目的等に合わせて入力端末から目的関数を入力又は選択することによって、自由に設定することができる。
【００３２】
次に、ＳＴＥＰ４で決定した荷物４の積下ろし作業の順番を満たすように、運搬作業を各牽引部２に割り当てて、個々の牽引部２が行う運搬作業及びその順番を決定する（ＳＴＥＰ５）。ここで牽引部２に割り当てる運搬作業は、荷物４の積まれた荷物積載部３を運搬する作業の他に、空の荷物積載部３を運搬する作業を含むものとする。
このＳＴＥＰ５では、牽引部２が行う運搬作業を配送計画問題における客先に変換し、荷物積載部３が分離された状態での牽引部２の移動を、配送計画問題における客先間の移動に変換して配送計画問題を解くことにより、牽引部２が行う運搬作業及びその順番を決定する。配送計画問題とは「複数台の運搬車両を使って複数の客先を１回ずつ巡回して、荷物を配送する問題」と定義することができ、資源制約付きスケジューリング問題と同様に、これまでに様々な解法が提案されている（例えば、増田、時間枠制約付き配送計画問題に対する局所探索法の適用について、オペレーションズ・リサーチ、社団法人オペレーションズ・リサーチ学会、２０００年１月号、Ｐ．３４〜３５、参照）。
【００３３】
図６は、牽引部２が行う運搬作業を配送計画問題における客先に変換し、荷物積載部３が分離された状態での牽引部２の移動を、配送計画問題における客先間の移動に変換するときの変換方法を示す図である。なお上述のように、牽引部２に割り当てる運搬作業は、荷物４の積まれた荷物積載部３を運搬する作業の他に、空の荷物積載部３を運搬する作業を含むものとする。
図６（ａ）に示すように、間口Ａから間口Ｂへの運搬作業が２回、間口Ｂから間口Ａへの運搬作業が１回、間口Ａから間口Ｃへの運搬作業が１回ある場合を考える。なお間口Ａ、間口Ｂ及び間口Ｃは、工場又は倉庫の間口であるとする。また、間口Ａから間口Ｂへの移動時間が３０分、間口Ａから間口Ｃへの移動時間が２０分、間口Ｂから間口Ｃへの移動時間が１０分であるとする。変換処理は、図６（ｂ）に示すように、１つの運搬作業を配送計画問題における客先の１つと見なすことにより行う。図６（ｂ）では、間口Ａから間口Ｂへの２回の運搬作業をＡＢ１、ＡＢ２、間口Ｂから間口Ａへの運搬作業をＢＡ、間口Ａから間口Ｃへの運搬作業をＡＣとした。
【００３４】
ここで配送計画問題における客先と見なされた運搬作業において、１つの運搬作業から次の運搬作業へ移るときは、牽引部２が荷物積載部３と分離されて何も運搬しない状態で間口の間を移動するものとする。この牽引部２が何も運搬しない状態での移動を、配送計画問題における客先間の移動と見なす。図６（ｃ）は、配送計画問題における客先間の移動と見なされた牽引部２の移動時間を示す図である。例えば、ＡＢ１からＡＣへの移動時間は、間口Ｂから間口Ａへの移動となるため３０分となる。またＡＢ１からＢＡへの移動時間は、間口Ｂから間口Ｂへの移動となるため０分となっている。なお、配送計画問題における客先と見なされた運搬作業にかかる時間は、配送計画問題における客先でのサービス時間と見なす。このように、客先を１度だけ巡回する経路のうち最適なもの（例えば、全作業の完了時刻が最も早くなるようなもの）を探索する問題は、配送計画問題として解くことができる。
【００３５】
なおＳＴＥＰ５では、牽引部２が行う運搬作業の開始時刻も決定する。このときＳＴＥＰ４において決定されている工場及び倉庫での荷物４の積下ろし作業の順番と積下ろし作業の開始時刻及び終了時刻に基づいて、牽引部２が行う運搬作業の開始時刻を決定する。ＳＴＥＰ３において説明したように、荷物４の積下ろし作業及び運搬作業には先行関係が存在するため、牽引部２が行う運搬作業の開始時刻もこの先行関係を考慮して決定しなければならない。図７は、ある工場間口Ｐにおける積み込み作業のスケジュールを示した図である。例えばＳＴＥＰ４において、図７のように工場間口Ｐにおける積み込み作業が決定していたとすると、積み込み作業Ｍkと積み込み作業Ｍk+1の間のｔ１からｔ２までの時刻に運搬作業の開始時刻が来れば、工場間口Ｐの積み込み作業に影響を与えない。このように、なるべくｔ１からｔ２の間の時刻に運搬作業の開始時刻が来るような制約を、配送計画問題に組み入れる。なお計算機によって運搬作業計画を作成する場合には、ペナルティ関数を定義し、運搬作業の開始時刻がこの範囲に収まらなかったときにペナルティ値を与え、ペナルティ値の合計が所定の値を越えた計画は採用しない等の評価をするようにしてもよい。
【００３６】
その後、工場及び倉庫における荷物４の積下ろし作業の順番と、牽引部２が行う運搬作業の順番を満たすように、荷物４の積下ろし作業及び運搬作業で使用する荷物積載部３を決定して運搬作業計画を作成する（ＳＴＥＰ６）。この際、荷物４の積下ろし作業及び運搬作業の開始時刻と終了時刻を最終決定する。また同時に、空の荷物積載部３の調達先及び撤去された荷物積載部３の運搬先も決定する。なお、荷物４の積下ろし作業及び運搬作業の開始時刻と終了時刻はなるべく前に詰めるようにし、工場・倉庫の間口での収容可能な荷物積載部３の数を超えないようにする。
【００３７】
そしてＳＴＥＰ６で作成された運搬作業計画の積下ろし作業及び運搬作業の空き時間を計算し、空き時間がＳＴＥＰ１で読み込んだ所定の時間よりも長いかどうかを判断する（ＳＴＥＰ７）。所定の時間よりも長い空き時間がある場合には、その空き時間が積下ろし作業の空き時間であるか運搬作業の空き時間であるかを判断する（ＳＴＥＰ８）。空き時間が運搬作業についてのものである場合には、その空き時間の後の運搬作業の順番を変更するように制約条件を付けて（ＳＴＥＰ９）、ＳＴＥＰ５に戻って再度運搬作業計画を作成する。また空き時間が積下ろし作業についてのものである場合には、その空き時間の後の積下ろし作業の順番を変更するように制約条件を付けて（ＳＴＥＰ１０）、ＳＴＥＰ４に戻って再度運搬作業計画を作成する。
【００３８】
図８は、ＳＴＥＰ６で作成された運搬作業計画のある運搬車両Ｃ（牽引部２）の運搬作業の計画を示した図である。図８を使って、ＳＴＥＰ８からＳＴＥＰ１０までの処理について説明する。図８に示すように運搬作業２と運搬作業３の間には大きな待ち時間が発生している。これは何らかの先行関係によって、運搬作業２が実行できないためと考えられる。しかし、待ち時間の後の運搬作業の順番を変更することにより、運搬作業３以降の運搬作業を早く行うことができるようになる可能性がある。このため、例えば運搬作業２と運搬作業３の順番を入れ替える制約条件を付けて、再度ＳＴＥＰ５から運搬作業計画を作成し直す。なお、積下ろし作業に所定の時間より長い空き時間がある場合も同様に、待ち時間の後の積下ろし作業を変更するように制約条件を付けて、再度ＳＴＥＰ４から運搬作業計画を作成し直す。
このような処理を、待ち時間が所定の時間より短くなるか、所定の回数を超えるまで繰り返し、得られた運搬作業計画の中から適当なものを選択するようにする。なおこの運搬作業計画の選択は、上記のペナルティ関数に基づいて運搬作業の計画立案装置自体がするようにしてもよいし、計画立案者が行うようにしてもよい。
ＳＴＥＰ７を終了すると、演算手段２０はデータ記憶装置２７に運搬作業計画を記憶させて（ＳＴＥＰ１１）、処理を終了する（ＳＴＥＰ１２）。
【００３９】
本実施形態１では、荷物積載部３と牽引部２が分離可能な運搬車両１による運搬作業において、荷物４の積下ろし作業時間及び運搬作業時間とこれらの作業の先行関係を考慮して運搬作業の計画を立案するため、無駄な待ち時間等を低減して運搬作業を効率化することができる。また、計画期間全体について考慮して計画を作成するため、より広い時間帯での作業効率を向上させることもできる。
さらに、工場・倉庫における荷物４の積下ろし作業の順番を、資源制約付きスケジューリング問題の解法を利用して決定し、牽引部２が行う運搬作業の順番を配送計画問題の解法を利用して決定するため、より効率的な運搬作業計画を作成することができる。
【実施例】
【００４０】
本発明の運搬作業の計画立案装置の効果について説明するため、リアルタイムに運搬作業計画を作成する従来の車両の運行管理方法（例えば、特許文献２参照）と、上記の実施形態１の運搬作業の計画立案装置について比較する。
なお従来の車両の運行管理方法では、以下のようなルールに従って荷物の運搬を行うものとする。（１）運搬する荷物の中で荷物積載部への積み込みが早いものから順に運搬する。（２）各工場間口で積み込み中の荷物の他に、次に積み込まれる荷物があれば空の荷物積載部を工場間口へ運搬する。
本来は、更に詳細なルールがなければ運搬車両の運行管理ができないが、ここでは本発明に係る運搬作業の計画立案装置との比較に必要な最低限のルールに留める。
【００４１】
次に、運搬作業計画の作成に必要なデータ（実施形態１における運搬作業マスタデータ２１と運搬荷物情報２２）を列挙する。
（Ａ）計画対象期間は、ある日の７：００〜１１：１５とする。（Ｂ）工場間口Ａ１には、荷物積載部が５枚収容可能で、７：００の時点で荷物積載部が１枚あるものとする。（Ｃ）倉庫間口Ａ２には、荷物積載部が６枚収容可能で、７：００の時点で荷物積載部はないものとする。（Ｄ）荷物積載部置き場Ｐ１には、荷物積載部が２０枚収容可能で、７：００の時点で荷物積載部が１０枚あるものとする。（Ｅ）工場間口Ｂ１には、荷物積載部が２枚収容可能で、７：００の時点で１枚の荷物積載部に荷物が積み込み中であるとする（なお、７：２０に積み込みが完了する）。（Ｆ）倉庫間口Ｂ２には、荷物積載部が２枚収容可能であり、７：００の時点で荷物積載部はないものとする。
【００４２】
また運搬作業は、工場間口Ａ１から倉庫間口Ａ２への運搬作業が６回、工場間口Ｂ１から倉庫間口Ｂ２への運搬作業が１回あるものとする。
また運搬車両の移動時間は、Ａ１〜Ａ２、Ｂ１〜Ｂ２、Ｐ１〜Ａ１及びＰ１〜Ａ２が５分、Ｐ１〜Ｂ１、Ｐ１〜Ｂ２、Ａ１〜Ｂ１、Ａ１〜Ｂ２、Ａ２〜Ｂ１及びＡ２〜Ｂ２が５０分であるとする。また荷物の積み込み時間はすべて４０分であるとする。
なお、運搬車両（牽引部）は１台であるとし、荷物積載部置き場Ｐ１から出発するものとする。また工場・倉庫における牽引部と荷物積載部の切離し等の作業時間は無視するものとし、荷物積載部は１種類であるとする。
さらに本実施例では、荷物積載部を調達及び撤去する場所を荷物積載部置き場Ｐ１であるとする。
【００４３】
図９は、従来の車両の運行管理方法で作成した運搬作業計画を示す図である。なお図９では、荷物積載部が分離された状態での牽引部の移動を単機走行と表示し、空の荷物積載部の運搬を空パレット運搬と表示している。
図９に示す運搬作業計画では、工場間口Ａ１に８：５５まで空の荷物積載部が運搬されないため、工場間口Ａ１で積み込み作業の待ち時間が発生する。
図１０は、図９に示す運搬作業計画における工場間口Ａ１の積み込み作業のスケジュールを示す図である。図１０に示すように、工場間口Ａ１では８：２０から８：５５まで積み込み作業の待ち時間が発生している。このため、全作業の完了時刻が１１：４０となっている。
【００４４】
図１１は、本発明の運搬作業の計画立案装置で作成された運搬作業計画を示す図である。なお図１１では図９と同様に、荷物積載部が分離された状態での牽引部の移動を単機走行と表示し、空の荷物積載部の運搬を空パレット運搬と表示している。
また図１２は、図１１に示す運搬作業計画における工場間口Ａ１の積み込み作業のスケジュールを示す図である。
本発明の運搬作業の計画立案装置では、まず工場・倉庫における荷物の積下ろし作業の計画を作成するため、図１２に示すように工場間口Ａ１の積み込み作業を隙間なく実行できる積下ろし作業の計画を作成し、その後この積下ろし作業を実現するような運搬計画を作成する。このため図１１に示すように、従来の車両の運行管理方法で作成した運搬作業計画よりも３５分早い１１：０５に全作業を完了させる運搬作業計画を作成することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施形態１に係る運搬作業の計画立案装置のシステム構成の例を示す図。
【図２】本発明の実施形態１に係る運搬車両を示す模式図。
【図３】本発明の実施形態１に係る他の運搬車両を示す模式図。
【図４】本発明の運搬作業の流れを示した図。
【図５】実施形態１に係る運搬作業の計画立案装置によって運搬作業計画を作成する際の流れを示すフローチャート。
【図６】配送計画問題に変換するときの変換方法を示す図。
【図７】ある工場間口Ｐにおける積み込み作業のスケジュールを示した図。
【図８】ある運搬車両Ｃの運搬作業の計画を示した図。
【図９】従来の車両の運行管理方法で作成した運搬作業計画を示す図。
【図１０】図９に示す運搬作業計画における工場間口Ａ１の積み込み作業のスケジュールを示す図。
【図１１】本発明の運搬作業の計画立案装置で作成された運搬作業計画を示す図。
【図１２】図１１に示す運搬作業計画における工場間口Ａ１の積み込み作業のスケジュールを示す図。
【図１３】運搬作業マスタデータの例を示す図。
【図１４】運搬荷物情報の例を示す図。
【図１５】作業情報データの例を示す図。
【符号の説明】
【００４６】
１  運搬車両、２  牽引部、３  荷物積載部、４  荷物、２０  演算手段、２１  運搬作業マスタデータ、２２  運搬荷物情報、２３  入力端末、２４  データ管理部、２５  遠隔通信端末、２６  計画出力部、２７  データ記憶装置。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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