産業応用のための最適化ベンチマーク問題集

一般社団法人 電気学会
情報知能システムの新展開とその産業応用調査専門委員会 
産業応用のためのシステム最適化とベンチマーク問題調査専門委員会 
システム最適化と産業応用ベンチマーク問題調査専門委員会 
計算知能技術と産業応用のためのベンチマーク問題調査専門委員会 
Last update on Sept. 29th, 2015 
自動ピッキングシステム運用計画の最適化ベンチマーク問題
(Ver. 1)

これは旧版になります。最新版はP3-2 (Ver. 2)をご覧ください。
問題概要
製品仕分けを行う物流機器の例として,自動ピッキングシステムがある。 自動ピッキングシステムでは,図1と図2に示すように,各仕分先から仕分要求が与えられると,各レーンに種類別に装填された製品をレーン間で同期を取りながらコンベヤ上に排出し,コンベア上で仕分要求別に製品群をまとめて流すことで,製品の仕分けを行う。 本システムの最適運用計画を得るには,各製品のレーンへの割付問題と,各仕分要求の処理順序やレーンからの製品の排出時刻を決定するスケジューリング問題を同時に考慮しなければならない。
本問題では,2種類の運用計画問題(問題番号「00」と「01」)を提供する。
本問題の初出は文献[1]であるが,現在掲載中のソースコードは文献[3], [5]の定式化に基づいている。

図1:自動ピッキングシステム(文献[1]から引用)

図2:配送要求の例(文献[1]から引用)
問題の部類・規模(問題番号00の場合)
  • 問題のクラス:非線形離散変数最適化問題
  • 決定変数の数:925,500(連続:0,離散:925,500)
  • 不等式制約条件数:89,075(線形:100,非線形:88,975)
  • 等式制約条件数:19,100(線形:10,100,非線形:9,000)
Known Feasible Solutions
解法 目的関数値 制約違反 文献 報告者
合計値 許容量
Constraint programming 4149.5 0 1.0 × 10-10 [4] T. Miyamoto †(問題番号00)
Constraint programming 4047.0 0 1.0 × 10-10 [4] T. Miyamoto †(問題番号01)
4206.0 0 0 †(問題番号00)
4159.0 0 0 †(問題番号01)
†取得したファイルを解凍し,ソースコード内の「P3_solution_y.txt」,「P3_data.csv」と差し替えて下さい。
ソースコード
P3-1.zip (C/C++) — 使用法は「Readme.txt」を参照。
参考文献
[1]  電気学会 情報知能システムの新展開とその産業応用調査専門委員会:「産業応用のための最適化ベンチマーク問題集」, 電気学会技術報告 第1287号, 3.4節 (2013)
[2]  飯間等,河野幸弘:「自動ピッキングシステム運用計画ベンチマーク問題」,平成26年電気学会全国大会講演論文集,4-S21-4 (2014)
[3]  飯間等,小熊祐司,河野幸弘:「メタヒューリスティクスのための自動ピッキングシステム運用計画ベンチマーク問題」,スケジューリング・シンポジウム 2014 講演論文集, pp. 201–206 (2014)
[4]  T. Miyamoto, K. Mori, S. Kitamura, and Y. Izui: "Constraint programming model for operational planning and scheduling problem in automatic picking system", Proc. of International Symposium on Scheduling 2015, pp. 163–168 (2015)
[5]  H. Iima, Y. Kawano, and Y. Koguma: "Operational planning and scheduling problem in an automatic picking system as a benchmark", Proc. of the first IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, and Motion Control (SAMCON2015), IS1-2 (2015)
更新履歴
  • Sept. 29th, 2015: Known Feasible Solutionsに新たな解を追加。
  • Dec. 1st, 2014: 文献[3]に基づいたソースコードに更新。
  • July 18th, 2014: 文献[2]に基づいたソースコードを公開。