物流分野において効率化によるコスト削減は、重要な課題です。運転手不足の問題も懸念される中、サービスレベルを落とすことなく効率物流を実現するため、常に業務改善に取り組んでいかなくてはいけません。競争に打ち勝つためには、お客様満足度の向上を目指しながらトータルコストをできる限り削減しなくてはいけません。最適化技術は、そのような課題を抱える企業の救世主です。様々な企業が抱える固有の制約を考慮しながら、各企業の目的にあわせた価値ある「答え」を提供してくれます。
運輸分野では航空や鉄道において、広く最適化技術が採用されてきました。世界中の航空各社は、最適化技術の採用に積極的に取り組んでいます。また、世界に羽ばたく日本の鉄道ビジネスでも、今後さらに最適化技術の活用の場が増えていくことでしょう。
港湾分野においては、国際戦略において最適化技術は欠かすことはできません。最適化技術により、各現場における効率的なオペレーションが実現可能になり、港湾全体の運営がさらに改善されます。
提供ソリューション
物流分野での活用
配車計画
配車計画とは、配送センターから車両（トラック等）を利用して複数の顧客へ物資を運ぶ巡回輸送の計画のことです。配車計画では通常、車両（トラック等）の積載容量、1日の稼働時間の上限、入庫可能な車両（トラック等）の制限、入庫可能な曜日や時間帯、納期、突然の輸送依頼等の制約を考慮する必要があるため、人の手による計画立案では、手間と時間がかかります。また、計画立案熟練者と経験が浅い担当者では、計画された内容も異なってきてしまいます。配車計画にGurobi Optimizerを取り入れることで、複雑に絡みあった数々の制約を考慮しながら、お客様の目的に合う効率化された配車計画を瞬時に立案できるようになります。
配送ルート計画（VRP : Vehicle Routing Problem）
車両（トラック等）での配送や交通システムにおけるバスやタクシーの相乗りなどでは、荷物の積み下ろしやピッキングタイム等に関わる複雑な制約（納期や受入可能時間、突然の依頼等）を考慮しながらすべてのお客様の要望を満たすため、最適ルートをより短時間で計算するニーズが高まっています。このような問題においても数理最適化は、威力を発揮します。様々な産業の企業が新規事業として取り組んでいるMaaS（Mobility as a Service）においても、より短時間でより質の良い解を得るための最適ルート計算は、事業を成功させるための重要なファクターになります。これらを実現できるGurobi Optimizerは、MaaSにおいても注目されています。
勤務計画、人員スケジューリング
倉庫スタッフ、トラックやバスの運転手、鉄道員、航空機の乗務員等の勤務スケジューリングには、様々な制約があります。労働に関する法令や会社の労務規則への順守をはじめ、必要とされる人員数やスキル、スタッフからの要望や突然の病欠等の様々な条件に即座に対応しなくてはいけません。
このような複雑な制約条件を加味しながら、企業が求めるコスト削減や従業員の満足度向上などを同時に実現できるソリューションをGurobi Optimizerで構築が可能です。
航空分野での活用
イールド・マネジメント・システム
航空旅客運賃は購入するタイミングによって、しばしば価格の変動があります。航空チケットの購入者は少しでも安い航空運賃を希望し、逆に航空会社は他社より安価でかつ利益を最大限に確保できる運賃設定を望んでいます。
しかし、予想される乗客数や時期および各便固有の条件等の変動項目が多く、それらは複雑な相関関係を持っているため、システムは非常に複雑な処理が要求されます。このような最適な料金設定を行うシステムでは最適化技術が活用されていて、イールド・マネジメント・システムと呼ばれます。このイールド・マネジメント・システムは航空会社に限らず、時期による価格変動を伴うホテルの宿泊予約システム等に適用することも可能です。
空港ゲート、バゲージ・クレイム、チェック・イン・カウンターの割当て
空港における飛行機の離発着時に伴うゲートやバゲージ・クレームの割り当ては、飛行機の運航スケジュールのみならず、その飛行機の型式等のサイズに大きく依存します。
特に離発着のスケジュールの変更が発生すると、計画していた内容全体を見直しての再スケジューリングが要求されます。その間は、わずか数分しか猶予がない場合も時として発生します。Gurobi Optimizerは、空港でこのような設備割り当てシステムにおいても採用されています。
MRO（Maintenance Repair & Overhaul）
航空会社に求める乗客の最大の関心は、「安全」です。各航空会社は、安全で快適な状態を維持するための対応に日々取り組んでいます。航空会社が使用する航空機や装備の修理、それに伴う部品の供給等は実際の運航スケジュールを阻害することなく、また、サービスレベルを落とすことなく実行されなくてはいけません。
作業の高度化、複雑化が伴う定期点検および保守作業において、何十万点にもおよぶ部品とそれらの使用耐久時間等の各種パラメータが複雑に絡み合う様々な各要素を考慮しながら、最適なメンテナンス計画を構築し、整備費用の削減という課題も解決しなくてはいけません。Gurobi Optimizerは、このような複雑なMROの分野でも多くの航空会社で採用されています。
航空管制業務、航空機着陸最適シーケンス
航空管制業務の航空機離発着スケジューリングにおいては、しばしばフライトの遅れや早着により変更が生じます。このような場合、航空管制業務では、確実でかつリアルタイムな判断とレスポンスが要求されます。
Gurobi Optimizerは、こうしたミッション･クリティカルな業務に関連するスケジューリング･システムにも採用されています。また、限られた数の滑走路利用という条件下における離発着回数の増加を目指したフライト･スケジューリングにも適用可能です。
勤務計画、人員スケジューリング
『物流分野での活用』を参照。
港湾分野での活用
マルチ･コンテナ･ターミナルにおけるバース割り当て
年々増加する海運での物資取扱量に効率的に対応するため港湾では、船舶が係留するバースの最適な割り当てが求められています。船舶を港のどのバースに停泊させるかは、その船舶の長さ、喫水、そして船種により決定されます。しかし、多くのバースをかかえる大規模な港においては、入港する船舶の順番および優先順位等によってバース割り当てが非常に複雑になっています。
コンテナ船ではバース割り当ての他に、ガントリー・クレーンのサイズおよびクレーンの稼動速度がその荷役効率に大きな影響を与えることになります。港湾管理者は、海運会社への配慮を考慮に入れつつ、港湾の公共性の観点からできるだけバースの待ち時間や荷役時間が最小になるようバースの効率的な割り当て方法を海運会社に提案しなくてはいけません。もちろん、それにより、船舶から荷物を受け取ってその配送を行う、そして、船舶への積荷を運ぶ車両の待ち時間の最小化も必要になってきます。様々な制約および海運会社からの要望等を考慮し、いかにバースを最適に割り当てるかという分野においてもGurobi Optimizerが採用されています。
鉄道分野での活用
時刻表作成、ダイヤ再スケジューリング
鉄道の時刻表の作成、事故や故障等が発生した際の鉄道ダイヤの再スケジューリング（運転調整）は、その分野に特化した専門の担当者によって行われてきました。しかし、このような作業は時として瞬時の対応が要求されます。実際に行われた対策措置としては、例えば快速列車のダイヤでは、障害発生時には特別快速列車の運転のみを廃止するといった対応（80％運転）等を実施したりしていました。
しかし、瞬時に最適なダイヤの再スケジューリングが可能であれば、より効率的な運転調整を実施することが可能になります。Gurobi Optimizerは、このような列車のダイヤ作成や障害発生時の再スケジューリングのシステムにも適用可能です。
勤務計画、人員スケジューリング
『物流分野での活用』を参照。
