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ashida b

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ashida b

  1. 1. 時間制約付き観光プラン 作成問題のモデル化と解法 北海道大学 工学部 情報工学科 複雑系工学講座調和系工学分野 芦田 城彰
  2. 2. 背景 5% 8% 19% 34% 34% 50、80、100 130、150 180、200 250、300 350(正解)、400 51% 19% 16% 9% 5% 2人 4人 3人 5人以上 1人 53% 30% 17% レンタカー 公共交通機関 その他 函館-札幌間距離感 札幌-網走間距離感 北海道に行く際の人数 道内での主な交通手段 北海道へ行くことを考えている道外の方を対象としたアンケート結果 距離感がつかめていないにもかかわらず、移動手段としてはレンタカーを使用 予定通りの時間で行動できない可能性大 40% 21% 20% 16% 3% 50、80、100 130、150 180、200 250(正解)、300 350、400 [ 日本政策投資銀行 北海道支店 2001 ]
  3. 3. 観光プラン作成支援システムの構築 モデル化 アルゴリズム モデルグラフ ヒューマンインタフェース 実データ システム構成 実証実験 評価と改善
  4. 4. 提案システム概略 •出発地点 •目的地点 •観光目的 •出発時間 •制限時間 観光者の 希望に沿った 観光プラン 入力 出力 例1 •出発地点:札幌 •目的地点:小樽 •観光目的:拝観 •出発時間:10:00 •制限時間:19:00 札幌→富良野→網走・・・? 札幌→ニセコ→函館・・・? 札幌→旭川 →富良野→小樽 (18:30着予定) 出力 •出発地点:千歳 •目的地点:札幌 •観光目的:食 •出発時間:8:00 •制限時間:20:00 千歳→札幌→小樽・・・? 千歳→函館→旭川・・・? 千歳→旭川 →札幌 (19:00着予定) 出力例2
  5. 5. 45分 拝観:2,食:4 8:00~17:00 モデル化 [ノードコスト] 観光地での滞在時間 [観光目的に対応した得点] 観光地を訪れたときの観光者の満足度 [ノードコスト・得点の発生の時間条件] 観光地の訪問可能開始時刻・終了時刻 (時間の単位:分) ノードコスト0、得点0、時間の条件無し [エッジコスト] 移動時間 (時間の単位:分) 観光地 中継点 エッジ属性 道路 ノード属性 観光地 中継点 道路 G = (V,E) : 連結無向グラフ V (ノード) : 地点(観光地、中継点) E (エッジ) : 地点を結ぶ道路 8 4 6 6 6 6 2
  6. 6. 定式化   了時間)コストの上限(観光終 が発生する条件:のノードコスト・得点ノード た時間)番目のノードに到着し( 番目に訪れるノード すベクトル個のノードの順番を表訪問する コスト の結ぶエッジのエッジノード 開始時間)コストの初期値(観光 の得点の観光目的ノード のノードコストノード 個のノードの集合 ここで、 と ユーザ入力値 条件 最大化目的関数                        : ))(())(( :)( :)( ))1(),(())((: )1(:)( ),,1(),...,,(: :),( : :),( :)( ,...,,: 1 1 1 1 10 ,,),(),1(: : 1 )),((: T iRcaiRov vc vo ijRjRdjRtDa miiiR mnljivvvR vvd D jvjvp vvt nvvvV ii i i i j i j i lji jiji ii ii n vv BTDmRR Tma m k BkRp 「時間制約付き観光プラン作成問題」
  7. 7. アルゴリズム 観光地 最適経路 S G S G S G (例) 全ての観光地の滞在時間:1 全ての道路の移動時間:1 制限時間:8 1. 全観光地間の最短経路・時間を求める (ダイクストラ法) 2. 制限時間内に経由不可能な観光地の排除 3. 観光地の訪問順をすべて列挙することで実 行可能解を全探索する 4. 求めた全ての組合せのうち目的関数が最 大のものを抽出 (1)希望とする観光目的以外の得点の合 計が最大のもの (2)消費時間が最小のもの
  8. 8. 動作確認 ノードデータ ノード数:4000(観光地ノード数:800、中継地点ノード数:3200 ) ノード次数:1~4 エッジデータ エッジ数:7200 移動時間:10~60分 5分ごと 一様乱数 [ 観光地での滞在時間 ]:10~60分(10分ごと)一様乱数 [ 観光地を訪れたときの観光者の満足度 ]:1~5点 一様乱数 [ 観光地の訪問可能開始時刻]:10時~12時(30分ごと) 一様乱数 [ 観光地の訪問可能終了時刻]:16時~18時(30分ごと) 一様乱数 BTDmRR ,,),(),1(:ユーザ入力値 D:10時、T:18時、R(1) R(m) B:適当な値
  9. 9. 計算結果 8 -[35]→ 173 -[30]→ 3671 -[45]→ 2427 [wait->0 stay->10] add[ 0 5] -[20]→ 3245 ~~ ~~ -[10]→ 2419 -[15]→ 1714 -[40]→ 3290 -[30]→ 900 time -> 465 score[ 0 13] 8 -[20]→ 6 -[30]→ 5 -[20]→ 1 -[50]→ 2 ~~ ~~ -[30]→ 322 -[25]→ 436 -[20]→ 450 -[30]→ 900 time -> 480 score[ 0 13] 上の計算結果では、希望の観光目的における点数の最大値、希望と異 なる観光目的における点数の最大値が共に等しいため、消費時間が少 ない「1」が最適解となった。 1 2
  10. 10. 考察とまとめ アルゴリズムの効率化 観光地のみに限定 制限時間内に経由不可能な観光地の排除 800 → 300 考察 観光プラン作成支援システムの構築のためのモデル化、 および、アルゴリズムの検討を行った。 まとめ 今後 •ヒューマンインターフェースの作成 •モデルグラフと実データとの比較

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