【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エキスパートシステムにおけるレイアウト問題において、時系列的に発生する物を、予めいくつかに区切られた領域に効率的に割当てる割当て決定支援方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数の物Ｘi(i=0,…,n) を複数の区切られた領域ｙj(j=0,…,m) に対して割当て配置することが、あらゆる分野で多々行なわれている。

【０００３】図５は車を駐車場に割当てる際の割当て状況を示すもので、例えば駐車場で次々に到着する車ｘi
(i=0,…,n) を区切られた駐車領域ｙj(j=0,…,m) に配置することがある。 この場合、車には、小型、中型、大型等の大きさがある。 まず、１つの割当て方法として、
駐車場を大きめの駐車領域に均等に区切り、車をランダムに割当てる方法がある。

【０００４】しかし、この割当て方法では、小型の車でも中型や大型の車と同じ区画を占領してしまい、領域の無駄が発生する。 また、上記予め区切られた領域よりも大きい車は該領域内に駐車することができず、この場合、続いて２箇所の領域が空いている場所を探して駐車する等の特別な割当て処置を採らなければならない。

【０００５】また、他の割当て方法として、大型、中型、小型と、予め駐車領域を分けて区切り、それぞれの大きさの車と対応付ける方法がある。 この場合、様々な大きさの車に対応でき、ある程度の領域の無駄は省けるが、この場合でも、予め領域を分割するにあたり、車の大きさより小さい領域に駐車することは不可能であるため、１つの領域をある程度大きめに取る必要がある。

【０００６】そして、上記駐車領域の区切り方によっては、大型の領域に小型が多く駐車されたり、大型の領域が不足して、前記１つ目の割当て方法と同様、特別な割当て処置を採らねばならないことになる。 これら２つの割当て方法では、時系列的に発生する車ｘを物理的に並んだ領域ｙj(j=0,…,m) に割当てるにあたり、 Ｆ（ｘ，ｙj ） を評価関数としてｘとｙj の関係を評価し、その評価値の最も良いｙj に割当てを行なっている。

【０００７】すなわち、この場合、全てのｙj を固定領域としているため、物ｘに対して、領域ｙj の属性、つまり、ｙj は空いているか、広さが充分あるか等、ｙj
に関する情報のみでｘ，ｙj の関係を評価している。 このように、ｘを領域ｙj に割当てる場合に、ｙj のみの情報で割当てる方法を採ると、上記のように領域ｙj を予め大きく取る必要がある。

【０００８】一方、駐車場に拘らず、荷物を倉庫内の領域に配置する場合等では、周辺に似た種類の荷物を配置することにより、出入れが容易になることがあり、ｘとｙjの関係を個々のｙj のみでなく、 Ｆ（ｘ，ｙ1 ，…，ｙm ） とし、ｙj 全体を考慮する方法が採られることがある。
しかしこの方法では、評価の基になる要素が多過ぎるため、その計算に時間が掛かる問題がある。

【０００９】すなわち、時系列的に発生するｘi(i=0,
…,n) が予め判っている場合、つまり、予めｘi の到着スケジュールが判っている場合や、ｘi の到着以前に到着予告がされる場合、また、複数のｘi が同時に到着した場合を考える。 この場合、ｘ1 ，…，ｘn とｙ1 ，
…，ｙm の全ての組合せの評価値を計算し、ｘi の順番に拘らず最も良いと思われるｘi とｙj の組合せから割当てることになる。

【００１０】しかしながら、１つのｘi をあるｙj に割当てた後、該割当てられたｙj の情報が変化するため、
次のｘi+1 の割当てを決めるのにあたり、再び全ての組合せについて評価値を計算し直す必要があり、非常に時間が掛かる問題がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、ｘi とｙj
との関係の評価を、ｘi と個々のｙj のみから計算する従来の方法では、該ｙj の周辺の領域の状態を考慮しないため、ｙj の物理的なスペースを予め決定する必要がある。 この場合、ｙj のスペースをｘi の標準より予め大きく取る必要があり、空間の無駄があると共に、予め決められたｙj よりも大きなｘi は割当て困難になる問題ある。

【００１２】また、ｙj を予めいくつかの段階に分けて設定する場合でも、ｘi のばらつきによってｙj の分割を正しく考慮しないと、実際のｘi の割当てが困難になる場合があり、結果的に空間の無駄が発生する。

【００１３】一方、ｘi とｙj との関係の評価を、ｘi
とｙ1 ，…，ｙm から計算する従来の方法では、ｙj 全体を考慮することで効率的な割当て配置が行なえるが、
評価値の計算に長い時間を要する問題がある。

【００１４】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
物ｘi を領域ｙj に割当てる際に、予め領域の分割を決定することなく、空間的な無駄の発生を防止し、しかも、長時間の評価値計算を要することなく、ｙj 周辺の領域も考慮した効率的な割当てが可能になる割当て決定支援方式を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係わる割当て決定支援方式は、時系列的に発生する物Ｘi(i=
0,…,n) を物理的な基準により番号付けられた領域ｙj
(j=0,…,m) に割当てるに際し、上記ｘi とｙj との関係を評価するにあたり、ｘi とｙj 及び該ｙj に隣接するｙj-1 及びｙj+1 のみの情報からなる評価関数 Ｆ（ｘi ，ｙj-1 ，ｙj ，ｙj+1 ） を作成し、この評価値計算を各ｙj に対して繰返し行ない、最も評価値の良いｘi とｙj の組合せから割当てを決定するものである。

【００１６】

【作用】つまり、ｘi をｙj に割当てるに際し、隣接するｙj の情報を考慮するため、例えば隣接する領域に小さめの物がある場合、ｙj には領域以上の大きさの物を置くことができるという判断や、隣接する領域に領域以上の物がある場合、ｙjには小さい物のみ置けるという判断が行なえ、ｙj の大きさを標準に近い大きさとして分割しても、全ての型のｘi が効率的に割当てられる。

【００１７】また、ｙj 以外の情報をｙj に隣接するｙ
j-1 ，ｙj+1 に限定することにより、個々のｙj 以外の情報をも含んで適切な割当てが行なえるにも拘らず、評価値計算に要する時間が削減されるようになる。

【００１８】

【実施例】以下図面により本発明の一実施例について説明する。

【００１９】図１は割当て決定支援方式を適用した情報処理システムの構成を示すブロック図であり、この情報処理システムは、予めある一定の大きさの駐車領域に区切られている駐車場に、順次到着する車の駐車領域を決定する場合の、割当て決定支援システムである。

【００２０】この情報処理システムは、ｘデータ保持部１１と、ｙデータ記憶部１２と、候補作成部１３と、条件検査部１４と、評価値計算部１５と、評価値記憶部１
６と、候補決定部１７と、割当部１８とから構成される。

【００２１】ｘデータ保持部１１は、ランダムに発生する駐車場に到着する車ｘi に関する情報、すなわち、到着した車ｘi の大きさ情報を割当て終了まで保持するもので、このｘデータ保持部１１に保持された車ｘi の大きさ情報は、候補作成部１３に与えられる。

【００２２】ｙデータ記憶部１２は、車ｘi が割当てられる場所ｙj についての情報、すなわち、ｙj の物理的な位置情報や現在割当てられている車ｘi の大きさ情報が記憶されるもので、このｙデータ記憶部１２に記憶された駐車場所ｙj に関する情報は、候補作成部１３に与えられる。

【００２３】候補作成部１３は、上記ｘデータ保持部１
１に対し到着した車ｘi の情報が保持されると、ｘi とｙj の組合せを順次作成するもので、このｘi ，ｙj の組合せデータは条件検査部１４に送られる。

【００２４】条件検査部１４は、候補作成部１３で作成されたｘi とｙj の組合せについて、後述する予め指定された条件に合致している否かを検査するもので、この条件検査部１４における検査結果は候補作成部１３に送られ、条件が合致している組合せ候補ｘi ，ｙj は評価値計算部１５に送られる。

【００２５】評価値計算部１５は、上記条件検査後に候補作成部１３から送られたｘi とｙj の組合せに対し、
予め定義されたｘi とｙj 及びｙj に隣接するｙj-1 とｙj+1 に関する情報のみからなる評価関数Ｆを用いて評価関数を計算するもので、この評価値計算部１５にて、
上記条件合致したそれぞれのｙj について計算された評価値データは、評価値記憶部１６に送られて保存される。

【００２６】候補決定部１７は、評価値記憶部１６に保持されたそれぞれのｙj における評価値データに基づき、到着した車ｘi に対する最良の駐車場所ｙj を決定するもので、この候補決定部１７により決定された駐車場所ｙj は割当部１８に送られ、到着した車ｘi に対し最適な駐車場所ｙj が割当られる。

【００２７】図２は上記情報処理システムが割当て決定支援システムとして運用される駐車場を示すもので、この駐車場は例えば中型の車ｘi に対応させて区画されており、駐車場所ｙ0 には大型車ｘ0 が、駐車場所ｙ3 には中型車ｘ1 が、駐車場所ｙ6 には小型車ｘ2 がそれぞれ既に駐車されている。

【００２８】ここで、上記駐車場には、大型，中型，小型の車を駐車できるが、隣接する駐車領域間にはいくつかの条件が与えられ、上記条件検査部１４では、次の４
つの条件が検査される。 （条件０）既にｙj に車が駐車してある場合、ｘi は駐車できない。 （条件１）ｙj の隣に大型の車が駐車されている場合、
小型以下の車ｘi のみ駐車できる。 （条件２）ｙj の隣に中型の車が駐車されている場合、
中型以下の車ｘi のみ駐車できる。 （条件３）ｙj の隣に小型の車が駐車されている場合、
及び何も駐車されていない場合、全ての車ｘi を駐車できる。 また、上記評価値計算部１５にて、上記条件検査後におけるそれぞれのｙj に対する評価計算式となる評価関数Ｆは、次の式で定義される。 Ｆ（ｘi ，ｙj-1 ，ｙj ，ｙj+1 ） ＝適合度（ｘi ，car-of（ｙj-1 ）） ＋適合度（ｘi ，car-of（ｙj+1 ）） ＋便利度（ｙj ） ここで、ｘi は到着した車のサイズ、car-of（ｙk ）はｙk に現在駐車されている車のサイズを示し、その値si
ze（ｘk ）は次のように設定される。 size（ｘk ）：ｘk が大型の時 ３ ｘk が中型の時 ２ ｘk が小型の時 １ ｘk が存在しない時 ０

【００２９】つまり、上記評価関数Ｆにおける第１項及び第２項それぞれの適合度は、隣接する場所の車の適合の良さを示し、２つの車のサイズ値を加算したものになるので、大型と小型、中型と中型といった上記（条件０）〜（条件３）を最も満たす場合に最高値“４”になる。 そして、上記評価関数Ｆにおける第１項乃至第２項を展開すると、 size（car-of（ｙj-1 ））＋２size（ｘi ）＋size（ca
r-of（ｙj+1 ）） となり、これにより得られる値の大小が適合度の高低となる。 一方、上記評価関数Ｆにおける第３項の便利度は次の式で与えられる。 便利度（ｙk ）＝−０．１＊k ここで、k は駐車場における駐車場所ｙk の入口からの距離に比例し、その値は次のように設定される。 ｙ0 ＝０、ｙ1 ＝１、ｙ2 ＝２、ｙ3 ＝３、…、ｙ6 ＝
６ つまり、駐車場所ｙk の便利度は、入口から離れる程“−”値が大きくなり低くなる。 したがって、上記適合度と便利度を加算した評価関数Ｆは、隣接する車同士の適合が良く、入口に近い駐車場所ほど高い評価値となる。 次に、上記構成による情報処理システムの動作について説明する。 図３は上記情報処理システムにおける割当て決定支援処理を示すフローチャートである。 図４は上記情報処理システムにおける割当て決定支援処理に伴う評価値算出状況を示す図である。

【００３０】ここで、ｙデータ記憶部１２には、予め車ｘ0 ，ｘ1 ，ｘ2 が駐車されているそれぞれの駐車場所ｙ0 ，ｙ3 ，ｙ6 に対応して、その大きさ情報“３”
“２”“１”が記憶されていると共に、各駐車場所ｙ0
〜ｙ6 それぞれの入口からの距離に比例する位置情報“０〜６”が記憶されている。 すなわち、例えば図２に示す駐車場に小型車ｘ3 が到着した場合、該小型車ｘ3
の大きさ情報“１”がｘデータ保持部１１に保持される（ステップＳ１）。

【００３１】すると、候補作成部１３では、まず、小型車ｘ3 と駐車場所ｙ0 の組合せが検索されるもので、この組合せ（ｘ3 ，ｙ0 ）について条件検査部１４による前記４つの条件（０〜３）に基づく条件検査が実行される（ステップＳ２〜Ｓ４）。

【００３２】この場合、駐車場所ｙ0 には既に車ｘ0 が駐車してあるので、該駐車場所ｙ0は（条件０）により除外され、再び候補検索部１３にて次の駐車場所ｙ1 との組合せが検索されると共に、この組合せ（ｘ3 ，ｙ1
）についての条件検査が実行される（ステップＳ５→
Ｓ２〜Ｓ４）。

【００３３】この場合、駐車場所ｙ1 の隣には大型車ｘ
0 が駐車されており、到着車ｘ3 は小型車なので、（条件１）により条件検査ＯＫとなり、組合せ（ｘ3 ，ｙ1
）についての評価値が評価値計算部１５にて計算される（ステップＳ５→Ｓ６）。

【００３４】つまり、小型車ｘ3 に対する駐車場所ｙ1
の評価値は、ｘデータ記憶部１１に記憶された到着車ｘ
3 の大きさ情報“１”とｙデータ記憶部１２に記憶された隣接駐車場所ｙ0 ，ｙ2 それぞれの車両大きさ情報“３”“０”及び駐車場所ｙ1の位置情報“１”を用い、前記評価関数Ｆにより計算されるもので、すなわち、 Ｆ（ｘ3 ，ｙ0 ，ｙ1 ，ｙ2 ） ＝適合度（ｘ3 ，car-of（ｙ0 ）） ＋適合度（ｘ3 ，car-of（ｙ2 ）） ＋便利度（ｙ1 ） ＝size（car-of（ｙ0 ））＋２size（ｘ3 ）＋size（ca
r-of（ｙ2 ））＋（−０．１＊ｙ1 ） ＝３＋２＋０＋（−０．１）＝４．９ となり、図４（ａ）の小型車ｘ3 の段に示すように、駐車場所ｙ1 の評価値４．９が評価値記憶部１６に記憶される（ステップＳ７）。

【００３５】この後、上記ステップＳ２〜Ｓ７を繰返し実行することで、各駐車場所ｙ2 〜ｙ6 が条件検査されると共に、その評価値が計算され、上記評価値記憶部１
６に順次記憶される。

【００３６】そして、上記ステップＳ３において、到着車ｘi に対する駐車場所ｙj の組合せ候補なしと判断されると、上記評価値記憶部１６に記憶された各駐車場所ｙ0〜ｙ6 の評価値（図４（ａ）小型車段参照）に基づき最も高い評価値４．９に対応する組合せ（ｘ3 ，ｙ1
）が候補決定部１７にて検索され、これが割当部１８
に送られて到着車ｘ3 に対する最良駐車場所ｙ1 として割当てられる（ステップＳ８，Ｓ９）。

【００３７】ここで、他の到着車ｘi が存在する場合には、上記ステップＳ９による駐車場所ｙ3 の割当てに応じて不要になった駐車場候補ｙj が条件検査により除外され、この除外駐車場に関連する駐車場候補についての評価値が再計算される（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。

【００３８】一方、例えば図２に示す駐車場に中型車ｘ
3 が到着した場合、該中型車ｘ3 の大きさ情報“２”がｘデータ保持部１１に保持される（ステップＳ１）。 そして、上記ステップＳ２〜Ｓ７の処理が繰返し実行されることで、駐車場所候補ｙ0，ｙ1 ，ｙ3 ，ｙ6 は条件検査により除外され、ｙ2 ，ｙ4 ，ｙ5 に対するそれぞれの評価値が計算され評価値記憶部１６に記憶される（図４（ａ）中型車段参照）。

【００３９】すると、上記評価値記憶部１６に記憶された最も高い評価値５．８に対応する駐車場所候補ｙ2 が候補決定部１７にて検索され、これが割当部１８に送られて中型車ｘ3 に対する最良駐車場所ｙ2 として割当てられる（ステップＳ８，Ｓ９）。

【００４０】一方、例えば図２に示す駐車場に大型車ｘ
3 が到着した場合、該大型車ｘ3 の大きさ情報“３”がｘデータ保持部１１に保持される（ステップＳ１）。 そして、上記ステップＳ２〜Ｓ７の処理が繰返し実行されることで、駐車場所候補ｙ0，ｙ1 ，ｙ2 ，ｙ3 ，ｙ4
，ｙ6 は条件検査により除外され、ｙ5 のみに対する評価値が計算され評価値記憶部１６に記憶される（図４
（ａ）大型車段参照）。

【００４１】すると、上記評価値記憶部１６に記憶された最も高い評価値６．５に対応する駐車場所候補ｙ5 が候補決定部１７にて検索され、これが割当部１８に送られて大型車ｘ3 に対する最良駐車場所ｙ5 として割当てられる（ステップＳ８，Ｓ９）。

【００４２】したがって、中型車を駐車するに適した駐車領域の区画であるにも拘らず、小型、中型、大型の車ｘi 何れに対しても、適切な駐車場所ｙj を割当てることができ、しかも、割当て評価値の計算処理を、割当て候補に隣接する駐車場所の情報のみ利用して行なうので、複雑な計算を必要とせず、高速な割当て処理が実現できる。

【００４３】次に、例えば図２に示す駐車場に小型車ｘ
3 ，中型車ｘ4 ，大型車ｘ5 が同時に到着した場合、各到着車ｘ3 ，ｘ4 ，ｘ5 の大きさ情報“１”“２”
“３”がそれぞれｘデータ保持部１１に保持される（ステップＳ１）。 そして、上記ステップＳ２〜Ｓ７の処理が繰返し実行されることで、到着車ｘ3 ，ｘ4 ，ｘ5 それぞれの駐車場候補ｙ0 〜ｙ6 の全てに対し条件検査が行なわれ、条件合致したそれぞれの駐車場候補に対する評価値が計算され、図４（ａ）で示すように、評価値記憶部１６に記憶される。

【００４４】この場合、大型車ｘ5 と駐車場所ｙ5 における評価値が６．５と最も高いため、まず、大型車ｘ5
に対して駐車場所ｙ5 が割当てられる（ステップＳ８，
Ｓ９）。

【００４５】この後、到着車は小型車ｘ3 と中型車ｘ4
の２台存在するので、この２台ｘ3，ｘ4 について、上記大型車ｘ5 に対する駐車場所ｙ5 の割当てにより不要となる駐車場所候補が除外され、この除外された駐車場候補に隣接して残る駐車場所候補のみに対する評価値の再計算が行なわれる（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。

【００４６】すなわち、評価関数Ｆにより得られる評価値は、割当て候補としての駐車領域と隣接する駐車領域にのみ依存するので、上記大型車ｘ5 を駐車場所ｙ5 に割当てたことにより評価値を再計算する必要のある駐車場所は、この場合、ｙ4 に関する組合せだけであり、小型車ｘ3 及び中型車ｘ4 についての再計算後の各駐車場所候補に対する評価値は、図４（ｂ）で示すようになる。 この場合、小型車ｘ3 と駐車場所ｙ4 における評価値が６．４と最も高いため、小型車ｘ3 に対して駐車場所ｙ4 が割当てられる（ステップＳ８，Ｓ９）。

【００４７】この後、到着車は中型車ｘ4 が存在するので、上記同様にして小型車ｘ3 に対する駐車場所ｙ4 の割当てにより不要となる駐車場所候補が除外され、この除外された駐車場候補に隣接して残る駐車場所候補のみに対する評価値の再計算が行なわれる（ステップＳ１０
〜Ｓ１２）。

【００４８】そして、中型車ｘ4 についての再計算後の各駐車場所候補に対する評価値は、図４（ｃ）で示すようになり、中型車ｘ4 に対しては駐車場所ｙ2 が割当てられる（ステップＳ８，Ｓ９）。

【００４９】したがって、同時に到着した複数の車を対象とする場合でも、そのそれぞれに対して適切な駐車場所を割当てることができ、また、１つの駐車場所割当て毎に残る駐車場所候補の割当て評価値を計算し直すにも、全ての駐車場所候補に対する評価値を計算し直す必要はなく、割当てられた駐車場所と隣接する駐車場所候補にのみ評価値再計算を行なうだけなので、計算時間を節約して高速な割当て処理が実現できる。

【００５０】したがって、上記構成の割当て決定支援方式を適用した情報処理システムによれば、時系列的に到着する車ｘi(i=0,…,n) を物理的な基準により番号付けられた駐車領域ｙj(j=0,…,m) に割当てるに際し、到着車ｘi と駐車場所候補ｙj との関係を、該ｘi とｙj 及びｙj に隣接するｙj-1 とｙj+1 のみの情報から成る評価関数Ｆ（ｘi ，ｙj-1 ，ｙj ，ｙj+1 ）に基づき評価することにより、予め各駐車場所ｙj を中型車に対応して区画した場合でも、あらゆる大きさの到着車ｘi に対して適切な駐車場所ｙj を割当てることができ、空間的無駄を省くことができると共に、１台の車に対する駐車場所割当て後の次の車に対する駐車場所の再評価時間が少くて済み、高速な割当て処理が行なえるようになる。

【００５１】なお、上記実施例における評価関数Ｆの項目は、適合度と便利度とを含んで設定したが、例えば評価値要素として駐車予定時間を考慮する項目を加え、長く駐車する車を入口から離れた駐車場所に割当てたり、
初心者かどうかの項目を加え、初心者ならば空間的に余裕のある駐車場所に割当てるようにしてもよい。 また、
駐車場所ｙj の区画を一定の広さに分割したが、予め異なる広さに分割し、該ｙj の広さも考慮して割当てを行なってもよい。 さらに、駐車場に限らず、倉庫内の荷物の置き場を決定する場合に応用してもよい。

【００５２】また、上記実施例では、到着車ｘi がランダムに発生する駐車場について述べたが、予めスケジュールの定まっている荷物輸送トラックや定期バスの駐車を考え、評価関数Ｆの評価値要素として、到着予定時刻に関する項目を加えてもよい。

【００５３】また、上記実施例における駐車場は、１次元に並んだ領域について述べたが、２次元平面に格子状に並んだ領域や正６角形で区切られた領域に対し、隣接する領域に対する評価関数を作成してもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、時系列的に発生する物Ｘi(i=0,…,n) を物理的な基準により番号付けられた領域ｙj(j=0,…,m) に割当てるに際し、上記ｘi とｙj との関係を評価するにあたり、ｘi とｙj 及び該ｙj に隣接するｙj-1 及びｙj+1 のみの情報からなる評価関数 Ｆ（ｘi ，ｙj-1 ，ｙj ，ｙj+1 ）

【００５５】を作成し、この評価値計算を各ｙj に対して繰返し行ない、最も評価値の良いｘi とｙj の組合せから割当てを決定するので、予め領域の分割を決定する必要なく、空間的な無駄の発生を防止し、しかも、長時間の評価値計算を要することなく、ｙj 周辺の領域も考慮した効率的な割当てが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる割当て決定支援方式を適用した情報処理システムの構成を示すブロック図。

【図２】上記情報処理システムが割当て決定支援システムとして運用される駐車場を示す図。

【図３】上記情報処理システムにおける割当て決定支援処理を示すフローチャート。

【図４】上記情報処理システムにおける割当て決定支援処理に伴う評価値算出状況を示す図。

【図５】車を駐車場に割当てる際の割当て状況を示す図。

【符号の説明】

１１…ｘデータ保持部、１２…ｙデータ記憶部、１３…
候補作成部、１４…条件検査部、１５…評価値計算部、
１６…評価値記憶部、１７…候補決定部、１８…割当部。