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公開番号2025039299
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2023146292
出願日2023-09-08
発明の名称物流描画装置、物流描画処理方法及びプログラム
出願人日本製鉄株式会社,日鉄ソリューションズ株式会社
代理人弁理士法人ブライタス
主分類G06Q 50/04 20120101AFI20250313BHJP(計算;計数)
要約【課題】ノード及びエッジを用いて表したグラフを適切に単純化する。
【解決手段】物流描画装置は、物流ネットワークにおける実績データを取得するデータ取得部と、実績データを表した、物流ネットワークを構成する工程間のつながりを示すグラフ構造に対して、グラフ構造における2つのノード間の類似度に基づいてノードを集約することにより、集約グラフ構造を生成するノード集約部と、集約グラフ構造を出力するグラフ出力部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物流ネットワークにおける実績データを取得するデータ取得部と、
前記実績データを表した、前記物流ネットワークを構成する工程間のつながりを示すグラフ構造に対して、前記グラフ構造における２つのノード間の類似度に基づいてノードを集約することにより、集約グラフ構造を生成するノード集約部と、
前記集約グラフ構造を出力するグラフ出力部と、
を備える、物流描画装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ノード集約部は、
２つのノード間の物理的距離、
２つのノード間の時間的距離、
子ノードに対する親ノードからの流入量の確率分布の距離、または、
親ノードに対する子ノードへの流出量の確率分布の距離、
のうち、少なくともいずれか１つに基づき前記類似度を算出する、請求項１に記載の物流描画装置。
【請求項３】
前記ノード集約部は、２つのノード間の類似度を、前記グラフ構造における物流上の位置が同一であるか否かに基づいて決定する、請求項１に記載の物流描画装置。
【請求項４】
前記ノード集約部は、物流上同一位置に存在すると判定したノードのうち、同一機能を表すノードを集約する、請求項３に記載の物流描画装置。
【請求項５】
前記ノード集約部は、同一品種の実績データのノードを集約する、請求項１に記載の物流描画装置。
【請求項６】
前記グラフ出力部は、
前記集約グラフ構造により表されるグラフを、前記ノード集約部による集約後のノードに集約されたノードの集約内容を識別可能なように、出力装置に表示させる、請求項１～５のいずれか１項に記載の物流描画装置。
【請求項７】
前記グラフ出力部は、前記出力装置に表示されるグラフの前記集約後のノードに、前記集約されたノードの集約内容を表示させる、請求項６に記載の物流描画装置。
【請求項８】
物流ネットワークにおける物流の実績データを表したグラフを構成する複数のノードの少なくとも一部を集約した集約グラフ構造を、前記集約グラフ構造の集約後のノードに集約されたノードの集約内容を識別可能なように表示する、物流描画装置。
【請求項９】
物流ネットワークにおける実績データを取得するデータ取得ステップと、
前記実績データを表した、前記物流ネットワークを構成する工程間のつながりを示すグラフ構造に対して、前記グラフ構造における２つのノード間の類似度に基づいてノードを集約することにより、集約グラフ構造を生成するノード集約ステップと、
前記集約グラフ構造を出力するグラフ出力ステップと、
を含む、物流描画処理方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
物流ネットワークにおける実績データを取得するデータ取得部と、
前記実績データを表した、前記物流ネットワークを構成する工程間のつながりを示すグラフ構造に対して、前記グラフ構造における２つのノード間の類似度に基づいてノードを集約することにより、集約グラフ構造を生成するノード集約部と、
前記集約グラフ構造を出力するグラフ出力部と、
を備える、物流描画装置として機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノード及びエッジを用いて表したグラフを処理する物流描画装置、物流描画処理方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
グラフは、ノードとエッジとの集合であり、ノード間の相互関係（ネットワーク）をモデル化することができる。このようなグラフにより、例えば交通ネットワーク、物流ネットワーク等のように、その要素（ノード）やつながり（エッジ）を表すことが可能となる。そして、グラフに基づき、効率や生産性といった分析を行うことができる。
【０００３】
例えば、製鉄プロセスでは、多数の工程での中間材の処理を経て、最終製品を得る。生産性を向上させるためには、各工程での設備の稼働率を最大化することが重要であり、設備の稼働率を向上させるためには、設備間で中間材を一時的に保管する置場の在庫状況を正確に予測し、制御する必要がある。例えば、設備の処理対象材を保管する前面置場に欠材が生じると、設備の処理対象材が不足するため、設備の稼働停止を引き起こす。また、設備にて処理された処理完了材を保管する後面置場がひっ迫すると、設備から処理完了材を払い出すことができなくなり、設備の稼働率を低下させることにつながる。このため、製鉄プロセスにおける物流をグラフにより可視化することで、ボトルネックとなっている設備や置場、搬送機器を特定することができ、生産性を向上させるために必要な対策を検討することができる。
【０００４】
ここで、グラフ化対象のネットワークのすべての構成やつながりをそのままグラフに表すと、ネットワークが複雑であるほどグラフは煩雑となり、グラフの視認性は低下する。また、作成されたグラフに基づきシミュレーションを実施する場合には、シミュレーション負荷も増大する。このため、グラフの情報が欠落しないように、グラフのノードを集約または削除してグラフを単純化することが行われている。
【０００５】
例えば、大規模グラフから特徴的な部分グラフを発掘するネットワーク分析技術がある。ネットワーク分析技術の手法として、例えばグラフ理論の分野では、クラスタ内のエッジ数が最大となりクラスタ間のエッジが最小となるようにノードを分割するＭｉｎ－ｃｕｔ法においてそのクラスタリングの質を表す指標（モジュラリティ）を最大化することでグラフを単純化する手法が提案されている。また、特許文献１には、入力されたグラフデータに含まれるエッジを１本しか持たないノードを、該ノードと隣接するノードと同一のクラスタとみなし、１つのノードに集約する手法が開示されている。特許文献２には、グラフのノードをＮ個の群に分割し、そのＮ個の群からモジュラリティによってグラフをクラスタに分類し、クラスタが同一である複数のノードを１つのノードに集約する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１３－１５６６９８号公報
特開２０１７－２０４１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１、特許文献２等に記載のネットワーク分析技術は、２つのノード間の関係性にのみ着目して、グラフの構造をクラスタリングの質を表す指標に従って集約するものである。元のグラフが物流ネットワーク等のように通過する順序及び流れのあるネットワークを表すものである場合、上記特許文献１、特許文献２等に記載の手法によって単純化したグラフ（以下、「単純化グラフ」ともいう。）は、ノードの通過順序が考慮されておらず、元のグラフの情報の欠落が生じる。その結果、単純化グラフを用いてネットワークの状態を正しく認識できなかったり、分析の精度が低下したりする。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ノード及びエッジを用いて表したグラフを、適切に単純化することが可能な、物流描画装置、物流描画処理方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、物流ネットワークにおける実績データを取得するデータ取得部と、実績データを表した、物流ネットワークを構成する工程間のつながりを示すグラフ構造に対して、グラフ構造における２つのノード間の類似度に基づいてノードを集約することにより、集約グラフ構造を生成するノード集約部と、集約グラフ構造を出力するグラフ出力部と、を備える、物流描画装置が提供される。
【００１０】
ノード集約部は、２つのノード間の物理的距離、２つのノード間の時間的距離、子ノードに対する親ノードからの流入量の確率分布の距離、または、親ノードに対する子ノードへの流出量の確率分布の距離、のうち、少なくともいずれか１つに基づき類似度を算出してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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