東京理科大学が効率的なバイクシェアリングの自転車再配置のための数学的手法を提案

東京理科大学は10月27日、バイクシェアリングで使われる自転車の再配置を効率的に行うための数学的手法の提案を発表した。バイクシェアリングでは、各ポートに置かれる自転車の数の偏りが問題になっている。それに対処したこの研究結果は「便利で快適なバイクシェアリングシステムの構築と運用を可能にする重要な基礎となる」とのことだ。

バイクシェアリングのポートでは、自転車が往復だけでなく片道だけで利用されることも多く、どうしても置かれる自転車の台数に偏りが出る。ポート数が少ない場合は、これまでにも適切な再配置を可能にするアルゴリズムが提案されていたが、ポート数が増えると、それが使えなくなるという問題があった。

そこで研究グループは、「これまで解決されなかった再配置作業の時間的制約や実行可能性などを踏まえ」、この問題をバイクシェアリングシステム・ルーティング問題（mBSSRP）として定式化し、ポート数が大きく増えても「現実的な時間内に最適解を求めることができないか」を考えた。

そして、これまで提案されていた「メタヒューリスティックな手法」を用い、mBSSRPの実行可能な解空間と、不可能な解空間を動的に探索する制御手法を導入したアルゴリズムを提案。これにより、mBSSRPの最適解を現実的な時間内で求めることに成功した。

東京理科大学工学部情報工学科の池口徹教授は「配置が偏った自転車に対して配送車の最適配置問題を効率よく解くための手法を開発することは、我々の現実社会における実課題としても解決すべき重要な課題と考えています。今回提案した手法により、便利で快適なバイクシェアリングシステムの構築・運用が可能となります」と話している。

この研究は、池口教授、博士後期課程2年の對馬帆南氏、日本工業大学先進工学部情報メディア工学科の松浦隆文准教授からなる研究グループによるもの。