適用分野
航空・宇宙・通信分野における最適化
格安航空会社の台頭に伴い、航空業界における競争は、更に激しくなってきています。安全を確保しながら、また、サービス レベルを維持しながら、各航空会社は更なるコスト削減に日々取り組んでいます。このような課題に対応するため、Gurobiの最適化技術は、航空業界においても広く採用されています。また、宇宙、通信分野においても、衛星関係のソリューションをはじめとして、最適化技術が採用されており、先進的な技術の進歩を支えています。
1. 最適化技術の利用例
(Ａ) イールド マネージメント 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ており、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、それらは複雑な相互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おり、イールド マネージメント システムと呼ばれます。このイールド マネージメント 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。
(B) MRO （Maintenance, Repair, and 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などは、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、最適な保守プランニングを構築し、そして、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の最適化技術は、このような複雑なMROの分野でも、多くの航空会社で活用されています。
(Ｃ）乗務員 スケジューリング
航空会社にとって、航空機の乗務員、地上職員、そして、保守要員など、多くの人員をいかに最適に配置し、いかに効率的なシフト スケジューリングを実現するかは、利潤拡大の観点から、重要な改善対策の一つになります。航空機の乗務員のスケジューリングにおいては、様々な要素が考慮され、チーム ワークもその一つになります。航空会社の命題である「安全」を確保するため、危機対応時における、各スタッフの相性なども考慮される場合があります。このような複雑な人員スケジューリングにおいて、Gurobiの最適化技術は、その威力を発揮しています。
(D) 空港ゲート、バゲージ クレイムおよびチェックイン 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およびバゲージ クレイムの割り当ては、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の最適化技術は、世界中の主要な多くの空港で、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。
(E) 航空管制業務および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。しかし、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の最適化技術は、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。
(F) 人工衛星ミッション プランニング
Gurobiの最適化技術は、人工衛星のミッション プラニングにおいて、その威力を発揮しています。最適化技術は、アンテナの許容量、アクティビティの順序と時間、衛星角度、そして、リソース割り当ての分野で採用されています。
(G) 人工衛星リソース マネージメント
通信衛星などは、低軌道（LEO）で地球を周回しており、多くの数の人工衛星で構成されているため、アクセスする地上局の割り当ては非常に困難になります。 Gurobiの最適化技術は、人工衛星と地上局の適切な割り当てを可能にします。
(H) ロケット発射計画に関するスケジューリング
ロケットの発射においては、それに伴う数多くのタスクとミッションがあります。これらのタスクとミッションは、実際の発射まで何度もの試行が施され、そのたびごとにスケジューリングが行なわれます。すべてのタスクとミッションを制約条件にして、再スケジューリングする作業は途方もない労力を要します。 Gurobiの最適化技術の採用により、素早く効率的な再スケジューリングが可能になります。
(Ｉ）ネットワークプラニング設計 （Network Planning and Design）
テレコム企業は、総合的な顧客満足度を高めるために、契約者の望むサービスをすばやく正確に設定する必要があります。このような企業はネットワークおよびサービスの設定のための複雑なソリューションに頼っていますが、それらのソリューションは、次世代のブロードバンド サービスを管理するためにますます複雑化することは確実です。たとえば、ネットワーク資源最適化のためのソリューションは、QoS条件（Quality of Service）のような複数の顧客要件に対応でき、正確で自動化されたワークフロー管理が必須になります。 Gurobiの最適化エンジンは、ワークフローを最適化し、迅速なサービスの組み合わせおよび作業の再スケジュール機能を提供します。
