論文の概要: Quantum computing approach to railway dispatching and conflict
management optimization on single-track railway lines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.08227v3
- Date: Tue, 30 Mar 2021 13:01:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-28 22:12:10.438829
- Title: Quantum computing approach to railway dispatching and conflict
management optimization on single-track railway lines
- Title(参考訳): 単線鉄道における鉄道派遣と競合管理最適化への量子コンピューティングアプローチ
- Authors: Krzysztof Domino, M\'aty\'as Koniorczyk, Krzysztof Krawiec, Konrad
Ja{\l}owiecki, Bart{\l}omiej Gardas
- Abstract要約: 単線鉄道における遅延と競合管理という,実用的な鉄道派遣問題について考察する。
本稿では,量子アニール技術と互換性のある2次非拘束二元最適化(QUBO)モデルを提案する。
概念実証として、D-Wave量子アニールを用いてポーランドの鉄道網から選択した実生活問題を解く。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.4724825031148411
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this work, we consider a practical railway dispatching problem: delay and
conflict management on a single-track railway line. We examine the issue of
train dispatching consequences caused by the arrival of an already delayed
train to the segment being considered. This problem is computationally hard and
often needs to be solved timely. Here, we introduce a quadratic unconstrained
binary optimization (QUBO) model of the problem in question, compatible with
the emerging quantum annealing technology. The model's instances can be
executed on present-day quantum annealers. As a proof-of-concept, we solve
selected real-life problems from the Polish railway network using D-Wave
quantum annealers. As a reference, we also provide solutions calculated with
classical methods, including those relevant to the community (linear integer
programming) and a sophisticated algorithm based on tensor networks for solving
QUBO problems.
- Abstract(参考訳): 本研究では,単線鉄道における遅延と競合管理という,実用的な鉄道派遣問題を考える。
本稿では,すでに遅れている列車がセグメントに到着したことによる列車の発送結果の問題点について検討する。
この問題は計算が難しく、しばしばタイムリーに解く必要がある。
本稿では,量子アニーリング技術(quantum annealing technology)と相性のある,問題の二次的非拘束型二分最適化(qubo)モデルを提案する。
モデルのインスタンスは、現在の量子アニール上で実行できる。
概念実証として,d波量子アニーラを用いたポーランド鉄道網から選択した実生活問題を解決する。
参考として,コミュニティに関連するもの(線形整数プログラミング)や,qubo問題を解くためのテンソルネットワークに基づく洗練されたアルゴリズムなど,古典的手法で計算された解を提供する。
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