第9章 Red Hat ビルドの Quarkus での Red Hat ビルドの OptaPlanner: ワクチン接種予約スケジューラーのクイックスタートガイド

OptaPlanner ワクチン接種予約のスケジューラー制約は、ハード、中程度、またはソフトのいずれかです。

ハード制約は、他のハード制約と比べて、重み付けを行います。ソフト制約は、他のソフト制約と比べて、重み付けを行います。ただし、ハード制約は、常に中程度およびソフト制約よりも優先されます。ハード制約に違反している場合には、プランは実行できません。ただし、ハード制約に違反していない場合には、優先度を判定するためにソフト制約および中程度の制約が考慮されます。空きがある予約枠よりも希望者が多いので、優先付けが必要です。2 回目の投与予約は必ず先に割り当て、後ほどシステムに負荷がかからないようにバックログの作成は回避します。その後、優先度評価をもとに割り当てていきます。優先度評価年齢から評価を開始します。この評価では、若い人よりお年寄りが優先されます。その後、特定の優先度のグループには、200-300 ポイントなど、余分にポイントが追加されます。これはグループの優先順位によって異なります。たとえば、看護師は追加で 1000 ポイントを受け取る可能性があります。こうすることで、年齢の高い看護師は、若い看護師よりも優先され、若い看護師は看護師ではない人よりも優先されます。以下の表は、この概念を示しています。

OptaPlanner のコアには Solver があり、エンジンは、問題データセットを取り、プランニングの制約および設定をオーバーレイします。問題データセットには、人、ワクチン、ワクチンセンターなどの情報すべてが含まれます。ソルバーは、さまざまなデータを組み合わせて機能し、最終的に特定のセンターでワクチン接種予約を割り当てる時に、最適な予約スケジュールを決定します。以下は、ソルバーで作成されたスケジュールを示しています。

継続プランニングは、1 つ以上の今後のプランニング期間をまとめて管理して、そのプロセスを月単位、週単位、日単位、1 時間単位、またはそれよりも短い単位で繰り返す手法です。プランニング枠は、指定した間隔で増分して進められます。以下は、毎日更新される 2 週間のプランニング枠を示しています。

2 週間計画枠を半分に分割します。1 週間目は公開状態で、2 週間目がドラフト状態にあります。プランニング枠の公開部分とドラフト部分の両方で、予約を割り当てます。ただし、プランニング枠の公開部分の方だけに、予約の通知が行きます。他の予約は、次の実行でまだ簡単に変更できます。こうすることで、ソルバーを次回実行すると、必要に応じて OptaPlanner が柔軟にドラフトの部分の予約を変更できます。たとえば、2 回目の投与の準備が月曜にできており、理想の日付が水曜の場合には、同じ週のドラフト予約を指定できることが証明できるのであれば、OptaPlanner は月曜に予約を割り当てる必要はありません。

プランニング枠のサイズは指定できますが、問題領域のサイズを認識しておいてください。問題領域は、スケジュールの作成に使用されるさまざまな要素すべてです。計画期間が長いと、問題領域が大きくなります。

1 日単位で継続的にプランニングしている場合には、 2 週間の中ですでに割り当てられている予約枠があります。ダブルブッキングされないように、OptaPlanner は予約枠が割り当て済みと固定することができます。1 つ以上の特有の割当のアンカリングや、OptaPlanner が強制的に固定の割当を除外してスケジュールするのに、固定機能を使用します。予約など、固定されたプランニングエンティティーは、解決時には変更されません。

エンティティーが固定されているかどうかは、予約の状態により分かります。予約の状態には Open、Invited、Accepted、Rejected または Rescheduled があります。

スケジュール済みの予約に近い日付で、プランニングできるようにする必要があります。状態が Invited または Accepted の予約が固定されます。状態が Open、Reschedule および Rejected の予約は固定さず、スケジューリングに利用できます。

この例では、ソルバーが実行されると、公開範囲とドラフト範囲の両方を含めた 2 週間の計画枠全体を検索します。ソルバーは、スケジューリング前の入力データに加え、固定されておらず、状態が Open、Reschedule または Rejected の予約、エンティティーを検討して、最適解を見つけ出します。ソルバーを日次で実行する場合には、ソルバーを実行する前に新しい日付が追加されることが確認できます。

新しい日付に予約が割り当てられ、固定ウィンドウのドラフト部分で、これまでにスケジュールされていた Amy と Edna が公開部分の枠で予約が取れていることが分かります。これは、Gus および Hugo が再スケジュールを依頼したので可能となりました。Amy と Edna にはドラフトの日付が通知されていないので、混乱を招くことはありません。これで、計画枠の公開部分で予約が取れたので、Amy と Edna には通知が送信され、その予約を承諾するか拒否するかが確認され、この 2 人の予約が固定されます。