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避難所と避難経路提案のための支援システムの開発

Research Project

Project/Area Number 20K04973
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25010:Social systems engineering-related
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

松井 泰子  東海大学, 理学部, 教授 (10264582)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 土屋 守正  東海大学, 理学部, 特任教授 (00188583)
桑田 孝泰  東海大学, 理学部, 教授 (70307677)
松本 哲志  東海大学, 理学部, 教授 (30307235)
松井 知己  東京工業大学, 工学院, 教授 (30270888)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords列挙アルゴリズム / 連結グラフ / 避難経路 / 組合せ最適化 / 整数計画問題 / 避難経路探索 / グラフ理論 / 避難所
Outline of Research at the Start

まず,防災に関連した既存研究を洗い出し,各事例に共通する問題を把握した後,避難に関した組合せ最適化問題を新たにモデル化する.その後,モデル化した問題の解集合が持つ組合せ構造の特徴を解明し,特徴を生かした列挙解法を構築する.すべての研究項目は各年度末に研究作業の見直し・検討を行い,随時補正しながら進める予定である.

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では,複数の避難経路を効率良く列挙するアルゴリズム構築を目的とする.
2023年度は以下の研究を行った.
(1)「トーラス上の避難経路の提案」について,アルゴリズム構築に向けて議論を重ねた結果,トポロジーの観点から列挙アルゴリズムが構築できるとの方向性が定まったが詳細は詰めておらず,引き続き検討する予定である.
(2)提案した「ドーナツ上の交差数最小経路問題」に関する論文は査読結果待ちであるが,国際会議IJCDCG^3 2023において口頭発表した.

他,各研究分担者は,各人の専門分野の観点から避難経路問題にアプローチし,引き続き研究を継続する.具体的には,桑田孝泰氏は, 研究代表者と避難経路策定の際のグラフの幾何学的特性について議論し,松本哲志氏は,木の特性を重視した避難経路提案とプログラミングを担当し,松井知己氏は,引き続き防災に関連した組合せ最適化問題に取り組む予定である.土屋守正氏は2023年度末での退職に伴い分担者を外れたが,他の研究分担者と協力して,土屋氏が担当されていたグラフ理論的観点からの避難経路問題を研究する予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

「トーラス上の避難経路の提案」に関しては,アルゴリズム構築の方向性は定まったが,解決には至っておらず,引き続き研究者間で議論する予定である.

Strategy for Future Research Activity

現在投稿中の研究成果が複数あり,次年度にはそれらを国際会議等で発表する予定である.

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (55 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 5 results) Presentation (41 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A constant-ratio approximation algorithm for a class of hub-and-spoke network design problems and metric labeling problems: Star metric case2024

    • Author(s)
      Kuroki Yuko、Matsui Tomomi
    • Journal Title

      Discrete Applied Mathematics

      Volume: 349 Pages: 201-214

    • DOI

      10.1016/j.dam.2024.02.011

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Parameterized Formal Graph Systems and Their Polynomial-Time PAC Learnability2023

    • Author(s)
      Takayoshi SHOUDAI, Satoshi MATSUMOTO, Yusuke SUZUKI, Tomoyuki UCHIDA, Tetsuhiro MIYAHARA
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E106.A Issue: 6 Pages: 896-906

    • DOI

      10.1587/transfun.2022EAP1052

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Year and Date
      2023-06-01
    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monotone diameter of bisubmodular polyhedra2023

    • Author(s)
      Yasuko Matsui, Noriyoshi Sukegawa, Ping Zhan
    • Journal Title

      Oper Res Forum

      Volume: 4(76) Issue: 4 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1007/s43069-023-00260-1

    • NAID

      110000532689

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  • [Journal Article] A formulation of mask optimization into QUBO model for Ising machines2023

    • Author(s)
      Kohira Yukihide、Nakayama Haruki、Nonaka Naoki、Matsui Tomomi、Takahashi Atsushi、Kodama Chikaaki
    • Journal Title

      Proceedings Volume 12751, Photomask Technology 2023

      Volume: 12751 Pages: 81-81

    • DOI

      10.1117/12.2687615

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    • Author(s)
      Kuniharu Yokomura, Morimasa Tsuchiya
    • Journal Title

      Theory and Applications of Graphs

      Volume: 9 Issue: 2

    • DOI

      10.20429/tag.2022.090203

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    • Author(s)
      Yuto Ushioda, Masato Tanaka, and Tomomi Matsui
    • Journal Title

      Games

      Volume: 13 Issue: 3 Pages: 44-44

    • DOI

      10.3390/g13030044

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  • [Journal Article] Pseudo polynomial size LP formulation for calculating the least core value of weighted voting games2022

    • Author(s)
      Tanaka Masato、Matsui Tomomi
    • Journal Title

      Mathematical Social Sciences

      Volume: 115 Pages: 47-51

    • DOI

      10.1016/j.mathsocsci.2021.12.002

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    • Author(s)
      MATSUI Yasuko、OZEKI Kenta
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E104.D Issue: 3 Pages: 389-391

    • DOI

      10.1587/transinf.2020FCL0002

    • NAID

      130007993194

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • Year and Date
      2021-03-01
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    • Author(s)
      Ikeda Kazutaka、Ogawa Kenjiro、Tagusari Satoshi、Tashiro Shin-ichiro、Tsuchiya Morimasa
    • Journal Title

      Electronic Journal of Graph Theory and Applications

      Volume: 9 Issue: 2 Pages: 443-443

    • DOI

      10.5614/ejgta.2021.9.2.16

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  • [Journal Article] Additive approximation algorithms for modularity maximization2021

    • Author(s)
      Kawase Yasushi、Matsui Tomomi、Miyauchi Atsushi
    • Journal Title

      Journal of Computer and System Sciences

      Volume: 117 Pages: 182-201

    • DOI

      10.1016/j.jcss.2020.11.005

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  • [Journal Article] Posets with series parallel orders and strict-double-bound graphs2021

    • Author(s)
      Satoshi Tashiro, Kenjiro Ogawa and Morimasa Tsuchiya
    • Journal Title

      Bulletin of the Institute of Combinatorics and its Applications

      Volume: 91 Pages: 128-137

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  • [Journal Article] A doubly nonnegative relaxation for modularity density maximization2020

    • Author(s)
      Y. Izunaga, T. Matsui, and Y. Yamamoto,
    • Journal Title

      Discrete Applied Mathematics

      Volume: 275 Pages: 6978-6978

    • DOI

      10.1016/j.dam.2018.09.023

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  • [Journal Article] A fast algorithm for multiprocessor speed-scaling problem minimizing completion time and energy consumption2020

    • Author(s)
      Fujimori Yusei、Kawase Yasushi、Matsui Tomomi、Shioura Akiyoshi
    • Journal Title

      Information Processing Letters

      Volume: 162 Pages: 105991-105991

    • DOI

      10.1016/j.ipl.2020.105991

    • Related Report
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  • [Presentation] Enumerate All Routes on a Doughnut2023

    • Author(s)
      Yasuko Matsui and Shin-ichi Nakano
    • Organizer
      10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics(ICIAM 2023)
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  • [Presentation] Enumerate All Routes on a Doughnut2023

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      Yasuko Matsui and Shin-ichi Nakano
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      The 25th Indonesia-Japan Conference on Discrete and Computational Geometry, Graphs, and Games
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      Yasuaki Kobayashi,Kazuhiro Kurita,Yasuko Matsui,Hirotaka Ono
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      電子情報通信学会,コンピュテーション研究会
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  • [Presentation] A formulation of mask optimization into QUBO model for Ising machines2023

    • Author(s)
      Kohira Yukihide、Nakayama Haruki、Nonaka Naoki、Matsui Tomomi、Takahashi Atsushi、Kodama Chikaaki
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      佐藤巧, 松井知己
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      The 25th Indonesia-Japan Conference on Discrete and Computational Geometry, Graphs, and Games
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    • Author(s)
      石灘洸樹, 正代隆義, 内田智之, 松本哲志
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      第143回MPS・第74回BIO合同研究発表会
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      武田 直人, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志, 鈴木 祐介, 宮原 哲浩
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      2023年度夏のLAシンポジウム
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      東山 的生, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志
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      火の国情報シンポジウム2024
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      武田 直人, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志, 鈴木 祐介, 宮原 哲浩
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      2023年度冬のLAシンポジウム
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  • [Presentation] 縮約可能変数を持つ項木パターンのマッチングアルゴリズム2023

    • Author(s)
      鈴木 祐介, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志, 宮原 哲浩
    • Organizer
      2023年度冬のLAシンポジウム
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  • [Presentation] Enumerate All Routes on a Doughnut2023

    • Author(s)
      Yasuko Matsui and Shin-ichi Nakano
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      54th Southeastern International Conference on Combinatorics, Graph Theory and Computing
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    • Author(s)
      東山的生,野口大悟,内田智之,正代隆義,松本哲志
    • Organizer
      情報処理学会第85回全国大会
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  • [Presentation] 超高精度グラフ畳み込みネットワークをオラクルとする無順序木パターンの質問学習モデル2023

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      石灘洸樹,正代隆義,内田智之,松本哲志
    • Organizer
      情報処理学会第85回全国大会
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  • [Presentation] 最適化と悪魔の証明(書)2023

    • Author(s)
      松井知己
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      令和5年電気学会全国大会シンポジウム
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    • Author(s)
      Yasuko Matsui and Shin-ichi Nakano
    • Organizer
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  • [Presentation] Find Routes on a Doughnut2022

    • Author(s)
      Yasuko Matsui and Shin-ichi Nakano
    • Organizer
      第34回位相幾何学的グラフ理論研究集会
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  • [Presentation] 順序木パターンの質問学習アルゴリズムによるグラフ畳み込みネットワークの予測根拠の可視化2022

    • Author(s)
      小田 直季、内田 智之、正代 隆義、松本 哲志、鈴木 祐介、宮原 哲浩
    • Organizer
      2022年度 人工知能学会全国大会(第36回)
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  • [Presentation] 線形パターンの質問学習アルゴリズムによる深層学習モデルの予測根拠の可視化2022

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      武田 直人、内田 智之、正代 隆義、松本 哲志、鈴木 祐介、宮原 哲浩
    • Organizer
      2022年度 人工知能学会全国大会(第36回)
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  • [Presentation] Upper bound graphs and forbidden subposets2022

    • Author(s)
      Ayumi Kawamura, Kenjiro Ogawa, Satoshi Tagusari, Morimasa Tsuchiya
    • Organizer
      53rd Southeastern International Conference on Combinatorics, Graph Theory & Computing
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  • [Presentation] Double maximal graphs of posets2022

    • Author(s)
      Shin-ichiro Tashiro, Morimasa Tsuchiya, Kenjiro Ogawa
    • Organizer
      53rd Southeastern International Conference on Combinatorics, Graph Theory & Computing
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  • [Presentation] 1つの正例と線形回数の所属性質問による変数次数が定数である線形順序項木パターンの言語族に対する質問学習アルゴリズム2022

    • Author(s)
      松本哲志,鈴木祐介,内田智之,正代隆義,宮原哲浩
    • Organizer
      電子情報通信学会 総合大会
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  • [Presentation] 平面グラフ上の辺連結全域部分グラフの列挙2021

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      松井 泰子
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      第33回位相幾何学的グラフ理論研究集会
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      松井 泰子
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      Yasuko Matsui
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      小田直季,内田智之,正代隆義,松本哲志,鈴木祐介,宮原哲浩
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      田中雅人, 松井知己
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      松本哲志
    • Organizer
      統計科学研究会
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    • Author(s)
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    • Author(s)
      Vasek Chvatal(原著),秋山仁 (監修, 翻訳),小舘崇子,酒井利訓,徳永伸一,松井泰子 (共訳)
    • Total Pages
      288
    • Publisher
      近代科学社
    • ISBN
      9784764906624
    • Related Report
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URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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