Development of the analytical framework of human mobility networks
| Project/Area Number |
21H03507
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61040:Soft computing-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
藤原 直哉 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (00637449)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 高明 滋賀大学, データサイエンス学系, 准教授 (30553284)
藤嶋 翔太 一橋大学, 大学院経済学研究科, 准教授 (50706835)
秋山 祐樹 東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 准教授 (60600054)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 人流 / ネットワーク分析 / ポテンシャル / コミュニティ抽出 / コミュニティ検出 |
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| Outline of Research at the Start |
人々の地理空間での流動（人流）は社会経済活動の根幹をなす。近年、大量かつ高精度な人流データが取得可能となっており、実データに基づき人流の理解を深めることは重要な課題である。人流はネットワークとしての側面を強く持ち、ネットワーク科学の手法を用いて人流の性質が解析されてきた。しかし、既存手法は人流の特徴を十分に捉えていないので、本研究では、人流の特殊性を考慮したネットワーク解析の基盤を整備して大規模人流データに適用する。本研究は人流と関連する諸分野への学問的波及効果の他に、社会基盤整備事業の効果や災害時の避難行動など、将来的に政策立案・評価などの実務にも役立つことが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度である2023年度は、これまで本課題で実施した研究の総括を行うとともに、研究成果の公表を行った。国内学会および国際会議において本課題の成果に関する研究発表を行った。さらに、都市圏における人流データから、組み合わせホッジ理論を用いて人流のポテンシャルを決定し、人流の集積地点および湧き出し地点を特定する研究に関する査読付き論文がEnvironment and Planning B誌に出版された。また、自宅位置を考慮して地域間流動量の集計を行う、新たなGPSデータの集計法に関する論文のEPJ Plus誌への掲載が決定した。本論文では、数時間から数日程度のスケールにおける人口分布の時間発展の予測を行い、従来のOrigin-Destination行列による集計を用いた場合の予測と比較して、提案手法によるものが現実の分布をよく再現していることなどを示した。
さらに、本課題で開発した手法を用いて、COVID-19の前後において、年単位での人流ネットワークのポテンシャル構造の経時変化の解析を行った。
以上の活動により、居住地からの外出と帰宅や流動パターンの時間的な周期性という人流の特殊性を考慮したネットワーク解析の基盤整備とその大規模人流データへの適用、組み合わせホッジ理論を用いた、ポテンシャルによるデータ駆動型の人流数理モデルの提案、放射モデルを用いた数理モデルの拡張、および、外的な変化が人流ネットワークに与える影響の解析、などの研究を通じて、本課題の目標はおおむね達成することができたと考えている。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(59 results)
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[Presentation] 人流データの背後にあるポテンシャル場の決定2021
Author(s)
Takaaki Aoki, Naoya Fujiwara, Shota Fujishima
Organizer
第13回 数理モデリング研究会: Workshop on multitrack event-trains in neural, social, seismological, and financial data
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