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多様な施設利用行動を考慮した都市施設の最適な階層構造

Research Project

Project/Area Number 21K04546
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 InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

宮川 雅至  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (50400627)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords都市工学 / 施設配置 / 階層構造 / 最適化 / 施設数 / 施設利用行動 / 施設閉鎖 / アクセシビリティ / アクセス距離
Outline of Research at the Start

都市施設には機能に応じた階層構造がある.本研究は,施設の最適な階層構造を明らかにすることにより,施設の効率的な整備に資することを目的とする.まず,住民からサービスを受ける施設までのアクセス距離を求め,各階層の施設数がアクセス距離に与える影響を分析する.次に,階層構造を最適化するためのモデルを構築する.最後に,構築したモデルを実際の施設配置に適用し,施設の統廃合や高度化に関する意思決定に役立てるための示唆を得る.

Outline of Annual Research Achievements

前年度までに構築した施設の最適な階層構造を求めるためのモデルに対し,記述力を高めるための高度化に取り組んだ.具体的な研究成果は以下の通りである.
1.施設の階層数が3以上の場合も扱えるようにモデルを拡張した.住民はまず最下位の施設を利用するものとし,施設が閉鎖している場合には1つ上位の施設を利用する,その施設も閉鎖している場合にはさらに上位の施設を利用する,という行動を利用可能な施設が見付かるまで続けるという利用行動を仮定した.そして,施設の総整備費用が一定であるという条件の下で,利用可能な施設までの平均距離を最小にする各階層の施設数を求めた.その結果,下位施設の閉鎖率が高くなるほど上位施設の数が増えることを示した.
2.各階層の施設数に加えて階層数も同時に決定できるようにモデルを拡張した.下位の施設ほど閉鎖する確率が高いと仮定し,階層数を変化させたときの平均距離を比較することで最適な階層数を求めた.そして,閉鎖率が高くなるほど最適な階層数が減少することを示した.また,施設配置による影響を調べるため,すべての階層の施設がランダムに配置されている場合と最上位施設のみ三角格子状でその他の階層の施設はランダムに配置されている場合を比較した.
以上の研究成果は新規施設を配置する場合だけでなく,既存施設を統廃合したり高度化したりする場合の意思決定にも役立つなど,階層構造を持つ施設の効率的な整備に資することが期待できる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

施設の最適な階層構造を求めるためのモデルを拡張し,施設の階層数が3以上の場合の最適な施設数,および最適な階層数を求められるようにすることで,モデルの記述力を高めることができた.また,研究成果をまとめた論文が査読付き学術誌に掲載されたほか,国内外の学会で成果を発表しており,研究は計画通り進展していると判断できる.

Strategy for Future Research Activity

前年度までに得られた施設の最適な階層構造の性質,具体的には施設の利用行動や各階層の施設配置が最適な施設数と最適解の下でのアクセス距離に与える影響を整理し,施設を効率的に整備するための指針を得る.

Report

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

    (12 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] EFFECT OF ROAD PRICING ON TRAFFIC VOLUME AND TOLL REVENUE IN GRID NETWORK2023

    • Author(s)
      Masashi Miyagawa
    • Journal Title

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      Volume: 66 Issue: 2 Pages: 142-152

    • DOI

      10.15807/jorsj.66.142

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • Year and Date
      2023-04-30
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spatial Distribution of Traffic Flow in a Rectangular City with a Grid Network and a Rectangular Barrier2022

    • Author(s)
      Masashi Miyagawa
    • Journal Title

      FORMA

      Volume: 37 Issue: 1 Pages: 21-33

    • DOI

      10.55653/forma.2022.001.005

    • ISSN
      0911-6036, 2189-1311
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Road pricing and spatial distribution of traffic flow in radial-arc network2022

    • Author(s)
      Masashi Miyagawa
    • Journal Title

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      Volume: 40 Issue: 1 Pages: 589-602

    • DOI

      10.1007/s13160-022-00550-x

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] OPTIMAL HEIGHT AND SHAPE OF A BUILDING WITH EXTERNAL AND INTERNAL TRAFFIC2021

    • Author(s)
      Masashi Miyagawa
    • Journal Title

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      Volume: 64 Issue: 4 Pages: 203-213

    • DOI

      10.15807/jorsj.64.203

    • NAID

      130008108996

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • Year and Date
      2021-10-31
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bi-objective location model of two rectangular facilities2021

    • Author(s)
      Masashi Miyagawa
    • Journal Title

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      Volume: 64 Issue: 3 Pages: 175-183

    • DOI

      10.15807/jorsj.64.175

    • NAID

      130008069709

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] <b>Optimal Number of Facilities in Flow Covering Location Problems</b>2021

    • Author(s)
      Masashi Miyagawa
    • Journal Title

      Urban and Regional Planning Review

      Volume: 8 Issue: 0 Pages: 73-84

    • DOI

      10.14398/urpr.8.73

    • NAID

      130008040664

    • ISSN
      2187-3399
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Optimal number of hierarchical facilities with failures2023

    • Author(s)
      Masashi Miyagawa
    • Organizer
      16th International Symposium on Locational Decisions
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 放射・環状道路網上のロードプライシングと交通量の空間分布2023

    • Author(s)
      宮川雅至
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 閉鎖を伴う階層型施設の最適な数2022

    • Author(s)
      宮川雅至
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Travel behavior and optimal length of toll road2021

    • Author(s)
      Masashi Miyagawa
    • Organizer
      International Symposium on Scheduling
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 山梨大学宮川研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~mmiyagawa/

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Remarks] 山梨大学宮川研究室ホームページ

    • URL

      https://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~mmiyagawa/

    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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