| Project/Area Number |
22K03877
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 18030:Design engineering-related
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
長谷川 浩志 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (40384028)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | システム工学 / MaaS / 観光情報 / 複合領域最適化 / AI / データサイエンス / システムデザイン / 社会的目標の統合 / 全体最適化 |
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| Outline of Research at the Start |
新たな価値創生と掛け合わせなければ，MaaS (Mobility as a Service)の運営は困難．本研究は，生活の足となる公共移動システム（社会的便益）と観光客の周遊を可能とする観光移動システム（顧客便益），既存交通業者やMaaS事業者のための運営システム（経済的便益）に，タビマエの精神価値を創生するタビマエマインド探索システム（価値創生）と観光ニーズ把握システム（顧客便益）を統合し，ステークホルダー可視化のためのシミュレーション環境を構築する．これにより，レベル4のMaaS実現に向けたシステムデザインが可能になる．なお，妥当性確認は，産学官連携により対象とする観光エリアで実施する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度は，生活の足と観光周遊を連携したサービスカーのシミュレータ構築を行う．まず，観光客向けに開発した複合領域最適化システム（口コミ情報と移動距離，乗換回数，運賃等に基づく顧客ニーズ，運営側の利益の三方を同時に考慮した観光ルートの協調最適化）に，地域住民の足となるオンデマンドバスのルート最適化システムをサブシステムとして実装した．この実装に際して，地域住民を考慮した移動時間，運賃，乗換時間によるウエイト算出機能，事前決定済観光スポット，発着スポット，飛び込み発着スポットの概念，路線バスのシームレスな乗り継ぎ機能を組み込んだ．また，新たな価値創出のための「移動＋α」として，昨年度に研究開発をしたタビマエマインド探索システムを結合した．本研究の複合領域最適化システムは，多数のサブシステムが統合されたSystem Of Systems (SoS)の環境となるため，これらの実装によりルート最適化が可能かどうか検証を実施した．この検証に際して，那須地区を対象として取り上げた．
まず，事前決定済観光スポットを那須塩原駅（発着ポイント），南が丘牧場，那須どうぶつ王国，那須ハイランドパークと設定した複合領域最適化を実施した．その結果，バス，タクシー，レンタサイクルを組合わせた移動時間と料金の最もバランスがとれた最適解が得られた．
つぎに，地域を那須，目的を観光，感性情報をポメラニアンの画像，発着ポイントを那須塩原駅として実施した．その結果，色彩感情と物体感情共にかわいいが出力され，カシュカシュの森という観光地が提案された．この観光情報を用いた複合領域最適化を行った．その結果，タビマエマインド探索システムから複合領域最適化までをシームレスに実行できることが確認できた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和5年度の生活の足と観光周遊を連携したサービスカーのシミュレータ構築のために，下記の研究内容を実施した．
（１）バイクシェアリング，カーシェアリング，オンデマンドバスのルート最適化システムを複合領域最適化システムのルート最適化環境に統合した．（２）カーシェアリングの機能を自動運転車の仕組みに拡大．さらに，那須地区を需要エリアとして分割，エリア内に自動運転車を停車するためのステーション，自動運転車が仮想的に集まることができるフリーフローティングポイントを設置．その環境下でのシミュレーション環境を構築した．（３）タビマエマインド探索システムを複合領域最適化システムに統合した．（４）新たにデジタルマップ環境としてMapboxを採用．UIの構築をスタートした．（５）これらの環境下でのSoSとしての複合領域最適化システムの構築と各種機能の動作検証を実施した．（６）また，2022年度に構築したタビマエマインド探索システムの成果を27th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems (KES2023)にて発表，ElsevierのProcedia Computer Scienceに掲載された．
以上，ここで，得られた統合化の成果を2024年度に国際会議，KES International conference on Smart Transportation Systems (STS-24)にて発表を行う予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
ステークホルダーの全体最適化のためのSoSによるシミュレーション環境の構築を令和6年度，7年度に実施する．令和5年度にSoSとして整備したシミュレーション環境に対して，詳細な各種設定，例えば，連成変数としてのタビマエマインド探索システムから得られる観光スポット，事前決定済観光スポット，地域住民の予約発着地情報，飛込客の発着地情報（乱数による動的変動），設計変数として新たに客層（カップル，夫婦，家族，友達）を導入・設定．観光スポットの口コミ情報の収集方法として，新たにChatGPTなどのAIチャットボットを導入，プロンプトエンジニアリングについても導入の可否を含めて試行する．
那須地地区の観光スポットの移動距離や時間は構築したサービスカーのシミュレータから算出，入場料，燃料費，人件費などは那須地域の関係各社にヒアリングしてデータベース化する．なお，この開発に際しては，芝浦工業大学と那須町との間で締結している観光活性化協定に基づき，那須町，那須観光協会，那須地区関連施設，那須地区の路線バス業者，那須高原レンタカーなどと連携を取り進めていく．
この研究活動を通じて得られた成果は，適宜，学会発表，例えば，第29回日本計算工学講演会や地域のシンポジウムなどで発表を行う．この発表活動や交流を通じて，国内外の研究者や地域住民などのステークホルダーから広く意見を収集し，得られた知見をもとにシステム構成の見直し，修正，改善を実施する．
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