| Project/Area Number |
22K11925
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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 60020:Mathematical informatics-related
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
高松 瑞代 中央大学, 理工学部, 教授 (70580059)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 避難計画モデル / 位置情報データ / 最適化 / 時刻表設計 / 時空間ネットワーク / 公共交通設計 / 時刻表 / 路線 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，最適化手法を用いて鉄道・バスの路線や時刻表を設計することで人の滞留や分散を意図的に作り出し，消費行動の促進や混雑の緩和につなげることを目標とする．時間的・空間的な人の移動は時空間ネットワーク上のフローでモデル化できる．本研究では，時空間ネットワークの構造を変化させて，人の流れを最適化する時空間ネットワークを設計する．アルゴリズムの効率化により，首都圏と地方都市を対象として実データを用いた大規模な数値実験を行い，現実社会へのフィードバックを目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，時空間ネットワークを用いて人の移動を精確に表現し，混雑が生じないように人の流れを最適化することである．今年度は昨年度に引き続き，災害時の帰宅困難者に関する研究を進めた．首都圏鉄道の時空間ネットワークの作成とODデータの作成が完了し，災害時の帰宅シミュレーションを行う準備が整った．
また，新たな研究テーマとして，災害時の避難計画の最適化に関する研究を行った．2024年4月3日に台湾東部沖で地震が発生し，沖縄県では津波警報が発表された．この影響により，沖縄県内では沿岸部から内陸部に避難する車が集中し，大規模な渋滞が発生した．本研究では，沖縄県宜野湾市を対象として，津波によるリスクを考慮しつつ，道路全体をバランスよく利用しながら安全かつ速やかに避難できる経路を求めた．今回使用したモデルは，2018年にKimmsらが提案した避難計画モデルである．このモデルは，道路ネットワークをセルを用いてモデル化し，セルに入る車両の台数を制限することで渋滞を表現している．また，避難経路の候補を事前に生成してから，一部の道路への車両の集中を避ける避難経路を求める混合整数計画問題を解くことで，計算時間の削減を図っている．本研究では，沖縄県宜野湾市における地震当日の位置情報データに基づいて実際の道路の混雑状況を分析し，最適化手法を用いて求めた避難計画と比較を行った．その結果，渋滞リスクの高い沿岸部で混雑が生じない避難計画を求めることができていることを確認した．
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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
災害時の自動車による避難が深刻な交通渋滞を引き起こすという社会問題の解決に向けて，人の流れの最適化という観点からアプローチする新たな研究テーマに取り組み，沖縄県宜野湾市を対象として数値実験を行った．また，首都圏鉄道を対象とした災害時の帰宅困難者の研究について，スムーズな帰宅を実現する最適化モデルを考えるために必要なシミュレーションの準備が完了した．
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| Strategy for Future Research Activity |
沖縄県宜野湾市を対象とした災害時の避難計画の最適化に関する研究について，より詳細な数値実験を行い，最適化モデルの改良を試みる．また，今後も引き続き，首都圏鉄道を対象とした災害時の帰宅困難者の研究を進めていく．帰宅困難者をスムーズに帰宅させる最適化モデルを提案し，数値実験により効果を検証する．
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