Connectivity and Controllability Evaluation of Transport Network Considering Multilayer Interdependent Systems
| Project/Area Number |
23K20974
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| Project/Area Number (Other) |
21H01452 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
倉内 文孝 岐阜大学, 工学部, 教授 (10263104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
應 江黔 岐阜大学, 地域科学部, 教授 (30242738)
杉浦 聡志 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30648051)
安藤 宏恵 熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 助教 (00880056)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | マルチレイヤーネットワーク / 相互依存構造 / 接続性評価 / 可制御性評価 / ネットワークデザイン問題 / 可制御製氷か |
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| Outline of Research at the Start |
新しいライフスタイルへの転換，モビリティ革命の進展を踏まえ，交通システムの情報通信・電力供給システムの３重要インフラネットワークの相互依存性を明らかにした上で，激甚化，多頻度化している自然災害や感染症対策などを念頭に，それらの影響を最小限にとどめるためマルチモード交通ネットワークのあり方を論じる．マルチレイヤーネットワークアプローチを採用し，接続性・可制御性評価手法を提案するとともに，接続性，可制御性を評価関数としたネットワークデザインモデルを構築し，接続性および可制御性を併せ持った交通ネットワーク構築に向けた施策提案が可能な方法論を確立する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和４年度には以下の４点について分析を行った．
まず，マルチレイヤーネットワークの相互依存性評価手法に関しては，電力供給ネットワークの表現方法について，DC潮流モデルによる表現を新たに導入しより現実の電流制御に即した考察を可能とした．また，下呂市の交通・配電ネットワークにおいて十分短い時間で問題なく計算が可能であることを確認した．
災害発生時を想定した接続性評価に関しては，一般的なランダム破壊によるネットワークパフォーマンス低下の検討を行うとともに，ハザードマップや土砂警戒地域など災害が想定されている地域の情報に即した接続性評価を実施した．また，相互依存性の表現も想定通りの結果が得られることを確認した．
可制御性評価については，ある特定の地域に流入する交通の捕捉位置を最適化する(TCLDP)を構築し，SiouxFallsネットワーク，および北海道札幌市近郊のネットワークを用いて挙動の確認をした．最適解における補足位置が多数に及ぶほど制御は困難となりやすく，少数であれば制御が容易であることから，TCLDPをネットワーク可制御性の評価手法として利用する方針で検討を進めた．
ネットワークデザイン問題への拡張については，最適なデザインモデルを２レベル最適化問題として記述し，Benders分解法を活用することで効率的に解を求める方法論について検討した．Sioux Fallsネットワークを用いた検討により，提案した計算方法の優位性を確認した．
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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
当初より予定していた成果が順調に得られているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
ネットワークデザイン問題への拡張について，考え方は整理できたため，実際のモデル化へと進めていく予定である．
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Report
(2 results)
Research Products
(27 results)
