| Project/Area Number |
23K26215
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| Project/Area Number (Other) |
23H01521 (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 (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 | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
杉浦 聡志 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30648051)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 翔 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00708018)
倉内 文孝 岐阜大学, 工学部, 教授 (10263104)
中西 航 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (70735456)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
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| Keywords | 交通量観測機配置問題 / Snow disaster / 非負値テンソル因子分解 / 災害時交通 / 交通モニタリング / OD推定 / MFD |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は災害時交通マネジメントの高度化に向けて，道路網上におけるDay-to-Dayで変化する需要パターン，供給性能を観測する技術を構築する．具体的には情報収集可能性が限定される災害時においても，観測可能な情報に基づいたOD需要推定手法，およびMFDに基づく道路網の供給性能を評価する手法の開発を目指す．構築した手法は2022年冬季に発生した札幌での豪雪災害に適用し，Day-to-Dayの推移を分析する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は以下のトピックについて研究に取り組み，成果を得た．
１．経路選択行動の仮定を必要としないOD推定手法のための，観測配置最適化技術の構築：昨年度構築した，グラフカットにより定義される強連結成分をゾーンとして定義した条件において，任意のゾーン間（ODペア）の交通量を推定する基礎モデルを実現するための，交通量観測機の配置問題を定式化し，その求解法を構築した．モデルはOD推定手法と整合的なグラフカットを最適化する方針で定式化され，これまでの交通量観測機配置問題の定式化よりも高速な求解が実現できる．この内容を高水準学術誌に投稿し，採録された．
２．インプット情報に誤差が含まれる場合のOD推定手法構築：昨年度構築した基礎モデルはインプット情報（交通量・プローブ情報）に誤差が生じない仮定を要求した．これを誤差が生じた場合にも推定できるようにモデルを拡張した．数値実験の結果では，ランダムウォークに従う極めて複雑な経路を持つ移動を想定し，誤差を与えた場合においても，良好な精度で推定可能であることが確認できた．
３．面的被害の生じた道路網のOD表変化分析：2021年度冬に発生した札幌における大雪において観測されたプローブ情報より取得したOD表を非負値テンソル因子分解により分析した．その結果，大雪が観測された日以降の数日間，札幌市内の交通は大幅な混乱が見られた一方で，近郊都市と札幌間の交通量の一部では通常時と比較しても大きな変化がないものも見られた．影響の多寡がODパターンと関連が見られたことは，移動の目的によってトリップのキャンセルへの抵抗に依存するためであると考察した．
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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
2年間の研究進捗により，当初の目的であったDay-to-Dayの交通需要，およびMFDによる交通網供給能力推移の分析手法は構築でき，実データでそれぞれを分析することができた．OD推定手法，および観測機配置問題の理論枠組み構築は想定以上に進捗している．
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| Strategy for Future Research Activity |
2年間の研究進捗は順調である一方で，需要分析と供給分析を融合させ，現実に生じた状況を詳細に分析するには，時系列，および詳細なデータが必要となるが，観測されたデータを分析する過程で，予想した以上に大雪時の観測情報の欠落が生じていたことを発見した．これ以上の詳細な分析は困難と判断する．
一方でOD交通需要の推定モデル，および観測機配置問題の理論枠組みの構築は想定した以上に順調に進んでいる．そこで，今後は，これらの理論発展に注力することとしたい．また，大雪で生じた空間的な交通混乱をMFDにより分析する枠組みについても進捗させる．
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