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Methods for optimizing the next-generation aviation networks using socioeconomic and environmental databases

Research Project

Project/Area Number 25390152
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Computational science
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Sato Aki-Hiro  京都大学, 情報学研究科, 助教 (50335204)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) Hidefumi Sawai  情報通信研究機構, ユニバーサルコミュニケーション研究所, 技術員 (70359074)
Ken Umeno  京都大学, 大学院情報学研究科, 教授 (10358872)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) Isao Ito  京都大学, 医学研究科, 助教 (40447975)
Kentaro Iwata  神戸大学, 医学研究科, 教授 (90513549)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords航空輸送ネットワーク / 多変量連立確率微分方程式 / 空間統計 / 重力モデル / 最尤法 / 多目的最適化 / リスク推定 / 並列計算 / 多層ネットワーク / リスク / データ中心科学 / HPCI / 国土交通省航空輸送統計 / 総務省統計局国勢調査メッシュデータ / 物理的エクスポージャー / ネットワーク多目的最適化 / 国際情報交換 / 航空機ネットワーク / 津波 / 空間リスク計量 / 経済社会システム / 一般化パレート分布 / 政府系オープンデータ / メッシュデータ
Outline of Final Research Achievements

We identified a network structure for a global air transport system based on data, and proposed methods to solve multi-objective optimization problems numerically consisting of several objective functions in terms of its spatial risk, convenience and economic performance. We derived a model to calculate spatial risks by identifying the natural disaster of airports and flights, and calculated the risk of epidemic infection and the risk of tsunamis. In addition, we estimated parameters of the gravity model in order to quantify passenger flows in the whole world, and calculate the convenience and the economic performance, with a volume data of the global air transport system in 2014 and the gridded population estimate data provided by Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC).

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (46 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results,  Open Access: 1 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (6 results)

  • [Int'l Joint Research] Seoul National University/Kyungpook National University(韓国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Relationship between socioeconomic flows and social stocks: Case study on Japanese Air Transportation2016

    • Author(s)
      Aki-Hiro Sato, Hidefumi Sawai
    • Journal Title

      Evolutionary and Institutional Economics Review

      Volume: 12 Issue: 2 Pages: 243-263

    • DOI

      10.1007/s40844-015-0016-z

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 経済社会データおよび環境データを用いた空間評価指標の大規模計算:地域メッシュ統計の利活用2016

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 榎峠弘樹, 澤井秀文
    • Journal Title

      統計数理研究所共同研究リポート

      Volume: 361 Pages: 90-101

    • NAID

      130005429978

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 経済・社会・環境データを用いた高性能な国際航空輸送ネットワーク構築に向けて2016

    • Author(s)
      澤井秀文, 佐藤彰洋
    • Journal Title

      統計数理研究所共同研究リポート

      Volume: 361 Pages: 23-30

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An epidemic simulation with a delayed stochastic SIR model based on international socioeconomic-technological databases2015

    • Author(s)
      Aki-Hiro Sato, Isao Ito, Hidefumi Sawai, and Kentaro Iwata
    • Journal Title

      Big Data (Big Data), 2015 IEEE International Conference on

      Volume: Oct. 29 2015-Nov. 1 2015 Pages: 2732-2741

    • DOI

      10.1109/bigdata.2015.7364074

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 日本国内航空輸送ネットワーク上の流量と社会ストックとの関係2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 澤井秀文
    • Journal Title

      統計数理研究所共同研究リポート

      Volume: 332 Pages: 90-69

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      2014 Research-status Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multi-objective evolution of airline networks using socioeconomic-environmental data2015

    • Author(s)
      Hidefumi Sawai, Aki-Hiro Sato
    • Journal Title

      Proceedings on Science and Information Coference (SAI)

      Volume: - Pages: 123-132

    • DOI

      10.1109/sai.2014.6918180

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      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Geographical risk assessment from tsunami run-up events based on socioeconomic-environmental data and its application to Japanese air transportation2014

    • Author(s)
      Aki-Hiro Sato, Hidefumi Sawai
    • Journal Title

      Procedia CIRP

      Volume: 19 Pages: 27-32

    • DOI

      10.1016/j.procir.2014.06.142

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      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 航空機による人の移動とシミュレーション」2014

    • Author(s)
      佐藤彰洋、澤井秀文
    • Journal Title

      シミュレーション小特集「ビッグデータと社会シミュレーション

      Volume: 33 Pages: 20-27

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      2014 Research-status Report
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  • [Presentation] 経済社会データおよび環境データを用いた空間評価指標の大規模計算:地域メッシュ統計の利活用2016

    • Author(s)
      佐藤彰洋
    • Organizer
      横断型基幹科学技術研究団体連合2016年度定時総会
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館, 東京都文京区
    • Year and Date
      2016-04-27
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 経済社会データおよび環境データを用いた空間評価指標の大規模計算2016

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 榎峠弘樹, Jang Tae-Seok, 澤井秀文
    • Organizer
      情報処理学会第78回全国大会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学, 神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2016-03-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ウイルス伝搬の数理モデル化とデータ駆動型シミュレーション2016

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 澤井秀文, 伊藤功朗, 岩田健太郎
    • Organizer
      H27年度統計数理研究所共同利用研究集会第2回人流・物流ネットワークとその周辺研究会
    • Place of Presentation
      統計数理研究所, 東京都立川市
    • Year and Date
      2016-01-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 経済社会データおよび環境データを用いた空間評価指標の大規模計算:地域メッシュ統計の利活用2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 澤井秀文, 榎峠弘樹
    • Organizer
      第6回横幹連合コンファレンス
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学, 愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2015-12-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 経済社会データおよび環境データを用いた空間評価指標の大規模計算2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 澤井秀文, 榎峠弘樹
    • Organizer
      経済物理学2015
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所, 京都府京都市
    • Year and Date
      2015-12-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 経済社会データおよび環境データを用いた空間評価指標の大規模計算2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 澤井秀文, 榎峠弘樹
    • Organizer
      第5回金融ネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      京都大学, 京都府京都市
    • Year and Date
      2015-12-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ウイルス伝搬の数理モデル化とデータ駆動型シミュレーション2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋
    • Organizer
      第5回金融ネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      京都大学, 京都府京都市
    • Year and Date
      2015-12-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] An Epidemic Simulation with a Delayed Stochastic SIR Model Based on International Socioeconomic-Technological Databases2015

    • Author(s)
      Aki-Hiro Sato, Hidefumi Sawai, Isao Ito, Kentaro Iwata
    • Organizer
      2015 IEEE International Conference on Big Data (IEEE Big Data 2015)
    • Place of Presentation
      Santa Clara, CA, USA
    • Year and Date
      2015-11-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 経済社会データおよび経済データを用いた空間評価指標の大規模計算 (hp140076)2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋
    • Organizer
      第2回「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題 成果報告会
    • Place of Presentation
      日本科学未来館, 東京都江東区
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Large-scale computation of geographical evaluation indicators with socio-economic-environmental databases2015

    • Author(s)
      Aki-Hiro Sato
    • Organizer
      ISM HPCCON 2015
    • Place of Presentation
      統計数理研究所, 東京都立川市
    • Year and Date
      2015-10-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 国土交通省航空輸送統計と総務省国勢調査・経済センサス調査メッシュ統計を用いた重力モデルによるフィッティング2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 澤井秀文
    • Organizer
      平成27年度第1回統計数理研究所共同利用研究集会「人流物流ネットワークとその周辺」研究会
    • Place of Presentation
      統計数理研究所, 東京都立川市
    • Year and Date
      2015-08-31
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 社会経済システムに対するデータ中心科学:空間リスク、経済、エネルギーをめぐって2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋
    • Organizer
      情報処理学会ネットワーク生態学研究グループ, 第12回ネットワーク生態学シンポジウム
    • Place of Presentation
      山喜旅館, 静岡県伊東市
    • Year and Date
      2015-08-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ウイルス伝搬の数理モデル化とデータ駆動型シミュレーション2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋
    • Organizer
      第58回人工知能学会 分子生物情報研究会(SIG-MBI)
    • Place of Presentation
      Grand Front Osaka, 大阪府大阪市
    • Year and Date
      2015-07-31
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 経済社会データおよび環境データを用いた航空輸送ネットワークの最適化2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 澤井秀文
    • Organizer
      統計数理研究所共同研究集会「経済物理学とその周辺」
    • Place of Presentation
      統計数理研究所, 東京都立川市
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 国際航空ネットワーク上での遅れ確率SIRモデルによる感染症伝播シミュレーション2015

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 澤井秀文, 伊藤功朗, 岩田健太郎
    • Organizer
      情報処理学会第77回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学, 京都府京都市
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-19
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 経済社会環境データを用いたリスク計量と最適化:航空機ネットワークの経路問題への応用2014

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 澤井秀文
    • Organizer
      第5回横幹連合総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学, 東京都文京区
    • Year and Date
      2014-11-29 – 2014-11-30
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Geographical risk assessment from tsunami run-up events based on socioeconomic-environmental data2014

    • Author(s)
      Aki-Hiro Sato, Hidefumi Sawai
    • Organizer
      Social Modeling and Simulations + Econophysics Colloquium 2014
    • Place of Presentation
      ニチイ学館 神戸ポートアイランドセンター, 兵庫県神戸市
    • Year and Date
      2014-11-03 – 2014-11-04
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Multi-Objective Optimization for Resilient Airline Networks Using Scoioeconomic-Environmental Data2014

    • Author(s)
      Hidefumi Sawai, Aki-Hiro Sato
    • Organizer
      IEEE BigData Conference
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2014-10-27 – 2014-10-30
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 日本国内航空輸送ネットワーク上の流量と社会ストックとの関係2014

    • Author(s)
      佐藤彰洋, 澤井秀文
    • Organizer
      統計数理研究所共同研究集会「経済物理学とその周辺」研究会
    • Place of Presentation
      キヤノングローバル戦略研究所, 東京都千代田区
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-12
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Multi-Objective Evolution of Airline Networks Using Socioeconomic-Environmental Data2014

    • Author(s)
      H. Sawai, A.-H, Sato
    • Organizer
      SAI2014, Int. Conf. on Science and Information Conference
    • Place of Presentation
      London, United Kingdom
    • Year and Date
      2014-08-27 – 2014-08-29
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 経済社会データおよび環境データを用いた航空機ネットワークの多目的最適化 – 地理的リスクと経済性の指標に基づく日本国内航空機ネットワークの評価2014

    • Author(s)
      澤井秀文, 佐藤彰洋
    • Organizer
      ソフトウエア科学会ネットワークが創発する知能研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学, 東京都調布市
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Geographical risk assessment from tsunami run-up events based on socioeconomic-environmental data and its application to Japanese air transportation2014

    • Author(s)
      Aki-Hiro Sato, Hidefumi Sawai
    • Organizer
      Robust Manufacturing Conference (RoMaC2014)
    • Place of Presentation
      Bremen, Germany
    • Year and Date
      2014-07-06 – 2014-07-08
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 日本国内線航空機ネットワークのリスクと経済性の計量2014

    • Author(s)
      佐藤 彰洋, 澤井 秀文
    • Organizer
      第58回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都テルサ、京都府京都市
    • Year and Date
      2014-05-20 – 2014-05-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 日本国内航空機ネットワークのリスクと経済性の計量2014

    • Author(s)
      佐藤 彰洋, 澤井 秀文
    • Organizer
      第8回日本統計学会春季大会
    • Place of Presentation
      同志社大学, 京都
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 経済社会データおよび環境データを用いた空間リスク計量2013

    • Author(s)
      佐藤 彰洋, 澤井 秀文
    • Organizer
      第5回横幹連合コンファレンス
    • Place of Presentation
      香川大学, 高知
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 経済社会データおよび環境データに基づく空間リスクの計量2013

    • Author(s)
      佐藤彰洋
    • Organizer
      第8回京都大学ICTイノベーション
    • Place of Presentation
      京都大学, 京都
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 蟻の生態にヒントを得た複雑ネットーワークの創発とビッグデータを活用した世界の航空網の頑健性の検討2013

    • Author(s)
      澤井 秀文
    • Organizer
      一般社団法人テレコムサービス協会関東支部ネットビジネス21研究会
    • Place of Presentation
      東京
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    • Invited
  • [Presentation] 国際旅客航空機における距離と価格との関係に関する実証分析2013

    • Author(s)
      佐藤彰洋
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学, 徳島
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 経済社会データおよび環境データを用いた定量的リスク評価の試み2013

    • Author(s)
      佐藤 彰洋, 澤井 秀文
    • Organizer
      統数研共同研究集会「経済物理学とその周辺」研究会, キヤノングローバル戦略研究所
    • Place of Presentation
      キヤノングローバル戦略研究所, 東京
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  • [Presentation] Efficient, Robust and Resilient Architecture for Communication and Infrastructure Networks2013

    • Author(s)
      Hidefumi Sawai
    • Organizer
      2013 International Conference on Connected Vehicles & Expo
    • Place of Presentation
      Las Vegas, USA
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  • [Book] Applied Data-Centric Social Sciences2014

    • Author(s)
      Aki-Hiro Sato
    • Total Pages
      281
    • Publisher
      Springer
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  • [Remarks] SSUOpt: Challenge the Future ICT

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      http://ssuopt.amp.i.kyoto-u.ac.jp/

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  • [Remarks] 25390152

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      http://ssuopt.amp.i.kyoto-u.ac.jp/akihiro/wiki/index.php?25390152

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      http://ssuopt.amp.i.kyoto-u.ac.jp/

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      http://ssuopt.amp.i.kyoto-u.ac.jp/en/

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      http://ssuopt.amp.i.kyoto-u.ac.jp/eu-japan/

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      http://ssuopt.amp.i.kyoto-u.ac.jp/

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URL: 

Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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