2016 Fiscal Year Annual Research Report
Bottleneck analysis on logistics system under disaster condition
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16H03157
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
間島 隆博 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (30392690)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高玉 圭樹 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (20345367)
渡部 大輔 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (30435771)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 災害時物資輸送シミュレータ / ネットワーク / 人道支援 / 輸送 / 災害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画の初年度は3つの小項目に別れるため、個々に記載する
災害時物資輸送シミュレータの高度化については、複合輸送（トラックや船舶といった複数の輸送機関にまたがる輸送）が実現できるよう、シミュレーションシステム全体、および、シミュレーション内で動作するエージェント（輸送機材）の行動ルールに関する設計を終えた。また、災害時輸送の階層構造（防災計画上は、国、都道府県、市区町村がそれぞれ、物資輸送を担当して、最終目的地である避難所まで届ける階層構造を有する。）のシミュレーションでの表現についても考慮し、次年度の実装作業への準備ができた。
災害時輸送システム内のボトルネック解析については、輸送拠点の処理能力（荷役のスピードや荷役スペース）、投入される輸送機材の台数や移動速度といったシミュレータの入力条件から、どこで物資が滞留しやすいのか、定量的に分析する手法を開発した。さらに、荷積み、輸送、荷降ろし、移動で構成される輸送サイクルの中で、輸送機材エージェントがどの作業、場所でどの程度の時間を要するかを遷移確率行列を用いて分析できる手法を開発した。この手法によっても、滞留が起こりやすい輸送拠点を定量的に把握できることを確認できた。
災害時における物資輸送の配分法則に関しては、新潟県中越大震災で記録されたトラックの配車データを時系列分析することで、概ね、避難者数に比例して、物資を輸送するトラックが各市町村に仕向けられていたことが判明した。なお、この法則性は、災害時物資輸送シミュレータ内のエージェントが一義的に考慮している平等な物資配分規則と一致してい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
災害時物資輸送シミュレータの高度化に関しては、複合輸送を表現できるよう、システム全体の設計を終えるとともに、災害時輸送の階層構造（防災計画上は、国、都道府県、市区町村がそれぞれ、物資輸送を担当して、最終目的地である避難所まで届ける階層構造を有する。）についても考慮し、基本設計を終えた。またボトルネック解析については、2つの手法を開発し、どちらも、定量的にボトルネックとなる拠点や要素を明示できることを確認した。災害時における物資輸送の配分法則に関しては、概ね、平等な物資配分法則であったことを確認できた。
上記の状況から、計画通りに研究が進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
マルチエージェントシステムを基礎とした複合輸送シミュレータの研究では、設計されたシミュレーションシステムの実装段階に入る。そのため、エージェント（トラック、船舶などの輸送機材）の行動ルールに直送だけでなく積替えを行う経路も含め、経路選択のための評価関数を改良することで、複合輸送を実現する。さらに、開発されたボトルネックの検知方法をエージェントの行動ルールに反映し、エージェント自らが、ボトルネックを回避するシステムを目指す。さらに、災害時における物資の配分法則については、初年度に実施した新潟県中越大震災の記録だけでなく、東日本大震災や熊本地震など、他の大震災の記録についても、調査を進める。この調査で物資配送先の優先順位の考え方に変更が必要と判断されれば、エージェントの行動ルールに反映する。
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[Journal Article] Multi-agent based Bus Route Optimization for Restricting Passenger Traffic Bottlenecks in Disaster Situations2016
Author(s)
Morimoto, S., Jinba, T., Kitagawa, H., Takadama, K., Majima, T., Watanabe, D., and Katuhara, M.
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Journal Title
International Journal of Automation and Logistics (IJAL)
Volume: 2
Pages: 153-177
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] A Modified Cuckoo Search Algorithm for Dynamic Optimization Problem2016
Author(s)
Umenai, Y., Uwano, F., Tajima, Y., Nakata, M., Sato, H., and Takadama, K.
Organizer
IEEE World Congress on Computational Intelligence (WCCI 2016)
Place of Presentation
Vancouver, Canada
Year and Date
2016-07-26
Int'l Joint Research
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