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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Bottleneck analysis on logistics system under disaster condition

Research Project

Project/Area Number 16H03157
Research InstitutionNational Institute of Maritime, Port and Aviation Technology

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)

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)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords輸送シミュレータ / 輸送システム / ネットワーク / 防災 / 災害 / 人道支援
Outline of Annual Research Achievements

災害時物資輸送シミュレータの高度化として、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)を表現することが可能となるよう、マルチエージェントシステムを基礎とするシミュレーションシステムのエージェントに、船舶、トラック、航空機エージェントを追加した。さらに、拠点間の輸送経路も輸送機関に合わせ、道路ネットワーク、航路ネットワークに分離した。これより、輸送拠点において、輸送機関間で貨物の積替えが起こることを模擬することができるシミュレーションシステムが構築された。
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、どこで滞留が発生しやすいのか、定量的な分析が可能となる2つの手法を開発した。一つは、平均場近似を用いた解析解であり、出荷拠点が一つの場合に応用可能である。もう一つは、積荷、輸送、荷卸し、移動で構成される輸送機材エージェントの各輸送作業を状態として定義し、状態変化の遷移確率行列を分析する手法で、出荷拠点が複数ある場合でも対応できる手法となった。これより、シミュレーション解析を行う前に、ボトルネックになりやすい輸送拠点が把握できるようになった。また、シミュレータには、荷役待ち行列の長さから待ち時間を推定する過程を導入し、ボトルネックを回避する動きが実現できた。これより、平等な物資配分規則は崩れるが、輸送量は伸びることが確認でき、より効率的な輸送システムとなった。
さらに、災害時における物資輸送の配分法則に関して、新潟県中越大震災の配車データを用いた定量的分析を行った。結果は、避難者数に比例して配車が行われるような、平等な物資配分を否定する結果ではなかったため、それをエージェントの行動ルールの判断過程に採用した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Evolving Generalized Solutions for Robust Multi-Objective Optimization: Transportation Analysis in Disaster2019

    • Author(s)
      Takadama K., Sato, K., and Sato, H.
    • Journal Title

      Evolutionary Multi-Criterion Optimization, Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 11411 Pages: 491~503

    • DOI

      10.1007/978-3-030-12598-1_39

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transportation simulator for disaster circumstance and bottleneck analysis2018

    • Author(s)
      Majima, T., Takadama, K., Watanabe, D., Aratani, T., and Sato K.
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 23 Pages: 593~599

    • DOI

      10.1007/s10015-018-0493-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exploring Tradeoff between Distance-Minimality and Diversity of Landing Routes for Aircraft Landing Optimization2018

    • Author(s)
      Murata, A., Sato, H., and Takadama, K.
    • Journal Title

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      Volume: 11 Pages: 409~418

    • DOI

      10.9746/jcmsi.11.409

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Niche Radius Adaptation in Bat Algorithm for Locatimg Multiple Optima in Multimodal Functions2019

    • Author(s)
      Iwase, T., Takano, R., Uwano, F., Sato, H., and Takadama, K.
    • Organizer
      2019 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 北米便に対する上空通過機と日本出発便のモデリング2019

    • Author(s)
      村田 暁紀,高玉 圭樹,マーク ブラウン,平林 博子,虎谷 大地
    • Organizer
      平成31年度 電子航法研究所研究発表会
  • [Presentation] Bat Algorithm with Dynamic Niche Radius for Multimodal Optimization2019

    • Author(s)
      Iwase, T., Takano, R., Uwano, F., Sato, H., and Takadama, K.
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Intelligent Systems, Metaheuristics & Swarm Intelligence (ISMSI 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バス路線網における運行形態の一般化による環境変化への適応2019

    • Author(s)
      梶原 奨,村田 暁紀,長谷川 智,佐藤 寛之,高玉 圭樹
    • Organizer
      計測自動制御学会,第46回知能システムシンポジウム
  • [Presentation] Novelty Search-based Bat Algorithm: Adjusting Distance among Solutions for Multimodal Optimization2018

    • Author(s)
      Iwase, T., Takano, R., Uwano, F., Sato, H., and Takadama, K.
    • Organizer
      The 22nd Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems (IES 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dynamic Niche Radiusに基づく個体間距離を考慮したBat Algorithm2018

    • Author(s)
      岩瀬 拓哉,高野 諒,上野 史,高玉 圭樹
    • Organizer
      進化計算学会,進化計算シンポコンペティション 2018
  • [Presentation] 実行不可能解における遺伝子内の最大制約違反量と平均制約違反量を活用した解修復法2018

    • Author(s)
      村田 暁紀,Daniel Delahaye,高玉 圭樹
    • Organizer
      計測自動制御学会,システム・情報部門 学術講演会 2018 (SSI2018)
  • [Presentation] 複数解探索を考慮した分散型 Bat Algorithm2018

    • Author(s)
      岩瀬 拓哉,高野 諒,上野 史,佐藤 寛之,高玉 圭樹
    • Organizer
      計測自動制御学会,システム・情報部門 学術講演会 2018 (SSI2018)
  • [Presentation] 航空機着陸問題におけるクラスタリングを用いた分割反復最適化手法2018

    • Author(s)
      村田 暁紀,佐藤 寛之,高玉 圭樹,Daniel Delahaye
    • Organizer
      電気学会,第28回インテリジェント・システム・シンポジウム
  • [Presentation] Merging Flows and Optimizing Aircraft Scheduling in Terminal Maneuvering Area Based on GA2018

    • Author(s)
      Murata, A., Delahaye, D., and Takadama, K.
    • Organizer
      International Conference for Research in Air Transportation (ICRAT 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Development of Information System for Sharing Procedure Status Information of Ocean Container across Countries2018

    • Author(s)
      Iida, J., Watanabe, D., Nagata, K. and Matsuda, M.
    • Organizer
      7th International Conference on Transportation and Logistics(T-LOG 2018)
    • Int'l Joint Research

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Published: 2019-12-27   Modified: 2023-03-20  

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