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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a Methodology for Compounded Solutions to Poverty, Education and Environmental Issues by Means of Establishment of Railway Networks

Research Project

Project/Area Number 17H04495
Research InstitutionSophia University

Principal Investigator

曄道 佳明  上智大学, 理工学部, 教授 (50262118)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) プテンカラム ジョンジョセフ  上智大学, 経済学部, 教授 (00306987)
小松 太郎  上智大学, 総合人間科学部, 教授 (20363343)
山崎 瑛莉  上智大学, グローバル教育センター, 助教 (20757257)
宮武 昌史  上智大学, 理工学部, 教授 (30318216)
伊呂原 隆  上智大学, 理工学部, 教授 (60308202)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Keywords鉄道 / 開発 / 教育 / 環境 / 数理モデル
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、アフリカや南アジアなどを中心とした開発途上地域にあって、鉄道を中心とした公共交通ネットワークが発展途上地域の発展へ貢献する具体的方法論を導こうとするものである。すなわち、グローバル社会の形成期にあたり、鉄道ネットワークの形成により、貧困、教育、環境問題を複合的に解決する指針を与えることである。そのために、主に発展途上国を中心として、国あるいは地域レベルによる公共交通ネットワークの構築が交通網の国際化によってどのような影響を受けているかを検証するとともに、持続可能な社会づくりのために必要な交通ネットワークの形成理論モデルを産学官連携のもと構築する。

本研究の目的を達成するために、方法論の構築を目指すとともに、提案する鉄道ネットワークに対する経済効果、雇用の創出などの開発経済の側面からの検証方法を確立する。具体的には、簡易的なモデルケースに対して、導入すべき鉄道技術に関する数例を提示した上で、(a)消費エネルギー、 (b)環境負荷の低減効果、(c)物流促進効果 を測定し、(d)雇用の創出、(e)経済効果の検証過程までを整理、確立することとなる。

研究の3 年目となる平成31年度(令和元年度)は、本研究の目的を達成するために主として次の3つの作業を行った。第一に、方法論の構築のために、ネットワークの形成やロジスティクスについて、先行研究・関連研究のレビューや理論的分析を継続実施した。第二に、数理モデルを検討する際に必要な測定値として、環境負荷の低減効果や物流促進効果を含めていることを鑑み、各専門の個別研究会を実施した。また、第三の研究で実施する調査に必要な社会経済分野における研究会も実施した。第三に、数理モデルの構築に要する要素を抽出するため、鉄道を中心としたインフラの現状を明らかにするための調査を、インド、南アフリカ共和国において実施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実績で示した3つの研究について、進捗状況は以下の通りにある。第一に、持続可能な社会づくりのためのネットワークの形成やロジスティクスについて、倫理的なサプライチェーンの構築から開発途上地域における教育開発の現状分析等まで幅広く行い、知見を得た。技術的側面としては、特に途上国向けに架線がなくかつクリーンな鉄道を構築するための技術に関する研究を進めた。これらの内容については、いずれも具体的なテーマをもとに研究会を開催し、他分野の研究者同士の共通理解を促進することで、モデル構築のための具体的な要素抽出のための議論・研究を重ねることができた。

第二に、開発途上地域における予備調査は、過去2年に続きインド、南アフリカにおいて実施した。いずれも、都市鉄道を中心としたインフラであるが、それぞれの環境や社会経済事情が異なることから、数理モデル構築のために必要な多様な地域特性を検討するための要素を得ることができた。特に、南アフリカにおいては鉄道利用者のインタビューを実施して具体的な成果があげられたほか、現地研究者との連携をとり、より実地に即した情報を得ることができた。本研究内容は、次年度学会発表予定である。

以上の通り、3年目において予定されていた調査や方法論検証のための研究は実施することができたため、概ね行うことができたと考えている。4年目はこれらの研究成果や調査結果をもとに、数理モデルの構築に反映させる議論を進めていきたい。

Strategy for Future Research Activity

本研究では、以下の5つの研究を進めている。すなわち、(1) 関連研究のレビュー、モデル構築のための理論研究、(2) 地域・国レベルの事例研究、(3) モデル検証のためのインフラ開発地における調査(各国政府、鉄道関連業務の従事者、教育セクターなどの関係者、一般市民へ調査など)とその分析、(4) 複合課題に対する数理モデルの構築、(5)モデルの検証と適用評価 を順に計画し、理論解析、実地調査、評価である。

これらの研究について、今後も進めていくことが基本的な方針である。ただし、新型コロナウィルス拡大の影響で次年度の現地調査が困難であることが予想されるため、事例研究についてはこれまでの成果をまとめ、学術発表で発信していくことに注力する。そのうえで、各分野の連携による数理モデルの構築をさらに進めていきたい。

そのために、以下三つの研究を実施する。第一に、関連研究のレビューやモデル構築のための理論研究は引き続き進めていく。第二に、地域・国レベルの事例研究について、これまでの成果やデータをまとめ学術発表する。具体的には、インド、南アフリカ、エチオピアである。インドではインフラの経済効果そして環境への影響を中心とした調査を行い、現地協力者とともにデータ分析を実施する予定である。また、南アフリカやエチオピアにおいては、歴史的・社会的背景が複雑で多様な状況のなかで、インフラ構築が教育に対してどのようなインパクトを持つか、という視点でデータをまとめ、分析を行う。第三には、理論研究や調査を通して得られる具体的な知見を参考にしながら、数理モデル構築の検討、とくにネットワークの評価手法についての検討を深めていきたいと考えている。

  • Research Products

    (22 results)

All 2019

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Modelling Multi Tour Inventory Routing Problem for Deteriorating Items with Time Windows2019

    • Author(s)
      Gede Agus Widyadanaa, Takashi Irohara
    • Journal Title

      Journal of Scientia Iranica

      Volume: 26 Pages: 932-941

    • DOI

      10.24200/SCI.2018.20178

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Truck Scheduling Problems in the Cross Docking Network2019

    • Author(s)
      Warisa Wisittipanich, Takashi Irohara and Piya Hengmeechai
    • Journal Title

      International Journal of Logistics Systems

      Volume: 33 Pages: 420-439

    • DOI

      10.1504/IJLSM.2019.101164

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] パレットを積載保管する倉庫における部品の保管位置割当問題2019

    • Author(s)
      平田 和音,伊呂原 隆,豊泉 成典,松村 剛,横山 俊哉,新倉 修
    • Journal Title

      日本経営工学会論文誌

      Volume: 70 Pages: 21-34

    • DOI

      10.11221/jima.70.21

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 蓄電池駆動列車を用いた架線レス鉄道における省エネルギーダイヤ生成法2019

    • Author(s)
      佐藤 拓哉, 宮武 昌史
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 85 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1299/transjsme.19-00092

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Method of Generating Energy-efficient Train Timetable Including Charging Strategy for Catenary-free Railways with Battery Trains2019

    • Author(s)
      Takuya Sato, Masafumi Miyatake
    • Journal Title

      the 8th International Conference on Railway Operations Modelling and Analysis (RailNorrkoping 2019)

      Volume: 8 Pages: 1015-1030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 南アフリカにおけるサービスラーニング2019

    • Author(s)
      山﨑瑛莉
    • Journal Title

      比較教育学研究

      Volume: 59 Pages: 179-193

  • [Presentation] A clustering-based heuristic for location routing problem with outsourced delivery and split delivery2019

    • Author(s)
      Junko Hosoda and Takashi Irohara
    • Organizer
      Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Dual Resource Constrained Batch Scheduling Problem with Different Operator Skills2019

    • Author(s)
      Muhammad Akbar, Takashi Irohara, Yutaka Ito and Tomohiro Takahashi
    • Organizer
      Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimal Storage assignment in Multi-level racks for order picking in parts warehouse of automotive factory2019

    • Author(s)
      Takashi Irohara
    • Organizer
      Institute for the Operations Research and Management Science (INFORMS) Annual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A DRC Scheduling for Social Sustainability: Trade-off between Tardiness and Workload Balance2019

    • Author(s)
      Muhammad Akbar and Takashi Irohara
    • Organizer
      APMS 2019 International Conference Advances in Production Management Systems
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Clustering Algorithm for Location Routing Problem with Outsourced Delivery2019

    • Author(s)
      Junko Hosoda and Takashi Irohara
    • Organizer
      Third European Conference on Industrial Engineering and Operations Management (IEOM)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Finding Clues for Solving a Complex Dual Resource Constrained Scheduling Problem Using a Developed Matheuristic2019

    • Author(s)
      Muhammad Akbar and Takashi Irohara
    • Organizer
      International Symposium on Scheduling
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Selection of Efficient Order Processing in a Warehouse Shipping System2019

    • Author(s)
      Takashi Irohara
    • Organizer
      IISE Annual Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 拠点選定及び配送ルート決定問題における配送条件の多様化による配送効率化2019

    • Author(s)
      細田 順子,伊呂原 隆
    • Organizer
      日本経営工学会秋季大会
  • [Presentation] 使用済み複合機の選別拠点の数および配置を考慮したリバースロジスティクスネットワークの最適化2019

    • Author(s)
      佐々木 彩子,伊呂原 隆,坂牧 宏明,髙久 龍一郎,岸 正泰
    • Organizer
      日本経営工学会秋季大会
  • [Presentation] ネットスーパー市場におけるハブアンドスポーク方式導入による物流ネットワーク最適化2019

    • Author(s)
      森山 卓哉,伊呂原 隆,佐々木 喜仁
    • Organizer
      日本経営工学会秋季大会
  • [Presentation] 電圧変動を考慮した蓄電池電車用最適省エネダイヤと路線条件による効果検証2019

    • Author(s)
      佐藤 拓哉, 宮武 昌史
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
  • [Presentation] 電圧変動を考慮した蓄電池電車の省エネルギーな走行時分配分2019

    • Author(s)
      佐藤 拓哉, 宮武 昌史
    • Organizer
      電気学会 自動車/交通・電気鉄道 合同研究会
  • [Presentation] 「高等教育機関におけるESDの評価-成果測定・実践改善に向けた評価デザイン-」2019

    • Author(s)
      小松太郎
    • Organizer
      ESD学会、宮城教育大学
  • [Presentation] Christianity and Sustainable Development Goals2019

    • Author(s)
      John Joseph Puthenkalam
    • Organizer
      Symposium Series commemorating the the vist of Pope Francis to Sophia University on November 26, 2019
  • [Presentation] 複合的な評価を可能とする鉄道網の導出方法について-鉄道経路の最適化-2019

    • Author(s)
      根本萌生, 曄道佳明, 山﨑瑛莉
    • Organizer
      国際開発学会・人間の安全保障学会2019共催大会
  • [Book] A DRC Scheduling for Social Sustainability: Trade-Off Between Tardiness and Workload Balance, Advances in Production Management Systems. Production Management for the Factory of the Future2019

    • Author(s)
      Muhammad Akbar and Takashi Irohara
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      Springer, Cham
    • ISBN
      978-3-030-29999-6

URL: 

Published: 2021-01-27  

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