2021 Fiscal Year Research-status Report
A Routing Method Using Nonlinear Dynamical Theory for Large-scale Ride-share Systems
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19K04395
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
木村 貴幸 日本工業大学, 基幹工学部, 准教授 (80579607)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 隆文 日本工業大学, 先進工学部, 准教授 (70579771)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 複雑ネットワーク / 経路制御 / シェアリング / ネットワークと混雑 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題である大規模ライドシェアシステムに対する非線形力学系理論を用いた経路制御手法の実現では，ネットワーク上を移動する物体に対して，個々のノードが自律的な移動分散を行うことがその実現において解決すべき重要な課題となる．この問題への解決方法として，2020年度では，記憶効果を用いた経路制御手法を提案し，さらに非線形時系列解析で用いられるサロゲート法を用いた仮説検定法により，経路制御の有効性を解析した．しかし，今年度において実施した更なる評価実験から，本手法では，ノード間の送り返しや余分な移動などが物体の移動の際に生じることが明らかとなった．また，これらの問題を解決されれば，本手法の更なる性能向上が見込まれる．そこで本年度では，ネットワークの局所的な結合状態に応じて，経路制御アルゴリズムを変更することで手法の改善を図った．具体的には，ネットワーク内で他のノードとの結合数が多いハブノードでは，最短ホップ距離を用いた経路制御手法を使用し，それ以外のノードでは記憶効果を用いた経路制御手法を使用した．これにより，物体が移動を開始するネットワークの端末では経路の分散を重要視した経路制御を行う一方，移動中は移動ホップ数の最小化を図る経路制御を行うことが可能となった．数値実験の結果から，ノード間の送り返しや余分な移動が改善され，従来法と比較して改良法は平均到達率が高くなり，かつ平均移動時間が短くなることが明らかとなった．また，本研究課題の関連課題として，本年度では電気トラックを使用した配送計画問題に関する適応的大近傍探索手法の性能解析を行なった．本手法では適応的に多数の局所探索法を使用する．これらの局所探索手法の使用頻度や使用割合などを解析し，計算時間を大幅に削減する改善手法を提案した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度の研究成果として，下記が挙げられる．（１）ネットワーク経路制御手法として提案された記憶効果を用いた手法の改善．（２）電気自動車を用いた配送計画問題に対する手法の性能解析．まず一つ目については，物体の余計な移動形態を改善することにより，平均移動時間の改善を図った．二つ目については，電気トラックを用いた配送路計画問題に対して，計算時間を短縮する新たな改善法を提案した．これらの成果は，本研究課題に関連する研究課題となる．以上の研究成果については，電子情報通信学会の研究会で発表を行っている．しかし，コロナ禍における研究分担者間のコミュニケーション不足や，実験環境の構築に時間がかかっており，本研究計画で実施予定であるシミュレータを用いた評価実験は2022年度以降で実施する予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度では，ライドシェアネットワークモデルに対して，発生地と目的地から構成さるクラスター集合を予め作成しておくことで，乗合グループを高速に決定する手法を提案した．また，2020年度では，通信網モデルを対象として記憶効果を有する新たな経路制御手法を提案し，統計的仮設検定によりその有効性を確認している．さらに2021年度では，物体の余計な移動携帯を改善する手法を提案し，その有効性を明らかとした．以上の研究成果を踏まえ，今後は，交通網シミュレーターを用いた実験評価を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は，新型コロナウイルスの影響により，研究会や国際会議への参加が不可能となったためである.今後は実験環境の構築，または結果を報告するための論文掲載料などに充てる予定であ る
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Research Products
(3 results)
