2021 Fiscal Year Annual Research Report
交通・物流システム効率化のための市場型マッチング・システムの設計・評価法構築
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21H01448
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
赤松 隆 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (90262964)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 健太郎 筑波大学, システム情報系, 准教授 (20706957)
大山 雄己 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (20868343)
佐津川 功季 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 助教 (40867347)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 交通システム / 物流システム / 市場メカニズム / マッチング / オークション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，大都市における(A)公共交通，(B)道路交通，(C)クラウド型物流（CSD）システムに対して，混雑問題を解消する／運用効率を高める市場型マッチング・システムの導入を提案し，その市場メカニズムのデザインおよびシステム評価の方法論を開発することである．本研究は，(A)～(C)の各交通システムに対する目的(1)と(2)を実現する Phase 1，及び，統合型交通システムに対する目的(3)を実現する Phase 2から構成される．
本年度は，各システムに対して，Phase 1 の「基本モデル」に対する理論を以下の手順で構築した：
Step 1. 市場メカニズム及びその実装法を開発．
Step 2. 市場システム導入効果の評価法を構築．
上記の Step 1 は，以下の手順に分解して研究を進めた：a) 社会的最適状態モデルを構築；b) システム(A)～(C)の構造的特徴に応じた適切な階層分解法を検討し，マスター問題 MP と子問題 SP を導出；c) 問題 MP の効率的解法を開発；d) 大規模数値実験によってアルゴリズムの性能，及び，問題MPの近似精度やメカニズム全体の効率を評価した．また， Step 2 は，以下の手順に分解して研究を進めた：a) 市場導入後の（渋滞が解消した）動的システム最適(DSO)状態（問題MP の解）の特性を理論的に解析；b) 市場導入前の（渋滞が発生する）動的利用者均衡(DUE)状態のモデルを構築；c) 理論的考察と数値実験によってDSO状態とDUE状態の間に成立する顕著な規則性を発見し，両者の理論的関係を解明した．
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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
「基本モデル」に関する上記目的(1)と(2)を実現する研究（Phase 1 の前半モジュール）の成果が，当初の研究計画どおり，順調に得られている．また，その成果の学会発表や論文投稿・掲載（Transportation Research Part B, 土木学会論文集等）も概ね順調である．
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度に得られた成果を活用し，2022年度は「基本モデル」を拡張した「一般モデル」に関する目的(1)と(2)を実現する研究（Phase 1 の後半モジュール）を実行する予定である．
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