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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

Research Project

Project/Area Number 21H01448
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

赤松 隆  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (90262964)

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)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
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
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.

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.

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.

  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Markovian Traffic Equilibrium Assignment based on Network Generalized Extreme Value Model2022

    • Author(s)
      Yuki Oyama, Yusuke Hara, Takashi Akamatsu
    • Journal Title

      Transportation Research Part B: Methodological

      Volume: 155 Pages: 135-159

    • DOI

      10.1016/j.trb.2021.10.013

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamic Traffic Assignment in a Corridor Network: Optimum vs. Equilibrium2022

    • Author(s)
      Haoran Fu, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa, Kentaro Wada
    • Journal Title

      Transportation Research Part B: Methodological

      Volume: 161 Pages: in press

    • DOI

      10.48550/arXiv.2102.01899

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A New Look at Departure-time Choice Equilibrium Models with Heterogeneous Users2021

    • Author(s)
      Takashi Akamatsu, Kentaro Wada, Takamasa Iryo, Shunsuke Hayashi
    • Journal Title

      Transportation Research Part B: Methodological

      Volume: 148 Pages: 152-182

    • DOI

      10.1038/s41598-021-81630-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] クラウド・ソーシング配送システムにおける効率的マッチング・アルゴリズム2021

    • Author(s)
      渡邊 大樹, 赤松 隆
    • Journal Title

      土木学会論文集 D3 (土木計画学)

      Volume: 77 Pages: 83-95

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.2_83

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スケジュールコストの異質性を考慮したタンデムボトルネック出発時刻選択問題”2021

    • Author(s)
      酒井 高良, 赤松 隆, 佐津川 功季
    • Journal Title

      土木学会論文集 D3 (土木計画学)

      Volume: 77 Pages: 330-345

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.4_330

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スケジュールコストの異質性を考慮したタンデムボトルネック出発時刻選択問題2021

    • Author(s)
      酒井 高良・赤松 隆・佐津川 功季
    • Organizer
      第63回土木計画学研究発表会・春大会
  • [Presentation] 利用者の異質性を考慮したコリドーネットワーク出発時刻選択問題2021

    • Author(s)
      酒井 高良・赤松 隆・佐津川 功季
    • Organizer
      第35回ARSC研究発表大会
  • [Presentation] 動的利用者均衡配分の効率的数値解法2021

    • Author(s)
      涌井 優尚・酒井 高良・赤松 隆
    • Organizer
      第64回土木計画学研究発表会・秋大会
  • [Presentation] テンソル分解を用いた首都圏高速道路網における交通渋滞の時空間特性の解析2021

    • Author(s)
      馬場 静羽・井上 亮・酒井 高良・赤松 隆
    • Organizer
      第64回土木計画学研究発表会・秋大会
  • [Presentation] シェア型自動運転車のための通行権取引制度の自律分散的なインプリメンテーション2021

    • Author(s)
      和田 健太郎・渡辺 大樹・周 毅愷・赤松 隆
    • Organizer
      第64回土木計画学研究発表会・秋大会
  • [Presentation] 複数のサービスレベルを考慮したクラウドソース配送マッチングの効率的解法2021

    • Author(s)
      武田 翼・赤松 隆
    • Organizer
      第19回 ITSシンポジウム
  • [Presentation] Departure time choice problems in a corridor network with heterogeneous value of schedule delay2021

    • Author(s)
      Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa
    • Organizer
      The 25th HKSTS International Conference
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-12-28  

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