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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development of the analytical framework of human mobility networks

Research Project

Project/Area Number 21H03507
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

藤原 直哉  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (00637449)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 青木 高明  滋賀大学, データサイエンス学系, 准教授 (30553284)
藤嶋 翔太  一橋大学, 大学院経済学研究科, 准教授 (50706835)
秋山 祐樹  東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 准教授 (60600054)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords人流 / ネットワーク分析 / ポテンシャル
Outline of Annual Research Achievements

最終年度である2023年度は、これまで本課題で実施した研究の総括を行うとともに、研究成果の公表を行った。国内学会および国際会議において本課題の成果に関する研究発表を行った。さらに、都市圏における人流データから、組み合わせホッジ理論を用いて人流のポテンシャルを決定し、人流の集積地点および湧き出し地点を特定する研究に関する査読付き論文がEnvironment and Planning B誌に出版された。また、自宅位置を考慮して地域間流動量の集計を行う、新たなGPSデータの集計法に関する論文のEPJ Plus誌への掲載が決定した。本論文では、数時間から数日程度のスケールにおける人口分布の時間発展の予測を行い、従来のOrigin-Destination行列による集計を用いた場合の予測と比較して、提案手法によるものが現実の分布をよく再現していることなどを示した。
さらに、本課題で開発した手法を用いて、COVID-19の前後において、年単位での人流ネットワークのポテンシャル構造の経時変化の解析を行った。
以上の活動により、居住地からの外出と帰宅や流動パターンの時間的な周期性という人流の特殊性を考慮したネットワーク解析の基盤整備とその大規模人流データへの適用、組み合わせホッジ理論を用いた、ポテンシャルによるデータ駆動型の人流数理モデルの提案、放射モデルを用いた数理モデルの拡張、および、外的な変化が人流ネットワークに与える影響の解析、などの研究を通じて、本課題の目標はおおむね達成することができたと考えている。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (36 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 3 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Massachusetts Institute of Technology
  • [Int'l Joint Research] University of Barcelona(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      University of Barcelona
  • [Int'l Joint Research] Aalto University(フィンランド)

    • Country Name
      FINLAND
    • Counterpart Institution
      Aalto University
  • [Int'l Joint Research] University of Oxford(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Oxford
  • [Journal Article] Unveiling realistic mobility patterns with home-origin-destination data aggregation2024

    • Author(s)
      Yunhan Du, Takaaki Aokia, and Naoya Fujiwara
    • Journal Title

      The European Physical Journal Plus

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identifying sinks and sources of human flows: A new approach to characterizing urban structures2023

    • Author(s)
      Takaaki Aoki, Shota Fujishima, and Naoya Fujiwara
    • Journal Title

      Environment and Planning B: Urban Analytics and City Science

      Volume: 51 Pages: 419~437

    • DOI

      10.1177/23998083231180608

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 時代の論点 人の流れから都市の姿を描く2023

    • Author(s)
      藤嶋翔太
    • Journal Title

      一橋大学広報誌「HQ」

      Volume: - Pages: -

  • [Presentation] 移住者を引き付ける魅力とは?移住者流動のポテンシャル分析2024

    • Author(s)
      Takaaki Aoki, Kohei Nagamachi, Tetsuya Shimane
    • Organizer
      日本物理学会 2024年春季大会
  • [Presentation] Exploring the Impacts of the Complex Interplay Between Waning Immunity and Disease Fatality on the Topology of Scale Free Networks2024

    • Author(s)
      Ikpe ThankGod,Naoya Fujiwara
    • Organizer
      Seventh Northeast Regional Conference of Complex Systems (NERCSS 2024)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Where are livable cities by voting with migrants feet?2024

    • Author(s)
      Takaaki Aoki, Kohei Nagamachi, Tetsuya Shimane
    • Organizer
      第3回計算社会科学会大会(CSSJ2024)
  • [Presentation] 街と道ができる条件:イタリアのシミュレーションから2024

    • Author(s)
      Takaaki Aoki
    • Organizer
      震災・災害シンポジウム2023
  • [Presentation] City size distribution by percolation simulation on Japan real terrain2023

    • Author(s)
      Yuzan Liu, 青木 高明, 藤原 直哉
    • Organizer
      ネットワーク科学研究会2023
  • [Presentation] Effects of Epidemics Dynamics with Births and Deaths on the Topology of a Scale Free Network2023

    • Author(s)
      ThankGod IfrekeSylvanus Ikpe, Naoya Fujiwara
    • Organizer
      ネットワーク科学研究会2023
  • [Presentation] Beyond origin-destination: Home information in mobility data aggregation2023

    • Author(s)
      杜 云瀚, 青木 高明, 藤原 直哉
    • Organizer
      ネットワーク科学研究会2023
  • [Presentation] Potential of migration flow: Which municipalities attract residents?2023

    • Author(s)
      Takaaki Aoki, Kohei Nagamachi, Tetsuya Shimane
    • Organizer
      第37回応用地域学会研究発表大会
  • [Presentation] Multi-regional industrial network clustering on the basis of money circulation2023

    • Author(s)
      藤嶋翔太
    • Organizer
      第37回応用地域学会研究発表大会
  • [Presentation] 人流が創発する地理コネクティビティ2023

    • Author(s)
      藤原直哉
    • Organizer
      GEOCONNECTIVITY2023
    • Invited
  • [Presentation] Potential landscape of human flow in cities2023

    • Author(s)
      Takaaki Aoki
    • Organizer
      Applied Algebraic Topology Research Network (AATRN)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A comparative analysis of aggregation methods for human mobility data2023

    • Author(s)
      Yunhan Du, Takaaki Aoki, Naoya Fujiwara
    • Organizer
      NetMob2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-regional industrial network clustering on the basis of money circulation2023

    • Author(s)
      藤嶋翔太
    • Organizer
      Interdisciplinary Meeting ON Evolution and Engineering
  • [Presentation] A Model for Simulating Emergent Patterns of Cities and Roads on Real-World Landscapes2023

    • Author(s)
      Takaaki Aoki
    • Organizer
      国際シンポジウム・ワークショップ “GISを用いて言語情報と非言語情報をつなぐ
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Potential field of human flow extracted by Hodge-Kodaira decomposition2023

    • Author(s)
      Takaaki Aoki, Shota Fujishima, Naoya Fujiwara
    • Organizer
      International Congress on Industrial and Applied Mathematics(ICIAM2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Towards science of multi-scale human flow2023

    • Author(s)
      Naoya Fujiwara
    • Organizer
      International Congress on Industrial and Applied Mathematics(ICIAM2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Potential landscape of human flow in cities2023

    • Author(s)
      Takaaki Aoki, Shota Fujishima, Naoya Fujiwara
    • Organizer
      STATPHYS 28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A model of city formation and scaling laws2023

    • Author(s)
      Yuzan Liu, Takaaki Aoki, Naoya Fujiwara
    • Organizer
      STATPHYS 28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 人の流れから都市の姿を描く2023

    • Author(s)
      Takaaki Aoki
    • Organizer
      第16回京都算楽会
  • [Presentation] 人流データの複雑ネットワーク分析とその応用2023

    • Author(s)
      藤原直哉
    • Organizer
      第44回数学入門公開講座
    • Invited
  • [Presentation] Potential landscape of human flow in cities2023

    • Author(s)
      Takaaki Aoki, Shota Fujishima, Naoya Fujiwara
    • Organizer
      NetSci2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Scaling laws associated with percolation transition in the city size distribution2023

    • Author(s)
      Yuzan Liu, Takaaki Aoki, Naoya Fujiwara
    • Organizer
      NetSci2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identifying sinks and sources of human flows2023

    • Author(s)
      Takaaki Aoki
    • Organizer
      Networks & cities NETSCI2023 Satellite
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地形効果を考慮した都市の数理モデル2023

    • Author(s)
      藤原直哉
    • Organizer
      RIMS共同研究「人口と環境の数理地理モデリング」
  • [Presentation] Intersections of Nonlinearity and Networks in Human Mobility Data2023

    • Author(s)
      Naoya Fujiwara
    • Organizer
      IUTAM Symposium on Data-driven Nonlinear and Stochastic Dynamics with the Control
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 人の流れから都市の姿を描く2023

    • Author(s)
      Takaaki Aoki
    • Organizer
      Kobe Studio Seminar
  • [Remarks] 藤原直哉研究室

    • URL

      https://sites.google.com/site/nfnetz/

  • [Remarks] Takaaki Aoki's web page

    • URL

      https://takaakiaokiwork.github.io/

  • [Remarks] 一橋大学ウェブマガジン

    • URL

      https://www.hit-u.ac.jp/hq-mag/research_issues/521_20230703/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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