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2016 Fiscal Year Research-status Report

渋滞列における発進波の数理的解明から渋滞解消の実践へ

Research Project

Project/Area Number 25790099
Research InstitutionMusashino University

Principal Investigator

友枝 明保  武蔵野大学, 工学部, 准教授 (70551026)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
Keywords渋滞学 / 待ち行列 / 発進波 / セルオートマトン / 交通エントロピー / 分岐解析 / 追従モデル
Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き,本年度は,以下の二つのテーマについて数理研究を行った.
①発進波に関する交通流数理モデル研究:
渋滞解消の一つのキーワードは「slow-in fast-out」であり,このフレームワークを整備するためには,発進波という反応の連鎖の伝播現象が必要となる.そこで今年度は,人の発進波研究で得られていた研究成果を発展させ,車の発進波に関する数理モデル研究を行い,一つの結果として,渋滞列から抜け出す際に必要な時間が最小となる密度が存在することを発見した.つまり,渋滞列の中では,ある適切な車間距離を保つことで,渋滞を抜けるまでに必要な時間を最小化できることを数理モデルを用いて示すことに成功した.この結果は,国際シンポジウム(CANDAR'16)のセルオートマトンに関するワークショップ(AFCA'16)において査読プロセスをクリアし講演した.
②交通流数理モデルの分岐構造に関する研究:
渋滞の流れは「安定な」流れであり,渋滞を解消するためには,この安定な渋滞流を不安定化させることがポイントとなる.つまり,渋滞解消策を導出するためには,数理モデルの分岐構造を把握することが重要となる.そこで今年度は,相対速度の効果が強くなると一様流が不安定化しにくくなり,渋滞を軽減する一つの方法となりうるという昨年度の研究成果をまとめるとともに,相対速度の効果が組み込まれた他の数理モデルの分岐構造を解明した結果も加えて査読付き英文雑誌(TransportmetricaA)へと投稿し,採録が決定した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

数理モデル研究はおおむね順調に進んでいるが,研究代表者の所属機関には現在下位学年しかいないため,実験のサポートをお願いする専門知識を持った適任者がみつからず,実験実証に関して実施が遅れている.

Strategy for Future Research Activity

①「交通エントロピー」に関する数理研究について,研究成果を論文にまとめるとともに,②交通流モデルの「分岐構造」に関する数理研究を深化させていく予定である.さらに,③発進波に関する数理研究成果も揃ってきたので,実験をサポートしてくれる適任者を探し実証実験を実現する予定である.

Causes of Carryover

本研究課題を進める過程で発見した「分岐解析」に関する研究を深めるための数理研究を中心に進め論文化に時間を要したこと,さらに,研究代表者の所属機関には現在下位学年しかいないため,実験のサポートをお願いする専門知識を持った適任者が見つからず,実験に関する未使用額が発生し,次年度使用額が発生した.

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験に関する機器備品については,実験が滞りなく遂行できるように引き続き環境整備をしていく予定である.実験を補助してもらう学生については,他大学の学生も視野に入れ,対象を拡げて適任者を探す予定である.

  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Bifurcation Structure of a Novel Car-following Model with Nonlinear Dependence on the Relative Velocity Effect2017

    • Author(s)
      Akiyasu Tomoeda, Tomoyuki Miyaji and Kota Ikeda
    • Journal Title

      TransportmetricaA

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 自己駆動粒子モデルにおける「群れ」の特徴付け2017

    • Author(s)
      谷村 優太,友枝 明保,木下 修一,矢崎 成俊
    • Journal Title

      武蔵野大学数理工学センター紀要(ISSN 2424-0524)

      Volume: 2 Pages: 20-38

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 非線形な相対速度効果を導入した交通流モデルについて2017

    • Author(s)
      友枝明保
    • Organizer
      第9回福島応用数学研究集会
    • Place of Presentation
      コラッセ福島
    • Year and Date
      2017-03-08 – 2017-03-08
    • Invited
  • [Presentation] 交通流におけるエントロピーについて2017

    • Author(s)
      友枝明保
    • Organizer
      研究集会「数学と現象 in 清里」
    • Place of Presentation
      明治大学清里セミナーハウス
    • Year and Date
      2017-01-31 – 2017-01-31
    • Invited
  • [Presentation] 非線形な相対速度効果を導入した交通流モデルとその分岐解析2017

    • Author(s)
      友枝明保
    • Organizer
      第2回数理セミナー「幾何学と物理学の接点」
    • Place of Presentation
      摂南大学寝屋川キャンパス
    • Year and Date
      2017-01-21 – 2017-01-21
    • Invited
  • [Presentation] Cellular Automaton Modelling of SDP System and its Applications in 1D Traffic Flow2016

    • Author(s)
      Akiyasu Tomoeda
    • Organizer
      4th International Workshop on Applications and Fundamentals of Cellular Automata (AFCA'16)
    • Place of Presentation
      Higashi Hiroshima Arts and Culture Hall
    • Year and Date
      2016-11-24 – 2016-11-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 交通流の数理-数理モデルで紐解く渋滞現象-2016

    • Author(s)
      友枝明保
    • Organizer
      筑波大学・数学域・談話会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2016-10-27 – 2016-10-27
    • Invited
  • [Presentation] 交通流モデルとしてのBurgers方程式とその拡張に向けて2016

    • Author(s)
      友枝明保
    • Organizer
      応用可積分系若手セミナー
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2016-10-01 – 2016-10-01
    • Invited
  • [Presentation] 交通流の数理-数理モデルでの表現・解析・理解・発展2016

    • Author(s)
      友枝明保
    • Organizer
      日本応用数理学会 2016年度年会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-14
    • Invited
  • [Presentation] 相対速度を考慮した交通流モデルの分岐解析2016

    • Author(s)
      友枝明保
    • Organizer
      数理で解き明かす森羅万象~小林亮と“ゆかい”な仲間たちの研究会~
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2016-08-21 – 2016-08-21
  • [Presentation] A Stating-Wave in a Queue2016

    • Author(s)
      Akiyasu Tomoeda
    • Organizer
      研究集会「数学と現象 in 奥多摩」
    • Place of Presentation
      奥多摩
    • Year and Date
      2016-07-28 – 2016-07-28
    • Invited
  • [Presentation] 相対速度を考慮した交通流モデルの計算機援用解析-分岐構造からみる相対速度の効果について-2016

    • Author(s)
      友枝明保
    • Organizer
      第21回さいたま数理解析セミナー
    • Place of Presentation
      埼玉大学サテライトキャンパス(大宮ソニックシティ5階)
    • Year and Date
      2016-05-07
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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