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セルオートマトン法による混雑現象のシミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 15510125
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

大鑄 史男  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60116001)

研究分担者 井垣 伸子  関西学院大学, 総合政策学部, 教授 (40151253)
馮 偉  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30252307)
濱口 孝司  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80314079)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードセルオートマトン / シミュレーション / 交通流 / 駅構内 / 世論形成 / 離散力学系 / カオス結合系 / 混雑現象 / 群衆流動 / セル・オートマトン / 時空間パターン
研究概要

1.平成15年には,TCP/IP通信技術を利用して駐車場とその周辺の交通流とを相互に依存させたシミュレーターを開発した.これは日本OR学会平成17年度中部支部研究発表会で公表されている.平成16年には,道路の新設・廃線などによる交通流の変化を見るために道路の追加削除機能を持たせ,また直交道路網だけでなく斜め道路も組み込んだ.これらはまだ試作段階であり,さらに検討を加えた上で公表する予定である.さらに,より大規模な道路網を扱えるようにするために複数のCPUを通信させた交通流の再現を目指す.
2.名古屋に実在する私鉄の名古屋駅構内の群衆流動のシミュレーターをセルオートマトン法によって作成した.この成果は,2005年日本オペレーションズ学会春期研究発表会で公表されている.本シュミレーターでは,駅コンコース内の歩行者流動が再現された.また,駅構内の各種施設の追加削除に伴う歩行者流動の変化を見ることが出来るようになっている.今後実測データに基づいた数値的な検討を加えた上で,論文として投稿する予定である.
3.基本セル・オートマトンを離散力学系の側面から数学的に解析し,G.BragaらのC3クラスに属するセル・オートマトンが生成する時空間パターンの長さの挙動について解明した.またルール番号202,216,234,248のセル・オートマトンが生成する時空間パターンの興味深い振る舞いを見出しWolframの分類方法が不十分であることを指摘した.これらのことはFumio Ohi and Kosuke Mabuchi, Time-Space Pattern and Dynamics Determined by Elementary Cellular Automata, Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics, Vol.21(2004),pp.1-24に公表されている.さらにルール146のセルオートマトンの性質を明らかにすることを試みた.この成果は,京都大学数理解析研究所講究録1373に公表済みである.
4.カオス結合系はセルオートマトンの状態空間を連続体にしたものとして考えることが出来る.これを社会現象の一つである世論形成の文脈で解釈をしたうえで分岐図をシミュレーションによって描き,通常の区間力学系では見られないものを得た.これらは,京都大学数理解析研究所講究録に公表される予定である。
5.ATM高速情報通信ネットワークシステムの解析によく用いられているポーリングシステムの解析を行い,マルコフポーリングシステムに対し大偏差限界を求め,Admission Controlのアルゴリズムを与えた.この成果はジャーナルAnnals of Operation Researchに公表される予定である.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] セルオートマトン法を用いた駅構内の群衆流動シミュレーション2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤智敬, 大鑄史男
    • 雑誌名

      2005年日本オペレーションズ学会春期研究発表会アブストラクト集

      ページ: 158-159

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] セルオートマトン法を用いた駅構内の群衆流動シミュレーション(On a Simulator of Crowds-Flow in a Station by Cellular Automata Method)2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤智敬, 大鑄史男(Tomonori Sato, Fumio Ohi)
    • 雑誌名

      2005年日本オペレーションズ学会春期研究発表会アブストラクト集( The 2005 Spring National Conference of Operations Research Society of Japan)

      ページ: 158-159

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] セル・オートマトンとその応用2004

    • 著者名/発表者名
      大鑄 史男
    • 雑誌名

      待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」邦文集

      ページ: 285-294

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time-Space Pattern and Dynamics Determined by Elementary Cellular Automata2004

    • 著者名/発表者名
      Fumio Ohi, Kosuke Mabuchi
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 21

      ページ: 1-24

    • NAID

      10018380010

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 二次元セルオートマトンとTCP/IP通信による交通流シミュレータの作成2004

    • 著者名/発表者名
      清水巧一, 大鑄 史男
    • 雑誌名

      第31回目 OR学会中部支部研究発表会 予稿集

      ページ: 13-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] セルオートマトンとその応用-ルール番号146-2004

    • 著者名/発表者名
      大鑄史男
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録 1373

      ページ: 133-141

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] セル・オートマトンとその応用(Cellular Automata and Their Application)2004

    • 著者名/発表者名
      大鑄史男(Fumio Ohi)
    • 雑誌名

      待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」邦文集(Proceeddings of the Queueing Symposium, Stochastic Models and Their Applications)

      ページ: 285-294

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 二次元セルオートマトンとTCP/IP通信による交通流シミュレータの作成(On a Simulator of Traffic Stream by Two dimensional Cellular Automata and TCP/IP Communication)2004

    • 著者名/発表者名
      清水巧一, 大鑄 史男(Kouichi Shimizu、Fumio Ohi)
    • 雑誌名

      第31回目 OR学会中部支部研究発表会 予稿集

      ページ: 13-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] セルオートマトンとその応用-ルール番号146-(Cellular Automata and their Application-Rule Number 146-)2004

    • 著者名/発表者名
      大鑄史男(Fumio Ohi)
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録(RIMS Kokyuroku 1373, Mathematical Programming Concerning Decision Makings and Uncertainties, Research Institute of Mathematical Sciences Kyoto University, Kyoto, Japan) 1373

      ページ: 133-141

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Admission control for a polling system based on the large deviation upper bound2003

    • 著者名/発表者名
      Wei Feng, Fumio Ohi, Masashi Kowada
    • 雑誌名

      INOC 2003 International Network Optimization Conference Proceedings

      ページ: 219-224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] セル・オートマトンとその応用について2003

    • 著者名/発表者名
      大鑄 史男
    • 雑誌名

      大阪大学経済学 53

      ページ: 27-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] セル・オートマトンとその応用について(Cellular Automata and Their Application)2003

    • 著者名/発表者名
      大鑄史男(Fumio Ohi)
    • 雑誌名

      大阪大学経済学, Osaka Economic Papers 53

      ページ: 27-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 閾値分布結合系による世論形成モデル

    • 著者名/発表者名
      井垣伸子, 大鑄史男
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録 (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Large deviations of Markovian polling models with applications to admission control

    • 著者名/発表者名
      Wei Feng, Fumio Ohi, Masashi Kowada
    • 雑誌名

      Annals of Operation Research (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 閾値分布結合系による世論形成モデル(On a Model Shaping Public Opinion by Coupling Threshold Distributions)

    • 著者名/発表者名
      井垣伸子, 大鑄史男(Nobuko Igaki, Fumio Ohi)
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録(RIMS Kokyuroku, Research Institute of Mathematical Sciences Kyoto University, Kyoto, Japan) (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Large deviations of Markovian polling models with applications to admission control

    • 著者名/発表者名
      Wei Feng, Funrio Ohi, Masashi Kowada
    • 雑誌名

      Annals of Operation Research (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 閾値分布結合系による世論形成モデル

    • 著者名/発表者名
      井垣伸子, 大鑄史男
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録 (to appear)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Large deviations of Markovian polling models with applications to admission control

    • 著者名/発表者名
      Wei Feng, Fumio Ohi, Masashi Kowada
    • 雑誌名

      Annals of Operation Research (to appear)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Wei Feng, Fumio Ohi, Masashi Kowada: "Admission control for a polling system based on the large deviation upper bound"INOC 2003 International Network Optimization Conference Proceedings. 219-2003 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 大鑄 史男: "セル・オートマトンとその応用について"大阪大学経済学. 53. 27-35 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 大鑄 史男: "セル・オートマトンとその応用"待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」邦文集. 285-294 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fumio Ohi, Kosuke Mabuchi: "Time-Space Pattern and Dynamics Determined by Elementary Cellular Automata"Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 21. 1-24 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 清水巧一, 大鑄 史男: "二次元セルオートマトンとTCP/IP通信による交通流シミュレータの作成"第31回目OR学会中部支部研究発表会予稿集. 13-16 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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