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公共交通の時空間ネットワークと最適化

研究課題

研究課題/領域番号 16K16356
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関中央大学

研究代表者

高松 瑞代  中央大学, 理工学部, 教授 (70580059)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード最適化 / 公共交通 / 時刻表設計 / 時空間ネットワーク / 停車駅 / 混雑緩和 / 路線計画 / 列車運行計画 / バス時刻表 / バス時刻表設計 / 公共交通活性化 / ネットワーク
研究成果の概要

本研究の目的は,最適化理論を用いた公共交通の設計である.時刻表は時空間ネットワークとよばれる大規模なネットワークで表すことができ,時間に依存した乗客の動きは時空間ネットワーク上のフローとして精確に表現できる.本研究では,時空間ネットワークを利用することで,岩手県,静岡県,高知県,東京都を対象として,対象地域の特徴に合わせた時刻表設計や路線計画の数理モデルをそれぞれ提案した.実際の時刻表から大規模な時空間ネットワークを作成し,数値実験により提案モデルの有効性を示した.さらに,鉄道利用に着目して購買データの分析を行い,交通分野とマーケティング分野の横断型の研究を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,時空間ネットワークと最適化理論を融合することで,鉄道・バスの路線や時刻表の利便性をさらに高めることを目指している.対象地域の実際の時刻表データから時空間ネットワークを構築して大規模な数値実験を行い,対象地域の路線や時刻表を詳細に分析して改善すべき点を明らかにし,最適化手法を用いてより利便性の高い路線や時刻表を設計するモデルを提案した.最適化モデルでは,時空間ネットワークをはじめとする数理モデルを用いることで不便さの度合いや改善の度合いを定量化し,それらに基づいて目的関数を定めた.また,駅構内売店の購買行動分析を行い,交通分野とマーケティング分野をつなぐデータ分析の有用性を示した.

報告書

(8件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Optimizing train stopping patterns for congestion management2021

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi Tatsuki、Takamatsu Mizuyo、Imahori Shinji
    • 雑誌名

      Public Transport

      巻: - 号: 1 ページ: 1-29

    • DOI

      10.1007/s12469-021-00286-w

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bus Timetable Design to Ensure Smooth Transfers in Areas with Low-Frequency Public Transportation Services2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuyo Takamatsu and Azuma Taguchi
    • 雑誌名

      Transportation Science

      巻: - 号: 5 ページ: 1238-1250

    • DOI

      10.1287/trsc.2019.0918

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 交通状況による遅延を考慮し円滑な乗換を保証するバス時刻表の設計2017

    • 著者名/発表者名
      田中健裕, 高松瑞代, 菅原宏明, 田口 東
    • 雑誌名

      都市計画論文集

      巻: 52 号: 3 ページ: 1320-1326

    • DOI

      10.11361/journalcpij.52.1320

    • NAID

      130006179669

    • ISSN
      0916-0647, 2185-0593
    • 年月日
      2017-10-25
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 通勤時間帯の駅構内における購買行動の数理モデル2017

    • 著者名/発表者名
      田口東, 高松瑞代
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007043380

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] つながる高知県路線バスネットワークの設計:シュタイナー連結性問題によるモデル化と実験的考察2020

    • 著者名/発表者名
      荒川兼次,高松瑞代,田口東,石井儀光,赤星健太郎
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimizing train stopping patterns for congestion management2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yamauchi, M. Takamatsu and S. Imahori
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Mathematical Programming (ISMP 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 利用者均衡配分に基づく時間帯別列車運行計画の最適化2018

    • 著者名/発表者名
      山内達貴, 高松瑞代, 今堀慎治
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2018年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 過疎地域における時間依存交通流に基づく公共交通の設計2018

    • 著者名/発表者名
      小田元, 高松瑞代, 田口東
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2018年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimizing train stopping patterns for congestion management2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yamauchi, M. Takamatsu and S. Imahori
    • 学会等名
      The 17th Workshop on Algorithmic Approaches for Transportation Modeling, Optimization, and Systems (ATMOS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 利用者均衡配分に基づく優等列車停車駅の最適化2017

    • 著者名/発表者名
      山内達貴, 高松瑞代, 今堀慎治
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2017年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 遅延に頑健な路線バスの時刻表設計2017

    • 著者名/発表者名
      田中健裕, 高松瑞代, 菅原宏明, 田口東
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2017年春季研究発表会
    • 発表場所
      那覇
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 東京都における自転車走行環境の評価と最適経路の探索2016

    • 著者名/発表者名
      茗荷魁斗, 高松瑞代
    • 学会等名
      地理情報システム学会第25回学術研究発表大会
    • 発表場所
      品川
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] セジウィック:アルゴリズムC 第5部2021

    • 著者名/発表者名
      R.セジウィック、田口東、高松瑞代、高澤兼二郎
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      近代科学社
    • ISBN
      9784764905665
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 応用がみえる線形代数2020

    • 著者名/発表者名
      高松 瑞代
    • 総ページ数
      222
    • 出版者
      岩波書店
    • ISBN
      9784000051316
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2024-01-30  

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