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経路選択のための知識・学習アルゴリズムの開発とその実用性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18560519
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 交通工学・国土計画
研究機関東北大学 (2007)
岐阜大学 (2006)

研究代表者

宮城 俊彦  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20092968)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,220千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 420千円)
2007年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードWardrop均衡 / Hannan一致性 / Nash均衡 / 接近性定理 / 強化学習 / 適応学習 / 繰り返しゲーム / マルコフ意思決定過程 / Hannan均衡 / 交通均衡
研究概要

この研究は、分散型ナビゲーション・システムを開発するための学習アルゴリズムの基礎的研究である。研究は理論的および数値分析の両面から行われた。すべてのドライバーがこのアルゴリズムを使用したときに実現する交通均衡の特性について興味ある結果を得た。我々のアプローチの基本的な仮定は、個々のドライバーがその人の毎日の経験によって得られる旅行情報に基づきルート選択を行っているというものである。旅行情報(たとえば起点からの目的地までの旅行時間)は、他のドライバーの選択に影響を受けるために、確率的に変動する。そのような状況でさえ、彼がリグレット・マッチングによってルートを選ぶならば、各々のドライバーはある安定した状態に達することができる。この結論は、ドライバーの完全な情報を仮定した従来のウォードロップ均衡概念とはかなり異なる。この結論は、慎重に設計された情報獲得システムがあれば、それによってドライバーに対して最善ルートに知らせることができ、同時にシステムを安定させることができることを意味する。この場合の核となるエンジンをインテリジェント・ドライビング・アルゴリズムと呼ぶ。このアルゴリズムは、マルコフ決定プロセスとリグレット・マッチング・アルゴリズムの組合せから構成される。数値計算の効率性は近似的動的計画法と確率近似算理論に依存する。単純なネットワークではあるが、現実的なリンクコスト関数を用いた計算例では良い結果を得たが、収束効率性は悪かった。この研究の結論は、個々のドライバーがGPSを使用することで自身によって旅行情報を集め、機械学習によってより良いルートへ自動的に案内されるような、分散型車両ナビゲーション・システムの可能性を提示している。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Modelling of Route Choice Behaviours of Car-Drivers under Imperfect Travel Information2008

    • 著者名/発表者名
      T. Miyagi and M. Ishiguro
    • 雑誌名

      Proc. of 14th International Conferenes on Urban Transport and Environment (in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modelling of Route Choice Behaviours of Car-Drivers under Imperfect Travel Information2008

    • 著者名/発表者名
      T. Miyagi and M, Ishiguro
    • 雑誌名

      Poc. of 14th International Conference on Urban Transport and Environment

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 渋滞波及モデルによるオンランプをもつ2車線道路の渋滞シミュレーション2006

    • 著者名/発表者名
      王興挙, 宮城俊彦
    • 雑誌名

      交通工学研究発表会論文報告集 26

      ページ: 29-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2006 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An analysis of two-lane road at margin section by using the traffic simulation model based IDE car-following theory2006

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, and T. Miyagi
    • 雑誌名

      Proc. of JSTE No. 26

      ページ: 29-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multiagent learning models for route choices in transportation networks : An integrated approach of regret-based strategy and reinforcement learning2006

    • 著者名/発表者名
      Miyagi, T.
    • 雑誌名

      Papers of the 11^<th> International Conference on Teavel Behaviour Research

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] オンライン学習モデルに基づくネットワークフローの予測2006

    • 著者名/発表者名
      宮城俊彦, 王興挙
    • 雑誌名

      土木計画学研究・講演集 34(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 経路情報が利用可能な場合におけるリグレット最小化基準に基づく交通ネットワーク均衡モデル2007

    • 著者名/発表者名
      宮城俊彦
    • 学会等名
      土木計画学研究発表会講演集
    • 発表場所
      八戸市
    • 年月日
      2007-11-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of the effects of acceleration lane length at merging by using micro-simulations2007

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, T. Miyagi, A. Takagi, and J. Ying
    • 学会等名
      The 7th EAST Conference, CD-ROM proc.
    • 発表場所
      大連,中華人民共和国
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] A simulation model for traffic behavior at merging sections in highways2007

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, T. Miyagi, J. Ying
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Innovative Computing Information and Control, CD-ROM proc.
    • 発表場所
      熊本,日本
    • 年月日
      2007-09-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Modeling of Adaptive Learning Behavior of Drivers in Dynamic Environment2007

    • 著者名/発表者名
      T. Miyagi
    • 学会等名
      Proc. of 14th International Conference on Recent Advances in Retailing and Consumer Services Science,
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A simulation model for traffic behavior at merging sections in highways2007

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, T. Miyagi, J. Ying
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Innovative Computing Information and control
    • 発表場所
      Kumamoto, JAPAN
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of the effects of acceleration lane length at merging sections by using micro-simulations2007

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, T. Miyagi, A. Takagi, and J. Ying
    • 学会等名
      The 7th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies, 2007
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Modeling of adaptive learning behavior of drivers in dynamic environment2007

    • 著者名/発表者名
      T. Miyagi
    • 学会等名
      Proc. of the 14th International Conference on Recent Advances in Retailing and Consumer Ser-vices Science
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A simulation model for traffic behavior at merging sections in highways2007

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, T. Miyagi, J. Ying
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Innovative Computing Information and Control
    • 発表場所
      Kumamoto, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of the effects of acceleration lane length at merging sections by using micro-simulations2007

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, T. Miyagi, A. Takagi, and J. Ying
    • 学会等名
      The 7^<th> International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies
    • 発表場所
      Dalian, Chiana
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Transportation network equilibrium models based on the regret minimization criteria given a full travel information2007

    • 著者名/発表者名
      Miyagi, T.
    • 学会等名
      Proc. of Infrastructure Planning and Management
    • 発表場所
      Hachinohe, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Modeling of Adaptive Learning Behavior of Drivers in Dynamic Environment2007

    • 著者名/発表者名
      T. Miyagi
    • 学会等名
      Proc. of 14th International Conference on Recent Advances in Retailing and Consumer Services Science, CD-ROM proc.
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 経路情報が利用可能な場合におけるリグレット最小化基準に基づく交通ネットワーク均衡モデル2007

    • 著者名/発表者名
      宮城 俊彦
    • 学会等名
      土木計画学研究発表会, CD-ROM proc.
    • 発表場所
      八戸, 日本
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Multiagent learning models for route choices in transportation networks: An integrated approach of regret-based strategy and reinforcement learning2006

    • 著者名/発表者名
      Miyagi, T.
    • 学会等名
      Papers of The 11^<th> International Conference on Travel Behavior Research
    • 発表場所
      Kyoto, JAPAN
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] オンライン学習モデルに基づくネットワークフローの予測2006

    • 著者名/発表者名
      宮城俊彦
    • 学会等名
      土木計画学研究発表会講演集
    • 発表場所
      高松市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Multi-agent learning models for route choices in transportation networks: An integrated approach of regret-based strategy and reinforcement learning2006

    • 著者名/発表者名
      Miyagi, T
    • 学会等名
      Papers of the 11^<th> International Conference on Travel Behavior Research
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Prediction of traffic flows based on on-line learning2006

    • 著者名/発表者名
      Miyagi, T.
    • 学会等名
      Proc. of Infrastructure Planning and Management
    • 発表場所
      Takamatsu, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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