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海上輸送リスクを対象とした監視システム運用並びに船舶運航航路の最適化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04601
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25010:社会システム工学関連
研究機関東京海洋大学

研究代表者

渡部 大輔  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (30435771)

研究分担者 星野 智史  宇都宮大学, 工学部, 准教授 (80431980)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 交付 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード海上監視システム / 最適配置モデル / 最適ルーティングモデル / 海上輸送リスク / 地理情報システム / カーネル密度推定法 / 地理情報科学 / 施設配置問題 / 確率ロボティクス
研究実績の概要

・海上輸送リスクに関するデータベースの構築について,2019年内の海上輸送ネットワーク並びに海上輸送リスクに関する地理データ,統計データに関するデータ更新を行い,地理情報システムを用いてそれらに関するデータベースを構築した.
・海上監視システムの最適運用モデルの開発について,代表的な施設配置問題の一つである最大被覆問題(Maximal Covering Location Problem)に基づき海賊監視を対象とした最適配置モデルとして,センサーの被覆する監視対象となる航行船舶の数が最大となるように複数施設を配置する問題に基づいた数理モデルを構築した.監視システムにある複数種類の監視用センサーの性能を加味した重み付き最大被覆問題,そしてセンサーの不確実性があることを想定した最大期待被覆問題,その2つの状況を組み合わせた重み付き最大期待被覆問題に基づいた数理モデルの構築について検討を行った.更に,監視システムの動的な運用のために,移動速度の制約条件の中で監視対象を最大化する運用スケジューリングシステムの開発について検討を行った.
・航行船舶の最適ルーティングモデルの開発について,時空間リスクモデルによる海賊出現の予測データとともに,監視システムの運用状況を加 味しながら,船舶が海賊と遭遇する危険性を最小化する航路を求める.そのための,過去 の海賊船発見情報から海賊の出現しそうな場所をベイズ確率により推定し,動作計画法における価値反復を用いて航行ルートの最適化を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請書に記載した当初計画通り、進行しているため。

今後の研究の推進方策

これまで進めてきた海上監視システムの最適運用モデルの開発並びに航行船舶の最適ルーティングモデルの開発を進めるとともに,フィージビリティ・スタディとして東南アジアやアフリカなど海賊多発地帯,特にアデン湾・ソマリア沖,マラッカ海峡をケーススタディとしてモデル分析を行い,計算時間や実行可能性などの評価を行う.

報告書

(2件)
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書

研究成果

(22件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 雑誌論文 学会発表 図書

  • [国際共同研究] エーゲ大学(ギリシャ)

    • 国名
      ギリシャ
    • 外国機関名
      エーゲ大学
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学サンタバーバラ校(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カリフォルニア大学サンタバーバラ校
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] エーゲ大学(ギリシャ)

    • 国名
      ギリシャ
    • 外国機関名
      エーゲ大学
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Sharing Procedure Status Information on Ocean Containers across Countries Using Port Community Systems with Decentralized Architecture2019

    • 著者名/発表者名
      Iida, J., Watanabe, D., Nagata, K., Matsuda, M
    • 雑誌名

      Asian Transport Studies

      巻: 5(4) ページ: 694-719

    • DOI

      https://doi.org/10.11175/eastsats.5.694

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [雑誌論文] Shipping digitalization management: conceptualization, typology and antecedents2019

    • 著者名/発表者名
      Lambrou, M., Watanabe, D. and Iida, J.
    • 雑誌名

      Journal of Shipping and Trade

      巻: 4 ページ: 1-17

    • DOI

      https://doi.org/10.1186/s41072-019-0052-7

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
  • [雑誌論文] Application of Multi Agent System and Transition Matrix Analysis to Logistics System for Equal Distribution under Disaster Situation2019

    • 著者名/発表者名
      Majima, T., Takadama, K, Watanabe, D., Aratani, T.and Sato, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of 58th Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers of Japan (SICE)

      巻: 2019 ページ: 108-114

    • DOI

      https://doi.org/10.23919/SICE.2019.8859856

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [雑誌論文] Analyzing spatial autocorrelation in AIS based LNG emitted bunker consumption2019

    • 著者名/発表者名
      Kim, H.,Watanabe, D and Hirata, E.
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on Logistics and Industrial Engineering (ICLIE2019)

      巻: 2019 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maritime Blockchains: Decoding Diverse Strategies for Value Extraction2019

    • 著者名/発表者名
      Lambrou, M., Watanabe, D. and Iida, J.
    • 雑誌名

      Proceedings of 27th Annual Conference of the International Association of Maritime Economists (IAME)

      巻: 2019 ページ: 1-22

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著/国際学会である
  • [雑誌論文] A Tripartite Model of Shipping Digitalization: Findings from a Multi-Case Study2019

    • 著者名/発表者名
      Lambrou, M., Watanabe, D. and Iida, J.
    • 雑誌名

      Proceedings of World Conference on Transport Research(WCTR 2019)

      巻: 2019 ページ: 1-20

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著/国際学会である
  • [雑誌論文] Spatial analysis of AIS-based LNG fleet emission inventory2019

    • 著者名/発表者名
      Kim, H.,Watanabe, D and Toriumi, S.
    • 雑誌名

      Proceedings of International Forum on Shipping, Ports and Airports(IFSPA2019)

      巻: 2019 ページ: 1-13

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] IoTを用いた輸送包装の高度化2019

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔
    • 雑誌名

      日本包装学会誌

      巻: 28(1) ページ: 5-12

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 国際海上コンテナ貨物の港湾に関する国際間での手続情報共有のための情報システムの現状と課題2018

    • 著者名/発表者名
      飯田純也, 渡部大輔, 永田健太, 松田雅宏
    • 雑誌名

      沿岸域学会誌

      巻: 31(1) ページ: 21-32

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 港湾・海運・物流におけるIoTによる自動化・省人化の現状2018

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔, 飯田純也
    • 雑誌名

      日本航海学会誌

      巻: 206 ページ: 13-22

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 国際物流における輸送品質とリスクマネジメント2018

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔
    • 雑誌名

      日本包装学会誌

      巻: 27(6) ページ: 401-407

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 船舶動静データを用いた環境影響に関する空間解析2019

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔, 金會勧, 鳥海重喜
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会令和元年秋季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial analysis of AIS-based LNG fleet emission inventory2019

    • 著者名/発表者名
      Kim, H. and Watanabe, D
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2019年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 国際海上コンテナ貨物の港湾に関する国際間での手続情報共有のための情報システムの現状と課題2018

    • 著者名/発表者名
      飯田純也, 渡部大輔, 永田健太, 松田雅宏
    • 学会等名
      日本沿岸域学会平成30年度全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Environmental assessment by using vessel movement data2018

    • 著者名/発表者名
      Kim, H. and Watanabe, D
    • 学会等名
      第27回地理情報システム学会学術研究発表大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Facility Location Model for Truck Platooning2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, D
    • 学会等名
      INFORMS 2018 International Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] メコン地域の南北経済回廊における輸送環境調査2018

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔,百田大輔,松井一
    • 学会等名
      日本包装学会第27回年次大会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] グローバル・ロジスティクス・ネットワーク : 国境を越えて世界を流れる貨物2019

    • 著者名/発表者名
      柴崎隆一編
    • 総ページ数
      234
    • 出版者
      成山堂
    • ISBN
      4425931610
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 空間解析入門2018

    • 著者名/発表者名
      貞広幸雄、山田育穂、石井儀光
    • 総ページ数
      184
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      4254163568
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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