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多層ネットワーク解析に基づく交通システムのリスクマネジメント

研究課題

研究課題/領域番号 19K23531
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

杉下 佳辰  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (70845263)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード脆弱性 / 航空システム / ネットワーク科学 / 多層ネットワーク / テンポラル・ネットワーク / 航空ネットワーク / 航空連合 / 交通システム
研究開始時の研究の概要

多層性を有するネットワークシステムにおいては,ひとつのシステムで発生した障害は別のシステムにまで波及する危険性がある.本研究では,近年,ネットワーク科学において急速に研究が進展している多層ネットワークに関する最新の知見を,交通システムへと応用するアプローチを取り,異常事象に対する交通ネットワークマネジメントの新たな理論基盤を構築することを目的とする.

研究成果の概要

本研究は、ネットワーク科学において急速に研究が進展している多層ネットワークに関する最新の知見を、交通システムへと応用するアプローチを取り、異常事象に対する交通ネットワークマネジメントの新たな理論基盤を構築することを目的とする。主な研究成果としては、(1) 交通工学とネットワーク科学における脆弱性研究の引用ネットワーク解析、(2) テンポラル・ネットワークの発展パターン解析手法の提案と米国主要航空会社への適用、(3) コロナ禍における米国航空会社のネットワーク構造変化の解析、(4) 航空ネットワークにおける空港閉鎖の影響評価、(5) 航空連合の効率性・頑健性評価を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の学術的意義は、多層ネットワークやテンポラル・ネットワークを含むネットワーク科学の最先端理論を交通システムのリスクマネジメントへと応用した点にある。特に、航空ネットワークの時系列的な構造変化を定量的に分析し、長期的な成長だけでなく、パンデミック時の短期的な変動に関する新たな知見を得た。また、ある空港が閉鎖した場合の航空ネットワーク全体への影響を分析する新たな手法も開発した。これらの成果は、自然災害やパンデミックなどの非常時における効果的な航空ネットワークマネジメントを考える理論基盤を提供しており、社会的意義も大きいと考える。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 11件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] State University of New York at Buffalo/University of California, Los Angeles/University of South Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] State University of New York at Buffalo/University of California, Los Angeles/University of South Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of California, Los Angeles/University at Buffalo(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Disruption and recovery of the US domestic airline networks during the COVID-19 pandemic2024

    • 著者名/発表者名
      Sugishita Kashin、Mizutani Hiroki、Hanaoka Shinya
    • 雑誌名

      Journal of Air Transport Management

      巻: 114 ページ: 102504-102504

    • DOI

      10.1016/j.jairtraman.2023.102504

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A growth model for water distribution networks with loops2021

    • 著者名/発表者名
      Sugishita Kashin、Abdel-Mottaleb Noha、Zhang Qiong、Masuda Naoki
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences

      巻: 477 号: 2255

    • DOI

      10.1098/rspa.2021.0528

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Opinion dynamics on tie-decay networks2021

    • 著者名/発表者名
      Sugishita Kashin、Porter Mason A.、Beguerisse-Diaz Mariano、Masuda Naoki
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 3 号: 2 ページ: 23249-23249

    • DOI

      10.1103/physrevresearch.3.023249

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recurrence in the evolution of air transport networks2021

    • 著者名/発表者名
      Sugishita Kashin、Masuda Naoki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 5514-5514

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84337-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Vulnerability studies in the fields of transportation and complex networks: a citation network analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Sugishita Kashin、Asakura Yasuo
    • 雑誌名

      Public Transport

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-34

    • DOI

      10.1007/s12469-020-00247-9

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Identifying alternative airports inweighted air transport network2023

    • 著者名/発表者名
      Woratat Leelaworaset,KashinSugishita, Shinya Hanaoka
    • 学会等名
      26th ATRS World Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Disruption and recovery of the US domestic airline networks during the COVID-19 pandemic2022

    • 著者名/発表者名
      Kashin Sugishita, Hiroki Mizutani, and Shinya Hanaoka
    • 学会等名
      25th ATRS World Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Can Bio-Inspired network design improve the performance of water distribution networks (WDNs)?2021

    • 著者名/発表者名
      Noha Abdel-Mottaleb, Qiong Zhang, Kashin Sugishita, and Naoki Masuda
    • 学会等名
      World Environmental and Water Resources Congress (2021 EWRI Congress)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Citation network analysis of vulnerability studies in the fields of transportation and complex networks2021

    • 著者名/発表者名
      Kashin Sugishita
    • 学会等名
      Science of Innovation and Success Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bio-inspired water distribution network design2021

    • 著者名/発表者名
      Noha Abdel-Mottaleb, Kashin Sugishita, Naoki Masuda, and Qiong Zhang
    • 学会等名
      Fourth Northeast Regional Conference on Complex Systems (NERCCS 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural evolution of US airline networks2020

    • 著者名/発表者名
      Kashin Sugishita and Naoki Masuda
    • 学会等名
      NetSci 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A growth model for water distribution networks with loops2020

    • 著者名/発表者名
      Kashin Sugishita, Noha Abdel-Mottaleb, Qiong Zhang, and Naoki Masuda
    • 学会等名
      Conference on Complex Systems (CCS 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recurrence in the evolution of air transport networks2020

    • 著者名/発表者名
      Kashin Sugishita
    • 学会等名
      The 5th Japan-US Science Forum in Boston
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 航空ネットワーク構造の時系列変化2020

    • 著者名/発表者名
      杉下佳辰
    • 学会等名
      ネットワーク科学セミナー2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Opinion dynamics in tie-decay temporal networks2020

    • 著者名/発表者名
      Sugishita, K., Porter, M. A., Beguerisse-Diaz, M., Masuda, N.
    • 学会等名
      Third Northeast Regional Conference on Complex Systems (NERCCS 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Opinion dynamics in tie-decay networks2020

    • 著者名/発表者名
      Sugishita, K., Porter, M. A., Beguerisse-Diaz, M., Masuda, N.
    • 学会等名
      NetSci-X 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Citation network analysis of vulnerability studies in the fields of transportation and complex networks2019

    • 著者名/発表者名
      Sugishita, K., Asakura, Y.
    • 学会等名
      The 22nd Euro Working Group on Transportation Meeting (EWGT 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Kashin Sugishita Webpage

    • URL

      https://www.kashinsugishita.com/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Kashin Sugishita Web Page

    • URL

      https://www.kashinsugishita.com/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-09-03   更新日: 2025-01-30  

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