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網羅的シミュレーションと機械学習を用いた精度の高い短期交通需要予測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H02280
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22050:土木計画学および交通工学関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

佐々木 邦明  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30242837)

研究分担者 菊池 輝  東北工業大学, 工学部, 教授 (00343236)
上石 勲  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 雪氷防災研究部門, 主幹研究員 (60455251)
福田 大輔  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70334539)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード災害時マネジメント / 行動シミュレーション / ビッグデータ / データ同化 / シミュレーション / 気象災害 / 短期予測 / 災害時の行動 / 交通シミュレーション / 災害 / 異常検出 / 機械学習 / 時系列分析 / ニューラルネットワーク
研究開始時の研究の概要

都市圏の交通ネットワークは,突発事象発生時などには今後どうなるのかを予測することが難しいとされています.一方,クルマや道路には多くのセンサーがあり,ピンポイントでは現在どうなっているのかがわかるようになりました.これらの情報をもとに,ある範囲で交通がどうなっているのかを推計し,その結果を活用して今後どうなるかを予測します.これによって,より望ましい交通のマネジメントが可能になると期待しています.

研究成果の概要

本研究は,災害時において近年利用が可能になってきたリアルタイム観測データを活用し,その分布に対して行動シミュレーションの同化を行うことで,行動シミュレーションを補正し,災害時の行動を再現するシステムの構築を行った.またLSTMによる災害検知可能性の検討や,災害に適切に対応できる施策検討に必要な出力を行った.特に,対象とした災害として.コロナ禍を一種の災害と見立てて,首都圏全体の緊急事態宣言下での行動再現によって,鉄道の混雑などを再現する仕組みを構築したほか,台風災害を対象として行動の変化及び道路交通の再現までの一貫したシステムの構築を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の意義は,災害時にリアルタイムデータを活用した精度の高いシミュレーションを行い,今後の予測や適切な施策検討を行うための仕組みを作ったことと,それを実装することによる社会システムの高度化である.この社会的な意義としては,都市システムの強靭化に貢献するとともに,災害による被害を抑えることである.学術的には様々なビッグデータが整備される中で,それらを都市マネジメントにおいて有効に利用する方法の開発である.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 東京都市圏におけるアクティビティシミュレーションと観測データの融合手法2023

    • 著者名/発表者名
      小宮山茜, 佐々木 邦明, 福田 大輔, 石井 良治
    • 雑誌名

      土木学会論文集(土木計画学)

      巻: 78

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of working from home on travel behavior of rail and car commuters: A case study in the Tokyo metropolitan area2023

    • 著者名/発表者名
      Abe Ryosuke、Ikarashi Tatsuya、Takada Shin、Fukuda Daisuke
    • 雑誌名

      Case Studies on Transport Policy

      巻: 11 ページ: 100938-100938

    • DOI

      10.1016/j.cstp.2022.100938

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 離散選択モデル研究の最近の展開―異質性と摂動性の観点から―2023

    • 著者名/発表者名
      FUKUDA Daisuke、SHIROMA Hiroya
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 78 号: 5 ページ: I_1-I_20

    • DOI

      10.2208/jscejipm.78.5_I_1

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Traffic Flow Prediction of Expressway Bottlenecks by an Attention Long Short-Term Memory Model2022

    • 著者名/発表者名
      Liu, Xingwei, Kuniaki SASAKI
    • 雑誌名

      Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies

      巻: 14 号: 0 ページ: 1989-2003

    • DOI

      10.11175/easts.14.1989

    • ISSN
      1881-1124
    • 年月日
      2022-03-11
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] スマートフォン画像を用いたAI路面判定システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      中村一樹, 砂子宗次朗, 上石勲, 宮島亜希子, 仲条仁
    • 雑誌名

      寒地技術論文・報告集 寒地技術シンポジウム / 北海道開発技術センター 編

      巻: 38 ページ: 103-108

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] コロナ禍における緊急事態宣言等が都道府県間流動に与えた影響の検証2021

    • 著者名/発表者名
      HADA Yasunori、SASAKI Kuniaki、ONODA Kasumi、ASANO Reiko、SUZUKI Toshihiro
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 77 号: 2 ページ: 151-159

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.2_151

    • NAID

      130008066250

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SNOW DEPTH EVALUATION FROM HIGHWAY MONITORING CAMERA USING DEEP LEARNING2021

    • 著者名/発表者名
      Masato ABE, Koichi SUGISAKI, Kazuki NAKAMURA, Isao KAMIISHI
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: 2 号: 1 ページ: 26-29

    • DOI

      10.11532/jsceiii.2.1_26

    • NAID

      130008069629

    • ISSN
      2435-9262
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 深層学習を利用した沿線カメラ画像による積雪深評価方法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      阿部 雅人、杉崎 光一、中村 一樹、上石 勲
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: 1 号: J1 ページ: 217-220

    • DOI

      10.11532/jsceiii.1.J1_217

    • NAID

      130007940776

    • ISSN
      2435-9262
    • 年月日
      2020-11-11
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高速道路の施策効果把握のための状態空間モデルの適用可能性に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      中西 雅一、前田 雅人、兒玉 崇、佐々木 邦明
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 6 号: 2 ページ: A_226-A_234

    • DOI

      10.14954/jste.6.2_A_226

    • NAID

      130007795556

    • ISSN
      2187-2929
    • 年月日
      2020-02-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simulation-based joint optimization framework for congestion mitigation in multimodal urban network: a macroscopic approach2019

    • 著者名/発表者名
      Takao Dantsuji, Daisuke Fukuda and Nan Zheng
    • 雑誌名

      Transportation

      巻: NA 号: 2 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1007/s11116-019-10074-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Who Are Working Remotely under COVID-19 Pandemic? A Big Data analysis with the activity simulator for the post-Pandemic transportation planning2022

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Isaka, Kuniaki SASAKI, Akira KIKUCHI
    • 学会等名
      IATBR 2022, San Tiago
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アクティビティシミュレータと携帯電話基地局データを用いた個人単位の行動推計 ~コロナ禍における適用可能性の検証~2022

    • 著者名/発表者名
      石井良治, 佐々木邦明, 福田大輔, Yuhan Gao, 小宮山茜
    • 学会等名
      第65回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アクティビティシミュレータと観測データを用いた個人の行動再現に関する研究-コロナ禍の在宅勤務の再現-2022

    • 著者名/発表者名
      井坂凌佑,佐々木邦明,菊池輝
    • 学会等名
      第65回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] スマートフォンAI路面判定システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      中村 一樹, 砂子 宗次朗, 上石 勲, 宮島 亜希子, 仲条 仁
    • 学会等名
      雪氷研究大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークによる滞在人口の短期間変動予測可能性に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      高森駿 ,佐々木邦明
    • 学会等名
      第64回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 逐次的意思決定過程モデルとモバイル空間統計を用いた個人の行動予測の適用性に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      井坂凌佑,佐々木邦明
    • 学会等名
      第63回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] リモートワークの普及を考慮したアクティビティシ ミュレータによるコロナ禍での行動再現2021

    • 著者名/発表者名
      廣瀬光一,佐々木邦明,菊池 輝,斧田佳純,浅野礼子,鈴木 俊博
    • 学会等名
      第63回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] How much has COVID-19 promoted remote work in Tokyo? An examination by applying an activity simulator2021

    • 著者名/発表者名
      Kuniaki SASAKI,Kohichi HIROSE, Akira KIKUCHI
    • 学会等名
      ERSA 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニューラルネットワークを活用した短期間の滞在人口変動予測に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      高森駿,佐々木邦明
    • 学会等名
      第48回関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] モバイル空間統計を用いたアクティビティモデルの精度向上2021

    • 著者名/発表者名
      広瀬光一,佐々木邦明,菊池輝
    • 学会等名
      第48回関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] PCATSを用いた都市圏における感染症拡大シミュレーションの構築2020

    • 著者名/発表者名
      塩見康博, 菊池輝, 矢野晋哉, 佐々木邦明
    • 学会等名
      第62回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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