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交通・物流システム効率化のための市場型マッチング・システムの設計・評価法構築

研究課題

研究課題/領域番号 21H01448
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
研究機関東北大学

研究代表者

赤松 隆  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (90262964)

研究分担者 和田 健太郎  筑波大学, システム情報系, 准教授 (20706957)
大山 雄己  芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (20868343)
佐津川 功季  金沢大学, 融合科学系, 講師 (40867347)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード交通システム / 物流システム / 市場メカニズム / マッチング / オークション
研究開始時の研究の概要

本研究は,大都市における(A)公共交通,(B)道路交通,(C)クラウド型物流システムに対して混雑を解消する/運用効率を高める市場型マッチング・システムの導入を提案し,そのメカニズム設計およびシステム評価の方法論を開発する.より具体的には,(A)~(C)の各システムに対して,時空間を指定された交通サービスを利用/提供する権利を取引できる市場の創設を提案し,交通サービスの利用/提供権を効率的に配分する市場取引ルールと実装法を明らかにする.また,提案市場の有無に応じた各種状態モデルの解析によって状態間の関係を明らかにし,市場導入効果を定量的に評価しうる理論的枠組を提示する.

研究成果の概要

本研究は,大都市の交通システムにおける混雑を解消する/運用効率を高めるマッチング・システムの導入を提案し,その市場メカニズムの設計法及びシステム評価法を開発した.より具体的には,(A)公共交通,(B)道路交通,(C)クラウド型物流システムに対して,まず,時空間を指定した交通サービスの利用権を取引できる市場の創設を提案し,交通サービス利用権を効率的に配分する市場メカニズム及び実装法(市場構造・取引ルール・計算法)を開発した.また,提案市場の有無に応じた各種状態(社会的最適・均衡状態)を表現するモデルの解析によって状態間の理論的関係を明らかにし,市場導入効果を定量的に評価する理論的枠組を構築した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した市場メカニズムは,従来理論に基づくマッチング・メカニズム(e.g., VCGメカニズム)では扱うことができなかった大規模な交通システムにも適用可能である.また,(A)~(C) の異なる交通システムに対して,共通の理論的枠組を提供しており,scalabilityが 要求される一般的(交通以外の)大規模市場の実装法としても広い範囲の応用・拡張が期待できる.また,本研究で開発したシステム評価法は,市場導入前の(渋滞が発生した)均衡状態が,市場導入後の(渋滞が解消した)社会的最適状態から計算可能であることを明らかにしており,動的交通配分理論の体系化・一般化にも大きく貢献する意義がある.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 3件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] A Paradox of Telecommuting and Staggered Work Hours in the Bottleneck Model2024

    • 著者名/発表者名
      Takara Sakai, Takashi Akamatsu and Koki Satsukawa
    • 雑誌名

      Transportation Science

      巻: 58

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Queue Replacement Principle for Corridor Problems with Heterogeneous Commuters2024

    • 著者名/発表者名
      Takara Sakai, Takashi Akamatsu, and Koki Satsukawa
    • 雑誌名

      Transportation Research Part B

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Fluid-Particle Decomposition Approach to Matching Market Design for Crowdsourced Delivery Systems2024

    • 著者名/発表者名
      Takashi Akamatsu and Yuki Oyama
    • 雑誌名

      Transportation Research Part C

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シェア型自動運転時代のマーケット型交通渋滞マネジメント法2024

    • 著者名/発表者名
      周 毅愷, 和田 健太郎
    • 雑誌名

      第21回ITSシンポジウム論文集

      巻: 21

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] 大規模ネットワークにおける動的利用者均衡配分の効率的解法2023

    • 著者名/発表者名
      WAKUI Masanao、SAKAI Takara、AKAMATSU Takashi
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 79 号: 4 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.22-00301

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超大規模離散空間におけるFujita-Ogawaモデルの効率的解法2023

    • 著者名/発表者名
      SAKAI Takara、WAKUI Masanao、AKAMATSU Takashi
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 79 号: 4 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.22-00341

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morning commute in congested urban rail transit system: a macroscopic model for equilibrium distribution of passenger arrivals2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Jiahua、Wada Kentaro、Oguchi Takashi
    • 雑誌名

      Transportmetrica B: Transport Dynamics

      巻: 11 号: 1 ページ: 1256-1280

    • DOI

      10.1080/21680566.2023.2195582

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global Stability of Day-to-Day Dynamics for Schedule-based Markovian Transit Assignment with Boarding Queues2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa, and Yuki Oyama,
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 2304 ページ: 02194-02194

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 決済方式の違いに着目した容量制約付きMaaSの効率性分析2022

    • 著者名/発表者名
      松村健太, 大山雄己
    • 雑誌名

      都市計画論文集

      巻: 57 号: 3 ページ: 666-673

    • DOI

      10.11361/journalcpij.57.666

    • ISSN
      0916-0647, 2185-0593
    • 年月日
      2022-10-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Markovian traffic equilibrium assignment based on network generalized extreme value model2022

    • 著者名/発表者名
      Oyama Yuki、Hara Yusuke、Akamatsu Takashi
    • 雑誌名

      Transportation Research Part B: Methodological

      巻: 155 ページ: 135-159

    • DOI

      10.1016/j.trb.2021.10.013

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic traffic assignment in a corridor network: Optimum versus equilibrium2022

    • 著者名/発表者名
      Fu Haoran、Akamatsu Takashi、Satsukawa Koki、Wada Kentaro
    • 雑誌名

      Transportation Research Part B: Methodological

      巻: 161 ページ: 218-246

    • DOI

      10.1016/j.trb.2022.04.007

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 大規模クラウドソース配送システムの効率的マッチング・メカニズム:需給の価格弾力性を考慮した一般化2022

    • 著者名/発表者名
      TAKEDA Tsubasa、AKAMATSU Takashi
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 78 号: 4 ページ: 190-209

    • DOI

      10.2208/jscejipm.78.4_190

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-existence of queues for system optimal departure patterns in tree networks2022

    • 著者名/発表者名
      Takara Sakai, Koki Satsukawa, Takashi Akamatsu
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 2205 ページ: 06015-06015

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Queue replacement principle for corridor problems with heterogeneous commuters2022

    • 著者名/発表者名
      Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 2210 ページ: 03357-03357

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic Traffic Assignment in a Corridor Network: Optimum vs. Equilibrium2022

    • 著者名/発表者名
      Haoran Fu, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa, Kentaro Wada
    • 雑誌名

      Transportation Research Part B: Methodological

      巻: 161

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A New Look at Departure-time Choice Equilibrium Models with Heterogeneous Users2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Akamatsu, Kentaro Wada, Takamasa Iryo, Shunsuke Hayashi
    • 雑誌名

      Transportation Research Part B: Methodological

      巻: 148 号: 1 ページ: 152-182

    • DOI

      10.1038/s41598-021-81630-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] クラウド・ソーシング配送システムにおける効率的マッチング・アルゴリズム2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊 大樹, 赤松 隆
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 77 号: 2 ページ: 83-96

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.2_83

    • NAID

      130008040584

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DEPARTURE TIME CHOICE PROBLEMS WITH HETEROGENEOUS VALUES OF SCHEDULE DELAY IN TANDEM BOTTLENECKS2021

    • 著者名/発表者名
      SAKAI Takara、AKAMATSU Takashi、SATSUKAWA Koki
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)

      巻: 77 号: 4 ページ: 330-345

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.4_330

    • NAID

      130008119321

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Stability analysis of a departure time choice problem with atomic vehicle models2024

    • 著者名/発表者名
      Koki Satsukawa, Kentaro Wada and Takamasa Iryo
    • 学会等名
      The 25the International Symposium on Transportation and Traffic Theory
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 交通・物流統合型モビリティ・サービスのメカニズム・デザイン2023

    • 著者名/発表者名
      武田 翼・赤松 隆
    • 学会等名
      第67回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 経路・出発時刻同時選択型の動的均衡配分に対する収束的解法2023

    • 著者名/発表者名
      涌井 優尚・長江 剛志・酒井 高良・赤松 隆
    • 学会等名
      第68回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シェア型自動運転時代のマーケット型交通渋滞マネジメント法2023

    • 著者名/発表者名
      周 毅愷・和田 健太郎
    • 学会等名
      第21回ITSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Queue replacement principle for corridor problems with heterogeneous commuters2023

    • 著者名/発表者名
      Takara Sakai, Takashi Akamatsu and Koki Satsukawa
    • 学会等名
      9th International Symposium on Dynamic Traffic Assignment
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Welfare impacts of remote and flexible working policies in the bottleneck model2023

    • 著者名/発表者名
      Takara Sakai, Takashi Akamatsu and Koki Satsukawa
    • 学会等名
      11th Symposium of the European Association for Research in Transportation
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テンソル分解に基づく首都高速道路の交通渋滞時空間パターンの解明2022

    • 著者名/発表者名
      馬場 静羽・井上 亮・酒井 高良・赤松 隆
    • 学会等名
      第65回土木計画学研究発表会・春大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Ride-sharing システムにおける定常状態の安定性解析2022

    • 著者名/発表者名
      武田 翼・赤松 隆
    • 学会等名
      第65回土木計画学研究発表会・春大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 大規模ネットワークにおける動的利用者均衡配分の効率的解法2022

    • 著者名/発表者名
      涌井 優尚・酒井 高良・赤松 隆
    • 学会等名
      第65回土木計画学研究発表会・春大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 動的システム最適配分の大域的最適解:待ち行列は存在しうるか2022

    • 著者名/発表者名
      酒井 高良・赤松 隆・佐津川 功季
    • 学会等名
      第65回土木計画学研究発表会・春大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 超大規模離散空間における Fujita and Ogawa (1982) モデルの効率的解法2022

    • 著者名/発表者名
      涌井 優尚・酒井 高良・赤松 隆
    • 学会等名
      第66回土木計画学研究発表会・秋大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 渋滞を解消するモビリティ・サービス市場のメカニズム・デザイン2022

    • 著者名/発表者名
      武田 翼・赤松 隆
    • 学会等名
      第66回土木計画学研究発表会・秋大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 容量制約付きネットワークにおける経路予約型MaaSの課金方策の検討2022

    • 著者名/発表者名
      松村 健太・大山 雄己・福田大輔
    • 学会等名
      第66回土木計画学研究発表会・秋大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 市場型混雑管理システム下における自動運転サービス車両の最適拠点配置2022

    • 著者名/発表者名
      周毅愷,・和田健太郎
    • 学会等名
      第66回土木計画学研究発表会・秋大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] スケジュールコストの異質性を考慮したタンデムボトルネック出発時刻選択問題2021

    • 著者名/発表者名
      酒井 高良・赤松 隆・佐津川 功季
    • 学会等名
      第63回土木計画学研究発表会・春大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 利用者の異質性を考慮したコリドーネットワーク出発時刻選択問題2021

    • 著者名/発表者名
      酒井 高良・赤松 隆・佐津川 功季
    • 学会等名
      第35回ARSC研究発表大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 動的利用者均衡配分の効率的数値解法2021

    • 著者名/発表者名
      涌井 優尚・酒井 高良・赤松 隆
    • 学会等名
      第64回土木計画学研究発表会・秋大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] テンソル分解を用いた首都圏高速道路網における交通渋滞の時空間特性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      馬場 静羽・井上 亮・酒井 高良・赤松 隆
    • 学会等名
      第64回土木計画学研究発表会・秋大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シェア型自動運転車のための通行権取引制度の自律分散的なインプリメンテーション2021

    • 著者名/発表者名
      和田 健太郎・渡辺 大樹・周 毅愷・赤松 隆
    • 学会等名
      第64回土木計画学研究発表会・秋大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 複数のサービスレベルを考慮したクラウドソース配送マッチングの効率的解法2021

    • 著者名/発表者名
      武田 翼・赤松 隆
    • 学会等名
      第19回 ITSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Departure time choice problems in a corridor network with heterogeneous value of schedule delay2021

    • 著者名/発表者名
      Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa
    • 学会等名
      The 25th HKSTS International Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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