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利用履歴の解析に基づく需要予測を用いた動的な自転車再配置問題に対する解法

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2808
補助金の研究課題番号 22J12396 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分61040:ソフトコンピューティング関連
研究機関東京理科大学

研究代表者

對馬 帆南  東京理科大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードバイクシェアリングシステム / 組合せ最適化 / 点過程 / 複雑ネットワーク
研究開始時の研究の概要

好きな場所で自転車を乗り降りすることができるバイクシェアリングシステム(BSS)が近年,注目されている.しかし,自転車が一方向ばかりに利用されてしまうと自転車を借りることができないポート,返却できないポートが発生する.この問題を解決するため本研究では実際のBSSの利用履歴情報の解析を行い,得られた知見に基づいて動的な自転車再配置問題に対する高性能な解法を開発することを目指す.

研究実績の概要

申請者は,従来の公共交通機関よりも利便性が高いと注目されているバイクシェアリングシステム(BSS)で発生する自転車の過不足問題を解決するための研究を行った.本研究課題では,実際のBSSの利用履歴情報の解析結果を使用し,動的な自転車再配置問題に対する高性能な解法を開発することを目的としている.
採用1年目は公開されているBSSの利用履歴情報を使用し,自転車の貸出・返却のタイミングをイベントの発生とした点過程としての解析を行い,BSSの自転車の貸出・返却のパターンの調査を行った.数値実験の結果,自転車の貸出・返却のタイミングのパターンは規則的ではないことを明らかにした.さらに,貸出された自転車がどのポートに返却されるのかを複雑ネットワーク理論の観点から解析し,BSSにおける自転車の移動パターンを定量的に評価した結果,自転車の移動パターンは都市によって異なることを明らかにした.
採用2年目は,再配置作業中にも各ポートの自転車台数が変化する動的な自転車再配置問題の取り組みへと繋げるため,実際の自転車のポート配置データを用いた静的な自転車再配置問題に対する発見的解法の開発にも取り組んだ.静的なBSSの自転車再配置問題は近年盛んに研究が行われており,再配置作業の制約条件も様々である.我々が提案した手法では自転車回収車の制限時間,各ポートでの作業時間を設定した条件下でも複数の回収車の作業量の分散が小さい巡回経路が構築できることを明らかにした.

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Rich spike patterns from a periodically forced Izhikevich neuron model2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsukamoto,H. Tsushima and T. Ikeguchi
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 14 号: 2 ページ: 215-227

    • DOI

      10.1587/nolta.14.215

    • ISSN
      2185-4106
    • 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] Analysis on responses of chaotic Izhikevich neurons to periodic forcing2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsukamoto,H. Tsushima and T. Ikeguchi
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 14 号: 4 ページ: 677-690

    • DOI

      10.1587/nolta.14.677

    • ISSN
      2185-4106
    • 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] Non-periodic responses of the Izhikevich neuron model to periodic inputs2022

    • 著者名/発表者名
      Yota Tsukamoto, Honami Tsushima and Tohru Ikeguchi
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 13 号: 2 ページ: 367-372

    • DOI

      10.1587/nolta.13.367

    • ISSN
      2185-4106
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical analysis of usage history of bicycle sharing systems2022

    • 著者名/発表者名
      Honami Tsushima and Tohru Ikeguchi
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 13 号: 2 ページ: 355-360

    • DOI

      10.1587/nolta.13.355

    • ISSN
      2185-4106
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] カオス応答を呈するIzhikevichニューロンに正弦波入力を印加した場合の応答解析2023

    • 著者名/発表者名
      塚本 陽太,對馬 帆南,池口 徹
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 二つの目的を考慮した公職選挙ポスター掲示問題に対する発見的解法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      郭 豊愷,對馬 帆南,松浦 隆文,木村 貴幸,池口 徹
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会 NOLTAソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A Study on Two-Objective Posting Poster Problem for Public Office Election2023

    • 著者名/発表者名
      Fengkai Guo Honami Tsushima, Takafumi Matsuura, Takayuki Kimura and Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Importance of Time Limit Constraint for Multiple-Vehicle Bike Sharing System Routing Problem2023

    • 著者名/発表者名
      Honami Tsushima, Takafumi Matsuura, Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Periodic Input Leads an Izhikevich Neuron to Induce both Periodic and Irregular Responses2023

    • 著者名/発表者名
      Yota Tsukamoto, Honami Tsushima, and Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      2023 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 周期入力に対するIzhikevichニューロンモデルの応答 --カオスニューロンの場合--2023

    • 著者名/発表者名
      塚本陽太, 對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 公職選挙ポスター掲示問題に対する発見的解法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      郭豊愷, 對馬帆南, 足立淳, 松浦隆文, 木村貴幸, 池口徹
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] minmax型の目的関数を用いた公職選挙ポスター掲示問題の解法2023

    • 著者名/発表者名
      郭豊愷, 對馬帆南, 足立淳, 松浦隆文, 木村貴幸, 池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] スペクトル距離を用いたバイクシェアリングシステムの利用履歴解析2022

    • 著者名/発表者名
      對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] バイクシェアリングシステム利用履歴のテンポラルネットワーク解析2022

    • 著者名/発表者名
      對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 自転車再配置問題の非一様なポート配置に対するタブーサーチ法を用いた解法の性能 調査2022

    • 著者名/発表者名
      對馬帆南, スヴィリドヴァ ニーナ, 池口徹
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Rich Spike Patterns from the Izhikevich Neuron Model in Response to Periodic Inputs2022

    • 著者名/発表者名
      Yota Tsukamoto, Honami Tsushima, and Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      2022 International Symposium on NonLinear Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tabu search for solving multiple-vehicle bike sharing system routing problem with real port distribution2022

    • 著者名/発表者名
      Honami Tsushima, Nina Sviridova, and Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      2nd International Conference on Electrical, Computer, Communications and Mechatronics Engineering
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カオス進化計算におけるパラメータの依存性に関する調査2022

    • 著者名/発表者名
      郭 豊愷, 對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 周期入力に対するIzhikevichニューロンモデルの応答ー バースト発火するニューロンの場合 ー2022

    • 著者名/発表者名
      塚本 陽太, 對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      022年電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] スペクトル距離を用いたテンポラルネットワークの非線形ダイナミクスの解析2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤大河, 澤田和弥, 對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] スペクトルグラフ距離と古典的多次元尺度構成法を用いたテンポラルネットワークの解析2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤大河, 澤田和弥, 對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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