離散的制約を考慮した道路ネットワーク設計問題に対する最適化アルゴリズムの開発

• 研究課題/領域番号: 23710163
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 社会システム工学・安全システム
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 宮代 隆平 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50376860)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: ＯＲ / 数理工学 / 交通工学 / ネットワーク / 最適化

研究概要

道路ネットワークには渋滞がつきものだが，改善策として道路の敷設や拡幅工事がある．しかし，どこにどの程度の工事を行えばよいかは，数学的にも難しい問題として知られている．
本研究では，この種のネットワーク設計において，従来は不十分であった「離散的制約」に注目し，最適なネットワークの設計を行うアルゴリズムの開発を行った．
研究成果として，「渋滞を減少させる道路の拡張場所を求める最適化アルゴリズム」「渋滞を減少させる鉄道ダイヤの最適化アルゴリズム」の開発に成功した．また副産物として「単調性が無いコスト関数を持つネットワーク設計問題」に対して，現実的な時間で最適解を求めることのできる数理的定式化を構築した．

研究成果

• [雑誌論文] Optimization of assignment of rapid train stops : example of the JR Nambu line (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Okada, R. Miyashiro
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing 巻: 6 ページ: 622-632
  • NAID: 130002099496
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jamdsm/6/5/6_622/_pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] 流れの安全性に着目したネットワーク設計 ―安全下校問題への応用― (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中健一,宮代隆平,宮本裕一郎
  • 雑誌名: 第24回RAMPシンポジウム論文集,日本オペレーションズ・リサーチ学会 ページ: 1-13
• [雑誌論文] 整数計画ソルバー入門 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮代隆平
  • 雑誌名: オペレーションズ・リサーチ 巻: 57 ページ: 183-189
  • NAID: 110009426123
• [雑誌論文] Optimization of Assignment of Rapid Train Stops: Example of the JR Nambu Line (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiya Okada, Ryuhei Miyashiro
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing 巻: 6 号: 5 ページ: 622-632
  • DOI: 10.1299/jamdsm.6.622
  • NAID: 130002099496
  • ISSN: 1881-3054
  • 査読あり
• [学会発表] Stamp rally location problem (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Miyamoto, Ken-ichi Tanaka, Ryuhei Miyashiro
  • 学会等名: International Symposium on Locational Decision 2014
  • 発表場所: Naples/Capri, Italy
• [学会発表] Simulation of a park-and-ride system and train scheduling using mathematical optimization (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Miyashiro, Y. Miyamoto, K. Tanaka, A. Yoshioka, M. Kuwahara, K. Shimazaki
  • 学会等名: The 20th ITS World Congress on Intelligent Transport Systems (ITS 2013)
  • 発表場所: Tokyo Big Sight, Tokyo, Japan
• [学会発表] Road infrastructure planning for CO2 reduction using mathematical optimization (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyamoto, R. Miyashiro, K. Tanaka, R. Onishi, A. Yoshioka
  • 学会等名: The 20th ITS World Congress on Intelligent Transport Systems (ITS 2013)
  • 発表場所: Tokyo Big Sight, Tokyo, Japan
• [学会発表] A bi-objective optimization model for designing safe walking routes for school children (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, R. Miyashiro, Y. Miyamoto
  • 学会等名: INFORMS 2013 (Institute for Operations Research and the Management Sciences)
  • 発表場所: Minneapolis Convention Center, Minneapolis, USA
• [学会発表] 整数計画法チュートリアル : 整数計画ソルバーの発展 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮代隆平
  • 学会等名: 平成25年度文部科学省 数学・数理科学と諸科学・産業との連携研究ワークショップ : 最適化ワークショップ 整数計画法の発展と応用
  • 発表場所: 九州大学マス・フォア・インダストリ研究所
• [学会発表] Safe walking route design problem (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, R. Miyashiro, Y. Miyamoto
  • 学会等名: The 20th EURO Working Group on Locational Analysis Meeting (EWGLA XX)
  • 発表場所: TOBB University of Economics and Technology, Ankara, Turkey
• [学会発表] Safe walking route design problem (2013)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Tanaka, Ryuhei Miyashiro, Yuichiro Miyamoto
  • 学会等名: The 20th EURO Working Group on Locational Analysis Meeting
  • 発表場所: TOBB University of Economics and Technology, Ankara, Turkey
• [学会発表] A bi-objective optimization model for designing safe walking routes for school children (2013)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Tanaka, Ryuhei Miyashiro, Yuichiro Miyamoto
  • 学会等名: INFORMS 2013
  • 発表場所: Minneapolis Convention Center, Minneapolis, USA
• [学会発表] Simulation of a park-and-ride system and train scheduling using mathematical optimization (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryuhei Miyashiro, Yuichiro Miyamoto, Ken-ichi Tanaka, Akira Yoshioka, Masahiro Kuwahara, Keiko Shimazaki
  • 学会等名: The 20th ITS World Congress on Intelligent Transport Systems
  • 発表場所: Tokyo Big Sight, Tokyo, Japan
• [学会発表] Road infrastructure planning for CO2 reduction using mathematical optimization (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Miyamoto, Ryuhei Miyashiro, Ken-ichi Tanaka, Ryokichi Onishi, Akira Yoshioka
  • 学会等名: The 20th ITS World Congress on Intelligent Transport Systems
  • 発表場所: Tokyo Big Sight, Tokyo, Japan
• [学会発表] 最適化の巧みな利用手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮代隆平
  • 学会等名: 情報処理学会第75回全国大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス，宮城県仙台市
• [学会発表] A multi-objective minimum cost flow problem to design safe walking-routes for school children (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, R. Miyashiro, Y. Miyamoto
  • 学会等名: The 25th European Conference on Operational Research (EURO 2012)
  • 発表場所: Radisson Blu Hotel Lietuva, Vilinius, Lithania
• [学会発表] 優等列車停車駅の決定 : JR 南武線の分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡田佳也,宮代隆平
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会 2012年春季研究発表会
  • 発表場所: 防衛大学校
• [学会発表] A multi-objective minimum cost flow problem to design safe walking-routes for school children (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Tanaka, Ryuhei Miyashiro, Yuichiro Miyamoto
  • 学会等名: The 25th European Conference on Operational Research
  • 発表場所: Radisson Blu Hotel Lietuva, Vilinus, Lithania
• [学会発表] 流れの安全性に着目したネットワーク設計―安全下校問題への応用― (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中健一，宮代隆平，宮本裕一郎
  • 学会等名: 第24回RAMPシンポジウム
  • 発表場所: 東北大学片平キャンパス，宮城県仙台市
  • 招待講演
• [学会発表] 優等列車停車駅の決定: JR南武線の分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡田佳也，宮代隆平
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会 2012年春季研究発表会
  • 発表場所: 防衛大学校
• [学会発表] A risk-minimization network flow problem for designing safe walking-routes for school children (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, R. Miyashiro, Y. Miyamoto
  • 学会等名: INFORMS 2011 (Institute for Operations Research and the Management Sciences)
  • 発表場所: Charlotte Convention Center, Charlotte, North Carolina, USA
• [学会発表] 一人で歩く距離に着目したMin-Sum型とMin-Max型のネットワークフローモデルと安全下校問題への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中健一,宮代隆平,宮本裕一郎
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会 2011年秋季研究発表会
  • 発表場所: 甲南大学
• [学会発表] Optimal Assignment of Rapid Train Stops--Example of the JR Nambu Line-- (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Okada, R. Miyashiro
  • 学会等名: International Symposium on Scheduling 2011 (ISS2011)
  • 発表場所: Osaka University Nakanoshima Center, Osaka, Japan
• [学会発表] A risk-minimization network flow problem for designing safe walking-routes for school children (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Tanaka, Ryuhei Miyashiro, Yuichiro Miyamoto
  • 学会等名: INFORMS 2011
  • 発表場所: Charlotte Convention Center, Charlotte, North Carolina, USA
• [学会発表] Optimal assignment of rapid train stops--example of the JR Nambu line-- (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiya Okada, Ryuhei Miyashiro
  • 学会等名: International Symposium on Scheduling 2011
  • 発表場所: Osaka University Nakanoshima Center, Osaka, Japan
• [学会発表] Adaptive view-dependent tree graph visualization (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Nakamura Miyamura, Satoshi Ohzahata, Yuji Shinano, Ryuhei Miyashiro
  • 学会等名: The 8th International Joint Conference on Computer Science and Software Engineering
  • 発表場所: Mahidol University, Nakhon Pathom, Thailand
• [学会発表] チュートリアル整数計画 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮代隆平
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会 若手研究交流会 KSMAP(招待講演)
  • 発表場所: 琵琶湖コンファレンスセンター