| 研究課題/領域番号 |
23K17799
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分25: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 | 筑波大学 |
|---|
研究代表者 |
和田 健太郎 筑波大学, システム情報系, 准教授 (20706957)
|
|---|
| 研究分担者 |
岩倉 成志 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20223373)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2024年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
|
|---|
| キーワード | 都市鉄道 / 自動運転 / 運行スキーム / 分割・併合 / 連続体近似 / シミュレーション / 混雑 / 運行パターン |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
車両の集まりである列車は，原理的には車両毎に異なる機能を持たせることができる．しかし，現状の様々な制約からこのモジュール性は十分活用されていない．ただし，将来的に高速に自動運転車両同士の連結・切り離し（分割・併合）が可能となれば，モジュール性による大きな自由度がもたらされ，鉄道システムに飛躍的な改善をもたらす可能性がある．本研究では，高速車両連結技術を前提として，「速達（急行）サービスとフィーダー（各停）サービスの階層を1本の列車に内包する」（連結・切り離しにより実現する）近未来型の鉄道運行スキームを提案する．そして，その特性を明らかにすることを目的とする．
|
| 研究実績の概要 |
本研究は，高速車両連結技術を前提として，都市鉄道に要求される多様な条件を同時に満たし得る近未来型の鉄道運行スキームを提案し，その特性を明らかにすることを目的とする．その分析は大きく次の2つのフェーズに分けられる：(a) 戦略的意思決定段階， (b) 運行計画段階．具体的には，フェーズ (a) では，「連続体近似 (CA: Continuum Approximation)」に基づき，提案スキームを表現する理論的に解析可能な数理モデルを構築し，提案スキームが有効となる路線・需要条件等を明らかにする．フェーズ (b) では，フェーズ (a) で示された最適運行デザインの“青写真”を現実に実行可能な計画に落とし込む問題を扱うとともに，シミュレーションを用いて運行スキームの動的特性（遅延に対する頑健性）についても評価を行う．
初年度の令和5年度では，フェーズ (a) として，「速達（急行）サービスとフィーダー（各停）サービスを1本の列車に内包する」という高速車両連結技術を前提とした提案スキームの基本モデルの検討を完了し，路線全体で一様に鉄道需要が分布するという理想的な条件下での提案スキームの有用性を確認した．また，需要の一様分布の仮定を緩和した拡張モデルの検討を行っている．フェーズ (b) としては，フェーズ (a) では連続体として近似していた鉄道システムを適切に離散化した「ダイヤ設計法」を提案するとともに，1台1台の列車の動きをシミュレートするプロトタイプ・シミュレーションを構築した．また，両フェーズに関連する需要面の課題として，コロナ禍の都市鉄道における利用者の混雑回避行動の考察を行った．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
フェーズ (a), (b) ともに，理想的な路線・需要条件下の分析は一定程度の進捗があったが，現実的な条件下での分析が遅れている．具体的には，フェーズ (a) の拡張モデルの定式化に時間を要しており，現実の路線を対象とした提案スキームの分析には至っていない．フェーズ (b) では，プロトタイプ・シミュレーションの構築に留まっており，高精度のマルチエージェント・シミュレーションに提案スキームを実装する部分やシミュレーションを用いた運行スキームの動的特性の分析の進捗に遅れが生じている．
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後はまず，フェーズ (a) の拡張モデルの定式化を早急に終え，任意の需要条件下で提案スキームの分析ができる環境を構築していく．その上で，網羅的な需要条件下での提案スキームの評価を行い，提案スキームが有効となる路線・需要条件等をより具体的に明らかにしていく予定である．フェーズ (b) では，高精度のマルチエージェント・シミュレーションに提案スキームを実装する開発を行うとともに，シミュレーションを用いた運行スキームの動的特性の分析を進めていく．
|
