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マルチレイヤー相互依存構造を考慮した交通ネットワークの接続性・可制御性解析

研究課題

研究課題/領域番号 23K20974
補助金の研究課題番号 21H01452 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
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
研究機関岐阜大学

研究代表者

倉内 文孝  岐阜大学, 工学部, 教授 (10263104)

研究分担者 應 江黔  岐阜大学, 地域科学部, 教授 (30242738)
杉浦 聡志  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30648051)
安藤 宏恵  熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 助教 (00880056)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワードマルチレイヤーネットワーク / 相互依存構造 / 接続性評価 / 可制御性評価 / ネットワークデザイン問題 / 可制御製氷か
研究開始時の研究の概要

新しいライフスタイルへの転換,モビリティ革命の進展を踏まえ,交通システムの情報通信・電力供給システムの3重要インフラネットワークの相互依存性を明らかにした上で,激甚化,多頻度化している自然災害や感染症対策などを念頭に,それらの影響を最小限にとどめるためマルチモード交通ネットワークのあり方を論じる.マルチレイヤーネットワークアプローチを採用し,接続性・可制御性評価手法を提案するとともに,接続性,可制御性を評価関数としたネットワークデザインモデルを構築し,接続性および可制御性を併せ持った交通ネットワーク構築に向けた施策提案が可能な方法論を確立する.

研究実績の概要

令和5年度においては,以下の点について分析を行った.
まず,マルチレイヤーネットワークにおける相互依存性を考慮した接続性評価について,昨年度までに構築したモデルを下位問題として位置づけ,その元で最適な施設整備を上位問題として位置づけたネットワークデザインモデルへの拡張に成功した.得られたモデルを用い,道路ネットワークにおける新規道路建設および新規防災拠点の整備,そして電力ネットワークにおける変電所整備および新規電線整備の効果についての検討を可能とした.下呂市のネットワークにモデルを適用し,提案した手法の妥当性を確認した.
また,特に電力ネットワークの脆弱性向上対策として,電気自動車(EV)に着目し,地域内にEV車両を戦略的に配置することによって,災害発生時においても電源供給が可能であるか検討した.その結果,発災直後の一定期間において電源供給が可能となることが確認され,またEVの配置戦略によってその効果は異なることが確認できた.今後,主要防災拠点にEV車両を事前配備することや,山間地のコミュニティ交通のEV化などが地域のレジリエンス向上に寄与する可能性があることを示したといえる.
可制御性評価についても基本的な概念を整理するとともに,数理問題としての定式化を行った.この検討においては,連結されているネットワーク内に必要な設備が確保されつつ,なおかつ異なるネットワーク間でのカットのリンク数が小さくなるような地域の分割方法について検討を加えた.今後,施設整備などを通じたカット変化のデザイン手法について,検討を進めていく予定である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初より予定していた成果が順調に得られている.

今後の研究の推進方策

本年度は研究最終年度にあたり,特に接続性と可制御性評価モデルの双方を考慮した統合モデルの構築を検討する.また,研究成果をとりまとめ,国内外へ発信することを試みる.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Optimization of regulation and fiscal policies for urban residential land use and traffic network management2024

    • 著者名/発表者名
      Ying Jiang Qian
    • 雑誌名

      Regional Science and Urban Economics

      巻: 105 ページ: 103987-103987

    • DOI

      10.1016/j.regsciurbeco.2024.103987

    • 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] Inbound traffic capture link-design problem independent of assumptions on users’ route choices2024

    • 著者名/発表者名
      Sase Ruri、Sugiura Satoshi
    • 雑誌名

      EURO Journal on Transportation and Logistics

      巻: 13 ページ: 100129-100129

    • DOI

      10.1016/j.ejtl.2024.100129

    • 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] 接続構造指標に基づく実都市道路網分析と階層型道路網生成手法の提案2024

    • 著者名/発表者名
      安藤宏恵,田中大智,柿本竜治
    • 雑誌名

      土木学会論文集・特集号(土木計画)

      巻: 79

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Isolation vulnerability analysis in road network: Edge connectivity and critical link sets2023

    • 著者名/発表者名
      Sugiura Satoshi、Kurauchi Fumitaka
    • 雑誌名

      Transportation Research Part D: Transport and Environment

      巻: 119 ページ: 103768-103768

    • DOI

      10.1016/j.trd.2023.103768

    • 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] Supply level planning for shared e-scooters considering spatiotemporal heteroscedastic demand2023

    • 著者名/発表者名
      Narith Saum, Mongkut Piantanakulchai, Satoshi Sugiura
    • 雑誌名

      Transportation Research Interdisciplinary Perspectives

      巻: 23 ページ: 101019-101019

    • DOI

      10.1016/j.trip.2024.101019

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Derivation of Disrupted Multi-Link Combinations to Increase Detour Time: A Stem of Path Approach2023

    • 著者名/発表者名
      Akioka Michiki、Sasaki Soma、Sugiura Satoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Intelligent Transportation Systems Research

      巻: 22 号: 1 ページ: 44-52

    • DOI

      10.1007/s13177-023-00377-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複数の避難手段を考慮した最適浸水一次避難計画手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      ASADA Tomohiro、SUGIURA Satoshi
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 78 号: 5 ページ: I_141-I_151

    • DOI

      10.2208/jscejipm.78.5_I_141

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] R3冬の札幌圏大雪イベントの非負値テンソル因子分解による断面交通量特性分析2023

    • 著者名/発表者名
      橋本晟矢, 杉浦聡志
    • 雑誌名

      交通工学研究発表会論文集

      巻: 43 ページ: 419-426

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 太陽光発電を包摂する立地適正化計画の可能性の分析2022

    • 著者名/発表者名
      應江黔
    • 雑誌名

      土木計画学研究・講演集

      巻: 66

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 生活必需施設の配置と住民のトリップに着目したグラフカットに基づく生活圏検出手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      只隈大暉,杉浦聡志
    • 雑誌名

      土木計画学研究・講演集

      巻: 65

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 2点間所要時間に与える影響の大きい破損リンク組合せの検出2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木颯馬,杉浦聡志
    • 雑誌名

      土木計画学研究・講演集

      巻: 65

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 相互依存性を考慮した交通・電力ネットワークの脆弱性評価手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      石榑晃多,倉内文孝,松下祥大
    • 雑誌名

      土木計画学研究・講演集

      巻: 66

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] マルチレイヤネットワークを用いた社会ダイナミクスシミュレーションモデルの実都市への適用と評価2022

    • 著者名/発表者名
      中谷春貴,杉木直,倉内文孝,松尾幸二郎
    • 雑誌名

      土木計画学研究・講演集

      巻: 66

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 道路途絶時の脆弱性評価のための社会ダイナミクスシミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      水野杏菜,倉内文孝,杉木直
    • 雑誌名

      土木計画学研究・講演集

      巻: 66

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] How Does Travel Demand Follow the Change in Infrastructure? Multiple-Year Eigenvector Centrality Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Ando Hiroe、Kurauchi Fumitaka
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 13 号: 23 ページ: 13366-13366

    • DOI

      10.3390/su132313366

    • 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] Social Dynamics Simulation Using a Multi-Layer Network2021

    • 著者名/発表者名
      4.Sugiki N., Nagao, S., Kurauchi, F., Mutahari, M. and Matsuo, K.,
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 13,13744 号: 24 ページ: 1-22

    • DOI

      10.3390/su132413744

    • 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] Vulnerability analysis of cut-capacity structure and OD demand using Gomory-Hu tree method2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Sugiura, Anthony Chen
    • 雑誌名

      Transportation Research Part B: Methodological

      巻: 153 ページ: 111-127

    • DOI

      10.1016/j.trb.2021.08.013

    • 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
  • [学会発表] EV普及に向けた交通と電力のネットワーク相互依存性 -熊本県球磨村を対象として-2024

    • 著者名/発表者名
      竹市貴洋,安藤宏恵,柿本竜治
    • 学会等名
      令和5年度西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 実道路網の特性分析とネットワーク生成モデル構築に向けた検討2024

    • 著者名/発表者名
      森匠生,安藤宏恵,柿本竜治
    • 学会等名
      令和5年度西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Parameter Setting Examination of Social Dynamic Simulation Using a Multi-layer Network2024

    • 著者名/発表者名
      Mutahari, M, Sugiki, N, Kurauchi, F and Matsuo, K.
    • 学会等名
      16th World Congress on Transportation Research
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 道路交通の接続性を確保するための最適拠点デザインモデルの構築2024

    • 著者名/発表者名
      荒木晃平,倉内文孝
    • 学会等名
      令和5年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 迂回時間増大が期待されるリンク組み合わせの導出: Stem of pathアプローチ2023

    • 著者名/発表者名
      秋岡路暉, 佐々木颯馬, 杉浦聡志
    • 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] レジリエンス評価に基づく災害時道路ネットワークの最適啓開戦略2023

    • 著者名/発表者名
      田中敦也,_沼秀樹,寺部慎太郎,海野遥香,鈴木雄,杉浦聡志,力石真
    • 学会等名
      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] 道路の接続構造と取得可能情報に基づいたゾーン間交通量推定手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      佐瀬瑠璃,杉浦聡志
    • 学会等名
      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] 津波による避難交通流の動的社会最適問題2023

    • 著者名/発表者名
      浅田智裕, 杉浦聡志
    • 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] Eigenvector Centrality Analysis for Criticality and Susceptibility of Network Degradation2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroe Ando and Fumitaka Kurauchi
    • 学会等名
      Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数被災シナリオを考慮した道路網接続性向上のための最適整備デザイン問題2023

    • 著者名/発表者名
      安藤宏恵,倉内文孝,杉浦聡志
    • 学会等名
      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] The optimal link establishment problem for enhancing network connectivity reliability under multiple scenario disasters2023

    • 著者名/発表者名
      Ando, H., Kurauchi, F. and Sugiura, S.
    • 学会等名
      9th International Symposium on Transport Network Resilience
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 相互依存構造を考慮した交通・電力ネットワーク脆弱性評価手法の構築2023

    • 著者名/発表者名
      倉内文孝,石榑晃多,應江黔
    • 学会等名
      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] 相互依存構造を考慮した交通・電力ネットワーク脆弱性評価とネットワークデザイン問題への拡張2023

    • 著者名/発表者名
      倉内文孝,安藤宏恵,杉浦聡志,石榑幸多,荒木晃平
    • 学会等名
      第18回防災計画研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 複数被災シナリオ下の拠点接続を保証する災害拠点配置問題2023

    • 著者名/発表者名
      杉浦聡志,安藤宏恵,倉内文孝
    • 学会等名
      第42回日本自然災害学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 災害につよい道路ネットワークの構築に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      倉内文孝
    • 学会等名
      道路建設業協会中部支部,道路建設技術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vulnerability Assessment of Transportation and Power Supply Networks Considering Interdependent Structures2023

    • 著者名/発表者名
      Fumitaka Kurauchi
    • 学会等名
      9th International Symposium on Transport Network Resilience
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 人口変動・施設立地内生化による社会ダイナミクスシミュレーションモデルの改良2023

    • 著者名/発表者名
      柴田芽依,倉内文孝,杉木直
    • 学会等名
      令和4年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 相互依存性評価に向けた電力ネットワークの接続脆弱性分析の検討2023

    • 著者名/発表者名
      石榑晃多,倉内文孝,應江黔
    • 学会等名
      令和4年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ネットワーク形態的特性に基づく実都市の道路網分析と一般的道路網の生成2023

    • 著者名/発表者名
      田中大智,安藤宏恵,柿本竜治
    • 学会等名
      令和4年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 経路選択仮定に依存しない特定コミュニティへの流入交通捕捉リンクデザイン問題2023

    • 著者名/発表者名
      佐瀬瑠璃,杉浦聡志
    • 学会等名
      土木学会北海道支部令和4年度論文報告集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 非負値テンソル因子分解を用いたR3 冬の札幌圏大雪における断面交通量分析2023

    • 著者名/発表者名
      橋本晟矢,杉浦聡志
    • 学会等名
      土木学会北海道支部令和4年度論文報告集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 相互依存性のあるインフラネットワークの損傷に対する脆弱性評価2022

    • 著者名/発表者名
      安藤宏恵
    • 学会等名
      第17回防災計画研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Connectivity enhancement network design problem for emergency receiving bases: on the concept of isolation vulnerability2022

    • 著者名/発表者名
      Akioka, M., and Sugiura, S.
    • 学会等名
      The 26th International Conference of Hong Kong Society for Transportation Studies
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチレイヤネットワークを用いた社会ダイナミクスシミュレーションの豊橋市への適用2022

    • 著者名/発表者名
      中谷春貴,杉木直,倉内文孝,松尾幸二郎
    • 学会等名
      令和3年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 災害時脆弱性評価に向けた社会ダイナミクスシミュレーションの岐阜県下呂市への適用2022

    • 著者名/発表者名
      水野杏菜,倉内文孝,杉木直
    • 学会等名
      令和3年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] インフラネットワークの相互依存性を考慮した接続脆弱性評価手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      松下祥大,倉内文孝
    • 学会等名
      令和3年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 生活必需施設の配置と住民のトリップに着目した生活圏検出手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      只隈大暉,杉浦聡志
    • 学会等名
      土木学会北海道支部令和3年度年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 2 点間旅行距離を増大させるリンク集合特定手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木颯馬,杉浦聡志
    • 学会等名
      土木学会北海道支部令和3年度年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of long-term road network improvements using multiple-year eigenvector centrality analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroe Ando, Fumitaka Kurauchi and Michael G.H. Bell
    • 学会等名
      8th International Symposium on Transportation Network Reliability
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrated Modeling of Employment Distribution and Transportation Networks in Nagoya Metropolitan Area2021

    • 著者名/発表者名
      Jianqian Ying
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Integrated Land Use Transport Modeling
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] OD交通量逆推定手法の観測地点の相違による推定結果の安定性検証2021

    • 著者名/発表者名
      村野祐太郎,松岡禎典,横地和彦,倉内文孝,丹下真啓,田中久光
    • 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] 中山間地域における施設立地と日常的交通行動に関するアンケート分析:下呂市を対象にして2021

    • 著者名/発表者名
      水野杏菜,倉内文孝
    • 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] ETC2.0プローブ情報を用いた車種別OD交通量逆推定手法の有効性検証2021

    • 著者名/発表者名
      松岡禎典,倉内文孝,村野祐太郎,丹下真啓,田中久光
    • 学会等名
      第19回ITSシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 接続性の概念に基づく道路ネットワーク頑健性評価手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      安藤宏恵
    • 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

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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