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インタラクティブシミュレーションによる海事産業の脱炭素技術戦略と制度設計の支援

研究課題

研究課題/領域番号 23K22962
補助金の研究課題番号 22H01693 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

稗方 和夫  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80396770)

研究分担者 西野 成昭  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90401299)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2024年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード海上物流 / カーボンニュートラル / マルチエージェント / 意思決定 / 制度設計 / シミュレーション / 海上物流システム / インタラクティブシミュレーション
研究開始時の研究の概要

海運分野の二酸化炭素排出量削減には、国際海事機関等による規制や協定、造船会社や舶用機器メーカーの技術開発と製品戦略に加え、金融機関、燃料インフラや海運会社など多くのステークホルダーが協調する必要がある。本研究は、技術開発戦略や国際的な規制などを入力とし、海上物流に与える影響を評価するためのインタラクティブなシミュレーションシステムを開発する。また、開発したシステムを利用したハンズオンワークショップ形式の被験者実験を行い、ステークホルダーの意思決定の根拠や基準の数値的なモデル化を行う。得られたモデルによりステークホルダーの意思決定を模擬し、脱炭素化に有効な政策や介入などを探索し、提言する。

研究実績の概要

本研究では、独立の意思決定主体によって構成されるシステムの挙動をシミュレーションにより再現し、そのシステムを望ましい姿にするための介入方法を検討する方法論の構築を目的とする。また、構築した方法論を、海上物流の脱炭素という複雑な利害関係を備える重要な社会課題の事例において評価する。この研究を進めるにあたり、独立した意思決定主体による意思決定の組み合わせとしてのシステムの挙動の再現が必要となる。例えば、海運会社の船舶購入の意思決定の基準を、船価、将来の輸送需要、保有船舶の船齢など、数値基準を含むルールベースのような形での定義を試みる。本研究では、インタラクティブに人間が操作するシミュレーションシステムをまず構築し、海事産業従事者による被験者実験の結果から船舶購入に関するルールを学習するというアプローチを採用する。学習した意思決定モデルをマルチエージェントに組み込むことで海上物流システム全体の挙動の再現を行う。本年度は、前年度に実施した文献およびこれまでの研究活動で関わりのある実務者からの情報により海事産業の利害関係に関する調査を踏まえ、船会社における実務の調査や、官公庁の動向調査を行った。また、ユーザーインタフェースを中心に海上物流のシミュレーションモデルの改善を実施した。開発したシミュレーションモデルを用いたハンズオンワークショップについて、前年度の国際会議TE2022で得られた知見を反映し、TE2023においても実施した。また、船会社の意思決定のモデル化やシミュレーションシステムについてこれまでに得た成果の論文投稿を行った。

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

シミュレーションモデルの開発に関して、主要なステークホルダーである荷主や海運会社の意思決定プロセスのマルチエージェントへの組み込みは完了している。シミュレーションモデルに関する査読付き論文は国内和文論文誌に採択され、明確な成果として得られた。また、インタラクティブシミュレーションを用いたハンズオンワークショップを国際会議において2年連続で実施し、今後も順調に研究を進められることが期待できる。

今後の研究の推進方策

本研究テーマは、学術面ではシミュレーションモデルの開発や利害関係者を超えた合意形成に関する新しい知見を発見することを目指している。一方で、学術面だけではなく、国際海運のカーボンニュートラル化を進めるという社会的要請に応えることにも取り組んでいる。提案時には国内の海運会社との人的ネットワークからの情報に基づいて研究を進めることを予定していたが、今年度は海外に拠点を置く海運会社との情報交換も十分に実施できた。今後は、研究成果を国際海事機関の動向に整合させるため、海外の研究者との情報交換を積極的に実施し、国際海運のカーボンニュートラルに貢献する研究成果を生み出すことを目指す。

報告書

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

    (9件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] オークション型港湾入港予約システムによる海運燃料消費量削減のための研究2024

    • 著者名/発表者名
      頼凜太朗, 中島拓也, 西野成昭
    • 学会等名
      サービス学会第12回国内大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Port Arrival Reservation System Using Auctions for Fuel Consumption Reduction2023

    • 著者名/発表者名
      Rintaro Rai, Takuya Nakashima, Nariaki Nishino
    • 学会等名
      2023 IEEE International Conference on Big Data
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチエージェントシミュレーションによる国際海運における脱炭素に向けたFeebateの評価2023

    • 著者名/発表者名
      野々村一歩, 稗方和夫, 西野成昭, 中島拓也
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Interactive Simulation for Policy Makers towards GHGs Reduction in International Shipping2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuho Nonomura, Shiyuan Wang, and Kazuo Hiekata
    • 学会等名
      TE2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチエージェントシミュレータによる自動運航船の航行ルール検討2023

    • 著者名/発表者名
      中島拓也,頼凛太朗,木見田康治,村山英晶,西野成昭
    • 学会等名
      自律分散システム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] International Regulation Design for Reduction of GHG Emission in Maritime Shipping by Agent-Based Simulation2022

    • 著者名/発表者名
      Nonomura, K., Hiekata, K., Yoshida, J.
    • 学会等名
      29th ISTE International Conference on Transdisciplinary Engineering, TE 2022; Massachusetts Institute of TechnologyCambridge; United States; 5 July 2022 through 8 July 2022; Code 184026
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 国際海運の脱炭素に向けた政策決定支援シミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      稗方 和夫, 野々村 一歩, 吉田 隼基
    • 学会等名
      令和4年日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マルチエージェントシミュレーションによる国際海運における脱炭素に向けた制度の評価に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      稗方 和夫, 野々村 一歩
    • 学会等名
      令和4年日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] メカニズムデザインを応用した船舶自動運航のためのシミュレーションフレームワークの提案2022

    • 著者名/発表者名
      頼凜太朗, 中島拓也, 木見田康治, 村山英晶, 西野成昭
    • 学会等名
      2022年日本経営工学会春季大会予稿集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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