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2015 年度 実施状況報告書

数理最適化手法を活用した都市交通行動のマルチエージェント・シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 15K21157
研究機関神戸大学

研究代表者

松本 卓也  神戸大学, その他部局等, 助教 (00625642)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードマルチエージェントモデル / 都市交通シミュレーション / 最適化
研究実績の概要

交通インフラ・モビリティの評価・最適化シミュレーション・モデルについて,パーソントリップODデータをベースとした都市交通シミュレーションを行うための数理最適化手法を用いたマルチエージェント・シミュレーションモデルを構築した.このモデルは,エージェントの意思決定に数理最適化手法を用いることにより意思決定モデル作成の困難さを克服していることに特徴を持つ.それにより生じる多大な計算負荷を,経路探索の一部共通化や並列計算が可能な構造とすることにより削減しつつ,一定のシミュレーション精度を確保している.また,住人ひとりひとりのコスト・疲労度に対する価値観を考慮したシミュレーションを行えるモデルであり,高齢者などの交通弱者に注視したシミュレーションを可能とする.構築したモデルを用いたシミュレーションにより,富山市中心街を対象とし,数十万エージェントのODに対するシミュレーションを実用時間で完了することができることを確認し,また,都市交通網に変化があった場合についてのシミュレーションを行い,モデルの動作を確認するとともに一定の妥当性・実用性を示した.この成果については電気学会論文誌Cに論文が掲載された.
それと並行し,構築したモデルの住人エージェントのパラメータ推定のための交通行動に関するアンケートを作成し,富山県のある高校に対して実施し,生徒およびその家族数百人からの回答を得ることができた.このデータを元にエージェントのパラメータ推定を遂行中である.

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

平成27年度に予定していた「交通インフラ・モビリティの評価・最適化シミュレーション・モデルの構築」が達成できている.また,同年度から平行して実施する予定であった「シミュレーションのためのODデータ取得とエージェント意思決定パラメータ構築」についても研究協力者のサポートの元,アンケート作成・回収・データ分析が進行中である.

今後の研究の推進方策

シミュレーションモデルのフレームとなるマルチエージェント・シミュレーションモデルの構築は達成された.このモデルを活用し,都市交通の評価・最適化およびその現実へのフィードバックを行うことが今後の方針である.この際,必要となる都市交通インフラデータ,エージェントのパラメータ,ODデータの充実を行っていく.都市交通インフラデータについてはオープンデータ地図からの取得を進行中であり,エージェントパラメータについてもアンケート結果からの推定を行っている.
これらと平行して,現実へのフィードバックとして,コミュニティバス路線の評価・最適化などを図る予定である.

次年度使用額が生じた理由

当該年に予定していた計算機の導入を,構築したシミュレーションモデルの現在のシミュレーション対象に対する計算負荷が想定より小さかったため導入していない.次年度以降,さらに大規模なシミュレーションを行う際に導入する予定である.

次年度使用額の使用計画

適切な時期に計算機を導入し,大規模なシミュレーションを行っていく.また,研究協力者とのミーティング,および研究成果の学会・講演会・国際会議での発表,国内/国際論文誌への投稿のため,旅費および論文投稿料として研究費を使用する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 都市交通の数理最適化を用いたマルチエージェントシミュレーションモデル2015

    • 著者名/発表者名
      松本卓也,榊原一紀,玉置久
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 136 ページ: 165-172

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.136.165

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 地理データを利用した都市交通の数理最適化マルチエージェントシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      松本卓也, 榊原一紀, 大原誠, 玉置久
    • 学会等名
      電気学会システム研究会「都市とエージェント技術」
    • 発表場所
      富山県民会館(富山県・富山市)
    • 年月日
      2016-03-28
  • [学会発表] 都市交通システムに対するマルチエージェント型最適化モデルと公共バス・ルート網設計への応用2016

    • 著者名/発表者名
      坂井篤司, 六川昇, 榊原一紀, 松本卓也, 大原誠, 玉置久
    • 学会等名
      第28回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島県・東広島市)
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-22
  • [学会発表] Multi-agent simulation approach for optimizing the urban transportation systems2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sakakibara, A. Sakai, T. Matsumoto and H. Tamaki
    • 学会等名
      World Engineering Conference and Convention 2015(WECC2015)
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-11-29 – 2015-12-02
    • 国際学会
  • [学会発表] 分枝限定法を利用した都市交通行動シミュレーションモデルを用いたバス路線最適化2015

    • 著者名/発表者名
      松本卓也, 榊原一紀, 玉置久
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道・函館市)
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [学会発表] Bus Line Optimization Using Multi-agent Simulation Model of Urban Traffic Behavior of Inhabitants Applying Branch and Bound Techniques2015

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, K. Sakakibara and H. Tamaki
    • 学会等名
      The 34th Chinese Control Conference and SICE Annual Conference 2015 (CCC&SICE2015)
    • 発表場所
      InterContinental Hangzhou Hotel (Hangzhou, China)
    • 年月日
      2015-07-28 – 2015-07-30
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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