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2019 年度 実績報告書

巨大災害時の広域交通ネットワークの運用に関する数理モデル研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H01297
研究機関東京工業大学

研究代表者

朝倉 康夫  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (80144319)

研究分担者 井料 隆雅  神戸大学, 工学研究科, 教授 (10362758)
山口 裕通  金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (10786031)
長江 剛志  東北大学, 工学研究科, 准教授 (30379482)
福田 大輔  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (70334539)
中西 航  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (70735456)
日下部 貴彦  東京大学, 空間情報科学研究センター, 講師 (80604610)
坂井 勝哉  神戸大学, 工学研究科, 工学研究科研究員 (80774778)
吉井 稔雄  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (90262120)
中山 晶一朗  金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (90334755)
花岡 伸也  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (90467027)
瀬尾 亨  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (90774779)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード交通ネットワーク / 災害時交通 / 広域避難 / 生活関連物流 / 数理モデル
研究実績の概要

本研究の目的は,応募者が研究代表者として進めてきた基盤研究(A) 「交通ネットワークのリスクマネジメントのための動的行動・交通流解析理論の構築」(2013~2017)の成果を踏まえ,被災範囲が人々の日常的な生活圏を大きく越えるような大規模な自然災害が発生した際の広域交通ネットワークのマネジメントに関する理論基盤を構築することにある.具体的には,広域避難に関わる問題と,避難者に対する生活物資の供給問題に着目し,ネットワーク上でのルーティングと施設配置に関する従来の理論的成果を活用して,ネットワークマネジメントの共通理論基盤とそれに基づく数理モデルを構築する.このモデルを四国地域に適用し,南海トラフ巨大地震の被災シナリオを想定したケーススタディを行って,構築した方法論の有用性を検証する.令和元年度は以下の研究を行った.
(1) 共通基盤モデルの解法の開発と数値解析:共通基盤モデルの数理解析を行うと同時に,大規模ネットワークへも適用可能な求解アルゴリズムを開発した.
(2) 広域避難,生活物資輸送モデルの数値解析と統合:仮想的な交通ネットワークの被害想定と人口分布を用いて,広域避難,生活物資輸送モデルの数値解析を行いモデルの数値的特性を把握するとともに,時空間ネットワーク上で両モデルを統合した.
(3) ケーススタディの実施にむけた検討継続:四国地域を対象に,広域避難と生活物資輸送の統合マネジメントモデルの適用計算実施に向けた検討を継続した.

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

本研究の目的は,応募者が研究代表者として進めてきた基盤研究(A)(2013~2017)の成果を踏まえ,被災範囲が人々の日常的な生活圏を大きく越えるような大規模な自然災害が発生した際の広域交通ネットワークのマネジメントに関する理論基盤を構築することにある.具体的には,広域避難に関わる問題と,避難者に対する生活物資の供給問題に着目し,ネットワーク上でのルーティングと施設配置に関する従来の理論的成果を活用して,ネットワークマネジメントの共通理論基盤とそれに基づく数理モデルを構築するとともに,モデルを四国地域に適用し,南海トラフ巨大地震の被災シナリオを想定したケーススタディを行って,構築した方法論の有用性を検証することにある.
令和元年度は,研究分担者と連携して,(1) 共通基盤モデルの解法の開発と数値解析,(2) 広域避難,生活物資輸送モデルの数値解析と統合,(3) ケーススタディの実施に向けた検討の継続 に取り組み、関連の成果を学術誌に発表することができた.このことから,(2)おおむね順調に進展している と評価した.

今後の研究の推進方策

本研究は,交通工学分野の理論研究に実績のあるベテラン,中堅,若手が各自の得意な課題を分担するとともに,互いの知識とスキルを交換することにより,創発的に研究を推進できる体制をとる.研究代表者の朝倉が研究全体を統括し,数理モデルの開発と解析については,交通分野の数理最適化やネットワーク理論に詳しい井料,福田,中山,長江がこれらを分担する.同時に,ロジスティクスに詳しい花岡が生活物資輸送モデルの開発を担当する.また,若手研究者(中西,瀬尾,坂井,山口)が最新の技法を駆使してモデル開発やアルゴリズム開発を加速させる.モデル統合化とケーススタディでは,適用対象である四国地域の実情に詳しい吉井が分担者となり,大規模データの扱いに詳しい日下部が数値計算を分担する.モデル開発と数値解析の際には,分担者が所属する各大学の博士課程および修士課程の学生がResearch Assistant として研究に参画する.構築した理論体系の妥当性については,交通工学分野の代表的研究者のレビューを受けることを想定している.また,海外で交通ネットワーク研究の実績のある研究者に研究アドバイザとして参画を求め,研究打合せを通じて本研究の水準を向上させる.
令和2年度は最終年度であるため,感染症の動向を見極めつつ,研究分担者による研究集会を開催し,研究成果のとりまとめと今後の展開に関する議論を行う.

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 幹線道路利用への転換を意図した事故リスクコミュニケーションの効果分析2020

    • 著者名/発表者名
      倉内慎也, 西内裕晶, 吉井稔雄, 大藤武彦, 小澤友記子
    • 雑誌名

      土木学会論文集 D3(土木計画学)

      巻: 75 巻 6 号 ページ: pp. I_463-I_473

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejipm.75.6_I_463

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ディープラーニングを用いた高速道路の路面劣化予測モデル2020

    • 著者名/発表者名
      橋本申, 吉井稔雄, 坪田隆宏, 全邦釘
    • 雑誌名

      土木学会論文集 D3(土木計画学)

      巻: 75 巻 6 号 ページ: pp. I_547-I_554

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejipm.75.6_I_547

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Integrating Sustainability in Supply Chain Network Design2019

    • 著者名/発表者名
      Maharjan, R., Asakura, Y., Nakanishi, W., Wang, J.
    • 雑誌名

      Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies

      巻: 13 ページ: 975~992

    • DOI

      https://doi.org/10.11175/easts.13.975

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fuzzy multi-attribute group decision making to identify the order of establishing temporary logistics hubs during disaster response2019

    • 著者名/発表者名
      Maharjan, R. and Hanaoka, S.
    • 雑誌名

      Journal of Humanitarian Logistics and Supply Chain Management

      巻: 9 ページ: 2~21

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1108/JHLSCM-02-2018-0013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-period evacuation shelter selection considering dynamic hazards assessment2019

    • 著者名/発表者名
      Maghfiroh, M.F.N. and Hanaoka, S.
    • 雑誌名

      Indonesian Journal of Computing, Engineering and Design

      巻: 1 ページ: 64~76

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.35806/ijoced.v1i2.60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predicting travel pattern changes of freight trucks in the Tokyo Metropolitan Area based on the latest large-scale urban freight survey and route choice modeling2019

    • 著者名/発表者名
      Oka, Hideki; Hagino, Yasukatsu; Kenmochi, Takeshi; Tani, Ryota; Nishi, Ryuta; Endo, Kotaro; Fukuda, Daisuke
    • 雑誌名

      Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review

      巻: 129 ページ: 305~324

    • DOI

      10.1016/j.tre.2017.12.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A macroscopic dynamic network loading model for multiple-reservoir system2019

    • 著者名/発表者名
      Ge, Qian; Fukuda, Daisuke
    • 雑誌名

      Transportation Research Part B: Methodological

      巻: 126 ページ: 502~527

    • DOI

      10.1016/j.trb.2018.06.008

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Empirical Analysis on Long-Distance Peer-to-Peer Ridesharing Service in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y., Nakanishi, W., Asakura, Y.
    • 学会等名
      EWGT2019: 22nd meeting on the Euro working group on transportation
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrating Sustainability in Supply Chain Network Design2019

    • 著者名/発表者名
      Maharjan, R., Asakura, Y., Nakanishi, W., Wang, J.
    • 学会等名
      13th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies
    • 国際学会
  • [学会発表] A continuous representation of link in the recursive logit model: an application to modeling pedestrian behavior2019

    • 著者名/発表者名
      Chikaraishi, M., Nakanishi, W. and Seya, H.
    • 学会等名
      6th International Choice Modelling Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Fundamental performance features of performance one-way vehicle sharing system with self-driving vehicles as an urban transportation mode2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Kusakabe and Katsuya Sakai
    • 学会等名
      The 2019 Annual Conference of the International Transportation Economics Association (ITEA)
    • 国際学会
  • [学会発表] Trial-and-error congestion pricing for morning commute problem with day-to-day dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Seo, T.
    • 学会等名
      The 22nd EURO Working Group on Transportation Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 携帯電話のGNSSとWi-Fiデータの統合による滞在人口分布と移動人口の同時推定手法の構築2019

    • 著者名/発表者名
      米澤実保, 瀬尾亨, 布施孝志
    • 学会等名
      土木計画学研究発表会
  • [学会発表] 鉄道Fundamental Diagramに基づく高頻度運行鉄道システムの理論解析2019

    • 著者名/発表者名
      瀬尾亨, 和田健太郎, 福田大輔
    • 学会等名
      土木計画学研究発表会
  • [学会発表] Quantitative analysis of behavior under the flood emergency alertby mobile phone location data2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Zeniya, Hiromichi Yamaguchi, Shoichiro Nakayama
    • 学会等名
      The 10th conference of the international society for Integrated Disaster Risk Management
    • 国際学会
  • [学会発表] Spectral Analysis for Road Network Connectivity2019

    • 著者名/発表者名
      Shoichiro Nakayama, Shun-ichi Kobayashi, Hiromichi Yamaguchi
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Transportation and Space-time Economics
    • 国際学会
  • [学会発表] Simple Method to Extract Very Important Nodes in Network Based on Eigenvector Centrality and Filtering with Distance2019

    • 著者名/発表者名
      Shun-ichi Kobayashi, Shoichiro Nakayama, Tran Thanh Hai, Hiromichi Yamaguchi
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Transportation and Space-time Economics
    • 国際学会
  • [学会発表] 携帯電話位置情報を用いた豪雨時の人の移動行動分析2019

    • 著者名/発表者名
      錢谷直樹,山口裕通,中山晶一朗
    • 学会等名
      第59回 土木計画学研究発表会
  • [学会発表] 行列木定理を用いた道路ネットワーク評価方法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      光澤駿治,中山晶一朗,山口裕通,小林俊一
    • 学会等名
      第60回 土木計画学研究発表会
  • [学会発表] グラフ理論を用いた道路ネットワークの災害時連結性評価2019

    • 著者名/発表者名
      田嶋眞樹,中山晶一朗,山口裕通,小林俊一
    • 学会等名
      第60回 土木計画学研究発表会
  • [学会発表] 地域間の公平性を考慮した有限の輸送機材による災害後の燃料輸送計画2019

    • 著者名/発表者名
      岡村祥汰・長江剛志
    • 学会等名
      土木計画学研究・講演集
  • [学会発表] Point-queue モテ?ルを用いた多起点一終点型の動的交通配分:システム最適と利用者最適2019

    • 著者名/発表者名
      長江剛志・付芸
    • 学会等名
      土木計画学研究・講演集
  • [学会発表] Evaluating Post-Megadisaster Strategies against Region-Wide Gasoline Shortages in the Aftermath of the Great East Japan Earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Nagae, T., Yamaguchi, H., Osawa, M. and Akamatsu, T.
    • 学会等名
      the Proceeding of the World Conference on Transport Research
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on the Characteristics of MFD determined by Probe Data2019

    • 著者名/発表者名
      StephanieWanjiku GITURU, Toshio YOSHII, Takahiro TSUBOTA, Hirotoshi SHIRAYANAGI
    • 学会等名
      The 13th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies, Colombo, Sri Lanka
    • 国際学会
  • [学会発表] アクティビティベースドシミュレーションのための社会経済属性データ作成手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      三谷卓摩, PhathinanTHAITHATKUL, 日下部貴彦
    • 学会等名
      土木計画学研究発表会・講演集
  • [備考] 朝倉康夫研究室

    • URL

      http://asakura.cv.ens.titech.ac.jp/research/kaken_a

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公開日: 2021-01-27  

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