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2018 年度 実績報告書

リアルタイム群集流動制御に関する基盤技術の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H01742
研究機関関西学院大学

研究代表者

巳波 弘佳  関西学院大学, 理工学部, 教授 (40351738)

研究分担者 藤原 明広  千葉工業大学, 工学部, 准教授 (70448687)
藤原 直哉  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (00637449)
内田 真人  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20419617)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード群集流動 / 劣通信環境 / DTN / 最適化 / アルゴリズム
研究実績の概要

大規模災害時の避難誘導のみならず,平常時における群集事故の回避や混雑解消のためにも,群集誘導の必要性が高まっている.そこで本研究では,リアルタイム群集流動制御技術の確立を目的として,群集流動制御の数理モデルの構築,制御アルゴリズムの設計を行い,実データに基づく大規模シミュレーションによる有効性評価を目標としている.
これまでに主に以下の成果を得た.
・人間を含む生物のモビリティとその数理モデルに関して,まず,ヒューマンモビリティを考慮した人間関係ネットワーク生成モデルを構築した.これまでに様々なモデルが提案されているが,移動と遭遇を考慮したものはほとんどなかった.遭遇頻度分布がべき乗測にしたがうHomesick Levy Walkモデルに基づく移動・個々人の特性・遭遇時の特性の変化を考慮したモデルによって生成されるネットワークがスケールフリー性を持ち,現実のネットワークの持つ性質と整合性があることを示した.
・GPSデータ等の人流データを発災時の人口分布の設定および平常時における人口流動の設定に使用し,アドホック無線通信の有無によるリアルタイム群集流動制御の効果の検証,および災害時における避難行動の特徴の解析についても検討を行った.さらに実データから人口分布と人口流動を集計するためのシステムを実装し,日本および米国における人流データを用いて災害からの復興の地域間比較を行った.
・強い引用関係で結ばれている研究者同士は研究分野での類似性も高いという考えに基づいて,引用ネットワークから研究分野の近い研究者を検索する手法を提案した.また,Q&Aサイトに質問が投稿されたときに,その質問者の履歴に基づいて適切な回答者を選定し,質問をマッチングする手法を提案した.これらの成果は,災害時における様々な情報を収集・検索し,その情報を必要とする利用者に提示するための手法として転用可能である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

今年度は,特に群集流動制御の数理モデルの構築に関して高度化が進んだ.ヒューマンモビリティを考慮した人間関係ネットワーク生成モデルに関する研究成果に対して,国際会議INCoS2018のBest Paper Awardを受賞した.また,日本および米国における人流データを用いて災害からの復興の地域間比較に関する研究成果に対して,SIGSPATIAL2018のワークショップにおいて招待講演に選ばれた.さらに,ネットワーク設計に関する研究成果に対して,電子情報通信学会情報ネットワーク科学研究会から招待講演に選ばれた.

今後の研究の推進方策

厖大な数の人が限られた領域に集中し,通信ネットワークが必ずしも十分に機能せず,正確な地図や混雑状況も把握できない状況において,個々人が持つスマートフォンなど携帯通信機器がリアルタイムに移動方向を提示することによって群集全体を適切に制御する,リアルタイム群集流動制御の数理モデルおよび制御アルゴリズムの高度化を行い,大規模シミュレーションによる有効性評価を進める.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] PoWaP: Proof of Work at Proximity for a crowdsensing system for collaborative traffic information gathering2020

    • 著者名/発表者名
      A. Fujihara
    • 雑誌名

      Internet of Things

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.iot.2019.02.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reliable Network Design Problem Considering Cost to Improve Link Reliability2018

    • 著者名/発表者名
      K. Uji, H, Miwa
    • 雑誌名

      Proc. International Conference on Intelligent Networking and Collaborative System

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-319-98557-2_29

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Method for Determining Recovery Order for Successive Node Failures2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yamasaki, H, Miwa
    • 雑誌名

      Proc. International Conference on Intelligent Networking and Collaborative System

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-319-98557-2_32

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model for Generation of Social Network Considering HumanMobility2018

    • 著者名/発表者名
      N. Fukae, A, Fujihara, H, Miwa
    • 雑誌名

      Proc. International Conference on Intelligent Networking and Collaborative System

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-319-98557-2_27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposing a System for Collaborative Traffic Information Gathering and Sharing Incentivized by Blockchain Technology2018

    • 著者名/発表者名
      A. Fujihara
    • 雑誌名

      Proc. International Conference on Intelligent Networking and Collaborative System

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-319-98557-2_16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pareto-Zipf law in growing systems with multiplicative interactions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ohtsuki, S. Tanimoto, M. Sekiyama, A. Fujihara, H. Yamamoto
    • 雑誌名

      Physics Letters A

      巻: 382 ページ: 1456-1459

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.physleta.2018.04.003

    • 査読あり
  • [学会発表] 情報ネットワークにおける新たな最適設計制御問題2019

    • 著者名/発表者名
      巳波弘佳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会 企画シンポジウム(情報ネットワークとその科学)
    • 招待講演
  • [学会発表] 同時故障確率を考慮した保護リンク決定問題2019

    • 著者名/発表者名
      宇治槻,巳波弘佳
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
  • [学会発表] 媒介中心性を考慮したカスケード故障に耐性のあるネットワーク設計法2019

    • 著者名/発表者名
      森野友真,巳波弘佳
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
  • [学会発表] ネットワークの直径縮小のための辺重み決定問題2019

    • 著者名/発表者名
      三柳海渡,巳波弘佳
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
  • [学会発表] CDRデータを用いた人の行動分析とその理論2019

    • 著者名/発表者名
      藤原明広
    • 学会等名
      平成30年度 統数研共同研究集会「社会物理学の新展開」
  • [学会発表] 1次元ホームシック・レヴィ飛行の非平衡定常状態の解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤原明広
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
  • [学会発表] Towards Prediction of Complex Geospatial Phenomena2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Fujiwara
    • 学会等名
      ACM SIGSPATIAL
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 媒介変数表示される重みに対する最大後悔最小化1-センター問題2018

    • 著者名/発表者名
      大勝章平,加藤直樹,照山順一,東川雄哉,巳波弘佳
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
  • [学会発表] 配電網の故障パターン列挙による保護配電線区間決定法2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田義史,巳波弘佳
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
  • [学会発表] 論文引用ネットワークを利用した類似研究者検索手法2018

    • 著者名/発表者名
      中野 翔, 内田 真人
    • 学会等名
      第17回情報科学技術フォーラム
  • [学会発表] Q&Aサイトにおける回答者クラスタリングに基づく質問マッチング2018

    • 著者名/発表者名
      小川 翔大, 内田 真人
    • 学会等名
      第17回情報科学技術フォーラム

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公開日: 2019-12-27  

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