| 研究課題/領域番号 |
18K11186
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
佐久間 大 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 准教授 (00434027)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 待ち行列理論 / ゲーム理論 / エージェントベースモデル / セキュリティシステム |
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| 研究実績の概要 |
不特定多数の利用者が存在するサービスシステムにおいて，警備者は一般利用者へのサービス品質を維持しつつ，脅威を見据えた警備計画を立てなければならない．今年度は，不特定多数の歩行者が行き交う混雑環境においてできるだけ多くの歩行者に接近するための自律移動ロボットの最適移動経路を数理的手法に基づき導いた．さらに，混雑環境下における複数の意思決定者の相互作用に関わる基礎的研究として，利用者のシステム性能に対する信念を考慮した待ち行列ゲームの解析だけでなく，混雑依存の処理速度を有する流体待ち行列モデルの解析も行い，システム性能の評価指標をより発展した形式により導いた．詳細については以下二項目で述べる．
１．混雑環境における歩行者を対象とした自律移動ロボットの最適移動経路：混雑環境において行き交う不特定多数の歩行者を対象として，できるだけ多くの歩行者へ接近および検査を行うための自律移動ロボットの最適移動経路を導出した．ここでは，歩行者の存在する時空間をグラフネットワークによりモデル化を行い，動的計画法に基づきロボットができるだけ多くの歩行者へ接近および検査できる経路を導いた．
２．システム性能について利用客が異なる信念をもつ待ち行列ゲーム解析および状態依存の処理速度を有する流体待ち行列モデルの基礎解析：窓口の処理速度について，利用客が異なる信念をもち到着する待ち行列ゲームの解析を行い，均衡における客の到着時点分布を導いた．特に，処理速度に悲観的な客ほど同じ時間帯に集中して到着することを示した．さらに，窓口の処理速度が状態依存のバケーション待ち行列について解析を行い，系内滞留量の任意モーメントを計算機実装が容易な形式で導いた．
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| 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
混雑環境下における警備計画を数理的手法に基づき導出し，計算機シミュレーションによりその有用性を示し，国内での研究発表を行っている．警備計画に対する待ち行列ゲーム解析の応用は，課題として残されているものの，基本的な待ち行列ゲームおよび関連する確率モデルの解析は進められている．そのため，全体としては概ね順調に進展しているといえる．
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| 今後の研究の推進方策 |
得られた警備計画の有効性について，その検証は計算機シミュレーションに留まっている．また，人が存在する実環境での検証実験を行いたいところではあるが，昨今のコロナ禍においてそれは容易ではない．そこで，歩行者に見立てた小型移動ロボットを配置した実環境において，導出した警備計画の有効性を検証する．ここで，小型移動ロボットについては，学内のロボット分野の研究者に協力を仰ぎ，用意することが可能である．さらに，実環境においてサービスシステムへの到着の様子を３次元センサーで計測し，待ち行列ゲームの解との比較を行うことにより，本研究課題におけるモデル化および解析手法の妥当性を示す．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2019年度に続き，新型コロナウィルスの感染拡大により，当初計画していた国内外の研究集会への参加キャンセル，さらに，被験者を用いた実験室実験を取りやめざるを得ない．そこで今後は，オンラインを活用した国内外の研究集会への参加発表，さらに，サービスシステムの利用者動向を計測するための３次元センサーを購入することにより，予算の速やかな執行に努める．
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