• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

災害を想定したライフラインネットワーク頑健化支援のためのグラフアルゴリズムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K11834
研究機関釧路工業高等専門学校

研究代表者

本間 宏利  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (80249721)

研究分担者 中島 陽子  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (20217730)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードグラフアルゴリズム / 交差グラフ / 要節点問題 / 離散最適化
研究実績の概要

【研究背景】近年,日本は地震,台風などの自然災害が続出していることから,ライフラインネットワークの災害耐性,頑健性の向上が急務となっている.交差グラフ上の最大迂回度要節点問題や最大影響度要節点問題を解くアルゴリズム開発により,ネットワーク伝達において最も重要となる設備の識別が可能となる.これらの設備に対して稼働率を向上させることで,コストパフォーマンスの高いライフラインネットワークの頑健化,安定化が実現可能となる.本研究は,災害耐性強化を目的としたグラフ理論アプローチによるライフラインネットワークの頑健化に寄与するグラフアルゴリズムの開発を目的とする.
【研究目的】本研究は通常のグラフでは膨大な計算時間を必要とする最大迂回度要節点問題や最大影響度要節点問題に対して,対象とするグラフを交差グラフクラスに限定させて,時間効率的な問題解決アルゴリズムの開発に挑戦するものである.交差グラフのクラスの多くはネットワーク構造を有する現実のインフラのモデル化に利用されており,これらの問題を解くアルゴリズムを応用することで,費用対効果の高いメンテナンスが実現可能となる.
【研究成果】2021年度は円弧グラフの最大迂回度要節点を導出する効率的アルゴリズムの開発を行った.円弧グラフは区間グラフのスーパークラスのグラフであり,環状型モデルから構築されるグラフである.我々は2020年度に区間グラフに対する同問題のアルゴリズムを拡張する方法によってのアルゴリズム開発に挑戦したが,環状型モデルへの適合が困難であった.2021年度では,我々は円弧グラフに含まれる最短周閉路に着目し,要節点が最短周閉路に含まれるか否かによって迂回度の上限値を導出する方法を発見した.これを利用して,時間計算量O(n^2)で円弧グラフの最大迂回度要節点を導出するアルゴリズムを開発した.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Sightseeing Guidance System to Maximize Satisfaction Using Real-Time Spot Information2022

    • 著者名/発表者名
      Hirotoshi Honma, Yuya Sato, Yoko Nakajima
    • 雑誌名

      Journal of Engineering and Digital Technology

      巻: 10 ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] Using English Instructions for Specialized Subjects in a Second Language: Teacher Training and Trial Implementation2021

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nakajima, Hirotoshi Honma
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Advances in Technology Education
    • 国際学会
  • [学会発表] Sightseeing Guidance System to Maximize Satisfaction Using Real-Time Spot Information2021

    • 著者名/発表者名
      Yuya Sato, Yoko Nakajima, Hirotoshi Honma
    • 学会等名
      The 40th JSST Annual International Conference on Simulation Technology
  • [備考] アルゴリズム工学・自然言語処理研究室

    • URL

      https://www.kushiro-ct.ac.jp/jjackpot/home/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi