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2020 年度 実績報告書

公共施設の統廃合において公平性の高いアクセスを実現する数理モデルの開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 20H02389
研究機関奈良教育大学

研究代表者

古田 壮宏  奈良教育大学, 教育連携講座, 准教授 (60453825)

研究分担者 諸星 穂積  政策研究大学院大学, 政策研究科, 教授 (10272387)
佐々木 美裕  南山大学, 理工学部, 教授 (20319297)
田中 健一  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (90408724)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード施設配置 / 数理最適化 / 公共施設・サービス / オペレーションズ・リサーチ / 公平性指標
研究実績の概要

本研究課題では、将来の需要の変化を踏まえて、公共施設へのアクセシビリティという観点から、公平性を長期的に維持できる統廃合計画立案のための数理モデルを開発することである。これを実現するために、研究初年度である本年度は、公共施設の統廃合に関する現状調査、施設配置に関する研究および公平性の指標に関する研究を幅広く進めた。
まず、各自治体の「公共施設等総合管理計画」等から、現在予定・計画されている統廃合等に関する現状調査し、整理・比較分析を行い、今後の計画の基礎材料を収集した。
次に、施設配置に関する研究として、以下のような様々なアプローチを試みた。公共サービスの1つである救急システムについて、サービスの不確実性を考慮してシステムを取り扱うための救急車配置モデルやシミュレーションについて、これまでの研究成果を整理し、まとめた。また、公共施設へのアクセスのしやすさを検討するために、道路などのネットワーク上の移動者(通勤通学者など)がその途中で施設に立ち寄る行動において、施設を利用できる人を最大となるように施設を配置する問題を取り扱った。そのひとつとして、施設利用者が増加することによる施設の混雑を考慮するという、より現実的な状況を想定したモデルおよび、その解法を開発した。他に、与えられた領域を複数の区画に分割する問題において、各区画内の移動と区画間の移動を同時に考慮した問題および、その解法を開発した。
また、公平性の指標について、対数Gini係数を提案し、議席配分問題を例に過去のデータを用いた数値実験を行い、その有用性を示した。

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

本年度は、研究初年度として、公共施設の統廃合に関する現状調査、関連する施設配置問題に関する研究、公平性の指標に関する研究を進めることができ、また、その一部は査読付論文誌等で発表することができた。全体として、概ね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

研究計画および今年度の実績に基づいて、公共施設の統廃合のための公平性の指標の開発、ある一時点における最適な統廃合・転用計画を求める基礎モデルを開発を進める。開発するモデル群はいずれも問題の複雑さ・規模という点から,実際の都市のデータにそのまま適用して解を求めることが困難であることが予想される。そのため、より解きやすいモデル化への工夫や、アルゴリズムの開発により、最適解を求める工夫を行う。併せて、問題の構造的特徴を活かして、近似解を求めるための発見的解法の開発について検討する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件)

  • [雑誌論文] A continuous districting model focusing on intra‐ and inter‐zonal squared distances and its Voronoi‐based heuristic2020

    • 著者名/発表者名
      Morimoto Keitaro、Tanaka Ken‐ichi
    • 雑誌名

      International Transactions in Operational Research

      巻: 28 ページ: 1109~1134

    • DOI

      10.1111/itor.12893

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 施設利用者数に依存する混雑コストを考慮したフロー捕捉型配置問題とその解法2020

    • 著者名/発表者名
      丹野 一輝、田中 健一
    • 雑誌名

      都市計画論文集

      巻: 55 ページ: 467~474

    • DOI

      10.11361/journalcpij.55.467

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Logarithmic Gini mean difference measure for apportionment problem2020

    • 著者名/発表者名
      Morohosi Hozumi
    • 雑誌名

      JSIAM Letters

      巻: 12 ページ: 69~71

    • DOI

      10.14495/jsiaml.12.69

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 救急車配置のためのシミュレーションと最適化モデル2020

    • 著者名/発表者名
      古田 壮宏 , 諸星 穂積
    • 雑誌名

      オペレーションズ・リサーチ

      巻: 65 ページ: 484~490

    • オープンアクセス

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公開日: 2021-12-27  

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