| 研究課題/領域番号 |
20H02389
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| 研究機関 | 奈良教育大学 |
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研究代表者 |
古田 壮宏 奈良教育大学, 教育連携講座, 教授 (60453825)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | オペレーションズ・リサーチ / 都市計画 / 公共施設・サービス / 数理最適化 |
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| 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を目的とした。
これを実現するために、研究最終年度である本年度は、昨年度までの公共施設の統廃合に関する現状調査から、学校や病院、買い物支援サービスに焦点化し、いくつかの地域の情報に基づいて、施設配置を特に公平性の観点から比較・分析調査した。加えて、数理計画モデルを作成し、その数値例として、奈良県奈良市の建物データおよび奈良県の学校区データを用いた分析を行い、現状とのアクセシビリティに関する比較を行った。
また、需要と施設配置候補が非凸な多角形にある環境での2種類の総移動距離最小化問題を扱った。発見的な解法として、ボロノイ図を用いて、需要の割り当てと施設の配置場所を交互に求める方法を開発し、実際の日本の島々を多角形の集合として用いた数値例を示した。
さらに、公共交通サービスとしての航空ネットワーク設計を考えるために、2つのモデルPPANP-CC-SPとPPANP-CC-MPを提案した。前者は、出発地と目的地が同じである乗客は、もっとも迂回率の小さい経路を利用することを仮定しており、後者は、乗客が利用する路線を複数の選択肢から選択することを想定したモデルである。規模の小さい問題例を用いて計算実験を行い、新規参入会社が開設する路線数が大きくなると、PPANP-CC-SPでは獲得需要が変化し、PPANP-CC-MPでは最適なネットワークに変化が出ることを確認した。
また、公平性指標の分析として、マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて、選挙区への議会議席の配分問題に関するいくつかの公平性指標を計算する方法が考案した。議席バイアスと平均絶対差に着目し、提案アルゴリズムにより、統計量の平均値といくつかの分位数を推定するのに役立つことを示した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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