走行税課金による道路インフラ維持管理－ＥＶ化と車両認証のデジタル時代を迎えて－

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K20417
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 大澤 義明 筑波大学, システム情報系, 教授 (50183760)
• 研究分担者: 城所 幸弘 政策研究大学院大学, 政策研究科, 教授 (90283811) ; 栗野 盛光 慶應義塾大学, 経済学部(三田), 教授 (90732313) ; 小林 佑輔 京都大学, 数理解析研究所, 准教授 (40581591) ; 櫻井 一宏 立正大学, 経済学部, 准教授 (20581383) ; 小林 隆史 立正大学, 経済学部, 専任講師 (90466657) ; 和田 健太郎 筑波大学, システム情報系, 准教授 (20706957) ; 高野 祐一 筑波大学, システム情報系, 准教授 (40602959) ; 徳永 澄憲 麗澤大学, 国際学部, 教授 (10150624)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: インフラ維持管理 / モビリティ / 予約システム / 均衡 / シェアリング / 課金 / EV

研究実績の概要

理論的な研究実績として，第一に，走行距離税のみによって，道路の供給費用を賄うのが最適か分析し，サービスエリアやパーキングエリアの物販利潤を高速道路の維持管理費用に転用する効果を検討した．第二に，先着順で決まることが多いEV充電予約サービスシステムにおいて，期間を区切って毎期間利用者を募って期間後に予約を決めるような抽選一括メカニズムを提案し転売という問題が生じないことを示した．第三に，公平な財の配分問題を定式化して得られる離散最適化問題に対して，効率的アルゴリズムの設計に取り組んだ．第四に，交通渋滞を明示的に考慮した動的交通ネットワーク問題における均衡状態と最適状態の関係を解析するとともに，両者を一致させるための最適混雑料金について考察した．第五に，モビリティにおける移動トリップが投票単位と想定したとき，民意がEVスポットの多寡や配置へ与える影響について理論化した．
実証的な研究実績として，第一に，モバイル空間統計による，自治体またぎの交通量を把握し，道路利用者の特定について分析を行い，居住自治体における費用負担と受益者負担との乖離を明らかにした．第二に，北海道天塩町におけるライドシェア実証実験結果をもとに構築した幾何確率モデルを通して，地理条件がEVライドシェアに与える影響を分析した．第三に，EV充電スポットとして活用が期待される沿道電柱の分布の多寡を道路別や地域別に分析した．第四に，モビリティ共有システムにおけるステーションの場所と容量，モビリティ数などの戦略的決定を対象とし，期待収益の最大化と損失リスクの最小化を考え，分枝切除法とシナリオ分解法を開発した．第五に，「走行距離課金シミュレーションモデル」を用いて標準シナリオ（車保有環境が2020年から変化しないと仮定）とモビリティ進展シナリオ（シェアリングサービスや高齢者の車保有中止が進展すると仮定）とを比較検討を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Single-till regulation, dual-till regulation, and regulatory capture: When does a regulatory authority favor single-till regulation over dual-till regulation? (2023)
  • 著者名/発表者名: Kidokoro Yukihiro・Zhang Anming
  • 雑誌名: Economics of Transportation 巻: 33 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1016/j.ecotra.2022.100299
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cardinality-constrained distributionally robust portfolio optimization (2023)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Ken・Takano Yuichi・Nakata Kazuhide
  • 雑誌名: European Journal of Operational Research 巻: 309 ページ: 1173～1182
  • DOI: 10.1016/j.ejor.2023.01.037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic portfolio selection with linear control policies for coherent risk minimization (2023)
  • 著者名/発表者名: Takano Yuichi・Gotoh Jun-ya
  • 雑誌名: Operations Research Perspectives 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.orp.2022.100262
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] EV化にともなう道路財源と走行課税の導入 (2023)
  • 著者名/発表者名: 沖山充・徳永澄憲
  • 雑誌名: 計画行政 巻: 46（2） ページ: -
• [雑誌論文] Airport cities and social welfare (2022)
  • 著者名/発表者名: Kidokoro Yukihiro・Zhang Anming
  • 雑誌名: Transportation Research Part B: Methodological 巻: 158 ページ: 187-209
  • DOI: 10.1016/j.trb.2021.12.010
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Single-till regulation dual-till regulation, and social welfare (2022)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Kidokoro ・Anming Zhang
  • 雑誌名: Journal of Transport Economics and Policy 巻: 56 ページ: 190-216
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Quota Adjustment Process (2022)
  • 著者名/発表者名: Taro Kumano ・Morimitsu Kurino
  • 雑誌名: Keio-IES Discussion Paper Series 巻: DP2022-016 ページ: 1-38
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] An additive approximation scheme for the Nash social welfare maximization with identical additive valuations (2022)
  • 著者名/発表者名: Inoue Asei・Kobayashi Yusuke
  • 雑誌名: Proceedings of the 33rd International Workshop on Combinatorial Algorithms (IWOCA 2022) 巻: IWOCA 2022 ページ: 341-354
  • DOI: 10.1007/978-3-031-06678-8_25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] On Reachable Assignments Under Dichotomous Preferences (2022)
  • 著者名/発表者名: Ito Takehiro・Kakimura Naonori・Kamiyama Naoyuki・Kobayashi Yusuke・Nozaki Yuta・Okamoto Yoshio・Ozeki Kenta
  • 雑誌名: Proceedings of the 24th International Conference on Principles and Practice of Multi-Agent Systems (PRIMA 2022) 巻: PRIMA 2022 ページ: 650-658
  • DOI: 10.1007/978-3-031-21203-1_43
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Proportional allocation of indivisible goods up to the least valued good on average (2022)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kobayashi ・Ryoga Mahara
  • 雑誌名: Proceedings of the 33rd International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC 2022) 巻: ISAAC 2022 ページ: 55:1-55:13
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Submodular reassignment problem for reallocating agents to tasks with synergy effects (2022)
  • 著者名/発表者名: Kakimura Naonori・Kamiyama Naoyuki・Kobayashi Yusuke・Okamoto Yoshio
  • 雑誌名: Discrete Optimization 巻: 44 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.disopt.2021.100631
  • 査読あり
• [雑誌論文] A parameterized view to the robust recoverable base problem of matroids under structural uncertainty (2022)
  • 著者名/発表者名: Ito Takehiro・Kakimura Naonori・Kamiyama Naoyuki・Kobayashi Yusuke・Okamoto Yoshio
  • 雑誌名: Operations Research Letters 巻: 50 ページ: 370-375
  • DOI: 10.1016/j.orl.2022.05.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Flow-Demand Voting Location Models (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Takafumi・Hori Ryuichi・Ohsawa Yoshiaki
  • 雑誌名: Journal of the City Planning Institute of Japan 巻: 57(3) ページ: 1018～1024
  • DOI: 10.11361/journalcpij.57.1018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Linear control policies for online vehicle relocation in shared mobility systems (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Yasuhiro・Takano Yuichi
  • 雑誌名: Expert Systems with Applications 巻: 210 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.eswa.2022.118417
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ボトルネック渋滞を内生化した住宅立地モデルの感度分析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 板橋昂汰・和田健太郎
  • 雑誌名: 土木計画学研究・講演集 巻: Vol.66 ページ: 12-08 (CD-ROM)
• [学会発表] 不可分なタスクの公平配分問題におけるEFX 配分 (2023)
  • 著者名/発表者名: 小林佑輔・馬原凌河
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会 2023年春季研究発表会
• [学会発表] 道路利用者と道路管理との齟齬－人流データを用いた分析－ (2023)
  • 著者名/発表者名: 一井直人・大澤義明
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会 2023年春季研究発表会
• [学会発表] Quota Adjustment Process (2022)
  • 著者名/発表者名: 栗野盛光
  • 学会等名: 日本経済学会秋季大会
• [学会発表] 不可分財に対する近似的な比例配分の存在性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小林佑輔・馬原凌河
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会 2022年秋季研究発表会
• [学会発表] Simulation Modeling of the Water Environmental Policy Evaluation in Finland (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakurai K・Shibusawa H・Jokinen I・Lehtonen M
  • 学会等名: 61st European Congress of the Regional Science Association International
  • 国際学会
• [学会発表] 自治体またぎに着目した人流分析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 一井直人・小林隆史・大澤義明
  • 学会等名: 応用地域学会
• [学会発表] スマートIC開通が首都近郊農地活性化へ及ぼす影響－茨城県つくばみらい市を対象に― (2022)
  • 著者名/発表者名: 石塚隆幸・石井儀光・大澤義明
  • 学会等名: 日本計画行政学会第45回大会