経路選択行動における強化学習理論とアルゴリズムに関する実証的研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360201
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 土木計画学・交通工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 宮城 俊彦 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20092968)
• 研究分担者: 福本 潤也 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (30323447)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 繰り返しゲーム / 強化学習 / 交通行動理論 / 適応学習アルゴリズム / Nash 均 衡 / 利用者均衡確率近似理論 / 動的離散的選択モデル

研究概要

ゲーム的学習理論を用いてエージェントの日々の経路選択行動を定式化し、不完全情報下における選択行動モデルを誘導するとともに、Nash均衡への収束性を理論的に明らかにしている。また、理論と整合的な適応学習アルゴリズムを開発し、アルゴリズムの妥当性について数値実験を用いて検証している。加えて、経路選択モデルの構造パラメータを推定する方法を提案した。室内実験によって得られたday-to-day経路選択データへの適用は満足いくものであった。

研究成果

• [雑誌論文] Adaptive Learning Algorithms for Traffic Games with Naive Users (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyagi, T., G.C. Peque, Jr and J. Fukumoto
  • 雑誌名: the 20th International Symposium on Traffic Theory and Transportation
• [雑誌論文] 経路選択行動に関する室内実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池田愛,宮城俊彦
  • 雑誌名: 交通工学 巻: Vo1.48,No.2 ページ: 53-62
  • URL: http://www.jste.or.jp/Books/kikan-cont-4802.html
• [雑誌論文] Estimation of Structural Parameters of the Economic Growth Model with Subspace System Identification (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato, H. and T. Miyagi
  • 雑誌名: Journal of China-US Business Review 巻: Vol.11, N0.7
• [雑誌論文] Informed-user algorithms that converges to Nash equilibrium in traffic games (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyagi, T., and G.C. Peque,Jr.
  • 雑誌名: Procedia-Social and Behavioral Sciences 巻: 54 ページ: 438-449
• [雑誌論文] DSGEモデルによる公共投資の効果分析とモデルの時変パラメータ推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤裕人,宮城俊彦
  • 雑誌名: 土木学会論文集D3 巻: Vol.68,N0.5 ページ: I_121-I_130
  • URL: htts://www.jsce.or.jp/committee/lp/monograph/file/ipv29-2012.pdf
• [雑誌論文] 適応的経路選択モデルにおける経路集合の限定手法と経路分散パラメータの推定法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮城俊彦・遠藤雅人
  • 雑誌名: 土木学会論文集D3 巻: Vol.67,No.5 ページ: I_541-I_552
  • URL: htts://www.jsce.or.jp/committee/lp/monograph/file/ipv28-2011.pdf
• [雑誌論文] An adaptive learning algorithm for a route choice problem in uncertain traffic environments (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyagi,T.
  • 雑誌名: Urban Transport 巻: Vol.17 ページ: 43-52
• [学会発表] Adaptive Learning Algorithms for Traffic Games with Naive Users (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyagi, T., G.C. Peque, Jr and J. Fukumoto
  • 学会等名: the 20th International Symposium on Traffic Theory and Transportation
  • 発表場所: Noordwijk, the Netherlands
  • 年月日: 2013-07-17
• [学会発表] 経路選択行動モデルの構造パラメータ推定について (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田愛・宮城俊彦
  • 学会等名: 土木計画学研究・講演集
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 2012-11-03
• [学会発表] 混雑ゲームにおけるNon-atomicモデルの数値計算特性について (2012)
  • 著者名/発表者名: 張洋・G.C.Peque,Jr.・宮城俊彦
  • 学会等名: 土木計画学研究・講演集土木学会
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 2012-11-03
• [学会発表] 多数エージェントの動学的離散的選択行動モデルに対する定常均衡アプローチについて (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮城俊彦
  • 学会等名: 日本地域学会学術発表論文集49,日本地域学会
  • 発表場所: 立正大学.
  • 年月日: 2012-10-07
• [学会発表] Informed-user algorithms that converges to Nash equilibrium in traffic games (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyagi, T., and G.C. Peque, Jr.
  • 学会等名: the 15th meeting of the Euro Working Group onTransportation
  • 発表場所: CiteDescartes, France.
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] Traffic Games with Incomplete Travel Information (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyagi, T., and G.C. Peque,Jr.
  • 学会等名: 土木計画学研究講演集、土木学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-06-02
• [学会発表] 動的経路選択行動の室内実験による検証と分析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田愛・宮城俊彦
  • 学会等名: 土木計画学研究・講演集土木学会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] 動学的確率的一般均衡モデルの時変パラメータ推定による財政政策の計効果分析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤裕人・宮城俊彦
  • 学会等名: 土木計画学研究・講演集,土木学会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] Estimation of Structural Parameters of the Economic Growth Model with Subspace System Identification (2011)
  • 著者名/発表者名: Kato, H. and Miyagi,T.
  • 学会等名: the 22nd Pacific Regional Science Conference, RSAI
  • 発表場所: Seoul KyoYuk MunHwa HoeKwan, Seoul, Korea
  • 年月日: 2011-07-05