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2022 年度 実績報告書

利用履歴の解析に基づく需要予測を用いた動的な自転車再配置問題に対する解法

研究課題

研究課題/領域番号 22J12396
配分区分補助金
研究機関東京理科大学

研究代表者

對馬 帆南  東京理科大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2022-04-22 – 2024-03-31
キーワードバイクシェアリングシステム / 組合せ最適化 / 点過程 / 複雑ネットワーク
研究実績の概要

申請者は,従来の公共交通機関よりも利便性が高いとされるバイクシェアリングシステム(BSS)で発生する自転車の過不足問題を解決するための研究を行っている.本研究は,実際のBSSの利用履歴情報の解析結果を使用し,動的な自転車再配置問題に対する高性能な解法を開発することを目的とする.
採用1年目までは,実際のBSSの利用履歴情報における自転車の貸出・返却のタイミングをイベントの発生とした点過程としての解析を行い,BSSの貸出・返却のパターンの調査を行った.研究結果から,自転車の貸出・返却のタイミングのパターンは規則的ではないことがわかった.
また,貸出された自転車がどのポートに返却されるのかを複雑ネットワーク理論の観点から解析し,BSSにおける自転車の移動パターンを定量的に評価した結果,自転車の移動パターンは都市によって異なることがわかった.これらの結果を用いて,採用2年目は,再配置作業中にも各 ポートの自転車台数が変化する動的な自転車再配置問題のインスタンス作成や利用可能な自転車,返却不可能な自転車台数を最小化する動的な 自転車再配置問題に対する高性能な巡回経路の解法開発へと繋げる.

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

採用1年目は,BSSで貸出された自転車がどのポートに返却されるのかを複雑ネットワークの観点から解析し,得られた研究結果に基づき,投稿予定論文が1編,学会への参加が3件あるため,おおむね順調に進展しているといえる.

今後の研究の推進方策

今後は再配置作業中にも各ポートの自転車台数が変化する動的な自転車再配置問題のインスタンス作成や利用可能な自転車,返却不可能な自転車台数を最小化する動的な自転車再配置問題に対する高性能な巡回経路の解法開発へと繋げる. また,得られた解析結果はBSSの動的な自転車再配置問題への応用のみならず,人の移動のダイナミクスの理解へも繋げる予定である.具体的には,2020年から流行している新型コロナウイルス感染症の流行とBSSの利用パターンの関係,天候とBSSの利用パターンの関係などである.また,日本のBSSの利用データを使うことで,日本特有の問題である,地震などの災害と災害時に利用されるBSSの利用パターンの関係の調査も可能になる.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Non-periodic responses of the Izhikevich neuron model to periodic inputs2022

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Yota、Tsushima Honami、Ikeguchi Tohru
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 13 ページ: 367~372

    • DOI

      10.1587/nolta.13.367

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical analysis of usage history of bicycle sharing systems2022

    • 著者名/発表者名
      Tsushima Honami、Ikeguchi Tohru
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 13 ページ: 355~360

    • DOI

      10.1587/nolta.13.355

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Periodic Input Leads an Izhikevich Neuron to Induce both Periodic and Irregular Responses2023

    • 著者名/発表者名
      Yota Tsukamoto, Honami Tsushima, and Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      2023 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 国際学会
  • [学会発表] 周期入力に対するIzhikevichニューロンモデルの応答 --カオスニューロンの場合--2023

    • 著者名/発表者名
      塚本陽太, 對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] 公職選挙ポスター掲示問題に対する発見的解法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      郭豊愷, 對馬帆南, 足立淳, 松浦隆文, 木村貴幸, 池口徹
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] minmax型の目的関数を用いた公職選挙ポスター掲示問題の解法2023

    • 著者名/発表者名
      郭豊愷, 對馬帆南, 足立淳, 松浦隆文, 木村貴幸, 池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
  • [学会発表] スペクトル距離を用いたバイクシェアリングシステムの利用履歴解析2022

    • 著者名/発表者名
      對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] バイクシェアリングシステム利用履歴のテンポラルネットワーク解析2022

    • 著者名/発表者名
      對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
  • [学会発表] 自転車再配置問題の非一様なポート配置に対するタブーサーチ法を用いた解法の性能 調査2022

    • 著者名/発表者名
      對馬帆南, スヴィリドヴァ ニーナ, 池口徹
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
  • [学会発表] Rich Spike Patterns from the Izhikevich Neuron Model in Response to Periodic Inputs2022

    • 著者名/発表者名
      Yota Tsukamoto, Honami Tsushima, and Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      2022 International Symposium on NonLinear Theory and Its Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Tabu search for solving multiple-vehicle bike sharing system routing problem with real port distribution2022

    • 著者名/発表者名
      Honami Tsushima, Nina Sviridova, and Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      2nd International Conference on Electrical, Computer, Communications and Mechatronics Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] カオス進化計算におけるパラメータの依存性に関する調査2022

    • 著者名/発表者名
      郭 豊愷, 對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
  • [学会発表] 周期入力に対するIzhikevichニューロンモデルの応答ー バースト発火するニューロンの場合 ー2022

    • 著者名/発表者名
      塚本 陽太, 對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      022年電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
  • [学会発表] スペクトル距離を用いたテンポラルネットワークの非線形ダイナミクスの解析2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤大河, 澤田和弥, 對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
  • [学会発表] スペクトルグラフ距離と古典的多次元尺度構成法を用いたテンポラルネットワークの解析2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤大河, 澤田和弥, 對馬帆南, 池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会

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公開日: 2023-12-25  

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