| 研究概要 |
本研究の目的は，バスや鉄道システムに典型的に見られる運行不安定性を解消する「自律分散型制御」の設計法を示すことである．その方法の理論的基盤となるアイディアは，制御問題で実現したい状態（e.g., 定時隔運行状態）と「安定ゲーム」の均衡状態を対応付けることである．この提案理論を用いれば，システムの構成要素（e.g., バス車両，鉄道列車，道路信号機）に課すべき「行動ルール」を系統的に設計できる．そして，その設定されたルールに基づいて各要素が自律分散・適応的に行動した集積的状態が，実現したいシステム状態に安定的に収束する．本研究では，このアプローチをバス・鉄道の運行安定化問題，および，道路交通における信号制御・混雑制御問題に適用し，各問題に対する自律分散型の制御法を開発する．そして，その制御法の効率性と頑健性を検証する．
平成24年度は，平成23年度に開発した確定論的なプロトタイプ・モデルに確率論的な枠組を導入し，さらに路線条件等の前提条件をより一般化した理論を構築した．より具体的には，まず，バス・鉄道システム問題に対して，a) 状態方程式に確率的ショック項を追加したモデルの定式化，b)確率論的な状態変化に対応した制御安定性条件の導入，c) 複数路線での相互作用を考慮した最適制御問題の定式化；を行った．そして，その問題に対する安定性条件および最適制御ルールの特徴を明らかにした．また，道路ネットワークにおける通行権取引を用いた交通需要管理問題に対して，前年度までに開発された理論を確率論的な枠組に一般化した．より具体的には，利用者集合が日々変動する確率論的な状況下においても，観測情報に基づく自律分散・適応的な通行権配分スキームによって，効率的な交通流配分状態を頑健に実現できることが示された．
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