| 研究課題/領域番号 |
23710165
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
市川 学 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (60553873)
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| キーワード | 都市シミュレーション / 都市モデル / エージェントベース / SOARS |
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| 研究概要 |
本研究では、都市で起こりうる社会現象を再現する仮想都市モデルを構築するための環境提供を目指す。従来では再現が難しかった、人間の生活空間と現実世界の位置情報の両方が反映された仮想都市の構築法を提案し、実際に仮想都市を構築できるシステムの開発を行い、提供することを目指している。その中で、本年度の実施計画では、前年度に積み残した統計情報からの仮想都市の自動構築システムおよび従来の並列分散システムを応用したシミュレーション環境の準備を行った。
統計情報から仮想都市を自動構築するシステム構築においては、得られた統計情報から世帯構成（親・父・母・子供の構成）を考慮する推計アルゴリズムを導入することで、対象とした現実都市の仮想都市モデルを構築する手法を整理した。そして、得られている統計情報に沿った家族構成を持つ仮想都市モデルを実現できるモデル構築環境へと応用した。さらに、生活空間と地図情報という2つの要素を同時に持つ仮想都市の構築法（両方の都市モデル構築法の強みの融合）の整理を行い、人の移動と生活空間における活動の両方を表現できるモデルの在り方の検討を行った。
また、大規模シミュレーションを可能にする分散システムに関する研究については、従来の並列分散システムを応用したシミュレーション環境を準備するとともに、MQTTの従来の枠組みにとらわれない分散システムの在り方についての検討を行った。これは、従来の分散環境がシミュレーション1つ1つを並列して実行し数多くのシミュレーション結果を得ることができるのに対して、検討しているMQTTを利用した分散システムでは、1つ1つのシミュレーションの途中経過をお互いに同期するなかで、モデル要素の情報を相互に送受信できる枠組みである。この枠組みの実現に向けての情報収集を行うと同時にプロトタイプの試作に入った。
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| 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
本研究では、都市で起こりうる社会現象を再現する仮想都市モデルを構築するための環境の提供を目指す。従来では再現が難しかった、人間の生活空間と現実世界の位置情報の両方が反映された仮想都市の構築法を提案し、実際に仮想都市を構築できるシステムの開発を行い提供することである。「その中での4年の研究計画では、1年目：ネットワーク構造と行政区画を利用した仮想都市構築法に関する研究、2年目：統計情報から仮想都市を自動構築するシステムに関する研究、3年目：大規模都市シミュレーションを可能にする分散システムに関する研究、4年目：各領域研究者と協力したモデル構築に関する研究と設定している。
そのような中で、1年目は、従来の標準手法であったセル型仮想都市構築法と、本研究で提案する階層型の仮想都市構築法で構築された仮想都市に社会現象を再現し、シミュレーション結果の差異の比較を行った。2年目は、シミュレーション結果について、モデル全体だけでなく、個々の意思決定主体であるエージェントそれぞれにマイクロ分析を行うことで、仮想都市構築法の違いがもたらす影響について言及した。そして、3年目は、統計情報から仮想都市を自動構築するシステム構築にあたり、得られた統計情報から世帯構成（親・父・母・子供の構成）を考慮した推計アルゴリズムを導入することで、対象とした現実都市の仮想都市モデルを構築する手法を整理した。さらに、生活空間と地図情報という2つの要素を同時に持つ仮想都市の構築法の整理にまで到達することができた。これは、交付申請時に示した人間の生活空間における活動に重点の置かれた仮想都市モデルの弱点を補うものである。
交付申請時より研究目標に修正すべき項目が出てきているが、それ以上の成果・発見があると判断し、おおむね順調に進展しているものとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の研究の推進方策で残されている課題は、2）大規模シミュレーションを可能にする分散システムに関する研究と3）各領域研究者と協力したモデル構築に関する研究の2つに分類される。このうち、2）大規模シミュレーションを可能にする分散システムに関する研究については、従来の並列分散システムを応用したシミュレーション環境を準備するとともに、MQTTの従来の枠組みにとらわれない分散システムの在り方についての検討を重ねる。なお、検討している内容は、数多くのシミュレーションモデルがお互いに同期するなかで、モデル要素の情報を相互に送受信できる枠組みを設計し、シミュレーションを行う際に1つの計算機の限界を複数の計算機で補うことが可能になる新しい分散システムを構築することを目指す。
また、3）各領域研究者と協力したモデル構築に関する研究については、すでに地方都市における都市の成長・衰退モデルや二次医療圏における救急医療の搬送モデルなどいくつかの社会現象について、本研究で構築している仮想都市モデル構築環境を利用してのモデル構築およびシミュレーション分析を行っている。これらのすでに構築したモデルについては、研究発表および成果の公開を進める。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
次年度使用額が生じたのは、研究備品の購入費用が予想より低かったことおよび予定していた国際・国内学会への参加ができなかったことが挙げられる。
隔年で行われる国際学会に参加予定であり、次年度使用額と合わせ、研究環境の整備と発表する機会を設ける予定でいる。また、研究遂行に必要な分散システムの計算機の充填と統計処理のための人件費を支出する予定である。
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