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2021 年度 実績報告書

社会リスクに強いスマートシティ実現のための多層社会モデル構築技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H01561
配分区分補助金
研究機関筑波大学

研究代表者

倉橋 節也  筑波大学, ビジネスサイエンス系, 教授 (40431663)

研究分担者 小野 功  東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (00304551)
吉田 健一  筑波大学, ビジネスサイエンス系, 教授 (40344858)
津田 和彦  筑波大学, ビジネスサイエンス系, 教授 (50302378)
寺野 隆雄  千葉商科大学, 基盤教育機構, 教授 (20227523)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワードエージェントモデル / 新型コロナ感染症 / シミュレーション
研究実績の概要

本年度は、主として新型コロナ感染症の政策効果をモデルベースで予測・評価することを行った。そのための効果的な政策決定を行うモデル基盤の構築を研究目的とし、新型コロナ感染症の家庭内感染エージェントベース・データ同化モデルの研究を実施した。主な成果として、人の帰宅時行動は確率的に発生すると仮定し、帰宅後30分間にエージェントが確率的に部屋を移動しながら接触行動をするときのウイルス接触伝播モデルを構築した。そのため、帰宅時における接触行動に関し、詳細な研究やデータはないことから、WEBによるアンケート調査を実施した。本調査では、帰宅してから自宅での定常行動に移行するまでの室内での物品への接触行動を定量的に把握することを目的とした。また、エージェントの接触行動によって付着,拡散するウイルス数を算定するため、手指と対象表面の接触に伴うウイルス分配試験を実施した。ここまで構築した帰宅時ウイルス拡散シミュレーションモデルを活用し、手にウイルスを付着させ帰宅したときのウイルス拡散様式をシミュレーション実験した。その結果、手洗いにより手に残存するウイルス数は減少するものの、物品に付着するウイルス数の大幅な減少はみられず、ウイルス拡散抑制効果は低いことが判明した。このことは、任意のタイミングでの手洗いでは、家庭内へのウイルス拡散を防ぐことが難しいことを意味している。ウイルス拡散抑制に効果的な手洗いタイミングを明らかにするため、手洗い実施群内において、初回手洗いまでの接触回数分布を算出した。その結果、最小値 7,最大値56、中央値15であった。そこで、手洗い実施群から14接触以内での手洗い実施群を抽出し比較した結果、行動動線の後半に出現しやすいトイレや浴室、寝室などの部屋においてウイルス付着量が減少することが示された。

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

本年度は、主に新型コロナ感染症のモデルに集中した研究を実施することとなり、ウイルス接触伝播モデルの構築を優先した。その結果、都市周辺部の分散した居住地における交通システム導入の複合的な影響をシミュレーションするための社会・経済制度設計のモデル構築などの計画が若干遅れている。しかし、新型コロナ研究の成果は、内閣官房AIシミュレーションプロジェクトでも有用性を評価されていることから、社会貢献としては大きな成果を上げているものと考えている。

今後の研究の推進方策

今後に向けて、都市周辺部の分散した居住地における交通システム導入の複合的な影響をシミュレーションするための社会・経済制度設計のモデル構築や、感染症にとどまらず、健康増進都市の政策決定に資する研究に向けて、さまざまな課題へのモデル構築を進める予定である。そのために、スマートウェルネスシティ研究者との連携や、デジタルツイン研究者との連携をはじめている。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A tipping point of spreading viruses: Estimating the risk of household contact transmission of COVID-192023

    • 著者名/発表者名
      Setsuya Kurahashi, Taisei Mukai, Yukari Sekine, Keisuke Nakajima, Keiko Otake, Junichi Sugiyama, Takeshi Takizawa and Yasushi Kakizawa
    • 雑誌名

      Front. Phys

      巻: 10 ページ: 1-17

    • DOI

      10.3389/fphy.2022.1044049

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 家庭内帰宅時接触行動に伴うウイルス拡散リスクとケア効果の可視化2023

    • 著者名/発表者名
      関根 由可里, 中島 敬祐, 大竹 景子, 瀧沢 岳, 杉山 淳一, 向井 大誠, 柿澤 恭史, 倉橋 節也
    • 雑誌名

      人工知能学会論文誌

      巻: 38 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1527/tjsai.38-2_B-MA6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地域における新型コロナウイルス感染予防策の推定モデル2023

    • 著者名/発表者名
      倉橋節也
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 6 ページ: 47,51

  • [雑誌論文] Measures to prevent and control the spread of novel coronavirus disease (COVID-19) infection in tourism locations2022

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Nagai, Setsuya Kurahashi
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 15 ページ: 1,12

    • DOI

      10.1080/18824889.2021.2012398

    • 査読あり
  • [学会発表] Estimating the risk of household contact transmission of COVID-192022

    • 著者名/発表者名
      Setsuya Kurahashi, Taisei Mukai, Keiko Otake, Yukari Sekine, Keisuke Nakajima, Junichi Sugiyama, Takeshi Takizawa & Yasushi Kakizawa
    • 学会等名
      Social Simulation Conference 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Corporate Governance Considerations for Driving ESG Performance2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiko MATSUBARA and Setsuya KURAHASHI
    • 学会等名
      International Conference on Agents and Multi-agent Systems: Technologies and Applications 2022
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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