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2021 年度 実績報告書

スマート港湾における船舶・陸上輸送の運用効率化と環境負荷低減に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H01564
配分区分補助金
研究機関東京海洋大学

研究代表者

渡部 大輔  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (30435771)

研究分担者 鳥海 重喜  中央大学, 理工学部, 准教授 (60455441)
平田 燕奈  神戸大学, 数理・データサイエンスセンター, 特命准教授 (20791891)
近藤 智士  福井工業大学, 環境情報学部, 准教授 (10848336)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワードスマート港湾 / 国際海運 / デジタル化 / 運用効率化 / 環境負荷低減
研究実績の概要

スマート港湾に関する要素技術の開発や実証実験を対象に、海外の先進事例及び国内事例の調査を行った。現在、スマート港湾に関する要素技術の開発や実証実験などが、全世界的に進められている。中でも、ブロックチェーン(BC)の物流分野における実証実験において、サプライチェーン全体の効率性や安全性の向上などの問題解決に向けて、データサイエンスの各種手法を用いることで、BC上に蓄えられた貨物情報に関するビッグデータを利活用することが期待されている。更に、船舶自動識別装置(AIS)を活用した船舶動静データとの連携により、海上における貨物の動きを把握することで、航行遅延の見込みを事前に把握することが可能となり、ターミナルや陸送側での各種手配の予測に用いることが可能となる。一方、我が国における国際物流の情報共有に関する実態をヒアリング調査などにより把握するとともに、情報共有の障害となっている問題点を明らかにした。
そして、スマート港湾による情報共有に伴う運用最適化モデルの構築において、船舶航行データを用いた船舶入出港スケジューリングに関する最適化モデルを対象とした開発を行った。現在、AISデータを用いた船舶動静データを用いることで、船舶動静に関するリアルタイムデータを用いることで、より正確な船舶入出港のスケジュールを立てることに対して、欧米主要港で大手船社を交えた実証実験が行われている。そこで、AIS データを活用して船舶の航跡を生成し、港湾への入出港に関する通航ルートの定量的な評価を行うととに、スケジューリング問題として定式化を行い、船舶入出港の最適なタイミングを求める数理モデルのプロトタイプを構築した。

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

コロナ禍で海外渡航の制約があり海外調査が計画より遅れたものの、
申請書に記載した当初計画通り、進行しているため。

今後の研究の推進方策

スマート港湾による情報共有に伴う運用最適化モデルの構築において、船舶航行データを用いた船舶入出港スケジューリングに関する最適化モデルを対象とした開発を行う。これまで、全世界・全船種を対象とした衛星AISデータを購入することで、船舶動静データを用いた船舶入出港のスケジュールの現状把握を行った。今後は引き続き、AIS データを活用して船舶の航跡を生成し、港湾への入出港に関する通航ルートの定量的な評価を行うとともに、スケジューリング問題として定式化を行い、船舶入出港の最適なタイミングを求めることとする。
陸上輸送を対象とした内陸コンテナ輸送における共同輸送や隊列走行などを活用した運用最適化モデルについて、開発を行う。これまでに引き続き、内陸のコンテナデポを想定するとともに、隊列形成を計画的に行うための専用施設の整備を前提とし、貨物ODと隊列区間の空間配置から隊列形成をした方がメリットのがある領域について解析的に導出する数理モデルを構築する。
そして、ブロックチェーンを用いた港湾・船舶・陸上輸送の情報共有による需要予測モデルの構築を行う。国際物流に関するサプライチェーン全体における国際的かつ業際的な関係者間の情報共有において、国連CEFACTや世界税関機構など関係団体により、データ構造の標準化に関する議論が進められてきた。本年度は、貿易手続きの電子化において提案されているデータモデルなど国際標準を参照することで、データのやり取りに関するAPI規格におけるデータ構造について検討を行う。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件) 図書 (5件)

  • [国際共同研究] エーゲ大学(ギリシャ)

    • 国名
      ギリシャ
    • 外国機関名
      エーゲ大学
  • [雑誌論文] AIS等の船舶動静データの利用に関する研究レビューと今後の展望-物流・海運・造船・環境・クルーズ分野を中心にして-2021

    • 著者名/発表者名
      和田祐次郎, 柴崎隆一, 小坂浩之, 渡部大輔, 伊東弘人, 坪田建明, 荒谷太郎, 泉山卓, 岩佐竜至
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 34 ページ: 123-138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 使ってみようGIS―QGISによる人口分布の可視化―2021

    • 著者名/発表者名
      長谷川大輔, 渡部大輔
    • 雑誌名

      オペレーションズ・リサーチ

      巻: 66(12) ページ: 800-806

  • [雑誌論文] Similarity between Digital Platforms; A Machine Learning Approach2021

    • 著者名/発表者名
      Hirata, E., Lambrou, M., and Watanabe, D.
    • 雑誌名

      Proceedings of 29th Annual Conference of the International Association of Maritime Economists (IAME)

      巻: 29 ページ: 1-16

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Data Analysis of High Capacity Vehicles by Machine Learning for Sustainable Logistics in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Win, T. K., Watanabe, D. and Hyodo, T.
    • 雑誌名

      Toros University FEASS Journal of Social Sciences

      巻: 8 ページ: 51-69

  • [雑誌論文] Real-Time Management of Vessel Carbon Dioxide Emissions Based on Automatic Identification System Database Using Deep Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Y., Watanabe D., Hirata E., and Toriumi S.
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Engineering

      巻: 9(8) ページ: 871

    • DOI

      10.3390/jmse9080871

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Logistics Policy Analysis and Network Model Simulation for Cross-Border Transport in the Trans-Caspian Transport Corridor: Global Intermodal Logistics Network Simulation (GLINS) Model2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, D., Shibasaki, R. and Arai, H.
    • 雑誌名

      ADBI Working Paper

      巻: 1269 ページ: 1-16

  • [雑誌論文] 欧州における大容量貨物車の現状と我が国のダブル連結トラックの普及への示唆2021

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 7(5) ページ: 20-27

    • DOI

      10.14954/jste.7.5_20

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 中国・欧州間鉄道コンテナ輸送における中国国内での発着地別の貨物輸送量に関する分析2021

    • 著者名/発表者名
      中村武史, 渡部大輔, 松井一
    • 雑誌名

      日本物流学会誌

      巻: 29 ページ: 61-68

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地理情報システムを用いた高速道路におけるダブル連結トラックの運行データの解析2021

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔, 兵藤哲朗
    • 雑誌名

      日本物流学会誌

      巻: 29 ページ: 69-76

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study on the Driving Characteristics of High Capacity Vehicles in Japan by K-Means Clustering Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Win, T. K., Watanabe, D. and Hyodo, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Scheduling 2021

      巻: 2021 ページ: 86-91

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 船舶動静データを用いた排出規制海域の影響に関する分析2021

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔, 横川達也, 金會勧, 鳥海重喜
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 27 ページ: 185-186

  • [雑誌論文] AIS 等の船舶動静データの物流・海運・造船・環境・クルーズ分野における利用に関する研究レビューと今後の展望2021

    • 著者名/発表者名
      和田祐次郎, 柴崎隆一, 小坂浩之, 渡部大輔, 伊東弘人, 坪田建明, 荒谷太郎, 泉山卓, 岩佐竜至
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 27 ページ: 145-154

  • [雑誌論文] Applications of Blockchain Technology in Supply Chain Management: Insights from Machine Learning Algorithms2021

    • 著者名/発表者名
      Hirata, E., Lambrou, M., and Watanabe, D.
    • 雑誌名

      Maritime Business Review

      巻: 6(2) ページ: 114-128

    • DOI

      10.1108/MABR-07-2020-0043

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An Analytical Approach for Facility Location for Truck Platooning-A Case Study of Unmanned Following Truck Platooning System in Japan-2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, D., Kenmochi, T. and Sasa, K.
    • 雑誌名

      Logistics

      巻: 5(2) ページ: 27

    • DOI

      10.3390/logistics5020027

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Similarity between Digital Platforms; A Machine Learning Approach2021

    • 著者名/発表者名
      Hirata, E., Lambrou, M., and Watanabe, D.
    • 学会等名
      29th Annual Conference of the International Association of Maritime Economists (IAME)
    • 国際学会
  • [学会発表] Hub Location Model of Platoon Formation Center for Truck Platooning2021

    • 著者名/発表者名
      Aung, S. and Watanabe, D.
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting(米国OR学会)
    • 国際学会
  • [学会発表] 幹線輸送におけるダブル連結トラックと自動運転・隊列走行の普及に向けた物流拠点の整備に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔, 平田輝満, 兵藤哲朗
    • 学会等名
      日本物流学会第38回全国大会
  • [学会発表] 幹線輸送の生産性向上における車両の大型化の現状と課題2021

    • 著者名/発表者名
      味水佑毅,渡部大輔,後藤孝夫,根本敏則,利部智
    • 学会等名
      日本物流学会第38回全国大会
  • [学会発表] 航空貨物輸送ネットワークを考慮したインターモーダル国際物流モデルを用いた中国・欧州間鉄道コンテナ輸送のシミュレーション分析2021

    • 著者名/発表者名
      中村武史, 渡部大輔, 柴崎隆一
    • 学会等名
      日本物流学会第38回全国大会
  • [学会発表] 回収期間法を用いたダブル連結トラック導入の経済性評価2021

    • 著者名/発表者名
      西宮悠生, 渡部大輔, 兵藤哲朗
    • 学会等名
      日本物流学会第38回全国大会
  • [学会発表] 連続近似モデルを用いたコンテナラウンドユースに関する数理的考察2021

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔, 近藤智士
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2021年秋季研究発表会
  • [学会発表] Hub Location Model of Platoon Formation Center for Truck Platooning2021

    • 著者名/発表者名
      Aung, S. and Watanabe, D.
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2021年秋季研究発表会
  • [学会発表] トラック隊列走行の運用コストによる最適編成の評価2021

    • 著者名/発表者名
      戸田麟太郎, 渡部大輔
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2021年秋季研究発表会
  • [学会発表] Current Situations on High Capacity Transport And Truck Platooning in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, D., Kenmochi, T., Sasa, K. and Hyodo, T.
    • 学会等名
      16th International Symposium on Heavy Vehicle Transport and Technology(HVTT16)
    • 国際学会
  • [学会発表] Current Status of Logistics Education and International Programs in Tokyo University of Marine Science and Technology2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, D.
    • 学会等名
      Common Approaches to Training of Logistics Personnel in North East Asia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hub Location Model of Platoon Formation Center for Truck Platooning2021

    • 著者名/発表者名
      Aung, S. and Watanabe, D.
    • 学会等名
      International Symposium on Locational Decisions XV(ISOLDE)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on the Driving Characteristics of High Capacity Vehicles in Japan by K-Means Clustering Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Win, T. K., Watanabe, D. and Hyodo, T.
    • 学会等名
      International Symposium on Scheduling 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 船舶動静データを用いた排出規制海域の影響に関する分析2021

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔, 横川達也, 金會勧, 鳥海重喜
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会令和3年春季講演会
  • [学会発表] 自動運転とロジスティクス~トラック隊列走行を中心として~2021

    • 著者名/発表者名
      渡部大輔
    • 学会等名
      早稲田大学総合研究機構次世代ロジスティクス研究所次世代ロジティクス研究会第53回マンスリーコロキウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Data Analysis of High Capacity Vehicles by Machine Learning for Sustainable Logistics in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Win, T. K., Watanabe, D. and Hyodo, T.
    • 学会等名
      The International Symposium of Sustainable Logistics
    • 国際学会
  • [学会発表] Sustainable Maritime Transport2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, D.
    • 学会等名
      The International Symposium of Sustainable Logistics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 包装関連研究 論文執筆のための用語集2022

    • 著者名/発表者名
      日本包装学会研究委員会若手の会
    • 総ページ数
      180
    • 出版者
      日本包装学会
    • ISBN
      978-4-931287-47-1
  • [図書] Supply Chain - Recent Advances and New Perspectives in the Industry 4.0 Era2022

    • 著者名/発表者名
      Banyai, D. T., Banyai, D. and Kaczmar, D. I. eds.
    • 総ページ数
      216
    • 出版者
      IntechOpen
    • ISBN
      978-1-80355-373-3
  • [図書] Exploring the Potentials of Automation in Logistics and Supply Chain Management: Paving the Way for Autonomous Supply Chains2021

    • 著者名/発表者名
      Nitsche N. eds.
    • 総ページ数
      147
    • 出版者
      MDPI Books
    • ISBN
      978-3-0365-1905-0
  • [図書] Global and International Logistics2021

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki, R., Watanabe, D. and Kawasaki, T.
    • 総ページ数
      197
    • 出版者
      MDPI Books
    • ISBN
      978-3-0365-1494-9
  • [図書] Unlocking Transport Connectivity in the Trans-Caspian Corridor2021

    • 著者名/発表者名
      Azhgaliyeva, D. and Kalyuzhnova, Y. eds.
    • 総ページ数
      228
    • 出版者
      Asian Development Bank Institute
    • ISBN
      978-4-89974-244-9

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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