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2013 年度 実績報告書

都市内の災害時の流動に関する総合的研究―効率性と頑健性を備えた都市実現に向けて―

研究課題

研究課題/領域番号 24241054
研究機関南山大学

研究代表者

鈴木 敦夫  南山大学, 情報理工学部, 教授 (70162922)

研究分担者 腰塚 武志  南山大学, 情報理工学部, 教授 (50011094)
三浦 英俊  南山大学, 情報理工学部, 教授 (30306253)
鵜飼 孝盛  筑波大学, システム情報工学研究科(系), 研究員 (20453540)
大山 達雄  政策研究大学院大学, 政策研究科, 教授 (30134323)
佐々木 美裕  南山大学, 情報理工学部, 准教授 (20319297)
栗田 治  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40211891)
李 明哲  福岡大学, 経済学部, 教授 (00320268)
田口 東  中央大学, 理工学部, 教授 (50114533)
稲川 敬介  秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (50410759)
小市 俊悟  南山大学, 情報理工学部, 講師 (50513602)
古田 壮宏  奈良教育大学, 教育学部, 准教授 (60453825)
鳥海 重喜  中央大学, 理工学部, 助教 (60455441)
田中 健一  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (90408724)
藤原 祥裕  愛知医科大学, 医学部, 教授 (70238640)
高松 瑞代  中央大学, 理工学部, 准教授 (70580059)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードオペレーションズ・リサーチ / 都市のOR / 都市内交通ネットワーク / 都市内・都市間流動 / コンパクトな都市空間 / 最適配置問題 / シミュレーション / 時空間ネットワーク
研究概要

都市内の災害時の流動に関する総合的な研究として、本研究では3つの主要なテーマを設置した。ここでは、これに従って研究実績を述べる。それぞれの成果は研究発表欄の論文誌や学会で発表した。
1) 交通ネットワークシステムの頑健性と効率性の評価: 時空間ネットワークを用い海上交通の頑健性の評価、災害時の混雑現象のシミュレーションを行った。また、鉄道網のフロー捕捉型問題、災害時の代替性を考慮した道路の整備問題について研究を行った。鉄道の混雑現象のシミュレーションは災害時の帰宅困難に備える意味で、また道路の代替性の問題は災害時の補給路を確保する意味で重要な成果である。
2) 緊急時の都市内・都市間流動に関するモデル: 救急車の効率性の評価、災害時の救援物資の輸送計画、充電ステーションの最適配置について研究を行った。特に救急車の効率性は市町村合併の効果を分析し、シミュレーションを系統的に行うとともに、ドクターヘリの活用も考案した。また災害時の救援物資の輸送計画の研究では、交通信号の問題について考察した。
3) コンパクトな都市空間の設計原理: メッシュデータによる低人口密度地域の人口推計、医療の地域格差の研究を行った。また基礎研究として、2施設のウェーバー問題(最適配置問題の一種)の厳密解法の研究を行った。人口減が進む中で、コンパクトな都市空間を実現するためには将来の人口推計は基礎的なデータとなる。コンパクトな都市では最適配置のモデルを利用した施設の配置が重要になる。

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

本研究の3つのテーマについて、より詳しく達成度を述べる。
1) 交通ネットワークシステムの頑健性と効率性の評価: 当初設定した目標に対して時空間ネットワークを用いた研究はより進んでいる。首都圏の時空間ネットワークに加え、中京圏の時空間ネットワーク、さらに航路の時空間ネットワークを利用して、様々なシミュレーションを行った。ただし、最短経路数え上げを利用した研究と高速道路の効率的な運用の研究に関しては、やや遅れている。
2)緊急時の都市内・都市間流動に関するモデル: 緊急時の物資の輸送、緊急車両の最適配置、最適運用、センサーネットワークの基礎理論に関しては当初の計画より大幅に進んでいる。人口の変遷については、3)での研究と関連してほぼ計画通りに進捗している。ただし、クリギングを利用しての研究はやや遅れている。
3) コンパクトな都市空間の設計原理: 都市の施設の最適配置モデルについては、新たなモデルを提案しており、計画よりも進んでいる。また時間差通勤については、時空間ネットワークを用いた1)の研究と関連しておおむね計画通りに進んでいる。
また、今年度から医療機関の効率的な運用に関するテーマを設定し、研究を進めている。オペレーションズ・リサーチの適用による緊急時の医療機関の効率的活用が期待できる。
研究発表については、論文数15編、口頭発表26回と、おおむね計画通りである。計画していたワークショップは計画どおり1回開催し、公開研究会は奈良教育大学で1回開催した。

今後の研究の推進方策

研究はほぼ計画通りに進捗しているが、テーマによっては再検討が必要なもの、また研究経過によって研究する価値が薄れてきたものもあり、今年度はそれらを今後も行うかどうかを精査しながら研究を進めていく。また、今年度研究を進める過程で、災害時の医療機関の重要性がわかってきたので、引き続き大学病院の教授を分担者に加え、救急医療、また病院の運営の効率化についてテーマとして継続する。また、今年度も公開研究会を計画通りに開催する。今後の各テーマの具体的な研究計画は以下の通りである。
1)電車の運行を表す時空間ネットワークにおいて, 昨年度ある箇所に不具合が生じた場合の全体への影響を評価する方法を考案したので, 首都圏や中部圏の電車ネットワークへ適用する.大都市交通センサスデータなどの情報に基づくO-D交通需要分布, 道路の混雑度や信号の待ち時間などの要素を取り入れて精度の高いシミュレーションを行う。さらに実際のデータと比較して, モデルの妥当性を検証する.前年度に開発したモデルを, いくつかの地域の都市道路網や高速道路網に適用して分析を行い, モデルの汎用性, 有効性を検討する.
2)現実の相互作用データを使って, アルゴリズムの有効性を検証する.前年度に続いて, クリギング手法を用いた旅行時間推定法を検討し, その後, 現実のデータを使って実証分析を行う.前年度の検討結果を基にして, 地域を限定して, 比較的小規模な地理情報シス
テムを作成してみる. 有効性が確認されれば, 規模の拡大を試みる.
3)分布交通量モデルのパラメタに依存した適切な都市空間設計の提案を作成する.前年度で得られた成果を活用して, モデルの妥当性を検討する.前年度作成したモデルを使って,避難場所の最適配置を目指すと, 理想的な都市空間がどのように変化するのか分析する.

  • 研究成果

    (42件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A Model to Simulate Delay in Train Schedule Caused by Crowded Passengers: Using a Time Space Network2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Toriumi, Azuma Taguchi, Tetsuro Matsumoto
    • 雑誌名

      International Regional Science Review

      巻: 37 ページ: 225-244

    • DOI

      10.1177/0160017614526883

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maximal Covering Location Model for Doctor-Helicopter Systems with Two Types of Coverage Criteria2014

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Furuta, Ken-ichi Tanaka
    • 雑誌名

      Urban and Regional Planning Review

      巻: 1 ページ: 39-58

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solving Constrained Two-Facility Location Problems2013

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Suzuki, Zvi Drezner
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      巻: 56(3) ページ: 157-165

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 平均距離を用いた地域のコンパクト性の計測2013

    • 著者名/発表者名
      三浦英俊,古藤浩
    • 雑誌名

      都市計画論文集

      巻: 48(3) ページ: 903-908

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 国土係数理論を用いた日米英の地域別道路総延長の比較2013

    • 著者名/発表者名
      三浦英俊
    • 雑誌名

      都市計画論文集

      巻: 48(2) ページ: 153-158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 病院アクセシビリティを用いた疾病別需給バランスの視覚化2013

    • 著者名/発表者名
      佐々木美裕,鵜飼孝盛
    • 雑誌名

      オペレーションズ・リサーチ

      巻: 58(11) ページ: 621-627

  • [雑誌論文] 災害時の代替経路の確保を考慮した道路ネットワークの構築法2013

    • 著者名/発表者名
      山崎 諭,小市 俊悟,鈴木 敦夫
    • 雑誌名

      Transactions of the Operations Research Society of Japan

      巻: 56 ページ: 31 - 52

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海上航路ネットワークとエネルギー資源の国際輸送におけるチョークポイント分析2013

    • 著者名/発表者名
      鳥海重喜,高嶋隆太
    • 雑誌名

      GIS―理論と応用―

      巻: 21(1) ページ: 47-55

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigating Major Factors to Affect Human Casualties of Natural Disasters and Reviewing Recovery Policies2013

    • 著者名/発表者名
      Novia Budi Parwanto and Tatsuo Oyama
    • 雑誌名

      Proceeding of International Symposium on Operations Research & its Applications (ISORA 2013)

      巻: なし ページ: 37-45

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A statistical analysis and comparison of historical earthquake and tsunami disasters in Japan and Indonesia2013

    • 著者名/発表者名
      Novia Budi Parwanto and Tatsuo Oyama
    • 雑誌名

      International Journal of Disaster Risk Reduction

      巻: なし ページ: On line

    • DOI

      10.1016/j.ijdrr.2013.10.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Locations and Service Start Time of Flow-covering Facilities with Multiple Coverage Levels2013

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Tanaka, Takehiro Furuta
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      巻: 56(3) ページ: 177-197

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minisum and Minimax Location Models for Helicopter emergency Medical Service Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Furuta, Ken-ichi Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      巻: 56(3) ページ: 221-242

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Merger with Neighboring Local Ambulance Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Inakawa, Takehiro Furuta
    • 雑誌名

      Proceedings of 2013 Asian Conference of Management Science & Applications

      巻: なし ページ: 150-155

  • [雑誌論文] Some Results on Opimal Signal Switching Time at an Intersection based on Random Arrivals of Vehicles2013

    • 著者名/発表者名
      Mingzhe Li, Youngjin Ryu, Yu Song
    • 雑誌名

      Proceedings of 2013 Asian Conference of Management Sciences and Applications

      巻: なし ページ: 122-126

  • [雑誌論文] 周術期における超音波診断の応用2013

    • 著者名/発表者名
      藤原 祥裕
    • 雑誌名

      日本臨床麻酔学会誌

      巻: 33 ページ: 343-348

    • 査読あり
  • [学会発表] Modeling Analysis to Investigate Natural disasters in Japan and Indonesia2013

    • 著者名/発表者名
      Novia Budi Parwanto and Tatsuo Oyama
    • 学会等名
      IMFORMS Annual Meeting
    • 発表場所
      Minneapolis, U.S.A.
    • 年月日
      20131006-20131009
  • [学会発表] A Location and Allocation Model for Casualty Response Planning during Catastrophic Radiological Incidents2013

    • 著者名/発表者名
      Aakil Caunhye, Mingzhe Li, Xiaofeng Nie
    • 学会等名
      2013 Conference on Health and Humanitarian Logistics
    • 発表場所
      Kuala Lumpur (Malaysia)
    • 年月日
      20130604-20130605
  • [学会発表] Social Systems Analyses and their Application to Public Policy Decision Making2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Oyama
    • 学会等名
      Spring Research Conference on Systems Engineering and Management Science 2013 (SRC-SEMS’13)
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      20130510-20130511
    • 招待講演
  • [学会発表] 周術期医療におけるオペレーションズ・リサーチ

    • 著者名/発表者名
      鈴木 敦夫
    • 学会等名
      日本臨床麻酔学会
    • 発表場所
      石川県立音楽堂
    • 招待講演
  • [学会発表] 数理モデルを用いた平均旅行時間を最小にする急行停車駅の割り当ての考察

    • 著者名/発表者名
      三浦英俊,根本俊男
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会
    • 発表場所
      大阪大学
  • [学会発表] The expansion of movable space by railways in Tokyo metropolitan area

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Koshizuka
    • 学会等名
      26th European Conference on Operational Research (EURO-INFORMS2013)
    • 発表場所
      Rome
  • [学会発表] A Scheduling Problem for Rebuilding Bridges

    • 著者名/発表者名
      Shungo Koichi
    • 学会等名
      26th European Conference on Operational Research
    • 発表場所
      ローマ
  • [学会発表] 数理計画法を用いた橋梁の架け直しスケジューリング

    • 著者名/発表者名
      小市 俊悟
    • 学会等名
      スケジューリング学会シンポジウム
    • 発表場所
      南山大学
  • [学会発表] 連結制約と被覆制約を持つ施設配置問題とその解法

    • 著者名/発表者名
      山之内亮介, 保田将弘, 佐々木美裕
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2013年秋季研究発表会
    • 発表場所
      徳島大学
  • [学会発表] Hospital bed reallocation problems to improve accessibility for patients

    • 著者名/発表者名
      Mihiro Sasaki, Takamori Ukai
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2013, Minneapolis
    • 発表場所
      ミネアポリス・コンベンションセンター
  • [学会発表] 疾病分類別の病床需給バランスの地域的分析

    • 著者名/発表者名
      鵜飼孝盛, 佐々木美裕
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2014年春季研究発表
    • 発表場所
      大阪大学
  • [学会発表] 時空間ネットワークを使った電車・バス交通モデルの提案

    • 著者名/発表者名
      田口東
    • 学会等名
      横幹会議(横幹産学意見交換会)
    • 発表場所
      東京
    • 招待講演
  • [学会発表] 首都圏電車ネットワーク一斉帰宅を想定した旅客流動シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      田口東, 高松瑞代
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2013年秋季研究発表会
    • 発表場所
      徳島
  • [学会発表] 首都圏郊外鉄道駅の特徴を調べる

    • 著者名/発表者名
      田口東
    • 学会等名
      「政治と社会と行政のOR」研究部会第25回研究会
    • 発表場所
      東京
    • 招待講演
  • [学会発表] 災害発生時の公共交通機関は大丈夫か?

    • 著者名/発表者名
      田口東
    • 学会等名
      ひょうご神戸サイエンスクラスター協議会研究交流会「広域大規模激甚災害の被害予想シミュレーションおよび避難行動と安否確認のICTによる支援の可能性」
    • 発表場所
      神戸
    • 招待講演
  • [学会発表] エネルギー資源の国際輸送におけるリスクの定量的評価

    • 著者名/発表者名
      稲田啓佑, 鳥海重喜, 田口東
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2014年春季研究発表会
    • 発表場所
      大阪
  • [学会発表] Determining the Number of Battery Stations and that of Pits for EVs Based on Japanese Networks

    • 著者名/発表者名
      Yudai Honma, and Shigeki TORIUMI
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2013
    • 発表場所
      ミネアポリス
  • [学会発表] A Mathematical Model of Maritime Transport for Energy Resource with Choke Points Risk

    • 著者名/発表者名
      Shigeki TORIUMI, and Ryuta TAKASHIMA
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2013
    • 発表場所
      ミネアポリス
  • [学会発表] Estimating the Number of Electric Vehicles to Battery Charging Stations Allowing for Multiple Charging

    • 著者名/発表者名
      Yudai Honma, and Shigeki TORIUMI
    • 学会等名
      26th European Conference on Operational Research (EURO-INFORMS2013)
    • 発表場所
      ローマ
  • [学会発表] Evaluation and Planning Models for Evacuation Sites

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Furuta, Ken-ichi Tanaka
    • 学会等名
      OR 2013 Conference - the International Conference on Operations Research.
    • 発表場所
      World Trade Center, Rotterdam, Netherlands
  • [学会発表] Minimizing the Spatial Mismatch of Ambulance Services in Tokyo

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Furuta,Hozumi Morohosi
    • 学会等名
      INFORMS Healthcare 2013
    • 発表場所
      Chicago, IL
  • [学会発表] Ambulance Location Problem from the Viewpoint of Congestion

    • 著者名/発表者名
      稲川敬介
    • 学会等名
      XXVI EURO - INFORMS 26th European Conference on Operational Research
    • 発表場所
      Sapienza University of Rome, Italy
  • [学会発表] 車のランダム到着に基づく最適交通信号配分について

    • 著者名/発表者名
      李 明哲、柳 永珍、宋 宇
    • 学会等名
      日本OR学会九州支部第3回講演・研究会
    • 発表場所
      九州大学
  • [学会発表] Casualty Response Planning during Catastrophic Radiological Incidents

    • 著者名/発表者名
      Aakil Caunhye, Mingzhe Li, Xiaofeng Nie
    • 学会等名
      The Institute for Operations Research and the Management Sciences Annual Meeting (INFORMS) Annual Meeting 2013
    • 発表場所
      Minneapolis (U.S.A.)
  • [学会発表] シンポジウム1 周術期医療における経営学の役割―もし麻酔科医がMBAをとったら― 1.周術期医療における経営学の役割

    • 著者名/発表者名
      藤原 祥裕
    • 学会等名
      日本臨床麻酔学会
    • 発表場所
      金沢
    • 招待講演
  • [学会発表] 「都市のOR」の歴史

    • 著者名/発表者名
      伏見正則
    • 学会等名
      「都市のOR」ワークショップ2013
    • 発表場所
      南山大学名古屋キャンパス
  • [図書] 都市と地域の数理モデル―都市解析における数学的方法―2013

    • 著者名/発表者名
      栗田治
    • 総ページ数
      271
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2015-05-28  

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