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2013 年度 実施状況報告書

データマイニング手法の応用による列車ダイヤの頑健性向上手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24510199
研究機関千葉工業大学

研究代表者

富井 規雄  千葉工業大学, 情報科学部, 教授 (50426029)

キーワードデータマイニング / ビッグデータ / 鉄道 / 遅延 / 列車運行実績 / モンテカルロシミュレーション
研究概要

自動改札機から取得される日々の旅客流動状況データと運行管理システムから取得される列車運行実績データを用いて,旅客流動と列車運行の相互作用についての各種の分析を行なうことのできるシステムを開発した。これにより,例えば,小規模の列車の遅れによって乗換客が多くなったために乗換先の列車が遅延するなどの相互関係を明らかにすることが可能になった。
また,信号システムから得られる軌道回路の落下・こう上時刻のデータを列車ダイヤ図状に可視化するプログラムを作成した。列車が稠密に運転されている路線では,先行列車の発車が遅れると,後続列車は,駅の手前の線路上で停止する(機外停止)。これにより,遅延が後続列車に影響する。従来は,駅の着・発のみの時刻のデータしか得られなかったために,この現象をつぶさに把握することは困難であった。本研究では,駅の間に存在する軌道回路から得たデータを可視化する方法を考案し,駅間の列車の動きを直感的に把握する手法を開発した。これから得た結果によって列車間の遅延伝播のメカニズムを明らかにし,列車ダイヤの頑健性向上の手がかりとする。
さらに,従来の駅の着・発時刻のみを対象とする列車運行シミュレーションに対して,軌道回路の通過時刻までをシミュレーション対象とするシミュレーション方式を新たに開発した。この方式は,従来の最長経路法にもとづく方式を軌道回路レベルに拡張したもので,列車の駅間の動きを詳細に模擬することが可能である。これをもとに列車ダイヤの頑健性向上のアルゴリズムを構築する。

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

研究の遂行には,鉄道会社からの列車運行実績データの提供が不可欠であるが,現時点まで円滑な協力が得られ,継続して,列車運行実績に関するデータの提供が行なわれている。 また,本研究の成果への期待も高い。
さらに,これまでの中間的な成果については,すでに学会等で発表を行なっている。
このような事情から,本研究は,おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

列車運行と旅客流動の関連の分析,駅の間を含む詳細な列車運行状況の分析,駅間を含めた詳細な列車運行を模擬可能なシミュレータなど,基本的なツールはほぼ完成することができた。
今後は,現状の分析から列車ダイヤの頑健性を損なっている箇所を見いだすアルゴリズム,それを修正するアルゴリズム,修正した結果の妥当性を評価するアルゴリズムに関する研究を行なう。

次年度の研究費の使用計画

旅費の経費削減を行なったため(当初2泊の予定を1泊とした)。
消耗品に充当する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] マルチエージェントモデルによる繁忙期における新幹線駅ホーム上の旅客流動シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      上水流友望,富井規雄
    • 雑誌名

      電気学会論文誌(産業応用部門誌)

      巻: 134 ページ: 1-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 混合整数計画法による旅客損失を最小化する鉄道の運転整理と計算時間短縮式,2014

    • 著者名/発表者名
      田村 啓,佐藤圭介,富井規雄
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 D

      巻: 97D-D ページ: 393-404

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A MIP-based timetable rescheduling formulation and algorithm minimizing further inconvenience to passengers,2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Sato, Kei Tamura, Norio Tomii
    • 雑誌名

      Journal of Rail Transport Planning & Management

      巻: 3 ページ: 38-53

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロシミュレーションを用いた利用者の視点による運転整理案評価手法2013

    • 著者名/発表者名
      國松 武俊, 平井 力, 富井 規雄
    • 雑誌名

      電気学会論文誌(産業応用部門誌)

      巻: 133 ページ: 756-764

    • 査読あり
  • [学会発表] 乗務員及び車両運用の変更を考慮した運転整理案作成アルゴリズム2014

    • 著者名/発表者名
      大槻尚弘,田村啓, 富井規雄
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      20140320-20140320
  • [学会発表] 軌道回路占有情報の可視化による詳細な列車運行状況の把握2014

    • 著者名/発表者名
      増間義樹,富井規雄,落合康文
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      20140318-20140318
  • [学会発表] 軌道回路ごとの走行時分を考慮した確率的列車運行シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺裕太郎,増間義樹,富井規雄,落合康文
    • 学会等名
      電気学会 交通・電気鉄道研究会
    • 発表場所
      時忘れ開華亭(静岡県)
    • 年月日
      20140307-20140307
  • [学会発表] WebTID データの可視化による小田急線地下化前・後の運行状況の比較とその検証2013

    • 著者名/発表者名
      落合康文,西村潤也,富井規雄
    • 学会等名
      第20回鉄道技術連合シンポジウム
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都)
    • 年月日
      20131205-20131205
  • [学会発表] How we have succeeded in regaining Punctuality in Tokyo Metropolitan Railway Network?2013

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamura, M. Koresawa, S. Adachi, N. Tomii
    • 学会等名
      World Congress on Railway Research
    • 発表場所
      Sydney Convention Center (オーストラリア)
    • 年月日
      20131123-20131123
  • [学会発表] 鉄道におけるダイヤ乱れ時の対応アルゴリズム2013

    • 著者名/発表者名
      富井規雄
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 計測・制御・システム部会
    • 発表場所
      鬼怒川けごん荘(栃木県)
    • 年月日
      20131019-20131019
    • 招待講演
  • [学会発表] 運転士の操縦方法を加味した列車群運行シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      西山正紀, 富井規雄
    • 学会等名
      電気学会東京支部連合研究会
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都)
    • 年月日
      20130902-20130902
  • [学会発表] マルチエージェントモデルによるホームドアのある駅ホーム上の旅客流動シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      上水流友望, 富井規雄
    • 学会等名
      電気学会東京支部連合研究会
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都)
    • 年月日
      20130902-20130902
  • [学会発表] An optimal rescheduling algorithm from passengers' viewpoint based on mixed integer programming formulation2013

    • 著者名/発表者名
      K.Tamura, N.Tomii, K.Sato
    • 学会等名
      5th International Seminar on Railway Operations Modelling Analysis
    • 発表場所
      Denmark Technical University (Denmark)
    • 年月日
      20130515-20130515

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公開日: 2015-05-28  

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