老朽化する都市インフラの選択集中整備に関する理論・実証研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25242029
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 大澤 義明 筑波大学, システム情報系, 教授 (50183760)
• 研究分担者: 吉瀬 章子 筑波大学, システム情報系, 教授 (50234472) ; 鈴木 勉 筑波大学, システム情報系, 教授 (00282327) ; 秋山 英三 筑波大学, システム情報系, 教授 (40317300) ; 堤 盛人 筑波大学, システム情報系, 教授 (70292886) ; 有田 智一 筑波大学, システム情報系, 教授 (90344861) ; 小市 俊悟 南山大学, 情報理工学部, 准教授 (50513602) ; 田中 健一 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (90408724) ; 藤井 さやか 筑波大学, システム情報系, 准教授 (70422194) ; 宮川 雅至 山梨大学, 医学工学総合研究部, 助教 (50400627) ; 竹原 浩太 筑波大学, システム情報系, 助教 (70611747) ; 渡辺 俊 筑波大学, システム情報系, 教授 (60212320)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 老朽化 / 都市インフラ / 人口減少 / 財政逼迫 / 地方分権 / スケジューリング / 選択と集中 / コンパクトシティ

研究概要

●　政策反映：つくば宿舎廃止問題について，学生提案，プロシージャルモデリングも含め市民参加型シンポジウムを開催した．日本と北米の公共住宅の整備状況や課題，近年の取り組みに関する調査研究を行った．既存建築ストックの維持更新に向けた BIMによる設計図書電子化の検討を，筑波大学施設を題材として行った．
●　理論構築：老朽橋梁の修繕に伴う通行止めの影響を通行の遅延として定量化し，数理計画法を用いて，遅延が最小となるような橋梁の架け直しスケジュールを提案した．様々に与えられた円の領域を最小の円で包含させる円の配置の最適化モデルに関する基礎理論の研究を行い，応用可能性について検討を行った．
●　実証分析：周期的に変動する人口分布に対して最適な施設建設・廃止のタイミングと配置を求める問題を時空間配置モデルとして定式化した．人口の変動を一定程度小さくすることができれば，人口密度の高い時期における再配置によるコスト増を抑制できることを明らかにした．高速バスと電車の運賃・時間データを収集し，運賃差・時間差に基づいた高速バスの優位性の指標を提案し，笹子トンネルの天井板落下事故が交通手段選択に及ぼす影響を明らかにした．
●　計算支援：経済活動に直面する「他者の行動に対する不確実性」を検証するため，被験者実験により，取引未経験者の参加によるファンダメンタルズからの乖離を，実現価格及び価格予想のデータから検証した．
●　データ構築：将来の人口減少が見込まれる地域において，全域において等しい水準のインフラを維持することが困難である．道路網や上下水道などのネットワーク施設を，できるだけその機能を損なわせることなく段階的に縮小するモデルを構成するために，茨城県常総市，高萩市の線的インフラデータベースを構築した．

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

下記の理由から上記判断を下した．
１）多数の論文発表を行った．
２）研究活動の社会への成果還元として，2013年7月6日につくば国際会議場にて，｢筑波大学・まちづくりシンポジウム「公務員宿舎のこれまで、これから　～宿舎一斉廃止を考える～」を主催した．学内関係者に加え市職員や市民が参加し150名規模であり大盛況であった．
３）2014年2月1日～2月2日，山梨大学甲府西キャンパスにて2013年度の全体研究報告会を行った．科研関係者のみならず，他分野の研究者を交えての研究報告会であり，本年度の成果を総括するとともに次年度への研究に関して新たな着眼点を共有することができた．
４）高大連携など多数のアウトリーチ活動を実施した．

今後の研究の推進方策

１）研究実施計画に従い研究活動をするとともに，積極的に学外活動を通して成果の社会還元を図る．
２）ホームページの作成し，活動内容を社会へ広く発信する．アドレスは以下の通り：
http://wright.sk.tsukuba.ac.jp/aging_infra/
３）2014年11月29日(土)・30日(日)には応用地域学会の研究発表大会が沖縄県にて開催される．特別セッションとしてインフラ老朽化に関する特別セッションを組む予定である．

研究成果

• [雑誌論文] Selection of opponents in the Prisoner's dilemma in dynamic networks: An experimental approach (2014)
  • 著者名/発表者名: Yonenoh, H. and Akiyama, E.
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 351 ページ: 25-36
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2014.02.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] リンクの重みの不均一性が,協力の進化に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩田 学・顔 澤シン・米納 弘渡・秋山 英三
  • 雑誌名: 日本ソフトウェア科学会ネットワークが創発する知能研究会(JWEIN13)講演論文集 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] 行列の共正値性を判定する新しいアルゴリズムの提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中彰浩・吉瀬章子
  • 雑誌名: 統計数理研究所共同研究リポート「最適化：モデリングとアルゴリズム」 巻: 26 ページ: 915-920
• [雑誌論文] 非対称錐上の最適化問題に対する非許容型内点法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松川恭明・吉瀬章子
  • 雑誌名: 統計数理研究所共同研究リポート「最適化：モデリングとアルゴリズム」 巻: 26 ページ: 106-121
• [雑誌論文] 円パッキング問題に対する半正定値緩和に関する考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 舟橋史明・吉瀬章子
  • 雑誌名: 統計数理研究所共同研究リポート「最適化：モデリングとアルゴリズム」 巻: 26 ページ: 60-72
• [雑誌論文] Spatial Cognition and Intentional Behavior in the Post-Sedentary Age (2013)
  • 著者名/発表者名: Shun Watanabe and Yume Masuya
  • 雑誌名: ournal of Asian Architecture and Building Engineering 巻: 12 ページ: 285-291
  • 査読あり
• [雑誌論文] 研究学園都市のプロシージャルモデリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺俊・北田春華
  • 雑誌名: 第36回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集 巻: - ページ: 285-288
• [雑誌論文] デザイン科学の教育方法について (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤井晴行・大崎純・渡辺俊・位寄和久・長坂一郎
  • 雑誌名: 第36回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集 巻: - ページ: 288-292
• [雑誌論文] Distribution of the difference between distances to the first and the second nearest facilities (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Miyagawa
  • 雑誌名: Journal of the Operations Research Society of Japan 巻: 56 ページ: 167-176
  • 査読あり
• [学会発表] Service Engineering in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohsawa
  • 学会等名: BADGE Program
  • 発表場所: University of Grenoble in Paris（フランス）
  • 年月日: 20140313-20140313
• [学会発表] 高速バスが有利な路線と本数 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤良祐・宮川雅至
  • 学会等名: 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: 大阪大学
  • 年月日: 20140306-20140307
• [学会発表] Strategic uncertainty and individual bounded rationality in an experimental asset market (2013)
  • 著者名/発表者名: Eizo Akiyama, Nobuyuki Hanaki, Ryuichiro Ishikawa
  • 学会等名: Annual meeting of Association of Southern European Economic Theorists
  • 発表場所: University of the Basque Country，Bilbao（スペイン）
  • 年月日: 20131107-20131109
• [学会発表] 周期的人口分布変動と施設配置 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木勉
  • 学会等名: 地理情報システム学会講演論文集
  • 発表場所: 慶應義塾大学三田キャンパス
  • 年月日: 20131026-20131027
• [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 (2013)
  • 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
  • 年月日: 20130921-20130922
• [学会発表] 自治体規模からみた給油所過疎地に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 盆子原歩・小林隆史・大澤義明
  • 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
  • 年月日: 20130911-20130912
• [学会発表] Joint distribution of distances to the first and the second nearest facilities (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Miyagawa
  • 学会等名: International Conference on Operations Research
  • 発表場所: Rotterdam（Netherlands）
  • 年月日: 20130906-20130908
• [学会発表] かおりを活かしたまちづくりの可能性 「かおり風景100選」選定事業を対象として (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀之内志帆・渡辺俊
  • 学会等名: 2014年度日本建築学会大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20130831-20130901
• [学会発表] Strategic uncertainty and individual bounded rationality in an experimental asset market (2013)
  • 著者名/発表者名: Eizo Akiyama, Nobuyuki Hanaki, Ryuichiro Ishikawa
  • 学会等名: Asian Meeting of the Econometric Society
  • 発表場所: National University of Singapore（Singapore）
  • 年月日: 20130802-20130804
• [学会発表] Strategic uncertainty and individual bounded rationality in an experimental asset market (2013)
  • 著者名/発表者名: Eizo Akiyama, Nobuyuki Hanaki, Ryuichiro Ishikawa
  • 学会等名: Economic Science Association World Meeting 2013
  • 発表場所: Zurich（スイス）
  • 年月日: 20130711-20130714
• [学会発表] Scheduling Problem for Rebuilding Bridges (2013)
  • 著者名/発表者名: 小市俊悟
  • 学会等名: 26th European Conference on Operational Research
  • 発表場所: Rome（Italy）
  • 年月日: 20130701-20130704
• [学会発表] An approximation for the k-th nearest distance and its application to location analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Miyagawa
  • 学会等名: 26th European Conference on Operational Research
  • 発表場所: Rome（Italy）
  • 年月日: 20130701-20130704
• [学会発表] Strategic uncertainty and individual bounded rationality in an experimental asset market (2013)
  • 著者名/発表者名: Eizo Akiyama, Nobuyuki Hanaki, Ryuichiro Ishikawa
  • 学会等名: Annual meeting of Society of Experiental Finance
  • 発表場所: Tilburg University，Tilburg（オランダ）
  • 年月日: 20130627-20130629
• [学会発表] Strategic uncertainty and individual bounded rationality in an experimental asset market (2013)
  • 著者名/発表者名: Eizo Akiyama, Nobuyuki Hanaki, Ryuichiro Ishikawa
  • 学会等名: Annual meeting of Association of French Experimental Economists 2013
  • 発表場所: Lyon（フランス）
  • 年月日: 20130620-20130621
• [学会発表] Emergence of Social Hierarchy in Evolving Population of Interacting Agents
  • 著者名/発表者名: Eizo Akiyama
  • 学会等名: 11th RISS International Conference - Understanding Complex Societyfrom Agent-Based Simulation
  • 発表場所: Research Institute for Socionetwork Strategies Kansai University(日本)
• [学会発表] 円パッキング問題に対する半正定値緩和解の改良に関する考察
  • 著者名/発表者名: 横尾知孝・田中彰浩・吉瀬章子
  • 学会等名: 研究集会「最適化：モデリングとアルゴリズム」
  • 発表場所: 統計数理研究所
• [学会発表] An LP-based algorithm to test copositivity
  • 著者名/発表者名: Akihiro Tanaka and Akiko Yoshise
  • 学会等名: ICOTA 2013
  • 発表場所: National Taiwan University of Science and Technology （台湾）
• [学会発表] An LP-based algorithm to test copositivity
  • 著者名/発表者名: Akihiro Tanaka and Akiko Yoshise
  • 学会等名: ICCOPT 2013
  • 発表場所: Universidade Nova de Lisboa, Portugal
• [図書] 「シミュレーション学からの接近」『グローバルな危機の構造と日本の戦略』（吉田和男,藤本茂 編） 第II部 第4章 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山英三・沼澤政信
  • 総ページ数: 322(230-251)
  • 出版者: 晃洋書房
• [図書] 「少数派ゲーム --- 参加者の能力の分布が社会全体の効率に与える影響」『ゲーム理論アプリケーションブック』（中山幹夫、武藤滋夫、船木由喜彦 編） 第10章 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山英三
  • 総ページ数: 266(209-233)
  • 出版者: 東洋経済新報社
• [図書] 都市のリスクとマネジメント (2013)
  • 著者名/発表者名: 糸井川栄一・鈴木勉・村尾修・谷口綾子・梅本通孝
  • 総ページ数: 204(28-48,158-183）
  • 出版者: コロナ社