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

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25242029
• 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: 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) ; 吉瀬 章子 筑波大学, システム情報系, 教授 (50234472) ; 宮川 雅至 山梨大学, 総合研究部, 助教 (50400627) ; 小市 俊悟 南山大学, 理工学部, 准教授 (50513602) ; 渡辺 俊 筑波大学, システム情報系, 教授 (60212320) ; 堤 盛人 筑波大学, システム情報系, 教授 (70292886) ; 藤井 さやか 筑波大学, システム情報系, 准教授 (70422194) ; 竹原 浩太 筑波大学, システム情報系, 助教 (70611747) ; 有田 智一 筑波大学, システム情報系, 教授 (90344861) ; 田中 健一 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (90408724) ; 小林 佑輔 筑波大学, システム情報系, 准教授 (40581591) ; 櫻井 一宏 立正大学, 経済学部, 准教授 (20581383)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: アセットマネジメント / 公共施設 / 老朽化 / 人口減少 / 選択と集中 / 広域連携 / 地方分権 / 自治体実装

研究実績の概要

14名体制，4年間という大規模なプロジェクトの3年目の概要となる．
（１）逐次廃止手法やネットワーク型施設の効率性評価：街路樹削減による緑視率現象の特徴づけ，道路修繕における通行止めの順序，既存ストック転用のための建築図書電子化，成熟都市での集合住宅廃止，道路網階層構造のメンテナンスの合理化などについて研究を行った．
（２）リスク分析効率性と冗長性とのトレードオフ：東日本大震災，鬼怒川水害を踏まえ，ネットワークの冗長性の影響，関係主体の離脱ゲーム論的思考，復興計画策定期間の影響分析，不確実性を表す確率分布の推定などの研究を展開した．
（３）基礎理論の構築；アセットマネジメントに関する最適化，ゲーム理論，空間統計学，都市解析に関する基礎理論を構築した．
（４）自治体との連携：自治体ヒアリング・視察（土浦市，桜川市，大子町，神栖市，つくば市，常総市，石岡市，潮来市，津別町など），新聞（日経，朝日，東京，茨城）などの情報から全国の都市インフラ整備に関する課題を俯瞰的，かつ体系的に整理した．標記自治体の中で，とりわけ鬼怒川水害が発生した常総市において，河川整備インフラに関連する維持管理・情報整備に関して議論を行った．特に，代表者は常総市復興計画の委員長でもあり，若い世代流出の中で公共施設のアセットマネジメントに関して議論を深めた．
（５）成果発表：国内外を含め多数の査読付き論文発表や口頭発表を行った．これらに加え，2016年1月，北海道網走郡津別町において研究会を開催し，科研メンバーに加え全国各地から多岐にわたる分野の研究者ら２５名が参加し研究報告会を開催した．GISやIoTなども含め学際的な議論を通すことで研究が理論的に深化・発展した．一方で，津別町長も含め津別職員が参画し情報交換により実証的にも精緻化できた

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

（１）理論研究： 本研究課題は，都市建築土木，最適化，経済学，物理学，さらには環境という様々な分野を基盤とする学際領域の上に成立する．そのため，広範にわたる領域で代表的国際誌を含め，多数の論文を発表できた．
（２）実証研究：自治体との連携において，北海道網走郡津別町にて視察研究発表会を行い，その行政担当者と密にヒアリング，情報交換を実施した．また，茨城県常総市水害において，復興のための積極的な情報収取・意見交換を行った．コンパクトシティや土地利用計画の見直しなど自治体固有の問題との関連性を含め，それら課題解決にむけて茨城県や市町村との調整が順調にすすんでいる．
（３）組織体制：連携自治体において研究発表会を開催するなど，成果の社会還元を組織的に実施している．
（４）成果発信：研究代表者の研究室が内閣官房まち・ひと・しごと創生本部事務局主催・地方創生☆政策アイディアコンテスト2015・地方創生担当大臣賞を受賞した．応募701件の第一位である．タイトルは「日本の将来を描写する北海道津別町　若い世代が地域を解析する」でありインフラ維持管理においても言及している．

今後の研究の推進方策

平成２６年度まで，研究者個人の専門性を先鋭化させるために，個人が主体となる研究を中心に進めてきた．平成２７年度において，実装する自治体を北海道網走郡津別町，茨城県土浦市，茨城県常総市に絞ることで，自治体に即したアセットマネジメントを明確にしてきた．最終年度である平成２８年度では，より組織的対応を進めることで，研究・理論の自治体への実装へとシフトさせる．
（１）広域連携：自治体財政難も相まって，各自治体がフルセットで公共施設を維持管理する時代は終焉した．広域連携の意義についてモデル化する．
（２）主体間の調整：高速道路はネクスコなどの民間会社が管理するが，その跨線橋に関しては地元自治体が維持管理する．そのため将来その維持管理が大きな問題となる．計算幾何学手法など用いて跨線橋の多寡についても検討を加える．
（３）防災・減災：熊本地震の被災地でのアセットマネジメントについても議論を深める．
（４）データ：ビッグデータ，オープンデータ，さらに，IoTデータなど新たなデータ利用の可能性も検討する．
（５）合意形成：「総論賛成，各論反対」となりがちなアセットマネジメントの計画に対して，住民目線にて評価する手法を検討する．

研究成果

• [雑誌論文] Feature subset selection for logistic regression via mixed integer optimization (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, Y. Takano, R. Miyashito, and A. Yoshise
  • 雑誌名: Computational Optimization and Applications 巻: 64(3) ページ: 865-880
  • DOI: 10.1007/s10589-016-9832-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneity of link weight and the evolution of cooperation (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwata, M., & Akiyama, E.
  • 雑誌名: Physica A 巻: 448(15) ページ: 224-234
  • DOI: 10.1016/j.physa.2015.12.047
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Routing and wavelength/sub-wavelength path assignment to maximizing accommodated traffic demands on optical (2016)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Watanabe, Toshiki Sato, Kiyo Ishii, Tomohiro Kudoh, Maiko Shigeno, and Akiko Yoshise
  • 雑誌名: Special Issue on Advanced Production Scheduling 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] A scenario approach to the evaluation of sustainable urban structure for reducing carbon dioxide emissions in Seoul (2016)
  • 著者名/発表者名: Sohee Lee, and Tsutomu Suzuki
  • 雑誌名: International Journal of Urban Sciences 巻: 20(1) ページ: 30-48
  • DOI: 10.1080/12265934.2015.1113141
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Improved max-flow min-cut algorithms in a circular disk failure model with application to a road network (2016)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Otsuki, Yusuke Kobayashi, and Kazuo Murota
  • 雑誌名: European Journal of Operational Research 巻: 248 ページ: 396-403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trip length and sufficient number of alternative fuel stations (2016)
  • 著者名/発表者名: Masashi Miyagawa
  • 雑誌名: Urban and Regional Planning Review 巻: 3 ページ: 21-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] 緑視率から見た街路樹削減効果に関する数理的考察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 張心笛，石井儀光，雨宮護，大澤義明
  • 雑誌名: 都市計画論文集 巻: 50(3) ページ: 273-278
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Routing and wavelength/sub-wavelength path assignment to maximizing accommodated traffic demands on optical (2015)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Watanabe, Toshiki Sato, Kiyo Ishii, Tomohiro Kudoh, Maiko Shigeno, and Akiko Yoshise
  • 雑誌名: International Symposium on Scheduling 2015 巻: - ページ: 202-207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tractable subcones and LP-based algorithms for testing copositivity (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Tanaka,and Akiko Yoshise
  • 雑誌名: Discussion Paper Series 巻: 1338 ページ: 1-25
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Generating Schematic Diagrams of MEP Systems from 3D Building Information Models for Use in Conservation (2015)
  • 著者名/発表者名: Michio matsubayashi, and Shun Watanabe
  • 雑誌名: Proceedings of the 20th International Conference on Computer-Aided Architectural Design Research in Asia (CAADRIA 2015) 巻: - ページ: 293-302
  • 査読あり
• [雑誌論文] 日本民家の形態文法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺俊
  • 雑誌名: 第 38 回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集 巻: - ページ: 289-292
• [雑誌論文] サイバースペースにおける国内大学のプレゼンスの定量化 Wikipedia 記事の「重要度」測定を通して (2015)
  • 著者名/発表者名: 後閑晃司，渡辺俊
  • 雑誌名: 第 38 回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集 巻: - ページ: 297-300
• [雑誌論文] 築年数と転用を考慮した地域公共施設の動的施設配置問題 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西沢昴，鈴木勉
  • 雑誌名: 都市計画論文集 巻: 50(3) ページ: 616-621
  • 査読あり
• [雑誌論文] It is not just confusion! Strategic uncertainty in an experimental asset market (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, E., Hanaki, N. and Ishikawa, R.
  • 雑誌名: Economic Journal 巻: （forthcoming） ページ: 33pages
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 仲介者と取引するトレーダーの曖昧性忌避とリスク回避 ―経済実験による検証― (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤倉崇晃, 小川一仁, 秋山英三
  • 雑誌名: 応用経済学研究 巻: 8 ページ: 69-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Location and Development Control of Wind Farms in Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken NIITANI, Sayaka FUJII, and Tomokazu ARITA
  • 雑誌名: Journal of Sustainable Urbanization and Regeneration 巻: - ページ: 113-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] 公開空地はコモンズとなりうるか？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井さやか
  • 雑誌名: 都市住宅学 巻: 90 ページ: 76-78
• [雑誌論文] 施設までの距離に着目した線分都市におけるQuintile Share Ratioの導出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中健一，古田壮宏
  • 雑誌名: 都市計画論文集 巻: 50(3) ページ: 628-635
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3Dモデルを用いた既存大学施設の修繕記録の内容に関する検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松林道雄，渡辺俊
  • 雑誌名: 第 38 回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集 巻: - ページ: 245-248
• [学会発表] Diversity in cognitive ability enlarges mispricing (2016)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, E., Hanaki, H., Funaki, Y., and Ishikwawa, R.
  • 学会等名: International Conference on Socio-economic systems with ICT and Networks
  • 発表場所: 東京大学（東京都・文京区）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] RESASを用いた地域創生を目指す地域解析 -北海道津別町を事例に- (2016)
  • 著者名/発表者名: 小林隆史，大澤義明，竹屋裕樹，湊信乃介
  • 学会等名: ｵﾍﾟﾚｰｼｮﾝｽﾞ・ﾘｻｰﾁ学会2016春季研究発表会
  • 発表場所: 慶應義塾大学矢上キャンパス（神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] Nuclearノルムを用いた行列ランク最小化手法の協調フィルタリングへの応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 横尾知孝，吉瀬章子
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会2016年春季研究発表会
  • 発表場所: 慶應義塾大学矢上キャンパス（神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 神栖市における津波避難シミュレーションに基づく避難時の移動手段の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松下芽以，吉瀬章子
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会2016年春季研究発表会
  • 発表場所: 慶應義塾大学矢上キャンパス（神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 歩車混在シミュレーションによる市街地避難処理性能の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤祥路，鈴木勉
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会
  • 発表場所: 慶應義塾大学矢上キャンパス（神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 交通網整備による旅客所要時間の短縮から見た国土構造の変遷 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安達修平，鈴木勉
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会
  • 発表場所: 慶應義塾大学矢上キャンパス（神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 地中ケーブルの発見に要する掘削距離の分布を導出するための幾何学的確率モデル (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中健一，椎名香奈
  • 学会等名: ｵﾍﾟﾚｰｼｮﾝｽﾞ・ﾘｻｰﾁ学会2015秋季研究発表会
  • 発表場所: 慶應義塾大学矢上キャンパス（神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] Simulation Analysis of the Regional Economy and Water Environmental Pollutant Emission for Integrated River Basin Management (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiro Sakurai, and Hiroyuki Shibusawa
  • 学会等名: 55th Annual Meeting of Western Regional Science Association
  • 発表場所: Big Island, Hawaii,USA （米国・ハワイ）
  • 年月日: 2016-02-14 – 2016-02-17
  • 国際学会
• [学会発表] Diversity in cognitive ability enlarges mispricing (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, E., Hanaki, H., Funaki, Y., and Ishikwawa, R.
  • 学会等名: Consciousness and Intention in Economics and Philosophy
  • 発表場所: 京都産業大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] 人口減少地域における道の駅の利用状況 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川岸卓司，川口明子，小林隆史，大澤義明
  • 学会等名: 第29回応用地域学会研究発表大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学三田キャンパス（東京都・港区）
  • 年月日: 2015-11-29
• [学会発表] 建物密度と乗降者数を考慮した歩行者空間の量的水準の分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 嚴先鏞，鈴木勉
  • 学会等名: 2015年度 東京大学空間情報科学研究センター全国共同利用研究発表大会(CSIS DAYS 2015)
  • 発表場所: 東京大学柏の葉キャンパス駅前サテライト（千葉県・柏市）
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] Optimal allocation of area in hierarchical road networks (2015)
  • 著者名/発表者名: Masashi Miyagawa
  • 学会等名: 62nd Annual North American Meetings of the Regional Science Association International
  • 発表場所: Portland, USA （米国・ポートランド）
  • 年月日: 2015-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] 豊川流域圏の環境経済分析に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 落合里咲，渋澤博幸，宮田譲，櫻井一宏
  • 学会等名: 日本地域学会第52回(2015年)年次大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県・岡山市）
  • 年月日: 2015-10-10 – 2015-10-12
• [学会発表] 日本海に対する国際的環境投資政策の分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 櫻井一宏
  • 学会等名: 日本地域学会第52回(2015年)年次大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県・岡山市）
  • 年月日: 2015-10-10 – 2015-10-12
• [学会発表] 最も近い施設と2番目に近い施設までの距離の差の分布 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮川雅至
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会
  • 発表場所: 九州工業大学戸畑キャンパス（福岡県・北九州市）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] 施設までの距離に着目した線分都市におけるQSRとその変種 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中健一，古田壮宏
  • 学会等名: ｵﾍﾟﾚｰｼｮﾝｽﾞ・ﾘｻｰﾁ学会2015秋季研究発表会
  • 発表場所: 九州工業大学戸畑キャンパス（福岡県・北九州市）
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] バイオ燃料と食料の競合問題 (2015)
  • 著者名/発表者名: 品矢冴夏，宮川雅至
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会
  • 発表場所: 九州工業大学戸畑キャンパス（福岡県・北九州市）
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] サイバースペースにおける国内大学のプレゼンスに関する一考察 各言語版Wikipediaの比較による大学情報整備実態の分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 後閑晃司，渡辺俊
  • 学会等名: 日本建築学会大会学術講演
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス（神奈川県・平塚市）
  • 年月日: 2015-09-05
• [学会発表] ネットワーク分析に基づく複数中心性による都市構造の時系列分析－茨城県つくば市を対象として－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀之内志帆，松林道雄，渡辺 俊
  • 学会等名: 日本建築学会大会学術講演
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス（神奈川県・平塚市）
  • 年月日: 2015-09-05
• [学会発表] Simulation Analysis of Water Environmental Policy Taking in Consideration of Regional Characteristics: A Case Study of Toyogawa Basin, Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiro Sakurai,Hiroyuki Shibusawa, and Keiko Nakayama
  • 学会等名: 55th European Congress of the Regional Science Association International
  • 発表場所: Lisbon, Portugal （ポルトガル・リスボン）
  • 年月日: 2015-08-25 – 2015-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] Land Use Mixture and Physical Built Environment (2015)
  • 著者名/発表者名: Sunyong Eom, and Tsutomu Suzuki
  • 学会等名: 55th European Regional Science Association Congress (ERSA2015)
  • 発表場所: Lisbon, Portugal （ポルトガル・リスボン）
  • 年月日: 2015-08-25
  • 国際学会
• [学会発表] Mixed Land Use Allocation with Spatial Objectives: Adjacency, Intensity, and Proximity (2015)
  • 著者名/発表者名: Sunyong Eom, and Tsutomu Suzuki
  • 学会等名: 10th Triennial Conference of the Association of Asia-Pacific Operational Research Societies (APORS2015)
  • 発表場所: Kuching, Malaysia （マレーシア・クチン）
  • 年月日: 2015-08-02 – 2015-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] How Do Experienced Traders Respond to in Ows of Inexperienced traders? An Experimental Analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, E., Hanaki, H., Funaki, Y., and Ishikwawa, R.
  • 学会等名: Kyoto Workshop on Experimental Economics 2015
  • 発表場所: 京都大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-07-13
• [学会発表] Sum of and difference between distances to the first and second nearest facilities (2015)
  • 著者名/発表者名: Masashi Miyagawa
  • 学会等名: 27th European Conference on Operational Research
  • 発表場所: Glasgow, UK （英国・グラスゴー）
  • 年月日: 2015-07-13
  • 国際学会
• [学会発表] Mathematical Programming Models for Road Repair Scheduling -On Aging Bridges in Japan- (2015)
  • 著者名/発表者名: Shungo Koichi
  • 学会等名: International Symposium On Scheduling
  • 発表場所: Kobe Industrial Promotion Center Convention Hall.(兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-07-05
• [学会発表] How Do Experienced Traders Respond to in Ows of Inexperienced traders? An Experimental Analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, E., Hanaki, H., Funaki, Y., and Ishikwawa, R.
  • 学会等名: Computational Economics and Finance (CEF2015)
  • 発表場所: Institute of Economics, Academia Sinica in Taipei （台湾・台北）
  • 年月日: 2015-06-21
• [学会発表] Some Tractable Subcones for Testing Copositivity (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiko Yoshise
  • 学会等名: CORS/INFORMS 2015
  • 発表場所: Sheraton Hotel, Montreal,Canada （カナダ・モントリオール）
  • 年月日: 2015-06-16 – 2015-06-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Some Tractable Subcones for Testing Copositivity (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiko Yoshise
  • 学会等名: Paths, Pivots and Practice: The Power of Optimization
  • 発表場所: HEC Montreal,Canada （カナダ・モントリオール）
  • 年月日: 2015-06-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 非正規分布を中心とする漸近展開法の応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹原浩太
  • 学会等名: TMU 金融工学セミナー
  • 発表場所: 首都大学秋葉原サテライトキャンパス（東京都・台東区）
  • 年月日: 2015-05-23 – 2015-05-23
• [学会発表] 形態文法とは何か（デザイン生成の理論） (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺俊
  • 学会等名: 日本建築学会デザイン科学セミナー
  • 発表場所: 建築会館（東京都・港区）
  • 年月日: 2015-04-27
  • 招待講演
• [図書] 巨大地震による複合災害－発生メカニズム・被害・都市や地域の復興－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 大澤義明，小林隆史，太田尚孝 他
  • 総ページ数: 210
  • 出版者: 筑波大学出版会