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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Estimation, prediction, and control of road transportation system by integrating traffic flow theory and machine learning

Research Project

Project/Area Number 20H02267
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

瀬尾 亨  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (90774779)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山口 裕通  金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (10786031)
佐津川 功季  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 助教 (40867347)
中西 航  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 研究員 (70735456)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords交通工学
Outline of Annual Research Achievements

2年目の研究計画は以下のようなものであった:ここでは,主に,各方法論を実ビッグデータに基づき個別に検証する.テーマ A では,前年度の研究成果に基づき,動的ネットワーク交通流の最適化手法を理論的に導出する.並行して,モデルベース型交通状態推定手法を交通ビッグデータに適用できるよう拡張し,その性質を実データへの適用を通して検証する.テーマ B では,前年度に開発した需要情報の推定・将来予測手法を実交通ビッグデータに適用し,その結果に基づき手法を改良する.その際,東京オリパラ 2020 時の交通ビッグデータを用い,各種の交通制御・規制に対する需要の反応を分析する.
結果として,予定通りやそれ以上の実績が得られた部分と,予想外の自体により予定通りとはならなかったものの興味深い今後探求すべき現象が見出された部分があった.
テーマAでは,まず,動的交通量配分についての最適配分問題の理論解析と,その利用者均衡との関連付けについて重大な進展があり,国際ジャーナルでの研究成果発表もなされた.また,実交通データを用いたモデルベース型交通状態推定の検証も順調に進んだ.
テーマBでは,需要情報の推定・将来予測手法の実データへの適用が進んだ.特に,COVID-19の影響を受けた交通行動の分析を通し,様々な知見が得られた.一方で,東京オリンピックパラリンピックのデータは,やむを得ない事情により入手が1年遅れたため,予定通りの分析が完了していない.しかし,予備的分析の結果では興味深い現象が発見されたため,今後の研究の方向性の参考となった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

「研究実績の概要」で述べた通り,予定通りやそれ以上の実績が得られた部分と,予想外の自体により予定通りとはならなかったものの興味深い今後探求すべき現象が見出された部分があった.そのため,総合的に見ておおむね順調に進展していると考える.

Strategy for Future Research Activity

今後は,COVID-19によって発生したこれまでにない交通現象を考慮しつつ,概ね予定通り研究を推進する予定である.

  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Dynamic traffic assignment in a corridor network: Optimum versus Equilibrium2022

    • Author(s)
      Haoran Fu, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa, Kentaro Wada
    • Journal Title

      Transportation Research Part B: Methodological

      Volume: 161 Pages: 218-246

    • DOI

      10.1016/j.trb.2022.04.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エレベータの呼びを導入したオンデマンド型の車両運行計画問題2022

    • Author(s)
      永井 一輝、中西 航、朝倉 康夫
    • Journal Title

      交通工学論文集

      Volume: 8 Pages: 1~10

    • DOI

      10.14954/jste.8.1_1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of the single-regime speed-density fundamental relationships for varying spatiotemporal resolution using Zen Traffic Data2022

    • Author(s)
      Dahiya Garima、Asakura Yasuo、Nakanishi Wataru
    • Journal Title

      Asian Transport Studies

      Volume: 8 Pages: 100066~100066

    • DOI

      10.1016/j.eastsj.2022.100066

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TIME-SERIES ANALYSIS OF BEHAVIORAL CHANGE IN KANAZAWA CITY UNDER COVID-19 PANDEMIC2022

    • Author(s)
      OGAWA Junpei、YAMAGUCHI Hiromichi、HONDA Ryo、INAHARA Risaki、NAKAYAMA Shoichiro
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)

      Volume: 77 Pages: I_649~I_662

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.5_I_649

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Data-driven framework for the adaptive exit selection problem in pedestrian flow: Visual information based heuristics approach2021

    • Author(s)
      Zhou Zi-Xuan、Nakanishi Wataru、Asakura Yasuo
    • Journal Title

      Physica A: Statistical Mechanics and its Applications

      Volume: 583 Pages: 126289~126289

    • DOI

      10.1016/j.physa.2021.126289

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] THE BEHAVIOR CHANGE IN INTER-PREFECTURE TRAVEL UNDER THE COVID-19 PANDEMIC: DETECTION BY SPARSE NON-NEGATIVE MATRIX FACTORIZATION2021

    • Author(s)
      HARADA Kaisei、YAMAGUCHI Hiromichi、SAGAE Masahiko
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)

      Volume: 77 Pages: 160~173

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.2_160

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DATA-DRIVEN DYNAMIC CONGESTION TOLL OPTIMIZATION METHODS BASED ON REINFORCEMENT LEARNING2021

    • Author(s)
      SATO Kimihiro、SEO Toru、FUSE Takashi
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)

      Volume: 76 Pages: I_1273~I_1285

    • DOI

      10.2208/jscejipm.76.5_I_1273

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Queue replacement principle for corridor problems with heterogeneous commuters2023

    • Author(s)
      Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa
    • Organizer
      9th International Symposium on Dynamic Traffic Assignment
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 動的システム最適配分の大域的最適解:待ち行列は存在しうるか2022

    • Author(s)
      酒井高良,赤松隆,佐津川功季
    • Organizer
      第65回土木計画学研究発表会
  • [Presentation] 連休配置と宿泊数を扱った長距離旅行需要モデルの研究2022

    • Author(s)
      山口裕通,田村祐介,中山晶一朗
    • Organizer
      第65回 土木計画学研究発表会
  • [Presentation] 重力型モデルを用いたコロナ禍での長距離旅行行動変化の分析2022

    • Author(s)
      福田拓洋,山口裕通,中山晶一朗
    • Organizer
      第65回 土木計画学研究発表会
  • [Presentation] Vision-based crowd dynamic model for multi-directional pedestrian flow at public space: a hybrid approach2021

    • Author(s)
      Zhou, Z., Nakanishi, W., Asakura, Y.
    • Organizer
      14th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies
  • [Presentation] Analysis of the Single-Regime Speed-Density Fundamental Relationships for Varying Spatiotemporal Resolution Using Zen Traffic Data2021

    • Author(s)
      Garima, D., Asakura, Y., Nakanishi, W.
    • Organizer
      14th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies
  • [Presentation] Multi-objective linear optimization for strategic planning of shared autonomous vehicle operation and infrastructure design2021

    • Author(s)
      Seo, T. and Asakura, Y.
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Dynamic Traffic Assignment
  • [Presentation] 強化学習を用いた動的混雑課金額決定手法の実験室実験による検証2021

    • Author(s)
      佐藤公洋, 瀬尾亨, 田子裕亮, 田名部淳, 布施孝志
    • Organizer
      土木計画学研究・講演集
  • [Presentation] モデルフリー・経験則フリーな交通状態推定2021

    • Author(s)
      瀬尾亨
    • Organizer
      第64回土木計画学研究発表会

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Published: 2023-12-25  

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