【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】26350437 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

鉄道の計画立案 / 最適化 / 数理計画 / 乗務員運用計画 / 車両運用計画 / ダイヤ作成 / 交番作成 / 車両割当計画 / 混合整数計画 / 列生成法 / 終端効果 / 余裕時分配分 / ネットワーク投資計画 / 車両割当問題 / 乗務員交番作成問題 / 最適余裕時分配分 / 組み合わせ最適化 / 確率計画法 / 鉄道の計画 / 乗務員行路作成 / 必要車両数算定

【研究成果の概要】

本研究では鉄道の計画立案に関する諸問題の解決に資する数理的最適化のモデルと解法の開発を行った．とりあげた主な課題は，乗務員運用計画における休日ダイヤを考慮した行路作成，車両運用計画における交番作成と車両割当，必要車両数の算定，ダイヤ策定に関わる余裕時分の最適配分，鉄道ネットワーク拡張時の最適設計，終端駅と近隣中間駅の能力評価である．
これらの課題に対して数理計画に基づく最適化モデルと解法の開発を行った．休日ダイヤを考慮した行路作成，車両割当問題に対しては列生成法，ネットワーク拡張についてはL-shape法の解法を提案し，大半の課題に対して実際のデータに基づいた計算実験を行い実用性を確認した．

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】22710139 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

最適化 / 数理計画 / 時空間領域 / 施設配置問題 / 都市計画 / 都市計画・建築計画 / 交通工学・国土計画 / アルゴリズム / 数理最適化 / 動的モデル / 数量最適化

【研究成果の概要】

施設配置問題は,都市における様々な施設を対象空間にどのように配置すれば利用者や施設経営者にとって望ましいかを追求する問題であり,これまでに様々な研究がなされてきた.本研究では,施設配置問題に時間軸を導入し,時空間的な人の流れを所与とし,施設の配置の決定と同時に望ましいサービス提供時間帯も決定する新しいモデルを開発した.また,基本モデルのいくつかの拡張モデルを考案した.さらに,首都圏鉄道網を対象とし,実流動データを用いて,多くの人がアクセスし易いサービス提供方法の分析を行った.

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2010 - 2011

【配分額】1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)

【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】20710121 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

施設配置問題 / 都市計画 / 最適化 / 数理計画 / 時間軸 / 最大被覆問題 / サービス時間帯 / 整数計画問題

【研究成果の概要】

空間的な意思決定モデルである施設配置問題に時間軸を導入し,施設サービスを利用可能な人数が最大になるような,立地場所とサービス開始時刻を同時に決定する新しいモデルを構成した.サービス利用可能者数を,就業後の帰宅途中に一定時間施設に立ち寄ってサービスを受け,かつ決められた時刻までに帰宅可能な人数と定義した.さらに,首都圏鉄道網の実流動データを用いた分析を行った.

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2008 - 2009

【配分額】1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)

【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】19310096 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

最適化 / 半正定値計画問題 / 並列計算 / 多項式 / 疎性 / 数理計画

【研究成果の概要】

理工学のさまざまな分野に多くの応用を持つ重要な最適化問題である半正定値計画問題に対する高速で安定した数値解法(主双対内点法)の研究を行い,それに基づいたソフトウェアSDPAを開発し公開したことが主たる研究成果である.これにより,従来解けなかった大規模な半正定値計画問題を高速に解くことが可能となった.さらに,SDPAを組み込んだ多項式最適化問題の解法ソフトウェアSparsePOP,大規模なセンサーネットワーク位置同定問題の解法ソフトウェアSFSDPを開発・公開している.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)