PDFファイル 4N1 「マルチエージェントによる交通シミュレーション」

The 28th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence, 2014

4N1-4

網羅的シミ ュ レ ーショ ン を 用いた交通システム の評価手法の検討

Study of Evaluation Method for Public Transportation Service with Exhaustive Simulation

宮地 将大

Masahiro MIYACHI

小柴 等

Hitoshi KOSHIBA

野田 五十樹

Itsuki NODA

∗1

東京工業大学大学院総合理工学研究科知能システム 科学専攻

Tokyo Institute of Technology Interdisciplinary Graduate School of Science Enginieering Computational Intelligence and System Science

∗2

₍

独

₎

産業技術総合研究所サービス工学研究セン タ ー

National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) Center for Service Research

∗3

科学技術振興機構

Japan Science and Technology Agency (JST)

In this paper, we examined a evaluation method for a public transportation service with a exhaustive simulation. In recent years, many of people has been using their own cars in their society although their population also has been getting aged in Japan. This situation caused a problem of increasing mobility handicapped people such as aged people. We focused on demand-buses, Demand Responsive Transportation (DRT) service, for the one of the solution for the situation and we examined the usability of the service by multi-agent simulation.

1.

はじ めに

本論文ではマルチエージェン ト によ る 網羅的シミ ュ レ ーショ ン を 用いて， 交通利便性を 基準と し た公共交通システムの評価 手法を 検討する ． 現在， 我が国においては車社会の浸透と 超高 齢化社会の到来によ り 交通難民の問題が顕在化し ， 新し い都市 設計が望ま れている ． 我々 は， その解決策の一つと し てオン デ マン ド 型交通システムに注目する ． オン デマン ド 型交通システ ムと は， 交通事業者の定めた路線を 時刻表通り に運行する 従来 の公共交通システムに対し ， 利用者の目的地・ 時間に応じ て路 線を 変更する 交通システム である ．

本研究では， オン デマ ン ド 型を 含む各種交通シス テム の利 便性や他のサービスと の連携を ， 計算機上でシミ ュ レ ート し ， 交通利便性に影響を 与える 条件について網羅的に調べる ． こ れ によ り 都市における 交通システムの利便性の改善や， 都市計画 者にと っ て 有用な ツ ール(枠組み)の提供を 目指す． 具体的に は， マルチエージェ ン ト シミ ュ レ ーショ ン を 用いて， デマン ド に空間的偏り を も たせた場合に交通利便性に変化が生じ る か検 証する ．

2.

提案手法

本稿では， オン デマン ド 型交通システムと し て， デマン ド バ ス[Noda 08, Koshiba 13]を 取り 上げ， 以下で述べる 函館の市 街地を 対象と し たシミ ュ レ ーショ ン 評価を 行う ． デマン ド バス

の配車戦略は先行研究[Noda 08]の逐次最適挿入法によ る ．

2.1

シミ ュ レ ーショ ン 対象エリ ア と 交通利便性

シミ ュ レ ーショ ン 対象エリ アと し て， 北海道函館市の五稜郭 駅周辺を 設定する (図1)． 観光客の交通の便を 例にする と ， 函 館市では観光地がエリ ア内に分散し ており ， それら を 観光者が 巡回する ためには交通機関を 利用する 必要がある ． 現状では，

連絡先:宮地 将大， 東京工業大学大学院 知能システム 科学専

攻， 〒 226-8503 神奈川県横浜市緑区長津田町 4259，

[email protected]

図1: 実験エリ アの概形

観光者が観光地を 巡回する のにタ ク シーやレ ン タ カーを 利用す る か， 市電， バスと いっ た複数の公共交通機関を 利用し ている ．

交通利便性は以下の定義に従う ．

利便性 出発地空目的地ま で乗り 換え な し で到達する 場合の，

デマンド 発生時刻から 達成時刻ま での平均時間[Noda 08]

我々 はマルチエージェ ン ト シミ ュ レ ーショ ン によ り ， バス台 数一定の下でのデマン ド 達成数と デマン ド 達成時間から 交通利 便性を 評価する ．

The 28th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence, 2014

図2: 交通シミ ュ レ ータ SUMOでのGUI出力

3.

実験

3.1

交通シミ ュ レ ータ

デマ ン ド バス の利便性を 評価する ために ， 交通シミ ュ レ ー タ と し て SUMO(Simulation of Urban MObility)∗1_{を 用いる}

(図2)． SUMOではOpen Street Map∗2_{上の道路ネッ ト ワ ー}

ク を 取り 込むこ と ができ ， その道路ネッ ト ワ ーク 上での交通を 容易にシミ ュ レ ート する こ と ができ る ．

3.2

条件

デマン ド バスの車両台数は8台と し ， シミ ュ レ ーショ ン1回 の時間は1800秒(30分)と し た． そのう ち シミ ュ レ ーショ ン 開始から 500秒ま での間に デマ ン ド を 発生さ せ， 発生し たデ マン ド 数， バス利用時のデマン ド 達成時間， 歩行時のデマン ド 達成時間を 計算し ， バス利用時のデマン ド 達成時間を 歩行時の デマン ド 達成時間で割る こ と によ り 正規化し ， デマン ド バスを 利用する こ と によ っ てユーザがどれだけ歩行時よ り も 早く 目的 地に到達する こ と ができ る かを 算出し た． ま た， ユーザから の デマ ン ド は， 各道路リ ン ク (一区画)に おいて 各秒毎1/16の 確率で発生する も のと し た．

本稿では， ユーザが地域的に 集中する 場合の利便性に 焦点 を 当て， その集中度と 利便性の関係を 分析する ． こ のため， 対

象領域内で人気観光地の五稜郭公園， その最寄り のJR駅であ

る 五稜郭駅， およ び商業地域が沿線にある 産業道路の一角の市

立鍛神小学校の3箇所を 選び， そ こ に ユーザのデマ ン ド 発生

(乗車地も し く は目的地)を 集中さ せる ． 集中の度合いと し て は， 0%,50%,75%,100%と する ．

3.3

結果

それぞれの集中度に対する ， シミ ュ レ ーショ ン 毎にデマン ド バス 利用時のデマ ン ド 達成時間を 歩行時のデマ ン ド 達成時間

で割っ て正規化し た交通利便性の平均値を 算出し た結果を 図3

に示す．

4.

考察

図3に 示し た結果を 見る と ， 地域内に 極度に ユーザが集中

し た場合， デマン ド バスと し ての利便性が向上する こ と がわか る ． こ れは， ユーザのデマン ド が集中する こ と で， バスの経路

∗1 http://sumo-sim.org/ ∗2 http://openstreetmap.org

図3:デマ ン ド の集中度合いによ る 交通利便性の変化

の寄り 道が少なく なり ， ほぼ路線バスに近い最短経路によ る 運 用になっ ている ためと 考えら れる ． こ れは先行研究における 簡 易シミ ュ レ ーショ ン でも 確認さ れていた現象と 合致する 結果と なっ ている ． ま た， 先行研究では， デマン ド バスはユーザのデ マン ド に応じ て配車が決ま る ため， 路線バスよ り 柔軟で効率的 な運用と なり ， 利便性の面で有意にたっ ていた． 本研究では路 線バスと の比較を ま だ行なっ ていないが， 同様の性質を 期待で き る と 考え ら れる ．

5.

おわり に

本稿では， 実際の函館の地図と ミ ク ロ レ ベルの交通シミ ュ レ ータ を 用いて ， オン デマ ン ド 型交通シス テム のシミ ュ レ ー ショ ン 評価を 行っ た． 実験の結果から ， 先行研究の簡易シミ ュ レ ーショ ン でみら れたデマン ド の集中によ る 利便性の向上効果 な ど が， 現実に近いシミ ュ レ ーショ ン でも 確認でき た．

今後は， 利用者の絶対数の増加の効果や路線バス と の比較 などを 行い， ま た、 実際の運用実績と のすり 合わせを 行っ てい く 必要がある ．

参考文献

[Noda 08] 野田 五十樹,篠田 考裕,太田 正幸,中島 秀之: シ ミ ュ レ ーショ ン によ る デマン ド バス利便性の評価,情報処 理学会論文誌, Vol.49, No.1, pp. 242-252 (2008).

[Koshiba 13] 小柴 等,野田 五十樹,山下 倫央: 実都市を 対象 と し たシミ ュ レ ーショ ン によ る デマ ン ド バス評価JSAI, 1D4-3 (2013).

[Koshiba 13] 小柴 等,野田 五十樹,山下 倫央,中島 秀之:実 環境を 考慮し たバスシミ ュ レ ータ SAVSQUIDによ る 実

運用に向けたデマン ド バスの評価,合同エージェン ト ワ ー

ク ショッ プ&シン ポジウ ム2013 (JAWS-2013) (2013).

[Koshiba 14] 小柴 等, 野田 五十樹, 平田 圭二, 中島 秀之: Smart Access Vehiclesの社会実装-シミ ュ レ ーショ ン を 通じ た分析と 実証-,情報処理学会研究報告, pp. 1-8 (2014).