Development of complex network theory for robust transportation netowrks against partial disruption

災害時に救援物資の輸送や円滑な避難のために重要な役割を担う交通ネットワークに対し，少数の部分的な損傷が生じても機能不全に陥らない頑健な交通ネットワークの構造的特徴を示すことを目的にしている．1年目では交差点や方向有無など空間的な特徴を持つ道路ネットワークを表現すること，部分的な損傷がネットワーク全体の接続性にどのような影響を及ぼすのか評価することの主に2点に取り組んだ．複雑ネットワークの研究分野ではスケールフリー性や規則性など，接続構造が既知のネットワークに対しノード除去が及ぼす影響は理論的に証明されている．その一方，空間的な特徴を持つインフラネットワークではこれらの既存理論をもって，部分的欠損による影響を説明することが困難である．1年目では，特有の空間的性質を持つインフラネットワークの一つである道路ネットワークに関して，実際の道路網データから接続構造指標値を算出し，その性質を併せ持った一般的道路網の生成モデルを構築した．本研究成果については2023年度の土木計画学研究発表会において成果発表を予定している．2点目の部分的な損傷がネットワーク全体の接続性に及ぼす影響に関しては，交通容量重み付き固有ベクトル中心性による接続性評価指標をもとに，道路網のリンクが欠損した場合，あるノードとそれに接続するリンクがすべて欠損した場合の影響の大きさを測る指標を提案した．与える影響が大きな欠損箇所に加えて，あらゆる欠損パターンの影響を受けやすい脆弱な箇所を特定することを示した．本研究成果については現在国際会議に投稿中である．

災害時に救援物資の輸送や円滑な避難のために重要な役割を担う交通ネットワークに対し，少数の部分的な損傷が生じても機能不全に陥らない頑健な交通ネットワークの構造的特徴を示すことを目的にしている．1年目では交差点や方向有無など空間的な特徴を持つ道路ネットワークを表現すること，部分的な損傷がネットワーク全体の接続性にどのような影響を及ぼすのか評価することの主に2点に取り組んだ．複雑ネットワークの研究分野ではスケールフリー性や規則性など，接続構造が既知のネットワークに対しノード除去が及ぼす影響は理論的に証明されている．その一方，空間的な特徴を持つインフラネットワークではこれらの既存理論をもって，部分的欠損による影響を説明することが困難である．1年目では，特有の空間的性質を持つインフラネットワークの一つである道路ネットワークに関して，実際の道路網データから接続構造指標値を算出し，その性質を併せ持った一般的道路網の生成モデルを構築した．本研究成果については2023年度の土木計画学研究発表会において成果発表を予定している．2点目の部分的な損傷がネットワーク全体の接続性に及ぼす影響に関しては，交通容量重み付き固有ベクトル中心性による接続性評価指標をもとに，道路網のリンクが欠損した場合，あるノードとそれに接続するリンクがすべて欠損した場合の影響の大きさを測る指標を提案した．与える影響が大きな欠損箇所に加えて，あらゆる欠損パターンの影響を受けやすい脆弱な箇所を特定することを示した．本研究成果については現在国際会議に投稿中である．