Mathematical Optimization Approach for Resilient Nationwide Transportation Network Planning

都市間幹線交通網は，ネットワークインフラ，高性能の搬器，熟練技能を有する従業者の確保等に莫大な固定費用を要するため規模の経済性が強く働く.需要減少期には事業者間の競争が激化し，安易な撤退や需要の少ない都市の孤立の危険性がある.本研究では，需要減少．施設の老朽化，自然災害，感染症などの長期的・短期的インパクトから迅速に回復できるネットワーク形状，サービスの提供頻度，運営費用の運賃負担方式の統一的な計画方法論を確立させることを目的とする．2022年度からの5年間の研究で，既に簡単なネットワークに対して開発してきた数理計画モデルの適用性を拡大しつつ，以下に示すような問いの解決に取り組む.(A) リンクの途絶や所要時間の変化に基づく利用可能経路や利便性への断続的影響を内包したネットワーク計画問題は，どのような数理計画問題として表現できるか? (B) 利用者の運賃負担を基礎として経済的価値を実現するため，ネットワーク構造，交通量，運賃を同時決定する長期的整備問題を，どのような数理計画問題として扱うのか? (C) 環境負荷制約，パンデミック対応などの環境的価値，公平なモビリティの提供という社会的価値の各種のインパクトからの回復性を保証するためのレジリエンス計画は，どのような動学的数理計画問題で表現できるのか? (D) 実用サイズの問題を効率的に解くために，計算法をどのように改善すれば良いのか?2022年度は，初年度であり，課題共有のために定期的な研究会を設定するとともに，基本的なデータの準備を行うこととした．各研究分担者から，本研究以前から実施してきた関連研究の内容を紹介するとともに，参加費，旅費の支援によって学会発表を促進させた結果，多数の学会発表が行われ，その中から2023年度以降の審査付論文への掲載が決定した論文も生まれている．

都市間幹線交通網は，ネットワークインフラ，高性能の搬器，熟練技能を有する従業者の確保等に莫大な固定費用を要するため規模の経済性が強く働く.需要減少期には事業者間の競争が激化し，安易な撤退や需要の少ない都市の孤立の危険性がある.本研究では，需要減少．施設の老朽化，自然災害，感染症などの長期的・短期的インパクトから迅速に回復できるネットワーク形状，サービスの提供頻度，運営費用の運賃負担方式の統一的な計画方法論を確立させることを目的とする．2022年度からの5年間の研究で，既に簡単なネットワークに対して開発してきた数理計画モデルの適用性を拡大しつつ，以下に示すような問いの解決に取り組む.(A) リンクの途絶や所要時間の変化に基づく利用可能経路や利便性への断続的影響を内包したネットワーク計画問題は，どのような数理計画問題として表現できるか? (B) 利用者の運賃負担を基礎として経済的価値を実現するため，ネットワーク構造，交通量，運賃を同時決定する長期的整備問題を，どのような数理計画問題として扱うのか? (C) 環境負荷制約，パンデミック対応などの環境的価値，公平なモビリティの提供という社会的価値の各種のインパクトからの回復性を保証するためのレジリエンス計画は，どのような動学的数理計画問題で表現できるのか? (D) 実用サイズの問題を効率的に解くために，計算法をどのように改善すれば良いのか?2022年度は，初年度であり，課題共有のために定期的な研究会を設定するとともに，基本的なデータの準備を行うこととした．各研究分担者から，本研究以前から実施してきた関連研究の内容を紹介するとともに，参加費，旅費の支援によって学会発表を促進させた結果，多数の学会発表が行われ，その中から2023年度以降の審査付論文への掲載が決定した論文も生まれている．