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Ono m

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  1. 1. オンデマンドバス設計に関する 研究 調和系工学研究室 修士課程2年 小野良太
  2. 2. 背景公共交通 自動車 石油 人口増加・化石燃料の枯渇 などにより,人に対する モノ・サービスの量が減少する 需要に柔軟に バスや電車等の 対応可能な 公共交通機関の 重要性が上がる オンデマンド バスに注目
  3. 3. オンデマンドバスとは 路線バス 病院に行きたい。 オンデマンドバス • タクシーと路線バスの 中間的な公共交通 • リアルタイムに予約 • 動的にスケジューリン決まった時刻に 乗客の希望に グと経路生成決まった経路を移動 合わせて移動 コンビニに行きたい。 応用:物流やSCMの効率化 病院に届けたい 物流への応用例 商品B 商品A 商品A 商品B 動的に経路生成, コンビニにこれを届けたい 配送を行う
  4. 4. 実現へ向けた取り組み• アルゴリズムの検討 – Dial-a-ride Problem:TSPや郵便配送問題の発展であ る最適化問題として• バス運営システムの構築 – 坪内,大和ら:実証実験,ASP提供• オンデマンドバスが効果的な領域 – 野田ら:グリッド都市での路線バスとの利便性の比較
  5. 5. オンデマンドバスの効果的な領域 グリッド都市でのシミュレーションによる路線バスとの利便性の比較従来手法の利便性に加え乗客率を用いて評価 • 利便性:バス利用による利用者の満足度野 • 主観的であり様々な指標がある田ら • 移動のみに注目し「移動時間の平均」と定義 • 乗客率:バスを利用する乗客の割合本 • コストは走行時間に比例研 • バスのコストを全乗客で負担究 • 「バスに乗った利用者の割合」と定義
  6. 6. 実験設定• 固定路線バスとオンデマンドバスの利便性と乗客率の比較を行う 都市のサイズ グリッド11×11 バスの設定 • 台数:1~32台 • 1ステップで直進,右左折,Uターン • 人とバスの移動速度の比は1:8 • 定員は無い 乗客の設定 • 徒歩のほうが速い時は歩く • 出発地と目的地はランダム • 各交差点でバスの乗降が可能 • 乗降に時間はかからない
  7. 7. 固定路線バス• GAを1000世代回し求めた準最適路線を使用• 個体ごとに50人の乗客を発生させ,評価値を計算 𝐿 𝑠𝑡𝑎𝑟𝑡 + 𝐿 𝑒𝑛𝑑 𝐿 𝑏𝑢𝑠 Tdemand = + 𝑟𝑎𝑛𝑑 0,2 𝑉 𝑤𝑎𝑙𝑘 𝑁 𝑏𝑢𝑠 ∙ 𝑉 𝑏𝑢𝑠 Lride 徒歩移動時間 バス停での待ち時間 + バスでの移動時間 𝑉 𝑏𝑢𝑠• 100個体で上位8個体を生き残らせ,10個体ずつ複製• 複製時下記の突然変異,交叉をランダムに行う突然変異のパターン 交叉 固定路線バス2台の準最適解
  8. 8. オンデマンドバス• 1000ステップで終了 𝑇 𝑂 = 𝑇 𝑤𝑎𝑖𝑡 + 𝑇 𝑏𝑢𝑠 demand デマンド発生からバスが出発地点に来るまでの時間 バス乗車から目的地に着くまでの時間• 1ステップごとのバス1台の乗客発生数は1~8件• アルゴリズムは「逐次最適挿入法」 – それぞれのバスのリスト中で挿入時の移動時間の増加を 最小化
  9. 9. 結果と考察 利便性 8 移動時間という観点では固定路線バ 7 スが優位 平均移動時間(利便性) 6 fixed_path 5 freq 0.5 * #bus • オンデマンドバスのみ実質定員がある 4 3 freq 1 * #bus • オンデマンドバスはその場でバスを待 2 freq 2 * #bus つか歩くかの2択しかできない freq 4 * #bus 1 0 freq 8 * #bus 1 2 4 8 16 32 64 128 バス台数が増えるほど平均移動時間が減少 バスの台数 乗客率 バスの増加に対して乗客率向上の 1.2 度合いは緩やか 1 0.8 fixed_path • バス台数の上限が決定できる可能性乗客率 freq 0.5 * #bus 0.6 freq 1 * #bus • 利便性と乗客率の順序関係が一致しな 0.4 freq 2 * #bus い場合がある 0.2 freq 4 * #bus 0 freq 8 * #bus 1 2 4 8 16 32 64 128 バスの台数
  10. 10. まとめ 利便性と乗客率に基づくオンデマンドバスの評価 利便性実験結果 8 平均移動時間(利便性) 6 fixed_path必ずしも順序関係が一致しない 4 freq 0.5 * #bus freq 1 * #bus 2 freq 2 * #bus 0 freq 4 * #bus 1 2 4 8 64 16 32 128 freq 8 * #bus バスの台数 双方の評価が必要 乗客率 1.2 1 fixed_path 0.8 乗客率 freq 0.5 * #bus 0.6 freq 1 * #bus 0.4 freq 2 * #bus 0.2 freq 4 * #bus 0 1 2 4 8 16 32 64 128 freq 8 * #bus バスの台数

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