Development of road network vulnerability analysis focusing on required functions immediately after a disaster

开发道路网络脆弱性分析，重点关注灾后立即所需的功能

• 批准号: 21K14258
• 负责人: 杉浦 聡志
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14258/
• 关键词: 道路網脆弱性分析; 孤立脆弱性; Gomory-Hu木; 最小カット; グラフ理論; 被災時の孤立; 緊急避難計画

本研究課題は災害発生直後の道路網に求められる接続性に着目し，道路網のわずかな損傷により簡単に接続性を失うような脆弱な箇所を特定する手法を構築するものである．大規模災害による孤立の生起しやすさ，および広域避難時における道路網がもつ局所的な容量と通過需要の関係を表現した2つの脆弱性指標を定義し，その導出法を構築する．昨年度検討した孤立脆弱性指標を北海道札幌市近郊のネットワークで試算した．札幌市が指定する避難所を対象に評価し，極めて少ないリンク数の破損により孤立が生起する避難所を特定した．この内容はTransportation research Part Dへ投稿し，掲載された．広域避難のためのネットワーク脆弱性を評価する指標では，Gomory-Hu木の特性を利用し，容量が小さなカットとそのカットを通過する避難需要を特定した．提案手法は中部地方の広域ネットワークに適用し，温泉を擁する観光地や工場地帯で道路の容量に対して大きな需要が通過する箇所を特定した．この内容は24　th International Symposium on Transportation and Traffic Theory　に投稿し，採択され，この論文はTransportation research Part Bにすでに掲載されている．また，孤立脆弱性を緩和させるネットワークデザイン問題について検討した．この問題が最小費用流問題を拡張させた定式化で表現可能であることを示し，比較的小さな混合整数線形計画問題として求解できることを示した．提案手法は北海道北部のネットワークに適用した．この内容は２６th INTERNATIONAL CONFERENCE OF HONG KONG SOCIETY FOR TRANSPORTATION STUDIESに投稿し，発表した．計画した内容は概ね良好に完了したと考える．

这项研究任务侧重于灾难发生后立即进行道路网络所需的连接属性，并建立了一种识别脆弱部分的方法，该部分由于道路网络的轻微损坏而很容易失去连接。定义两个漏洞指标，这些指标表达了大规模灾难引起的隔离，以及在疏散地区疏散时局部容量与通过需求之间的关系，并建立衍生方法。去年检查的孤立漏洞指标是在北海道萨波罗附近的网络上进行了估算的。评估了由萨波罗市指定的疏散中心评估的疏散中心，并确定了疏散中心，因为损坏了极小的链接。此内容已发布到运输研究部分并发布。通过使用Gomory-Hu木材的特征来确定，在评估网络漏洞以评估网络漏洞的大区域疏散的指标中，对疏散的需求较小，并且削减了。该提案方法应用于丘布地区的一个广阔的地区网络，并确定了对观光泉水和温泉工厂中的道路的巨大需求。该内容已发布到第24届国际过渡和交通理论研讨会，本文已经发表在《运输研究》部分中。此外，我们研究了缓解孤立漏洞的网络设计问题。据表明，这个问题可以以扩大最低成本问题的公式来表达，并且可以作为相对较小的混合整数线性计划问题发现。提案方法应用于北北部的网络。该内容已发布到香港运输研究协会第26届国际会议上，并宣布。我认为计划的内容一般已经完成。

项目成果

Gomory-Hu木に基づくコミュニティセントロイドへのノード集約によるネットワーク縮約手法の構築

基于Gomory-Hu树的节点聚合到社区质心的网络约简方法构建

• 发表时间: 2022
• 作者: Akioka;M.;and Sugiura;S.;只隈大暉，杉浦聡志;成岡亮佑，杉浦聡志
• 通讯作者: 成岡亮佑，杉浦聡志

生活必需施設の配置と住民のトリップに着目したグラフカットに基づく生活圏検出手法の構築

构建基于图割的居住区检测方法，关注生活必需品位置和居民出行情况

• 发表时间: 2022
• 期刊: 土木計画学研究・講演集
• 作者: 松村健太;大山雄己;只隈大暉，杉浦聡志
• 通讯作者: 只隈大暉，杉浦聡志

Isolation vulnerability analysis in road network: Edge connectivity and critical link sets

• DOI: 10.1016/j.trd.2023.103768
• 发表时间: 2023-06
• 期刊: Transportation Research Part D: Transport and Environment
• 作者: Satoshi Sugiura;F. Kurauchi

Gomory-Hu木を援用したセントロイド周辺ノードの集約によるネットワーク縮約手法の構築

使用 Gomory-Hu 树聚合质心周围的节点构建网络缩减方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Akioka;M.;and Sugiura;S.;只隈大暉，杉浦聡志;成岡亮佑，杉浦聡志;佐々木颯馬，杉浦聡志;成岡亮佑，杉浦聡志
• 通讯作者: 成岡亮佑，杉浦聡志

A NETWORK CONTRACTION METHOD BASED ON GOMORY-HU TREE WITH NODE AGGREGATION TO COMMUNITY CENTROID

一种基于GOMORY-HU树的节点聚合到社区质心的网络收缩方法

• DOI: 10.2208/jscejipm.78.5_i_483
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)
• 作者: NARUOKA Ryosuke;SUGIURA Satoshi
• 通讯作者: SUGIURA Satoshi