交通の科学とシミュレーション

開講元

土木工学コース

担当教員

瀬尾 亨

授業形態

講義 (対面型)

メディア利用科目

-

曜日・時限
(講義室)

火7-8 (W5-107) / 金7-8 (W5-107)

クラス

-

科目コード

CVE.D405

単位数

200

開講時期

2024年度

開講クォーター

4Q

シラバス更新日

2025年3月14日

使用言語

英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

この講義では，都市交通システム，特に道路ネットワーク上の自動車交通流を扱う科学的・計算的な方法論を扱う．まず，交通流と動的交通配分についての数理モデルを学ぶ．次に，それらの解法，すなわちシミュレーション法を学ぶ．最後に，それらのシミュレーション法を学生が各自でコンピュータ上に実装し，問題解決のために応用する．実装に用いるツールは，Microsoft Excelのような表計算ソフトで十分であるが，本人にスキルがあれば一般のプログラミング言語を用いてもよい．

この講義の狙いは以下の理解である：都市交通システムを表現する抽象的な数学モデル，その抽象的モデルをコンピュータプログラムを用いて具現化する方法，それらを用いて実用的な問題を解決する方法．

到達目標

この講義の到達目標は以下の通り：
1. 交通流理論を理解する
2. 交通流モデルを解ける
3. 動的交通配分を理解する
4. 初歩的だが正しい交通流シミュレータを作れる
5. シミュレータにより問題を解決できる

キーワード

交通工学; 交通流理論; 動的交通配分; 交通マネジメント

学生が身につける力

• 専門力
• 教養力
• コミュニケーション力
• 展開力 (探究力又は設定力)
• 展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

それぞれの話題について，まず，基礎知識を講義する．この際，小テストを挟んで理解を深める．次に，各学生がシミュレータを実装する．そして，シミュレーションの結果をレポートとしてまとめ，提出する．講義スケジュールは進捗状況に応じて柔軟に変更される可能性がある．

授業計画・課題

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する 予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

なし

参考書、講義資料等

瀬尾亨: マクロ交通流シミュレーション：数学的基礎理論とPythonによる実装, コロナ社, 2023
Martin Treiber and Arne Kesting: Traffic Flow Dynamics: Data, Models and Simulation, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013

成績評価の方法及び基準

小課題（30%），レポート（70%）

関連する科目

• CVE.D301 ： 交通システム工学
• CVE.M301 ： 数値解析基礎・演習
• CVE.M302 ： 応用数値解析・演習

履修の条件・注意事項

表計算ソフトを扱うための基礎的スキル．一般のプログラミング言語を使える必要はないが，本人の希望に応じて独力で使用しても良い．