Details of the Researcher

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Koki Satsukawa
Section
Graduate School of Information Sciences
Job title
Associate Professor
Degree
e-Rad No.
40867347

Research History 7

  • 2026/04 - Present
    Tohoku University　Graduate School of Information Sciences　Associate Professor

  • 2023/04 - 2026/03
    Kanazawa University　Institute of Transdisciplinary Sciences for Innovation

  • 2021/06 - 2023/03
    Tohoku University　Graduate School of Information Sciences　Assistant professor

  • 2020/04 - 2021/05
    Tohoku University　New Industry Creation Hatchery Center　Assistant professor

  • 2019/05 - 2020/03
    University of Leeds　Institute for Transport Studies　Visiting Research Fellow

  • 2019/04 - 2020/03
    Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)　Research Fellow

  • 2018/04 - 2019/03
    Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)　Research Fellow (DC2)

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Education 2

  • The University of Tokyo　Department of Civil Engineering, Graduate School of Engineering　Ph D. course

    2016/04 - 2019/03

  • The University of Tokyo　Department of Civil Engineering, Graduate School of Engineering　Master course

Committee Memberships 1

  • 国土交通省 東北地方整備局　地域道路経済戦略研究会 東北地方研究会委員

    2022/06 - Present

Professional Memberships 2

  • 交通工学研究会

  • 土木学会

Research Interests 4

  • Game theory

  • Dynamic traffic assignment

  • Transport network analysis

  • Traffic engineering

Research Areas 1

  • Social infrastructure (civil Engineering, architecture, disaster prevention) / Civil engineering (planning and transportation) /

Awards 2

  1. Kometani Sasaki Prize (Outstanding PhD Thesis Award)

    2019/11　Institute of Systems Science Research

  2. 優秀研究発表賞

    2018/11　CSIS DAYS 2018

Papers 25

  1. Integrating Real-Time Monitoring Information into Asset Failure Modeling: Application to ETC Facilities

    Daijiro Mizutani, Rie Ikushima, Koki Satsukawa, Yosuke Kawasaki, Masao Kuwahara

    Journal of Infrastructure Systems　32　(2)　2026/06

    Publisher: American Society of Civil Engineers (ASCE)

    DOI： 10.1061/jitse4.iseng-2811 　

    ISSN： 1076-0342

    eISSN： 1943-555X

  2. Adjustment process of decentralised signal control policies with route choices: a case study with the P 0 policy

    Koki Satsukawa, Takamasa Iryo, Naoki Yoshizawa, Michael J. Smith, David Watling

    Transportmetrica B: Transport Dynamics　13　(1)　2025/06/24

    Publisher: Informa UK Limited

    DOI： 10.1080/21680566.2025.2516183 　

    ISSN： 2168-0566

    eISSN： 2168-0582

  3. Optimal road facility spare parts location with continuum approximation

    Daijiro Mizutani, Shunichi Fukuyama, Koki Satsukawa

    Transportation Research Part C: Emerging Technologies　174　105109-105109　2025/05

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.trc.2025.105109 　

    ISSN： 0968-090X

  4. Queue replacement principle for corridor problems with heterogeneous commuters Peer-reviewed

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    Transportation Research Part B: Methodological　187　(103024)　2024/09

  5. Stability analysis of a departure time choice problem with atomic vehicle models Peer-reviewed

    Koki Satsukawa, Kentaro Wada, Takamasa Iryo

    Transportation Research Part B: Methodological　103039-103039　2024/08

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.trb.2024.103039 　

    ISSN： 0191-2615

  6. A Paradox of Telecommuting and Staggered Work Hours in the Bottleneck Model Peer-reviewed

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    Transportation Science　2024/07/22

    Publisher: Institute for Operations Research and the Management Sciences (INFORMS)

    DOI： 10.1287/trsc.2024.0520 　

    ISSN： 0041-1655

    eISSN： 1526-5447

    More details Close

    We study the long- and short-term effects of telecommuting (TLC), staggered work hours (SWH), and their combined scheme on peak-period congestion and location patterns. In order to enable a unified comparison of the schemes’ long- and short-term effects, we develop a novel equilibrium analysis approach that consistently synthesizes the long-term equilibrium (location and percentage of telecommuting choice) and short-term equilibrium (preferred arrival time and departure time choice). By exploiting their special mathematical structures similar to optimal transport problems, we derive the closed-form solution to the long- and short-term equilibrium while explicitly considering their interaction. These closed-form solutions elucidate the discrepancies between the effects of each scheme and uncover a paradoxical finding: the introduction of SWH, in conjunction with TLC, may increase the total commuting costs compared with the scenario with only TLC, without yielding any improvement in worker utility. History: This paper has been accepted for the Transportation Science Special Issue on ISTTT25 Conference. Funding: This work was supported by Council for Science, Technology and Innovation (CSTI), Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program (SIP), the 3rd period of SIP “Smart Infrastructure Management System” [Grant JPJ012187] (Funding agency: PublicWorks Research Institute, Japan). This work was also supported by Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) KAKENHI [Grants JP20J21744, JP21H01448, JP24K00999, JP20K14843, and JP23K13418] and the Support Program for Urban Studies of the Obayashi Foundation. Supplemental Material: The online appendix is available at https://doi.org/10.1287/trsc.2024.0520 .

  7. A design of a bundling reservation system for urban transport services under demand uncertainty Peer-reviewed

    Koki SATSUKAWA, Yusuke HARA, Yosuke KAWASAKI, Takamasa IRYO

    Japanese Journal of JSCE　80　(9)　n/a-n/a　2024

    Publisher: Japan Society of Civil Engineers

    DOI： 10.2208/jscejj.23-00206 　

    eISSN： 2436-6021

  8. Optimal intervention policy of emergency storage batteries for expressway transportation systems considering deterioration risk during lead time of replacement

    Daijiro Mizutani, Yuto Nakazato, Rie Ikushima, Koki Satsukawa, Yosuke Kawasaki, Masao Kuwahara

    Reliability Engineering & System Safety　109735-109735　2023/10

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ress.2023.109735 　

    ISSN： 0951-8320

  9. 道路施設点検における故障予知に関する一考察 Peer-reviewed

    吉岡慶祐, 掛上寛希, 桑原雅夫, 下川澄雄, 水谷大二郎, 川崎洋輔, 佐津川功季

    交通工学研究発表会論文集　43　2023/08

    DOI： 10.14954/jsteproceeding.43.0_427 　

  10. 予約システムにおける探索行動と選好誘出の影響評価のための実験的アプローチ Peer-reviewed

    Yusuke HARA, Yosuke KAWASAKI, Koki SATSUKAWA, Takamasa IRYO

    Japanese Journal of JSCE　79　(20)　2023

    Publisher: Japan Society of Civil Engineers

    DOI： 10.2208/jscejj.23-20020 　

    eISSN： 2436-6021

  11. Optimal repair policy for etc facility with economic losses due to traffic congestion during failures Peer-reviewed

    Koki SATSUKAWA, Daijiro MIZUTANI, Yosuke KAWASAKI, Takeo KANEDA, Masao KUWAHARA

    Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)　78　(3)　105-121　2022/09

    Publisher: Japan Society of Civil Engineers

    DOI： 10.2208/jscejipm.78.3_105 　

    eISSN： 2185-6540

  12. Dynamic traffic assignment in a corridor network: Optimum versus equilibrium Peer-reviewed

    Haoran Fu, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa, Kentaro Wada

    Transportation Research Part B: Methodological　161　218-246　2022/06

  13. Zero-queue traffic control, using green-times and prices together Peer-reviewed

    Michael J. Smith, Takamasa Iryo, Richard Mounce, Koki Satsukawa, David Watling

    Transportation Research Part C: Emerging Technologies　138　103630-103630　2022/05

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.trc.2022.103630 　

    ISSN： 0968-090X

  14. Possibility of improving management policies for expressway facilities based on questionnaire survey of on-site engineers Peer-reviewed

    Rie Ikushima, Daijiro Mizutani, Koki Satsukawa, Yosuke Kawasaki, Masao Kuwahara

    Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. F4 (Construction and Management)　78　(1)　51-69　2022

    Publisher: Japan Society of Civil Engineers

    DOI： 10.2208/jscejcm.78.1_51 　

    eISSN： 2185-6605

  15. Dynamic system optimal traffic assignment with atomic users: Convergence and stability Peer-reviewed

    Koki Satsukawa, Kentaro Wada, David Watling

    Transportation Research Part B: Methodological　155　188-209　2022/01

    DOI： 10.1016/j.trb.2021.11.001 　

    ISSN： 0191-2615

  16. Model-based analysis on social acceptability and feasibility of a focused protection strategy against the COVID-19 pandemic Peer-reviewed

    Takashi Akamatsu, Takeshi Nagae, Minoru Osawa, Koki Satsukawa, Takara Sakai, Daijiro Mizutani

    Scientific Reports　11　(1)　2021/12

    DOI： 10.1038/s41598-021-81630-9 　

    eISSN： 2045-2322

  17. A basic method to evaluate management policies of variable message signs on expressways considering user costs Peer-reviewed

    Daijiro MIZUTANI, Yosuke KAWASAKI, Koki SATSUKAWA, Takeshi NAKAGAWA, Shogo UMEDA, Rie IKUSHIMA, Masao KUWAHARA

    Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)　76　(5)　I_127-I_139　2021

    Publisher: Japan Society of Civil Engineers

    DOI： 10.2208/jscejipm.76.5_i_127 　

    eISSN： 2185-6540

  18. Departure time choice problems with heterogeneous values of schedule delay in tandem bottlenecks Peer-reviewed

    Takara SAKAI, Takashi AKAMATSU, Koki SATSUKAWA

    Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)　77　(4)　330-345　2021

    Publisher: Japan Society of Civil Engineers

    DOI： 10.2208/jscejipm.77.4_330 　

    ISSN： 2185-6540

    eISSN： 2185-6540

  19. Can a herd immunity strategy become a viable option against COVID-19? A model-based analysis on social acceptability and feasibility

    Takashi Akamatsu, Takeshi Nagae, Minoru Osawa, Koki Satsukawa, Takara Sakai, Daijiro Mizutani

    2020/05/25

    Publisher: Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2020.05.19.20107524 　

    More details Close

    Abstract This paper studies the social acceptability and feasibility of “herd immunity” strategies against coronavirus disease 2019 (COVID-19). To this end, we propose a control scheme that aims to develop herd immunity while satisfying the following two basic requirements for a viable policy option. The first requirement is social acceptability: the overall deaths should be minimized for social acceptance. The second is feasibility: the healthcare system should not be overwhelmed to avoid diverse adverse effects. Exploiting the fact that the severity of the disease increases considerably with age, the proposed control scheme protects high-risk individuals that mainly consist of the elderly. The protection of high-risk individuals reduces the average severity of the disease in the unprotected population, thereby substantially reducing mortality and avoiding the collapse of the healthcare system. Social acceptability (in terms of the resulting mortality) and feasibility (in terms of the healthcare system capacity) of the proposed herd immunity strategy are summarized into two respective, easily computable conditions by building on a simple susceptible–infected–recovered (SIR) model. For its parsimony, the proposed framework can provide a rule of thumb that applies to various populations for studying the viability of herd immunity strategies against COVID-19. For Japan, herd immunity may be developed by the considered control scheme if and the severity rates of the disease are 1/10 times smaller than the previously reported value, although as high mortality as seasonal influenza is expected.

  20. Reprint of “Stochastic stability of dynamic user equilibrium in unidirectional networks: Weakly acyclic game approach” Peer-reviewed

    Koki Satsukawa, Kentaro Wada, Takamasa Iryo

    Transportation Research Part B: Methodological　in Press　2019/08

  21. Stochastic stability of dynamic user equilibrium in unidirectional networks: Weakly acyclic game approach Peer-reviewed

    Satsukawa Koki, Wada Kentaro, Iryo Takamasa

    Transportation Research Part B: Methodological　125　229-247　2019/07

    DOI： 10.1016/j.trb.2019.05.015 　

    ISSN： 0191-2615

  22. Network throughput under dynamic user equilibrium: Queue spillback, paradox and traffic control Peer-reviewed

    Kentaro Wada, Koki Satsukawa, Mike Smith, Takashi Akamatsu

    Transportation Research Part B: Methodological　126　391-413　2018

    DOI： 10.1016/j.trb.2018.04.002 　

    ISSN： 0191-2615

  23. RECENT ADVANCES IN KINEMATIC WAVE THEORY OF TRAFFIC FLOWS: VARIATIONAL FORMULATION AND NETWORK EXTENSION Peer-reviewed

    WADA Kentaro, SEO Toru, NAKANISHI Wataru, SATSUKAWA Koki, YANAGIHARA Masami

    Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)　73　(5)　I_1139-I_1158　2017

    Publisher: 公益社団法人 土木学会

    DOI： 10.2208/jscejipm.73.i_1139 　

    eISSN： 2185-6540

    More details Close

    This paper summarizes recent advances in the kinematic wave (KW) theory of traffic flows. First, we review the variational formulation of kinematic waves and its application together with pointing out the limitations of its conventional analysis methods. Second, the KW theories for the network traffic are introduced. Specifically, we review and summarize the methods/conditions to determine boundary flows of links at multi-lane roads and intersections.

  24. A NOTE ON THE SOLUTION ALGORITHM OF NASH EQUILIBRIUM IN DYNAMIC TRAFFIC ASSIGNMENT FOR SINGLE DESTINATION NETWORKS Peer-reviewed

    SATSUKAWA Koki, WADA Kentaro

    Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)　73　(1)　103-108　2017

    Publisher: 公益社団法人 土木学会

  25. TRAFFIC PERFORMANCE ANALYSIS OF ROAD NETWORK BASED ON DYNAMIC USER EQUILIBRIUM Peer-reviewed

    WADA Kentaro, SATSUKAWA Koki

    Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)　73　(1)　56-72　2017

    Publisher: 公益社団法人 土木学会

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Misc. 12

  1. Global stability of day-to-day dynamics for schedule-based Markovian transit assignment with boarding queues

    Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa, Yuki Oyama

    arXiv　2023/04/05

    More details Close

    Schedule-based transit assignment describes congestion in public transport services by modeling the interactions of passenger behavior in a time-space network built directly on a transit schedule. This study investigates the theoretical properties of scheduled-based Markovian transit assignment with boarding queues. When queues exist at a station, passenger boarding flows are loaded according to the residual vehicle capacity, which depends on the flows of passengers already on board with priority. An equilibrium problem is formulated under this nonseparable link cost structure as well as explicit capacity constraints. The network generalized extreme value (NGEV) model, a general class of additive random utility models with closed-form expression, is used to describe the path choice behavior of passengers. A set of formulations for the equilibrium problem is presented, including variational inequality and fixed-point problems, from which the day-to-day dynamics of passenger flows and costs are derived. It is shown that Lyapunov functions associated with the dynamics can be obtained and guarantee the desirable solution properties of existence, uniqueness, and global stability of the equilibria. In terms of dealing with stochastic equilibrium with explicit capacity constraints and non-separable link cost functions, the present theoretical analysis is a generalization of the existing day-to-day dynamics in the context of general traffic assignment.

  2. Queue replacement principle for corridor problems with heterogeneous commuters

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    2022/10/07

    More details Close

    This study investigates the theoretical properties of a departure time choice problem considering commuters' heterogeneity with respect to the value of schedule delay in corridor networks. Specifically, we develop an analytical method to solve the dynamic system optimal (DSO) and dynamic user equilibrium (DUE) problems. To derive the DSO solution, we first demonstrate the bottleneck-based decomposition property, i.e., the DSO problem can be decomposed into multiple single bottleneck problems. Subsequently, we obtain the analytical solution by applying the theory of optimal transport to each decomposed problem and derive optimal congestion prices to achieve the DSO state. To derive the DUE solution, we prove the queue replacement principle (QRP) that the time-varying optimal congestion prices are equal to the queueing delay in the DUE state at every bottleneck. This principle enables us to derive a closed-form DUE solution based on the DSO solution. Moreover, as an application of the QRP, we prove that the equilibrium solution under various policies (e.g., on-ramp metering, on-ramp pricing, and its partial implementation) can be obtained analytically. Finally, we compare these equilibria with the DSO state.

  3. Non-existence of queues for system optimal departure patterns in tree networks

    Takara Sakai, Koki Satsukawa, Takashi Akamatsu

    2022/05/12

    More details Close

    This study proves the non-existence of queues for a dynamic system optimal (DSO) departure pattern in a directed rooted tree network with a single destination. First, considering queueing conditions explicitly, we formulate the DSO problem as mathematical programming with complementarity constraints (MPCC) that minimizes the total system cost which consists of the schedule and queueing delay costs. Next, for an arbitrary feasible solution to the MPCC, we prove the existence of another feasible solution where the departure flow pattern on every link is the same but no queue exists. This means that the queues can be eliminated without changing the total schedule delay cost. Queues are deadweight losses, and thus the non-existence theorem of queues in the DSO solution is established. Moreover, as an application of the non-existence theorem, we show that the MPCC can be transformed into a linear programming (LP) problem by eliminating the queueing conditions.

  4. Dynamic network traffic flow analysis and stochastic evolutionary game theory Invited

    Koki Satsukawa, Kentaro Wada

    The Thirty-Third RAMP mathematical optimization symposium　2021/11

  5. Dynamic traffic assignment in a corridor network: Optimum versus Equilibrium

    Haoran Fu, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa, Kentaro Wada

    2021/02/03

    More details Close

    This study investigates dynamic system-optimal (DSO) and dynamic user equilibrium (DUE) traffic assignment of departure/arrival-time choices in a corridor network. The morning commute problems with a many-to-one pattern of origin-destination demand and the evening commute problems with a one-to-many pattern are considered. Specifically, a novel approach to derive closed-form solutions for both DSO and DUE problems is developed. We first derive a closed-form solution to the DSO problem based on the regularities of the cost and flow variables at an optimal state. By utilizing this solution, we prove that the queuing delay at a bottleneck in a DUE solution is equal to an optimal toll that eliminates the queue in a DSO solution under certain conditions of a schedule delay function. This enables us to derive a closed-form DUE solution by using the DSO solution. We also show the theoretical relationship between the DSO and DUE assignment. Numerical examples are provided to illustrate and verify the analytical results.

  6. Theoretical analysis of efficient resource allocation using a reservation system that bundles multiple alternatives

    佐津川功季, 原祐輔, 川崎洋輔, 井料隆雅

    土木計画学研究・講演集(CD-ROM)　64　2021

  7. スケジュールコストの異質性を考慮したタンデムボトルネック出発時刻選択問題

    酒井高良, 赤松隆, 佐津川功季

    土木計画学研究・講演集(CD-ROM)　63　2021

  8. Traffic performance analysis of road network based on congestion patterns

    SATSUKAWA Koki, WADA Kentaro

    SEISAN KENKYU　71　(2)　89-95　2019

    Publisher: 東京大学生産技術研究所

    ISSN： 0037-105X

  9. Recent Studies of Network Traffic Flow Modeling

    中西 航, 佐津川 功季

    Traffic engineering　52　(4)　33-38　2017/10

    Publisher: 交通工学研究会 ; [1966]-

    ISSN： 0454-4595

  10. Recent advances in kinematic wave theory of traffic flows

    Kentaro Wada, Toru Seo, Wataru Nakanishi, Koki Satsukawa, Masami Yanagihara

    Working Paper　2017/02

  11. Kinematic Wave理論の近年の展開:交通流の変分理論とネットワーク拡張

    和田健太郎, 瀬尾亨, 中西航, 柳原正実, 佐津川功季

    土木計画学研究・講演集(CD-ROM)　54　2016

  12. Macroscopic Traffic Performance under Dynamic User Equilibrium with Many-to-One Origin-Destination Patterns Peer-reviewed

    35　299-306　2015

    Publisher: 交通工学研究会

    ISSN： 1884-300X

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Presentations 46

  1. A Paradox of Telecommuting and Staggered Work Hours in the Bottleneck Model

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    The 25th International Symposium on Transportation and Traffic Theory　2024/07/16

  2. Stability analysis of a departure time choice problem with atomic vehicle models

    Koki Satsukawa, Kentaro Wada, Takamasa Iryo

    The 25the International Symposium on Transportation and Traffic Theory　2024/07/15

  3. Convergence and stability analysis of dynamic traffic assignment with atomic games Invited

    Koki Satsukawa

    Dagstuhl Seminar 24281, Dynamic Traffic Models in Transportation Science　2024/07/11

  4. A study on the design of a flexible reservation system for urban transport services under uncertainty Invited

    Koki Satsukawa, Yusuke Hara, Yosuke Kawasaki, Takamasa Iryo

    International workshop on methodologies towards sustainable and flexible city transport systems　2024/02/22

  5. 多次元センサーデータを用いた走行車両重量測定装置の異常検知手法の提案

    川崎洋輔, 水谷大二郎, 佐津川功季, 桑原雅夫, 緒方達也, 倉森健

    土木計画学研究・講演集　2024

  6. 常時モニタリング情報を用いたETC施設の故障予測

    水谷大二郎, 桑原育也, 幸地佳, 深水貴斗, 佐津川 功季, 川崎 洋輔, 桑原 雅夫

    JAAM研究・実践発表会　2024

  7. A study on the design of a reservation system for urban transport services under uncertainty

    Koki Satsukawa, Yusuke Hara, Yosuke Kawasaki, Takamasa Iryo

    9th International Symposium on Transport Network Resilience (INSTR2023)　2023/12/14

  8. Welfare impacts of remote and flexible working policies in the bottleneck model

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    11th Symposium of the European Association for Research in Transportation (hEART2023)　2023/09/08

  9. A study on failure prediction in road facility inspection

    Keisuke Yoshioka, Hiroki Kakegami, Masao Kuwahara, Sumio Simokawa, Daijiro Mizutani, Yosuke Kawasaki, Koki Satsukawa

    Proceedings of the 43rd Japan Society of Traffic Engineers Conference　2023/08/08

  10. Queue replacement principle for corridor problems with heterogeneous commuters

    Takara Sakai, Koki Satsukawa, Takashi Akamatsu

    9th International Symposium on Dynamic Traffic Assignment (DTA2023)　2023/07/10

  11. Adjustment process of adaptive signal control strategies with route choices: a case study with Policy $P_{0}$

    Koki Satsukawa, Takamasa Iryo, Naoki Yoshizawa, Michael J. Smith, David Watling

    9th International Symposium on Dynamic Traffic Assignment (DTA2023)　2023/07/10

  12. 予約システムにおける探索行動と選好誘出の影響評価のための実験的アプローチ

    原祐輔, 川崎洋輔, 佐津川功季, 井料隆雅

    土木計画学研究発表会　2023/06

  13. 不確実性下における都市交通サービスの予約システム設計に関する研究

    佐津川功季, 原祐輔, 川崎洋輔, 井料隆雅

    土木計画学研究発表会　2023/06

  14. 点検データの統計分析に基づく購読道路 蓄電池設備の更新施策

    生嶋理恵, 水谷大二郎, 佐津川功季, 川崎洋輔, 桑原雅夫

    JAAM 研究・実践発表会　2022/11

  15. 連続体近似による ETC 施設予備部品の最適配置計画

    福山峻一, 水谷大二郎, 佐津川功季

    土木計画学研究発表会　2022/11

  16. 経路選択を考慮した適応型信号制御の動学解析

    吉澤尚輝, 佐津川功季, 井料隆雅

    土木計画学研究発表会　2022/11

  17. 強化学習を用いた信号制御パラメータ最適化に関する基礎的研究

    桑原 雅夫, 福田 和輝, 橋本 申, 佐津川 功季, 田名部 淳

    第 42 回 交通工学研究発表会　2022/08

  18. Dynamic system optimal traffic assignment with atomic users: Convergence and stability,

    Koki Satsukawa, Kentaro Wada, David Watling

    24th International Symposium on Transportation and Traffic Theory (ISTTT24)　2022/07

  19. 動的システム最適配分の大域的最適解：待ち行列は存在しうるか

    酒井高良, 赤松隆, 佐津川功季

    土木計画学研究発表会　2022/06

  20. 現場技術者へのアンケート調査に基づく高速道路設備の維持管理施策の改善可能性

    生嶋理恵, 水谷大二郎, 佐津川功季, 川崎洋輔, 桑原雅夫

    土木計画学研究発表会　2021/12

  21. 複数選択肢をバンドルする予約システムによる効率的な資源配分の理論解析

    佐津川功季, 原祐輔, 川崎洋輔, 井料隆雅

    土木計画学研究発表会　2021/12

  22. 経路選択と時間価値の異質性を考慮した自律分散型信号制御の評価

    吉澤尚輝, 佐津川功季, 井料隆雅

    土木計画学研究発表会　2021/12

  23. 現場技術者の知見を活用した高速道路設備の維持管理施策の改善可能性

    生嶋理恵, 水谷大二郎, 佐津川功季, 川崎洋輔, 桑原雅夫

    JAAM研究・実践発表会　2021/11

  24. 利用者の異質性を考慮したコリドーネットワーク出発時刻選択問題

    酒井高良, 赤松隆, 佐津川功季

    第35回応用地域学会 (ARSC) 研究発表大会　2021/11

  25. スケジュールコストの異質性を考慮したタンデムボトルネック出発時刻選択問題

    酒井高良, 赤松隆, 佐津川功季

    土木計画学研究発表会　2021/06

  26. Dynamic user equilibrium in many-to-one corridor network with irregular ordered capacity patterns

    Yang Liu, Takashi Nagae, Koki Satsukawa

    2021/06

  27. Departure time choice problems in a corridor network with heterogeneous value of schedule delay

    TakaraSakai, TakashiAkamatsuandKokiSatsukawa

    The 27th International Conference of Hong Kong Society for Transportation Studies　2021

  28. Zero-queue traffic control using green-times and prices together

    Michael J Smith, Takamasa Iryo, Richard Mounce, Koki Satsukawa, David Watling

    The 8th International Symposium on Dynamic Traffic Assignment (DTA2020)　2021

  29. 高速道路施設を構成する部品備蓄の最適計画に関する研究

    佐津川功季, 水谷大二郎, 川崎洋輔, 金田威夫, 桑原雅夫

    土木計画学研究発表会　2020/11

  30. ポテンシャル・ゲームに基づく動的システム最適配分の確率的安定性解析

    佐津川功季, 和田健太郎

    土木計画学研究発表会　2020/11

  31. Modelling and control of dynamic traffic flow in mixed networks of autonomous and human-driven vehicles

    Koki Satsukawa, David Watling

    International Workshop on Control and DTA: from principles to large-scale implementation　2020/02

  32. Stochastic stability of dynamic user equilibrium in unidirectional networks: Weakly acyclic game approach International-presentation

    Koki Satsukawa, Kentaro Wada, Takamasa Iryo

    The 23rd International Symposium on Transportation and Traffic Theory (ISTTT23),　2019/07

  33. 渋滞パターンに基づく道路ネットワークの交通性能とその低下メカニズムの解析

    佐津川功季, 和田健太郎, 大口敬

    CSIS DAYS2018　2018/11

  34. ゲーム理論的アプローチによる動的利用者均衡の確率的安定性の解析

    佐津川功季, 和田健太郎, 井料隆雅

    土木計画学研究発表会　2018/11

  35. 渋滞パターンの縮約に基づく⼀般構造ネットワークの交通性能近似⼿法の考察

    佐津川功季, 和田健太郎, 大口敬

    土木計画学研究発表会　2018/06

  36. Network throughput under dynamic user equilibrium: Queue spillback, paradox and traffic control International-presentation Invited

    Koki Satsukawa

    2017/06

  37. 首都圏高速道路ネットワークの効率的利用のためのランプ制御

    佐津川功季, 森部伸一, 和田健太郎, 大口敬

    土木計画学研究発表会　2017/06

  38. Kinematic Wave理論の近年の展開：交通流の変分理論とネットワーク拡張

    和田健太郎, 瀬尾亨, 中西航, 柳原正実, 佐津川功季

    土木計画学研究発表会　2016/11

  39. 動的配分理論による道路ネットワークの交通性能解析

    和田健太郎, 佐津川功季

    土木計画学研究発表会　2016/11

  40. 単一終点ネットワークにおける動的交通量配分問題のNash均衡解の解法について

    佐津川功季, 和田健太郎

    土木計画学研究発表会　2016/11

  41. A theoretical analysis of Macroscopic Fundamental Diagram based on dynamic user equilibrium International-presentation

    Kentaro Wada, Kouki Satsukawa

    The 6th International Symposium on Dynamic Traffic Assignment　2016/06

  42. Effect of origin-destination structures on network performance: Some simple examples International-presentation

    Koki Satsukawa, Kentaro Wada

    The 20th International Conference of Hong Kong Society for Transportation Studies　2015/12

  43. 渋滞パターンに着目したネットワークスループットの低下メカニズムに関する分析

    佐津川功季, 和田健太郎, 大口敬, 井料美帆

    土木計画学研究発表会　2015/11

  44. Macroscopic Traffic Performance under Dynamic User Equilibrium with Many-to-One Origin-Destination Patterns

    佐津川 功季, 和田 健太郎

    交通工学研究発表会論文集　2015

  45. 動的利用者均衡状態における MFD の解析: 1 起点多終点ネットワークの場合

    和田健太郎, 佐津川功季

    土木計画学研究発表会　2014/11

  46. 観光地における長期交通状態予測手法の提案

    川崎洋輔, 佐津川功季, 梅田祥吾, 桑原雅夫

    第18回ITSシンポジウム

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Research Projects 13

  1. 自動運転時代の交通と都市の共進化を解く統合数理モデルに基づく進化動学的政策設計

    佐津川 功季, 相澤 大輝, 瀬尾 亨

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(B)

    Institution: 東北大学

    2026/04/01 - 2030/03/31

  2. Distributed evolutionary optimisation and implementation of integrated transport systems in the digital twin era

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    Institution: The University of Tokyo

    2025/04 - 2029/03

  3. Theoretical Framework for Network Analysis Integrating Electricity and Transportation toward Decarbonized Logistics

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: The University of Osaka

    2025/04/01 - 2028/03/31

  4. シェア型自動運転車交通システムの規範的数理モデルの開発とその展開

    瀬尾 亨, 佐津川 功季, 河瀬 理貴

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(B)

    Institution: 東京工業大学

    2024/04 - 2028/03

  5. マルチスケール時空間経済系における粒子・流体表現を統合したメカニズム設計理論

    赤松 隆, 大山 雄己, 佐津川 功季

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(B)

    Institution: 東北大学

    2024/04/01 - 2027/03/31

  6. 異質性がもたらす交通システムの進化特性解明とそれに基づく交通制御・計画の設計

    佐津川 功季

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 若手研究

    Institution: 金沢大学

    2023/04/01 - 2026/03/31

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    本研究は，交通サービスの多様性や交通利用者の各サービス選好・意思決定などの異質性が交通システムに及ぼす影響とそのメカニズムを解析することを目的とする．そして，交通システムを社会的に効率の良い状態へと導く交通制御・計画に関する知見を得る． 本年度は，都市で運用される多様な交通サービス（e.g. バス，鉄道，シェアリングサービス）と異質な利用者選好を含むシステムを解析する数理モデルを構築した．そして，利用者選好の異質性を踏まえて有限の交通サービスを効率的に割り当てるメカニズムの開発に取り組んだ．ここでは，サービス容量制約下において，利用者がサービス評価値・価格等に基づき自身の効用を最大化するよう利用サービスを選択する戦略型ゲームを定式化した．次に，割当サービス評価値の合計を最大化する社会的効率な状態を実現するためのメカニズムを，オークション理論に基づき設計した．また，現実で生じる不確実性を考慮して，サービス容量が確率的に変動する状況や利用者がリスク回避的に行動する状況におけるメカニズムの数理的性質を検証し，耐戦略性・効率性などの望ましい特性が保たれることを確認した．以上より，利用者選好・運用サービスの異質性を所与としてシステム性能やベンチマーク状態を解析する理論基盤を得た． 並行して，利用者の意思決定の異質性が持つ影響について，動的交通流理論の出発時刻選択問題の安定性分析から考察を深めた．本トピックでは，利用者全体が共通した出発時刻の変更基準（i.e. 進化ダイナミクス）を持っているとき，均衡状態が不安定化することが知られている．本研究では，個別利用者が自身の置かれた状況に応じて異質的な変更基準を有する状況を考えた．そしてこの状況では，交通状態が均衡状態へと大域的に収束することを証明した．すなわち，利用者の意思決定の異質性が交通状態の安定化に資する可能性があることを明らかにした．

  7. 多様な都市活動を支援する予測情報共有型時空間リソース有効活用技術の研究開発

    Offer Organization: National Institute of Information and Communications Technology (NICT)

    Category: 課題C）アフターコロナ社会を形成するICT

    2021/04 - 2024/03

  8. 交通・物流システム効率化のための市場型マッチング・システムの設計・評価法構築

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    2021/04 - 2024/03

  9. Estimation, prediction, and control of road transportation system by integrating traffic flow theory and machine learning

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: The University of Tokyo

    2020/04 - 2024/03

  10. Infrastructure and design for next-generation transport systems in the MaaS + CV era

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    Institution: Tohoku University

    2020/04 - 2024/03

  11. 高度な動的制御のためのゲーム理論に基づくネットワーク交通流解析理論の構築

    佐津川 功季

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業 若手研究

    Category: 若手研究

    Institution: 東京大学

    2020/04/01 - 2023/03/31

    More details Close

    本課題では，情報通信技術などの新技術導入による個々のドライバの挙動変化が交通システムに与える影響を解析するための基盤理論を構築する．そして，交通システムを安定化・効率化する交通制御への知見を得る． まず，前年度でも構築した道路ネットワーク上の動的交通流をドライバの戦略的な経路選択行動から解析する理論を，確率進化ゲーム理論の観点から再整理・定式化した．整理を通して，本研究で構築した理論やその解析結果について，交通の周辺分野であるゲーム理論やOR分野の知見との繋がりを明らかにした． また，交通システムを最適化する制御とドライバの自然な行動選択から生じる均衡状態とのギャップを，安定性の観点から再分析した．具体的には，動的ネットワーク流では待ち行列の存在により一般に複数の最短経路が存在するため，均衡状態が不安定化しやすいことを指摘した．不安定性はドライバが常に効用を改善しようとする行動をとる，あるいはそう行動するように誘導・制御すれば解消されることを明らかにした．しかし一方で，最適化の観点からは，この不安定性はシステムが局所最適から抜け出すことを可能とする揺らぎとも解釈でき，実際にドライバ全員の旅行時間は改善されうることを示した．交通状態の改善過程では揺らぎを許容しながら効率的な状態を探索し，発見したら効率的な状態を安定化するような制御が望ましい． さらに，ドライバの出発時刻選択を考慮した発展的な解析に関する研究をおこなった．ここでは，定式化や制御に向けての知見を得るために，ドライバを流体近似したフローとして取り扱う伝統的な出発時刻選択問題について，均衡状態とシステム最適状態の特性を解析した．その結果，ドライバの効用を均衡状態から変えることなく，混雑課金の導入によりシステム最適を実現できうることが明らかとなった．この知見をベースに個別ドライバ下での制御法を考察することが求められる．

  12. 社会便益を考慮した高速道路施設の維持管理高度化に関する研究

    桑原 雅夫, 水谷 大二郎, 佐津川 功季, 川崎 洋輔, 熊谷 靖彦, 岡 宏一

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(A)

    Institution: 東北大学

    2019/04/01 - 2023/03/31

    More details Close

    （１）生存確率の推定手法の提案：計測データには生存開始時刻（運用開始時期），故障時刻，観測期間が不明のデータが含まれており，これらの打切りデータも含めて生存確率を推定する手法を提案した．既往手法および提案手法の数学的な類似性，計測方法による推定手法の選択について考察を行うとともに，ETC機器，トンネル照明取付金具の生存確率の推定を行った． （２）故障原因別，環境要因別の生存確率の推定：故障原因別に生存確率を推定する手法の提案を行い，ETC機器の故障原因別の生存確率を推定した．また，ETC機器とトンネル照明機器について，生存確率が環境要因（凍結防止剤，海による塩害，利用交通量）によって，どのような影響を受けるのかを分析した． （３）点検戦略の評価：推定した生存確率に基づいて，点検戦略（頻度，間隔）の評価を行った．具体的には，生存確率に従う生存期間シミュレーションを用いて，現在の点検方法および新たな点検戦略について，故障件数，点検回数，補修回数について評価を行い，点検戦略の見直しの可能性について知見を得た． （４）故障時や定期点検時に必要な交換部品の配備計画：故障時に必要な予備品について，利用者損失を考慮した社会的損失を最小化するような備蓄拠点と予備品の配置パターンの最適化問題を定式化した．数値計算を行った結果，空間的な拠点の配置，予備品の配置数だけでなく，時間的な配置が重要となりうることが示唆された． （５）維持管理施策改善のためのスクリーニング手法：現場技術者へのアンケート調査により設備の特性を把握し，設備の種類ごとに適切な維持管理施策を決定するための方法論を提案した．NEXCO関西支社管内の41種類の装置機器について調査を実施し，個々の装置機器に対して，故障時の利用者への影響，故障の予兆の有無を把握することにより，適切な維持管理施策が決定できることを確認した．

  13. 交通渋滞の縮約表現に着目した大規模ネットワークの動的階層化による制御手法の研究 Competitive

    佐津川 功季

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 特別研究員奨励費

    2018/04 - 2020/03

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