西成研究室

数理創発システム 分野

Nishinari Laboratory
http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/tknishi/

Mathematical Physics of Emergent Systems

渋滞学
Jamology

様々な渋滞の解消を目指す渋滞学

Jamology: solution for various jams in the world

車の渋滞による経済損失は年間で約12兆円にも上りますが、渋滞

Economic losses caused by traffic jam is no less than 12 trillion yen
per year; however, not only vehicles cause jam. Our daily life issatisfied with full of jams such as delay of trains, congestion incommuting rush hours, and long queues at service windows.
Furthermore, jams in a broad definition are observed in the Internet,
queue of ants, flow of blood and protein in our body, factories, andlogistics. We study these jams and their solution by “Jamology”,
which is a mathematical scientific approach to jams. We model thesystems by applying mathematics and physics such as stochastic
process and fluid dynamics and understand the mechanism of jams
by analyzing them as phase transitions. We also suggest solutions forjams and validate their effectiveness by real experiments.

するのは車だけではありません。電車の遅れ、通勤ラッシュ時の人の混雑、窓口での長い行列など、我々を取り巻く環境は渋滞や混雑で満ち溢れています。さらにはインターネット通信、アリの行列、
人の体の中の血液やタンパク質の流れ、工場や物流などにも広い意味での渋滞が発生します。こうした様々な流れの渋滞とその解消方法について、当研究室では「渋滞学」という数理科学的アプローチを用いた方法により研究を進めています。具体的には、流体力学や確率過程などを用いて流れをモデル化し、渋滞を相転移として捉えてそのメカニズムを解析すると同時にその解消法を提案します。さらに、実験により解消法の検証も行います。
例えば車の場合、車間を詰めて走行している車の先頭がちょっとした上り坂で減速すると、ブレーキの連鎖によって大渋滞が発生します。ところが、1km程度のでき始めの渋滞であれば、その場所にゆっくりと近づくことで渋滞の成長を遅らせ、うまくいけば解消も可能であることが分かっています。これは工場の生産ラインでの渋滞解消にも応用できる方法です。また、人の建物からの避難の際に皆が一斉に逃げようとすると、詰め過ぎて身動きが取れなくなってしまいます。このとき、適切な位置に適切な障害物を置くと、かえって流れがよくなる場合があることも分かっています。
渋滞学では、上記のような「急がば回れ」的な視点によって創発的な渋滞解消を目指しています。近年はビッグデータの活用も始めていて、研究成果をより実用的な形にして社会に還元できるよう、日々研究に励んでいます。
さらに、群集マネジメントの社会連携講座を開設して企業連携を

For example, terrible traffic jam occurs by a little deceleration at agentle ascent if vehicles are driving with small headway distances.
However, if we approach to the jam slowly, we can delay the growthof jams. As a result, there is a possibility that small jam about 1km
is completely solved. This solution can be also applied to jams inproduction lines in factories. Besides, when many people try toevacuate from the building at the same time, the exits often getclogged. It is investigated that setting a suitable obstacle at an
appropriate position prevents the clogging and improve the flow ofpeople.
Jamology tries to emergently solve jams from the view point of“more haste, less speed” as in the examples above. We have also
started big data analysis and persevered in studying in order tocontribute our society by our applicative research outcome.
In addition, we have established a joint-venture with several
corporations to promote crowd management and relatedcooperation between public and private institutions.

推進しています。

1 渋滞吸収実験（JAFとの共同実験）

Jab absorbing experiment (in collaboration withJAF)

2 雑踏の中を歩行する人の実験

Pedestrian experiment (pedestrians walk througha congested area)

教授

西成 活裕

Katsuhiro NISHINARI, Professor
専門分野： 数理物理学、渋滞学
Specialized field：Mathematical physics,Jamology
E-mail：tknishi@mail.ecc.u-tokyo.ac.jp

柳澤 大地

3 工場での在庫の渋滞の様子

Jam of stocks in a factory

谷田 桜子

准教授

Daichi YANAGISAWA
Associate professor

フェリシアーニ クラウディオ
Claudio FELICIANI
Project Associate Professor

都築 怜理

助教

Sakurako TANIDA
Research Associate
特任准教授

賈 暁璐

特任助教

Xiaolu JIA
Project Research Associate

特任講師

Satori TSUZUKI
Project Lecturer23

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