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内田　賢悦 (ウチダ　ケンエツ)

工学研究院　土木工学部門　自然災害適応教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(工学), 北海道大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 90322833
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 交通計画
  • Traffic Engineering
研究分野
  • 社会基盤（土木・建築・防災）, 土木計画学、交通工学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2018年04月 - 現在
    北海道大学大学院, 教授
  • 2013年04月 - 2018年03月
    北海道大学大学院 准教授
  • 2004年06月 - 2013年03月
    北海道大学大学院 助手（2007年から助教）
  • 2003年08月 - 2004年05月
    University of Leeds, Institute of Transport Studies（文部科学省在外研究員）
学歴
  • 1997年04月 - 2000年03月, 北海道大学, 工学研究科, 都市環境工学専攻 博士後期課程, 日本国
  • 1995年04月 - 1997年03月, 北海道大学大学院, 工学研究科 システム情報工学専攻 修士課程
  • 1995年, 神奈川大学, 工学部, 経営工学科, 日本国

研究活動情報

■ 受賞
  • 2025年09月, Eastern Asian Society for Transportation Studies, The BEST PAPER AWARD for theoretical development
    Bottleneck Capacity Optimization Model Considering Network-level Dynamic Evacuation Behavior
    Kenshiro OSHIMA;Ryuichi TANI;Kenetsu UCHIDA
  • 2025年05月, Springer Nature, Editor of Distinction Awards 2025 (Author Service Award 2025)
    学会誌・学術雑誌による顕彰
  • 2012年06月, 土木学会論文賞
    交通容量の確率的変動が道路ネットワークの移動時間に与える影響に関する研究
    内田 賢悦
  • 2005年10月, 日本地域学会論文奨励賞
    札幌都心部における駐車場配置による歩行回遊誘発率に関する研究
    内田 賢悦
  • 2005年04月, 土木学会北海道支部 論文奨励賞
    プロビット型マルチモーダル配分による凍結防止剤最適散布問題に関する研究
    内田賢悦
  • 2003年11月, Eastern Asia Society for Transportation Studies, Yasoshima's Prize
    Visibility Assessment of Rear Lamps in Daytime Fog
■ 論文
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 交通計画特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 交通計画特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • Academic Communication Ⅲ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 卒業論文, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 社会資本政策学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 都市経済学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 応用数学演習Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 応用数学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 土木計画学演習, 2024年, 学士課程, 工学部
  • パブリックデザイン論, 2024年, 学士課程, 工学部
■ 所属学協会
  • 日本都市計画学会
  • 交通工学研究会
  • 土木学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 来る自動運転社会を見据えた戦略的ネットワークデザインに資する技術開発
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2021年04月01日 - 2024年03月31日
    内田 賢悦; 宗廣 一徳; 加藤 哲平; 杉浦 聡志; 四辻 裕文; 峪 龍一
    今年度は、自動運転社会での戦略的ネットワークデザインを念頭に置き、自動運転車両が道路ネットワークに与える影響を定量的に評価するための技術、すなわち、コネクティッドな自動運転車両の特性を踏まえた交通解析法の開発を行った。
    開発した解析法は、ヒトが運転する一般車両とコネクティッドな自動運転車両が混在する道路ネットワークを対象としており、そこではそれぞれの車両が異なる経路選択行動をとると考えている。ヒトが運転する車両は、精度の高い道路ネットワーク上の交通状況を得ることが困難であると考えられるため、その経路選択行動を確率的利用者均衡配分問題として表現している。一方で、コネクティッドな自動運転車両は、精度の高い道路ネットワーク上の交通状況を得ることが可能であると考えられるため、その経路選択行動を確定的利用者均衡配分問題として表現している。ここで、確率的利用者均衡配分問題は不完全情報下の経路選択を表現するのに対して、確定的利用者均衡配分問題は完全情報下の経路選択を表現している。
    また、ヒトが運転する車両とコネクティッドな自動運転車両は、異なる車頭時間を有して走行すると考えられ、さらに車種ごとの車頭時間にはばらつきがあることが想定される。そのため、車種別の車頭時間分布を設定することによって、確率的な交通容量を表現した。このことにより、リンク上の自動運転車両の比率によって、異なる分布形状をとる確率的なリンク交通容量を表現することができた。経路選択の異質性と確率的交通容量の影響を表現したマルチユーザクラス均衡配分問題として、交通解析法の定式化を行った。この解析法では、交通量だけではなく移動時間も確率変数として計算されるため、時間信頼性の視点から、自動運転車両が道路ネットワークに与える影響の定量的評価が可能となった。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 21H01446
  • ネットワーク信頼性に基づく自動車の自動運転実用化によるストック効果推計技術の開発
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2018年04月01日 - 2021年03月31日
    内田 賢悦; 宗廣 一徳; 井田 直人; 田村 亨
    本研究ではネットワーク信頼性に着目し、自動車の自動運転技術実用化が社会にもたらす効果を事前評価するための技術開発を行う。本研究では、自動運転技術実用化がもたらす一次的な効果として、①確率的に変動する交通容量の量的・質的改善、②気象災害に対する脆弱性の改善および③道路ネットワークの効率的利用の3つを考えるが、今年度は、①と③に関する技術的な検討を行った。また、②に関しては、実験的・定性的な検討を行った。
    具体的には、①に関しては、自動運転自動車間の運転特性が均一化するだけではなく、登坂部でのアクセル制御等も併せて行うことによって、平均交通容量を増大させるだけではなく、その変動を削減できる。このことを踏まえ、交通工学理論に基づき、自動運転車両の普及率と交通容量の関係を解析的に表現した。このように確率分布として表現される交通容量から、ネットワークの移動時間も確率分布として表現可能となる。
    ③に関しては、ネットワーク上の自動車は、移動時間の平均だけではなくそのばらつき（時間信頼性）も考慮して経路選択を行うものとして定式化を行った。すなわち、人が運転する車両はその効用が最大化される経路を選択するものとし、自動運転車両は協調的行動をとると考え、ネットワーク全体の効用が最大化される経路を選択するものとして、それぞれの車両の経路選択行動を解析的に記述した。
    以上の2点は、今後ネットワークモデル内で表現され、自動運転車両の普及に伴うストック効果推計のために活用される。
    一方、今年度はネットワーク上のすべての車両が人が運転する車両である場合とすべての車両が自動運転車両である場合を想定して、自動運転車両が完全普及した場合のストック効果を推計可能なネットワークモデルの開発も行った。このモデルでは、上記③による効果、すなわち自動運転車両によるネットワークの効率的利用による効果を推計している。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 18H01550
  • 河川・土砂災害リスクを考慮した広域道路ネットワークの道路整備計画手法の構築
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2017年04月01日 - 2020年03月31日
    有村 幹治; 萩原 亨; 高橋 清; 内田 賢悦; 浅田 拓海; 川村 志麻; 山田 朋人
    平成28年に東北・北海道を襲った台風10号は、河川氾濫に伴う橋の流失や大規模な土砂崩れを各地で発生させ、地域社会を支える主要幹線に壊滅的被害をもたらした。このような異常気象に対して、従来、河川流域計画及び地盤整備計画と道路整備計画は、防災・減災の視点から十分に連動しておらず、降雨量に対して、どの程度の道路被害が発生し、どの程度、道路の整備レベルを向上させておくべきか定量的に評価できない問題があった。そこで本研究では、大規模な気象災害を対象に、道路ネットワークの被災の影響を長期間・広域的に把握した上で、河川・土砂災害による潜在的な道路被災リスクを考慮した広域道路ネットワークのレジリエンス向上のための道路整備計画手法の構築を行う。
    平成30年度の研究実績は以下となる。
    （１）一般国道と高速自動車国道が並行する区間を対象に、道路被災確率と対象期間全体における確率的通行止め時間推定モデルの提案を行った。またリンク間相関を考慮した道路ネットワークにおける途絶継続時間推定モデルを構築した。冬期暴風雪時の通行規制が与える地域社会への減災効果と地域住民の減災行動の学習過程を明らかにした。
    （２）降雨の時空間分布の違いによる河川水位および流量への影響を理解することを目的として、十勝川流域を対象に準二次元不定流モデルを用いた平成28年北海道豪雨時の再現計算や，異なる降雨パターンを想定したシミュレーションを行い，本川と支川の洪水ピークのタイミングの時間差による河川水位および流量への影響を把握した。
    （３）北海道に分布する風化残積土の物理・力学挙動とその工学的評価
    北海道樽前山を噴出源とする降下火砕堆積物の物理・力学特性を明らかにした。併せて、北海道内の火山灰質土の力学特性の比較から、風化が進行している土質材料の工学的評価手法の検討を行った。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 室蘭工業大学, 17H03318
  • 平成30年北海道胆振東部地震とその災害に関する総合調査
    科学研究費助成事業 特別研究促進費
    2018年10月04日 - 2019年03月31日
    高橋 浩晃; 勝俣 啓; 大園 真子; 橋本 武志; 青山 裕; 酒井 慎一; 松本 聡; 岡田 知己; 小菅 正裕; 寺川 寿子; 飯尾 能久; 中尾 茂; 上嶋 誠; 柴田 智郎; 大津 直; 高井 伸雄; 飯場 正紀; 渡部 要一; 菊地 優; 岡崎 太一郎; 白井 和貴; 西村 裕一; 石川 達也; 高瀬 裕也; 永井 宏; 宮森 保紀; 三宅 弘恵; 松島 信一; 浅野 公之; 重藤 迪子; 卜部 厚志; 前田 宜浩; 石澤 友浩; 廣瀬 亘; 小山内 信智; 山田 孝; 笠井 美青; 檜垣 大助; 風間 基樹; 千木良 雅弘; 渦岡 良介; 竹林 洋史; 木村 誇; 石丸 聡; 岡田 成幸; 内田 賢悦; 有村 幹治; 植松 武是; 多々納 裕一; 梶谷 義雄; 能島 暢呂; 田村 圭子; 中村 洋光; 戸松 誠
    平成３０年北海道胆振東部地震とその災害に関する総合調査を実施した。大きな人的被害を出した厚真町の同時多発斜面崩壊では、周辺火山の噴火により厚く堆積した火砕降下物の底面に粘土化したすべり面が確認された。震源近くでは距離減衰式より大きな速度加速度が観測され、むかわ町の建物被害は地盤構造による地震動の増幅が影響しいる可能性が示された。札幌市内の住宅地で発生した液状化は、密度の小さな火山灰での谷埋め盛土と高い地下水位が関与している可能性が示された。道内全域停電が社会インフラや社会経済活動に与えた実態が明らかにされた。住民も対象とした成果報告会を開催し研究成果の社会還元を行った。
    日本学術振興会, 特別研究促進費, 北海道大学, 18K19952
  • 移動時間信頼性を反映した道路交通政策評価モデルの構築
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2014年04月01日 - 2017年03月31日
    内田 賢悦
    本研究では，時間信頼性を考慮した便益推計モデルの開発を行った．開発したモデルは，マルチユーザクラスの需要変動型利用者均衡配分モデルと同じ均衡条件を有するため，交通需要予測と便益推定が同じフレームワーク上で行うことが可能となる．さらに，ある効用関数を仮定することによって，交通の禁止価格，すなわち交通需要が0となる一般化費用を有限値として推計可能である．したがって，開発したモデルによって自然災害等による交通の途絶による影響評価を行うことができる．開発したモデルでは，ドライバーの時間価値と時間信頼性価値が内生化されるため，交通施策によるそうした価値変化も考慮に入れた便益評価を行うことができる．
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 26420509
  • 洪水リスク時空間的相関性と治水安全度階層性を考慮した流域一体河川計画手法の構築
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2013年04月01日 - 2017年03月31日
    木村 一郎; 安田 浩保; 清水 康行; 渡部 靖憲; 赤堀 良介; 内田 賢悦
    流域スケールでの河川治水計画を可能とする新たなツール群の整備を実施し，これらのツールを用いた河川計画の有用性を例証した．既往の計画の問題点を具体的に指摘し，これらを克服するためのツールとして，洪水物理モデル，洪水経済モデル，洪水避難モデルの３つを新たに構築した．このうち，洪水物理モデルは計画の基盤となる部分であり，広域氾濫モデル，内水外水一体氾濫モデル，洪水局所流モデル，津波遡上モデルの４つから構成した．これらのツール群を種々のスケールの既往洪水に適用し，その有用性を例証した．また，研究成果の国内外への迅速な波及を図るため，成果の一部を汎用フリーソフトウエアの形で整備した．
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 25289150
  • 時間価値・移動時間信頼性価値を内生化する均衡型交通ネットワークモデルの構築
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2012年04月01日 - 2014年03月31日
    内田 賢悦
    本研究では、時間価値と移動時間信頼性の価値（以下、移動時間信頼性価値とする）が内生的に決定される交通ネットワークモデルの構築を行った。より具体的には，ミクロ経済学理論と整合的な時間価値・移動時間信頼性価値を内生化する需要変動型利用者均衡配分モデルを構築した．
    ミクロ経済理論における効用最大化行動を想定し，時間価値・移動時間信頼性価値を内生化する交通ネットワークモデルを需要変動型均衡配分モデルとして定式化することによって、従来から指摘されてきた道路交通政策評価法の問題点の一部を解決することができた。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 24760404
  • 積雪寒冷地における冬期交通解析法の開発
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2009年 - 2011年
    内田 賢悦
    本研究では,積雪寒冷地における冬期の交通ネットワーク信頼性評価を念頭に置き,不確実性下における交通ネットワーク解析手法の開発を行なった.開発を目指す解析法では,交通容量,交通需要および移動時間の認知に関する不確実性を明示的に表現されている.積雪寒冷地においては,特に冬期にこれらの不確実性が交通行動に与える影響は大きく,さらに,軌道系交通等を含めた交通システムを総合的に捉える必要があると考えられるため,マルチモーダルネットワークを対象としたモデル開発を行なった.
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 21760393
  • 公共交通を考慮した積雪寒冷地の冬期路面管理システムの開発
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2006年 - 2007年
    内田 賢悦
    北海道のような積雪寒冷地では,夏期と冬期の交通行動を観察すると,交通機関の選択率が変化することが既存調査から明らかとなっている.たとえば,軌道系交通機関の選択率は冬期に増加し,これとは逆に道路交通の選択率は減少する.これは,冬期には道路が雪に覆われ,滑りやすい状態になるだけではなく,堆雪により有効幅員が減少するため,こうした現象が影響して,道路交通のサービスレベルが大きく低下するためと考えられてきた.したがって,積雪寒冷地の冬期の交通行動を包括的に捉えるためには,除・排雪に代表される冬期路面管理を考える必要があり,さらには,道路交通以外の交通機関への影響に配慮しなければならない.本研究では,冬期路面管理レベルが交通行動に与える影響を包括的に表現する交通モデルの構築を行い,交通ネットワーク上の社会的費用が最小化される冬期路面管理レベルを検討している.本モデルでは,冬期路面管理費用と交通ネットワーク上を移動する人の時間費用の和を社会的費用と捉え,それを最小化する問題(NDP: Network Design Problem)として交通現象を定式化している.本研究で定式化したNDPでは,冬期路面管理レベルが変化すると人々の交通行動,たとえば,交通機関選択,経路選択等が変化し,これは確率的均衡条件によって表現される.したがって,一般的にNDPは,均衡制約付き最適化問題として定式化されているが,本研究では,確率的均衡条件に対する感度分析に基づくアルゴリズムも示している.数値実験を行った結果,冬期路面管理レベルによる人々の交通行動の変化が再現できることを確認し,さらには,最適な冬期路面管理レベル,すなわち,社会的費用を最小化する冬期路面管理レベルを求めることが可能であることを確認した.
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 18760382
  • 凍結防止剤使用環境下における交通施設構造物のLCC低減技術に関する研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(A)
    2004年 - 2006年
    上田 多門; 蟹江 俊仁; 名和 豊春; 内田 賢悦; 橋本 雄一; 佐藤 靖彦; 小幡 卓司; 加賀屋 誠一; 萩原 亨
    本研究で得られた主な成果を以下に示す.
    (1)積雪寒冷地における冬期の交通状況を考慮した道路舗装のLCC評価モデルを提案した.また,PSUEの感度分析を適用した解法も示した.モデルでは,夏期においては路面劣化状態,修繕作業に伴う交通容量の減少,冬期においては凍結防止剤散布により変化する交通容量を考慮した道路利用者の経路選択を内生化し,その結果,こうした交通状況を反映した上で,LCCを最小化する修繕作業計画と凍結防止剤散布量計画が得られることを計算例により示した.
    (2)路面情報,運転情報,気象情報など多種類のデータベースを組み合わせた統合データベースを構築した.このデータベースを用いた分析事例として,冬季における路面状況と走行状況の関係の解明を行い,交通管理者や道路利用者への有益な情報を生み出せることを示した.すなわち,多くの場合における凍結防止剤の有効性を示すとともに,その効果が薄れる条件を明らかにした.
    (3)車両モデルへの二次元MEMの適用を示し,車両-床版連成解析を可能とした.MEMは,従来のFEMでは荷重の領域通過や載荷位置の更新等の課題のあった連続構造物の時系列解析において,載荷位置が不変で時間方向に無限に解析が可能という特徴と,解析領域は荷重前後の有限領域となることから,連続構造物を少ない自由度で解析できるという特徴を有する.
    (4)フラクタル次元解析を適用した社会基盤鋼構造物に対する損傷度・健全度の評価手法を提案した.
    (5)連続繊維シートの弾性係数と樹脂の弾性係数の影響を考慮できる新しい付着モデルを構築した.
    (6)表層から40mm程度までの浸透が可能な,新しい浸透性表面改質剤を開発した.
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 16206044
  • 構造物の劣化を決定論的に据えた積雪寒冷地における道路維持管理システムの構築
    科学研究費助成事業 基盤研究(A)
    2002年 - 2004年
    加賀屋 誠一; 小幡 卓司; 名和 豊春; 佐藤 靖彦; 橋本 雄一; 萩原 亨; 内田 賢悦; 上田 多門
    本研究では、凍結防止剤が交通機能に与える影響と凍結防止剤が構造物の劣化に与える影響について分析を行った。両者の維持管理システムの高度化を目指した。最初に、道路交通システムを支えている道路維持管理について検討した。冬期における道路状況を時空間的に把握できるWebデータベースを開発した。さらに、利用者の交通機関分担を考慮した凍結防止剤の最適散布量について検討した。効率的な路面管理や冬期における交通行動の変容が実現されることによって、凍結防止剤利用の抑止が可能となる。
    一方、凍結防止剤によって劣化が促進するコンクリート構造物の劣化把握を詳細に行った。コンクリートの主材料であるセメントの塩分浸透抵抗性の強化を検討し、具体的な方法を開発した。また、構造物の修繕・修理をマネジメントする必要があるが、鋼構造物を例にその修繕順位の決定方法について検討した。さらに、災害を例に土木構造物の破壊に備えたリスク分散システムの構築を試みた。これらによって、凍結防止剤に強い構造物の実現、緻密な構造物マネジメントが可能となる。
    凍結防止剤の利用場面を前提とした道路維持管理システムの構築に資する要素技術の開発には成果を残せた。個々の要素を組み合わせた総合マネジメントシステムの構築を目指していたが、残念ながら方向性のみを示すにとどまった。今後、これらの要素技術とその連携が冬期における道路維持管理システムにおいてどのような効果を与えるかについて検討していきたい。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 14208038