交通シミュレーション特論（Transport Systems Simulation）[5503]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

シミュレーションは，研究を進める上で極めて有効なツールである反面，シミュレーションの複雑な中身がシミュレーションの実行者以外には見えにくいことなど問題も多い。本講義では，シミュレーションに関して必要な基礎知識を概観するとともに，担当者である高木が自ら作成した交通システムに関する研究のためのシミュレーションツールについて，その構造や考え方を紹介し，シミュレーションという手法による研究について主として体験的に理解することを目的とする。

Simulation is an indispensable tool for the research and development in almost all fields. However, the simulation results have to be treated with caution; especially, one has to bear in mind that a very high level of complexity is hidden therein, and in many cases its detail is known only to the performer of the simulation. In the earlier part of this lecture, various basics behind simulation will be reviewed. It will be followed by the introduction of the simulation tool developed by the lecturer himself – its basic concept, modelling and other details. This will give students a rare opportunity to see what is inside a real work of simulation.

※システムデザイン専攻の履修者については以下が適用される。

（JABEE学習・教育到達目標）
「システムデザインプログラム」
（A）工学関連分野の原理・原則に関する深い知識と応用力を身につけた人材を育成します：◎

JABEE基準1の（2）の内容
（c），（d）：◎
（b），（e），（g）：○

＜授業計画及び準備学習＞

1. シミュレーションとは / What is simulation?
　シミュレーション　評価　最適化　サイバネティクス　シミュラクル

2. シミュレーションの方法 / The methods of simulation
　運転理論と列車走行シミュレーションを例に

3. シミュレーションの環境 / The simulating environments
　プログラミング言語　シミュレーションのための各種のツール　UMLなど

4. ライブラリを使う / Using libraries in simulation
　XML パーサを例に

5. 数値演算法 / Overview of numerical calculations
　積分　微分方程式の数値解法　行列　そのほかの知識

6. データ構造，グラフ理論 / Overview of the data structure, graph theory, etc.
　ダイクストラ法のプログラム紹介

7. 最適化 / Optimisation
　各種最適化手法

8. 列車ダイヤの評価 (1) / Evaluating train schedules (1)
　評価の考え方

9. 列車ダイヤの評価 (2) / Evaluating train schedules (2)
　「モデル」づくり

10. 列車ダイヤの評価 (3) / Evaluating train schedules (3)
　入力データファイルの設計

11．列車ダイヤの評価 (4) / Evaluating train schedules (4)
　評価のために解くべき問題の生成

12．列車ダイヤの評価 (5) / Evaluating train schedules (5)
　結果から評価を抽出する方法

13．評価演習 / Evaluation exercise

14. 学習成果の振り返り / The review

予習: 特に必要なし。
Preparation: not necessary.

復習: 講義時に配布された資料等を読み込み，関連資料等を可能な限り幅広くあたること。練習問題等があれば自分で手を動かし解いてみること。コード（プログラム）は，読解を試み，また実際に手許のコンピュータを用いてコンパイルして動かしてみるよう努めてほしい（つまりそのコードをコンパイル・実行できる環境を用意して講義に臨んでほしいということ）。
Review: Search for materials related to what have been presented in the lecture. If you find a program, compile and run it on your computer environment.

＜成績評価方法及び水準＞

レポートによる。ただし，特に評価演習には積極的に参加すること。

Report assignment will be given, and the submitted report will be used for marking students.

＜教科書＞

なし。プリントを配付する。

No particular textbook is used. Handouts will be distributed in the lectures.

＜参考書＞

「最新 電気鉄道工学 (三訂版)」，コロナ社 (2017). ISBN 978-4339009002

＜オフィスアワー＞

新宿キャンパスA-2374室
●火曜日10:00-10:30
●金曜日16:00-16:30

A-2374, Shinjuku Campus
* Tuesday, 10:00-10:30
* Friday, 16:00-16:30

＜学生へのメッセージ＞

特定の問題を解くためにシミュレーションがどう利用されているかを「体験的に」理解する，ということを狙いとしていますので，ある意味で「まったく役に立たない」講義です。しかし，他ではなかなか覗くことのできない，「ひとがやっている」シミュレーションを覗くことができる，という点では，きわめておもしろい講義でもあろうと思います。ぜひ，積極的に講義に参加してください。

In the latter half of this lecture series, I will introduce how simulation is used to solve one particular problem that I am interested in. You may say it is an useless sort of information; however, it is a very rare opportunity to look deep into how other person’s simulation is done, and if you are well prepared, I am sure you will get something that you will find very useful.