研究ユニットResearch Unit

グリーンインフラ研究ユニットUrban Green Infrastructure Research Unit

KEYWORD

  • グリーンインフラ
  • 流域
  • 環境修復
  • 防災・減災
  • コミュニティ
  • 健康・ストレスマネージメント

従前のインフラ整備を補完するグリーンインフラの施策と事業展開が期待されている。すなわち土地利用において自然環境の有する多様な機能を活用して、都市防災・減災(延焼防止、雨水浸透による都市洪水の防止)、ヒートアイランド緩和、環境浄化、レクリエーション、地域自然資源の保全など社会的便益、公益的機能を複合的にもたらそうとするものである。とりわけグリーンインフラの整備による都市の環境圧の暴露性と脆弱性の改善と被災の減少、居住空間の快適性の創出と環境不動産価値の向上、地域住民の健康増進やコミュニティ形成について複合機能の立証に向けて研究を進める。

  • 屋外緑地空間の快適性評価/都市居住者・就労者の健康・ストレスマネージメント
  • 都心部における屋外空間の活用の事例とエリアマネジメント
  • 流域内の緑地環境における雨水流出抑制機能と土壌・植生環境の評価
  • 農住混在・地域資源循環における生態系サービス評価

データドリブン・デザイン研究ユニットData Driven Design Research Unit

本ユニットの役割と研究目的

2020.4施行の改正道交法・道路運送車両法をうけ、交通・運輸のAI・MaaS化のみならず、都市環境のスマート化も一層進むとされるが、そうした都市構想のもと開発が進められているスマートシティ及びそのパブリックスペースでは、『歩行者・自動自動車・パーソナルビークル(以下PV)・ドローン』など、多様な移動手段が混在し、特に歩行弱者の接触事故等の懸念が一層増すことが懸念される。一方、歩行者空間の安全計画については、公共空間におけるJAS群集サービス水準にて標準的な設計仕様が示されているが、上記のような多様な移動手段の混在様態には対応できない。また昨今開発が盛んな自動運転車椅子やPV、リーンカーにおいても、車両同士の回避制御は考えられていても、歩行者の行き交う空間での適正な挙動制御については、多くの研究余地を残している。よって従前の人間工学・車両機械工学の枠組みを超え、相互データドリブン型の問題解決が急務と言える。
これらの問題意識を受け、本研究ユニットでは、多様な移動手段が混在するパブリックスペースでの移動安全・快適性を保つべく、歩行者・自動運転車・PV相互の挙動特性を知り得、接触事故の未然防止に役立てる『多様移動手段(Mixed Mobility)の挙動安全評価システム』の構築を最終目的とし、スマートライド都市開発に資する未来都市創造研究を、下記の通り学際融合にて行うこととする。

研究テーマと特徴

本ユニットは、下記の個別研究要件について、各専門分野研究者の基礎データ参照と実測調査を行いながら、相互の融合知形成を図るものとする。

a)「人・人」回避挙動の条件設定、Simアルゴリズム研究

多様移動手段の混在する状況下での回避と、他の移動個体の挙動に予兆現示がある場合の回避条件設定を、実空間フィールドでの実験調査により明らかにする。

b)「人・PM」「人・ドローン」挙動モデル化とモビリティ制御研究

群集内を自動運転するPMを想定し、歩行群集の非定常現象に適応した自律移動制御アルゴリズムを示す。また群集混雑を未然に同定し、人流を空中から効率的に誘導するドローン挙動のアルゴリズムを構築する。

c)「人・PV・車両」の挙動の画像トラッキング技術研究

歩行者、車両、それぞれ違う速度域・特異な回避様態を現示する多様移動手段がひとつの場所で起こりうることを想定し、新たなトラッキング技術を策定する。

d)「人・車両」自由歩行速度レンジでの回避行動インターフェース研究

滞留者と次世代モビリティ(ナローカー、リーンカー等)との混在状況を想定し、車両形状やリーン様態等を参照し、安全回避領域を策定する。

e)「人・車両」混在状況での滞留アクティビティ記述研究

滞留者と次世代モビリティとの混在状況を想定し、人間の滞留に対する衝突回避・親和を実現するアクティビティモデルを構築する。

図:Mixed-Mobility都市空間を想定した本ユニットの研究スキーム

図:本ユニットの研究動機とモビリティ産業界の動向

図:Mixed-Mobility環境下での行動決定要因と運動基本要素の与件整理

IoT&情報通信技術研究ユニットIoT & ICT Research Unit

KEYWORD
  • ビッグデータ
  • クラウド
  • エッジコンピューティング
  • 5G
  • IoT

現在、クラウドの人気は非常に高く、GAFAなどのIT大手は多くのクラウドサービスを提供している。今後,大都市圏におけるネットワーク環境は劇的に変化する。エッジコンピューティングのようにクラウドの分散化だけでなく、第5世代移動通信システム(5G)によるサービスが世界的に導入され始めている。このような大容量データ通信端末を基盤としたサービスが普及する前に、クラウドエッジコンピューティングといったビッグデータを背景にもつネットワークサービスやそのインフラの信頼性確保と運用管理が非常に重要となる。
5Gクラウド・エッジコンピューティング基盤は、大都市圏において様々な恩恵をもたらすが、軽微な障害発生が、個人情報の漏洩だけではなく多大な財産の損失を招くケースも多い。エッジコンピューティングを基盤とした数百億台の機器が5Gを介してネットにつながるような未来都市の「超データ社会」を実現するためには,図1に示すように、クラウドとのデータのやり取りをなるべく抑える必要があるため、中央集権型のクラウドだけでなくエッジコンピューティングと5Gに基づくサービス基盤の管理技術が鍵を握っている。
本研究ユニット「IoT&情報通信技術」では、未来都市研究機構の設置目的である東京圏を対象としたエイジングシティ問題、すなわち、インフラ、環境、生活、および健康といった大都市圏における全てを結び、それを下支えするネットワーク基盤に焦点をあてた基盤技術研究を推進する。

研究テーマ

  1. 1.「超データ社会」を見据えたIoT&情報通信技術研究
  2. 2.クラウドソフトウェアの大規模フォールトデータ解析
  3. 3.センサ端末への電力伝送システム制御の研究
  4. 4.コンピューティングインフラ基盤の運用管理技術

研究紹介

「超データ社会」を見据えたIoT&情報通信技術研究として、本研究では、東京圏を対象としたエイジングシティ問題、すなわち、インフラ、環境、生活、および健康といった大都市圏の抱える多くの問題に対して、近いうちに到来する「超データ社会」を活用した新たなデータ駆動型研究を目指す。すなわち、クラウド・エッジコンピューティングと5Gに基づく

  • コンピューティングインフラ基盤の運用管理
  • IoTサービスの創出
    のアプローチによる研究が、今後ますます重要となる。

研究の目的

エッジ・クラウド、計算機資源、OS、アプリケーション、確率モデル、および相関モデルをキーワードとしたアプローチにより研究を進める。エッジ・クラウド基盤は日々複雑さを増している。ハードウェアはCPU、メモリ、ストレージ、ネットワークなどから構成され、それらの構成や性能・容量も多種多様である。様々なサービスを提供するため、エッジ・クラウドを構成するハードウェア・ソフトウェア資源とサービス品質との関係は複雑である。本研究の目的は、このような複雑な関係を様々なアプローチにより解明し、ユーザが要求するサービス品質を満たすためのエッジ・クラウド資源の管理基盤を確立することである。

研究、開発技術の特徴

IoT&情報通信技術研究ユニットの特徴は、「超データ社会」を見据えたIoT&情報通信技術研究を推進していくにあたり、以下の3つのサブテーマに取り組む。

  1. 1.ソフトウェアの大規模フォールトデータ解析
  2. 2.センサ端末への電力伝送システム制御の研究
  3. 3.コンピューティングインフラ基盤の運用管理技術

ビッグデータの分析技術、環境センサ技術、クラウド運用管理技術を結集して、「超データ社会」に潜む複雑な内部状態を把握し、ユーザが要求するサービス品質の達成を目指す。

ヒューマン・センタード・デザイン研究ユニットHuman-Centered Design Research Unit

KEYWORD
  • 未来住宅
  • 都市生活
  • 人間中心設計
  • ユニバーサルデザイン
  • 環境調和

パンデミックや働き方改革を視野に入れた
未来都市での最適な在宅ワーク環境の研究

本研究では、COVID-19 の様なパンデミックや働き方改革の政策動向を視野に入れ、未来都市での最適な在宅ワーク環境を研究する。
日本独自の世帯の広さ、気候や環境の特性、ウィルスの対策、災害リスク、住む人の年齢的・生理的な変化、心理的要因等を総合的に勘案して、日本の未来都市にふさわしい持続可能性のあるSDGs に資する在宅ワーク環境を提案する。ユニバーサルデザインとして、標準化させて広く定着させる策も研究する。

研究ユニットの目標と役割・意義

経済産業省は、2050年の未来都市でワークライフバランスの成熟が進むと予測しており、それを念頭に政策構築を進めている。COVID-19の影響も有り在宅ワークが政策構築のキーワードになっている。併せて、働き方改革の政策構築、人の協働を支援する高度情報技術の開発が進み、在宅ワークの推奨は各経済団体も今まで以上に視野に入れ始めている。さらに 働き方改革の政策による定年延長施策で、高齢者がさらに働き続けることになる。ここでも移動による体力面および精神面の負担を軽減させる必要があり、これも在宅ワークを後押しする。
ライフスタイルを重視するフリーランスや起業家も増え、これも在宅ワークを拡大させる。企業も経営コストの削減,特にオフィスのイニシャルコストやランニングコストのカットに在宅ワークが有効と考えており,以上から未来都市では在宅ワークが拡大する公算が大きい。本研究グループでは上記社会的背景をもとに、研究目標を「パンデミックや働き方改革を視野に入れた日本の未来都市での最適な在宅ワーク環境の研究」と設定した。

COVID-19で、米国と日本の格差としてマスコミ等で報じられた事象として、「働く」を視野に入れた住宅の開発の格差がある。当然米国は一世帯あたりの広さが日本と異なるので、それを直接持ち込むことは困難である。日本の世帯の広さ、気候や環境の特性、ウィルスの対策、災害リスク、住む人の年齢的・生理的な変化等を総合的に勘案して、日本の未来都市に相応しい持続可能性のある在宅ワークの環境を構築し、ユニバーサルデザインとして標準化させつつ広く定着させていく必要がある。この仕様の標準化迄を3年間で成果としてあげて行く。

未来都市では、従来の居住目的に加え、労働目的でも自宅が使われることになり、自宅の価値が更に上がる。過ごす時間も圧倒的に多くなる。過去3年間の未来都市研究機構の各種研究でも,この点に着目して未来都市の住宅のあり方そのものを研究する内容は一切無かった。今回新たに人間中心設計(ヒューマン・センタード・デザイン:製品やシステム,空間等の使い方に焦点をあて、人間工学やユーザビリティの知識と技術を適用することで、生活者がより使いやすくすることを目指す設計と開発のアプローチ)で、生活者の立場を重視し、未来都市での「働く」という新しい要素を満たせる住宅の標準化仕様をアウトプットする。この研究は、未来都市研究機構一期の生活領域の成果を基に,多くの都市生活者の居住と労働を並行支援することになり社会的意義も大きい。

研究グループの特徴・強み

「ユニバーサルデザイン」(西山)

IoTを有効に活用し、誰にでもやさしい生活を支援する都市生活環境を構築する技術やノウハウを持つ。未来都市研究機構の第一期では、誰もが負担なく良質な野菜を購入できる地産地消型買物支援システムを開発した。

「トレーラーハウス・デベロップメント」(信太・小見)

両研究室では、どこにでも移設可能で,既存住宅に着脱・再利用可能なトレーラーハウス型住居ユニットの構法開発を共同で進めている。これはコロナ禍におけるリモートワーク空間としても活用可能である。

「環境調和型の都市住環境デザイン」(斉藤)

住戸周辺や複数街区といったマイクロスケールの微気候環境を定量的に考慮した環境調和型の都市環境デザイン手法の検討を進めている。コロナ禍における近隣の風通しを担保できる生活空間の検討など展開可能である。

「安全で安心なまちづくり」(諫川)

災害に対する人々のリスク認知や避難行動とそれらを考慮した防災・減災のあり方について研究している。自然災害が多発しコロナ禍で働き方も変化しつつあるなか、災害に対する意識や居住地選択への影響を検討する。

都市マネジメント研究ユニットUrban Management Research Unit

KEYWORD
  • マネジメント
  • コミュニティ
  • オープンスペース
  • プラットフォーム
  • ファイナンス

「UDXを活用した都市マネジメント手法の開発」

コミュニティ、都市レベルの2層において、UDX(アーバン・デジタル・トランスフォーメーション)による課題解決のためのマネジメント手法の開発をおこなう。コミュニティレベルとしては、UDXにより実現される新たな都市の公開空地の住民による自律的維持・管理実現のためのマネジメント手法の開発を目指す。具体的には、特別区自治体での未利用空地プロジェクトをフィールドとし、コミュニティマネジメントのUDXによる高度化(UDXならではの価値実現)を検討する。都市レベルとしては地方自治体を対象として、その「超スマート自治体化」実現のための、新たなファイナンス手法の開発を行う。そして、これらを踏まえてミクロ(コミュニティ)レベルから都市・都市圏レベルまで共通するデータ活用とファイナンスについて検討することで、より広範囲(他都市やより広域レベル)におけるUDXを活用した都市マネジメントのあり方について、その具体的手法の開発を目指す。

  • 住民の交流と多様で自発的な地域活動の場となるオープンスペースの創出研究
  • 都市の低未利用地のデータの取得活用による高度なコミュニティ活用(マネジメント)に向けた実証研究
  • 都市の低未利用地を住民が自律的に維持・管理していく組織・手法開発研究
  • スマート化のためのデータ基盤確立、運用のための新たなファイナンススキームに関する研究

VR×社会的交流の場の創生研究ユニットSocial VR Research Unit

KEYWORD

  • Human-Computer Interaction (HCI)
  • Computer Supported Cooperative Work (CSCW)
  • Computer-Mediated Communication (CMC)
  • Virtual Reality (VR)
  • Avatar Representation
  • Non-Verbal Communication
  • Mixed Methods Research, Mixed Analysis Method, Qualitative and Quantitative Approaches
  • Interaction Analysis(相互行為分析)
  • Physiological Measures

コミュニケーションインフラとしてのバーチャル環境の基礎的要件の包括的解明

バーチャル環境におけるアバターの非言語コミュニケーション(Non-verbal Communication: NVC)の表現方法に焦点を合わせ、学際的体制での混合研究法を用いたアプローチによって、コミュニケーションインフラとしてのVR空間の基礎的要件を包括的に検討しその効果検証を行う。

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