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研究キーワード
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地域・都市経済学
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土木計画学
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Urban and Regional Economics
研究分野
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社会基盤（土木・建築・防災） / 土木計画学、交通工学
学歴
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東北大学 大学院情報科学研究科
2008年4月 - 2011年3月
国名： 日本国
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東北大学 大学院情報科学研究科
2003年4月 - 2005年3月
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東北大学 工学部 土木工学科
1999年4月 - 2003年3月
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広島市立基町高等学校
1996年4月 - 1999年3月
国名： 日本国
経歴
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東京工業大学 環境・社会理工学院 教授
2023年4月 - 現在
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金沢大学 理工研究域 准教授
2016年1月 - 2023年3月
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東北大学 大学院工学研究科 助教
2014年12月 - 2015年12月
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愛媛大学 大学院理工学研究科 助教
2011年4月 - 2014年11月
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西日本旅客鉄道株式会社
2005年4月 - 2008年3月
所属学協会
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応用地域学会
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Applied Regional Science Conference
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土木学会
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交通工学研究会
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Japan Society of Civil Engineers
論文
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Hypercongestion, Autonomous Vehicles, and Urban Spatial Structure
Takao Dantsuji, Yuki Takayama
Transportation Science 2024年11月
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Who gains and who loses from congestion pricing in a monocentric city with a bottleneck? 査読
Yuki Takayama
Economics of Transportation 24 100189 - 100189 2020年12月
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Stability and sustainability of urban systems under commuting and transportation costs 査読
Yuki Takayama, Kiyohiro Ikeda, Jacques-François Thisse
Regional Science and Urban Economics 84 103553 2020年9月
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Scheduling preferences, parking competition, and bottleneck congestion: A model of trip timing and parking location choices by heterogeneous commuters 査読
Yuki Takayama, Masao Kuwahara
Transportation Research Part C: Emerging Technologies 117 102677 2020年8月
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Bottleneck congestion and residential location of heterogeneous commuters 査読
Yuki Takayama, Masao Kuwahara
Journal of Urban Economics 100 65 - 79 2017年7月
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Takashi Akamatsu, Shota Fujishima, Yuki Takayama
Journal of Mathematical Economics 69 22 - 37 2017年3月
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Yuki Takayama
Transportation Research Part B: Methodological 81 830 - 847 2015年11月
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Bifurcation Theory of Pattern Formation in Economic Geography
Kiyohiro Ikeda, Yuki Takayama
2024年
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Perimeter control in a mixed bimodal bathtub model 査読
Takao Dantsuji, Yuki Takayama, Daisuke Fukuda
Transportation Research Part B: Methodological 173 267 - 291 2023年7月
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交通基盤整備の長期的影響評価のための都市経済分析: 浸水リスク増大による経済活動の空間分布変化 査読
杉本 達哉, 高山 雄貴, 髙木 朗義
交通工学論文集 9 ( 2 ) A_186 - A_196 2023年2月
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人口減少下での居住地移転促進策を想定した都市構造変化時の潜在的氾濫被害額評価 査読
谷口 健司, 小刀祢 海斗, 高山 雄貴
土木学会論文集 79 ( 2 ) 22-00117 2023年
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空間経済学に基づく地域間輸送改善の長期的影響評価手法の開発 査読
杉本 達哉, 高田 観月, 高山 雄貴, 髙木 朗義
土木学会論文集 79 ( 4 ) 22-00115 2023年
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交通混雑を考慮したFujita and Ogawa（1982）モデルに基づく定量的都市経済モデルの開発
杉本 達哉, 杉浦 聡志, 高山 雄貴
土木学会論文集 79 ( 9 ) n/a 2023年
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Time Evolution of City Distributions in Germany 査読
Kiyohiro Ikeda, Minoru Osawa, Yuki Takayama
Networks and Spatial Economics 22 125 - 151 2022年3月
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Perturbed cusp catastrophe in a population game: Spatial economics with locational asymmetries 査読
Kiyohiro Ikeda, Yuki Takayama, José M. Gaspar, Minoru Osawa
Journal of Regional Science 62 ( 4 ) 961 - 980 2022年2月
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ベイズ推定アプローチによる土地利用モデルのパラメータ推定 査読
小林 秀佑, 中西 航, 堀越 光, 高山 雄貴
土木学会論文集D3（土木計画学） 77 ( 5 ) I_469 - I_481 2022年
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地域間公共交通機関の利便性向上の長期的影響評価：定量的空間経済学に基づく空間経済分析 査読
杉本 達哉, 杉山 雅也, 高山 雄貴, 髙木 朗義
交通工学論文集 8 ( 2 ) A_222 - A_231 2022年
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杉本 達哉, 高山 雄貴, 髙木 朗義
土木学会論文集D3（土木計画学） 78 ( 4 ) 166 - 177 2022年
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新経済地理学に基づく都市システムの人口変動に対する受容力の分析 査読
塩崎 由人, 高山 雄貴
土木学会論文集D3 (土木計画学) 76 ( 4 ) 314 - 333 2020年11月
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新経済地理学に基づく交通基盤整備の影響評価: モデル構造と人口分布変化の関係 査読
高山 雄貴, 杉山 雅也
土木学会論文集D3 (土木計画学) 76 ( 2 ) 100 - 113 2020年
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Invariant patterns for replicator dynamics on a hexagonal lattice 査読
Kiyohiro Ikeda, Yosuke Kogure, Hiroki Aizawa, Yuki Takayama
International Journal of Bifurcation and Chaos 29 ( 6 ) 1930014-1 - 17 2019年
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集積の経済を考慮した空間応用一般均衡分析:道路整備時期が人口分布に与える影響 査読
関野 景介, 高山 雄貴, 山口 裕通
交通工学論文集 (特集号) 5 ( 2 ) 223 - 232 2019年
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始業時刻分布を内生化した住宅立地均衡モデル 査読
高山 雄貴
土木学会論文集D3 (土木計画学) 75 ( 2 ) 59 - 69 2019年
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高速道路整備が都市人口に与える影響: 集積の経済を考慮した空間応用一般均衡分析 査読
高山 雄貴, 関野 景介, 山口 裕通
高速道路と自動車 62 ( 3 ) 28 - 35 2019年
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Bifurcation theory of a racetrack economy in a spatial economy model 査読
Ikeda, K, Onda, M, Takayama, Y
Networks and Spatial Economics. 19 ( 1 ) 57 - 82 2019年
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群論的スペクトル解析と人口分布の階層性 査読
恩田 幹久, 村上 大輔, 大澤 実, 高山 雄貴, 池田 清宏
土木学会論文集D3 (土木計画学) 75 ( 4 ) 262 - 272 2019年
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Kiyohiro Ikeda, Mikihisa Onda, Yuki Takayama
Journal of Economic Dynamics and Control 92 129 - 152 2018年7月
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群論的スペクトル解析による空間集積抽出手法の高度化 査読
恩田 幹久, 村上 大輔, 池田 清宏, 高山 雄貴, 大澤 実, 木暮 洋介
土木学会論文集D3 (土木計画学) 74 ( 4 ) 398 - 410 2018年
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高山雄貴, 桑原雅夫
土木学会論文集D3 (土木計画学) 74 ( 1 ) 64 - 81 2018年
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大澤実, 高山雄貴, 恩田幹久, 浅川遼, 池田清宏
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 74 ( 1 ) 50‐63(J‐STAGE) 2018年
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集積の経済と労働者の地域間移動を考慮した空間応用一般均衡分析 査読
高山雄貴, 梶大介, 服部佑哉, 今川奈保, 石倉智樹
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 74 ( 1 ) 82‐100(J‐STAGE) - 100 2018年
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群論的スペクトル解析による空間集積抽出手法の高度化 査読
恩田幹久, 村上大輔, 池田清宏, 高山雄貴, 大澤実, 木暮洋介
土木計画学論文集 D3 71 ( 2 ) 31 - 43 2018年
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時間的集積の経済を考慮した始業時刻・住宅立地選択モデル 査読
高山雄貴
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 74 ( 2 ) 140‐151(J‐STAGE) 2018年
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階層的な空間構造と産業連関構造の下での労働人口集積 査読
石倉 智樹, 高山 雄貴, 赤松 隆
土木学会論文集D3 (土木計画学) 74 ( 3 ) 203 - 216 2018年
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企業と家計の相互作用を考慮した都心形成モデルの開発 査読
中村 孝一, 高山 雄貴
土木学会論文集D3 (土木計画学) 74 ( 5 ) 555 - 569 2018年
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Group-theoretic spectrum analysis of population distribution in Southern Germany and Eastern USA 査読
Ikeda, K, Takayama, Y, Onda, M, Murakami, D
International Journal of Bifurcation and Chaos 28 ( 14 ) 1830045-1 - 27 2018年
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Stability of bifurcating patterns of spatial economy models on a hexagonal lattice 査読
Ikeda, K, Aizawa, H, Kogure, Y, Takayama, Y
International Journal of Bifurcation and Chaos 28 ( 11 ) 1850138-1 - 30 2018年
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正方形格子状経済における幾何学的安定パターン 査読
木暮 洋介, 恩田 幹久, 大澤 実, 高山 雄貴, 池田 清宏
土木学会論文集D3 (土木計画学) 74 ( 4 ) 411 - 425 2018年
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Minoru Osawa, Takashi Akamatsu, Yuki Takayama
JOURNAL OF REGIONAL SCIENCE 57 ( 3 ) 442 - 466 2017年6月
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Kiyohiro Ikeda, Kazuo Murota, Takashi Akamatsu, Yuki Takayama
INTERNATIONAL JOURNAL OF ECONOMIC THEORY 13 ( 1 ) 113 - 145 2017年3月
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STABLE ECONOMIC AGGLOMERATION PATTERNS IN TWO DIMENSIONS: BEYOND THE SCOPE OF CENTRAL PLACE THEORY 査読
Kiyohiro Ikeda, Kazuo Murota, Yuki Takayama
JOURNAL OF REGIONAL SCIENCE 57 ( 1 ) 132 - 172 2017年1月
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恩田幹久, 高山雄貴, 池田清宏
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 73 ( 1 ) 40‐55(J‐STAGE) 2017年
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恩田幹久, 木暮洋介, 池田清宏, 高山雄貴, 大澤実
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 73 ( 3 ) 148‐164(J‐STAGE) - 164 2017年
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動的混雑料金が都市空間構造に与える影響: ボトルネック渋滞を考慮した住宅立地モデル 査読
高山雄貴, 桑原雅夫
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 73 ( 4 ) 219‐227(J‐STAGE) - 227 2017年
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生産要素の地域間移動と集積の経済を考慮した空間応用一般均衡モデルの開発 査読
高山雄貴, 赤松隆, 石倉智樹
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 72 ( 2 ) 211‐230(J‐STAGE) - 230 2016年
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フレックスタイム制と駐車場混雑: 出発時刻・駐車位置の同時選択モデル 査読
高山雄貴, 桑原雅夫
交通工学論文集(Web) 2 ( 4 ) A_16‐A_24(J‐STAGE) - A_24 2016年
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Harris & Wilson (1978)モデル再考:集積の経済を考慮した商業立地モデルの分岐解析 査読
大澤実, 赤松隆, 高山雄貴
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 71 ( 3 ) 141-155 (J-STAGE) - 155 2015年
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明るさの変化に着目した高速道路走行時の事故発生リスク分析 査読
兵頭知, 吉井稔雄, 高山雄貴
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 71 ( 5 ) I.1027-I.1033 (J-STAGE) 2015年
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吉井 稔雄, 高山 雄貴
交通工学 = Traffic engineering 49 ( 2 ) 51 - 60 2014年4月
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Self-organization of hexagonal agglomeration patterns in new economic geography models 査読
Kiyohiro Ikeda, Kazuo Murota, Takashi Akamatsu, Tatsuhito Kono, Yuki Takayama
JOURNAL OF ECONOMIC BEHAVIOR & ORGANIZATION 99 32 - 52 2014年3月
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高山雄貴, 赤松隆, 石倉智樹
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 70 ( 4 ) 245-258 (J-STAGE) - 258 2014年
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車両検知器の5分間データを利用した交通流状態別事故発生リスク分析 査読
兵頭 知, 吉井 稔雄, 高山 雄貴
土木学会論文集D3（土木計画学） 70 ( 5 ) I_1127 - I_1134 2014年
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マルチスケール空間構造を持つCore-Peripheryモデルの人口集積パターン 査読
高山雄貴, 赤松隆, 小坂直裕
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 70 ( 1 ) 113-130 (J-STAGE) 2014年
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時間集積の経済・不経済を考慮した始業時刻選択モデル (第33回交通工学研究発表会論文集) 査読
高山 雄貴, 松岡 香織, 吉井 稔雄
交通工学研究発表会論文集 33 295 - 300 2013年9月
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池田清宏, 赤松隆, 河野達仁, 高山雄貴, 坂本賢二
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 69 ( 1 ) 53-63 (J-STAGE) 2013年
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吉井 稔雄, 高山 雄貴, 松本 洋輔
土木学会論文集D3（土木計画学） 69 ( 5 ) I_579 - I_586 2013年
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高山 雄貴, 山本 誠也, 吉井 稔雄
土木学会論文集D3（土木計画学） 69 ( 5 ) I_327 - I_333 2013年
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一次元空間における都市階層構造の創発: relocation costを考慮した多産業Core-Peripheryモデルの分岐解析 査読
高山雄貴, 赤松隆, 福島晶子
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 69 ( 3 ) 250-266 (J-STAGE) 2013年
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空間経済システムにおける経済集積のパターン形成メカニズム 査読
高山雄貴
土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web) 69 ( 5 ) I.31-I.46 (J-STAGE) - I_46 2013年
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Takashi Akamatsu, Yuki Takayama, Kiyohiro Ikeda
JOURNAL OF ECONOMIC DYNAMICS & CONTROL 36 ( 11 ) 1729 - 1759 2012年11月
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都市内高速道路における多車線道路区間を考慮した事故発生リスク要因分析 査読
兵頭 知, 吉井 稔雄, 高山 雄貴
土木学会論文集D3（土木計画学） 68 ( 5 ) I_1349 - I_1355 2012年
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空間競争を考慮したSocial Interactionモデル による複数都心の創発 査読
土木学会論文集D3 (土木計画学) 67 ( 1 ) 1 - 20 2011年
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一次元空間における産業構造の階層化メカニズム:コミュニケーション外部性を考慮した多産業立地モデルの分岐解析 査読
高山雄貴, 赤松隆
土木計画学研究・論文集 27 ( 2 ) 285 - 295 2010年9月
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Beckmann型都心創発モデルの均衡解の一意性と安定性 査読
高山 雄貴, 赤松 隆
土木学会論文集D 66 ( 2 ) 232 - 245 2010年
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2次元集積経済モデルによるLösch型集積パターンの創発: 三角形格子状の都市モデルにおける理論的解析 査読
土木計画学研究・論文集 27 ( 1 ) 109 - 120 2010年
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1次元多都市システムにおける人口集積パターンの創発メカニズム 査読
赤松 隆, 高山 雄貴, 池田 清宏, 菅澤 晶子, 佐藤 慎太郎
土木学会論文集D 66 ( 4 ) 442 - 460 2010年
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多都市Core‐Peripheryモデルの経済厚生分析 査読
菅澤晶子, 赤松隆, 高山雄貴
土木計画学研究・論文集 26 ( 2 ) 393 - 401 2009年9月
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ボトルネック渋滞を考慮した住居立地均衡モデル-時間軸の縮約可能性について- 査読
高山雄貴, 赤松隆
土木学会論文集 D(Web) 65 ( 1 ) 39-52 (J-STAGE) - 52 2009年
MISC
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杉本 達哉, 杉山 雅也, 高山 雄貴, 髙木 朗義
交通工学研究発表会論文集 41 637 - 644 2021年
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空間経済分析と新経済地理学 : 経済活動の都市集積メカニズムを考慮した経済モデル (特集 都市解析のためのモデルとデータ : 理論と実践の架け橋) -- (国土空間規模でのモデリングの展開)
高山 雄貴
都市計画 = City planning review 66 ( 2 ) 18 - 21 2017年3月
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Spatial scale of agglomeration and dispersion: Theoretical foundations and empirical implications
Takashi Akamatsu, Tomoya Mori, Minoru Osawa, Yuki Takayama
MPRA Discussion Paper 84145 1 - 93 2017年1月
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ポアソン回帰モデルによる高速道路における交通事故発生リスク要因分析
兵頭 知, 吉井 稔雄, 高山 雄貴
交通工学研究発表会論文集 34 93 - 99 2014年8月
講演・口頭発表等
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Yuki Takayama
Transportation Research Procedia 2015年1月
受賞
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科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞
2020年4月 文部科学省 社会基盤整備の長期的な影響 評価手法に関する研究
高山 雄貴
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坂下賞
2019年11月 応用地域学会
高山 雄貴
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道路と交通論文賞
2019年6月 高速道路調査会
高山 雄貴, 関野 景介, 山口 裕通
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米谷・佐佐木賞 学位論文部門
2012年11月 システム科学研究所
高山 雄貴
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論文奨励賞
2012年6月 土木学会
高山 雄貴
共同研究・競争的資金等の研究課題
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空間経済分析枠組の再構築
研究課題/領域番号：JPMJFR215M 2022年4月 - 2028年3月
科学技術振興機構 創発的研究支援事業
担当区分：研究代表者
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共有モビリティと都市交通システムの共進化
研究課題/領域番号：22H01610 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
高山 雄貴, 村上 大輔, 杉浦 聡志, 大澤 実, 中西 航
配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）
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公共交通ターミナル整備の空間経済分析に関する研究開発
2020年4月 - 2023年3月
国土交通省 道路政策の質の向上に資する技術研究開発
高山 雄貴, 中西 航, 杉浦 聡志, 中山 晶一朗, 大澤 実, 村上 大輔, 高森 秀司, 杉本 達哉, 内田 瑞生
担当区分：研究代表者
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集積の経済を考慮した空間応用一般均衡分析のための基本的枠組の構築
研究課題/領域番号：18K18874 2018年6月 - 2020年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽) 挑戦的研究(萌芽)
高山 雄貴, 池田 清宏
配分額：5070000円 （ 直接経費：3900000円 、 間接経費：1170000円 ）
新幹線・高速道路などの交通網整備は，短期的には都市間の人流・物流効率を大幅に改善する一方で，長期的には地方都市の経済活動が大都市に吸い取られる“ストロー現象（経済集積の進展）”をもたらす原因にもなっている．しかし，政策の空間分布を評価するための空間応用一般均衡（SCGE）分析をはじめとした既存の政策評価手法は，経済活動の都市集積メカニズムを考慮していない．したがって，既存のSCGE分析では“交通基盤整備による人流・物流効率改善”などの短期的効果は捉えられても，“それに伴う経済集積の長期的変化（ストロー現象）“は記述できない．そこで，本研究では，経済活動の都市集積メカニズムを考慮したSCGE分析の基本的枠組を構築する．そして，その分析枠組により，交通基盤整備が大都市・地方都市の人口・経済活動に与える影響を評価する．
2018年度は，当初の予定通り，集積の経済を考慮したSCGE分析の基本的枠組を開発した．具体的には，研究代表者らの先行研究に基づき，既存のSCGEモデルに集積の経済を導入し，空間経済データ（国勢調査, 産業連関表, 物流センサス）を利用して，モデル・パラメータを推定した．その後，開発したモデルの基本特性を調べるために，日本を対象とした都市間輸送費用低下の仮想シナリオ（輸送技術の進展に伴う輸送費用低下，高速道路整備を想定）の分析を実施した．そして，開発したモデルが，ストロー現象を表現可能であることを確認した． -
経済活動の時空間集積メカニズムに関する理論・実証研究：政策分析の基盤構築
研究課題/領域番号：18H01556 2018年4月 - 2022年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
高山 雄貴, 山口 裕通, 村上 大輔, 中山 晶一朗
配分額：17030000円 （ 直接経費：13100000円 、 間接経費：3930000円 ）
交通基盤整備などの都市交通政策の効果は，短期／長期で大きく異なる．これは，短期的に発現する渋滞・混雑緩和効果が，長期的には経済活動の時空間集積構造(都心の位置・規模，始業時刻分布)を大幅に変化させるためである．したがって，政策の長期的効果の把握には，その影響の適切な予測・評価が必要となる．そこで，本研究では，経済活動の時空間集積メカニズムを理論・実証両面から解明する．さらに，その知見を基盤に，これまで不可能であった“政策の長期的効果の定量的評価”のための分析手法を開発する．そのために，[A]経済活動の時空間集積メカニズムに関する理論を構築するとともに，[B]携帯電話位置情報を用いて経済活動の時空間集積特性を実証的に解明する．そして，その知見を組み合わせ，[C]政策の長期的効果を定量的に評価する手法を開発する．
2018年度は，当初の予定通り，[A], [B]の研究を実施した．具体的には，[A]については，人口(と連動した経済活動)の時空間分布が内生的に定まる交通・立地統合モデルを構築した．そして，交通基盤整備水準等を表すパラメータ, TDM施策が人口・経済活動の時空間集積パターンに与える影響を明らかにした．[B]については，モバイル空間統計から得られる500mメッシュの時間帯・居住地別の人口データを取得し，先行研究で開発したスペクトル解析とその統計解析手法を適用した．そして，人口分布の特徴的な空間パターンの時間変化特性を明らかにした． -
時間・空間的な集積の経済を考慮した交通・立地統合モデルの開発
研究課題/領域番号：15K18136 2015年4月 - 2018年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B) 若手研究(B)
高山 雄貴
配分額：3380000円 （ 直接経費：2600000円 、 間接経費：780000円 ）
本研究の目的は，経済活動の時空間集積現象を説明可能な交通・立地統合モデルを構築することである．そのために，本研究では，時間・空間的な集積の経済・不経済を考慮した交通・立地統合モデルを構築した．そして，ポテンシャルゲームの性質を利用した解析により，均衡状態の特性を明らかにした．さらに，構築したモデルを現実的な政策評価に応用するために必要となる，パラメータ設定方法や大規模モデルの効率的解析手法を開発し，幾つかの仮想政策の効果分析を実施した．
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空間経済システムにおける輸送拠点・産業集積の同時形成メカニズムに関する研究
研究課題/領域番号：24760415 2012年4月 - 2015年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B) 若手研究(B)
高山 雄貴
配分額：3380000円 （ 直接経費：2600000円 、 間接経費：780000円 ）
本研究の目的は，輸送拠点・産業集積の形成メカニズムを含む理論を構築することである．そのために，輸送規模の経済・空間的集積の経済を含む新経済地理学(NEG)モデルを構築し，分岐理論に基づく理論・数値解析により，その基本特性を明らかにした．さらに，構築した枠組みが，現実の都市システムにおいて頑健に成立する規則性 (産業立地の階層構造，都市規模分布のべき乗則) と整合的であることを示した．
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人口減少下での日本の地域と都市の未来：経済集積理論に基づく予測体系の構築
研究課題/領域番号：25H00543 2025年4月 - 2030年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A)
森 知也, 村上 大輔, 大澤 実, 木暮 洋介, 高山 雄貴
配分額：38480000円 （ 直接経費：29600000円 、 間接経費：8880000円 ）
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都市経済分析の高解像度化
研究課題/領域番号：25K01339 2025年4月 - 2028年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
高山 雄貴, 力石 真, 柳沼 秀樹, 村上 大輔, 木暮 洋介
配分額：18590000円 （ 直接経費：14300000円 、 間接経費：4290000円 ）
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人口動態下の都市交通インフラ整備維持と国・地方・公共団体によるその財源調達最適化
研究課題/領域番号：24K00246 2024年4月 - 2028年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
河野 達仁, 土居 直史, 文 世一, 毛利 雄一, 羅 婉慈, 高山 雄貴
配分額：16770000円 （ 直接経費：12900000円 、 間接経費：3870000円 ）
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空間経済学理論に立脚した交通社会基盤政策効果分析手法の確立
研究課題/領域番号：22H01617 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
石倉 智樹, 大澤 実, 高山 雄貴
配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）
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空間経済学理論に立脚した交通社会基盤政策効果分析手法の確立
研究課題/領域番号：23K22887 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
石倉 智樹, 大澤 実, 高山 雄貴
配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）
【空間経済理論モデルの演算手法の高度化】：空間経済理論モデルは，長期均衡状態と呼ばれる，地域間の厚生水準相対差による人口変化が生じない状態下の経済状態を描写するモデルである．この均衡状態を算出するためには均衡解の数学的な安定性や，複数均衡の存在を前提とする高度な演算技術が必要である．2023年度は，均衡解の安定性を効率的に解析する手法を高度化した．
【キャリブレーション手法，基準均衡データ作成方法の確立】：過年度に構築した理論モデルの枠組みに基づき，基準均衡データを再現するようモデルの未知パラメータをキャリブレーションする手法および，公的に入手可能な経済統計データを加工してモデルと整合的な基準均衡データを構築する手法を構築した．入手可能な統計資料等のみでは基準均衡データ作成に十分な情報が得られない場合においては，近年研究が進んでいる擬似最尤推定法等の計量経済分析手法を活用することによりパラメータ推定の際に生じるバイアスを軽減させる方法論を適用した．
【汎用的計算システムの構築】：演算システムおよび，上記で開発したキャリブレーション手法を計算機上に実装し，様々な基準均衡データに対応した汎用的なモデル計算システムを構築した． -
共有モビリティと都市交通システムの共進化
研究課題/領域番号：23K22880 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
高山 雄貴, 村上 大輔, 杉浦 聡志, 大澤 実, 中西 航
配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）
“共有モビリティ”は，個人が所有するのではなく共有することを前提とした新たな交通手段である．ICTの活用を前提に，利用者の要請に応じて移動サービスを供給するという柔軟性の高さから，自動運転技術が確立すれば，共有モビリティはマイカーに依存した都市交通システムを大きく変容させると考えられてきた．そこで，本研究では都市交通システムの長期的な構造変化メカニズムを理論・実証の両面から明らかにし，その知見を基盤に現実の都市交通システムを対象とした計量分析手法を開発する．そして，開発した分析手法により，共有モビリティと都市交通システムの共進化の形態・COVID-19流行により進展したオンライン化が共有モビリティを含む都市交通システムに与える影響を解明する．
本年度は，昨年度の成果を基盤にした理論・実証研究と，それらを組み合わせた応用研究を実施した．その成果は以下の通り:
[理論] 共有モビリティを含む都市交通システムに関する理論構築：昨年度までに構築した都市・システムモデルを拡張し，共有モビリティと都市交通システムの共進化の形態に与える要因を調べ，都市規模（総交通需要）が共進化形態を変化させる重要な要因の一つであることを明らかにした．
[実証] 携帯電話位置情報を利用した交通需要の時空間分布特性の実証：昨年度と同様の携帯位置情報データを用いて，COVID-19による通勤行動変化を分析した．その結果，電車通勤者に関しては交通需要の時間的な分散化が確認できた一方で，徒歩・自動車通勤者の最大ピーク時の交通需要割合に大きな変化がないことが明らかとなった．
[応用] 実都市を対象とした都市交通システム変化のシミュレーション：開発したモデルの数値解析が「非凸なポテンシャル関数の局所的最大化問題」に帰着することを利用した，効率的な解法アルゴリズムを開発した． -
多種・大規模データのインテリジェント融合による道路網の信頼性評価と維持管理方略
研究課題/領域番号：21H01451 2021年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
中山 晶一朗, 小林 俊一, 山口 裕通, 久保 善司, 高山 雄貴
配分額：17030000円 （ 直接経費：13100000円 、 間接経費：3930000円 ）
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多種・大規模データのインテリジェント融合による道路網の信頼性評価と維持管理方略
研究課題/領域番号：23K20973 2021年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
中山 晶一朗, 小林 俊一, 山口 裕通, 久保 善司, 高山 雄貴
配分額：17030000円 （ 直接経費：13100000円 、 間接経費：3930000円 ）
道路ネットワークは橋梁・トンネル・盛土等の様々な要素（構造物）によって構成され，それらがネットワーク的につながる巨大なシステムである．膨大な数の道路構造物のすべてを高い水準で維持管理することは財政上困難であり，この中でクリティカルな要素（重要な道路構造物）を抽出できると，それらを優先的に点検・維持管理することができ，道路ネットワークの信頼性や強靭化に結びつく．研究代表者・分担者らは，これまで道路ネットワークの道路リンクの接続形態をラプラシアン行列という形式で表記し，ラプラシアン行列の第二最小固有値を道路ネットワークのつながりの指標とした道路ネットワークの信頼性評価法を提案していた．この評価法では，対称なラプラシアン行列しか扱えず，一方通行や上りと下りで車線数が異なるなど非対称な道路リンクを取り扱うことができなかったため，令和５年度では，一方通行などを含む非対称な道路リンクも取り扱うことができる，つまり，一般的なネットワークでも適用可能となるように，非対称なラプラシアン行列を取り扱うことができるように評価法を拡張した．非対称なラプラシアン行列をジョルダン分解することによって，第二最小固有値や第二最小固有ベクトルがどのような意味を持つのか，また，つながりとしての指標として問題はないのかなどを検討し，非対称なラプラシアン行列の第二最小固有値の計算法を開発し，単純なネットワークに適用して，その有用性などの検討を行った．
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中心地理論・空間経済モデル・実人口データの体系化による人口集積のメカニズムの解明
研究課題/領域番号：21K04299 2021年4月 - 2024年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
池田 清宏, 大澤 実, 高山 雄貴
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
本研究では，個別に発展してきた，上記の研究分野を統合する形で，人口の集積・分散のメカニズムを記述する理論を提案する．具体的には，研究分野を横断する視点として核周辺型の集積パターンを提案し、その存在を実証する．このパターンは，大都市を6角形状の衛星都市が取り囲むという，まさしく中心地理論が提唱する分布である．この核周辺型の集積パターンの実在を，理論，数値解析，実人口データの分析という多岐に渉る視点から検証することが本研究の目的である．
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申請者らが提案する群論的スペクトル法により，実人口データの分析を行い，核周辺型の集積パターンが世界中に実在することを示し，本理論の妥当性を実証した．具体的には，City PopulationとOpenStreetMapにより公表された情報から，各行政区分毎の人口とその緯度・経度などの情報を読み取り，地理情報データベースを作成し，対象とする領域に対し，群論的スペクトル法を適用し，スペクトル分布を求め，卓越するスペクトルと対応する経済・人口集積の空間分布を求めた．その主要な研究成果として，「Time evolution of city distribution in Germany」を本研究課題の主要な成果として「Netwrok and Spatial Economics誌」で出版できた． -
水災害適応型社会実現のためのリスク評価と都市変容シミュレーション手法の構築
研究課題/領域番号：20H02255 2020年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
谷口 健司, 渋尾 欣弘, 高山 雄貴, 山口 裕通
配分額：17680000円 （ 直接経費：13600000円 、 間接経費：4080000円 ）
2021年度においては，梯川周辺域を対象とした人口減少下での都市構造変化に関するシミュレーションの高度化のために，応用都市経済モデルの高解像度化を進めた．新たに入手したモバイル空間統計データを活用し，従来の2kmメッシュから500mメッシュへと高解像度化を行い，シミュレーションを実施した．当該結果に基づく洪水氾濫発生時の氾濫被害額算定の結果，2km解像度では移転に伴う都市構造変化後の方が，一律な人口減少時よりも氾濫被害額が大きくなるが，500m解像度では移転によって氾濫被害額の軽減が進むとの結果を得た．高解像化によって世帯及び企業の立地選択に関する地域ごとの違いがより明確に表現でき，浸水域からの移転の効果が適切に評価可能となったと考えられる．
洪水氾濫発生時の要避難者数の算定においても，500m解像度のモバイル空間統計データを活用し，平日・休日及び昼夜間と，多くの人の移動が想定される夏季休暇期間における人口分布の違いを考慮した評価を行った．夏季休暇期間に梯川周辺で氾濫が生じた場合，要避難者に有意な増加があることが認められた．
梯川を対象とした氾濫シミュレーションにおいては，本川よりも計画規模が小さい支川からの氾濫が評価できるように氾濫解析モデルの高度化を行った．梯川本川と，支川のひとつである八丁川の同時破堤を想定した場合，最大浸水深については梯川単独破堤の場合と明瞭な差はみられなかったが，浸水継続時間については9時間以上にわたって広範囲での浸水が長期化するとの結果を得た．
また，梯川に隣接し，大規模洪水時には梯川右岸まで氾濫が広がる手取川を対象として，氾濫制御施設の設置を想定した氾濫シミュレーションを実施し，その効果を検討した．手取川は我が国有数の急流河川であり，河道周辺の地形勾配も大きいことから氾濫制御施設による貯留効果も小さく，浸水深分布にも顕著な変化はみられなかった． -
道路ネットワークのグラフ・ラプラシアン行列による連結強靭性評価と維持管理方略
研究課題/領域番号：19K21988 2019年6月 - 2022年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽) 挑戦的研究(萌芽)
中山 晶一朗, 山口 裕通, 高山 雄貴
配分額：6240000円 （ 直接経費：4800000円 、 間接経費：1440000円 ）
道路ネットワークのつながりや連結性の強さによって可達性（災害時でも到達できるかどうか）は大きく異なり，つながりが強いと可達性が確保されるが，本研究では，道路ネットワークのつながりの強さ（連結強靭性）を定量化するために，グラフ理論に基づき，道路ネットワークをノード（拠点・交差点などに相当）とリンク（道路に相当）で構成し，このノードとリンクの関係性をラプラシアン行列として構成し，道路ネットワークのノードとリンクのつながりを分析する手法を開発し，石川・富山道路ネットワークなどへ適用した．
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空間周波数分析法の開発と世界中の実データへの適用による中心地理論の科学的検証
研究課題/領域番号：18K04380 2018年4月 - 2021年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 基盤研究(C)
池田 清宏, 大澤 実, 高山 雄貴
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
本研究では，一様な平面上におけるパターン形成という考えにより，中心地理論に科学的根拠を与えることを目的とする．具体的には，以下に示す３つの研究事項を遂行することにより，理論・数値解析・実データという多岐に渉る視点からの中心地理論の検証を行う．あわせて，新経済地理学モデルの現実的な問題への導入を行う．
本研究の目的である，中心地理論の科学的検証を行うために，下記の要領で研究を実施した．１）中心地理論の一様分布から，正六角形状パターンが自己生成されるという命題を取り上げ，群論的分岐理論により検証した．２）中心地理論では正六角形格子を用いているが，なぜ正方形格子用いないかという批判が根強い．この批判を払しょくするために，両格子上の集積パターンの比較を行い，正六角形格子の優越性を示した．３）正六角形格子上で生成される分岐パターンの格子サイズに対する依存性を明らかにした．４）都市の空間分布の周波数分析法を提案した．
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また、以上の成果を発展させる形で、経済学のリプリケータ・ダイナミクスにおける「自明解理論」を提案し、人口集積の基礎メカニズムの解明の一歩とした．以上の成果は、速報性が高く権威ある科学誌である International Journal of Bifurcation and Chaos, Journal of Economic Dynamics and Control, Networks and Spatial Economics 誌に搭載あるいは搭載予定となっている． -
集積と空間経済：理論・実証分析枠組の再構築
研究課題/領域番号：17H00987 2017年4月 - 2021年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 基盤研究(A)
森 知也, 大澤 実, 赤松 隆, 高山 雄貴
配分額：23140000円 （ 直接経費：17800000円 、 間接経費：5340000円 ）
都市集積の形成の人口規模・空間パターン・産業構造における秩序形成に関する理論分析枠組・手法の開発及び応用、数値解析・実証分析について、以下の成果を得た。
理論分析：(1) 集積の経済を持つ産業が1種類の場合について、2次元立地空間における都市形成分析を行ない、輸送費用の変化による分岐パターンが、1次元空間の場合と本質的に同じであることを示した。(2) 通勤を伴う都心形成理論モデルに対し、ポテンシャルゲーム理論を用いた解析手法を構築し、交通費用の低下が安定均衡における都心数を減少させることを示した。(3) 米国の貿易データから推定した1万財以上の需要の価格弾力性値を多地域・多産業を含む経済集積理論モデルに適用し、大型計算機を使用して安定均衡のランダム標本生成を行ない、予定の標本数の蓄積を完了した。
実証分析：(i) (3)の理論モデルに基づく構造的重力モデルを用いた地域経済圏の同定手法を開発し、日本の物流センサスを用いてその精度を実証した。特に、地域間の産業構造の違いを考慮しない一般的な重力モデルによる都市間貿易の推定量が、(3)の理論モデルと整合的な系統的バイアスを生むことを示した。
(ii) 日本・米国・欧州・中国・インドについて1kmメッシュデータから都市集積を検出し、(3)の理論分析に対応する実証分析用データを整備した。更に、日本については、産業立地・国勢調査等のデータを加え、都市規模と産業構造に関する秩序形成について基礎事実を明らかにした。
(iii) 大都市に極端に集積する研究開発活動について、特許公表データを用いて、その生産性の決定メカニズムの実証分析を行なった。新鮮な知識の多様性の維持が重要であり、研究者間の協力関係の頻繁な組換えの可能性が生産性に寄与することを示し、地域経済における最大都市への極端な経済集積の背景メカニズムの一部を明らかにした。 -
空間経済における秩序形成：新しい理論と実証分析手法の構築
研究課題/領域番号：16K13360 2016年4月 - 2019年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究 挑戦的萌芽研究
森 知也, 赤松 隆, 高山 雄貴
配分額：3380000円 （ 直接経費：2600000円 、 間接経費：780000円 ）
本研究では、集積の経済を要因とする都市形成について、ミクロ経済学的基礎を持つ一般均衡モデルの数値解析手法の確立を主たる目的としてきた。具体的には、数値最適化理論の最近の成果が提案する解探索過程を応用し、多数地域・多 産業を含む高次な非線形性の下で、数値的な均衡解の特定を可能にした。他方で、日本・米国・欧州・中国・インドのデータを用いて、実経済において都市の規模・空間分布・産業構造に発現する秩序を実証し、上記の解析手法を用いてそれらの理論的再現性を検証するための分析枠組を構築した。
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産業規模と集積立地パターンの規則性の空間周波数解析
研究課題/領域番号：15K14044 2015年4月 - 2017年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究 挑戦的萌芽研究
赤松 隆, 高山 雄貴
配分額：3900000円 （ 直接経費：3000000円 、 間接経費：900000円 ）
多様な産業と多数の都市を持つ経済システムでは，都市・産業の自己組織的な集積現象が創発している．本研究は，その空間的集積パターンを特徴づける規則性を定量的に抽出する方法を開発した．より具体的には，①均質な空間における集積経済モデルによる産業立地パターンを入力としたときに，フーリエ変換と群論的分岐理論から導かれる基底ベクトルを用いて，各産業の集積立地パターンに固有の空間周期を抽出する方法を開発し，②現実の地理空間における産業立地パターンの観測データから空間的規則性を抽出し，理論モデルとの整合性を比較可能とする分析法を開発した．
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交通ネットワークのリスクマネジメントのための動的行動・交通流解析理論の構築
研究課題/領域番号：25249070 2013年4月 - 2017年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 基盤研究(A)
朝倉 康夫, 羽藤 英二, 山本 俊行, 井料 隆雅, 日下部 貴彦, 吉井 稔雄, 桑原 雅夫, 中山 晶一朗, 圓山 琢也, 赤松 隆, 多々納 裕一, 福田 大輔, 長江 剛志, 高山 雄貴
配分額：44330000円 （ 直接経費：34100000円 、 間接経費：10230000円 ）
高度情報化社会では，突発事象や災害によりシステム障害が発生した際に，その影響を最小化するような交通ネットワークの動的運用が求められている．本研究は，交通ネットワークのリスクマネジメントのための交通行動分析とネットワーク解析の理論的基盤の確立を目的として研究を進めた．4年間の研究の結果，プローブパーソン手法を改良することにより交通システム利用者の行動調査・分析手法を高度化し，時空間解像度の高い行動データを用いた動的ネットワーク交通流解析手法を開発するともに．行動分析手法とネットワーク解析手法を統合した，リスクマネジメントのための動的ネットワーク解析理論の基盤を構築した．
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マルチ・スケール空間における都市・産業の階層的集積原理
研究課題/領域番号：24360202 2012年4月 - 2015年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
赤松 隆, 池田 清宏, 石倉 智樹, 高山 雄貴
配分額：15990000円 （ 直接経費：12300000円 、 間接経費：3690000円 ）
経済活動の立地集積現象では，様々なスケールの空間的パターンが現れ，「都市階層原理」と呼ばれる頑健な規則性が成立している．本研究は，この規則性が創発するメカニズムを説明しうる理論モデルを提示した．より具体的には，“ローカル”な市場圏を持つ産業と“グローバル”な市場圏を持つ産業の空間的不完全競争が行われる“マルチ・スケール空間経済モデル”を開発し，その均衡解の分岐解析によって，空間全体を通じて現れる集積パターンの規則性を明らかにした．さらに，この理論を基礎として，集積経済効果とマルチ・スケール空間構造を導入した応用一般均衡モデルを開発し，現実的問題への適用可能性を示した．