Updated on 2026/09/15

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SAKAI TAKARA
 
Organization
School of Environment and Society Specially Appointed Assistant Professor
Title
Specially Appointed Assistant Professor
External link

Degree

  • 博士(情報科学) ( 2023.9   東北大学 )

Research Areas

  • Social Infrastructure (Civil Engineering, Architecture, Disaster Prevention) / Civil engineering plan and transportation engineering

Education

  • Tohoku University   Graduate School of Information Sciences

    2018.4 - 2023.9

      More details

  • Tohoku University   Faculty of Engineering

    2014.4 - 2018.3

      More details

  • 都立戸山高校

    2011.4 - 2014.3

      More details

Research History

  • Institute of Science Tokyo   School of Environment and Society   Specially Appointed Assistant Professor, School of Environment and Society

    2024.10

      More details

  • Tokyo Institute of Technology   School of Environment and Society   Specially Appointed Assistant Professor

    2023.10 - 2024.9

      More details

  • Japan Society for the Promotion of Science

    2020.4 - 2023.9

      More details

Papers

  • A Paradox of Telecommuting and Staggered Work Hours in the Bottleneck Model Reviewed

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    Transportation Science   2024.11

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1287/trsc.2024.0520

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  • DEPARTURE TIME CHOICE PROBLEMS WITH HETEROGENEOUS VALUES OF SCHEDULE DELAY IN TANDEM BOTTLENECKS Reviewed

    酒井高良, 赤松隆, 佐津川功季

    土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web)   77 ( 4 )   2021

     More details

    Authorship:Lead author  

    J-GLOBAL

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  • STABILITY OF TRAFFIC CONGESTION PATTERNS AND MACROSCOPIC FUNDAMENTAL DIAGRAMS IN TOKYO METROPOLITAN EXPRESSWAY NETWORK Reviewed

    酒井高良, 赤松隆

    土木学会論文集 D3(土木計画学)(Web)   75 ( 2 )   2019

     More details

    Authorship:Lead author  

    J-GLOBAL

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  • Queue Replacement Approach to Dynamic User Equilibrium Assignment with Route and Departure Time Choice Reviewed

    2026.9

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1016/j.trb.2026.103523

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  • Queue replacement principle for corridor problems with heterogeneous commuters Reviewed

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    Transportation Research Part B: Methodological   2024.9

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1016/j.trb.2024.103024

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  • 需要主導型の輸送ネットワーク形成: Hub and Spoke 構造の創発

    Takara Sakai, 雄貴 高山

    2024.6

     More details

    Language:Japanese  

    本研究では,Hub and Spoke (HS) 構造の創発を再現しうる需要主導型の輸送ネットワーク形成ゲームを 構築し,その均衡状態の性質を明らかにする.具体的には,まず,輸送サービス利用者の選択行動が輸送 ネットワークを形成する過程を集団ゲームとして定式化し,そのゲームがポテンシャル・ゲームに属する ことを明らかにする.続いて,このゲームに対応するポテンシャル最大化問題が Minimum Concave-cost Network Flow Problem (MCNFP) と同じ数理構造を持つ問題に変換できることを示し,MCNFP に対する 大域的最適化アルゴリズムを導入する.数値実験により,ゲームの確率安定な均衡状態として HS 構造を 有する輸送ネットワークが形成されることを明らかにする.

    DOI: 10.51094/jxiv.749

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  • A FAST ALGORITHM FOR FUJITA-OGAWA MODEL IN DISCRETE TWO-DIMENSIONAL SPACE Reviewed

    Takara SAKAI, Masanao WAKUI, Takashi AKAMATSU

    Japanese Journal of JSCE   79 ( 4 )   2023.4

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Japan Society of Civil Engineers  

    DOI: 10.2208/jscejj.22-00341

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  • A FAST ALGORITHM FOR FUJITA-OGAWA MODEL IN DISCRETE TWO-DIMENSIONAL SPACE Reviewed

    Masanao WAKUI, Takara SAKAI, Takashi AKAMATSU

    Japanese Journal of JSCE   79 ( 4 )   n/a - n/a   2023.4

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Japan Society of Civil Engineers  

    DOI: 10.2208/jscejj.22-00301

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  • Model-based analysis on social acceptability and feasibility of a focused protection strategy against the COVID-19 pandemic Reviewed

    Takashi Akamatsu, Takeshi Nagae, Minoru Osawa, Koki Satsukawa, Takara Sakai, Daijiro Mizutani

    SCIENTIFIC REPORTS   11 ( 1 )   2021.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1038/s41598-021-81630-9

    Web of Science

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MISC

  • Coarse Preference Reporting in the Bottleneck Model: Approximate Strategyproofness and Efficiency

    2026.6

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author  

    DOI: 10.48550/arXiv.2606.17400

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  • Route Based Map Matching via a Structured Codebook and Token Sequence Decoding

    2026.4

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Publishing type:Internal/External technical report, pre-print, etc.  

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  • When Does Tourism Raise Land Prices? Threshold Effects, Superstar Cities, and Policy Lessons from Japan

    2025.9

     More details

    Publishing type:Internal/External technical report, pre-print, etc.  

    DOI: 10.48550/arXiv.2509.04307

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  • Quantifying Congestion Externalities in Road Networks: A structural estimation approach using stochastic evolutionary model

    2025.6

     More details

    Publishing type:Internal/External technical report, pre-print, etc.  

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  • A Paradox of Telecommuting and Staggered Work Hours in the Bottleneck Model

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    arXiv   2023.9

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author  

    DOI: 10.48550/arXiv.2309.08352

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  • Queue replacement principle for corridor problems with heterogeneous commuters

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    arXiv   2022.10

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author  

    DOI: 10.48550/arXiv.2210.03357

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  • Non-existence of queues for system optimal departure patterns in tree networks

    Takara Sakai, Koki Satsukawa, Takashi Akamatsu

    arXiv   2022.5

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author  

    DOI: 10.48550/arXiv.2205.06015

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  • Can a herd immunity strategy become a viable option against COVID-19? A model-based analysis on social acceptability and feasibility

    Takashi Akamatsu, Takeshi Nagae, Minoru Osawa, Koki Satsukawa, Takara Sakai, Daijiro Mizutani

    mdRxiv   2020.5

     More details

    Publisher:Cold Spring Harbor Laboratory  

    <title>Abstract</title>This paper studies the social acceptability and feasibility of “herd immunity” strategies against coronavirus disease 2019 (COVID-19). To this end, we propose a control scheme that aims to develop herd immunity while satisfying the following two basic requirements for a viable policy option. The first requirement is social acceptability: the overall deaths should be minimized for social acceptance. The second is feasibility: the healthcare system should not be overwhelmed to avoid diverse adverse effects. Exploiting the fact that the severity of the disease increases considerably with age, the proposed control scheme protects high-risk individuals that mainly consist of the elderly. The protection of high-risk individuals reduces the average severity of the disease in the unprotected population, thereby substantially reducing mortality and avoiding the collapse of the healthcare system. Social acceptability (in terms of the resulting mortality) and feasibility (in terms of the healthcare system capacity) of the proposed herd immunity strategy are summarized into two respective, easily computable conditions by building on a simple susceptible–infected–recovered (SIR) model. For its parsimony, the proposed framework can provide a rule of thumb that applies to various populations for studying the viability of herd immunity strategies against COVID-19. For Japan, herd immunity may be developed by the considered control scheme if <inline-formula><alternatives><inline-graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="20107524v1_inline1.gif" /></alternatives></inline-formula> and the severity rates of the disease are 1/10 times smaller than the previously reported value, although as high mortality as seasonal influenza is expected.

    DOI: 10.1101/2020.05.19.20107524

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Presentations

  • Inverse Optimal Transport for Bottleneck Models: Estimating Temporal Travel Demand Distributions

    2026.7 

     More details

    Event date: 2026.7

    Country:United States  

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  • Queue Replacement Approach to Dynamic User Equilibrium Assignment with Route and Departure Time Choice

    The 26th International Symposium on Transportation and Traffic Theory  2026.7 

     More details

    Event date: 2026.7

    Country:Germany  

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  • High-Speed Rail and Population Agglomeration in China: Implications for Urban Planning and Regional Development

    2026.7 

     More details

    Event date: 2026.7

    Country:France  

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  • 定量的空間経済モデルに基づく 交通政策評価手法の開発: 交通混雑緩和政策の人口分布への影響分析

    坪井亮磨, 高山雄貴, 酒井高良

    第73回土木計画学研究発表会・春大会  2026.6 

  • 居住地選択を考慮した 複数ボトルネックモデルの開発: 静的混雑課金による渋滞空間分布の内生的変化

    宮津周弥, 酒井高良, 高山雄貴

    第73回土木計画学研究発表会・春大会  2026.6 

  • 共有型モビリティ導入が公共交通需要と 都市の空間構造に及ぼす影響の理論的解析

    高柳快成, 高山雄貴, 酒井高良

    第73回土木計画学研究発表会・春大会  2026.6 

  • Right angle cost function に基づく 利用者均衡配分の特性

    越路泰成, 高山雄貴, 酒井高良

    第73回土木計画学研究発表会・春大会  2026.6 

  • 逆最適輸送アプローチによる 地域間産業連関表の空間詳細化

    山口慈永, 酒井高良, 高山雄貴

    第73回土木計画学研究発表会・春大会  2026.6 

  • 協調・非協調車両混在下における交通量配分: 協調車両比率とシステム効率の非単調性

    武田翼, 酒井高良

    第73回土木計画学研究発表会・春大会  2026.6 

  • 共有型モビリティと公共交通の 相補的・相反的効果

    柳川世音, 高山雄貴, 酒井高良

    第73回土木計画学研究発表会・春大会  2026.6 

  • 共有型モビリティ導入が 公共交通需要に及ぼす影響

    高柳快成, 高山雄貴, 酒井高良

    第72回土木計画学研究発表会・秋大会  2025.11 

  • 定量的都市モデルによる 宇都宮ライトレールの整備効果分析

    東山洋平, 酒井高良, 高山雄貴, 苗璐

    第72回土木計画学研究発表会・秋大会  2025.11 

  • Right angle cost function に基づく交通量配分

    越路泰成, 高山雄貴, 酒井高良

    第72回土木計画学研究発表会・秋大会  2025.11 

  • 道路ネットワークが地価に与える影響

    齋藤暖, 肖明智, 酒井高良, 高山雄貴

    第72回土木計画学研究発表会・秋大会  2025.11 

  • Quantifying congestion externalities in road networks: A structural estimation approach using stochastic evolutionary model

    Shota Fujishima, Takara Sakai, Yuki Takayama

    2025.6 

  • Quantifying congestion externalities in road networks: A structural estimation approach using stochastic evolutionary model

    藤嶋翔太, 酒井高良, 高山雄貴

    第38回応用地域学会研究発表大会  2024.12 

     More details

    Event date: 2024.12

    Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • A Paradox of Telecommuting and Staggered Work Hours in the Bottleneck Model

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    The 25th International Symposium on Transportation and Traffic Theory  2024.7 

     More details

  • 経路・出発時刻同時選択型の 動的均衡配分に対する収束的解法

    涌井 優尚, 長江 剛志, 酒井 高良, 赤松 隆

    第68回土木計画学研究発表会・秋大会  2023.11 

  • Welfare impacts of remote and flexible working policies in the bottleneck model

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    11th Symposium of the European Association for Research in Transportation  2023.9 

     More details

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • Queue replacement principle for corridor problems with heterogeneous commuters

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    9th International Symposium on Dynamic Traffic Assignment  2023.7 

     More details

  • 超大規模離散空間におけるFujita-Ogawaモデルの効率的解法

    酒井 高良, 涌井優尚, 赤松 隆

    第36回ARSC研究発表大会  2022.12 

     More details

  • 超大規模離散空間におけるFujita-Ogawaモデルの効率的解法

    涌井優尚, 酒井 高良, 赤松 隆

    第66回土木計画学研究発表会・秋大会  2022.11 

  • 動的な交通ネットワーク流問題における均衡と最適

    酒井高良

    ネットワーク科学研究会2022  2022.8 

     More details

  • 大規模ネットワークにおける動的利用者均衡配分の効率的解法

    涌井優尚, 酒井 高良, 赤松 隆

    第65回土木計画学研究発表会・春大会  2022.6 

  • 動的システム最適配分の大域的最適解:待ち行列は存在しうるか

    酒井 高良, 赤松 隆, 佐津川 功季

    第65回土木計画学研究発表会・春大会  2022.6 

  • テンソル分解に基づく首都高速道路の交通渋滞時空間パターンの解明

    馬場静羽, 井上亮, 酒井 高良, 赤松 隆

    第65回土木計画学研究発表会・春大会  2022.6 

  • Departure time choice problems in a corridor network with heterogeneous value of schedule delay

    Takara Sakai, Takashi Akamatsu, Koki Satsukawa

    The 25th HKSTS International Conference  2021.12 

     More details

  • 動的利用者均衡配分の効率的数値解法

    涌井優尚, 酒井 高良, 赤松 隆

    第64回土木計画学研究発表会・秋大会  2021.12 

  • テンソル分解を用いた首都圏高速道路網における交通渋滞の時空間特性の解析

    馬場静羽, 井上亮, 酒井 高良, 赤松 隆

    第64回土木計画学研究発表会・秋大会  2021.12 

  • 利用者の異質性を考慮したコリドーネットワーク出発時刻選択問題

    酒井 高良, 赤松 隆, 佐津川 功季

    第35回ARSC研究発表大会  2021.11 

     More details

  • スケジュールコストの異質性を考慮したタンデムボトルネック出発時刻選択問題

    酒井 高良, 赤松 隆, 佐津川 功季

    第63回土木計画学研究発表会・春大会  2021.6 

  • テンソル分解を用いた首都圏高速道路網における渋滞特性抽出

    馬場静羽, 酒井 高良, 赤松 隆, 井上亮

    第62回土木計画学研究発表会・秋大会  2020.11 

     More details

  • 多起点多終点コリドーネットワークにおける動的利用者均衡配分

    酒井高良, 酒井高良, 赤松隆

    第62回土木計画学研究発表会・秋大会  2020.11 

  • 多起点多終点コリドーネットワークにおける動的システム最適配分

    酒井高良, 赤松隆

    第61回土木計画学研究発表会・春大会  2020.6 

  • 首都圏高速道路網における動的OD交通量推定モデルのパラメータ推定

    石川裕太郎, 酒井高良, 赤松隆

    第60回土木計画学研究発表会・秋大会  2019.12 

  • 環状ネットワークにおける動的システム最適配分

    酒井高良, 赤松隆

    第60回土木計画学研究発表会・秋大会  2019.12 

  • 経路・出発時刻の選択を内生化した動的利用者均衡配分の効率的解法

    河向隆志, 酒井高良, 赤松隆

    第59回土木計画学研究発表会・春大会  2019.6 

  • 首都圏高速道路網における経路選択パターンの規則性

    石川裕太郎, 酒井高良, 赤松隆

    第59回土木計画学研究発表会・春大会  2019.6 

  • 首都圏高速道路網における渋滞パターンとMFDの関係性

    酒井高良, 赤松隆

    第58回土木計画学研究発表会・秋大会  2018.11 

  • 首都圏高速道路網における渋滞パターンの安定性

    酒井 高良, 赤松 隆

    CSIS DAYS 2018  2018.11 

     More details

  • Spatio-Temporal Regularities of Traffic Congestion Patterns in the Metropolitan Expressway Network

    Takara Sakai, Takashi Akamats

    The 5th CWRU-Tohoku Joint Workshop @Tohoku University  2018.8 

     More details

  • 首都圏高速道路網における渋滞の時空間分布の安定性

    酒井高良, 赤松隆

    第38回交通工学研究発表会  2018.8 

     More details

  • 首都圏高速道路網における渋滞パターンの時空間規則性

    酒井高良, 赤松隆

    第57回土木計画学研究発表会・春大会  2018.6 

  • A Paradox of Telecommuting and Staggered Work Hours in the Bottleneck Model Invited

    Takara Sakai

    International seminar @Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China 

     More details

    Event date: 2024.3

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  • 最適輸送理論と最適制御理論に基づく 道路ネットワーク上の交通状態間距離の提案

    河瀬理貴, 瀬尾亨, 酒井高良

    第72回土木計画学研究発表会・秋大会 

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Awards

  • 米谷・佐佐木賞(学位論文部門)

    2024.12   一般社団法人システム科学研究所  

     More details

Research Projects

  • 待ち行列置き換え原理に基づく動的利用者均衡配分理論の再構築

    Grant number:26K17486  2026.4 - 2029.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    酒井 高良

      More details

    Grant amount:\4680000 ( Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost:\1080000 )

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  • 協調・非協調車両が混在する道路交通ネットワークシステムの数理解析

    2026.4 - 2027.3

    大林財団  研究助成 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

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  • 東京科学大学社会連携・DE&I本部DE&I部門 アシスタント配置プログラム

    2025.4 - 2026.9

    東京科学大学  東京科学大学社会連携・DE&I本部DE&I部門 アシスタント配置プログラム 

    酒井高良

      More details

    Authorship:Principal investigator 

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  • Max-Plus 代数を用いた輸送システムの安定性解析

    2024.9 - 2026.3

    東京科学大学  広域基礎研究塾 新研究展開奨励金 

    河瀬 理貴

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s) 

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  • 車両間の情報共有と戦略共有を表現・操作可能な交通ネットワーク均衡モデルの開発

    Grant number:24K22973  2024.7 - 2026.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

    酒井 高良

      More details

    Grant amount:\2730000 ( Direct Cost: \2100000 、 Indirect Cost:\630000 )

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  • 時空間スケールの異なる通勤渋滞緩和施策の相補的・相反的効果

    2024.4 - 2025.3

    大林財団  研究助成 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

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  • 都市高速道路網における渋滞パターン情報を活用した交通制御:渋滞をもって渋滞を制す

    Grant number:20J21744  2020.4 - 2023.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    酒井 高良

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\3400000 ( Direct Cost: \3400000 )

    本研究の目的は,都市高速道路網における渋滞の時空間分布情報を活用したTransportation Demand Management (TDM)スキームの構築である.この目的を達成するために,本研究では3つの研究モジュールから構成されるアプローチを採用する: [1]都市高速道路網の長期間観測データの解析を通した渋滞時空間分布の特性解明, [2]渋滞ダイナミクスと道路利用者の選択行動との相互作用を記述した数理モデル:出発時刻選択問題の理論特性の解明,[3] [1]および[2]の成果を統合したリアルタイム渋滞時空間分布情報を活用したデータ融合型TDMスキームの開発と評価.本年度(2020年度)は,研究モジュール[2]を中心に遂行した.また,昨年度以前から分析を進めていた研究モジュール[1]についても,新たな分析手法の開発・適用を通してさらなる進展があった.
    研究モジュール[2]では,コリドーネットワークと環状ネットワークを対象に出発時刻選択問題の解析を進め,まず,規範的な状態を導くDynamic System Optimal(DSO)配分の数理的方法論に基づいたsystematicな解析的解法を開発した.次に,得られたDSO状態と,記述的なDynamic User Equilibrium (DUE) 状態との理論的対応関係を明らかにした.さらに,当初の計画にはなかった道路利用者の異質性を考慮した状況における解析も並行して進め,そこでも同様の対応関係が成立することを証明した.
    研究モジュール[1]では,首都圏高速道路網における長期間観測データに基づいて,渋滞空間分布の推移パターンに成立する規則性を明らかにした.また,観測データから構築される大規模時空間ネットワークに対するパラメータ推計手法を開発し,それに基づき各日・各時間帯の経路選択パラメータの変動特性を解明した.

    researchmap

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