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The modification of the car-following model through the introduction of the measured traffic flow characteristics and the evaluation of the highway traffic flow prediction by this model

Research Project

Project/Area Number 16K12540
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Web informatics, Service informatics
Research InstitutionKanagawa Institute of Technology

Principal Investigator

Nakane Ichiro  神奈川工科大学, 工学部, 准教授 (30221451)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2018: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords交通流 / 交通渋滞 / 追従挙動モデル / モデル化 / 数値シミュレーション / 非線形力学 / 環境工学 / 複雑系 / 高度道路交通システム / 渋滞 / 物理モデル / シミュレーション
Outline of Final Research Achievements

We measured the traffic flow by using the video analysis and RTK-GPS, and formed the car-following model through these measurements to quantitatively predict the traffic flow at a practical level. As a result of these measurements, we analyzed the quantitative characteristics of the vehicle velocity, velocity difference, acceleration, deceleration, following distance, delay time, and so on.
We cleared that the high vehicle density, overshoot, acceleration limit are the necessary conditions for the transition to the congestion phase. In addition, we also cleared that the trigger of the phase transition is a series of drivers that are insensitive to changes in the following distance and drive slowly. In the traffic flow, the randomness of each driver complicates the phenomenon.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

渋滞はCO2の排出増加にも繋がるため、局所の経済的問題のみならずグローバルな環境問題でもある。このような渋滞問題解決の一助として、我々は交通流モデルによるシミュレーションに期待している。ただし、現段階では定性的な渋滞予測は可能であるものの、定量的に正確な予測には至っていない。そこで、我々は定量的な渋滞予測が可能なモデルの作成を目指し、交通流の計測結果を基にした車両追従モデルの作成を試みた。そして、作成したモデルを用いて渋滞のシミュレーションを行い、渋滞の形成・解消のプロセスを評価・分析するとともに、有効な渋滞解消手段の検討も行った。なお、本研究の成果は、自動運転技術開発に対しても有用である。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2019 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 計測結果に基づく車両追従モデルによる車間距離が渋滞形成に与える影響の考察2017

    • Author(s)
      相原浩司、中根一朗
    • Journal Title

      計算数理工学論文集

      Volume: 17 Pages: 161-166

    • NAID

      40021431390

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 計測結果に基づく車両追従モデルによる渋滞の形成と解消の検討2019

    • Author(s)
      相原浩司、中根一朗
    • Organizer
      ITを活用した教育研究シンポジウム2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 計測結果に基づく車両追従モデルによる車間距離が渋滞形成に与える影響の考察2017

    • Author(s)
      相原浩司、中根一朗
    • Organizer
      計算数理工学シンポジウム2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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