| Project/Area Number |
19K04637
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
Wada Kentaro 筑波大学, システム情報系, 准教授 (20706957)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 交通流理論 / サグ・トンネル / Capacity Drop / プローブ / 感知器 / 交通制御 / 自動運転 / 渋滞発生確率 / 追従モデル / 渋滞発生後捌け交通量 / 渋滞発生時交通量 / 確率的交通容量 / 拡散近似 / 渋滞発生予測 / 環境計算 / ボトルネック / サグ / 渋滞 / 交通流 / 単路部ボトルネック / トンネル |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，単路部ボトルネック（サグ・トンネル等）における渋滞現象を説明するために，単純なモデリングが可能なマクロな交通流モデルをベースとした理論を構築し，その理論に基づく制御手法を開発することを目的とする．具体的には，まず，渋滞時に生じる特徴的な現象を時空間的に分類し，安定的な現象から順にモデルを構築・拡張する．そして，近年膨大に蓄積がされつつある車両軌跡データに基づき，理論の検証を行う．最後に，可変速度規制やランプ制御，自動走行（支援）技術等の複数スキームを組み合わせた最適な制御法について検討を行う．
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| Outline of Final Research Achievements |
Various microscopic (car-following) models have been proposed to explain congestion phenomena at sag and tunnel bottlenecks. However, due to the complexity of these models, analyzing them has been challenging, and as a result, a well-established theory has not been developed. This research aims to develop a theory based on a macroscopic traffic flow model that allows for simple modeling and to create a control method based on this theory. Specifically, we first classified the characteristic traffic congestion phenomena in terms of space and time, and then we constructed and extended a model starting from the stable phenomena. Next, the theory was verified using actual observational data. Finally, we derived driving behaviors that alleviate traffic congestion and also evaluated real-world traffic control based on the proposed theory.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の最大な特色は，ミクロな視点でのモデル化が主流である単路部ボトルネック現象に対して，交通の流れの記述に力点をおくマクロな視点でモデル化を行う点である．これは，従来のアプローチからの大きな方向転換を志向するものであり，民間プローブやETC2.0，高度な画像処理技術による長時間全車両軌跡など，近年膨大に蓄積されつつある高解像度の交通流データと極めて親和性が高い．そのため，これらのデータによる検証を通した信頼性の高い理論の構築が期待できる．さらに，本研究で得られる知見は実務的な課題に直結するものであり，学術研究としてのみならず，工学的，実務的にも大きな意義がある．
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