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Development of AI intelligent traffic monitoring system using self-powered censors

Research Project

Project/Area Number 22K04371
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
Research InstitutionToyota Transportation Research Institute

Principal Investigator

安藤 良輔 (宿良)  公益財団法人豊田都市交通研究所, その他部局等, 主幹研究員 (70251121)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords5G / AI / Cloud / Transportation / Infrastructure / Autonomous Vehicle / Green slow mobility / traffic engineering / sensors layout methods / monitoring network / traffic flow sensing / freeway / optimization goal / 交通量調査 / セルフ電源供給センサ
Outline of Research at the Start

本研究は、交通調査システムを構築して、新しいアプローチで識別と判別の課題を克服していく。このシステムは、1)SPP(空間ピラミッドプーリング)ネットワークを導入し複雑な交通環境による混雑なインプット信号を処理して、低い識別精度の問題を解決する。 2)WGAN-GPを活用し自動生成能力を持たせて、不均衡や極少サンプルの課題に対応して、車種分類の精度を高める。また、このシステムは圧電エネルギーに基づくセルフ電源供給の特徴を有すると同時に、検知センサーの設置が簡単で携帯性が優れていることから実用性が高い特徴を有する。交通量と速度を、同時に高い精度で低コストで実現する新しい交通調査として期待できる。

Outline of Annual Research Achievements

ひび割れの認識は、メンテナンスにおいて重要である。画像認識技術を日常の点検・保守に広く応用することで、アスファルト舗装の欠陥の健全性監視を、より効果的に、かつ知的に、持続的に行うことができる。5G、クラウドコンピューティング、AIを統合したモバイル自動システムを、交通インフラの物体認識のために提案した。オリジナルのデータセットには、縦ひび割れ、横ひび割れ、ワニひび割れ、破損した道路標識など、舗装欠陥の344枚の画像が含まれていた。自動舗装ひび割れ識別のための3つの軽量アルゴリズムが使用し、比較した。その結果、ShuffieNetV2に基づくモデルが、全体として最高の予測精度を達成した。その後、クラウドプラットフォームとAndroidフレームワークに基づくモバイル自動監視システムが構築された。交通インフラと道路利用者の間の高速で安定した情報伝送を提供するために、クラウド-ネットワーク-端末の相互接続を実現した。
一方、日本では、グリーン・スロー・モビリティ(GSM)が推進されている。グリーン」という言葉は、通常EVを使用することを意味する。Slow "は、時速20km以下の低速走行を意味する。日本は世界一の超高齢国である。GSMサービスは、すべての人々にファーストマイル/ラストマイルのモビリティ・ソリューションを提供することに貢献してきたし、今後も貢献していくだろう。もう一つの重要な目的は、人口が減少し高齢化が急速に進む地域で持続可能なサービスを提供することである。この点に関しては、自動運転車/自律走行車/ドライバーレスカーが主に期待されている。日本での経験を振り返ることで、無人運転車の普及で道路はどのように変化する可能性があるのかを検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度から、交通量調査から交通インフラストラクチャーの監視へ研究の対象の重点を少し変更して研究を進めている中、当初重要しているAI技術の応用、5Gやクラウド技術と併せた応用で概ね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度に最終とりまとめに向けて研究協力者と協議している。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Beijing University of Technology(中国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Beijing University of Technology(中国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] A 5G Cloud Platform and Machine Learning-Based Mobile Automatic Recognition of Transportation Infrastructure Objects2023

    • Author(s)
      Ning Chen; Hongyu Shi; Ruijun Liu; Yujie Li; Ji Li; Zijin Xu; Dawei Wang; Guoyang Lu; Baohong Jing; Yue Hou
    • Journal Title

      IEEE Wireless Communications

      Volume: 30 Issue: 2 Pages: 76-81

    • DOI

      10.1109/mwc.002.2200347

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Experience of Vehicles Used in Parks Contribute to Social Acceptance into Society2023

    • Author(s)
      Ryosuke ANDO
    • Journal Title

      Proceedings of the FISITA 2023 World Congress

      Volume: 39 Pages: 1-6

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Review of Research on Layout Method of Freeway Sensor Network2022

    • Author(s)
      CHEN Ning, QIN Guizhi, ANDO Ryosuke
    • Journal Title

      JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

      Volume: 48 Pages: 676-690

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Classification and Detection Technology of Pavement Texture based on Few-Shot Learning Method2023

    • Author(s)
      G. Qin, N. Chen, R. ANDO and Y. Chen
    • Organizer
      International Conference on Transportation and Development (ICTD 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Examining Passenger Car Ownership of Different Sizes Incorporating Unknown Annual Income and Household Structure: Case Study of Nagoya Metropolitan Area, Japan2023

    • Author(s)
      Jia Yang, Tomio Miwa, Takayuki Morikawa, Toshiyuki Yamamoto, Ryosuke Ando
    • Organizer
      EASTS2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Experience of Vehicles Used in Parks Contribute to Social Acceptance into Society2023

    • Author(s)
      R. ANDO
    • Organizer
      FISITA World Congress 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Classification and Detection Technology of Pavement Texture based on Few-Shot Learning Method2023

    • Author(s)
      Ryosuke ANDO
    • Organizer
      International Conference on Transportation and Development (ICTD 2023)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] A Pathway to Safe, Smart, and Resilient Road and Mobility Networks: The Future of Roadways: Green, Equitable, and Integrated2024

    • Author(s)
      Amin Akhnoukh, Kamil Kaloush, Mena I. Souliman and Carlos Chang
    • Total Pages
      174
    • Publisher
      Springer Cham.
    • ISBN
      9783031476129
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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