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Development of novel mixed traffic simulation models including personal mobility

Research Project

Project/Area Number 23K04057
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 InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

藤井 秀樹  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00597809)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords交通流シミュレーション / 群衆シミュレーション / パーソナルモビリティ / 混合交通 / マルチエージェントシステム / セルオートマトン / 都市計画
Outline of Research at the Start

本研究では,特定小型原動機付自転車と歩行者との相互作用をシミュレーションによって明らかにするため,具体的には,[1]歩道を走行する特定小型原動機付自転車(personal mobility vehicle, PMV)の微視的シミュレーションモデルの確立,[2]PMVの広域移動のためのハイブリッドシミュレーションモデルの構築,[3]交通主体同士の相互作用にもとづく都市交通空間の評価,の3つに取り組む.

Outline of Annual Research Achievements

本研究では,特定小型原動機付自転車(personal mobility vehicle; PMV)が他の交通主体と相互作用しつつ,モードを切り替えながら実地域を模した都市交通空間を走行する挙動をシミュレーションで再現し,あらたな交通システムにより得られる効用や生じうるリスクを定量的に議論することを目的とする.この目的を達成するのに必要なのは「①歩道を走行するPMVの微視的シミュレーションモデルの確立」,「②PMVの広域移動のためのハイブリッドシミュレーションモデルの構築」,「③交通主体同士の相互作用にもとづく都市交通空間の評価」,である.研究初年度である2023年度は以下の成果を得た.
「①歩道を走行するPMVの微視的シミュレーションモデルの確立」において,まずPMVの影響を受ける歩行者のシミュレーションモデルを整備した.既存モデルであるsocial force model(SFM)を基盤とし,まず歩行者間にはたらく集団的な力を導入することで実験の再現性を高めた.そのうえで,やはりSFMを拡張した二輪車モデル,平行二輪車モデルを追加してシミュレーション環境を整備した.加えて,複雑な形状を持つ歩道空間のモデル化,歩道空間における経路決定戦略のモデル化,交通主体の待機挙動のモデル化の研究に着手した.
「②PMVの広域移動のためのハイブリッドシミュレーションモデルの構築」,「③交通主体同士の相互作用にもとづく都市交通空間の評価」においては,先行して研究開発をおこなっている自動車のシミュレーションモデルの改良を実施し,精度と計算効率の向上を確認した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

自動車のハイブリッドシミュレーションモデルに関する英文論文が国際学術雑誌に掲載された.これは「②PMVの広域移動のためのハイブリッドシミュレーションモデルの構築」,「③交通主体同士の相互作用にもとづく都市交通空間の評価」に関する重要な進捗である.また「①歩道を走行するPMVの微視的シミュレーションモデルの確立」においては,得られた成果の一部はすでに国内の学術講演会で複数回発表済みであり,2024年度にも発表が予定されている.加えて,国際会議の査読付きトラックに採択が決定しているとともに,英文論文を投稿準備中である.以上より,研究はおおむね順調に進展しているといえる.

Strategy for Future Research Activity

研究は順調に進捗しており,当初の予定どおり研究を進める.とくに2024年度は「①歩道を走行するPMVの微視的シミュレーションモデルの確立」において,複雑な歩道空間の表現とその空間におけるエージェントの相互作用ルールのモデル化の研究を推進し,再現性と計算効率に関する議論をおこなう.「②PMVの広域移動のためのハイブリッドシミュレーションモデルの構築」,「③交通主体同士の相互作用にもとづく都市交通空間の評価」においては先行する自動車シミュレーションモデルを応用したハイブリッドシミュレーションモデルの構築ならびに混合交通のモデル化に着手する.

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Development of Dynamic Micro- and Macroscopic Hybrid Model for Efficient Highway Traffic Simulation2024

    • Author(s)
      Imai Yo、Fujii Hideki、Okano Kengo、Matsudaira Masaki、Suzuki Takahiro
    • Journal Title

      International Journal of Intelligent Transportation Systems Research

      Volume: 22 Issue: 1 Pages: 159-170

    • DOI

      10.1007/s13177-024-00386-4

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 複雑形状を有する歩行空間における群衆シミュレーションに対するSocial Force Modelの適用に関する研究2024

    • Author(s)
      小林覚、藤井秀樹
    • Organizer
      2024年度人工知能学会全国大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 歩行者交通流シミュレーションにおける待機挙動のモデリング2024

    • Author(s)
      田村零王、藤井秀樹
    • Organizer
      2024年度人工知能学会全国大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] A micro- and macroscopic hybrid traffic simulation model for highway merging section2024

    • Author(s)
      Hideki Fujii、Yo Imai
    • Organizer
      16th World Congress on Computational Mechanics and 4th Pan American Congress on Computational Mechanics
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Safety evaluation using mixed traffic simulation of pedestrians and PMVs2024

    • Author(s)
      Naoki Akiyama、Hideki Fujii、Akira Yoshioka、Takatomo Torigoe
    • Organizer
      30th ITS World Congress
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高速道路合流部における動的ハイブリッド交通流シミュレーション2023

    • Author(s)
      今井陽、藤井秀樹、吉村忍
    • Organizer
      第28回計算工学講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Social Force Modelを用いたパーソナルモビリティと歩行者の混合交通のマルチエージェントシミュレーション2023

    • Author(s)
      秋山直毅、藤井秀樹、吉村忍
    • Organizer
      2023年度人工知能学会全国大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Social Force Modelを用いたパーソナルモビリティと歩行者の混合交通シミュレーション2023

    • Author(s)
      秋山直毅、藤井秀樹、吉村忍
    • Organizer
      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 高速道路の交通流シミュレーションのための動的微視的・巨視的ハイブリッドモデルの開発2023

    • Author(s)
      今井陽、藤井秀樹、岡野謙悟、松平正樹、鈴木貴大
    • Organizer
      第21回ITSシンポジウム2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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