2017 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration and Exploitation of Properties of Macroscopic Fundamental Diagrams for Managing Traffic Congestion in Road Networks
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15H04053
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
赤松 隆 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (90262964)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 健太郎 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (20706957)
長江 剛志 東北大学, 工学研究科, 准教授 (30379482)
井上 亮 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60401303)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | MFD / 渋滞 / リアルタイム制御 / 流入制御 / 交通工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，MFD (Macroscopic Fundamental Diagram) の基本特性および再現性の高い "well-defined MFD" 成立の条件を解明し，それを用いた渋滞制御手法を開発することを目的とする．より具体的には，①国内主要都市における路側感知器等における大量・長期間の交通観測データを系統的に分析することによって，MFD の基本特性を特徴づけ，②適切なサブエリア（都市内道路網を複数領域に分割したサブネットワーク）毎に well-defined MFD を構成するための方法を明らかにし，③サブエリア単位の well-defined MFD を活用したリアルタイム制御手法を開発する．
H29年度は，上記③の手法開発のために，まず，動的配分理論に基づいて，ネットワークの車両存在台数とトリップ完了流率の関数関係を解析する方法を構築した．具体的には，まず，ネットワークの物理的条件およびＯＤ需要から渋滞パターンを求める動的利用者均衡配分問題の逆問題，すなわち，渋滞パターンを与件として，トリップ完了率を導出する問題を定式化した．この逆問題は線形方程式系で記述されており，ネットワークのマクロな性能を表すトリップ完了流率と，よりミクロな状態である渋滞パターンとを解析的に関係づけることができる．この解析式の感度分析を行うことで，待ち行列の延伸によるトリップ完了流率の低下が生じる渋滞パターンとそのメカニズムを明らかにした．次に，この理論的結果を基に，MFD の最大容量を改善しうる(1) 一般街路網での信号制御や (2) 高速道路でのランプ流入制御の方法を開発した．さらに，その研究過程で，ランプ流入制御法の開発に有用な動的システム最適配分の特性を解析し，解析解が求められるケースや最適解に "時間-空間sorting特性" があること等を明らかにした．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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