渋滞伝播予測付き渋滞吸収運転の数理モデル：予測所要時間を考慮した渋滞除去の評価

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K14232
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 西 遼佑 鳥取大学, 工学研究科, 講師 (10727093)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 渋滞吸収運転 / 交通渋滞 / 早期渋滞吸収運転 / 補助渋滞吸収運転 / 二次渋滞抑制条件

Outline of Annual Research Achievements

渋滞発生後に開始する通常の渋滞吸収運転よりもさらに早期に実行する渋滞吸収運転の一案として，下流の車が減速した時点で開始する渋滞吸収運転（以降，早期渋滞吸収運転と呼ぶ）を考案した．また，ある車が渋滞吸収運転を実行する際に引き起こしたじょう乱を，その車の後方に位置する別の車が取り除く補助的な渋滞吸収運転（以降，補助渋滞吸収運転と呼ぶ）を考案した．通常の渋滞吸収運転（補助渋滞吸収運転なし），早期渋滞吸収運転（補助渋滞吸収運転なし），通常の渋滞吸収運転（補助渋滞吸収運転あり），早期渋滞吸収運転（補助渋滞吸収運転あり）の４つの場合について，追従モデルを用いた数値シミュレーションを用いて性能を比較した．その結果，早期渋滞吸収運転（補助渋滞吸収運転あり）が最も高い性能を示すことを見出した．
また，渋滞吸収運転に関連する研究として，渋滞吸収運転における二次渋滞を抑制する条件を研究した．流れの不安定性を備えた追従モデルに従う系では，流れの不安定性によって，渋滞吸収運転が引き起こしたじょう乱が二次渋滞に成長してしまう場合がある．この二次渋滞については，従来の研究では数値シミュレーションによる検証のみが報告されており，二次渋滞を抑制する条件までは提唱されていなかった．そこで，string stabilityを援用することで，二次渋滞を抑制する条件を提案することができた．今回見出した二次渋滞を抑制する条件については，論文にまとめており，現在，学術雑誌に投稿中（査読中）である．

Current Status of Research Progress

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

Reason

２年目の計画である渋滞安定前に開始する渋滞伝播予測付き渋滞吸収運転の研究の一つとして，早期渋滞吸収運転を提案することができた．また，渋滞吸収運転に関する研究成果として，補助渋滞吸収運転を提案することができたほか，二次渋滞抑制条件を提案することができた．
なお，時間の都合上，道路上の感知器をセンサーとして用いる場合，ならびに，道路上の感知器と車の両方を組み合わせてセンサーとして用いる場合については実施しなかった．

Strategy for Future Research Activity

３年目の計画である渋滞後方流が不均一な場合における渋滞伝播予測付き渋滞吸収運転に取り組みたい．ただし，渋滞伝播予測付き渋滞吸収運転において，より重要と思われる研究課題が出てきた場合は，その課題に取り組みたい．例えば，１・２年目の研究課題である渋滞後方流が均一な場合について，渋滞伝播予測付き渋滞吸収運転のよりよい実行方法を目指したい．また，ボトルネックにおける渋滞を渋滞伝播予測付き渋滞吸収運転で除去したい．実施する順序については，上記のうちで重要と考えられる研究課題から実施したい．