2020 Fiscal Year Research-status Report
A pedestrian guidance method with user adaptation based on emotional data extracted from walking history toward secure and comfortable life
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20K12074
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
古川 宏 筑波大学, システム情報系, 准教授 (90311597)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 歩行者ナビゲーション / 高齢者 / 個人適応 / 心情推定 / 高度道路交通システム / スマートシティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢者の生活の質向上に役立つ歩行者ナビの実現に向け、経路上の環境要因に対する身体的困難さ、心的脆弱性、安心感、嗜好を定量的に考慮したモデルを用いた経路探索法を開発している。本研究の目的は、多様な個人差への対応を課題として、1)“各ユーザの環境要因に対する主観的評価”の推定手法と、2)“環境要因に対する主観的評価”に基づく個別コストモデルの適応的調整法の開発である。本年度は、以下の2つの研究に取り組んだ。
１．「A.“各ユーザの環境要因に対する主観的評価値”の推定手法の開発」：COVID-19のリスクを考慮して高齢者が実験参加者となる要素研究を次年度に延期し、サブ目標である避難時における不安推定を対象とすることで、要素技術の開発を目指した。HMDによるVRを用いた主観的評価値測定の環境構築では、VR使用時と実地で感じる不安と差異の有無を調査した。結果、道幅10m以内では不安の差異が有意であること、より道幅が広い道路においては差異が小さいことを確認した。さらに、差を補償する回帰モデルを作成した。また、重回帰モデルを使用した先行研究に対して精度向上を目指し、複数種の非線形回帰モデルによるモデル作成を試みた。結果、Random Forest Regressionによるモデル作成が最も汎用性が高く、高精度であることが明らかとなった．
２．「B. 実地実験に用いる歩行者ナビ・プロトタイプシステムの構築」：提案手法に基づく歩行者ナビシステムの有用性評価と手法改善のため、プロトタイプシステムの構築を進めている。本年度は歩行者ナビ用サーバの構築を対象とし、GPS情報と認知的負荷評価機構からの結果に基づき、経路探索と、リアルタイムでの案内用コンテンツ作成、ナビ用表示画面の提供を行う基本機構を構築した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本年度実施予定であった「A.“各ユーザの環境要因に対する主観的評価値”の推定手法の開発」および「B. 実地実験に用いる歩行者ナビ・プロトタイプシステムの構築」について：
１．Aは本年度で完了させる予定であったが、半年ほどの遅れが生じている。これは、COVID-19のリスクを考慮し、主目標である高齢者を実験参加者とする要素研究を次年度に延期したためである。そこで、本年度ではサブ目標である避難時における不安推定を対象とし、実験参加者として青年を用いることで、本研究に必要となる要素技術の開発を目指した。HMDによるVRを用いた実験環境の構築と妥当性評価、環境要因を独立変数としてユーザの主観的価値を推定する高精度なRandom Forest Regressionモデルの構築を実施し、予定通りに完了した。
２．Bは予定通りに完了した。本年度予定の“歩行者ナビ用サーバ”の構築、「GISシステムに基づく認知的負荷評価処理システム」および「ユーザインタフェースとなる携帯端末」の構築を完了し、実際にユーザが歩行者ナビサービスを体験し得る基本機能を利用可能としている。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．「A.“各ユーザの環境要因に対する主観的評価値”の推定手法の開発」（R3全期）：経路内の各ポイントにおける安心感、不安、好感度等の主観的評価情報を取得する機構を開発する。この機構は、“実移動経路データなどに基づいたユーザ評価の推定機構”と“利用者自ら報告するインタフェース画面”からなる。前者は、“提供経路と実際の歩行経路と差の収集機能”と“環境要因付近のユーザの挙動データ取得機能”、そして“取得データに基づくユーザの主観的評価推定機能”とからなる。なお、COVID-19を取り巻く状況を考慮し、さらなる遅延の可能性があることから、本要素研究の期間を1年間と余裕を設けた。
２．「B.実地実験に用いる歩行者ナビ・プロトタイプシステムの構築」（R3全期）：個別ユーザ適応機構の有用性評価と手法改善のため、プロトタイプシステムを構築し、実際に複数の利用者が長期にサービスを利用できる環境を提供する。
３．「C.個別ユーザへの適応のためのモデル調整手法の構築」（R4全期）：取得した各ユーザの情報を用いて身体的負荷、安心感、嗜好などの各評価関数のパラメータを変更することで、個人適応を実現する。設計した機構を組み込んだプロトタイプシステムを用いて、実験参加者による長期の日常利用実験を実施する。長期にわたる利用において、主観評価推定機構、主観評価用インタフェース、歩行挙動情報の取得法、避難時情報の取得方策、モデル調整ルール等の評価と改善を実施する。項目１の遅れを受けて実施期間の変更を行った。項目３と４を同時に実施することは可能であり実質的な問題は生じない。
４．「D.実用システムに必要となる基本仕様の策定」（R4後期）：利用者に安心で快適なナビ支援サービスの提供を実現するため、実用システムに要求される技術的要件や解決すべき技術課題を確認し、基本となる仕様の策定を行う。
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| Causes of Carryover |
（理由）本年度実施した「A.“各ユーザの環境要因に対する主観的評価値”の推定手法の開発」において、COVID-19のリスクを考慮し、主目標である高齢者を実験参加者とする要素研究を次年度に延期した。このため、この実施に要する被験者謝金の予算を本年度は用いず、次年度の使用とした。さらに、令和4年度に実施する「C.個別ユーザへの適応のためのモデル調整手法の構築」において、その精度の向上を狙い、実験参加者や状況の多様性を確保するために、人数の増加を計画している。そこで、令和2年度における実施費用に学内研究費を用いることで、このための予算を確保した。
（使用計画）令和3年度に実施する「A.“各ユーザの環境要因に対する主観的評価値”の推定手法の開発」において、令和2年度に実施予定の高齢者を実験参加者とする要素研究を実施する。さらに、令和4年度に実施する「C.個別ユーザへの適応のためのモデル調整手法の構築」において、提案する手法の実証的評価と改良を目的として、構築した歩行者ナビ模擬システムによる認知実験を実施することを計画している。このとき、実用化に向け多様なユーザを想定することが必要なため、高齢者および青年の多数の実験参加者に対する謝金の支払いを予定している。予算の不足分については、報告者の学内研究費より充足するため、何ら問題はない。
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Research Products
(3 results)
