2022 Fiscal Year Annual Research Report
A Construction of a Real-time Digital Twin in Snow and Cold Regions and Study of Disaster Prevention Systems
| Project/Area Number |
22H01607
|
|---|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
高橋 翔 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00708018)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉浦 聡志 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30648051)
萩原 亨 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60172839)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
|
| Keywords | 積雪寒冷地 / デジタルツイン / エッジコンピューティング / データサイエンス / 防災システム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
R4年度は，次の3つの研究項目について，検討を進めた．
研究項目1:道路空間のデータ集積を可能とするEdge-AI基盤：道路空間のデジタルツインの構築に必須となる道路空間のセンシングを昼夜問わずに可能となる高度なIoTシステムとしてのエッジコンピューティング基盤についての検討を進めた．具体的には，夜間の視界レベル推定を可能とするため，車載カメラの映像を用いて複数識別器の確信度に基づいたLate-fusionによる手法の導出や，識別に有効な特徴量の選択に関する研究を進めた．また，都市間バスの事業者にも協力を頂き，エッジコンピューティング・システムのプロトタイプ実装と車載試験も重ねた．
研究項目3:道路およびその利用者の状態遷移を予測するネットワーク解析：道路の時空間データに基づいて，エッジ強度を設定する新たな道路空間ネットワークを構築し，ネットワーク解析によって道路空間ネットワーク上のデータの遷移および道路利用者の動態を分析可能とする手法を検討した．具体的には，行列補完によってネットワーク分析を行い，道路利用者の動態を解析する手法の初期検討を重ねた．
研究項目4:リアルタイムデジタルツインによる情報提供システムの構築：デジタルツインを利用場面に適応して実空間にフィードバックするインタフェースの構築に向けてその設計を進めている．R4年度は，まず基本的な情報を提供するためのニーズ調査を行った．宗谷地方の道路利用者に対するアンケート調査や道路利用者に対する情報提示のインタフェースについて，VRなどを活用して検証した．
これらの成果は，R5年度に実施する項目の基礎となる．なお，R4年度の成果は，複数の査読付き論文や国際会議での発表にいたっており，研究を進めるとともに進捗が見られた部分について，同時に纏めることも進めている．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
R4年度は，計画していた3つの研究項目のすべてについて，進捗があった．
|
| Strategy for Future Research Activity |
R5年度は，次の4つの研究項目について，検討を進める．
研究項目1:道路空間のデータ集積を可能とするEdge-AI基盤：道路空間のデジタルツインの構築に必須となる道路空間のセンシングを昼夜問わずに可能となる高度なIoTシステムとしてのエッジコンピューティング基盤についての検討と検証を進める．
研究項目2:道路空間のデジタルツインの構築に必要なデータ量推定理論の導出：道路空間のデジタルツインの構築に必要となる最低限のデータ量を推定する手法を検討する．
研究項目3:道路およびその利用者の状態遷移を予測するネットワーク解析：道路の時空間データに基づいて，エッジ強度を設定する新たな道路空間ネットワークを構築し，ネットワーク解析によって道路空間ネットワーク上のデータの遷移および道路利用者の動態を分析可能とし，その予測の理論導出に着手する．
研究項目4:リアルタイムデジタルツインによる情報提供システムの構築：デジタルツインを利用場面に適応して実空間にフィードバックするインタフェースの構築に向けてその設計を進める．R5年度は，R4年度までに調査したニーズに基づき，基本的な情報を提供可能なプロトタイプシステムを構築し，試験運用する．
|
