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V2X-based Collective Perception for Cooperative Driving in Mixed Traffic

Research Project

Project/Area Number 20H04180
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

重野 寛  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30306881)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 屋代 智之  千葉工業大学, 情報科学部, 教授 (60306397)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywords高度道路交通システム / 交通環境認識 / 協調走行 / 自動車通信 / 混在交通 / 分散輻輳制御
Outline of Research at the Start

自動運転車と手動運転車との混在交通における協調走行支援・制御の実現のために、車両間や、車両と路側インフラとの通信などの近距離自動車通信を用いた統合交通環境認識のための情報交換・共有方式を提案し、協調走行シナリオにおける効果について明らかにする。既存の自動車通信の性能や挙動についてシステム全体と車両ごとの両面からシミュレーション分析・評価を行い、協調走行支援・制御のための統合交通環境認識プロトコルを提案する。提案手法の混在交通を想定した協調走行シナリオにおける有効性についてシミュレーション評価を行う。

Outline of Annual Research Achievements

2020年度は、基本的な協調走行のシナリオとシミュレーション環境、協調走行支援のための通信システムのアーキテクチャ、輻輳制御手法、車両レベルでの性能の可視化・分析方法について研究を進めた。
文献調査と学術会議での意見交換を通じて、DSRCやセルラー系の自動車通信技術、交通環境の協調認識技術、協調走行支援等の研究動向を調査、整理した。
協調走行のシナリオを検討し、自動車モビリティ、通信等の基本的なシミュレーション・モデルやパラメータを調査・検討した。その結果をもとに、特に高速道路の単純なランプ合流部をモデル化し、シミュレーション環境を構築した。混在交通における合流時の協調走行や通信による支援方式を提案し、主に交通効率の観点からの有効性を評価した。
協調走行支援のための通信システムのアーキテクチャとして、システム構成やプロトコル構成の検討を進めた。V2Vによる通信アーキテクチャを整理し、既存プロトコルを拡張について検討した。加えて、エッジコンピューティングに基づく情報共有やオフロード処理の仕組みについても検討した。
通信制御で重要となる輻輳制御方式として、ETSI分散輻輳制御機構(DCC)をシミュレーション・プログラムに実装し、都市部を想定した単純な道路モデルにおける基本特性について評価した。DSRCと組み合わせた場合について、車両密度とパケット配送率(PDR)の関係などの基本的な特性を明らかにした。加えて、シミュレーションの結果や実行ログにもとづいて、車両レベルでの性能の可視化・分析ツールの実装も進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

混在交通での協調走行を対象としたシミュレーション環境の構築、高速道路におけるランプ合流の通信による支援方式の提案とシミュレーション評価、V2V通信における分散輻輳制御の基本特性の評価、エッジコンピューティングの導入の評価で進展があった。特にシミュレーション環境構築と単純な道路における協調走行支援の評価ができた点は当初の計画以上の進展である。一方、自動車通信の関する検討では、輻輳制御と優先制御の連動については当初の計画から遅れている。この点は次年度のセンシング情報の交換手法の検討でも進める内容であり、特段の問題ではない。全体としては研究計画にしたがって、概ね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

本年度の成果を踏まえ、研究計画に基づいて推進する。

Report

(1 results)
  • 2020 Annual Research Report

Research Products

(9 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 車載器非搭載車両を考慮した協調認識のためのモバイルエッジコンピューティング支援型車両情報共有システム2021

    • Author(s)
      佐竹颯太,谷遼太郎,豊田睦,重野寛
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 62(2) Pages: 1882-7764

    • NAID

      170000184376

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A Dynamic Mix-zone Scheme Considering Communication Delay for Location Privacy in Vehicular Networks2021

    • Author(s)
      Rei Yamazaki, Masashi Yoshida, Hiroshi Shigen
    • Organizer
      International Workshop on Pervasive Computing for Vehicular Systems (PerVehicle2021)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Dynamic Task Offloading Method with Centralized Controller to improve Task Success Rate2021

    • Author(s)
      Mutsumi Toyoda, Hayata Satake, Hiroshi Shigeno
    • Organizer
      International Workshop on Pervasive Information Flow (PerFlow2021)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 手動運転車の混在を考慮した合流地点における自動運転車の制御手法の検討2021

    • Author(s)
      加藤翔,吉田匡志,山崎玲,重野寛
    • Organizer
      情報処理学会 第84回高度交通システムとスマートコミュニティ(ITS)研究発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] A Scheduling Scheme for Cooperative Merging at a Highway On-Ramp with Maximizing Average Speed of Automated Vehicles2020

    • Author(s)
      Masashi Yoshida, Hiromu Asahina, Hiroshi Shigeno, Iwao Sasase
    • Organizer
      The 2020 IEEE 92nd Vehicular Technology Conference (VTC2020-Fall)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 車両ネットワークにおけるタスク成功率向上のためのタスクオフロード手法の提案2020

    • Author(s)
      豊田睦,佐竹颯太,重野寛
    • Organizer
      情報処理学会 マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2020)シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 自動車ネットワークにおける通信遅延を考慮した密度ベース動的仮名変更手法の検討2020

    • Author(s)
      山崎玲,團皆人,吉田匡志,重野寛
    • Organizer
      情報処理学会 マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2020)シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of a Scheduling Scheme for Cooperative Merging at a Highway On-Ramp with Maximizing Average Speed of Automated Vehicles2020

    • Author(s)
      Masashi Yoshida, Hiromu Asahina, Hiroshi Shigeno, Iwao Sasase
    • Organizer
      情報処理学会 マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2020)シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 慶應義塾大学理工学部情報工学科 重野・森研究室

    • URL

      http://www.mos.ics.keio.ac.jp/jp/index.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2022-04-19  

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