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多台参照追従モデルを用いた車両隊列の安全な協調行動シミュレーションに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05760
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関名古屋大学

研究代表者

北 栄輔  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (50234224)

研究分担者 玉城 龍洋  沖縄工業高等専門学校, メディア情報工学科, 准教授 (60413837)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード隊列走行 / 車両追従モデル / 数値シミュレーション / マインドストーム / 分流・合流 / 交差点 / 混在交通 / 交通シミュレーション / LEGO MINDSTORMS / 追従走行 / 交差点交通 / 最適制御 / ロボット車両 / LEGO MINDSTORM / Mindstrorm / 安定性解析 / シミュレーション / LEGO Mindstorm / 合流モデル / 分流モデル
研究成果の概要

複数のユースケースにおいて車両隊列走行に関する速度と行動の制御モデルを提案し,モデルのパラメータを数値シミュレーションにより決定した後,LEGOマインドストームを用いた実験によって妥当性を確認した.対象としたユースケースには,4台の隊列走行から1台が離れる場合,3台の隊列走行に1台が合流する場合,2台からなる2つの隊列が交差点で交叉する場合,隊列の間に一般車両が交ざっている場合がある.また,乗り心地を改善する隊列走行の速度制御等についても実施した.
そして,これらの成果を2編の学術雑誌論文,11編の国際会議予稿集において発表した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

車両隊列走行は,交通渋滞緩和のために重要な技術である.研究の方向性は,様々なユースケースにおける効果的な隊列走行の実現に向かっている.そこで,本研究では,複数のユース-ケースにおける効果的な隊列走行の実現を目的とした.この中には,隊列走行あを安定的に実現することや,隊列から車両が離れたりする場合のように,既に検討されているユースケースだけでなく,隊列と一般車両が混在する場合における隊列走行の実現を目的としたものもあり,今後の隊列走行の社会実現において非常に有意義な結果である.また,そのために用いた手法は,数値シミュレーションによる設計とロボット車両による実験であって,その学術的価値も高い.

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] Vehicle Velocity Control in Case of Two Vehicle Platoon Merging into One Vehicle Platoon2020

    • 著者名/発表者名
      E. Kita, M. Yamada
    • 雑誌名

      International Journal of Machine Learning and Computing

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多台参照追従モデルによる隊列走行シミュレーションについて2019

    • 著者名/発表者名
      北 栄輔,朝比奈鋼司,牛田千智,玉城龍洋,村井 希
    • 雑誌名

      日本計算数理工学論文集

      巻: 19 ページ: 79-84

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Vehicle Control in Platoon around Intersection2020

    • 著者名/発表者名
      E. Kita, S. Hayashi, T. Tamaki
    • 学会等名
      5th International Conference on Engineering and Technology (ICET 2020), 20-22 March 2020, Melbourne.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vehicle Velocity Control in Case of Vehicles Passing Through Intersection2020

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Murai, Ryo Kazama. Eisuke Kita
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems (COMPSAFE 2020), March 8-11, 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vehicle Velocity Control in Case of Shunting and Joining of Platoons2020

    • 著者名/発表者名
      Sota Ono, Hiroki Yoshida, Eisuke Kita
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems (COMPSAFE 2020), March 8-11, 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vehicle Velocity Control in Vehicle Platoon2020

    • 著者名/発表者名
      Eisuke KITA, Masaki Takahashi, Tatsuhiro Tamaki
    • 学会等名
      10th International Conference on Advances in Civil, Structural and Mechanical Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Velocity control of platoon vehicle in consideration of ride quality2019

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Kita, Masashi Takahashi, Tatsuhiro Tamaki, Atsushi Uchiyama, Kana Idei
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Computational Mechanics (APCOM2019), December 18-21, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Overtaking Behavior Simulation of Vehicle Platoon in Face-to-Face Traffic Flow2019

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Kita, Hiroki Sakamoto, Tatuhiro Tamaki
    • 学会等名
      4th International Conference on Robotics and Automation Engineering (ICRAE 2019), November 22-24, 2019.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vehicle Velocity Control in Case of Vehicle Platoon Merging2019

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Kita, Miichiro Yamada
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Intelligent Transportation Engineering (ICITE2019), Singapore, September 5-7, 2019, IEEE, DOI: 10.1109/ICITE.2019.8880209.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 交通量と道路ネットワークの関係について2019

    • 著者名/発表者名
      北 栄輔,石澤大翼,出射香菜
    • 学会等名
      第24回計算工学講演会,2019.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mathematical Model and Simulation of Vehicle Platoon Overtaking other Vehicle2018

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Kita, Hiroki Sakamoto
    • 学会等名
      4th Australasia and South-East Asia Structural Engineering and Construction Conference (ASEA-SEC-4)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of Robot Vehicle Control Program Using Grammatical Evolution2018

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Kita, Ryoma Sato
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Engineering Computational Technology (ECT2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 乗り心地を考慮した隊列走行車両群の速度制御について2018

    • 著者名/発表者名
      北 栄輔,高橋政伎,玉城龍洋
    • 学会等名
      第23回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 車両を追い越す車両隊列における車両速度制御について2018

    • 著者名/発表者名
      北 栄輔,坂本浩規
    • 学会等名
      第23回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Velocity Control of Vehicles Separating from Vehicle Platoon2017

    • 著者名/発表者名
      E. Kita, R. Sato, M. Yamada, T. Tamaki
    • 学会等名
      The Ninth International Structural Engineering and Construction Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 進化的計算を用いた車両ロボット制御アルゴリズムの生成について2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤凌馬,風間 亮,玉城龍洋,北 栄輔
    • 学会等名
      日本機械学会計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 隊列走行の分流シミュレーションにおける速度制御モデルの比較検討2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 政伎, 山田 巳一廊, 玉城 龍洋, 北 栄輔
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 隊列車両の対面追い越しシミュレーションについて2017

    • 著者名/発表者名
      吉田 裕基, 坂本 浩樹, 玉城 龍洋, 北 栄輔
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 滑らかな追従挙動を目的とした隊列走行車両シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      高橋政伎,吉田裕基,薩摩美友, 佐藤凌馬, 玉城龍洋, 北 栄輔
    • 学会等名
      日本計算工学会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 実験誤差を考慮した隊列走行車両シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      高橋政伎,吉田裕基,薩摩美友, 佐藤凌馬, 玉城龍洋, 北 栄輔
    • 学会等名
      日本計算工学会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 隊列走行車両群からの車両分流シミュレーションについて2016

    • 著者名/発表者名
      高上寛斗, 薩摩美友, 脇田佑希子, 玉城龍洋, 北 栄輔
    • 学会等名
      日本機械学会計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 隊列走行車両群からの車両分流シミュレーションについて2016

    • 著者名/発表者名
      高上寛斗, 薩摩美友, 脇田佑希子, 玉城龍洋, 北 栄輔
    • 学会等名
      日本機械学会計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 車間通信を用いた車両の交差点での走行シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      林 秀至, 脇田佑希子, 玉城 龍洋, 北 栄輔
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulation of vehicle separated from vehicle platoon2016

    • 著者名/発表者名
      E. Kita, H. Takaue, M. Yamada, H. Sakamoto
    • 学会等名
      24th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM 2016), August 20-26, 2016, Montreal, Quebec, Canada.
    • 発表場所
      Montreal, Quebec, Canada.
    • 年月日
      2016-08-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Traffic Network Design Using Traffic flow Simulator2016

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Kita, Azusa Hara, Tatsuhiro Tamaki, Yukiko Wakita
    • 学会等名
      12th World Congress on Computational Mechanics (WCCM 2016), Seoul, Korea, 24-29 July 2016.
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 隊列走行車両の追い越しシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      坂本浩規,佐藤凌馬,玉城龍洋,北 栄輔
    • 学会等名
      日本計算工学会講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 隊列走行車両の追い越しシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      坂本浩規,佐藤凌馬,玉城龍洋,北 栄輔
    • 学会等名
      日本計算工学会講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 隊列走行車両の合流シミュレーションについて2015

    • 著者名/発表者名
      山田巳一廊, 薩摩美友, 村松雄馬, 北栄輔
    • 学会等名
      日本機械学会計算力学講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-02-19  

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