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計測結果に基づいた実用的交通流物理モデルの開発と高速道路交通流での評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K12540
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ウェブ情報学・サービス情報学
研究機関神奈川工科大学

研究代表者

中根 一朗  神奈川工科大学, 工学部, 准教授 (30221451)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード交通流 / 交通渋滞 / 追従挙動モデル / モデル化 / 数値シミュレーション / 非線形力学 / 環境工学 / 複雑系 / 高度道路交通システム / 渋滞 / 物理モデル / シミュレーション
研究成果の概要

交通流の動画計測と4台の車両にRTK-GPSを搭載した計測を行い、速度、速度差、加減速度、車間距離、遅れ時間等に関する定量的な知見を得た。そして、この結果に基づいた追従挙動モデルによる計算から以下の①から⑤の知見も得た。
渋滞相への転移には、マクロな条件として①車両密度が閾値を超えること、ミクロな条件として②追従走行時にオーバーシュートが発生することと③後続車両が加速度の限界を持つことが必要である。
加えて、④反応遅れ時間の長いドライバーの連続が相転移の核となるとともに渋滞をひどくしており、同様に、⑤ドライバーの個性によるランダムな曖昧さのために決定論的な現象にならず複雑化していると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

渋滞はCO2の排出増加にも繋がるため、局所の経済的問題のみならずグローバルな環境問題でもある。このような渋滞問題解決の一助として、我々は交通流モデルによるシミュレーションに期待している。ただし、現段階では定性的な渋滞予測は可能であるものの、定量的に正確な予測には至っていない。そこで、我々は定量的な渋滞予測が可能なモデルの作成を目指し、交通流の計測結果を基にした車両追従モデルの作成を試みた。そして、作成したモデルを用いて渋滞のシミュレーションを行い、渋滞の形成・解消のプロセスを評価・分析するとともに、有効な渋滞解消手段の検討も行った。なお、本研究の成果は、自動運転技術開発に対しても有用である。

報告書

(5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
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 計測結果に基づく車両追従モデルによる車間距離が渋滞形成に与える影響の考察2017

    • 著者名/発表者名
      相原浩司、中根一朗
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: 17 ページ: 161-166

    • NAID

      40021431390

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 計測結果に基づく車両追従モデルによる渋滞の形成と解消の検討2019

    • 著者名/発表者名
      相原浩司、中根一朗
    • 学会等名
      ITを活用した教育研究シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 計測結果に基づく車両追従モデルによる車間距離が渋滞形成に与える影響の考察2017

    • 著者名/発表者名
      相原浩司、中根一朗
    • 学会等名
      計算数理工学シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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