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冬期の自動運転を支援する道路管理システムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H02254
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22050:土木計画学および交通工学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

萩原 亨  北海道大学, 工学研究院, 教授 (60172839)

研究分担者 宗廣 一徳  国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 主任研究員 (00414194)
高橋 翔  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00708018)
有村 幹治  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (40548062)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード自動運転システム / 路面状況 / 視界状況 / 道路の狭窄状況 / 自動運転 / 冬期道路管理 / 画像処理 / 情報収集 / 走行速度 / 冬期自動運転 / ACC / THW / THC / 速度 / 交通システム
研究開始時の研究の概要

自動運転システムに含まれる進行方向制御システム(ACC)と横方向制御システム(LKAS)の2つが冬期の道路環境に強く関係する。両者に共通する要素は、両システムにおける速度設定と考えられる。両システムの制御限界を越えない速度を自動運転システムが設定することで冬期であっても運用は可能となる。そこで、申請研究では、冬期道路管理・道路線形・気象などを要因とし、自動運転システムにとって共通する妥当な推奨速度を時間別・区間別に細かく導くシステムを開発し、それに従った冬期道路管理とその情報を自動運転システムに伝える手段を冬期の自動運転を支援する道路管理システムとして検討する。

研究成果の概要

自動運転システムを冬期において運用するための道路条件の課題は3つある。雪氷路面・視界不良(吹雪)・路肩の堆雪である。自動運転システムに含まれるAdaptive Cruise Control (ACC)・Lane Keeping Assistant System (LKAS)が3つの課題の条件下で動作するための必要条件が何かを、明らかにする必要がある。このため、自動運転システムに含まれる進行方向制御システムACCと横方向制御システムLKAS)の2つに着目し、冬期道路環境下における動作条件を検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、自動運転システムが冬期において運用されるようになるための動作条件を検証した。ACCとLKASが、雪氷路面で運用可能となるには、道路線形・路面条件を踏まえたACCの速度設定と車間距離設定および道路の狭窄状況のデータが必要と言えた。そのため、車載カメラでモニタリングする装置を開発し、かつ画像データから路面状況・視界状況・道路の狭窄状況を判別できるようにした。道路を走行する多数の車両からこれらのデータを得ることから、自動運転のODDをダイナミックに変更することが可能となる。以上から、本研究によって、冬期においてもレベル3などの運転が可能となる仕組みを提案できた。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 複数の車載センサーデータを統合した冬期の路面状態のLate Fusionによる推定モデル2022

    • 著者名/発表者名
      石附将武,高橋翔,萩原亨,石井啓太,岩﨑悠志,森徹平,花塚泰史
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: 3 号: J2 ページ: 642-649

    • DOI

      10.11532/jsceiii.3.J2_642

    • ISSN
      2435-9262
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空間周波数および深層学習に基づく機械学習による視程レベル推定-特徴選択手法による空間周波数の選択効果-2022

    • 著者名/発表者名
      高橋翔,河田祥太朗,萩原亨
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 77 号: 5 ページ: I_1077-I_1084

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.5_I_1077

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 冬期道路環境へのACC(Adaptive Cruise Control)の適応条件に関する基礎的研究2021

    • 著者名/発表者名
      和田脩平、高橋翔、白石直之、宗広一徳、岡田稔、内藤利幸、萩原亨
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 7 号: 2 ページ: A_289-A_297

    • DOI

      10.14954/jste.7.2_A_289

    • NAID

      130007989107

    • ISSN
      2187-2929
    • 年月日
      2021-02-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ACCによるカーブ走行時における冬期路面の影響に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      白石 直之, 高橋 翔, 萩原 亨, 岡田 稔, 内藤 利幸, 宗広 一徳
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 76 号: 5 ページ: I_1409-I_1416

    • DOI

      10.2208/jscejipm.76.5_I_1409

    • NAID

      130008028031

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 固定カメラと車載カメラによる冬期道路管理向け視界情報評価に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      中村 裕貴、萩原 亨、永田 泰浩
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 75 号: 6 ページ: I_599-I_607

    • DOI

      10.2208/jscejipm.75.6_I_599

    • NAID

      130007829524

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 冬期走行環境における車両の横方向走行位置に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      高橋翔
    • 学会等名
      自動車技術会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 冬期路面におけるACC利用時のドライバの危険感を考慮した 交通シミュレーションに関する基礎的研究2022

    • 著者名/発表者名
      坪田啓吾、高橋翔、和田脩平、萩原亨
    • 学会等名
      土木学会北海道支部令和3年度年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Time-Gap Settings of Adaptive Cruise Control (ACC) on Driver’s Risk Feeling Estimated by the Car-Following Situation2021

    • 著者名/発表者名
      Shuhei WADA, Sho TAKAHASHI, Tomonori OHIRO , Kazunori MUNEHIRO, Minoru OKADA, Toru HAGIWARA
    • 学会等名
      Eastern Asia Society for Transportation Studies
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Winter Road Surface on Driver's Risk Avoidance Behavior when the Vehicles Are Entering a Curve operated with Adaptive Cruise Control2021

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Shiraishi, Sho Takahashi and Toru Hagiwara
    • 学会等名
      Annual meeting of Transportation Research Board, 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VISSIMを用いた自動運転車が冬期交通に与える影響に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      小島 怜、萩原亨、高橋 翔、有村幹治、和田脩平
    • 学会等名
      2020年度土木学会北海道支部年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 路面のすべりと道路線形がACC動作時のドライバの危険回避行動に 与える影響に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      白石直之、高橋翔、萩原亨
    • 学会等名
      自動車技術会春大会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 路面のすべりと道路線形がACC動作時のドライバの危険回避行動に 与える影響に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      白石 直之、萩原 亨
    • 学会等名
      自動車技術会・2020年春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ドライビングシミュレータを用いた冬期道路・ACC利用時のドライバの危険回避運転行動に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      川島彰悟、萩原 亨
    • 学会等名
      土木学会土木計画学研究委員会・2020年春大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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