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自動走行車両への介入挙動制御による交通流の最適化

研究課題

研究課題/領域番号 19H02268
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
研究機関立命館大学

研究代表者

塩見 康博  立命館大学, 理工学部, 教授 (40422993)

研究分担者 柳原 正実  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 助教 (20739560)
服部 宏充  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (50455581)
吉井 稔雄  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (90262120)
瀬尾 亨  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (90774779)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード交通渋滞 / 高速道路 / 介入制御 / 自動運転 / データ駆動型モデル / 交通状態推定 / 交通流シミュレーション / 車線変更 / 車両走行軌跡データ / 動的交通流マネジメント / 追従モデル / 強化学習 / ミクロ交通流シミュレーション / 深層学習 / 交通流 / 動的交通マネジメント / 交通管制 / コネクティッド車両 / 自動走行車両 / シミュレーション / データ同化 / ミクロ運転挙動 / ゲームAI
研究開始時の研究の概要

高速道路では現状で20%弱の車両が自動走行機能(ACC)を利用して走行しており,今後の自動運転車の普及に伴い,その割合は急増していくことが予想されており,交通事故の削減などが期待されている.しかしながら,自動運転車の普及は必ずしも渋滞を改善する訳ではなく,むしろ手動走行の車両より安全側に設計されることで渋滞の程度が悪化すると予想している研究成果も少なくない.本研究では,自動運転車が普及することで,高速道路での渋滞が解消されるような自動運転車の動かし方を提案することを目標とする.

研究成果の概要

本研究は,(1) 交通流モデルの高度化,(2) 交通状態推定手法の高度化,(3) マネジメント技術の高度化 に取り組みました.(1) に関しては,全車両走行軌跡データを用いた現象分析とAIによるモデル構築を行い,従来モデルより高精度に車両挙動を再現できることを確認しました.(2) についてはミクロ交通流シミュレーションと定点・移動体観測のデータ同化システムを構築しました.(3)については走光型視線誘導システムや車線変更制御システムを対象とし,シミュレーション評価によってその有効性を確認しました.

研究成果の学術的意義や社会的意義

高速道路での交通渋滞は経済損失だけではなく,事故のリスクも増大させるため,現在の道路インフラを有効に活用した上で,その解消を目指すことが必要です.また,今後の自動運転車両の普及を想定すると,それらを活かした新しいマネジメント手法が可能となります.本研究では,交通シミュレーション上での試論ではありますが,その有効性を定量的に示した点,および,それを社会実装するに当たって必要となる諸技術を開発した点に社会的意義があります.学術的には,全車両走行軌跡データなどのオープン化が進む中で,そのデータ分析手法を提案するとともに,データ駆動型の新しいモデル化手法を提示した点に大きな意義があります.

報告書

(4件)
  • 2022 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

    (33件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 都市高速道路合流部における車線利用率と旅行時間の関係に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      服部 友哉、塩見 康博
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 8 号: 2 ページ: A_159-A_168

    • DOI

      10.14954/jste.8.2_A_159

    • NAID

      130008161391

    • ISSN
      2187-2929
    • 年月日
      2022-02-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エリア交通流状態を用いた巨視的渋滞発生の検出手法2022

    • 著者名/発表者名
      髙田 啓介、森本 裕治、吉井 稔雄、坪田 隆宏
    • 雑誌名

      交通工学研究発表会論文集

      巻: 42 号: 0 ページ: 519-522

    • DOI

      10.14954/jsteproceeding.42.0_519

    • ISSN
      2758-3635
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 情報の提示方法を考慮した事故リスク情報提供効果分析2022

    • 著者名/発表者名
      TSUBOTA Takahiro、YOSHII Toshio、KURAUCHI Shinya、XING Jian
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 77 号: 5 ページ: I_985-I_993

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.5_I_985

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高速道路における動的速度マネジメントについて2021

    • 著者名/発表者名
      塩見 康博
    • 雑誌名

      IATSS Review(国際交通安全学会誌)

      巻: 45 号: 3 ページ: 172-181

    • DOI

      10.24572/iatssreview.45.3_172

    • NAID

      130007994291

    • ISSN
      0386-1104, 2433-4537
    • 年月日
      2021-02-28
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 交通事故の影響による MFD 形状変化分析2021

    • 著者名/発表者名
      吉井 稔雄、奥原 瑠依、坪田 隆宏
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 7 号: 2 ページ: A_201-A_206

    • DOI

      10.14954/jste.7.2_A_201

    • NAID

      130007989145

    • ISSN
      2187-2929
    • 年月日
      2021-02-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PREDICTION OF TRAFFIC ACCIDENT LIKELIHOOD ON INTERCITY EXPRESSWAY BY CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORK2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro TSUBOTA, Toshio YOSHII, Jian XING
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: 1 号: 1 ページ: 11-17

    • DOI

      10.11532/jsceiii.1.1_11

    • NAID

      130007940725

    • ISSN
      2435-9262
    • 年月日
      2020-11-11
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 交通事故リスク情報提供による安全性向上効果の定量評価2020

    • 著者名/発表者名
      坪田 隆宏、吉井 稔雄、白柳 洋俊、倉内 慎也
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 6 号: 2 ページ: A_270-A_279

    • DOI

      10.14954/jste.6.2_A_270

    • NAID

      130007795549

    • ISSN
      2187-2929
    • 年月日
      2020-02-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 個別車両データを用いた都市間高速道路における交通流特性の経年変化に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      松ヶ谷 玲弥, 塩見 康博, シン ジャン, 糸島 史浩, 甲斐 穂高
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 6 号: 2 ページ: A_121-A_130

    • DOI

      10.14954/jste.6.2_A_121

    • NAID

      130007795522

    • ISSN
      2187-2929
    • 年月日
      2020-02-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intuitive Representation of Traffic Flow Dynamics: Application of Data Sonification2020

    • 著者名/発表者名
      Shiomi Yasuhiro、Sakai Shiho、Terasawa Hiroko
    • 雑誌名

      2020 Forum on Integrated and Sustainable Transportation Systems (FISTS)

      巻: - ページ: 184-191

    • DOI

      10.1109/fists46898.2020.9264851

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calibration-free traffic state estimation method using single detector and connected vehicles with Kalman filtering and RTS smoothing2020

    • 著者名/発表者名
      Seo Toru
    • 雑誌名

      2020 IEEE 23rd International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC)

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/itsc45102.2020.9294229

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 追従時の相対速度変動に着目した走光型視線誘導システムの影響分析2020

    • 著者名/発表者名
      田平優太,塩見康博
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 75 号: 6 ページ: I_637-I_646

    • DOI

      10.2208/jscejipm.75.6_I_637

    • NAID

      130007829542

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ディープラーニングを用いた高速道路の路面劣化予測モデル2020

    • 著者名/発表者名
      橋本申, 吉井稔雄, 坪田隆宏, 全邦釘
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 75 号: 6 ページ: I_547-I_554

    • DOI

      10.2208/jscejipm.75.6_I_547

    • NAID

      130007829530

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic calibration of microscopic traffic simulation at sags2019

    • 著者名/発表者名
      Mariko Nakai and Yasuhiro Shiomi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th HKSTS international conference

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Data-driven modeling of car-following behavior on freeways considering spatio-time effects: a comparison of different neural network structures2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kinoshita and Yasuhiro Shiomi
    • 学会等名
      第20回ITSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 強化学習を用いた高速道路における制限速度制御手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      藤本想,花房比佐友,塩見康博
    • 学会等名
      第66回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高速道路合流部における自動運転車両の戦略的制御2022

    • 著者名/発表者名
      篠原祐吾,花房比佐友,塩見康博
    • 学会等名
      第66回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of large-scale complete vehicle trajectories dataset on two kilometers highway segment for one hour duration: Zen Traffic Data2021

    • 著者名/発表者名
      Seo, T., Tago, Y., Shinkai, N., Nakanishi, M., Tanabe, J., Ushirogochi, D., Kanamori, S., Abe, A., Kodama, T., Yoshimura, S., Ishihara, M., and Nakanishi, W.
    • 学会等名
      2021 International Symposium on Transportation Data and Modelling
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モデルフリー・経験則フリーな交通状態推定2021

    • 著者名/発表者名
      瀬尾亨
    • 学会等名
      第64回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Link Transmission Modelと移動体観測を組み合わせた交通状態推定手法の開発と検証2021

    • 著者名/発表者名
      文山草, 瀬尾亨, 布施孝志
    • 学会等名
      第64回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ミクロ交通流シミュレーションを用いた都市高速における動的車線マネジメントに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      服部友哉, 塩見康博, 佐野正彦, 松永弘明
    • 学会等名
      第19回ITSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 都市高速における追従応答性を考慮した車両制御技術の適用可能性に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      佐野正彦, 松永弘明, 入江喜朗, 高本聡, 橋本洋介, 塩見康博
    • 学会等名
      第64回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ミクロ交通流シミュレータを用いたデータ同化による高速道路サグ部の交通状態推定2020

    • 著者名/発表者名
      中井万里子,塩見康博
    • 学会等名
      第62回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 車両挙動モデリングにおけるHamiltonian Neural Networkの適用可能性2020

    • 著者名/発表者名
      塩見康博
    • 学会等名
      第61回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プローブカーと感知器のデータに基づくキャリブレーション不要な交通状態推定手法2020

    • 著者名/発表者名
      瀬尾亨, 杉本佳昭
    • 学会等名
      第62回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 自動運転車両の車間距離データに基づく混合交通流の車線別状態推定2020

    • 著者名/発表者名
      酒井健吾, 瀬尾亨, 布施孝志
    • 学会等名
      第62回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ミクロ交通流シミュレータを用いたデータ同化による高速道路サグ部の交通状態推定2019

    • 著者名/発表者名
      中井万里子,塩見康博
    • 学会等名
      第60回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 追従時の相対速度変動に着目した走光型視線誘導システムの影響分析2019

    • 著者名/発表者名
      田平優太,塩見康博
    • 学会等名
      第59回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] プローブカー軌跡とショックウェーブ理論を用いた自由流領域の交通密度推定2019

    • 著者名/発表者名
      安田昌平, 瀬尾亨, 井料隆雅
    • 学会等名
      第60回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大規模車両軌跡データ解析のための基礎的ライブラリの開発2019

    • 著者名/発表者名
      眞貝憲史, 田子裕亮, 瀬尾亨, 中西航
    • 学会等名
      第60回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 自動運転時代の交通システム理論:展望と課題2019

    • 著者名/発表者名
      瀬尾亨
    • 学会等名
      G空間EXPO(CSISシンポジウム)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Study on the Characteristics of MFD determined by Probe Data2019

    • 著者名/発表者名
      StephanieWanjiku GITURU, Toshio YOSHII, Takahiro TSUBOTA, Hirotoshi SHIRAYANAGI
    • 学会等名
      The 13th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies, Colombo, Sri Lanka
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Attentional Disengagement on Driver Inattention While Driving on Expressway2019

    • 著者名/発表者名
      Hirotoshi SHIRAYANAGI, Shinya KURAUCHI, Takahiro TSUBOTA and Toshio YOSHII
    • 学会等名
      The 13th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies, Colombo, Sri Lanka
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] International Encyclopedia of Transportation2021

    • 著者名/発表者名
      Wada, K., Seo, T., and Shiomi, Y
    • 総ページ数
      4226
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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