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AIによりシステム最適挙動を学習する自動走行車両の交通流と運転挙動への影響分析

研究課題

研究課題/領域番号 19K04660
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関名城大学

研究代表者

松本 幸正  名城大学, 理工学部, 教授 (30239123)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード自動運転 / 深層学習 / AI / マルチエージェント / シミュレーション / ドライビングシミュレータ / 信号制御 / 走行挙動 / 交通流シミュレーション / 信号交差点 / 協調 / 交通流 / 協調学習
研究開始時の研究の概要

自動走行車両が混在する近未来の道路交通環境を想定し,オンラインの信号情報やリアルタイムで観測される周辺交通環境に応じて,エリア全体の総走行時間を最小化するシステム最適挙動をAI(人工知能)によって学習させる手法を開発する.その自動走行車両の混在が交通流などに及ぼす影響を,自動走行車両の混在率に着目して,交通流シミュレーションによって評価する.さらに,自動走行車両の走行が一般ドライバーの運転挙動に及ぼす影響を3Dドライビングシミュレータによって把握し,周辺ドライバーへ悪影響を与えることなく,地域全体の交通流を改善できる自動走行車両の制御方法を明らかにする.

研究成果の概要

信号交差点を円滑に通過するように学習させた自動走行車両は,その混在率が上がるほど交通流の円滑化に寄与できることを明らかにした.また,自動走行車両と信号制御を協調させることにより,その効果は増大することもわかった.自動走行車両の混在は周りを走る一般のドライバーの運転挙動にも影響を及ぼし,特に,安全性重視の自動走行の場合には,運転挙動の滑らかさにつながる可能性があることが示唆された.本研究の成果から,自動走行車両が一般車両に混在することによってエリア全体の交通状況の改善につなげられる可能性も示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

情報通信技術や観測技術の進展に伴い,リアルタイムで交通ビッグデータが入手可能になりつつあり,これらの情報を活用した交通運用策が期待されている.本研究で得られた成果からは,交通観測データによって個々の自動走行車両の円滑化や最短経路の予測が可能であることが示された.近い将来に予想される自動走行車両が走行する環境において,本研究の成果に基づいた走行制御を行うことによって,交通混雑の緩和につなげられる.エネルギー消費を減少させ二酸化炭素排出量も削減可能になる.また,自動走行車両が一般車両に混在する状態においても,交通状況の改善につなげられる可能性も示された.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

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 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Traffic Collision Risk and CO<sub>2</sub> Emission Reduction under Providing Accelerator-off Indication to Multiple Vehicles2019

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ishiguro, Yukimasa Matsumoto
    • 雑誌名

      Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies

      巻: 13 号: 0 ページ: 1679-1694

    • DOI

      10.11175/easts.13.1679

    • NAID

      130007794436

    • ISSN
      1881-1124
    • 年月日
      2019-12-31
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 複数交差点を対象とした信号制御と協調学習する自動運転車両による交通流への影響分析2020

    • 著者名/発表者名
      和田拓巳・松本幸正
    • 学会等名
      令和2年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いた複数交差点における車両停止状況の判定手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      石黒祥梧・葛西裕介・松本幸正
    • 学会等名
      令和元年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチエージェントによる自動運転車両が信号制御システムと協調した時の効果の把握2020

    • 著者名/発表者名
      高橋竜平・石黒祥梧・松本幸正・西尾和也
    • 学会等名
      令和元年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Traffic Collision Risk and CO2 Emission Reduction under Providing Accelerator-off Indication to Multiple Vehicles2019

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ishiguro, Yukimasa Matsumoto
    • 学会等名
      13th International Conference of the Eastern Asia Society for Transportation Studies
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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