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センシングデータと交通流理論の融合による実社会ネットワークの交通状態推定技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K15107
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分22050:土木計画学および交通工学関連
研究機関日本大学 (2021)
東北大学 (2019-2020)

研究代表者

川崎 洋輔  日本大学, 工学部, 講師 (90751793)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード交通状態推定 / 交通流理論 / 経路選択 / データ同化 / プローブデータ / 車両感知器 / 状態推定
研究開始時の研究の概要

本研究は,センシングデータと交通流理論の融合により,実社会のネットワークの交通状態を推定する状態空間モデルの開発を目的とする.
これまでに開発したモデルは,(1)ネットワーク規模拡大に伴い,パラメータ数が急増し,計算負荷が高くなる,(2)推定精度が経路選択モデルの適切性に依存するという2つの問題がある.よって,本研究では,(1)モデルパラメータ削減法および(2)実社会のドライバーの経路選択行動のモデル化を研究する.開発したモデルは,実社会ネットワークに適用し,精度検証する.

研究成果の概要

本研究では,センシングデータと交通流理論の融合により,実社会のネットワークの交通状態を推定する手法の開発を目的とする.
交通管制では,ネットワーク情報を収集し,交通状態をモニタリングした上で,交通制御や情報提供を行うことが重要である.これまでの研究では,単路部(一次元)における交通状態推定は行われていたが,面的に広がるネットワークの交通状態推定は行われていなかった.よって,ドライバーの経路選択行動を考慮した交通流モデルとセンシングデータを組み合わせてネットワーク交通流を表現するモデルを開発した.実社会のネットワークを対象にモデル検証した結果,精度良く状態推定していることが確認された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,従来の単路区間(一次元)の交通状態推定手法を二次元ネットワークに拡張し,経路選択率と整合的な交通状態とモデルパラメータを同時に推定するものであり,学術的新規性が高く,今後のネットワークワイドな交通状態推定の学術的な発展に貢献している.
また,日常的な渋滞の把握に加えて,事故・災害やオリンピック等の事前にパラメータ学習が困難な非日常時の交通状態推定にも応用可能であり,多様な場面での交通マネジメントに貢献できるので,社会的な有用性も高いと考える.

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

    (11件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 状態空間モデルによる事故発生時の交通流率の推定手法の構築2021

    • 著者名/発表者名
      KAWASAKI Yosuke、UMEDA Shogo、KUWAHARA Masao、KUMAKURA Daiki、OHATA Takeshi、TANAKA Atsushi、MINAMI Kota、SUZUKI Yusuke
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 76 号: 5 ページ: I_1297-I_1309

    • DOI

      10.2208/jscejipm.76.5_I_1297

    • NAID

      130008028013

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DETECTION AND ANALYSIS OF DETOURS OF COMMERCIAL VEHICLES DURING HEAVY RAINS IN WESTERN JAPAN USING MACHINE LEARNING TECHNOLOGY2021

    • 著者名/発表者名
      KAWASAKI Yosuke、UMEDA Shogo、KUWAHARA Masao
    • 雑誌名

      Journal of JSCE

      巻: 9 号: 1 ページ: 8-19

    • DOI

      10.2208/journalofjsce.9.1_8

    • NAID

      130007971150

    • ISSN
      2187-5103
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-Time Traffic State Estimation on a Two-dimensional Network by State Space Model2019

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki, Y., Hara, Y., Kuwahara, M.
    • 雑誌名

      Transportation Research Part C: Emerging Technologies

      巻: in press ページ: 176-192

    • DOI

      10.1016/j.trc.2019.03.016

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Traffic State Estimation on a Two-Dimensional Network by a State-Space Model2019

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Yosuke、Hara Yusuke、Kuwahara Masao
    • 雑誌名

      Transportation Research Procedia

      巻: 38 ページ: 299-319

    • DOI

      10.1016/j.trpro.2019.05.017

    • 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] Analysis of Features of the Routes Using Probe Trajectory Data2021

    • 著者名/発表者名
      KAWASAKI Yosuke、UMEDA Shogo、KUWAHARA Masao
    • 学会等名
      2021 International Symposium on Transportation Data and Modelling (ISTDM 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 状態空間モデルによる事故発生時の交通流率の推定手法の構築2020

    • 著者名/発表者名
      川崎洋輔,梅田 祥吾,桑原 雅夫,田中淳,大畑長,熊倉大起,南 航太,鈴木 裕介
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 首都高速道路におけるプローブ軌跡データと車両感知器の融合による交通状態の推定および精度検証2020

    • 著者名/発表者名
      川崎洋輔,梅田 祥吾,桑原 雅夫,田中淳,大畑長,熊倉大起,吉川真央,鈴木 裕介
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 観光地における長期交通状態予測手法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      川崎洋輔,佐津川功季,梅田祥吾,桑原雅夫
    • 学会等名
      第18回ITSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Traffic State Estimation on a Two-Dimensional Network by a State-Space Model2019

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Yosuke、Hara Yusuke、Kuwahara Masao
    • 学会等名
      The 23nd International Symposium on Transportation and Traffic Theory (ISTTT 23)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プローブ軌跡データを用いた抜け道の検出2019

    • 著者名/発表者名
      川崎洋輔、梅田祥吾、桑原雅夫
    • 学会等名
      第17回ITSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Detection and Analysis of Detours of Commercial Vehicles during Heavy Rain in Western Japan Using Machine Learning Technology2019

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Yosuke、Umeda Shogo、Kuwahara Masao
    • 学会等名
      French-Japanese Seminar : Simulation of On-Ground Mobility in Critical Situations : Cognitive Models and Computerized Modeling
    • 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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