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新興国に見られる二次元混合交通の車列順制御を用いた流れ改善

研究課題

研究課題/領域番号 19K15246
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分25010:社会システム工学関連
研究機関電気通信大学 (2021-2022)
立命館大学 (2019-2020)

研究代表者

長濱 章仁  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (40822797)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード新興国道路交通 / 二次元混合交通 / 車両の群れ / 交通シミュレーション / 車列改善 / 2次元車種混合交通 / 偏析現象 / 安定車列 / ドライバーの反応遅れ / 交通渋滞 / 新興国 / 混合交通 / 車列順
研究開始時の研究の概要

現在一部の新興国では、乗用車やバイク、自動三輪車などが車線のない道路を走行する交通(二次元混合交通)が見られ、その渋滞問題は年々深刻化しています。

車線が守られた状態で様々な車両が走行する交通を想定してみると、既に車両の並び順(車列順)によって渋滞しやすさが変化することが知られています。
二次元混合交通でも、車列順を適切に制御することで渋滞しづらい交通が実現できると期待されるため、本研究では実際の新興国交通に数理的手法を適用し、車列順の改善点を見つけます。

この研究で改善点を見つけることができれば、自動運転等技術を用い、インフラを効率的に利用する低コストな渋滞対策につながると期待されます。

研究成果の概要

本研究は、様々なタイプの車両が縦横無尽に走行する新興国道路交通(二次元混合交通)の流れを改善するために、車列順の特徴を探索し改善点を発見する手法の提案を目指した。具体的に取り組んだ内容は(1)混合交通において車両同士が及ぼす影響の測定 (2)車両の行動モデルに基づく、車列順の特徴抽出 (3)車列改善点の探索手法の提案 である。これらを通じて、限定的ではあるものの車列の改善点を定量的に検出するアルゴリズムが作成できた。また、二次元混合交通に潜む特徴的な現象(反応遅れの渋滞発生への影響/特定車種の群れ行動)が発見された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の第一の意義は、車列順による交通流改善という手法の実現可能性を示した点にある。交通流を個々の車両の行動によって改善する手法は既に提案されているが、車両タイプ毎の特徴的な行動まで考慮し活かす手法は存在しなかった。第二の意義は、(時として異なる車両タイプまでも)群れを形成することを定量的に発見した点である。これは車両交通の中で見られる創発現象として定性的にも指摘されてこなかった。
これらを通じて本研究は「何らかのメリットを求める中で創発的にグループ行動を起こす異種エージェント群」の存在を示唆し、また「グループ行動が全体の流れにいかに影響し、制御しうるか」という新たな問題を提起した。

報告書

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

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Detection of leader-follower combinations frequently observed in mixed traffic with weak lane-discipline2021

    • 著者名/発表者名
      Nagahama Akihito、Wada Takahiro、Yanagisawa Daichi、Nishinari Katsuhiro
    • 雑誌名

      Physica A: Statistical Mechanics and its Applications

      巻: 570 ページ: 125789-125789

    • DOI

      10.1016/j.physa.2021.125789

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of Connection Characteristics between Random Sections and Patternaized Groups in No-lane Heterogeneous Traffic2022

    • 著者名/発表者名
      Akihito Nagahama, Kenji Tanaka, Katsuhiro Nishinari
    • 学会等名
      The 4th ASEAN - UEC Workshop on Informatics and Engineering
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prototype models for predicting vehicle types generated in heterogeneous traffic simulation2022

    • 著者名/発表者名
      Akihito Nagahama, Takahiro Wada, Keiki Takadama, Daichi Yanagisawa, Katsuhiro Nishinari, Kenji Tanaka
    • 学会等名
      Traffic and Granular Flow 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Possibilities for Research on Heterogeneous Traffic -From the viewpoint of a Japanese researcher-2022

    • 著者名/発表者名
      Akihito Nagahama
    • 学会等名
      Traffic and Granular Flow 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 渋滞緩和に向けた交通流率と車列の不安定性を考慮した進化計算よる車両順最適化2022

    • 著者名/発表者名
      古屋敬祐, 中理怡恒, 河野航大, 長濱章仁, 佐藤寛之, 高玉圭樹
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 第49回 知能システムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Certain Types of Vehicles in Heterogeneous Traffic in India Tend to Gather2021

    • 著者名/発表者名
      Akihito Nagahama, Takahiro Wada, Daichi Yanagisawa, and Katsuhiro Nishinari
    • 学会等名
      The 14 th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新興国交通で見られる特徴的な車列順の再現2021

    • 著者名/発表者名
      長濱章仁, 三谷友彦
    • 学会等名
      第441回生存圏シンポジウム生存圏ミッションシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 特定車種の群れに関する統計的検証2020

    • 著者名/発表者名
      長濱章仁, 和田隆広, 柳澤大地, 西成活裕
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会(SSI2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 多様な車種が入り交じる自動車交通の微視的解析2020

    • 著者名/発表者名
      長濱章仁
    • 学会等名
      京都大学生存圏研究所学際萌芽研究センター第254回定例オープンセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新興国交通で見られる特徴的な車列順の抽出2020

    • 著者名/発表者名
      長濱章仁
    • 学会等名
      京都大学生存圏研究所第425回生存圏シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Response time and deceleration affected by lateral shift of leaders in vehicular traffic with weak lane discipline2019

    • 著者名/発表者名
      Akihito Nagahama, Takahiro Wada
    • 学会等名
      Traffic and Granular Flow 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Nagahama Lab.

    • URL

      https://sites.google.com/view/nagahama-lab

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Nagahama Lab. (English)

    • URL

      https://sites.google.com/view/nagahamalab-e/home

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 交通渋滞予防、又は、予防及び緩和方法、並びに、制御装置2019

    • 発明者名
      長濱章仁
    • 権利者名
      学校法人立命館
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-165966
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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