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ネットワーク交通流ブレイクダウン予測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H01457
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
研究機関愛媛大学

研究代表者

吉井 稔雄  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (90262120)

研究分担者 坪田 隆宏  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (00780066)
塩見 康博  立命館大学, 理工学部, 教授 (40422993)
西内 裕晶  高知工科大学, システム工学群, 教授 (40548096)
川崎 洋  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80361393)
小野 晋太郎  福岡大学, 工学部, 准教授 (80526799)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード交通流 / ブレイクダウン / ネットワークネットワーク / 画像処理 / 予測手法 / 事故リスク / ネットワーク / 交通事故
研究開始時の研究の概要

本研究では,交通事故や自然災害などの突発事象に起因する非日常の激しい交通渋滞(以下”ブレイクダウン”)を未然に防ぐことを目的とし,交通流観測データ,プローブ車両走行軌跡,ドライビングレコーダー画像,天候情報といったフィジカル空間のオンラインデータ,ならびに,これらのデータと交通事故の記録を長期間蓄積したビッグデータを用いて,交通工学の知見である交通流解析手法とAIによる情報解析技術を組み合わせることによって,予測時点直後におけるブレイクダウン発生確率を算定する手法を考案する.

研究成果の概要

交通事故や自然災害などの突発事象に起因する非日常の激しい交通渋滞(以下“ブレイクダウン”)の未然防止に向けて,ブレイクダウン発生予測手法構築を目的として以下の研究を行った.(1)ネットワーク交通流状態をマクロに捉える指標としてエリアトラフィックステートを定義し,交通密度と交通量の関係を示すMFD推定手法を確立した.OD交通量の変化や交通事故発生によるMFD形状変化を把握した.(2)ネットワークブレイクダウン予測手法の構築に向けて,ブレイクダウン発生有無の判定手法を開発した.(3)プローブ車両のDR画像を収集し,画像解析を行って急ブレーキ発生の予測,ならびに死角を検出するモデルを開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

交通事故や自然災害などの突発事象に起因する非日常の激しい交通渋滞(以下“ブレイクダウン”)を未然に防ぐことを目的とし,空間モニタリング技術,交通流解析手法,ならびにAIによる情報解析技術を組み合わせることで,道路ネットワーク交通流におけるBreakdown発生予測手法の構築を目指す研究で,同予測手法が確立されれば,東日本大震災後に東京で発生した大渋滞(Gridlock現象)などの交通ネットワークブレイクダウン現象を未然に防ぐことが可能となる.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effectiveness of Accident Risk Information Based on Information Types2024

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

      Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プローブ旅行時間を用いた信号交差点交通状態の判別手法2023

    • 著者名/発表者名
      吉井稔雄, 張ウチン,坪田隆宏
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 9 号: 2 ページ: A_246-A_252

    • DOI

      10.14954/jste.9.2_A_246

    • ISSN
      2187-2929
    • 年月日
      2023-02-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ETC2.0データを用いた区画道路の構成パターンと走行挙動の関係に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      中崎愛子,西内裕晶,濵田愛
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: 4 号: 3 ページ: 353-360

    • DOI

      10.11532/jsceiii.4.3_353

    • ISSN
      2435-9262
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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] 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
      2022 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
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MOTSLAM: MOT-assisted monocular dynamic SLAM using single-view depth estimation2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Hanwei、Uchiyama Hideaki、Ono Shintaro、Kawasaki Hiroshi
    • 雑誌名

      2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)

      巻: 0 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/iros47612.2022.9982280

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monocular dynamic SLAM using single-view depth estimation and multiple object tracking2022

    • 著者名/発表者名
      Hanwei Zhang, Hideaki Uchiyama, Shintaro Ono, Hiroshi Kawasaki
    • 雑誌名

      第25回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2022)

      巻: 0 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 見通しを考慮した生活道路交差点における交通事故リスク要因分析2022

    • 著者名/発表者名
      吉井稔雄,川本透,白柳洋俊,坪田隆宏
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3,Vol.77

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Use of vehicle trajectory information in deep learning model for predicting traffic accident occurrence2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tsubota, Yuna Isago, Toshio Yoshii, Jian Xing
    • 学会等名
      International Symposium on Transportation Data & Modelling (ISTDM2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Blind Spot Area Prediction Method for Safe Bicycle Riding using Depth Estimation and Semantic Segmentation2023

    • 著者名/発表者名
      Da Li, Koushun Hayashi , Shintaro Ono
    • 学会等名
      International Symposium on Future Active Safety Technology toward Zero Accidents (FAST-zero)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Traffic Mirror Detection and Annotation Methods from Street Images of Open Data for Preventing Accidents at Intersections by Alert2023

    • 著者名/発表者名
      Da Li, Hikaru Hagura, Taichi Miyabashira, Yukiko Kawai, Shintaro Ono
    • 学会等名
      2nd Workshop and Challenge on Event Detection for Situation Awareness in Autonomous Driving at Int. Conf. on Computer Vision (Road++)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単眼デプス推定及びセマンティックセグメンテーションを用いた自転車運転事故防止のための死角予測手法2023

    • 著者名/発表者名
      林光隼, 栗達, 小野晋太郎
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 高度交通システムとスマートコミュニティ(ITS)研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] オープンデータを用いたカーブミラーの検出と交差点事故防止マップの生成2023

    • 著者名/発表者名
      栗達, 羽倉輝, 宮柱太一, 河合由起子, 小野晋太郎
    • 学会等名
      第21回ITSシンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 時空間画像処理を用いた車載カメラ映像からの先行車両の除去2023

    • 著者名/発表者名
      松本一稀,國信綾斗,松本伊織,栗達,小野晋太郎
    • 学会等名
      第21回ITSシンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of Reinforcement-Learning-Based Variable Speed Limit Using Microscopic Traffic Flow Simulation on Freeways2023

    • 著者名/発表者名
      So FUJIMOTO, Yasuhiro SHIOMI, Hisatomo HANABUSA
    • 学会等名
      15th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation (EASTS 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strategic Control for Autonomaous Car on Freeway Merging Sections2023

    • 著者名/発表者名
      Yugo SHINOHARA, Yasuhiro SHIOMI, Hisatomo HANABUSA
    • 学会等名
      15th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation (EASTS 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極端環境におけるアクティブ3次元計測の取組み2023

    • 著者名/発表者名
      川崎 洋
    • 学会等名
      動体計測研究会(ARIDA)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamic Neural Scene Representation for Urban Scenes with 2D Panoptic Priors2023

    • 著者名/発表者名
      Hanwei ZHANG, Hideaki Uchiyama, Shintaro Ono, Hiroshi Kawasaki
    • 学会等名
      第26回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic driving simulation from novel views using neural fields2023

    • 著者名/発表者名
      Hanwei Zhang, Shintaro Ono, Hiroshi Kawasaki
    • 学会等名
      第21回ITSシンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 安全な自転車走行を目的としたデプス推定とセマンティックセグメンテーションによる死角領域の予測2023

    • 著者名/発表者名
      林光隼, 栗達, 小野晋太郎
    • 学会等名
      火の国情報シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 車載カメラ画像からカーブミラーを検出する深層学習モデルの性能比較2022

    • 著者名/発表者名
      宮柱太一, 羽倉輝, 栗達, 河合由起子, 小野晋太郎
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 深度推定により算出した車間距離を用いた急ブレーキ検出2022

    • 著者名/発表者名
      張 ハンウェイ, 野口 遥平, 小野晋太郎, 川崎 洋
    • 学会等名
      第20回ITSシンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 単眼カメラの動的SLAMを用いた運転環境の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      張 ハンウェイ, 内山 英昭, 小野晋太郎, 川崎 洋
    • 学会等名
      第20回ITSシンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 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
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ETC2.0プローブ情報を活用した道路網の機能階層性と道路の安全性の関係に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      松元佑樹,西内裕晶
    • 学会等名
      土木学会第77回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 交通事故リスクに関するコミュニケーションが経路選択行動に与える影響の分析2022

    • 著者名/発表者名
      安隆浩,倉内慎也,吉井稔雄,西内裕晶,佐野可寸志
    • 学会等名
      土木学会第64回土木計画学研究発表会・秋大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 道路情報板を活用した交通事故リスク情報提供とドライバーの意識に関する分析2021

    • 著者名/発表者名
      西内裕晶,大藤武彦,兵頭知,倉内慎也,吉井稔雄
    • 学会等名
      第34回日本道路会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 交通事故リスクに関するコミュニケーションが経路選択行動に与える影響の分析2021

    • 著者名/発表者名
      安隆浩,倉内慎也,吉井稔雄,西内裕晶,佐野可寸志
    • 学会等名
      土木学会 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] 道路情報板を活用した交通事故リスク情報提供によるドライバーの事故リスク情報態度・安全運転意識変化の継続効果の検証2021

    • 著者名/発表者名
      兵頭知,西内裕晶,大藤武彦,倉内慎也,吉井稔雄
    • 学会等名
      土木学会 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
      土木学会 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] Analysis of the Conditions for the Occurrence of Sudden Braking using Drive Recorder Videos -- Using the Distance between Vehicles Estimated by Deep Learning --2021

    • 著者名/発表者名
      Hanwei Zhang, Hiroshi Kawasaki, Tsunenori Mine, Shintaro Ono
    • 学会等名
      第19回ITSシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Monocular Visual Odometry for Dynamic Environments using Deep Depth Estimation with Clustering Techniques2021

    • 著者名/発表者名
      Hanwei Zhang, Hideaki Uchiyama, Shintaro Ono, Hiroshi Kawasaki
    • 学会等名
      第24回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Effect of the Multicollinearity of Interaction Terms on the Performance of the ANN Model2021

    • 著者名/発表者名
      Celso Luis FERNANDO, Toshio YOSHII, Takahiro TSUBOTA, Hirotoshi SHIRAYANAGI
    • 学会等名
      The 14th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies (EASTS)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ネットワーク交通流ブレイクダウン判定方法の構築2021

    • 著者名/発表者名
      森本 裕治, 吉井 稔雄, 坪田 隆宏, 飯星 明
    • 学会等名
      第41回交通工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Deep learning model for predicting traffic accident risk on an expressway2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tsubota, Mamoru Shimmizu, Toshio Yoshii, Hirotoshi Shirayanagi
    • 学会等名
      2021 International Symposium on Transportation Data & Modelling (ISTDM 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Factor Extraction Method using Deep Learning Technique on Traffic Accident Risk2021

    • 著者名/発表者名
      Celso Luis Fernando, Toshio Yoshii, Takahiro Tsubota, Hirotoshi Shirayanagi
    • 学会等名
      2021 International Symposium on Transportation Data & Modelling (ISTDM 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 交通事故リスクマネジメントハンドブック2023

    • 著者名/発表者名
      交通工学研究会
    • 総ページ数
      156
    • 出版者
      丸善
    • ISBN
      9784905990949
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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