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災害時の取得情報制約下における道路交通システムモニタリング

研究課題

研究課題/領域番号 23K26215
補助金の研究課題番号 23H01521 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
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
研究機関北海道大学

研究代表者

杉浦 聡志  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30648051)

研究分担者 高橋 翔  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00708018)
倉内 文孝  岐阜大学, 工学部, 教授 (10263104)
中西 航  金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (70735456)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2025年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2024年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード災害時交通 / 交通モニタリング / OD推定 / MFD
研究開始時の研究の概要

本研究は災害時交通マネジメントの高度化に向けて,道路網上におけるDay-to-Dayで変化する需要パターン,供給性能を観測する技術を構築する.具体的には情報収集可能性が限定される災害時においても,観測可能な情報に基づいたOD需要推定手法,およびMFDに基づく道路網の供給性能を評価する手法の開発を目指す.構築した手法は2022年冬季に発生した札幌での豪雪災害に適用し,Day-to-Dayの推移を分析する.

研究実績の概要

本年度は以下のトピックについて研究に取り組み,成果を得た.
1.経路選択行動の仮定を必要としないOD推定手法の構築
道路ネットワークをグラフとして見立て,グラフカットにより定義される強連結成分をゾーンとして定義した条件において,任意のゾーン間(ODペア)の交通量を推定する基礎モデルを構築した.具体的にはゾーン間を通過するリンクがすべて交通量観測可能であり,車両位置情報からゾーン間推移の履歴のサンプリングデータが存在する前提において,リンク交通量の観測誤差がなく,車両位置情報がダイレクトスケーリングであるときには誤差なくゾーン間交通量が推定できるモデルを構築した.構築したモデルを仮想ネットワークで適用した結果,想定した通りの挙動を示すことを確認した.この内容は第68回土木計画学研究発表会にて報告した.くわえて,次年度以降に取り組む予定としている内容ではあるが,より都心部のゾーンは内内交通量が混雑の原因となるため,より適切にゾーンを分割するために有用な手法を構築し,高水準学術誌へ投稿し,載録された.
2.面的被害の生じた道路網のMFDに基づく供給性能変化分析
2021年度冬に発生した札幌における大雪のリンク交通量観測機の情報を用いて札幌中心市街地のMFDの変化を分析した.加えて,XRAIN降水強度を用いることで,降雪状況を踏まえたMFDの推移を考察した.この分析により,降雪があった日にはそうでない日と比較すると車両存在台数が増加する一方でスループットが減少し,MFDにヒステリシスループが発生することを確認した.この内容は交通工学論文集Vol.10(1)に採択された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初予定していた初年度の計画通りに進捗している.OD推定の基本モデルは想定したように道路網利用者の経路選択行動の影響を受けないため,誤差なく推定できることが確認できた.また,降雪によって道路供給性能が低下し,ヒステリシスループが生じることを確認しており,データの整理および基礎的な分析が順調に進捗している.

今後の研究の推進方策

当初の計画どおりに進捗していることから,今後も当初計画通りにした研究トピックに取り組む.具体的には,以下に取り組む.
1.OD推定においては,観測機の誤差を認められるよう,モデルを拡張する.
2.MFDによる道路供給性能の表現においては,代表者等が構築したネットワーク分割手法によりWell-definedなMFDが実現可能か検証する.

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] XRAIN降水強度を用いた冬期の交通状態分析2024

    • 著者名/発表者名
      山城 皓太郎、萩原 亨、高橋 翔、松田 真宜
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 10 号: 1 ページ: A_198-A_207

    • DOI

      10.14954/jste.10.1_A_198

    • ISSN
      2187-2929
    • 年月日
      2024-02-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] コネクティッドカーデータとスパースモデリングに基づく区間別流率密度関係の推定2024

    • 著者名/発表者名
      小田 紘生、瀬尾 亨、中西 航
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 10 号: 1 ページ: A_316-A_323

    • DOI

      10.14954/jste.10.1_A_316

    • ISSN
      2187-2929
    • 年月日
      2024-02-01
    • 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] 連続走行軌跡を用いた車線変更挙動の時系列クラスタリング2024

    • 著者名/発表者名
      打越 天真、中西 航
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 10 号: 1 ページ: A_173-A_182

    • DOI

      10.14954/jste.10.1_A_173

    • ISSN
      2187-2929
    • 年月日
      2024-02-01
    • 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] Optimizing Shared E-Scooter Operations Under Demand Uncertainty: A Framework Integrating Machine Learning and Optimization Techniques2024

    • 著者名/発表者名
      Narith Saum, Satoshi Sugiura, Mongkut Piantanakulchai
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 12 ページ: 26957-26977

    • DOI

      10.1109/access.2024.3365947

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Inbound traffic capture link-design problem independent of assumptions on users’ route choices2024

    • 著者名/発表者名
      Sase Ruri、Sugiura Satoshi
    • 雑誌名

      EURO Journal on Transportation and Logistics

      巻: 13 ページ: 100129-100129

    • DOI

      10.1016/j.ejtl.2024.100129

    • 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] Supply level planning for shared e-scooters considering spatiotemporal heteroscedastic demand2023

    • 著者名/発表者名
      Narith Saum, Mongkut Piantanakulchai, Satoshi Sugiura
    • 雑誌名

      Transportation Research Interdisciplinary Perspectives

      巻: 23 ページ: 101019-101019

    • DOI

      10.1016/j.trip.2024.101019

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Derivation of Disrupted Multi-Link Combinations to Increase Detour Time: A Stem of Path Approach2023

    • 著者名/発表者名
      Akioka Michiki、Sasaki Soma、Sugiura Satoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Intelligent Transportation Systems Research

      巻: 22 号: 1 ページ: 44-52

    • DOI

      10.1007/s13177-023-00377-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation vulnerability analysis in road network: Edge connectivity and critical link sets2023

    • 著者名/発表者名
      Sugiura Satoshi、Kurauchi Fumitaka
    • 雑誌名

      Transportation Research Part D: Transport and Environment

      巻: 119 ページ: 103768-103768

    • DOI

      10.1016/j.trd.2023.103768

    • 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
  • [学会発表] 道路の接続構造と取得可能情報に基づいたゾーン間交通量推定手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      佐瀬瑠璃, 杉浦聡志
    • 学会等名
      第68回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] O/D cut optimization for traffic sensor location problem.2023

    • 著者名/発表者名
      Ruri Sase, Satoshi Sugiura
    • 学会等名
      27th International Conference of Hong Kong Society for Transportation Studies
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] コネクティッドカーデータとスパースモデリングに基づく区間別流率密度関係の推定2023

    • 著者名/発表者名
      小田 紘生, 瀬尾 亨, 中西 航
    • 学会等名
      第43回交通工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] XRAIN降水強度を用いた冬期の交通状態分析2023

    • 著者名/発表者名
      山城 皓太郎、萩原 亨、高橋 翔、松田 真宜
    • 学会等名
      第43回交通工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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