• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

高速道路単路部の交通流理論の検証と交通制御システムの戦略的デザイン

研究課題

研究課題/領域番号 23K26218
補助金の研究課題番号 23H01524 (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
研究機関筑波大学

研究代表者

和田 健太郎  筑波大学, システム情報系, 准教授 (20706957)

研究分担者 柳原 正実  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 助教 (20739560)
塩見 康博  立命館大学, 理工学部, 教授 (40422993)
中西 航  金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (70735456)
瀬尾 亨  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (90774779)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2026年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2025年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード交通流理論 / 交通制御 / ボトルネック / サグ / トンネル / 交通容量 / 交通状態推定 / 車線変更
研究開始時の研究の概要

現在,我が国の都市間高速道路の主要な渋滞箇所であるサグやトンネルでは,ペースメーカーライトや音声注意喚起等の交通制御が各地で導入され,一定の成果をあげている.本研究の目的は,交通流に様々なパターンで介入できる“実験的な状況”を活用し,安定的な交通性能の改善に繋がる知見を得ることである.より具体的には,現実に観測される安定的なパターンを記述するマクロな交通流理論を確立し,交通制御による介入前後の観測データによる理論の検証,それを可能とする交通状態・基本交通パラメータの推定手法の一般化,Driving Simulator・実道走行実験による運転挙動分析・制御パターンの評価に総合的に取り組む.

研究実績の概要

現在,我が国の都市間高速道路の主要な渋滞箇所である単路部(サグやトンネル等)では,ペースメーカーライトや音声注意喚起等の交通制御が各地で導入され,一定の成果をあげている.本研究の目的は,交通流に様々なパターンで介入できる“実験的な状況”を活用し,安定的な交通性能の改善に繋がる知見を得ることである.具体的には,本研究は,大きく次の2つの柱からなる:(A)「走行挙動-交通性能」関係を観測スケールで記述するマクロな交通流理論の確立・検証;(B)「交通制御による介入-走行挙動変化」関係を把握のためのミクロな運転挙動分析.

初年度の令和5年度では主に,(A), (B) に関わる要素技術の開発を行った.具体的には,(A) では,マクロ交通流理論に基づき渋滞中の速度回復挙動と交通容量を定量的に結びつける手法を様々な地点に適用し,その頑健性を確認するとともに,応用としてボトルネックの正確な位置把握や交通制御導入効果の持続性について考察した.また,理論の入力となる基本パラメータ(交通基本図)の新たな推定手法や,今後の理論検証に必要となる車線変更も含む多車線道路での車両軌跡を精緻に再構築する手法の開発を行った.(B) では,代表的なミクロな運転挙動分析として車線変更挙動に焦点を当て,車両軌跡に基づく時系列クラスタリングや交通流への影響の類型化,運転意図とストレス指標の関係分析と多角的に分析を行った.

また,本研究のメンバーも参画している産学連携自主研究グループで上記成果について共有し,研究期間後半で分析予定の実証実験シナリオについての議論を開始した(実験自体はあくまで産学連携研究グループで実施される).

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

(A) については,マクロ交通流理論の適用可能性の検証やその周辺技術の整備が当初の予定以上に進んでいる状況である.(B) については,交通制御による介入と走行挙動の関係分析には至っていないものの,ミクロな運転挙動分析の手法整備は進んでいる.したがって,全体としてはおおむね順調に進展していると考えている.

今後の研究の推進方策

本研究は,研究期間全体を,現状の交通制御システムから得られる実績データに基づく分析を行うPhase 1(2023・2024年度)と,実証実験に基づく分析を行うPhase 2(2025・2026年度)に分けて研究を進める予定である.今後はまず,Phase 1として,残された要素技術の開発を行う.(A) としては,現状の理論を交通流の揺らぎも表現可能なものへと拡張し,また,交通制御変更前後の適切な効果検証法の整備を行う.(B) としては,交通制御による介入と走行挙動の関係分析を観測データおよびドライビング・シミュレータを用いて行う.

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Delft University of Technology(オランダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Tongji University(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 自動運転車両の速度制御を考慮した系統信号制御に関する考察2024

    • 著者名/発表者名
      梅村 悠生,和田 健太郎
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 10 号: 1 ページ: A_10-A_17

    • DOI

      10.14954/jste.10.1_A_10

    • 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] 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] A macro-micro approach to reconstructing vehicle trajectories on multi-lane freeways with lane changing2024

    • 著者名/発表者名
      Chen Xuejian、Qin Guoyang、Seo Toru、Yin Juyuan、Tian Ye、Sun Jian
    • 雑誌名

      Transportation Research Part C: Emerging Technologies

      巻: 160 ページ: 104534-104534

    • DOI

      10.1016/j.trc.2024.104534

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Trajectory Data-Driven Network Representation for Traffic State Prediction using Deep Learning2024

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Shohei、Katayama Hiroki、Nakanishi Wataru、Iryo Takamasa
    • 雑誌名

      International Journal of Intelligent Transportation Systems Research

      巻: 22 号: 1 ページ: 136-145

    • DOI

      10.1007/s13177-023-00383-z

    • 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] 車線変更時における運転行動・運転意図とストレス指標の関係分析2023

    • 著者名/発表者名
      柳原正実,近藤はるな,小根山裕之
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 78 号: 5 ページ: I_449-I_458

    • DOI

      10.2208/jscejipm.78.5_I_449

    • ISSN
      2185-6540
    • 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] 音声による速度回復情報提供の交通性能改善効果の持続性に関する分析2023

    • 著者名/発表者名
      金﨑 圭吾,和田 健太郎,西田 匡志,平井 章一,寺田 弘明
    • 雑誌名

      交通工学研究発表会論文集

      巻: 43 号: 0 ページ: 189-195

    • DOI

      10.14954/jsteproceeding.43.0_189

    • ISSN
      2758-3635
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 自動運転車両の速度制御を考慮した系統信号制御に関する考察2023

    • 著者名/発表者名
      梅村 悠生,和田 健太郎
    • 雑誌名

      交通工学研究発表会論文集

      巻: 43 号: 0 ページ: 449-456

    • DOI

      10.14954/jsteproceeding.43.0_449

    • ISSN
      2758-3635
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [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2023

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

      交通工学研究発表会論文集

      巻: 43 号: 0 ページ: 513-520

    • DOI

      10.14954/jsteproceeding.43.0_513

    • ISSN
      2758-3635
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 時空間解像度の高い低混入率のコネクティッドカー軌跡データによる信号交差点の交通流率推定手法の予備的検証2023

    • 著者名/発表者名
      瀬尾 亨,日下部 貴彦,塩見 康博,大口 敬
    • 雑誌名

      交通工学研究発表会論文集

      巻: 43 号: 0 ページ: 505-511

    • DOI

      10.14954/jsteproceeding.43.0_505

    • ISSN
      2758-3635
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 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2023

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

      交通工学研究発表会論文集

      巻: 43 号: 0 ページ: 587-594

    • DOI

      10.14954/jsteproceeding.43.0_587

    • ISSN
      2758-3635
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 周辺車両への影響を考慮した車線変更行動の類型化2023

    • 著者名/発表者名
      服部 友哉,塩見 康博
    • 雑誌名

      土木計画学研究・講演集

      巻: 67

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Classification of Lane-Change Behaviors Considering the Impact on Traffic Flow2024

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Shiomi, Yuya Hattori, Mariko Nakai, Victor Knoop
    • 学会等名
      The 103rd Transportation Research Board (TRB) Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速道路サグ・トンネル部における Capacity Drop 現象とその制御2024

    • 著者名/発表者名
      和田 健太郎
    • 学会等名
      ITSに関する研究懇談会(東京大学生産技術研究所 次世代モビリティ研究センター 特別研究会)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Estimating traffic capacity in sag sections using continuum traffic flow theory2023

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Kai, Kentaro Wada, Ryota Horiguchi and Jian Xing
    • 学会等名
      The 9th 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] Capacity drop phenomenon and countermeasures in Japanese expressways2023

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Wada
    • 学会等名
      The 16th World Conference on Transport Research (WCTR 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Classification of Lane-Change Behaviors Considering the Impact on Traffic Flow2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Shiomi, Yuya Hattori, Mariko Nakai, Victor Knoop
    • 学会等名
      The 15th Eastern Asia Society for Transportation Studies
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速道路サグ・トンネル部におけるCapacityDrop現象ー理論・実証・制御ー2023

    • 著者名/発表者名
      和田 健太郎
    • 学会等名
      交通工学研究会論文賞 受賞講演
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 様々なボトルネックと交通流現象解析2023

    • 著者名/発表者名
      和田 健太郎
    • 学会等名
      第107回交通工学講習会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 理論を使うと見えてきた! 本当のボトルネックの位置とそこで起きている交通現象とは?2023

    • 著者名/発表者名
      和田 健太郎,甲斐 慎一朗
    • 学会等名
      第5回JSTEシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 音声による速度回復情報提供の交通性能改善効果の持続性に関する分析2023

    • 著者名/発表者名
      金﨑 圭吾,和田 健太郎,西田 匡志,平井 章一,寺田 弘明
    • 学会等名
      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] 自動運転車両の速度制御を考慮した系統信号制御に関する考察2023

    • 著者名/発表者名
      梅村 悠生,和田 健太郎
    • 学会等名
      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] 車両軌跡データに基づく高速道路ボトルネックの交通容量推定2023

    • 著者名/発表者名
      飯村 直紀,和田 健太郎
    • 学会等名
      第21回ITSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 自動運転車両の速度制御を考慮した系統信号制御の分析2023

    • 著者名/発表者名
      梅村 悠生,和田 健太郎
    • 学会等名
      第21回ITSシンポジウム
    • 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
      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] 時空間解像度の高い低混入率のコネクティッドカー軌跡データによる信号交差点の交通流率推定手法の予備的検証2023

    • 著者名/発表者名
      瀬尾 亨,日下部 貴彦,塩見 康博,大口 敬
    • 学会等名
      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] 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2023

    • 著者名/発表者名
      打越 天真,中西 航
    • 学会等名
      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] 周辺車両への影響を考慮した車線変更行動の類型化2023

    • 著者名/発表者名
      服部 友哉,塩見 康博
    • 学会等名
      第67回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 道路交通技術必携2024(共編著者:第4編「交通の管理と運用」,第5編「交通渋滞対策」を編集・改訂)2024

    • 著者名/発表者名
      交通工学研究会(編),和田健太郎
    • 総ページ数
      90
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] マクロ交通流シミュレーション - 数学的基礎理論とPythonによる実装 -2023

    • 著者名/発表者名
      瀬尾 亨
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 交通工学研究会 自主研究「高速道路単路部の渋滞現象記述理論の実務への応用」

    • URL

      https://www.sk.tsukuba.ac.jp/~wadaken/JSTE_TFT.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi