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2017 年度 実績報告書

カープローブデータを活用した広域かつ経時的な道路路面診断手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15H04023
研究機関千葉大学

研究代表者

丸山 喜久  千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70397024)

研究分担者 永田 茂  鹿島建設株式会社(技術研究所), 都市防災・風環境グループ, 上席研究員 (50217999)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード路面性状 / 国際ラフネス指数 / スマートフォン / ロジスティック回帰分析 / サポートベクターマシン
研究実績の概要

平成29年度は,前年度に構築した自動車の加速度,走行速度を用いた路面不良判定モデルの見直しを行った.具体的には,ロジスティック回帰分析の判定能力をROC曲線のArea under the curve(AUC)を用いて定量化し,路面不良を正しく判定する率と路面が不良でない区間を正しく判定する率の両方が最大となるような閾値を設定することで,数理モデルの高精度化を図った.さらに,ロジスティック回帰分析と別の解析手法の利用を検討した.機械学習の一つであるサポートベクターマシン(SVM)を用いて自動車の加速度,走行速度から路面が不良である区間を抽出することを試みた.まず,スマートフォンで走行中の自動車の上下加速度を計測した.さらに,スマートフォンのGPSによる位置情報記録から車速を算出し,それも入力データとして用いた.本研究で用いた路面性状測定車での計測結果では,路面不良の区間数が路面が不良でない区間数よりも著しく少ないため,SVMによる2クラス分類では路面不良のクラスに重みを設定した.このようにすることで,路面不良である区間の抽出精度が向上した.
さらに,本研究成果の社会実装を目指して,Androidスマートフォンアプリを開発し,走行中の自動車の加速度やGPSの位置情報を時系列で記録する環境を整備した.記録したデータは,携帯電話回線で千葉大学のサーバーへアプリを通じて転送される.このアプリをインストールしたスマートフォンを,福岡県直方市産業建設部土木課が保有する道路パトロール車に設置し,日々の道路パトロールの際の走行時の加速度と車速を記録した.千葉大学のサーバーに転送された走行データを,本研究で構築した路面不良判定モデルを用いて解析し,路面不良と判定される区間を抽出するなどして通常業務の点検データを可視化した.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] カーナビゲーションシステムが記録した加速度による路面性状のモニタリングに向けた基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      丸山 喜久, 永田 茂
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 137巻7号 ページ: 877-883

    • DOI

      https://doi.org/10.1541/ieejeiss.137.877

    • 査読あり
  • [雑誌論文] スマートフォンで計測した自動車の上下加速度を用いた舗装路面凹凸の評価2017

    • 著者名/発表者名
      河井 大地, 丸山 喜久, 永田 茂
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 73巻3号 ページ: I_79-I_87

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejpe.73.I_79

    • 査読あり
  • [学会発表] バネ下加速度を用いたIRI推定のための基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      市川恭平,丸山喜久
    • 学会等名
      第8回インフラ・ライフライン減災対策シンポジウム
  • [学会発表] Evaluation of road surface irregularity using accelerations recorded by car navigation systems2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Maruyama, S. Nagata
    • 学会等名
      12th International Conference on Structural Safety and Reliability
    • 国際学会
  • [学会発表] Damage to road network during recent earthquakes in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Maruyama
    • 学会等名
      18th ASEP International Convention
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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