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2015 年度 実施状況報告書

交通流映像とセルオートマトンに基づく新たなドライバモデリング手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15K00299
研究機関東京工業大学

研究代表者

山崎 啓介  東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (60376936)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード交通流の数理 / 確率セルオートマトン / ベイズ統計 / クラスタ分析 / 渋滞学
研究実績の概要

交通流の映像からドライバモデリングを構成するため、まずは高速道路の映像を記録したデータベースの作成に取り組んだ。場所は東名高速町田IC付近の500mの範囲であり、上りと下りあわせて6車線を見下ろす画角を設定した。撮影条件として午前中、午後、夕刻の3種類の時間帯と、晴れ、雨、雨上がりの3種類の天候について撮影を行った。この作業と平行してモデリングに必要な手法であるベイズクラスタリングについての理論解析を行った。人手でクラスタラベルを付加した場合の半教師あり学習のためのクラスタリングの精度の計算、特定の車両について推定を行った場合の精度の計算、さらにモデルとして準備したクラスタ数が実際に必要な数より大きい場合の精度の計算などを行った。またドライバモデルの基礎となる確率セルオートマトンを自然言語処理で用いられるLatent Dirichlet Allocation(LDA)を基に拡張した。この拡張により天候の違いなどで大きく運転法が異なる複数のデータセットに対応したモデリングが可能であることを実験的に示した。さらに運転方法の候補が複数ある場合、実際に走行している車両がどの運転方法に従うかを統計的に判定する手法を提案し、円周上を走る実車データに適用し有用性を確認した。

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

データベースのための映像が着実に蓄積され、モデリングのための方法および基礎となる確率セルオートマトンの拡張や理論解析が進んでいるため。

今後の研究の推進方策

映像データベースの充実を図る。これまでは同じ場所での比較のため撮影場所は統一していたが、より多様な運転挙動を記録するため追い越しや車線変更が多く行われる箇所を選定し撮影を行う。
これにあわせて運転方法の比較を高速道路映像のデータを基に発展させる。
確率セルオートマトンの構造もドライバモデルについては不十分である場合があるので、データにあわせた拡張および、その性能についての解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

確率モデル設計における予想外の進展により、予定していた国際会議での発表ではなく、国際ジャーナルへの投稿へ変更したため。

次年度使用額の使用計画

さらなる情報収集のための旅費として使用する

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Asymptotic Accuracy of Bayes Estimation for Latent Variables with Redundancy2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yamazaki
    • 雑誌名

      Machine Learning

      巻: 102 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1007/s10994-015-5482-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accuracy Analysis of Semi-supervised Clustering when the Class Balance Changes2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yamazaki
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 160C ページ: 132-140

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2014.10.080

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accuracy of Latent-Variable Estimation in Bayesian Semi-Supervised Learning2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yamazaki
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 69 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2015.04.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic Accuracy of Bayesian Estimation for a Single Latent Variable2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yamazaki
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 69 ページ: 11-19

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2015.04.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Optimal Hyperparameter Behavior in Bayesian Clustering2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yamazaki
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 19(6) ページ: 818-824

    • DOI

      10.20965/jaciii.2015.p0818

    • 査読あり
  • [学会発表] 統計的モデル選択によるTASEPとZRPの比較2015

    • 著者名/発表者名
      山崎啓介
    • 学会等名
      第21回交通流と自己駆動粒子系のシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-12-10 – 2015-12-10
  • [学会発表] LDAを用いたセルオートマトンによる交通流の分析2015

    • 著者名/発表者名
      山崎啓介
    • 学会等名
      電子情報通信学会IBISML研究会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-11-26 – 2015-11-26
  • [学会発表] セルオートマトンを用いた自律的な車線変更モデルによる交通流最適化の研究2015

    • 著者名/発表者名
      梶大介,山崎啓介
    • 学会等名
      電子情報通信学会IBISML研究会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-11-26 – 2015-11-26

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公開日: 2017-01-06  

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