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2016 年度 実績報告書

安全で省燃費な交通システムのための階層型発車・停車制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K18093
研究機関工学院大学

研究代表者

向井 正和  工学院大学, 工学部, 准教授 (50404059)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード交通制御 / モデル予測制御
研究実績の概要

複数の交差点における自動車の自動運転のための制御アルゴリズムを構成した.交通システムを階層的なシステムとしてとらえ,上位の階層では,自動車の停止と発進の制御のために,付近の交差点の情報を用いて目標となる自動車の軌道を生成する.この目標軌道は,交通流の流れを最大化するための評価関数を用いたモデル予測制御により生成される.計算時間の問題から,縦方向と横方向の道路に分けて,モデル予測制御を構成した.縦方向の道路は信号機の最適化を行い,なるべく青時間を少なくすることで,横方向の交通量を保証することにした.縦方向のモデル予測制御は,信号機の赤・青の現示に応じて交差点に進入して良い領域が変わるため,論理制約条件を用いることで最適化を厳密に解くことが可能となった.しかし,この論理条件を導入したために,混合整数の最適化問題となり計算時間が増大した.
一方,その下位の層では,交差点付近での停止と発進において,目標軌道に追従するための制御を構成することが可能となっている.ここでは,既存の車間追従制御を用いることで所望の軌道を達成できる停車・発車制御を構成可能である.
この研究により,自動運転技術で生成された軌道に自動車を追従させることができれば,交通の流れがスムーズになり省燃費化することができ,また自動運転で目標軌道に追従することで事故を防ぐことができる.この研究により,既存のインフラを拡張することで,スマートな交通システムの実現が期待できる.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 1車線道路における交通信号機情報と前方車両の挙動予測に基づく省燃費加減速制御2017

    • 著者名/発表者名
      向井正和,青木博,川邊武俊
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集

      巻: 48 ページ: 161-166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 混合整数計画法を用いたモデル予測制御による1車線道路への合流経路生成2016

    • 著者名/発表者名
      向井正和,野口凌介,川邊武俊
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 52 ページ: 625-630

    • DOI

      10.9746/sicetr.52.625

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Obstacle avoidance path generation method for the mobile robot using varying search range2017

    • 著者名/発表者名
      H. Natori, M. Mukai
    • 学会等名
      Artificial Life and Robotics 2017
    • 発表場所
      Beppu
    • 年月日
      2017-01-21
    • 国際学会
  • [学会発表] 混合整数計画法を用いた交差点群に対するモデル予 測型信号機制御2016

    • 著者名/発表者名
      向井正和
    • 学会等名
      第7回横幹連合講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-19
  • [学会発表] 複数交差点の交通信号機に対するモデル予測制御に関する一考察2016

    • 著者名/発表者名
      向井正和
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2016-11-10
  • [学会発表] 小型ロボット に対する 探索範囲可変型障害物回避アルゴリズム の一考察2016

    • 著者名/発表者名
      名取碩唯,徳山 浩平,向井正和
    • 学会等名
      電気学会C部門大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-08-31

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公開日: 2018-01-16  

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