研究課題
基盤研究(C)
まず、街路網の1リンクにおいて発生する遅れ時間損失(旅行時間と同義)を関連する交通変量、信号制御パラメータとリンク特性を入力情報とする人工知能モデルによって推定する方法について検討した。具体的モデルとしては、3層のニューラルネットワーク(NN)とウエーブレットニューロンモデル(WV3)の2つを考えた。入力の交通変量としては、当該リンク交通量に加えリンク上流側交差点から直進、右折、左折で流入する交通量(いずれも飽和交通量で基準化した値)の4つを候補とした。信号制御パラメータとしては、リンク両端交差点の青信号スプリットとリンクに対応する相対オフセットの3つを用いることとした。リンク特性はリンク長で代表させた。NETSIMモデルを使って得られたシミュレーションによるデータで実証的検討を行ったが、ここで得られるリンク旅行時間が光ビーコン情報に対応する。検討結果であるが、NNもかなり良好な推定性能を有してはいるが、WV3を用い、入力として上記の8つすべてを採用する方法が最も優れた推定を行うことが明らかとなった。学習済みモデルの信号制御への実装テストについては、5交差点が直線状に連なる街路網を対象街路網として用いた。信号制御最適化については総旅行時間最小化を図るモデル入力の逐次的修正という勾配法をベースとした方法を開発した。制御対象期間は19周期(約48分)で、1周期ごとの街路網への流入交通量を適切に与えるとともに信号制御パラメータ(初期値)の設定を行ってシミュレーションを実行した。次いで得られた交通量データをモデルに入力して求められた最適信号制御パラメータを用いて再度シミュレーションを実行した。その結果求められた総旅行時間を、複数の比較制御パターンの総旅行時間と対比したが、それらいずれの値をも下回わり開発方法の有効性を確認することができた。
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