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2021 年度 実績報告書

自動走行車両への介入挙動制御による交通流の最適化

研究課題

研究課題/領域番号 19H02268
研究機関立命館大学

研究代表者

塩見 康博  立命館大学, 理工学部, 教授 (40422993)

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)
服部 宏充  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (50455581)
吉井 稔雄  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (90262120)
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) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード車両走行軌跡データ / 動的交通流マネジメント / 交通流シミュレーション / 交通状態推定 / 追従モデル / 強化学習
研究実績の概要

本研究は,将来的なコネクティッド車両や自動走行車両(CA車両)の普及を想定し,交通管制側からCA車両の挙動を介入的に制御することなどにより,渋滞発生の緩和, ショックウェーブの解消,それに伴う事故防止のための交通流マネジメント手法に関わる諸要素の理論構築を行う.従来の研究では考慮されていな かった車線変更を含むCA車両と一般車両の相互作用や,現実的なリアルタイムデータ取得環境を考慮した点に新規性がある.具体的な取り組みとして,1)深層学習を用いたデータ駆動型車両挙動モデルの開発とミクロ交通流シミュレーションへの実装,2)多種データの融合利用による全車両走行軌跡を動的に推定する手法の構築,3)教科学習を用いたCA車両の挙動制御を含む交通マネジメントアルゴリズムの開発,に取り組んだ.
1)に関しては,車両走行軌跡データの学習に基づく車両挙動モデルについて,入力変数の感度分析,および当該モデルを用いた交通流のシミュレーションを実行した.これにより,より少ない入力変数で現実的な交通現象の再現が可能であることを示した.
2)に関して,ミクロな観点に加えて,マクロな観点での交通状態推定への展開を試みた.これは単路における集計的な交通状態だけではなく,ネットワーク全体の交通状態のリアルタイムでの推定を含んでいる.さらにこれ基づくダイナミックな交通マネジメントによる交通事故の削減効果を示した.
3)については,強化学習による可変制限速度制御,およびCA車両の介入制御による合流挙動の最適化を行った.前者では合流部,サグなどの状況に応じて適切に制限速度を変更させることで交通渋滞の緩和が確認された.後者では報酬関数の変更により,異なる車両挙動および全体的な交通状態が実現されることを確認した.

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 都市高速道路合流部における車線利用率と旅行時間の関係に関する研究2022

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

      交通工学論文集

      巻: 8 ページ: A_159~A_168

    • DOI

      10.14954/jste.8.2_A_159

    • 査読あり
  • [雑誌論文] エリア交通流状態を用いた巨視的渋滞発生の検出手法2022

    • 著者名/発表者名
      髙田 啓介、森本 裕治、吉井 稔雄、坪田 隆宏
    • 雑誌名

      交通工学研究発表会論文集

      巻: 42 ページ: 519~522

    • DOI

      10.14954/jsteproceeding.42.0_519

    • 査読あり
  • [雑誌論文] EFFECT OF TRAFFIC ACCIDENT INFORMATION PROVISION ON EXPRESSWAY NETWORK CONSIDERING INFORMATION TYPES2022

    • 著者名/発表者名
      TSUBOTA Takahiro、YOSHII Toshio、KURAUCHI Shinya、XING Jian
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. D3 (Infrastructure Planning and Management)

      巻: 77 ページ: I_985~I_993

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.5_I_985

  • [雑誌論文] 交通事故の影響による MFD 形状変化分析2021

    • 著者名/発表者名
      吉井 稔雄、奥原 瑠依、坪田 隆宏
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 7 ページ: A_201~A_206

    • DOI

      10.14954/jste.7.2_A_201

  • [学会発表] Data-driven modeling of car-following behavior on freeways considering spatio-time effects: a comparison of different neural network structures2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kinoshita and Yasuhiro Shiomi
    • 学会等名
      第20回ITSシンポジウム
  • [学会発表] 強化学習を用いた高速道路における制限速度制御手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      藤本想,花房比佐友,塩見康博
    • 学会等名
      第66回土木計画学研究発表会
  • [学会発表] 高速道路合流部における自動運転車両の戦略的制御2022

    • 著者名/発表者名
      篠原祐吾,花房比佐友,塩見康博
    • 学会等名
      第66回土木計画学研究発表会
  • [学会発表] Evaluation of large-scale complete vehicle trajectories dataset on two kilometers highway segment for one hour duration: Zen Traffic Data2021

    • 著者名/発表者名
      Seo, T., Tago, Y., Shinkai, N., Nakanishi, M., Tanabe, J., Ushirogochi, D., Kanamori, S., Abe, A., Kodama, T., Yoshimura, S., Ishihara, M., and Nakanishi, W.
    • 学会等名
      2021 International Symposium on Transportation Data and Modelling
    • 国際学会
  • [学会発表] モデルフリー・経験則フリーな交通状態推定2021

    • 著者名/発表者名
      瀬尾亨
    • 学会等名
      第64回土木計画学研究発表会
  • [学会発表] Link Transmission Modelと移動体観測を組み合わせた交通状態推定手法の開発と検証2021

    • 著者名/発表者名
      文山草, 瀬尾亨, 布施孝志
    • 学会等名
      第64回土木計画学研究発表会
  • [学会発表] ミクロ交通流シミュレーションを用いた都市高速における動的車線マネジメントに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      服部友哉, 塩見康博, 佐野正彦, 松永弘明
    • 学会等名
      第19回ITSシンポジウム
  • [学会発表] 都市高速における追従応答性を考慮した車両制御技術の適用可能性に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      佐野正彦, 松永弘明, 入江喜朗, 高本聡, 橋本洋介, 塩見康博
    • 学会等名
      第64回土木計画学研究発表会
  • [図書] International Encyclopedia of Transportation2021

    • 著者名/発表者名
      Wada, K., Seo, T., and Shiomi, Y
    • 総ページ数
      4226
    • 出版者
      Elsevier

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公開日: 2023-12-25  

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