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2022 年度 実績報告書

交通工学理論と機械学習を融合した道路交通システムの状態推定・将来予測・制御

研究課題

研究課題/領域番号 20H02267
研究機関東京工業大学

研究代表者

瀬尾 亨  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (90774779)

研究分担者 山口 裕通  金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (10786031)
佐津川 功季  東北大学, 情報科学研究科, 助教 (40867347)
中西 航  金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (70735456)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード交通工学 / 交通シミュレーション / 交通制御 / 交通状態推定 / 交通需要推定 / 交通需要予測
研究実績の概要

3年目の研究計画は以下のようなものであった:各方法論を統合し,交通シミュレーション基盤上に実装する.テーマ A では,前年度までに開発した交通流最適化手法および交通状態推定手法を同基盤上に実装する.テーマ C では,前年度までに開発した需要情報推定・将来予測手法を同基盤上に実装する.テーマ B では,初年度に開発した交通システム制御手法を同基盤上に実装する.その入力はテーマ A,B の出力に基づくものとし,全テーマがシミュレーション基盤上で統合される.この際に用いるシミュレーション基盤は,瀬尾のこれまでの研究で開発したものを用い,研究の効率化を図る.
テーマAでは,様々なデータに基づく交通状態推定手法の開発や適用が進んだ.特に,高度な統計手法の応用により新規性のある手法を複数提案した.
テーマBでは,移動体観測に基づく深層学習を用いたネットワーク交通状態の表現や,携帯電話位置情報に基づく交通需要変化などがなされた.特に,本科研費プロジェクト中にはCOVID-19が発生し研究計画の大きな変更と予算の繰越を伴う遅延を余儀なくされたが,COVID-19が交通に及ぼした影響について,研究計画変更に見合う様々な知見が得られた.
テーマCでは,交通流シミュレーション基盤の実装が大いに進んだ.その際,既存の交通流理論やシミュレーション手法の広範なレビュー,それに基づく適切な方法論の選択,その汎用性のあるPython実装を行った.そして,それへの開発中の強化学習ベースの交通制御手法の実装が進んだ.しかしながら,強化学習ベースの交通制御手法は完成には至っていないため,今後の研究継続が必要である.

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

「研究実績の概要」で述べた通り,予定通りやそれ以上の実績が得られた部分と,若干の遅延のある部分があった.そのため,総合的に見ておおむね順調に進展していると考える.

今後の研究の推進方策

今後は,COVID-19によって生じた特異交通現象の分析による知見を踏まえつつ,これまでの研究成果の交通制御手法への組み込みを重視して研究を進める.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 連続走行軌跡を用いた車線変更挙動の時系列クラスタリング2024

    • 著者名/発表者名
      打越 天真、中西 航
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 10 ページ: A_173~A_182

    • DOI

      10.14954/jste.10.1_A_173

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trajectory Data-Driven Network Representation for Traffic State Prediction using Deep Learning2024

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Shohei、Katayama Hiroki、Nakanishi Wataru、Iryo Takamasa
    • 雑誌名

      International Journal of Intelligent Transportation Systems Research

      巻: 22 ページ: 136~145

    • DOI

      10.1007/s13177-023-00383-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A macro-micro approach to reconstructing vehicle trajectories on multi-lane freeways with lane changing2024

    • 著者名/発表者名
      Chen Xuejian、Qin Guoyang、Seo Toru、Yin Juyuan、Tian Ye、Sun Jian
    • 雑誌名

      Transportation Research Part C: Emerging Technologies

      巻: 160 ページ: 104534~104534

    • DOI

      10.1016/j.trc.2024.104534

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] コネクティッドカーデータとスパースモデリングに基づく区間別流率密度関係の推定2024

    • 著者名/発表者名
      小田 紘生、瀬尾 亨、中西 航
    • 雑誌名

      交通工学論文集

      巻: 10 ページ: A_316~A_323

    • DOI

      10.14954/jste.10.1_A_316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pattern analysis of Japanese long-distance travel change under the COVID-19 pandemic2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Hiromichi、Nakayama Shoichiro
    • 雑誌名

      Transportation Research Part A: Policy and Practice

      巻: 176 ページ: 103805~103805

    • DOI

      10.1016/j.tra.2023.103805

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 混合効果を含む重力モデルによるコロナ禍における長距離旅行行動変化の分析2023

    • 著者名/発表者名
      FUKUDA Takumi、YAMAGUCHI Hiromichi、NAKAYAMA Shoichiro
    • 雑誌名

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

      巻: 78 ページ: I_469~I_481

    • DOI

      10.2208/jscejipm.78.5_I_469

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integrated Public Transportation System with Shared Autonomous Vehicles and Fixed-Route Transits: Dynamic Traffic Assignment-Based Model with Multi-Objective Optimization2023

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Ryota、Seo Toru
    • 雑誌名

      International Journal of Intelligent Transportation Systems Research

      巻: 21 ページ: 99~114

    • DOI

      10.1007/s13177-022-00340-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 携帯電話位置情報による分布情報と交通統計データを組み合わせた首都圏における 移動パターンの変化の分析2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤幸太,山口裕通,日比野直彦
    • 学会等名
      第67回土木計画学研究発表会
  • [学会発表] ライドシェア普及時のための乗客旅行時間を最小化する信号制御手法2023

    • 著者名/発表者名
      飯塚叶恵, 瀬尾亨
    • 学会等名
      第21回ITSシンポジウム2023
  • [学会発表] Generation of aggregated road network by vehicle trajectory data2023

    • 著者名/発表者名
      Zhong, H., Seo, T., Nakanishi, W., Yasuda, S., Asakura, Y., and Iryo, T.
    • 学会等名
      International Symposium on Transportation Data and Modelling 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding large-scale traffic flow using model-based and data-driven dimension reduction: with COVID-19 and Olympic-Paralympic case study2023

    • 著者名/発表者名
      Seo, T.
    • 学会等名
      International Symposium on Transportation Data and Modelling 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic user optimal model for shared autonomous vehicles system: Development and systematic comparison with social optimal model2022

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, R. and Seo, T
    • 学会等名
      IEEE 25th International Conference on Intelligent Transportation Systems
    • 国際学会
  • [図書] マクロ交通流シミュレーション:数学的基礎理論とPythonによる実装2023

    • 著者名/発表者名
      瀬尾亨
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      コロナ社

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公開日: 2024-12-25  

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