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2022 年度 実績報告書

ネットワーク交通流ブレイクダウン予測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H01457
研究機関愛媛大学

研究代表者

吉井 稔雄  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (90262120)

研究分担者 坪田 隆宏  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 講師 (00780066)
塩見 康博  立命館大学, 理工学部, 教授 (40422993)
西内 裕晶  高知工科大学, システム工学群, 准教授 (40548096)
川崎 洋  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80361393)
小野 晋太郎  福岡大学, 工学部, 准教授 (80526799)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード交通流 / ブレイクダウン / ネットワーク / 画像処理 / 予測手法 / 事故リスク
研究実績の概要

本研究では,交通事故や自然災害などの突発事象に起因する非日常の激しい交通渋滞(以下“ブレイクダウン”)の未然防止に向けて,空間モニタリング技術,交通流解析手法,ならびにAIによる情報解析技術を組み合わせた,道路ネットワーク交通流におけるブレイクダウン発生予測手法を構築することを目的とする.令和4年度においては,令和3年度に引き続いて以下の研究を行った.
1)交通流観測データとプローブ車両走行軌跡を用いて,ネットワークの交通流状態における交通密度と交通量の関係を示すMFDを推定する手法を確立した.さらに,長期間蓄積されたこれらのデータと交通事故の記録を用いて,OD交通量の変化や交通事故発生によるMFD形状の変化を把握した.
2)AIを用いたネットワークブレイクダウン予測手法の構築に向けて,ネットワークの交通流状態をマクロに捉えるエリアトラフィックステートを指標として,ブレイクダウン発生の有無を判定する手法を開発し,その精度を検証した.
3)道路ネットワーク全体が潜在的に有する交通事故発生リスクをリアルタイムで推定する手法として,プローブデータの走行軌跡を入力に用いた動的交通事故発生リスク推定モデルを構築し,実交通データに適用してその精度を検証した.
4)道路ネットワーク上を走行するプローブ車両のDR画像を収集し,画像解析を行って急ブレーキ発生の予測,ならびに死角を検出するモデルを開発し,実データを用いた検証を行った.

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

理由
令和5年度に実施予定の研究推進に必要となる以下に示す手法や技術を開発した.
1)実プローブデータを用いてマクロな交通観測量(エリア交通流率とエリア交通密度で規定されるエリアトラフィックステート)を用いて交通流状態を記述する方法を確立し,同交通観測量と交通事故の記録を照合することにより,交通事故発生によるMFD形状の変化を示す事に成功した.
2)エリアトラフィックステートの時間推移に基づいてブレイクダウン発生の有無を判定する手法を開発した.
3)定点観測データと移動体観測データの両者を活用して道路ネットワーク全体が潜在的に有する交通事故発生リスクをリアルタイムで推定する手法を構築した.
4)道路ネットワーク上を走行するプローブ車両のDR画像を収集し,画像解析を行って急ブレーキ発生の予測,ならびに死角を検出するモデルを開発した.

今後の研究の推進方策

令和5年度には,令和4年度までの研究成果を活用することにより,交通事故発生によるMFDの変化を踏まえつつ,交通事故発生リスクを考慮した上で,マクロ交通流状態(ATS=エリアトラフィックステート)の変化を確率的に予測する手法を構築する.
具体的に令和5年度においては,高速道路ネットワークを対象として,ネットワークブレイクダウンとなる交通流状態を定義した後,令和4年度に開発した交通事故発生リスク予測モデルを用いた分析を行って,巨視的な視点から道路ネットワークのどこかで交通事故が発生する確率を算定し,同交通事故発生確率を考慮した上で,道路ネットワークのATSに基づいて,ネットワーク交通流ブレイクダウンの発生確率を算定するモデルを構築し,同モデルの推定精度検証を行う.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [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

    • 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] MOTSLAM: MOT-assisted monocular dynamic SLAM using single-view depth estimation2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Hanwei、Uchiyama Hideaki、Ono Shintaro、Kawasaki Hiroshi
    • 雑誌名

      2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)

      巻: 0 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/IROS47612.2022.9982280

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monocular dynamic SLAM using single-view depth estimation and multiple object tracking2022

    • 著者名/発表者名
      Hanwei Zhang, Hideaki Uchiyama, Shintaro Ono, Hiroshi Kawasaki
    • 雑誌名

      第25回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2022)

      巻: 0 ページ: 1-6

    • 査読あり
  • [学会発表] 安全な自転車走行を目的としたデプス推定とセマンティックセグメンテーションによる死角領域の予測2023

    • 著者名/発表者名
      林光隼, 栗達, 小野晋太郎
    • 学会等名
      火の国情報シンポジウム2023
  • [学会発表] 車載カメラ画像からカーブミラーを検出する深層学習モデルの性能比較2022

    • 著者名/発表者名
      宮柱太一, 羽倉輝, 栗達, 河合由起子, 小野晋太郎
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
  • [学会発表] 深度推定により算出した車間距離を用いた急ブレーキ検出2022

    • 著者名/発表者名
      張 ハンウェイ, 野口 遥平, 小野晋太郎, 川崎 洋
    • 学会等名
      第20回ITSシンポジウム2022
  • [学会発表] 単眼カメラの動的SLAMを用いた運転環境の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      張 ハンウェイ, 内山 英昭, 小野晋太郎, 川崎 洋
    • 学会等名
      第20回ITSシンポジウム2022
  • [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] ETC2.0プローブ情報を活用した道路網の機能階層性と道路の安全性の関係に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      松元佑樹,西内裕晶
    • 学会等名
      土木学会第77回年次学術講演会
  • [学会発表] 交通事故リスクに関するコミュニケーションが経路選択行動に与える影響の分析2022

    • 著者名/発表者名
      安隆浩,倉内慎也,吉井稔雄,西内裕晶,佐野可寸志
    • 学会等名
      土木学会第64回土木計画学研究発表会・秋大会

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公開日: 2023-12-25  

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