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2023 年度 実績報告書

積雪寒冷地のリアルタイムデジタルツインの構築および防災システムの創出

研究課題

研究課題/領域番号 22H01607
配分区分補助金
研究機関北海道大学

研究代表者

高橋 翔  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00708018)

研究分担者 杉浦 聡志  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30648051)
萩原 亨  北海道大学, 工学研究院, 教授 (60172839)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード積雪寒冷地 / デジタルツイン / エッジコンピューティング / データサイエンス / 防災システム
研究実績の概要

本年度は,次の4つの研究項目について,検討を進めた.
●研究項目1:道路空間のデータ集積を可能とするEdge-AI基盤:道路空間のデジタルツインの構築に必須となる道路空間のセンシングを昼夜問わずに可能となる高度なIoTシステムとしてのエッジコンピューティング基盤についての検討と検証を進めた.
●研究項目2:道路空間のデジタルツインの構築に必要なデータ量推定理論の導出:道路空間のデジタルツインの構築に必要となる最低限のデータ量を推定する手法を検討した.
●研究項目3:道路およびその利用者の状態遷移を予測するネットワーク解析:道路の時空間データに基づいて,エッジ強度を設定する新たな道路空間ネットワークを構築し,ネットワーク解析によって道路空間ネットワーク上のデータの遷移および道路利用者の動態を分析可能とし,その予測の理論導出に着手した.
●研究項目4:リアルタイムデジタルツインによる情報提供システムの構築:本項目では,デジタルツインを利用場面に適応して実空間にフィードバックするインタフェースの構築に向けてその設計を進める.本年度は,昨年度までに調査したニーズに基づき,基本的な情報を提供可能なプロトタイプシステムを構築し,試験運用を開始した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本研究で進める次の4つの研究項目「道路空間のデータ集積を可能とするEdge-AI基盤」,「道路空間のデジタルツインの構築に必要なデータ量推定理論の導出」,「道路およびその利用者の状態遷移を予測するネットワーク解析」,および「リアルタイムデジタルツインによる情報提供システムの構築」について,全て順調に進んでおり,既に査読付き論文誌などに掲載されている研究成果が複数ある.

今後の研究の推進方策

当初の計画のとおりに進んでおり,一部の研究成果はプロジェクト終了前に査読付き論文誌に掲載されているが,今後も予定のとおりに推敲する.

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] 道路空間における一般物体認識とヒトの姿勢推定に基づく自転車とバイクの識別2024

    • 著者名/発表者名
      繁澤朗,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AIによる協調観測のための遺伝的アルゴリズムに基づくカメラ配置条件の探索2024

    • 著者名/発表者名
      向井智洋,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Road Narrowing Condition Estimation from In-vehicle Camera Videos via Late-Fusion based on Confidence Level Integration of Multiple Classifiers2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroki KINOSHITA, Masahiro YAGI, Sho TAKAHASHI, Toru HAGIWARA
    • 雑誌名

      Intelligence, Informatics and Infrastructure

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Road Surface Condition Estimation Throughout the Day and Night by Late-fusion Using the Confidence Levels of Multiple Classifiers2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroki KINOSHITA, Sho TAKAHASHI, Toru HAGIWARA, Shinobu AZUMA, Yuji IWASAKI, Teppei MORI, Yasushi HANATSUKA, Isamu ISHIZUKI
    • 雑誌名

      Intelligence, Informatics and Infrastructure

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GNSS データを用いた冬期道路環境における走行位置の可視化2024

    • 著者名/発表者名
      林亮佑,八木雅大,高橋翔,萩原亨,松本一城
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AIによるモニタリングのためのカメラ配置条件の探索手法2024

    • 著者名/発表者名
      向井智洋, 八木雅大, 高橋翔, 萩原亨
    • 雑誌名

      土木学会論文誌 D3(土木計画学)

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 作業動作データのアライメントに基づく建設現場作業の主体および従属の関係性評価2023

    • 著者名/発表者名
      八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: 4 ページ: 611-618

    • DOI

      10.11532/jsceiii.4.3_611

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 道路空間を観測するエッジAIの類似度を用いた再学習のためのエッジ選択手法2023

    • 著者名/発表者名
      植西康太,八木雅大,高橋翔, 萩原亨
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: 4 ページ: 619-628

    • DOI

      10.11532/jsceiii.4.3_619

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 車載カメラ映像を用いたLate-fusionに基づく複数識別器の確信度統合による道路の狭窄状況の識別に関する検討2024

    • 著者名/発表者名
      笹枝悠人,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      映像情報メディア学会技術報告(スポーツ情報処理研究会)
  • [学会発表] 車載カメラ映像を用いたLate-fusionに基づく複数識別器の確信度統合による道路の狭窄状況の識別に関する検討2024

    • 著者名/発表者名
      木下洋輝,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      令和5年度土木学会北海道支部年次学術研究発表会
  • [学会発表] 過去の路面データと気象データに基づく LSTM を用いた空間方向の系列データでの冬期路面の状態予測の検討2024

    • 著者名/発表者名
      植西康太,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      令和5年度土木学会北海道支部年次学術研究発表会
  • [学会発表] 夜間の視界レベルを推定するエッジコンピューティングの車載カメラ映像の特徴に注目した高速化に関する検討2024

    • 著者名/発表者名
      笹枝悠人,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      令和5年度土木学会北海道支部年次学術研究発表会
  • [学会発表] 冬期道路における時系列データを用いたLSTMによる路面状況予測に関する検討2024

    • 著者名/発表者名
      本坂健太,植西康太,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      電子情報通信学会 安全・安心な生活とICT研究会
  • [学会発表] An Observation Method of Vehicle Lateral Position Based on Map Matching in Winter Road Condition2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Hayashi, Masahiro Yagi, Sho Takahashi, Toru Hagiwara
    • 学会等名
      IEEE 12th Global Conference of Consumer Electronics (GCCE2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Note on Visibility Level Estimation Based on Third-order Tensor Completion Using CCTV Images and GPV Data2023

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Eiki, Masahiro Yagi, Sho Takahashi, Toru Hagiwara
    • 学会等名
      IEEE 12th Global Conference of Consumer Electronics (GCCE2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] An In-Vehicle Edge Computing System for Monitoring Nighttime Winter Road Visibility2023

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yagi, Ryo Sato, Sho Takahashi, Toru Hagiwara
    • 学会等名
      IEEE 12th Global Conference of Consumer Electronics (GCCE2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Note on Discriminator Updating Method based on Weights of Other Models and its Verification2023

    • 著者名/発表者名
      Kota Uenishi, Masahiro Yagi, Sho Takahashi, Toru Hagiwara
    • 学会等名
      International Conference on Consumer Electronics-Taiwan (ICCE-TW 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Traffic Congestion due to Heavy Snowfall in Sapporo Metropolitan Area Using Macroscopic Fundamental Diagrams (MFD)2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hagiwara, Masanori Matsuda, Sho Takahashi
    • 学会等名
      International Conference on Road Weather and Winter Maintenance
    • 国際学会
  • [学会発表] An Edge-computing System for Observing Road Surface Condition and Visibility in Winter Road2023

    • 著者名/発表者名
      Sho Takahashi, Masahiro Yagi, Toru Hagiwara
    • 学会等名
      International Conference on Road Weather and Winter Maintenance
    • 国際学会
  • [学会発表] OpenPoseを用いた道路映像における二輪車の識別に関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      繁澤朗,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      第68回土木計画学研究発表会・秋大会
  • [学会発表] GNSSデータを用いた冬期道路環境における走行位置の観測2023

    • 著者名/発表者名
      林亮佑,八木雅大,高橋翔,萩原亨,松本一城
    • 学会等名
      第68回土木計画学研究発表会・秋大会
  • [学会発表] 低ランク近似に基づく離散データの更新を導入したテンソル補完による視界レベル推定に関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      福田英輝,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      第68回土木計画学研究発表会・秋大会
  • [学会発表] 作業動作データのアライメントに基づく建設現場作業の主体および従属の関係性評価2023

    • 著者名/発表者名
      八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      AI・データサイエンスシンポジウム
  • [学会発表] 道路空間を観測するエッジAIの類似度を用いた再学習のためのエッジ選択手法2023

    • 著者名/発表者名
      植西康太,八木雅大,高橋翔, 萩原亨
    • 学会等名
      AI・データサイエンスシンポジウム
  • [学会発表] 複数識別器の Late-fusion による夜間の視界レベル推定のEdge-computing に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      高橋翔,八木雅大,萩原亨,佐藤諒
    • 学会等名
      日本道路会議
  • [学会発表] 運転者の姿勢や運動に基づく二輪車の識別に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      繁澤朗,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      令和5年度 電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [学会発表] 車載システムによる視界評価の実装に向けた課題の検討2023

    • 著者名/発表者名
      笹枝悠人,八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      令和5年度 電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [学会発表] 冬期における視界情報の提示方法の違いが交通行動意図に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      丹悠紀,萩原亨,高橋翔
    • 学会等名
      第67回土木計画学研究発表会・春大会
  • [学会発表] 車載カメラの画像を用いた吹雪時の視界状況評価について2023

    • 著者名/発表者名
      永田泰浩,金田安弘,森本勝己,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      雪氷研究大会
  • [学会発表] 運転者の姿勢や運動に関する特徴量に基づく自転車と自動二輪車の識別に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      八木雅大,高橋翔,萩原亨
    • 学会等名
      映像情報メディア学会2023年年次大会
  • [学会発表] 低照度環境下における車両検出のための入力画像の明瞭化2023

    • 著者名/発表者名
      齊藤康司, 高橋翔, 萩原亨
    • 学会等名
      AI・データサイエンスシンポジウム デジタルツイン特集

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公開日: 2024-12-25  

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