自然災害による路面状態の不確実性を考慮するネットワーク規模交通状態推定手法の開発

开发考虑自然灾害导致的路面状况不确定性的网络规模交通状况估计方法

• 批准号: 21K20440
• 负责人: 峪 龍一
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-08-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K20440/
• 关键词: 冬期道路管理; 道路ネットワークの不確実性; 移動時間信頼性; 確率的交通容量; 交通データ観測; 冬季道路管理

今年度の主な研究実績は以下の３点である．(1)交通流観測データ（流速，流率）から，路面状態ごとの交通容量および均衡配分モデルにおけるリンクコスト関数のパラメータを確率変数として推定するモデルを開発した．まず，対数正規分布に従う交通容量のパラメータを推定するモデルを開発した．次に，推定した交通容量に基づいて，リンクコスト関数のパラメータを推定するための手法を開発した．この際，リンクコスト関数のパラメータを推定するための尤度関数が解析的に導出されることを示した．提案手法は既往の手法と比較して統計的に整合する点が特徴である．提案手法の妥当性を検証するため，札幌市における冬期道路観測データを用いて数値計算を実施した．(2)交通流観測データが取得されたときに，路面状態のパターンを確率的に推定するベイズ統計モデルを開発した．路上カメラにより撮影された動画を分析して得られた流速と流率，路面状態のデータをモデルに事前学習させることで，動画観測を行わなくとも，プローブ車などによる流速と流率の観測のみから路面状態を分類する確率を導出した．定式化にあたり，モデル内の各変数が従う確率分布間に共役性を仮定することによって提案モデルの全体を解析的に導出した．(3)実道路ネットワーク規模で交通状態を道路リンクレベルで推定する手法を開発した．人口が低密度な地域などで，プローブ車混入率が低いなどの理由により，同時間帯において，一部のリンクでしか流速あるいは交通量が観測されない場合を想定した．限られた交通観測データから道路ネットワーク全体の交通状態を同時分布として推定する手法を，均衡配分モデルを制約にもつ完全情報最尤推定モデルとして定式化した．実道路ネットワークへの適用を目指して，本モデルに適合する感度分析アルゴリズムを実装し，尤度の計算過程を効率化した．

This year's main research achievements are as follows: (1)Traffic flow measurement data (flow velocity, flow rate) change, road surface condition, traffic capacity, and equilibrium distribution. The normal distribution of traffic volume and the estimation of traffic volume are discussed in detail. Second, the estimation of traffic capacity is based on the analysis of traffic volume and the estimation of traffic volume. In this case, the relationship between the number of variables and the number of variables is estimated. The proposed method is based on the characteristics of previous methods and statistical integration. The appropriateness of the proposed method is verified by the calculation of the number of winter road measurements in Sapporo City. (2)Traffic flow measurements are obtained and road surface conditions are estimated accurately. The analysis of road surface measurement results in flow velocity, flow rate, road surface condition and pre-learning. The number of variables in the equation is determined by the probability distribution. (3)The method of estimating the traffic state of the road is developed according to the road traffic scale. The population density is low in the area, and the vehicle mixing rate is low in the area. The reason is that the traffic volume is low in the area. The method of simultaneous distribution and estimation of all traffic conditions, balanced distribution and restriction, optimum estimation of complete information, etc. The application of road traffic is indicated, and the sensitivity analysis of road traffic is carried out, especially the calculation process is simplified.

项目成果

降雪時の路面状況を考慮したマクロ交通流モデルと交通容量の推定に関する研究

降雪期间考虑路面状况的宏观交通流模型及通行能力估算研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Toko Kaoru;Murata Hiromasa;村田博雅;加藤哲平，峪龍一，内田賢悦，宗廣一徳
• 通讯作者: 加藤哲平，峪龍一，内田賢悦，宗廣一徳

冬季における路面条件の違いを考慮した交通流パラメータの確率的推定

考虑冬季路面状况差异的交通流参数概率估计

• 发表时间: 2021
• 作者: Murakami;D.;Sugasawa;S.;峪龍一，本田拓海，加藤哲平，宗廣一徳，内田賢悦
• 通讯作者: 峪龍一，本田拓海，加藤哲平，宗廣一徳，内田賢悦

大規模道路ネットワークでの複数時間帯の交通状態推定の演算効率化

提高大规模道路网络上多个时间段交通状况估计的计算效率

• 发表时间: 2022
• 作者: 川村雄斗;峪龍一;内田賢悦
• 通讯作者: 内田賢悦

ベイズ推論に基づく堆雪幅の確率的な予測

基于贝叶斯推理的雪宽概率预测

• 发表时间: 2022
• 作者: Hirofumi Suto;Vineet Barwal;Zehao Li;Keisuke Masuda;Taisuke Sasaki;and Yuya Sakuraba;峪龍一，加藤哲平，内田賢悦，宗廣一徳
• 通讯作者: 峪龍一，加藤哲平，内田賢悦，宗廣一徳