• 検索結果がありません。

700MHz帯車々間通信を利用した2車線高速道路における渋滞解消運転支援

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "700MHz帯車々間通信を利用した2車線高速道路における渋滞解消運転支援"

Copied!
6
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)一般社団法人 電子情報通信学会 一般社団法人 電子情報通信学会 THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS. 信学技報. INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS. 信学技報 IEICE Technical Report IEICE MoNA2017-4(2017-06) Technical Report. 700MHz 帯車々間通信を利用した 2 車線高速道路における渋滞解消運転支援 渡邊 拓哉†. 森野博章†. †芝浦工業大学大学院理工学研究科 〒135-8548 東京都江東区豊洲 3-7-5 E-mail: †{ma16101, morino}@shibaura-it.ac.jp あらまし. 高速道路では道路構造上の問題により生じる渋滞(自然渋滞)が頻繁に発生する.自然渋滞はサグ部と 呼ばれる区間で特に多く生じる事が知られている.この問題への対策として筆者らは 700MHz 帯を用 い通信距離を 1km 程度に設定した車々間通信により渋滞区間での車群の位置と速度の情報を後続車両 に通知し,これに基づいて渋滞原因となっている車両と後続車両のドライバーに渋滞解消運転を促す 手法を提案しており,単一車線を対象にシミュレーション評価を行いその有効性を示している.本論 文ではさらに現実的なモデルとして 2 車線の道路モデルを定義して評価を行う.シミュレーション評 価の結果,速度制御を行わない場合に比べ,渋滞解消運転の中でも特に渋滞吸収運転 (JAD:JamAbsorption Driving)が,車載器搭載率が低い場合においても車両の走行速度向上に効果があり,全体の 30%の車両が渋滞吸収運転を行う事で平均走行速度が約 15%向上することが分かった. キーワード サグ部, 車々間通信, DSRC, 700MHz, 複数車線. Assisting resolution of traffic congestion at sags consisting of 2lanes using 700MHz inter-vehicle communication Takuya WATANABE†. Hiroaki MORINO†. †Graduate School of Engineering and Science, Shibaura Institute of Technology 3-7-5 Toyosu, Kouto-ku, Tokyo, 135-8548 Japan E-mail: †{ma16101, morino}@shibaura-it.ac.jp Abstract. In expressways, natural traffic congestions are frequently caused by the problem of road structures. Especially, many natural traffic congestions are known to happen at sag sections. For this problem, we proposed a scheme to use vehicle-to-vehicle communication using 700MHz wireless systems which transmit information for the vehicle at the head of congestion car group to recommend recovery of velocity and also transmit for following vehicles running behind the congestion car group to recommend reduce velocity. We have confirmed the effectiveness of the scheme for alleviation of congestions on single lane. In this paper, we define multi-lane road model as a more realistic model and we evaluate the proposed scheme using IDM+ car following model. From the simulation result, we revealed Jam absorption driving (JAD) takes good effect for alleviation of congestions on multi-lane simulation. Keywords sag sections, vehicle-to-vehicle communications, DSRC, 700MHz, multi-lane. 1. は じ め に. が低下してしまう.勾配変化に気づかない車両がサグ. 近 年 ,日 本 の 高 速 道 路 に お け る 交 通 渋 滞 の 原 因 の 多 く. 部進入以前と変わらない運転をし続けている限り自然. は交通集中に因る自然渋滞である事がわかっている.. に速度低下し,後続の車両は先行車両の速度低下を受. 交 通 集 中 の 大 き な 要 因 と さ れ て い た 料 金 所 通 過 は ETC. け,衝突を避けるためにブレーキを踏む.車間距離の. の導入により解消され,サグ部における交通集中が高. 詰まった状態では,このブレーキは後続車両に連鎖的. 速 道 路 に お け る 渋 滞 の 約 47%と 大 き な 割 合 を 占 め て お. に増幅され,停止に至る事もある.. り ,早 期 解 決 が 求 め ら れ て い る .高 速 道 路 サ グ 部 と は ,. 複 数 車 線 で は さ ら に ,こ の 減 速 波 が 原 因 で 早 く 目 的 地. 道路の構造上たわみとなっている部分であり,ドライ. に到着したいドライバー等は追い越し車線を利用する. バーは下り坂から上り坂への勾配変化に気づかず,そ. ため,車線変更を行うことが増える.結果的に,追い. のままの速度で上り坂に差し掛かり,自然に車両速度. 越し車線の利用率が高くなり,追い越し車線から渋滞. This article is a technical report without peer review, and its polished and/or extended version may be published elsewhere. Copyright ©2017 by IEICE This article is a technical report without peer review, and its polished and/or extended version may be published elsewhere.                                           Copyright ©2017 by IEICE.

(2) が 発 生 す る と さ れ て い る [1].こ う し て 発 生 し た ,車 両. で 加 速 す る 速 度 回 復 運 転 (VRD:Velocity-Recovery. 密度の高い車群に渋滞を認知していない車両が流入す. Driving)を ド ラ イ バ ー に 促 す . CEM を 受 け 取 っ た 車 両. る 事 に よ っ て 渋 滞 の 長 期 化 ,渋 滞 車 群 の 増 大 に 繋 が り ,. が送信元車両の後方を走行している場合は ,自車速度. 解消はより一層困難になっていく.. が 時 速 60km 未 満 で あ れ ば CEM を 更 に 後 方 に 中 継 し ,. 渋滞の早期解消には,渋滞車群先頭の車両に対して. それ以上の速度であれば,自車が渋滞車群よりも後方. 速度回復を促すことや,渋滞車群より後方を走る車両. を 走 行 し て い る と 判 断 し て 時 速 60km に な る ま で 速 度. が 速 度 を 落 と し て 車 群 に 近 づ く 渋 滞 吸 収 運 転 [2] を 行. 低 下 さ せ る よ う な ,渋 滞 吸 収 運 転 (JAD: Jam-Absorption. うことが有効であるとされているが,対象となる車両. Driving)を 促 す . こ の よ う に 渋 滞 車 群 の 先 頭 及 び 後 尾. に当該運転の開始をタイミングよく知らせる手法は確. 車両に対して情報伝播を行い,各々に渋滞が悪化しな. 立されていない.その速度低下が後続車両に増幅・伝. い運転を促すことにより渋滞を早期に解消する手法で. 播することで渋滞に繋がり,密な車群が形成 される.. あ る .[4]で は 単 一 車 線 で 実 施 し た 場 合 ,平 均 速 度 が 向. このような渋滞はドライバーの運転心理に因る影響が. 上 す る こ と が 示 さ れ て い る .な お こ の 文 献 で は LCS に. 大きく,電光掲示板等を用いた注意喚起ではドライバ. ARIB-T109, SCS に 5.8GHz 帯 の DSRC を 用 い る と し. ー全員が認識できるとは限らず,解決は難しい.著者. て 評 価 し て い る が ,一 台 の ARIB-T109 の 装 置 の 送 信 電. らは,これを解消する手法としてサグ部における自車. 力 を 制 御 し LCS と SCS を 切 り 替 え て 本 方 式 を 実 現 す. の 速 度 低 下 を 検 知 し た 後 に , 700MHz 帯 の 通 信 方 式. ることも可能であり,装置コスト面ではこちらの方が. ARIB-T109[3]を 用 い 通 信 距 離 を 1km 程 度 に 設 定 し た. 有 利 で あ る た め 本 稿 で は ARIB-T109 の み を 用 い る も. 車々間通信による情報伝搬により渋滞車群前方に存在. のとして議論を進める.. する速度低下車両に対しては速度を回復するような運 転を,渋滞車群より後方を走行する車両に対しては 速. 3. 渋 滞 解 消 運 転 の 設 定 及 び 性 能 評 価. 度を低下させるような,渋滞吸収運転を促すことで,. 性 能 評 価 は Scenargie[6]を 用 い た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン. 渋滞の長期継続を解消する手法を提案し ,単一車線で. に よ り 行 っ た .Scenargie は 交 通 流 シ ミ ュ レ ー タ と ネ ッ. の 有 効 性 を 示 し て い る [4].. トワークシミュレータを内包しており,車々間通信 を. 本論文では,上記の方式をより現実的な 2 車線から. 通じて各車両が速度制御を行った結果を交通流に反映. なる道路モデルで,一般的な車両追従モデルである. させる事が出来る.. IDM+[5]を 用 い て 性 能 評 価 を 行 っ た .評 価 の 結 果 ,複 数. 3.1. 車 両 発 生 データ. 車線では特に渋滞吸収運転が速度向上に効果的である ことが明らかになったのでこれを報告する.. シミュレーションにおける車両発生データとして, 高速道路のサグ部付近に設置された車両測定器で測定 された走行車線及び追い越し車線の時刻及び車両の通. 2. 700MHz 帯 の 通 信 方 式 を 利 用 し た 車 々 間. 過速度を使用した.車両測定器は東北自動車道矢板イ. 情報伝播方式. ン タ ー チ ェ ン ジ 119.672kp の 上 り 坂 手 前 に 設 置 さ れ て. 提案手法では,各車両は自車の速度や位置情報を含. い る も の で , デ ー タ は 渋 滞 が 発 生 し た 平 成 18 年 11 月. ん だ パ ケ ッ ト (CAM: Cooperative Awareness Message) を. 4 日に測定された.図1は実際に用いた走行車線の車. 100m 程 度 の 通 信 距 離 の 車 々 間 通 信 (本 稿 で は 以 降 こ れ. 両 の デ ー タ セ ッ ト で あ る . 時 刻 16:11 よ り ど ち ら の 車. を SCS(Short-range Communication System)と 呼 ぶ )で 定. 線 に お い て も 時 速 40~60km の 車 両 が 存 在 す る 事 か ら. 期的に 1 ホップブロードキャストして前後車両と交換. 渋滞を確認する事が出来る.このデータセットにおい. し,周囲の交通状況を認識する.渋滞の定義とされて. て 時 刻 15:57 か ら 16:13 ま で の ,通 常 走 行 車 線 348 台 ,. い る ,時 速 40km を 下 回 っ た 車 両 は ARIB-T109 を 用 い. 追 い 越 し 車 線 426 台 の 計 774 台 を シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に. た 最 大 1km 程 度 の 通 信 距 離 の 車 々 間 通 信 ( こ れ を. 用いた.. LCS(Long-range Communication System) と 呼 ぶ )に よ り 一 定 周 期 で 渋 滞 予 見 情 報 を 含 ん だ パ ケ ッ ト (CEM: Congestion Expectation Message)を 1 ホ ッ プ ブ ロ ー ド キ ャストし前後車両に送信する.これを受け取った車両 が送信元車両より前方に位置している場合,上述の SCS に よ る 定 期 的 な 情 報 交 換 を 通 し て そ の 車 よ り さ ら に 前 方 に 車 両 が あ る こ と を 認 識 し て い れ ば ,LCS に よ り CEM を 中 継 し , 前 方 車 両 が 確 認 で き な か っ た 場 合 は自車が渋滞の原因車両であると判断して目標速度ま.

(3) Dataset used for simulation. 道 路 は 全 長 5000m か ら な る 2 車 線 道 路 で ,. Velocity [km/h]. 1000m~3400m の 2400m を 上 り 坂 と し , 各 区 間 で の 車 両の走行形態を以下のように設定した . 1.. 0m 地 点 (車 両 発 生 ) 3.1 で 述 べ た 実 デ ー タ の 時 刻 及 び 車 両 走 行 速 度 を 元に車両を発生させる.各車線において,一定割 合 𝛽𝑡𝑦𝑝𝑒2 が 前 述 し た type2 車 両 , 残 り が type1 車 両であるとし,いずれかに乱数で割り当てる.. Passage time. 2.. 前 述 し た 式 (1)に よ り 加 速 度 を 算 出 し て 走 行 す る .. 図 1 東 北 自 動 車 道 矢 板 IC で 測 定 さ れ た 通 過 時 間 及 び 3.. 速度. 0~1000m(通 常 走 行 区 間 ) 1000~3400m(上 り 坂 区 間 ) こ の 区 間 で は , type2 車 両 は ま ず 矢 板 イ ン タ ー チ ェンジの上り勾配から算出された減速度-. 3.2. 道 路 設 定 及 び車 両 追 従 モデル. 0.294[m/s 2 ]で 60km/h ま で 速 度 が 低 下 し ,そ の 後 ,. 車 両 追 従 モ デ ル に は Schakel ら に よ っ て 考 案 さ れ た 非 線 形 追 従 走 行 モ デ ル IDM+を 用 い た .以 下 に IDM+の. 前 述 の 式 (1) に よ っ て 算 出 さ れ た 加 速 度 に -. 加速度算出式を示す.. 0.294[m/s 2 ]を 加 え た 値 を 元 に 走 行 す る .一 方 ,type. 𝑑𝑣 𝑑𝑡. 𝑣. 4. 1 車両には勾配による減速は発生せず,通常走行. 𝑠∗ 2. . = 𝑎 ∙ min⁡[1 − ( ) , 1 − ( ) ] 𝑣𝑑. s ∗ = 𝑠0 + 𝑣𝑇 +. 𝑠. 区 間 と 同 様 に 式 (1) で 算 出 さ れ る 加 速 度 に よ り 走 行する. 4.. 𝑣Δ𝑣. (2). 2√𝑎𝑏. 3400~5000m(通 常 走 行 区 間 ) 0~1000m 区 間 と 同 様 の 挙 動 を 行 う .. こ こ で , a: 最 大 加 速 度 [m/s 2 ], b: 希 望 減 速 度 [m/s 2 ],⁡𝑣 : 走 行 速 度 [km/h], 𝑣𝑑 : 希 望 速 度 [km/h], s: 車 間 距 離 [m],. 車 線 変 更 ア ル ゴ リ ズ ム は 岩 崎 ら [7]に よ る 車 線 変 更 モ. 𝑠 ∗ : 希 望 車 間 距 離 [m], 𝑠0 : 停 止 時 最 低 車 間 距 離 [m], 𝑇:. デルにおける判断ロジックに基づいて設定し,上記区. 安 全 車 頭 時 間 [s]で あ る .希 望 車 間 距 離 や 加 減 速 度 は ド. 間によらず行われるものとする.. ライバーによって異なるものであるから ,表 1 に示す ようにばらつきを持たせて設定した. 同様に,希望速. 3.3. 提 案 方 式 の設 定. 度 は ,3.1 で 述 べ た デ ー タ セ ッ ト の 車 両 速 度 (𝑣𝑚𝑒𝑎𝑠𝑢𝑟𝑒 )が. 3.3.1. 通 信 方 式. そのドライバーの希望速度であるとは限らない事から 表 1 に示すような条件を元に設定した. 表 1 追従挙動モデルのパラメータ設定 最 大 加 速 度 𝑎[m/s 2 ]. 0.45~0.75. 希 望 減 速 度 𝑏[m/s 2 ]. 2.6~3.8. 安 全 車 頭 時 間 𝑇[s]. 1.0. LCS は 1 台 の ARIB-T109 の 装 置 の 送 信 電 力 を 制 御 す る事で実現する.表 2 に詳細を示す. 表 2 通信方式に関するパラメータ LCS 周波数 チャネル帯域幅. 停止時最低車間距離. 1.65. 𝑠0 [m]. 希 望 速 度 𝑣𝑑 [km/h]. 既 に 述 べ た 通 り ,提 案 手 法 に お け る 各 車 両 の SCS と. 伝送速度. 𝑣𝑑 = 90.0~100.0. 変調方式. (𝑣𝑚𝑒𝑎𝑠𝑢𝑟𝑒 < 80.0)⁡. 通信範囲. ⁡𝑣𝑑 = 100.0⁡. MAC プ ロ ト コ ル. SCS 760MHz 10MHz⁡× 1 12Mbps. 16QAM-OFDM(R=1/2) お よ そ 100m. お よ そ 1km. CSMA/CA. (80.0 ≤ ⁡ 𝑣𝑚𝑒𝑎𝑠𝑢𝑟𝑒 ≤ 100.0)⁡ 𝑣𝑑 = 𝑣𝑚𝑒𝑎𝑠𝑢𝑟𝑒 (𝑣𝑚𝑒𝑎𝑠𝑢𝑟𝑒 > 100.0)⁡. 3.3.2. 運 転 制 御 ここでは 2 で述べた提案方式の 2 種類の渋滞解消運 転 , VRD と JAD の 各 設 定 に つ い て 述 べ る .. さらに,サグ部におけるドライバーの特性に応じて. SCS を 用 い た CAM の 送 信 ,及 び LCS を 用 い た CEM. 上り勾配の影響を受けない車両と,勾配の影響を受け. の 送 信 は 情 報 送 信 間 隔 𝑇𝑝 で 行 わ れ , 過 去 𝑇𝑡ℎ−𝑐𝑜𝑛𝑔 の 時. て自然に速度低下してしまう車両の 2 種類があるとし,. 間 以 上 , 速 度 が 渋 滞 予 見 閾 速 度 𝑣𝑡ℎ−𝑐𝑜𝑛 を 下 回 っ た 車 両. そ れ ぞ れ type 1, type 2 車 両 と 呼 ぶ .. が CEM を 発 信 す る . VRD の 対 象 に な っ た 車 両 は , こ.

(4) れ 以 降 自 車 の 希 望 速 度 を 𝑣𝑡𝑎𝑟−𝑣𝑟𝑑. に 変 更 し ,上 り 坂 に 5000. 差 し 掛 か っ て い て も 勾 配 の 減 速 度 -0.294[m/s 2 ] は 加 わ. 4500. ら ず ,式 (1)に よ っ て 算 出 さ れ た 加 速 度 の み に 従 っ て 走 行する. 更 し ,こ の 速 度 に な る ま で 一 定 の 減 速 度 𝑣𝑡𝑎𝑟−𝑗𝑎𝑑 で 減 速 するものとする.. 3500. Location (m). JAD の 対 象 に な っ た 車 両 は ,希 望 速 度 を 𝑣𝑡𝑎𝑟−𝑗𝑎𝑑 に 変. Average velocity = 70.4km/h. 4000 3000 2500 2000. CAM, CEM に は 有 効 期 間 𝑇𝑒 を 設 定 す る .パ ケ ッ ト を. 1500. 受信する各車両はこの有効期間内でのみ運転制御を行. 1000. 500. う.表 3 に各パラメータの詳細を示す.. 0 700. 750. 表 3 渋滞解消運転における各パラメータ 𝑇𝑝. 1~30[sec]. 800 850 900 Elapsed Time (sec). 950. 1000. 𝑇𝑒. 10[sec]. 𝑇𝑡ℎ−𝑐𝑜𝑛𝑔. 10[sec]. 𝑣𝑡ℎ−𝑐𝑜𝑛. 50[km/h]. 図 3 は βtype2 = 40%に お け る 走 行 車 線 及 び 追 い 越 し 車. 𝑣𝑡𝑎𝑟−𝑣𝑟𝑑. 100[km/h]. 線に存在する車両のタイムスペースダイアグラムであ. 𝑣𝑡𝑎𝑟−𝑗𝑎𝑑. 70[km/h]. る.横軸はシミュレーション経過時間,縦軸は車両の. 𝛼𝑑𝑒𝑐−𝑗𝑎𝑑. -0.4[m/s 2 ]. 位置を示している.色分けされたそれぞれの曲線が各. 図 3 type2 40%に お け る タ イ ム ス ペ ー ス ダ イ ア グ ラ ム. 車両のシミュレーションにおける走行軌跡である.各 時刻・位置における線の傾きが車両速度,線の密度が. 4. サ グ 部 渋 滞 の 再 現 検 証 図 2 に type2 車 両 の 割 合 βtype2 を 変 化 さ せ た 際 の 平 均 走行速度の変化を示す.平均走行速度は 1 回のシミュ レ ー シ ョ ン 試 行 で 3.1 に 述 べ た 774 台 の 各 車 両 が 道 路 モデルの終点に到達するのに要した時間の平均値をさ ら に 10 回 の 試 行 で 平 均 し , 道 路 長 5000m を こ の 値 で 割って求めている.エラーバーは標準偏差を表してい. 車両密度を表す.グラフからシミュレーション開始か ら 800s 当 た り で 傾 き が 緩 や か に な り 速 度 低 下 の 兆 候 が見られ,以降はそこで発生した後方車両へのブレー キの伝播による減速波の影響を受けて全ての車両が速 度 低 下 し て い る の が 見 て 取 れ る . 900s~950s 辺 り で は 傾きが殆ど無くなり,また,線の密度が高くなってい る.これは車両と車両の距離が短く,速度が低下して. る.. Average Velocity[km/h]. いる事によるものであるから,渋滞となっていること が分かる.本論文ではこの結果を持ってサグ部におけ. 90. る渋滞とする.. 80. 5. 提 案 方 式 の 評 価 結 果. 70. 次に,提案手法により該当車両が渋滞緩和運転を行 CruisingLane PassingLane. 60. う場合の渋滞解消効果を評価する. 図 4 は,本提案方式を適用時のタイムスペースダイ ア グ ラ ム で あ る .上 述 し た 減 速 波 が 経 過 時 間 800s で 発. 50 0%. 10%. 20%. 30%. 40%. 50%. The ratio of type2 vehicle 図 2 type2 車 両 の 割 合 βtype2 と 平 均 走 行 速 度 の 関 係. 生しているものの図 3 で示した速度制御を行わない場 合と異なり,それが後方車両へ伝播していない結果と な っ て い る .ま た ,図 5 に 車 載 器 搭 載 率 (Penetration)を 変化させた場合の平均走行速度の特性を示す.図 5 か. 図 2 か ら , βtype2 が 10%か ら 20%の 範 囲 で は 高 い 平. ら ,特 に VRD に つ い て は 適 用 非 適 用 に 関 わ ら ず ,全 体. 均 走 行 速 度 と な っ て お り ,0%の 平 均 走 行 速 度 と 比 較 す. の平均走行速度に変化が見られず,単一車線で行った. ると渋滞を再現する事が出来てないと考えられる.. 評 価 [4]と は 傾 向 が 異 な る 結 果 と な っ た .[4]と は 異 な り ,. 40%~50% の 割 合 で は 平 均 走 行 速 度 が 80[km/h] を 下 回. 複 数 車 線 で は type2 車 両 の 割 合 が よ り 多 い 状 況 で な い. る こ と も あ り ,0%の 値 と 比 べ る と 渋 滞 発 生 の 影 響 が 見. と渋滞が生じないことが分かっており,この条件では. ら れ る . 本 論 文 で は βtype2 =40%と し て 評 価 を 行 っ て い. type2 車 両 が サ グ 部 で 速 度 低 下 し て こ の 車 両 を 先 頭 に. く.. 渋滞車群が形成され,その後,提案方式によりこの車.

(5) 両 が 後 方 か ら CEM を 受 け 取 り ,「 速 度 回 復 対 象 車 両 」 が 低 い type2 車 両 で あ る 可 能 性 が 高 い た め 場 合 に は 直 ぐには渋滞の解消には至らないということが理由の一 つ と し て 考 え ら れ る . 一 方 で , JAD に つ い て は 車 載 器 搭 載 率 が 10%,20%で も 平 均 走 行 速 度 の 改 善 が 見 ら れ る 結 果 と な っ た .こ れ は 1000m と い う 広 域 な 情 報 伝 播 に よって多くの後方車両に対して情報伝播を行う事が出. Average velocity [km/h]. となっても,その後続の車両がやはりもともとの速度. 90. 来 ,数 台 が JAD 対 象 車 両 と な れ ば 後 方 の 渋 滞 見 認 識 車. 85 80 75. 65 60. 両 全 て が JAD を す る 必 要 な く ,平 均 走 行 速 度 を 向 上 す ることが出来るということである.. Tp = 1sec Tp = 10sec Tp = 30sec. 70. 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. Penetration[%]. 70. 80. 90. 100. 図 6 Tp の 値 の 変 化 に よ る 平 均 走 行 速 度 へ の 影 響. 5000. Location (m). 4500. 最 後 に 今 回 特 に 効 果 が 見 ら れ た JAD に つ い て 詳 細. Average velocity = 82.2km/h. 4000. に 調 査 し て い く .図 7 は あ る 特 定 の JAD 対 象 車 両 の シ. 3500. ミ ュ レ ー シ ョ ン 軌 跡 を 表 し た も の で あ る . 図 の 800 秒. 3000. ~ 810 秒 の 間 で 傾 き が 一 定 と な り , 減 速 し て い る の が. 2500. 見 て 取 れ る . こ れ は こ の ID. 2000. 車 両 が JAD 対 象 車 両 と. 1500. 認 識 さ れ , 制 御 時 間 で あ る 10s 間 減 速 し て い る 結 果 で. 1000. あ る .JAD な し に お け る こ の 車 両 の 最 低 速 度 は 850 秒. 500. の 48[km/h]で あ る が ,JAD を 適 用 し た 場 合 , 870 秒 に. 0 700. 750. 800 850 900 Elapsed Time(sec). 950. 1000. お け る 60[km/h]と な っ て お り , 減 速 が 小 さ く な っ て い る 事 が 分 か る .こ れ は JAD に よ っ て 渋 滞 車 群 に 巻 き 込. 図 4 渋滞緩和運転適用時のタイムスペースダイアグラ. まれる時間が遅れることで,減速波の影響を少なくす. ム. る事が出来ているからであると考えられる. このこと か ら 後 続 車 両 の 最 低 速 度 も JAD な し の 場 合 に 比 べ て , 高くなっていると想定され,結果的に平均走行速度の 増加及び渋滞の解消に繋がっていることが読み取れる.. 85 80 75. VRD + JAD JAD only. 70 65 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. Penetration[%]. 図 5 VRD 及 び JAD に よ る 平 均 走 行 速 度 へ の 影 響. Instantaneous velocity [km/h]. Average Velolcity [km/h]. 90. With jam-absoption driving. 100 80 60 40. No velocity control. 20 0. 750. 次 に , 情 報 送 信 間 隔 Tp を 変 化 さ せ た 場 合 の 結 果 を 図 6 に 示 す . Tp が 1s の 時 に 比 べ て , 20s, 30s と イ ン. 図 7. 800. 850 Elapsed time [sec]. 900. 950. 特 定 JAD 車 両 の 瞬 時 走 行 速 度 特 性. ターバルが長くなるにつれて,平均走行速度が遅くな る 結 果 と な っ た .30s の 条 件 で は ,周 辺 の 道 路 状 況 認 識 に 時 間 が か か っ て し ま い T e が 今 回 10s で あ る 事 か ら ,. 6. 関 連 研 究 サグ部における渋滞の早期解消手法 の既存研究とし. 次 の CEM が 送 信 さ れ る ま で の 間 に 渋 滞 解 消 運 転 を 終. て [8,9,10]が 挙 げ ら れ る .文 献 [8,9,10]は 渋 滞 発 生 後 ,車. 了してしまうことで結果的に渋滞に巻き込まれてしま. 群後方の車両に対して速度を抑制するシステムを考案. う事が原因であると考えられる.. し て い る .[8]は 道 路 上 に 制 御 区 間 を 設 け て 前 方 状 況 の フィードバックを行う制御である.サグ部ボトルネッ クの交通容量を検知し,その交通容量に応じて制御区 間における速度の上限値を決定し,渋滞車群に流入す.

(6) る 事 を 防 ぐ も の で あ る .文 献 [9]は あ る 特 定 の 車 両 に 対 し て JAD を 促 し ,前 方 車 両 と の 車 間 距 離 に 応 じ て JAD の影響に起因する渋滞を生じさせないように速度制御 を 行 う も の で あ る .文 献 [10]は ,後 方 へ の 減 速 波 が 発 生 した車両から後方 n 台目を渋滞吸収運転対象車両とし, 対象になった車両は現在の位置と減速波の情報から, 目標とする位置を特定し,その位置に到達するまで速 度 を 減 速 さ せ な が ら 走 行 す る こ と で JAD を 行 う 手 法 を提案している. こ れ ら の 文 献 は ど れ も JAD の 有 効 性 を 示 し て い る が ,ど の よ う な 車 両 が 後 方 へ の 車 両 に JAD を 促 す の か を,事前の道路状況から車々間通信を用いて リアルタ イムで設定しているものはなく,また複数車線での評 価は行われていない.. 7. ま と め と 今 後 の 課 題 本 論 文 で は ,ARIB-T109 を 用 い た 車 々 間 通 信 に よ る 渋 滞緩和運転支援方式について,新たに 2 車線からなる 複数車線の上で評価を行った. 評 価 の 結 果 ,VRD(速 度 回 復 運 転 )で あ る は あ ま り 効 果 を 見 る こ と が 出 来 な か っ た の に 対 し て , JAD(渋 滞 吸 収 運 転 )は 複 数 車 線 に お い て も 良 い 結 果 が 見 ら れ た .車 載 器 搭 載 率 が 20~30%等 の 低 い 状 況 に お い て も 平 均 走 行 速 度 が 15%向 上 す る な ど JAD の 効 果 が 見 る こ と が 出来た. 今 後 の 課 題 と し て , 今 回 は 速 度 低 下 閾 値 𝑣𝑡𝑎𝑟−𝑗𝑎𝑑 を 70[km/h] と 設 定 し た が 渋 滞 吸 収 運 転 対 象 車 両 か ら 減 速 波が生じない範囲で適切な速度低下閾値を探すなどの, よ り 詳 細 な JAD 対 象 車 両 の 挙 動 を 制 御 対 象 時 間 や 固 定減速度のパラメータを変化する事で確立させると共 に , 今 回 効 果 を 見 る こ と が 出 来 な か っ た VRD が 効 果 的に働く条件についても検討する.また複数車線の重 要な車両挙動である,車線変更挙動に着目した手法を 考案していく.. 参考文献 [1] 牧 野 浩 志 鈴 木 一 史 鹿 野 島 秀 行 山 田 康 右 堀 口 良太, 「車線変更行動に着目したサグ部渋滞発生 要因の分析と渋滞対策アプローチ」, 土木学会論 文 集 D3(土 木 計 画 学 ) , VoL71, No.5(土 木 計 画 学 研 究 ・ 論 文 集 第 32 巻 ), I_1001-I_1009, 2015. [2] 西 成 活 裕 , 「 よ く わ か る 渋 滞 学 」, 株 式 会 社 ナ ツ メ 社 , 2009 年 8 月 10 日 初 版 [3] “700 MHz BAND INTELLIGENT TRANSPORT SYSTEMS” http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/5 STD-T109v1_2-E1.pdf, Accessed Sep. 6, 2015. [4] 稲 船 喬 志 森 野 博 章 ,「 自 然 渋 滞 緩 和 を 目 的 と し た 異 種 RF 併 用 車 々 間 情 報 伝 播 方 式 の 実 デ ー タ を 用 い た 性 能 評 価 」 ,電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 研 究 報 告 ASN2014-118 2015 年 1 月 [5] Schakel, W. J., Arem, B. and Netten, B. D, “Effects of. Cooperative Adaptive Cruise Control on Traffic Flow Stability”, 13 t h International IEEE Annual Conference on Intelligent Transportaion Systems, 2010. [6] Scenargie, www.spacetime-eng.com/jp, Accessed on Sep 14, 2015. [7] 岩 崎 健 ,金 澤 文 彦 ,坂 井 康 一 ,鈴 木 一 史 , 「 高速道 路 サ グ 部 に お け る ACC 車 両 の 混 入 状 況 に 応 じ た 渋 滞 緩 和 効 果 」,第 10 回 ITS シ ン ポ ジ ウ ム 2011 論 文 集 , 2011. [8] B. Gonioros, V. L. Knoop, B. Vanarem, S. P. Hoogendoorn, “Mainstream traffic flow control at sags”, Journal of the Transpotation Research Board, vol. 2470, Nov 2013. [9] Y. Taniguchi, R. Nishi, T Ezaki, K. Nishinari, “Jamabsorption driving with a car-following model”, Physica A: Statistical Mechanics and its applications, Vol. 433, pp.304-315, September 2015. [10] Zhengbing He, Liang Zheng, Liying Song, and Ning Zhu, “A Jam-Absorption Driving Strategy for Mitigating Traffic Oscillations”, IEEE TRANSACTIONS ON INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS, VOL. 18, NO. 4, APPIL 2017..

(7)

図 1  東 北 自 動 車 道 矢 板 IC で 測 定 さ れ た 通 過 時 間 及 び 速 度 3.2. 道 路 設 定 及 び車 両 追 従 モデル  車 両 追 従 モ デ ル に は Schakel ら に よ っ て 考 案 さ れ た 非 線 形 追 従 走 行 モ デ ル IDM+を 用 い た .以 下 に IDM+の 加 速 度 算 出 式 を 示 す .

参照

関連したドキュメント

VRP is an NP-hard problem [7]; heuristics and evolu- tionary algorithms are used to solve VRP. In this paper, mutation ant colony algorithm is used to solve MRVRP with

According to the basic idea of the method mentioned the given boundary-value problem (BVP) is replaced by a problem for a ”perturbed” differential equation con- taining some

T. In this paper we consider one-dimensional two-phase Stefan problems for a class of parabolic equations with nonlinear heat source terms and with nonlinear flux conditions on the

[9] DiBenedetto, E.; Gianazza, U.; Vespri, V.; Harnack’s inequality for degenerate and singular parabolic equations, Springer Monographs in Mathematics, Springer, New York (2012),

A monotone iteration scheme for traveling waves based on ordered upper and lower solutions is derived for a class of nonlocal dispersal system with delay.. Such system can be used

, 6, then L(7) 6= 0; the origin is a fine focus of maximum order seven, at most seven small amplitude limit cycles can be bifurcated from the origin.. Sufficient

Transirico, “Second order elliptic equations in weighted Sobolev spaces on unbounded domains,” Rendiconti della Accademia Nazionale delle Scienze detta dei XL.. Memorie di

After briefly summarizing basic notation, we present the convergence analysis of the modified Levenberg-Marquardt method in Section 2: Section 2.1 is devoted to its well-posedness