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» 2015年02月18日 10時00分 公開

5分で分かる最新キーワード解説:無意識の動作で未来を予測する「ドライバー挙動解析渋滞予測」とは? (1/4)

無意識に行う運転操作を解析することで、渋滞の前兆予測を可能にする技術が登場した。渋滞回避の救世主となるか。

[土肥正弘,ドキュメント工房]

 今回のテーマは、自動車の運転中に交通の状況に合わせて無意識に行う運転操作を解析すると、渋滞の前兆が予測可能になるという「ドライバー挙動解析渋滞予測」技術だ。全く新しい視点からの渋滞予測へのアプローチにより、より早い時点での渋滞回避が可能になり、ストレスフリーのドライブができるようになるかもしれない。

「ドライバー挙動解析渋滞予測」技術とは?

 ドライバー挙動解析渋滞予測は、自動車を運転するドライバーが無意識に行うブレーキ操作や加速操作、ハンドル操作などの計測可能なデータを基に、人間では予測できない未来の交通渋滞を予測する技術のことだ。芝浦工業大学システム理工学部機械制御システム学科の伊東敏夫教授が2015年1月に発表した。

 道路の渋滞は、混雑状況に従った車の減速によって起きるのが常識だが、いつ渋滞が起きるのかを事前に察知するのは難しい。交通渋滞で国内で損失する時間は国民1人当たり年間約30時間といわれ、経済損失は約11.6兆円に上る。

 その解消のために道路交通情報通信システム(VICS)が主要道路に備えられ、道路上のカメラなどで交通状況を観測して渋滞状態を把握、カーナビに配信して知らせるシステムが普及したが、残念ながらそのインフラはいまだに一部で整備されたにすぎず、利用できるエリアは限られる。

 そこで、大掛かりなインフラを用意しなくとも、自動車から得られる情報だけで、その先で起こり得る渋滞を予想すれば、適切なタイミングで迂回(うかい)できるのではないかと考えたのが伊東教授だ。

 渋滞を回避したい思いは誰しも同じ。しかし、実際に道路が混んできて渋滞が起き始めてからでないと、それに気付くことができず、迂回したくとも時すでに遅しという経験を持つドライバーは多いはずだ。もし、人間が渋滞の前兆に気付くよりも早く、これから起きる渋滞を確度高く予測できれば、よくある「しまった!」経験を少なくできるだろう。

 伊東教授は、渋滞が起きていない状態(自由走行相)と、渋滞が起きた状態(渋滞相)との間にある、速度が低下してはいないが道路が混み始めている状態(メタ安定相)に渋滞の前兆が潜んでいると考えた。

 図1にそのメカニズムを示すが、図中のグラフは時間の経過に従った道路上の車両密度を横軸にとり、道路上の車両の流量を縦軸にとった実測値だ。グラフから明らかなように、車両密度がある臨界点に達すると、急激に流量が低下していく傾向が見られる。つまり、道路に車両の数が多くなると車速がどんどん低下していき、渋滞が生じている状態になるわけだ。

 だが、臨界点の近くでは、流量が低下したわけではないのに車両密度が増した状態があることが分かる。その状態ではドライバー自身は車の速度は変わらないので「混みだした」ことになかなか気付けない。

 ドライバーが自覚できないこのような状態、すなわちメタ安定相にやがて移行することを、自動車自身が前もって予測できれば、警告を発して迂回ルートを選べるように誘導し、渋滞を回避できるのではないか。これがこの研究のポイントだ。

渋滞発生のメカニズム 図1 渋滞発生のメカニズム(出典:芝浦工業大学 運転支援システム研究室)
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