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JP2022074223A - Traffic control device and learning model production method - Google Patents

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JP2022074223A JP2020184090A JP2020184090A JP2022074223A JP 2022074223 A JP2022074223 A JP 2022074223A JP 2020184090 A JP2020184090 A JP 2020184090A JP 2020184090 A JP2020184090 A JP 2020184090A JP 2022074223 A JP2022074223 A JP 2022074223A
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Abstract

To preliminarily produce a learning model adaptable to a new section of a route.SOLUTION: A traffic control device of an embodiment includes a classification unit that classifies plural sections of plural routes on a road on which a vehicle travels into plural groups on the basis of the property of each section, and a learning processing unit that performs mechanical learning on the basis of previous traffic data for each of the groups so as to produce a learning model of accident forecast which treats an accident occurrence risk.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、交通管制装置、および、学習モデル生成方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a traffic control device and a learning model generation method.

従来から、例えば、車両が走行する道路の路線について、路線を分割した区間ごとに、過去の交通データに基づいて機械学習を行うことによって事故予測の学習モデルを生成する技術がある。その場合、区間ごとに、学習モデルと現在の交通データを用いて、事故予測(事故の発生しやすさの予測)を行うことができる。 Conventionally, for example, there is a technique for generating an accident prediction learning model by performing machine learning based on past traffic data for each section of a road on which a vehicle travels. In that case, it is possible to predict an accident (prediction of the likelihood of an accident) using a learning model and current traffic data for each section.

特開2017-151545号公報JP-A-2017-151545 特開2018-18214号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-18214 特開2020-135243号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-135243 特開2020-61088号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-61088 特開2012-59058号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-59058

しかしながら、従来技術では、例えば、新規路線の区間や、路線が延伸された場合の新たな区間や、既存の区間であっても車線数の増減などによって交通状況が変化した区間など(以下、それらの区間を合わせて「新区間」と称する。)については、学習モデルの生成に必要な過去の交通データを集めるのに数か月などの長期間を要するという問題があった。 However, in the prior art, for example, a section of a new route, a new section when the route is extended, or a section where the traffic condition changes due to an increase or decrease in the number of lanes even in an existing section (hereinafter, they). The section is referred to as the "new section"), which has a problem that it takes a long period of time such as several months to collect the past traffic data necessary for generating the learning model.

そこで、本発明の実施形態の課題は、新区間に適用できる学習モデルを予め生成することができる交通管制装置、および、学習モデル生成方法を提供することである。 Therefore, an object of the embodiment of the present invention is to provide a traffic control device capable of generating a learning model applicable to a new section in advance, and a learning model generation method.

実施形態の交通管制装置は、車両が走行する道路の複数の路線の複数の区間を、区間の特性に基づいて複数のグループに分類する分類部と、それぞれの前記グループごとに、過去交通データに基づいて機械学習を行うことによって事故発生危険度に関する事故予報の学習モデルを生成する学習処理部と、を備える。 The traffic control device of the embodiment has a classification unit that classifies a plurality of sections of a plurality of routes of a road on which a vehicle travels into a plurality of groups based on the characteristics of the sections, and past traffic data for each of the above groups. It is provided with a learning processing unit that generates a learning model of an accident forecast regarding an accident occurrence risk by performing machine learning based on the machine learning.

図1は、第1の実施形態の交通管制装置の機能構成等を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration and the like of the traffic control device of the first embodiment. 図2は、第1の実施形態において、道路に関して事故予測の単位となる区間と車両感知器との関係を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between a section that is a unit of accident prediction for a road and a vehicle detector in the first embodiment. 図3は、第1の実施形態における区間の分類の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of section classification in the first embodiment. 図4は、第1の実施形態におけるQ‐V分布情報を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing QV distribution information in the first embodiment. 図5は、第1の実施形態の交通管制装置によるSOMの学習処理を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a learning process of SOM by the traffic control device of the first embodiment. 図6は、第2の実施形態の交通管制装置によるSOMの適用処理を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an application process of SOM by the traffic control device of the second embodiment.

以下、本発明の実施形態の交通管制装置、および、学習モデル生成方法を図面に基づいて説明する。なお、以下において、「路線」とは、道路法における路線の意味を含むが、それに限定されず、管理単位の道路という意味も含むものとする。 Hereinafter, the traffic control device according to the embodiment of the present invention and the learning model generation method will be described with reference to the drawings. In the following, the term "route" includes, but is not limited to, the meaning of a route in the Road Act, and also includes the meaning of a road as a management unit.

本実施形態の理解を容易にするために、背景技術についてあらためて説明する。高速道路などの自動車専用道路において事故や渋滞などが発生すると、道路利用者は、移動時間が増えたり、迂回を考える必要が生じたりすることにより、不便になる。 In order to facilitate the understanding of the present embodiment, the background technique will be described again. When an accident or traffic jam occurs on a motorway such as a highway, road users become inconvenient because the travel time increases and it becomes necessary to consider detours.

そのため、事故予報(事故予測)や渋滞予測など、機械学習(AI(Artificial Intelligence)を含む。)を用いた予測や予報の技術が研究されている。一方で、機械学習には、過去の事故データなど、学習時にある一定量以上のサンプルデータが必要となる。 Therefore, techniques for forecasting and forecasting using machine learning (including AI (Artificial Intelligence)) such as accident forecasting (accident prediction) and traffic congestion forecasting are being researched. On the other hand, machine learning requires a certain amount or more of sample data at the time of learning, such as past accident data.

例えば、これまで、長年利用されている高速道路であれば、事故、渋滞などのサンプルデータは多く蓄積されている。したがって、例えば、区間ごとに、過去の交通データに基づいて機械学習を行うことによって事故予測の学習モデルを生成し、その学習モデルと現在の交通データを用いて、事故予測を行うことができる。 For example, if the expressway has been used for many years, many sample data such as accidents and traffic jams have been accumulated. Therefore, for example, it is possible to generate a learning model for accident prediction by performing machine learning based on past traffic data for each section, and to perform accident prediction using the learning model and current traffic data.

しかし、区間によっては過去の事故データが少ないため、事故予報を行うために学習が十分に行えない区間もある。更に、既存の区間で事故データが十分にある区間でも車線数の増減や近隣の大型ショッピングセンタ開業などによって交通状況が変化した区間などについては、学習モデルの生成に必要な過去の交通データを集めるのに数か月などの長期間を要するという問題があった。 However, depending on the section, past accident data is scarce, so there are sections where learning cannot be sufficiently performed in order to make an accident forecast. Furthermore, for sections where traffic conditions have changed due to an increase or decrease in the number of lanes or the opening of a large shopping center in the neighborhood, even in sections where there is sufficient accident data in existing sections, past traffic data necessary for generating learning models will be collected. However, there was a problem that it took a long time such as several months.

そこで、以下では、新区間にすぐに適用できる学習モデルを予め生成する技術について説明する。 Therefore, in the following, a technique for generating a learning model that can be immediately applied to a new section will be described.

[第1の実施形態]
以下、第1の実施形態について、説明する。
図1は、第1の実施形態の交通管制装置3の機能構成等を示すブロック図である。
図2は、第1の実施形態において、道路に関して事故予測の単位となる区間と車両感知器との関係を示す模式図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration and the like of the traffic control device 3 of the first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between a section that is a unit of accident prediction for a road and a vehicle detector in the first embodiment.

図1に示す交通管制装置3は、図2に示す道路R上の区間1、2、3、・・・に対応する車両感知器1により計測される交通データ等を用いて、各区間における事故予測(事故の発生しやすさの予測)を行うコンピュータ装置である。なお、図2の白抜き矢印Yは、道路R(以下、単に「道路」とも称する。)上における車両の流れ方向を示す。 The traffic control device 3 shown in FIG. 1 uses traffic data measured by a vehicle detector 1 corresponding to sections 1, 2, 3, ... On the road R shown in FIG. 2, and causes an accident in each section. It is a computer device that makes predictions (prediction of the likelihood of accidents). The white arrow Y in FIG. 2 indicates the flow direction of the vehicle on the road R (hereinafter, also simply referred to as “road”).

車両感知器1は、道路R上を走行する車両を検知可能なセンサを含む。このセンサは、例えば、路面下に設置されるループコイルや、路面を上方から監視するカメラまたは超音波センサなどから構成される。 The vehicle detector 1 includes a sensor capable of detecting a vehicle traveling on the road R. This sensor is composed of, for example, a loop coil installed under the road surface, a camera or an ultrasonic sensor that monitors the road surface from above, and the like.

また、車両感知器1は、交通データ処理部を含む。具体的に、交通データ処理部は、センサによって計測された交通データに基づいて、道路R上を走行する車両の交通量[台/h]、平均速度(以下、単に「速度」とも称する。)[km/h]、車両密度[台/km]、占有率(オキュパンシー)[%]などを算出し、算出結果を交通管制装置3に送信する。この算出と送信は、例えば、1分や5分等の時間単位で実行される。なお、車両感知器1はセンサによる計測結果だけを交通管制装置3に送信し、交通管制装置3が交通量等の交通データを算出するようにしてもよい。 Further, the vehicle detector 1 includes a traffic data processing unit. Specifically, the traffic data processing unit is based on the traffic data measured by the sensor, and the traffic volume [vehicles / h] and the average speed of the vehicle traveling on the road R (hereinafter, also simply referred to as "speed"). [Km / h], vehicle density [vehicles / km], occupancy rate (occupancy) [%], etc. are calculated, and the calculation results are transmitted to the traffic control device 3. This calculation and transmission are performed in time units such as 1 minute and 5 minutes. The vehicle detector 1 may transmit only the measurement result by the sensor to the traffic control device 3, and the traffic control device 3 may calculate traffic data such as traffic volume.

なお、図1においては、説明を簡潔にするために、交通管制装置3を、1台のコンピュータ装置のように示しているが、複数台のコンピュータ装置によって実現してもよい。交通管制装置3は、処理部31と、記憶部32と、入力部33と、表示部34と、通信部35と、を備える。 Although the traffic control device 3 is shown as one computer device in FIG. 1 for the sake of brevity, it may be realized by a plurality of computer devices. The traffic control device 3 includes a processing unit 31, a storage unit 32, an input unit 33, a display unit 34, and a communication unit 35.

処理部31は、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、を備え、各種処理を実行する。 The processing unit 31 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), and executes various processes.

CPUは、交通管制装置3の動作を統括的に制御する。ROMは、各種プログラムやデータを記憶する記憶媒体である。RAMは、各種プログラムを一時的に記憶したり、各種データを書き換えたりするための記憶媒体である。 The CPU comprehensively controls the operation of the traffic control device 3. ROM is a storage medium for storing various programs and data. RAM is a storage medium for temporarily storing various programs and rewriting various data.

そして、CPUは、RAMをワークエリア(作業領域)として、ROM、記憶部32等に格納されたプログラムを実行する。処理部31の詳細については後述する。 Then, the CPU executes the program stored in the ROM, the storage unit 32, etc., using the RAM as a work area (work area). The details of the processing unit 31 will be described later.

記憶部32は、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などの記憶装置であり、各種情報を記憶する。記憶部32は、例えば、事故帳票データ321、分類データ322、学習モデル323を記憶する。 The storage unit 32 is a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), and stores various information. The storage unit 32 stores, for example, the accident form data 321 and the classification data 322, and the learning model 323.

事故帳票データ321は、道路における事故の詳細を記録した帳票データである。事故帳票データ321は、例えば、事故の発生地点、事故の発生原因、事故状況、緊急車両(救急車両、事故処理車両、パトカー等)出動情報、事故処理完了までの時間、車線封鎖状況、負傷者情報、落下物の有無、事故車両の自走可否情報などの各種情報を含む。 The accident form data 321 is form data recording the details of the accident on the road. The accident form data 321 is, for example, the location of the accident, the cause of the accident, the accident situation, the dispatch information of emergency vehicles (emergency vehicle, accident handling vehicle, patrol car, etc.), the time until the accident processing is completed, the lane blockage status, the injured person. Includes various information such as information, the presence or absence of falling objects, and information on whether or not the accident vehicle can run on its own.

分類データ322は、分類部312による複数の区間の分類結果のデータである。 The classification data 322 is data of the classification result of a plurality of sections by the classification unit 312.

学習モデル323は、一例として、学習処理部314によってグループごとに作成される、自己組織化マップ(SOM:Self-Organizing Map)を用いた事故予測の学習モデルである(詳細は後述)。一般に、自己組織化マップとは、プロセス解析や、制御、検索システム、さらには経営のための情報分析など、実社会における重要な分野に応用されるニューラルネットワークの一種であり、高次元の入力データを、教師信号(入力データに対して理想的と考えられる出力)などの予備知識なしにクラスタリングするためのアルゴリズムである。なお、自己組織化マップの詳細については、例えば特開2014-35639号公報に開示されているため、ここではこれ以上の説明を省略する。 The learning model 323 is, for example, a learning model for accident prediction using a self-organizing map (SOM) created for each group by the learning processing unit 314 (details will be described later). In general, a self-organizing map is a type of neural network applied to important fields in the real world such as process analysis, control, search system, and information analysis for management, and it is a kind of neural network that inputs high-dimensional input data. , An algorithm for clustering without prior knowledge such as teacher signals (outputs considered ideal for input data). Since the details of the self-organizing map are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-35639, further description thereof will be omitted here.

また、学習モデル323を作成する手法は、上述の自己組織化マップを用いた手法に限定されず、ニューラルネットワーク、深層学習、ランダムフォレスト、SVM(サポートベクターマシン)などを用いた手法であってもよい。 Further, the method for creating the learning model 323 is not limited to the method using the self-organizing map described above, and may be a method using a neural network, deep learning, random forest, SVM (support vector machine), or the like. good.

記憶部32は、ほかにも、道路の区間、車線数、インターチェンジ、パーキングエリアの場所等の情報である道路情報や、車両感知器1から取得したセンサ情報や、気象データ管理装置2から取得した気象データや、処理部31による各種演算処理結果などの各種情報を記憶する。 The storage unit 32 also acquired road information such as road sections, number of lanes, interchanges, parking area locations, sensor information acquired from the vehicle detector 1, and weather data management device 2. It stores various information such as weather data and various calculation processing results by the processing unit 31.

入力部33は、交通管制装置3に対するユーザの操作を受け付ける入力装置であり、例えば、キーボード、マウス等である。 The input unit 33 is an input device that receives a user's operation on the traffic control device 3, and is, for example, a keyboard, a mouse, or the like.

表示部34は、液晶表示装置(LCD(Liquid Crystal Display))、有機EL(Electro-Luminescence)表示装置等により実現される。 The display unit 34 is realized by a liquid crystal display device (LCD (Liquid Crystal Display)), an organic EL (Electro-Luminescence) display device, or the like.

通信部35は、外部装置(車両感知器1、気象データ管理装置2等)と通信するための通信インタフェースである。 The communication unit 35 is a communication interface for communicating with an external device (vehicle detector 1, weather data management device 2, etc.).

処理部31は、機能構成として、取得部311、分類部312、判定部313、学習処理部314、予測処理部315、制御部316を備える。 The processing unit 31 includes an acquisition unit 311, a classification unit 312, a determination unit 313, a learning processing unit 314, a prediction processing unit 315, and a control unit 316 as functional configurations.

取得部311は、外部装置や記憶部32から各種情報を取得する。取得部311は、例えば、車両感知器1からセンサ情報(交通データ)を取得する。また、取得部311は、気象データ管理装置2から気象データを取得する。 The acquisition unit 311 acquires various information from the external device and the storage unit 32. The acquisition unit 311 acquires sensor information (traffic data) from the vehicle detector 1, for example. Further, the acquisition unit 311 acquires meteorological data from the meteorological data management device 2.

また、取得部311は、新たに事故予測の対象となる新区間について、車両感知器1から交通データを取得する。 In addition, the acquisition unit 311 acquires traffic data from the vehicle detector 1 for a new section that is newly targeted for accident prediction.

分類部312は、車両が走行する道路の複数の路線の複数の区間を、区間の特性に基づいて複数のグループに分類(以下、「グルーピング」とも称する)する。より具体的には、例えば、分類部312は、複数の区間を、区間の特性に基づいて複数のグループに分類する場合に、路線の種類と、車線の種類と、区間の種類と、に基づいて分類する。 The classification unit 312 classifies a plurality of sections of a plurality of routes on a road on which a vehicle travels into a plurality of groups based on the characteristics of the sections (hereinafter, also referred to as "grouping"). More specifically, for example, when the classification unit 312 classifies a plurality of sections into a plurality of groups based on the characteristics of the sections, the classification unit 312 is based on the type of route, the type of lane, and the type of section. And classify.

図3は、第1の実施形態における区間の分類の説明図である。
まず、路線を、大都市等の中心部から外側に放射状に延びる路線である放射線と、大都市部の周囲に配置され複数の放射線を連結する路線である環状線に分類する。次に、放射線と環状線のそれぞれについて、車線数に応じて3車線区間、2車線区間、1車線区間に分類する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of section classification in the first embodiment.
First, the lines are classified into radiation, which is a line extending radially outward from the center of a big city, and a circular line, which is a line arranged around the big city and connecting a plurality of radiations. Next, each of the radiation and the ring road is classified into a three-lane section, a two-lane section, and a one-lane section according to the number of lanes.

3車線区間については、更に、付加(付加車線)なし区間、付加車線有区間、ゆずり合い車線有区間に分類する。また、付加なし区間、付加車線有区間、ゆずり合い車線有区間のそれぞれについて、本線(合流/分流なし)、分流部、合流部、本線料金所に分類する。また、図3では図示を省略しているが、2車線区間、1車線区間も同様に分類する。 The three-lane section is further classified into a section without additional lane (additional lane), a section with additional lane, and a section with a shared lane. In addition, each of the sections without additional lanes, sections with additional lanes, and sections with shared lanes is classified into the main line (merging / no divergence), diverging section, merging section, and main line tollhouse. Further, although not shown in FIG. 3, a two-lane section and a one-lane section are also classified in the same manner.

このようにして、複数の路線の複数の区間を複数のグループ(図3のグループ1~12など)に分類できる。また、分類部312は、機械学習用の事故帳票データ321を、グループごとに分類する。つまり、区間をグループに分類することと、事故帳票データ321をそのグループごとに分類することは、実質的に同義である。 In this way, a plurality of sections of a plurality of routes can be classified into a plurality of groups (groups 1 to 12 in FIG. 3 and the like). Further, the classification unit 312 classifies the accident form data 321 for machine learning into groups. That is, classifying the sections into groups and classifying the accident form data 321 into each group are substantially synonymous.

図2に戻って、判定部313は、それぞれのグループごとに、当該グループに属する区間ごとの交通量と速度との関係を示す情報(例えばQ‐V分布情報)に基づいて、当該区間ごとに当該グループに属するのが適切か否かを判定する。 Returning to FIG. 2, the determination unit 313 for each group, based on the information indicating the relationship between the traffic volume and the speed for each section belonging to the group (for example, QV distribution information), for each section. Determine if it is appropriate to belong to the group.

ここで、図4は、第1の実施形態におけるQ‐V分布情報を模式的に示す図である。ここで、Q‐V分布情報において、縦軸は速度(V)を示し、横軸は交通量(Q:単位時間当たりの車両通過台数)を示す。 Here, FIG. 4 is a diagram schematically showing the QV distribution information in the first embodiment. Here, in the QV distribution information, the vertical axis indicates the speed (V), and the horizontal axis indicates the traffic volume (Q: the number of vehicles passing per unit time).

図4(a)は3車線区間の場合のQ‐V分布情報であり、図4(b)は2車線区間の場合のQ‐V分布情報である。図4に示すように、3車線区間と2車線区間では、通行できる車両台数が大きく変わるため、Q‐V分布情報にも有意な差がある。逆に、複数の3車線区間を比較した場合、それらのQ‐V分布情報は類似すると考えられる。同様に、複数の2車線区間を比較した場合、それらのQ‐V分布情報は類似すると考えられる。 FIG. 4A is QV distribution information in the case of a three-lane section, and FIG. 4B is QV distribution information in the case of a two-lane section. As shown in FIG. 4, since the number of vehicles that can pass through varies greatly between the three-lane section and the two-lane section, there is also a significant difference in the QV distribution information. On the contrary, when comparing a plurality of three-lane sections, their QV distribution information is considered to be similar. Similarly, when comparing a plurality of two-lane sections, their QV distribution information is considered to be similar.

同様にして、例えば、図3のグループ1~12については、それぞれのグループに属する複数の区間の間では、Q‐V分布情報は類似すると考えられる。また、異なるグループに属する2つの区間の間では、Q‐V分布情報には有意な差があると考えられる。 Similarly, for example, for groups 1 to 12 in FIG. 3, the QV distribution information is considered to be similar among a plurality of sections belonging to each group. In addition, it is considered that there is a significant difference in the QV distribution information between the two sections belonging to different groups.

したがって、判定部313は、例えば、Q‐V分布情報に対応する画像のパターンマッチング処理によって、グループごとに、区間それぞれが当該グループに属するのが適切か否かを判定することができる。不適切な区間があった場合、例えば、分類部312によって再分類を行えばよい。 Therefore, the determination unit 313 can determine whether or not it is appropriate for each section to belong to the group for each group by, for example, pattern matching processing of the image corresponding to the QV distribution information. If there is an inappropriate section, for example, the classification unit 312 may perform reclassification.

図2に戻って、学習処理部314は、それぞれのグループ(図3のグループ1~12)ごとに、過去交通データに基づいて機械学習を行うことによって事故発生危険度に関する事故予報の学習モデル323(図3のSOM1~12)を生成する。また、学習処理部314は、機械学習を行う場合に、さらに気象データ(気温、路面温度、降水有無、降水量、日射角度、日照強度など)を用いてもよい。 Returning to FIG. 2, the learning processing unit 314 performs machine learning for each group (groups 1 to 12 in FIG. 3) based on past traffic data, thereby performing machine learning to learn an accident forecast learning model 323 regarding the risk of accident occurrence. (SOM1 to 12 in FIG. 3) are generated. Further, the learning processing unit 314 may further use meteorological data (temperature, road surface temperature, presence / absence of precipitation, amount of precipitation, solar radiation angle, sunshine intensity, etc.) when performing machine learning.

予測処理部315は、新区間について、現在(直近)の交通データ(例えば速度、交通量、占有率)と、複数の学習モデル323のうち区間の特性が一致するグループに対応する学習モデル323と、に基づいて事故予測を行う。また、予測処理部315は、事故予測を行う場合に、さらに気象データ(気温、路面温度、降水有無、降水量、日射角度、日照強度など)を用いてもよい。 For the new section, the prediction processing unit 315 has a learning model 323 corresponding to the current (most recent) traffic data (for example, speed, traffic volume, occupancy rate) and a group of a plurality of learning models 323 in which the characteristics of the section match. Predict accidents based on. Further, the prediction processing unit 315 may further use meteorological data (temperature, road surface temperature, presence / absence of precipitation, amount of precipitation, solar radiation angle, sunshine intensity, etc.) when predicting an accident.

制御部316は、各部311~315が実行する処理以外の処理を実行する。制御部316は、例えば、予測処理部315による予測処理結果を表示部34に表示させる。 The control unit 316 executes a process other than the process executed by each unit 311 to 315. The control unit 316 causes the display unit 34 to display, for example, the prediction processing result by the prediction processing unit 315.

図5は、第1の実施形態の交通管制装置3による学習モデル323の学習処理を示すフローチャートである。
ステップS1において、取得部311は、事故データ(事故帳票データ321)を取得する。
FIG. 5 is a flowchart showing a learning process of the learning model 323 by the traffic control device 3 of the first embodiment.
In step S1, the acquisition unit 311 acquires accident data (accident form data 321).

次に、ステップS2において、分類部312は、事故データを路線の種類で分類する(図3参照)。 Next, in step S2, the classification unit 312 classifies the accident data by the type of route (see FIG. 3).

次に、ステップS3において、分類部312は、事故データを車線の種類で分類する(図3参照)。 Next, in step S3, the classification unit 312 classifies the accident data by the type of lane (see FIG. 3).

次に、ステップS4において、分類部312は、事故データを区間の種類で分類する(図3参照)。 Next, in step S4, the classification unit 312 classifies the accident data by the type of section (see FIG. 3).

次に、ステップS5において、学習処理部314は、それぞれのグループごとに、過去交通データ、気象データ、事故データを用いて学習モデル323を機械学習する。 Next, in step S5, the learning processing unit 314 machine-learns the learning model 323 using the past traffic data, the meteorological data, and the accident data for each group.

このように、第1の実施形態の交通管制装置3によれば、複数の路線の複数の区間を区間の特性に基づいて複数のグループに分類し、グループごとに過去交通データに基づいて機械学習を行うことによって、事故予報の学習モデル323を予め生成することができる。つまり、従来技術のように路線単位や地点ごとのデータで学習モデルを学習するのではなく、区間の特性が類似する複数の区間のデータで学習モデル323を学習することで、効率的に学習できる。 As described above, according to the traffic control device 3 of the first embodiment, a plurality of sections of a plurality of routes are classified into a plurality of groups based on the characteristics of the sections, and machine learning is performed for each group based on past traffic data. By performing the above, the learning model 323 of the accident forecast can be generated in advance. That is, it is possible to efficiently learn by learning the learning model 323 with the data of a plurality of sections having similar section characteristics, instead of learning the learning model with the data of each route unit or each point as in the conventional technique. ..

また、Q‐V分布情報(図4)に基づいて、グルーピングが適切か否かを判定することができる。 Further, it can be determined whether or not the grouping is appropriate based on the QV distribution information (FIG. 4).

また、グルーピングの際に、具体的に、路線の種類と、車線の種類と、区間の種類と、に基づいて実効性の高いグルーピングを行うことができる。 Further, at the time of grouping, highly effective grouping can be performed based on the type of route, the type of lane, and the type of section.

[第2の実施形態]
以下、第2の実施形態について、説明する。第1の実施形態と同様の事項については、説明を適宜省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the second embodiment will be described. The same matters as in the first embodiment will be omitted as appropriate.

第2の実施形態は、新たな事故予測の対象となる新規開通区間等で、学習に用いる事故データの蓄積が十分でない区間に対して、事故予報機能を適用する場合について、説明する。
新規路線の区間や、路線が延伸された場合の新たな区間では、学習モデルの生成に必要な過去の交通データを集めるのに数か月などの長期間を要するという問題があった。
第2の実施形態の交通管制装置3の構成は、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
第2の実施形態における交通管制装置3は、以下の図6に示す処理を行う。
The second embodiment describes a case where the accident forecast function is applied to a newly opened section or the like that is a target of new accident prediction and the accumulation of accident data used for learning is not sufficient.
In the section of the new route or the new section when the route is extended, there is a problem that it takes a long time such as several months to collect the past traffic data necessary for generating the learning model.
Since the configuration of the traffic control device 3 of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
The traffic control device 3 in the second embodiment performs the process shown in FIG. 6 below.

図6は、第2の実施形態の交通管制装置3による学習モデル323の適用処理を示すフローチャートである。
ステップS11において、取得部311は、新区間の情報を取得する。新区間の情報は、例えば、ユーザが入力部33によって入力すればよいが、これに限定されない。
FIG. 6 is a flowchart showing an application process of the learning model 323 by the traffic control device 3 of the second embodiment.
In step S11, the acquisition unit 311 acquires the information of the new section. The information of the new section may be input by the user, for example, by the input unit 33, but the information is not limited to this.

次に、ステップS12において、予測処理部315は、新区間の路線の種類を判定する。 Next, in step S12, the prediction processing unit 315 determines the type of the route in the new section.

次に、ステップS13において、予測処理部315は、新区間の車線の種類を判定する。 Next, in step S13, the prediction processing unit 315 determines the type of lane in the new section.

次に、ステップS14において、予測処理部315は、新区間の区間の種類を判定する。ここまでの処理で、新区間が属するグループが決定する。 Next, in step S14, the prediction processing unit 315 determines the type of the section of the new section. By the processing up to this point, the group to which the new section belongs is determined.

次に、ステップS15において、予測処理部315は、新区間の属するグループに対応する学習モデル323を適用する。つまり、予測処理部315は、新区間について、交通データと、該当する学習モデル323と、気象データと、に基づいて事故予測を行う。 Next, in step S15, the prediction processing unit 315 applies the learning model 323 corresponding to the group to which the new section belongs. That is, the prediction processing unit 315 makes an accident prediction for the new section based on the traffic data, the corresponding learning model 323, and the meteorological data.

このように、本実施形態の交通管制装置3によれば、複数の路線の複数の区間を区間の特性に基づいて複数のグループに分類し、グループごとに過去交通データに基づいて機械学習を行うことによって、新区間に適用できる学習モデル323を予め生成することができる。つまり、従来技術のように路線単位や地点ごとのデータで学習モデルを学習するのではなく、区間の特性が類似する複数の区間のデータで学習モデル(学習モデル323)を学習することで、効率的に学習できる。 As described above, according to the traffic control device 3 of the present embodiment, a plurality of sections of a plurality of routes are classified into a plurality of groups based on the characteristics of the sections, and machine learning is performed for each group based on past traffic data. Thereby, the learning model 323 applicable to the new section can be generated in advance. In other words, instead of learning the learning model with data for each route or point as in the conventional technique, it is efficient by learning the learning model (learning model 323) with data for multiple sections with similar section characteristics. Can be learned.

また、Q‐V分布情報(図4)に基づいて、グルーピングが適切か否かを判定することができる。 Further, it can be determined whether or not the grouping is appropriate based on the QV distribution information (FIG. 4).

また、グルーピングの際に、具体的に、路線の種類と、車線の種類と、区間の種類と、に基づいて実効性の高いグルーピングを行うことができる。 Further, at the time of grouping, highly effective grouping can be performed based on the type of route, the type of lane, and the type of section.

また、新たに事故予測の対象となる新区間が発生した場合に、その新区間が属するグループに対応する学習モデル323を用いて、高精度に事故予測を行うことができる。 Further, when a new section to be the target of accident prediction occurs, the accident prediction can be performed with high accuracy by using the learning model 323 corresponding to the group to which the new section belongs.

本実施形態の交通管制装置3のCPUで実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD-R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。 The program executed by the CPU of the traffic control device 3 of the present embodiment is a file in an installable format or an executable format, such as a CD-ROM, a flexible disk (FD), a CD-R, or a DVD (Digital Versatile Disk). It may be configured to be recorded and provided on a computer-readable recording medium.

さらに、当該プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施形態で実行される当該プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。 Further, the program may be stored on a computer connected to a network such as the Internet and provided by downloading via the network. Further, the program executed in the present embodiment may be configured to be provided or distributed via a network such as the Internet.

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are merely examples and are not intended to limit the scope of the invention. The above-described embodiment can be implemented in various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The above-described embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

例えば、グルーピングの際に、さらに、交通データ(速度、交通量、占有率など)や気象データを用いてもよい。 For example, traffic data (speed, traffic volume, occupancy rate, etc.) and meteorological data may be further used for grouping.

1…車両感知器、2…気象データ管理装置、3…交通管制装置、31…処理部、32…記憶部、33…入力部、34…表示部、35…通信部、311…取得部、312…分類部、313…判定部、314…学習処理部、315…予測処理部、316…制御部、321…事故帳票データ、322…分類データ、323…学習モデル、R…道路 1 ... Vehicle detector, 2 ... Meteorological data management device, 3 ... Traffic control device, 31 ... Processing unit, 32 ... Storage unit, 33 ... Input unit, 34 ... Display unit, 35 ... Communication unit, 311 ... Acquisition unit, 312 ... Classification unit, 313 ... Judgment unit, 314 ... Learning processing unit, 315 ... Prediction processing unit, 316 ... Control unit, 321 ... Accident form data, 322 ... Classification data, 323 ... Learning model, R ... Road

Claims (5)

車両が走行する道路の複数の路線の複数の区間を、区間の特性に基づいて複数のグループに分類する分類部と、
それぞれの前記グループごとに、過去交通データに基づいて機械学習を行うことによって事故発生危険度に関する事故予報の学習モデルを生成する学習処理部と、を備える交通管制装置。
A classification unit that classifies multiple sections of multiple routes on the road on which vehicles travel into multiple groups based on the characteristics of the sections.
A traffic control device including a learning processing unit that generates a learning model of an accident forecast regarding an accident occurrence risk by performing machine learning based on past traffic data for each of the above groups.
それぞれの前記グループごとに、当該グループに属する区間ごとの交通量と速度との関係を示す情報に基づいて、当該区間ごとに当該グループに属するのが適切か否かを判定する判定部を、さらに備える請求項1に記載の交通管制装置。 For each of the above groups, a determination unit for determining whether or not it is appropriate to belong to the relevant group for each of the relevant sections is further provided based on the information indicating the relationship between the traffic volume and the speed of each of the sections belonging to the relevant group. The traffic control device according to claim 1. 前記分類部は、前記複数の区間を、区間の特性に基づいて前記複数のグループに分類する場合に、前記路線の種類と、車線の種類と、区間の種類と、に基づいて分類する、請求項1に記載の交通管制装置。 When classifying the plurality of sections into the plurality of groups based on the characteristics of the sections, the classification unit classifies the plurality of sections based on the type of the route, the type of the lane, and the type of the section. Item 1. The traffic control device according to item 1. 新たに事故予測の対象となる区間、または、前記複数の区間のうち交通状況が変化した区間、である新区間について、道路情報収集端末から交通データを取得する取得部と、
前記新区間について、前記交通データと、複数の前記学習モデルのうち区間の特性が一致する前記グループに対応する前記学習モデルと、に基づいて事故予測を行う予測処理部と、をさらに備える請求項1に記載の交通管制装置。
An acquisition unit that acquires traffic data from a road information collection terminal for a new section that is a new target of accident prediction or a section where traffic conditions have changed among the plurality of sections.
A claim further comprising the traffic data, the learning model corresponding to the group having the same section characteristics among the plurality of learning models, and a prediction processing unit for predicting an accident based on the new section. The traffic control device according to 1.
車両が走行する道路の複数の路線の複数の区間を、区間の特性に基づいて複数のグループに分類する分類ステップと、
それぞれの前記グループごとに、過去交通データに基づいて機械学習を行うことによって事故発生危険度に関する事故予報の学習モデルを生成する学習処理ステップと、
を含む学習モデル生成方法。
A classification step that classifies multiple sections of multiple lines of the road on which the vehicle travels into multiple groups based on the characteristics of the sections.
For each of the above groups, a learning process step that generates a learning model of an accident forecast regarding the accident occurrence risk by performing machine learning based on past traffic data, and
Learning model generation method including.
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