MFDを用いたエリア流入制御手法の効果分析 愛媛大学大学院理工学研究科 生産環境工学専攻 交通工学・都市環境計画研究室 前原慎也 吉井稔雄 高山雄貴 1. 背景 4. 交通流シミュレーションSOUNDを用いた分析 渋滞抑制を目的とした流入制御 高速道路における流入制御 現在，高速道路で渋滞が日常化しており， 対策が急務である．そこで，流入制御が 注目されている．流入制御は右写真の ように高速道路の本線入口に設置され た信号により行われる． 本研究は高速道路ならびに周辺道路の 渋滞抑制を目的とした流入制御の構築 を目標としている． シミュレーション設定 対象路線：阪神高速道路 OD交通量：5:00-12:00の交通量 総発生交通量：268,928台 制御概要 局所的な制御 巨視的な制御 高速道路入口 高速道路 ネットワーク 制御 制御 本線 巨視的な制御の実施で，より大きな制御効果を獲得できる． 2. 先行研究 MFDを利用したエリア流入制御手法，米澤ら（2009） Macroscopic Fundamental Diagram, Daganzo & Geroliminis (2007) エリア内の交通流率Q[veh*km/h] 制御対象交通状態 最適密度以上の交通密度を 持つ交通状態を対象として制御 を実施し，制御効果を分析する． ＊最適密度はエリア内の 各リンクの臨界密度の総和 制御効果の判定 高い流率が得られる 最適密度が存在 評価指標：総旅行時間 高速道路の総走行時間 ＋ 仮説1を支持 密度を最適 密度に調節 高い流率 同制御の制御効果は常に発現するとは限らない． →制御効果発現の条件（交通状態）は明らかにしたい!! MFDを用いたエリア流入制御手法の 制御効果発現の交通状態の把握 本研究の目的 6. 仮説2の検証 エリア 流 出 仮説2 エリア交通状態の時間推移の方向が 渋滞延伸時は制御効果あり，渋滞解消時は制御効果なし エリア交通流率Q[veh*km/h] 渋滞解消方向 渋滞延伸方向 エリア交通密度K[veh/area] 渋滞解消方向 制御の必要ない交通まで制御， かえって流動性に悪影響？ 渋滞延伸方向 エリア内の密度増加の抑制で 渋滞の延伸を防ぐことができる？ エリア交通密度K[veh/area] 2,500 効果なし (逆効果) 500 1,000 1,500 あるレベル 2,000 エリア交通密度K[veh/area] 2,500 ΔK 直前の 交通状態 制御対象 渋滞解消方向では制御効果が 得られず，渋滞延伸方向では 制御効果の発現が確認できる． 仮説2を支持 渋滞解消 密度増加 流率増加 密度減少 流率減少 渋滞延伸 エリア交通密度変化量[veh/area] エ 15,000 リ ア 10,000 交 通 5,000 効果あり 流 効果なし 率 0 変 化 -5,000 量 -10,000 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 エリア交通密度変化量[veh/area] [veh*km/h] エリア内の交通状態が悪化しすぎると制御を実施しても，流入＞流出 →交通密度を調節できず，高い交通流率を得ることができない． 2,000 効果なし 0 [veh*km/h] 流 入 1,500 効果あり 10,000 0 エ リ ア 交 通 流 率 変 化 量 エリア交通流率Q[veh*km/h] ΔQ エリア内の渋滞の 悪化でエリアからの 流出量が減少 1,000 制御開始時のエリア交通状態と制御結果 エリア交通密度K[veh/area] 高速道路本線からの 流入の制限は 現実的に困難， 流入量制限の限界 500 エリア交通状態の時間推移の方向を，制御対象交通状態と直前の 交通状態の変化量とし，その方向と制御効果の関係を分析した． 3. 制御効果に関する仮説 仮説1 集計QK状態があるレベルを超えると制御効果が得られない 0 エ 70,000 リ 60,000 ア 50,000 交 40,000 通 流 30,000 率 20,000 Q[veh*km/h] エリア内への 流入を制御 エリア交通密度があるレベル (1,900[veh/area]) を超えて以降， 効果が得られないことを確認． エリア内の交通密度K[veh/area] 【制御のフレームワーク】 最適密度 10,000 0 【制御効果の判定】 制御なしと比べて，総旅行時間が 減少した場合 効果あり 増加した場合 効果なし 全車の移動が 効果なし 未完了の場合 （逆効果） 5. 仮説1の検証 エリア内の交通流率Q[veh*km/h] エリア内の単位時間での総走行距離 エリア内の交通密度K[veh/area] エリア内に存在する総車両台数 制御対象 制御しない場合のMFD 本線入口での総待ち時間 道路ネットワーク 阪神高速道路ネットワーク エ 70,000 リ 60,000 ア 50,000 交 40,000 通 流 30,000 率 20,000 Q[veh*km/h] ネットワークを対象 単一の路線のみを対象 環状線 ネットワーク 制御対象エリア：環状線ネットワーク （環状線内の高速道路入口が制御対象） 制御開始密度：制御対象の交通密度 制御終了密度：最適密度(1,374[veh/area]) 制御流入交通量：0台 本研究で着目する流入制御手法 制御 SOUNDとは，コンピュータ上で現実の高速道路・自動車の移動を 模擬できるシミュレーションである．本研究はSOUNDを用いて実際 の交通状況を再現し，エリア流入制御の制御効果の仮説を検証した． エリア交通状態の推移方向と制御結果 7. 制御効果の発現に関して得られた知見 制御効果の発現に関して得られた知見 エリア交通状態があるレベルを超えると制御効果が得られない エリア交通状態の時間推移のベクトルが渋滞解消方向のとき， 制御効果が得られるが，渋滞延伸方向であるときは得られない 今後の予定 エリア交通流状態の時間変化を確率的に考慮した上での 制御実施判断手法の構築
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