補助事業番号27-157

補助事業名

平成27年度 二輪車乗員保護のための救命に関する補助事業

補助事業者名日本大学工学部 バイオメカニクス研究室 教授 西本 哲也

１ 研究の概要
本研究では，新型二輪車へ傷害予測機能を搭載するために，傷害予測アルゴリズムを交通事故統計データ，二輪車交通事故の実態調査，および消防隊員の救命活動調査に基づき構築することを目的とした研究を実施した．
２ 研究の目的と背景
二輪車乗員の重傷死亡率は全事故の15%を占める．四輪車乗員の重傷死亡率は3%であるので，二輪車乗員が大きな傷害を被る可能性はかなり高いといえる．二輪車事故が発生した際に時間遅れなく救命するシステムを構築することができれば，二輪車乗員の死亡者を削減できると考えている．そこで事故発生時に二輪乗員の傷害程度を予測し，それを自動通報する機能を二輪車へ搭載するための傷害予測アルゴリズムの構築を目的とした研究である．四輪車については先進事故自動通報と称する研究が行われており，四輪車への機能搭載のための実証実験が先行して行われており，今回の研究では世界で初めて二輪車乗員の保護のための傷害予測アルゴリズムを開発したものである．
３ 研究内容(1)二輪車対四輪車事故の傷害予測アルゴリズムの開発(URL) http://www.mech.ce.nihon-u.ac.jp/~tnishi/
警察の事故統計によると，二輪車乗車中に発生する事故の最も多くを占めているのは対四輪車事故である．そこで，交通事故総合分析センターに集計を依頼した2005年から2014年の10年間の二輪車対四輪車事故の統計データ88万件を用いて，対四輪車事故での二輪車乗員の傷害予測アルゴリズムの構築と検証を実施した．
本研究では，統計データ88万件のうち46万件に対して，数学モデルの開発に広く用いられているロジスティック回帰分析と称する手法を適用することで，傷害予測アルゴリズムを構築した．このアルゴリズムは図1に示すように二輪車と四輪車の走行速度，二輪車と四輪車の衝突部位，二輪車乗員の年齢，ヘルメット着用有無，二輪車の排気量といった事故の情報に基づき，死亡，または30日以上の治療を要する重傷の発生確率（死亡重傷率）を予測できる．たとえば，二輪車の走行速度が50km/h，四輪車の走行速度が25km/hで正面衝突した事故を想定し，二輪車乗員が16-54歳，ヘルメット着用，排気量126-400ccであったとすると死亡重傷率は29.1%と予測される（図2）．
ドイツやアメリカでは，救命活動にて重傷者を軽傷と誤判定するアンダートリアージと呼ばれる割合を10%以下に抑えることを推奨している．そこで，アルゴリズム構築に用いてい1

ない統計データ42万件を用いて傷害予測を適用し，軽傷と誤判定する割合を10%以下にできる死亡重傷率の閾値を算出した．その結果，死亡重傷率6.4%を閾値にすることで重傷者に対する誤判定を10%以下の9.7%に抑制できた．したがって，今回構築した対四輪車事故を対象とする二輪車乗員用アルゴリズムの死亡重傷率が6.4%を上回った場合に早期の救命治療を要する．次に，死亡重傷率をアルゴリズムに入力することで二輪車と四輪車の双方の走行速度を逆算すると，図3 のように特定の死亡重傷率となる速度域の境界を求めることができる（事故条件：二輪車と四輪車の前面衝突，二輪車乗員年齢16-54歳，ヘルメット着用，排気量126-400ccの場合）．同図より，閾値とする死亡重傷率6.4%での速度境界を求めると二輪車25km/h，四輪車27km/hの境界を超えた際に早期の救命治療を施せば良い．
二輪車の走行速度[km/h]
四輪車の走行速度[km/h]

25km/h

走行速度
・二輪車：50km/h
・四輪車：25km/h

二輪車乗員の年齢
16-54歳以下，55-64歳，65歳以上

衝突部位・二輪車：前面
・四輪車：前面

ヘルメット着用有無
ヘルメット着用
ヘルメット非着用・不明

年齢：16-54歳以下
ヘルメット：着用

二輪車の排気量50cc以下，51-125cc，126cc-400cc，401cc以上

二輪車排気量：126cc-400cc

10080

死亡重傷率 [%]

二輪車の衝突部位
四輪車の衝突部位
前面，側面，後面

50km/h604029.1200

図 1 対四輪車事故の傷害予測に用いる事故情報

図 2 二輪車乗員の傷害予測の例

図 3 二輪車と四輪車の走行速度と死亡重傷率の関係(2)二輪車単独事故の傷害予測アルゴリズムの開発
二輪車乗車中に最も多発しているのは対四輪車事故であるが，早期治療が有効であった可能性がある死者に限定した場合に最も多くを占めるのは単独事故である．そこで，交通事故総合分析センターに集計依頼した2005年から2014年の10年間の二輪車単独事故の統計デー

2

タ10万件を用いて，単独事故での二輪車乗員の傷害予測アルゴリズムの構築を実施した．
スクーターと自動二輪車では速度制限が異なるために走行速度の分布が大きく異なっていることを考慮し，スクーターと自動二輪車のそれぞれのデータに基づく2つの傷害予測アルゴリズムとした．また，事故情報の記録装置であるイベントデータレコーダを搭載した四輪車と二輪車の事故ではなく，二輪車の単独事故を対象としているため，事故情報として走行速度のみを用いて死亡重傷率を予測できる傷害予測アルゴリズムを構築した．
４ 本研究が実社会にどう活かされるかー展望2015年11月30日に試験運用が開始された救急自動通報システムD-Call Netは，交通事故負傷者の中で四輪自動車乗員に着目し，負傷乗員の早期治療を支援することで救命率向上を目的したシステムである．日本におけるD-Call Netの救命効果は四輪車乗員について年間282名の死者数削減効果があると試算され，救命効果の高い安全技術として期待されている．
一方で二輪車の交通事故に対応した予測アルゴリズムは諸外国を含めて研究がなされておらず，二輪車事故を対象とした傷害予測アルゴリズムの開発が必要であった．本救命シス
テムが二輪車へ搭載された場合には二輪車死者数約100人の死亡が低減でき，二輪車乗員13,000人の重傷者についても早期に治療を受けることが可能になる.
５ 教歴・研究歴の流れにおける今回研究の位置づけ
著者は，これまで自動車乗員，歩行者，自転車乗員の各状態に対応した傷害予測アルゴリズムを構築してきた．本研究ではこれまでの知見を応用し，二輪車事故での乗員保護・救命を目的として二輪車乗員を対象とした傷害予測アルゴリズムを構築したものである．
６ 本研究にかかわる知財・発表論文等(1) 西本哲也，自動車技術会2017春季大会フォーラム：交通事故自動通報の普及に向けて「交通事故自動通報のための状態別傷害予測アルゴリズム」，平成29年5月26日講演，パシフィコ
横浜(2)西本哲也，事故自動通報システムのための我が国と世界の交通事故傷害予測アルゴリズ
ム,自動車技術,Vol.71,No.4(2017),pp.52-58.
(3)小島巧，西本哲也，二輪車単独事故の傷害予測モデルについて，2016年度自動車技術会
関東支部学術講演会，(2017)，D2-3，平成29年3月8日発表，日本大学理工学部駿河台キャンパス(4)西本哲也，向川康介，二輪車対四輪車事故を対象とした二輪車乗員の傷害予測回帰モデ
ルの構築, 自動車技術会論文集, Vol.48, No.1(2017), pp.103-109.
(5)西本哲也，自動車技術会2016春季大会フォーラム：事故自動通報による救急医療革命「状態別（乗員，歩行者，自転車，二輪車）死亡重傷率予測アルゴリズム」，2016年6月29日講3

演，ポートメッセなごや(6)西本哲也，向川康介，二輪車対四輪車事故のための傷害予測アルゴリズムの構築，自動車技術会2016年春季大会，(2016) ,No.20165233, 平成29年5月26日発表，パシフィコ横浜(7)特許
出願番号：特願2016-101662
庁提出日：平成28年5月20日
発明の名称：危険度算出装置
発明者 西本哲也，権利者

日本大学(8)自動車技術会2016年春季大会学術講演会優秀講演発表賞
受賞講演：二輪車対四輪車事故のための傷害予測アルゴリズムの構築，平成28年7月
受賞者名：西本哲也
７ 補助事業に係る成果物(1)補助事業により作成したもの①二輪車対四輪車事故を対象とした二輪車乗員の傷害予測回帰モデルの構築(URL) https://tech.jsae.or.jp/hanbai/list.aspx?bunkenno=20174061

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②事故自動通報システムのためのわが国と世界の交通事故傷害予測アルゴリズム(URL) http://tech.jsae.or.jp/kaishi/pc/index.aspx?id=jk201704③交通事故自動通報のための状態別傷害予測アルゴリズム(URL) http://www.jsae.or.jp/2017haru/program/docu/forum/Y17.pdf(2)(1)以外で当事業において作成したもの
該当なし

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８ 事業内容についての問い合わせ先
所属機関名：日本大学工学部

バイオメカニクス研究室（二ホンダイガクコウガクブ

バイオメカニクスケンキュウシツ）住所：〒963-8642
福島県郡山市田村町徳定字中河原1番地

申請

者：日本大学工学部教授

西本哲也（二ホンダイガクコウガクブ

キョウジュ ニシモト テツヤ）
担 当 部 署：機械工学科

バイオメカニクス研究室（キカイコウガクカ

ニクスケンキュウシツ）E-mail：tnishi@mech.ce.nihon-u.ac.jp

ＵＲＬ：http://www.mech.ce.nihon-u.ac.jp/~tnishi/

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