第5回ITSシンポジウム2006
オーガナイズドセッションⅤ「生活道路ITS事始」

無信号交差点における一時停止支援システムの警告判定法の開発
発表内容
１．出合頭事故防止の考え方と研究目的
２．一時停止支援システムの概要
３．警告判定法の評価分析の結果
４．まとめ

流通科学大学情報学部 三谷哲雄
徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス部 山中英生
2006.12.07 11:00～
11:00～12:20
東京大学生産技術研究所駒場Ⅱ総合研究実験棟2
東京大学生産技術研究所駒場Ⅱ総合研究実験棟2 階コンベンションホール

１．出合頭事故防止の考え方と研究目的(1)2 / 21

無信号交差点における事故
出合頭事故の多さ• 全事故の約20%～30%を占める

発生する小規模な交差点• 全交差点の80%以上を占める

どこで起こるか分からない ・・・ 低頻度広域型の事故

道路からの出合頭事故対策
個別レベル対策（信号機，AHSなど） ・・・ 集中• 多発地点有効

インフラ負担大• AHSでは接近車両把握に高度な技術や情報提供の正確性の問題

地区レベル対策（ゾーン規制など） ・・・ 希釈• 規制区域に入ればOK ・・・ でも，問題地域を全て網羅できない？
• その有効性は ・・・ ？
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流通科学大学情報学部 三谷哲雄研究室（GIS.LAB http://gis.umds.ac.jp/）

１．出合頭事故防止の考え方と研究目的(2)3 / 21

わが国でのISAシステムの可能性
地図サービス高度化（カーナビ情報拡充）で比較的容易• インフラ負担が少ない

可能性のある制御方法• 区域出入時の制御（地区レベル対策として）・・・◎• 通行中の不適当な運転挙動を制御（個別レベル対策として）・・・△

低頻度広域タイプの事故防止へ低頻度広域期待できる• インフラ負担が少ない• 技術進展や道路状況に応じて地区から個別レベルまで幅広く対応実現に向けた課題• 地図精度（情報量，位置，など含め）どうする？
地図精度• 事故防止のための制御方法は？（地区レベルの場合区域設制御方法定？）• その有効性は？
適切性は？
利用者受忍性は？
有効性
適切性
利用者受忍性第5回ITSシンポジウム2006－OSⅤ「生活道路ITS事始」 2006.12.07 11:00-12:20

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１．出合頭事故防止の考え方と研究目的(3)4 / 21

無信号交差点での出合頭事故と車両進入挙動「非優先側車両が優先側車両を発見できる位置（発見可能位置）から安全に停止できない
危険挙動車両の割合が出位置）
危険挙動車両11

発見可能位置
発見距離

衝突エリア1m

遮蔽物

非優先側が自動車の出合頭事故件数
非優先側が自動車の出合頭事故件数
出合頭事故の量出合頭事故/ln(自動車交通量)/ln(自動車交通量)

合頭事故の件数に関係（交差点進入挙動の既存研究）」
合頭事故
1.0

非優先側ドライバー

y = 1.0581x - 0.0319
R2 = 0.8824

0.8

による交差点の忘失，優先関係不認知など
優先関係不認知0.6で一時停止を怠る進一時停止を怠る
0.4

入し，交差車両を発見してブレーキを開0.2

始するが遅れや速度
0.00.0道路境界線

発見可能位置の概念図
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0.2
0.4
0.60.8非優
先側車両の挙動から判別した
非優先側車両の挙動から判別した危険挙動車両の量
危険挙動車両
衝
突回避
不能車
両の比率
衝突回避不能車両の比率

相関図

1.0

超過により停止できずに衝突エリアへ進入する車両

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１．出合頭事故防止の考え方と研究目的(4)5 / 21

出合頭事故防止に対する考え方
一時停止を怠るような運転行動を運転行動 発見可能位置前の適切な位置で判断し，発見可能位置前の適切な位置で判断
警告（警報や車両制御）により一時停止を促し，警告（警報や車両制御）により挙動を改善させることで，挙動を改善

走行速度行動遅れなど危険挙動車両を減少させ，危険挙動車両出合頭事故が防止できる
出合頭事故

停止不能

衝突！？
衝突発見！

一時停止の支援

ブレーキ
STOP !

交差点進入前に車両状態などから停止不能に陥る状況を推測し，適切な位置で警告を与えることで適切な一時停止を促す

停止による衝突回避
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１．出合頭事故防止の考え方と研究目的(5)6 / 21

研究の目標
インフラ負担の少ない出合頭事故防止のためのITS
発展型ISA（発展型カーナビ）を想定した無信号交差点での「一時停止支援システム」の開発

本研究の目的
無信号交差点における危険挙動車両への一時停止支援を実現するための警告判定法の考案
警告判定法
公道での運転挙動調査に基づく実挙動データを使って，
警
公道での運転挙動調査に基づく実挙動データ
告判定法の有効性や適用性，適正警告のための要件につ
告判定法
いて分析

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２．一時停止支援システムの概要(1)

7 / 21システムの基本概念

交差点の位置や位置
発見可能位置
一時停止規制動的データ
自車両の位置や位置
速度や速度 加速度
運転者の挙動

止

静的データ

GIS
道路情報
データベース

止まってください

警報装置

ほか

想定している
情報取得方法車両制御（自動ブレーキ）

GPSなど
車載センサー

警告判定
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２．一時停止支援システムの概要(2)8 / 21

警告判定の検討上の要点
注意すべき事項• 出合頭事故につながる危険挙動車両を把握できないこと
危険挙動車両を把握できない• 一時停止に気付いている車両に不適切な警告をすること
不適切な警告もたらされる影響は大きい• システムへの信頼性の低下• それに伴いシステム動作を停止• 警告を無視し事故を誘発の恐れ事故を誘発
単純な方式（一時停止の必要な全ての交差点での事前警告など）
このような状況に陥りやすい！？

警告判定方式として要件• 「お節介でない」こと
お節介でない• 適正警告の発生率が大きく，偽警告の発生率が小さく
適正警告
偽警告
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２．一時停止支援システムの概要(3)9 / 21

提案する警告判定方式の基本的概念「常時収集している動的データと静的データから進入交差点で警告の必要性を示す指標（警告判定指標，と呼ぶ）を警告判定指標算定し，この値が閾値を超えると警告を発生する」方式．
閾値

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２．一時停止支援システムの概要(4)10 / 21

警告判定方式の要件
警告の必要性は危険挙動車両かどうかで判定
危険挙動車両• （発見可能位置で交差車両を発見し急制動したとして）
衝突エリア
発見可能位置急制動内に突入してしまう（衝突の可能性がある）かどうか．

ドライバーによる警告感度設定• 閾値は調整可能な方式とする．
閾値– 偽警告，適正警告の発生良好な状態を作り出せる
発生良好な状態を作り出– ドライバーの選考（好み）に合わせられるドライバーの選考（好み）に合わ

ドライバーの個人特性考慮• 警告判定指標の算定において，ドライバーの制動能力（空走時間・警告判定指標空走時間ブレーキ加速度）を考慮可能な方式とする
ブレーキ加速度– ドライバー能力に応じて算定指標値を変化させられるドライバー能力に応じて算定指標値を変化– 結果として，偽警告を少なく，適正警告の発生を上昇させられる
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２．一時停止支援システムの概要(5)11 / 21
GIS⇒

警告判定指標前提条件• 挙動情報は全て取得可能• ドライバー特性は事前推定想定• 空走時間は足位置に依存するためペダル操作情報を取得

簡便な停止挙動モデルをベース
停止必要加速度• 閾値：個人の最大ブレーキ加速度を閾値
最大ブレーキ加速度
超えない加速度交差点情報
発見距離一時停止有無交差点端
衝突エリアまでに停止するための加速度（一定）

判定地点
判定地点の状況から

車両⇒

ドライバー⇒

挙動情報 予測された挙動
位置
速度
加速度
ペダル操作能力値情報 空走時間

警告判定指標（停止必要加速度）0

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位置速度GIS⇒

発見可能位置
発見距離

交差点情報
発見距離
一時停止有無判定地点判定地点の状況から

車両⇒

ドライバー⇒

挙動情報 予測された挙動
位置
速度
加速度
ペダル操作
能力値情報 空走時間
（通常）

減速加速度
（通常）

（停止位置）

推定値
速度1
加速度1 空走時間減速加速度（急制動） （急制動）警告判定指標（停止位置余裕距離）

衝突位置0 エリア
サービス範囲速度
発見可能位置
発見距離
GIS⇒

交差点情報
発見距離判定地点の状況から予測された挙動
一時停止有無
減速加速度
判定地点
（通常）
停止必要限界曲線

車両⇒

停止必要余裕時間• 閾値：個人の空走時間以下とはなら閾値
ない時間

衝突エリア

サービス範囲停止位置余裕距離• 閾値：閾値 ０ｍ以下（衝突エリアを越える）
０ｍとはならない距離

速度

ドライバー⇒

挙動情報
位置 警告判定指標
速度 （停止必要余裕時間）
加速度
ペダル操作
能力値情報

減速加速度
空走時間 （急制動）（急制動）
衝突0 エリアサービス範囲

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位置２．一時停止支援システムの概要(6)12 / 21

警告判定のアルゴリズム（停止位置余裕距離の場合）(警告判定)
しきい値

(交差点)
発見距離

静的データ

(ドライバー)
能力値（ある時点での） 動的データ
衝突エリアへの距離
(位置)

速度

加速度

ペダル
足位置

空走時間後の位置，速度，加速度 予測モデル

停止距離 推定モデル

警告判定
停止位置余裕距離（「停止距離」－「衝突エリアへの距離」）＜しきい値

警告発生

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発生しない
次時点へ

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３．警告判定法の評価分析の結果(1)13 / 21

評価方法
評価に用いた実挙動データ• 公道で実施した運転挙動調査（開発した挙動収集装置による）– 多様なドライバー» 合計42名 初心者や主婦，プロを含む多様な年齢層– 走行ルート» 市街地内細街路ルート 幹線道路を含む地区内巡回ルート– 収集した挙動データ» 0.1秒 ごとの 位置，
位置 速度，速度 ペダル操作• 分析に用いた挙動データ （約3200サンプル）– 様々な特性の交差点への進入挙動を抽出
様々な特性の交差点» 非幹線同士，幹線出口，事故多発，など 合計74交差点 を抽出– 実道路上での危険な交差点進入挙動 ･･･ 計測困難»

「優先側からの進入挙動」
優先側からの進入挙動 を 「被験者が優先側と思い込み非優先交差点へ進入した場合の挙動」
交差点へ進入した場合の挙動 と見なして分析

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３．警告判定法の評価分析の結果(2)14 / 21交差点進入挙動の「危険」，「安全」の危険判定
危険安全• 「危険挙動車両」かどうかを挙動データに基づき事後判定
危険挙動車両各交差点進入挙動での警告の「あり」，「なし」の警告判定ありなし• 各進入挙動データの時点ごとに算定した警告判定指標に基づいて警告判定指標
事後計算により「有った」か「無かった」かを判定

警告効率指標警告判定方式の評価• 判定結果Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ に整理
警告判定結果

適合表
危険判
定
結果

危険

閾値によって閾値変化
警告効率指標

警告あり

警告なし

AB

適正警告率

適切な警告

警告もれ

A/(A＋B)

CD

偽警告率

警告の誤り

通常時

C/(C＋D)安全

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３．警告判定法の評価分析の結果(3)15 / 21

ROC分析を適用
鑑別性能評価に用いられる手法

ROC曲線

全ての場合に警告を出す時

100%• それぞれの閾値で算定された
適閾値
正警告率を縦軸，正警告率を縦軸 偽警告率を横軸にプロットして出来る曲線• 曲線が左上に行くほど精度が高く優れている

90%
80%

限定ROC評価値（領域面積）

70%

ROC評価値（領域面積）

60%
50%
40%
30%

評価指標
• 曲線下部面積

適正
警告率

20%

ROC評価値10%• 閾値として実際の利用可能範囲0%を考慮した曲線下部面積
限定ROC評価値
第5回ITSシンポジウム2006－OSⅤ「生活道路ITS事始」 2006.12.07 11:00-12:20

ROC曲線

0%

10%

20%

30%

40%

全ての場合に警告を出さない時

50%

60%

70%

80%

90 100% %偽警告率

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３．警告判定法の評価分析の結果(4)16 / 21

警告効率による警告判定方式の比較
0.450

0.025

R 0.400
OC評
価値 0.350
ROC評価値

限0.020 定
ROC評0.015 価値

限定ROC評価値
0.300

0.010
停止必要
加速度

第5回ITSシンポジウム2006－OSⅤ「生活道路ITS事始」 2006.12.07 11:00-12:20

停止位置余裕距離

停止必要余裕時間

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３．警告判定法の評価分析の結果(5)17 / 21ドライバー能力値の考慮方法の違いによる警告効率への影
響（警告判定指標：停止位置余裕距離）Case1• 全て個人値

適正警告率
100%

ROC面積で20~25%向上

99%

警告もれが2倍向上

98%

Case2

97%

95%

• 空走時間は個人値

94%• ブレーキ加速度は個人値• 空走時間は同値

Case4• 全員が同値（平均値）
第5回ITSシンポジウム2006－OSⅤ「生活道路ITS事始」 2006.12.07 11:00-12:20(約4%警告もれ)96%• ブレーキ加速度は同値

Case3

Case1

Case2

93%

Case392%

Case4

91%

(約8%警告もれ)

90%
0%

10%

20%

30%

40%

50%

偽警告率

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３．警告判定法の評価分析の結果(6)18 / 21

地図精度（自車位置や発見距離）の違いによる警告
効率への影響（警告判定指標：停止位置余裕距離）
挙動データに距離誤差（±1m，3m，5m）を付加した場合の警告効率を算定し，誤差無しに対する悪化率で比較
悪化率

ROC評価値

限定ROC評価値

100%
80%
60%
40%
20%
0%
誤差１ｍ
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誤差3ｍ

誤差5ｍ

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３．警告判定法の評価分析の結果(7)19 / 21

非優先側交差点特性の違いによる警告効率への影響（警告判定指標：停止位置余裕距離）
交差点種別 細街路同士，幹線出口 で比較
事故発生状況別（６ヵ年） なし，あり（１～8），多発（９～）
偽警告率
100%

適正警告率

95% ～

偽警告率
100%

80%

80%

60%

60%

40%

40%

20%

20%

0%

0%

細街路同士

幹線出口

第5回ITSシンポジウム2006－OSⅤ「生活道路ITS事始」 2006.12.07 11:00-12:20

適正警告率

危険挙動率

96~98%

5% 未満
なし

あり

多発

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４．まとめ(1)20 / 21危険挙動車両と出合頭事故との関係に着目した一時停止支援のための警告判定方式（３方式）を考案
公道にて収集した交差点進入の実挙動データを利用した警告判定方式の評価分析を実施
警告判定方式の評価分析
停止位置余裕距離ドライバー能力値
地図精度

良好な警告効率
個人値の利用が望ましい
個人値の利用

誤差±１ｍ程度以下なら警告効率への影
誤差±１ｍ程度以下

響少ない
幹線道路出口適用可能性あり
適用可能性

出合頭事故発生一時停止交差点

96%～98%の危険挙動車両に5%以下の偽警告率で警告を発生させられる
以下の偽警告率で警告
第5回ITSシンポジウム2006－OSⅤ「生活道路ITS事始」 2006.12.07 11:00-12:20

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４．まとめ(2)21 / 21検討課題
実走行状況での警告タイミングや警告発生頻度の適切性
利用者の運転挙動改善効果
システムに対する受容限界（警告発生の受忍意識）
事故削減効果推計

現在進めている研究
運転挙動ＤＢによる実装時のシミュレーション分析• システム実装時を想定した警告発生頻度，発生位置，偽警告発生，を机上計算し警告生成の適正度の分析

システム実装車両による実走行実験• 実稼動するシステムによる利用者受忍意識の分析など
第5回ITSシンポジウム2006－OSⅤ「生活道路ITS事始」 2006.12.07 11:00-12:20

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