平成18年9月8日 寒地ITSワークショップ（兼第18回寒地道路連続セミナー）
寒地ITS
ITSワークショップ
ワークショップ
寒地寒地ITSワークショップ

寒地道路における走行環境情報の収集・活用に関する考察
Ⅱの収集・活用に関する考察Ⅱ
2006年9月8日
富士通株式会社
ＩＴＳ事業部

研究名称「寒地道路における走行環境情報の収集・活用に関する研究」
研究目的（独）土木研究所寒地土木研究所殿との共同研究で、ミリ波セン（独）土木研究所寒地土木研究所殿との共同研究で、ミリ波センサを活用して、視程障害時の多重衝突事故誘発要因の検知機能及び、道路管理情報としての交通量計測機能の評価を行う。
また、冬期走行をリアルタイムに把握するシステムの開発及び、情報提供技術等への活用の検討を行う。
スケジュール
2004年度
2004年度 フィールド実験開始
交通量計測、事故誘発事象の機能把握⇒ ミリ波センサの評価

ミリ波センサ矢羽根

2005年度
2005年度 フィールド実験の集大成として、事故誘発事象評価、ｼｽﾃﾑ評価(事故誘発事象評価、ｼｽﾃﾑ評価(実用性)実用性)⇒ システム全体の評価

気象計

All Rigths Reserved, Copylight FUJITSU LIMITED 2006

寒地ITSワークショップ

ミリ波センサ矢羽根

 多重衝突事故の誘発要因

 本研究の2004
年度達成結果と20052005年度の到達目標
年度の到達目標
本研究の2004年度達成結果と2002年度第18回寒回寒地地技術シンポジウム「‑2002年度第18
技術シンポジウム「危険度評価に関する ‑考察(2)
考察(2)‑
多重衝突事故の発生要因‑多重衝突事故の発生要因‑」の文献によれば、吹雪による多重衝突事故発生に、環境要因、気象要因、交通要因が深く関わり、多重衝突事故の危険度評価方法が提案されている。今回、吹雪でも検知できるミリ波セン
サでリアルタイムによる吹雪危険度判定の実現性を評価した。
降雪・吹雪時の多重衝突事故要因とその条件

降雨量50mm/h以上,視程20m以上
降雨量50mm/h以上,視程20m以上

昼夜の区分

昼間

道路環境

周囲の開けた郊外部の単路

視程50m未満視程100m以下の経過時間

1時間以内

路面状況

凍結・積雪

車線あたりの10分間交通量

40～80台速度の標準偏差8km/h以上

大型車率10%以上

一般国道275号江別市角山(KP7.8(KP7.8付近：寒地土研角山観測地点付近：寒地土研角山観測地点))
一般国道275号江別市角山

車両検出機能車両検出機能

時間別集計機能

リアルタイム情報
リアルタイム情報

交通情報
交通情報

誘発要因判定機能

・所定時刻帯（10分間隔等)，車線№ ・速度／車間の標準偏差
・通過時刻，車線№・通過時刻，車線№
・車両ID，速度，2車種判別
・車両ID，速度，2車種判別 ・車両台数，平均速度，大型混入率 ・時間帯／視程100m以下の交通量
・時間帯／視程50m未満の交通量
・速度／車間距離の標準偏差・視程・視程・平均視程
道路事象情報リアルタイム情報
交通情報

道路事象情報道路事象情報交通情報
道路事象情報道路状況映像 ミリ波センサ

道路交通情報センター

視程計

簡易視程計
データ蓄積・Web装置

機側箱
運転者への注意
喚起情報表示道路管理機関

ル｜タ

視程情報⇒

吹雪

ﾋﾞﾃﾞｵｻｰﾊﾞｰ#1

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ＡＤＳＬ ４７Ｍ（モアⅢ）
タイプｽﾌﾟﾘｯﾀ

ミリ波センサ，簡易視程計を固定式視線誘導柱(式視線誘導柱(矢羽根)矢羽根)に設置。※に設置。※・ミリ波センサ ： 重量3kg
重量3kg
設置高6m
設置高6m
・簡易視程計： 重量3kg
重量3kg
設置高2.5m
設置高2.5m※構造計算にて安全性を確認済
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検出処理結果Web情報⇒

画像情報⇒

レスキュー車出動
運転者への注意喚起

HUB

画像情報⇒
観測カメラ
表示板

自発光デリニェータ
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ミリ波カメラ ﾋﾞﾃﾞｵｻｰﾊﾞｰ#2

実験システムの対象範囲

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 低速車が出現する視程の計測結果
計測期間中において、視程300m以下になると速度が30km30km以下以下の低速車の低速車
計測期間中において、視程300m以下になると速度がが出現することがわかる。
データ取得期間における10時間計測での速度／視程の統計値（自車線）：速度（最大値/平均値/最小値）

小 計

寒地ITSワークショップ

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60050500

404003030020200101000

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計測日付（月/日）(独)土木研究所 寒地土木研究所・北海道ITS推進フォーラム
Page 1

2/9

1/28

1/27

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1/22

1/21

1/20

1/19

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1/17

1/16

1/15

1/14

1/13

1/9

1/12

1/11

1/8

1/10

1/7

1/6

01/5※2004年度からの計測を合わせると延べ80万台万台((台数累積)
2004年度からの計測を合わせると延べ80台数累積)

700

60

1/4

第一車線 第二車線

5,308 1,598 2,059 3,657754
44519548454847268361323342
35
自車線計：212,335 対向車線計：146,246 台数累積：358,581

800

70

1/3

小 計

2,38528149300

7:00～17:00：視程（最大値/平均値/最小値）

80

1/2

2,92347347236

速度（km/h）

第一車線 第二車線

通算日数：41日間
対向車線（札幌方面）

1/1

評価対象となる計測期間：2005年1月1日(日曜日)～2月10日(金曜日)
自車線（当別方面）
集計項目
車線別

視程（ｍ）

計測期間中の重交通時間帯として、０７：００〜１７：００の1０時間データを選択し、ミリ波センサ、気象情報共に1分間集計で評価した。

2/8

 計測期間内における交通量

平均総台数 (台/日)
計測期間中の 平均大型車数(台/日)
10時間交通量 平均速度 (km/h)(07:00〜17:00) 平均車間距離(m)期間内最小視程(m)計測車両台数累積

後方散乱型
視程計

風向風速計A
DS
L
ﾓ
ﾃﾞﾑ

2/7

(道路管理者、ドライバー）(道路管理者、ドライバー）

ﾙｰﾌﾟｺｲﾙ式ﾄﾗｶﾝ(1車線分)
データ処理装置

2/10

危険事象の情報提供
危険事象の情報提供

矢羽根表示板

ミリ波送受信装置

除雪車出動

ミリ波センサ+ 監視カメラ

交通情報
道路事象情報ﾘｱﾙﾀｲﾑ情報
道路状況映像検知情報⇒

迅速な道路維持管理

2/6

視程不良時の車両挙動から判定
視程不良時の車両挙動から判定

土木センター
除雪センター

2/5

事故誘発要因の把握
事故誘発要因の把握矢羽根

 システム構成

交通情報
道路事象情報道路状況映像2/4

運転者への注意喚起

選定理由：①．寒地土研殿の視程・気象・交通量観測施設を有するとともに、視程障害に関わるデータの蓄積がある。
②．交通量：22,451台／日(H11センサス)
大型混入率26%③．視程障害の発生頻度：視程200m以下の日数出現率13.2%

2/3

視程の把握
視程の把握

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寒地ITSワークショップ

 実験場所

道路状況把握と視程不良サービスを実現
視程100m(注意)、視程50m(警戒)視程100m(注意)、視程50m(警戒)

事故誘発要因を評価し、事故誘発要因を評価し、2005年度
道路管理者やﾄﾞﾗｲﾊﾞｰへ道路管理者やﾄﾞﾗｲﾊﾞｰへ研究目標
情報提供する検討･･提案
情報提供する検討
情報提供する検討･提案

設置場所と視程不良に捉2004年度 設置場所と視程不良に捉われない高性能トラカン
達成結果 われない高性能トラカンとして実証済みとして実証済み

2/2

交通量の把握交通量の把握スマートな走行支援ｻｰﾋﾞｽ
スマートな走行支援ｻｰﾋﾞｽの検討の検討

研究期間：
H16.11月〜H18.3月

変位で±8cm以下(±1.5°以下)
変位で±8cm以下(±1.5°以下)

 本研究成果からのシステム実用化イメージ
リアルタイムに車線毎の車両台数、リアルタイムに車線毎の車両台数、(車種別毎)、速度、車間距離の計測(車種別毎)、速度、車間距離の計測

冬期走行の多重衝突事故
冬期走行の多重衝突事故の危険度評価の危険度評価

走行支援ｻｰﾋﾞｽへ展開
走行支援ｻｰﾋﾞｽへ展開

耐振動特性の検証結果
耐振動特性の検証結果

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事故誘発要因の評価
事故誘発要因の評価

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交通要因

耐環境特性の検証結果
耐環境特性の検証結果

条件値

冬期走行の安定稼動の検証
冬期走行の安定稼動の検証

1/31

気象要因

重交通環境でも正解率95%以上
重交通環境でも正解率95%以上

冬期交通量の把握
冬期交通量の把握

1/30

環境要因

多重衝突事故要因

システム評価固定式視線誘導柱(矢羽根)矢羽根)にミリ波センサと気象計(気象計(視程計)視程計)を用いてのフィールド実証実験

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種別

センサ評価
検出性能の検証結果
検出性能の検証結果

気象計

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 交通要因による検証

 気象要因による検証

視程300m以下において、平均車間距離平均車間距離250m250m以下になると、以下になると、大型車率７％
大型車率７％
視程300m以下において、以上で平均速度30km以下の低速車両が出現する。大型車無し以下の低速車両が出現する。大型車無しででも平均車以上で平均速度30km10時間計測での視程障害時(視程300ｍ以下)の平均速度(30km/h以下)と平均車間距離、大型車率間距離250m以下になると、概ね平均速度30km30km以下の低速車両が出現する。
以下の低速車両が出現する。
間距離250m以下になると、概ね平均速度
視程300m以下

視程300m以下において、経過時間経過時間11時間以内が最も平均速度のバラツキ
視程300m以下において、10時間計測での視程障害時（視程300m以下）の経過時間における速度分布が大きい。
が大きい。
視程300m以下
対向車線 7:00～17:00

自車線80

自車線平均速度30

対向車線平均速度

自車線平均車間距離

7:00～17:00

対向車線平均車間距離45070253754030

300７％
250ｍ

15

225

10

150

575

平均車間距離(m)2050
平均速度(km/h)

平均速度(km/h)

60

20

100
1:00

1:20

1:40

2:00

経過時間(時・分）

2:20

2:40

3:00

0

3:20

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 計測結果からの考察

危険度

危険ﾚﾍﾞﾙ
危険ﾚﾍﾞﾙ

小１

視程(1時間以内))
視程(1時間以内

２

低速車

３

車線あたりの1車線あたりの1分間交通量

４

大型車率

７％以上
７％以上

５

車間距離

２５０ｍ以下多重衝突事故要因

ミリ波センサの条件値

情報提供イメージ

３００ｍ以下視程不良注意

３〜９台

20%

25%

30%

自車平均速度

視程不良 低速車注意

上記条件を全て満たしたとき

７

停止車

５ｋｍ／ｈ
５ｋｍ／ｈ以下

８

事故誘発の不良視程

１００ｍ未満前方車有り 衝突注意

アルゴリズムの実現性について、既に取得済みの観測データをもとに、再生表示ツールを用意して、1再生表示ツールを用意して、1秒更新の道路画像をもとに検証した。

多重衝突事故要因

35%

40%

45%

50%

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１視程(1時間以内))
視程(1時間以内

60

２

低速車

50

３

車線あたりの1車線あたりの1分間交通量40

４

自車平均車間距離

５６車間距離250m
ﾗｲﾝ
車間距離250mﾗｲﾝ

10

７0８

再生表示

700 ツールで視程不良注意

評価

600

500

３〜９台

視程不良 低速車注意

７％以上
７％以上

車間距離

400

２５０ｍ以下300

上記条件を全て満たしたとき

停止車

200

５ｋｍ／ｈ
５ｋｍ／ｈ以下

事故誘発の不良視程

8時00分

視程

３０ｋｍ／ｈ
３０ｋｍ／ｈ以下

大型車率20×

情報提供イメージ
800

３００ｍ以下視程300m，速度30km/h
30km/hﾗｲﾝ
ﾗｲﾝ視程300m，速度30自車大型車率ミリ波センサの条件値

70

7時00分

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9時00分

10時00分

11時00分

寒地ITSワークショップ

12時00分

１００ｍ未満13時00分

14時00分

前方車有り100 衝突注意
0

15時00分

16時00分

17時00分

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時間(時・分） 視程観測結果

 定点観測による視程観測

定点観測用リフレクタからの受信強度に着目し、所定の閾値を超えた受信強度を定点検出とし、その検知連続回数を評価すると、定点検出回数が300回を下回ると概ね視程300m以下になることを確認できた。
以下になることを確認できた。
300回を下回ると概ね視程300m

ミリ波センサが設置されている矢羽根から85m前方((当別寄り)
ミリ波センサが設置されている矢羽根から85m前方当別寄り)の矢羽根に以下のリフレクタを2005
年11月
以下のリフレクタを2005年11月24日に設置した。ミリ波センサにてリフ24日に設置した。ミリ波センサにてリフ
レクタの反射波を常時観測し、視程悪化による反射連続回数、受信強度の変動の相関を評価した。

2月17日

定点観測用ﾘﾌﾚｸﾀ

リフレクタ(リフレクタ(反射板)反射板)

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2月17日(定点観測結果）

自車線

平 均 速 度 (k m / h )85m先寒地ITSワークショップ15%

大型車率(%)

危険ﾚﾍﾞﾙ
危険80 ﾚﾍﾞﾙ

３０ｋｍ／ｈ
３０ｋｍ／ｈ以下

リフレクタ設置風景

10%

危険レベル2,3,4,5を含めた評価では、視程300m300m以下であること、危険レ以下であること、危険レ
危険レベル2,3,4,5を含めた評価では、視程
ベル1,3,4,5を含めた評価では30km/30km/hh以下の低速車が出現すること、危険ベル1,3,4,5を含めた評価ではレベル1
レベル1〜6を含めた評価では路面状況は凍結・積雪状態（路面・背景の1月18日（自車線）コントラストがほぼ同じ状態）であることが概ね確認できた。

平均速度(km/h)／大型車率(%)

大5%

 検証結果これまでの計測結果から、リアルタイムに吹雪危険度を定量的に評価できることが分かった。ここで吹雪危険度判定の条件値を設定した。
これによって、吹雪危険度判定のアルゴリズムを構築できると思われる。

６00%

寒地ITSワークショップ

平均車間距離(m)／視程(m)0:40

対向車線×85m定点
気象視程

視程

80

800

800

70

700

700

60

600

600

50

500

500

40

400

30

300

20200

200

10100

100

0000時00分

0時00分 2時00分 4時00分 6時00分 8時00分 10時00分 12時00分 14時00分 16時00分 18時00分 20時00分 22時00分 0時00分

検 出 回 数 /視 程 (m )0:20

視 程 (m )0:00

寒地ITSワークショップ

400

300

時間(時・分）

1時00分

2時00分

3時00分

4時00分
時間（時分）

5時00分

6時00分

7時00分

8時00分

定点検出回数が降下すると周期的に回数が上昇する現象が発生。
その原因
定点検出回数が降下すると周期的に回数が上昇する現象が発生。その原因（吹雪の粗密、センサの内部ノイズ、温度変化による特性変化、電波を照（吹雪の粗密、センサの内部ノイズ、温度変化による特性変化、電波を照射するｾﾝｻ
本体のﾚﾄﾞｰﾑ
ﾚﾄﾞｰﾑ及び及びﾘﾌﾚｸﾀﾘﾌﾚｸﾀの着雪の着雪、支柱の振動、支柱の振動等等）の調査が課題。
射するｾﾝｻ本体の寒地ITSワークショップ

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 トラカン性能は、安定した正解率((９５％以上)
トラカン性能は、安定した正解率９５％以上)を維持できるようになり、実用化ができる水準となった。(弊社ではミリ波式トラカンを製品化予定)
実用化ができる水準となった。
弊社ではミリ波式トラカンを製品化予定)
 多重衝突事故の誘発要因
では、吹雪危険度判定の吹雪危険度判定の実現性を示すことができ実現性を示すことができ多重衝突事故の誘発要因では、たが、低速車の出現を評価したに過ぎない。1たが、低速車の出現を評価したに過ぎない。1分間集計処理を後段の処理装置に行うようにすれば、多重衝突事故を誘発する危険度（例えば車群走行と速度標準偏差、車間距離の伸縮)と速度標準偏差、車間距離の伸縮)を柔軟に評価することができ、よりきめ細かな情報提供ができると思われる。
 ミリ波センサの視程計測
視程計測では、概ね視程をでは、概ね視程を把握でき把握できる状況になったが、課る状況になったが、課ミリ波センサの2004年度から年度から22年間の共同研究にて貴重な実験、データ評価をさせて20042004年度から2年間の共同研究にて貴重な実験、データ評価をさせて題解決が必要である。
。さらに評価は必要だが、実用化できる可能性がある。
題解決が必要である頂きました。
寒地土研殿のご協力、ご指導を頂き、誠にありがとうございました。
 ミリ波センサはトラカン機能
トラカン機能だけだけでなく、寒地ＡＨＳサービスでなく、寒地ＡＨＳサービス機能機能((遠方まミリ波センサは遠方までの停止・低速車の検知)、さらに吹雪危険度判定機能、自己視程把握機能での停止・低速車の検知)、さらに吹雪危険度判定機能、自己視程把握機能を組み込めれば、多機能なミリ波センサミリ波センサシステムを実現システムを実現できるできる。
。
を組み込めれば、多機能な弊社では、今回の経験を踏まえて多機能化の製品開発ができるので、開発ができるので、道路
道路
弊社では、今回の経験を踏まえて多機能化の製品管理者殿のご用命があれば、製品化を推進して行きたい。
を推進して行きたい。
管理者殿のご用命があれば、製品化
寒地ITSワークショップ

All Rigths Reserved, Copylight FUJITSU LIMITED 2006【参考文献】

1)危険度評価に関するー考察(2)ー多重衝突事故の発生要因ー．
2002年度第18回寒地技術シンポジウム
2)降雪・吹雪による視程障害条件下のドライバーの運転挙動に関するー考察．
2004年度第20回寒地技術シンポジウム
3)寒地道路における走行環境情報の収集・活用に関する一考．
2005年度寒地ITSワークショップ（兼第17回寒地道路連続セミナー）
寒地ITSワークショップ(独)土木研究所 寒地土木研究所・北海道ITS推進フォーラム
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