データ同化を用いた高速道路サグ部における渋滞現象の分析

抄録

本研究では，高速道路ネットワーク上の渋滞多発地点であるサグ部を対象にマクロ交通流理論と観測システムを連立させたデータ同化手法を用いて交通状態推定システムを構築した．まず，サグ部の交通状況の再現に適したフィルタを選択するために，拡張カルマンフィルタ及びパーティクルフィルタを用いて精度比較を行い，後者の非線形な事象への有用性を確認した．また，本システムを用いることで，検知器では観測されない交通流モデルのパラメータ（臨界交通密度及び自由流速度）の変動が可視化され，パラメータによって渋滞現象を表現できることを示した．その上で，パラメータ変動から渋滞対策である走光型速度回復誘導システムの効果を検証したところ，臨界状態の車間距離確保の効果と速度を引き上げる効果があることが示唆された．