ITSにおけるプローブカーデータを活用した
統合型交通情報提供システムの開発
名古屋大学大学院 環境学研究科
森川・山本研究室
博士課程後期
薄井智貴
1
発表の流れ
1.
研究背景
2.
研究目的
3.
既存研究事例
4.
研究の流れ
5.
これまでの研究成果
6.
今後の課題
2
背景
~今日の道路交通問題~
道路交通問題:
・交通渋滞による経済的・時間的損失
・排ガス・騒音による地球環境悪化
・車利用者増加・渋滞ストレス・不注意による交通事故
・エネルギー消費量増加による資源の枯渇化
ITS推進による道路交通システム改革
・交通事故削減
・地球環境保全
・効率的なエネルギー利用 ・時間的損失の軽減
・ストレスのない社会形成 ・スムーズな物流事業
社会全体の円滑化
3
背景
~Intelligent Transport System: 高度道路交通システム~
日米欧を中心に世界的規模で推進
・米国では,1990年以降に本格化.
・日本では,1996年にITS推進に関する全体構想が策定
1. ナビゲーションシステムの高度化
2. 自動料金収受システム
3. 安全運転支援
開
発
分
野
4. 交通管理の最適化
5. 道路管理の効率化
※
6. 公共交通の支援
7. 商用車の効率化
8. 歩行者等の支援
9. 緊急車両の運行支援
※「高度道路交通システム推進に関する全体構想」
国土交通省道路局ITSホームページ より
VICSやETCが普及!
(1)交通関連情報の提供
(2)目的地情報の提供
(3)自動料金収受
(4)走行環境情報の提供
(5)危険警告
(6)運転補助
(7)自動運転
(8)交通量の最適化
(9)交通事故時の交通規制情報の提供
(10)維持管理業務の効率化
(11)特殊車両等の管理
(12)通行規制情報の提供
(13)公共交通利用情報の提供
(14)公共交通の運行・運行管理支援
(15)商用車の運行管理支援
(16)商用車の連続自動運転
(17)経路案内
(18)危険防止
(19)緊急時自動通報
(20)緊急車両経路誘導・救助活動支援
(21)高度情報通信社会関連情報の利用
精度の高い交通情報の提供実現が重要課題!
4
背景
~既存の情報提供システム(VICS)~
Vehicle Information Communication System: 道路交通情報通信システム
渋滞状況,工事・交通規制,所要時間等をカーナビに提供
≪問題点≫
•
•
•
•
•
情報収集区間は,全国で5万km程度
非インタラクティブ
情報更新間隔は5~10分程度の遅れ
都道府県をまたぐ情報提供はできない
インフラの整備が必要
2004年VICSユーザーアンケートより(VICSセンター)
解決策の一つ
情報収集にプローブカー(Probe car)を活用!
5
背景
~ プローブカーの利用 ~
自動車そのものを一つのセンサーとして情報収集
(位置・時間・速度情報,ワイパー・ウインカー動作情報など)
・渋滞情報
・旅行時間推計
・交通量調査 ・OD推定
【利点】
・リアルタイムで情報を収集
・路側にインフラ整備の必要なし
・車が走ればデータとなる
・様々な収集データから他分野へ応用
価値の高い情報を提供
プローブカーを活用した情報収集
6
背景
~ プローブカー の課題 ~
【欠点】
・車一台一台にセンサ取り付けが必要
・通信費負担
・個人情報の取り扱い
・莫大なデータの蓄積,通信手法
【技術的課題】
・マップマッチングの精度向上
・リンク旅行時間推定手法
・必要通過台数,最適配置
・プローブデータ更新
・データ利用を前提とした莫大なデータ蓄積手法
・リアルタイム処理のための高速アルゴリズムの開発
幅
広
基い
礎分
的野
研で
究様
が々
行な
わ
れ
て
き
た
高度な情報処理技術による実用化段階(パッケージ化)
7
研究目的
~プローブデータの活用~
プローブ情報を活用した情報収集・提供システムの開発
・リアルタイムな交通状況の把握
・慢性的・突発的事象(事故,渋滞)に対する情報提供
・より正確な旅行時間の提供
・情報提供により,人々の行動がどう変わるか
(行動を変えさせるためにどう情報提供すればよいか)
<Traffic Engineering>
・プローブデータ活用方法
・実用的な情報提供手法
・情報提供による行動変容の
プロセス,メカニズムの解明
+
<Computer Science>
・データ処理技術
・統合型情報提供システムの実装
・プローブデータベース構築・運用
・GoogleMapの活用
・システムのパッケージ化
8
既往事業化例
~交通情報サービス~
■NAVITIME(NAVITIME Japan)
ソース: VICS情報
キャリア: Web,携帯で配信
対象道路: 全国の高速道路と幹線道路の情報
サービス: マルチモーダルルート検索,空き駐車場・取締り情報,周辺情報
■交通情報アクセス(Access)
ソース: JARTIC情報
キャリア: 携帯端末で配信
対象道路: 全国の高速道路
サービス: 渋滞表示,渋滞情報メール配信
多くのサービスが提供中
■Traffic.com(アメリカ)
ソース: 交通監視カメラ等
キャリア: Web,PDA,携帯端末
対象道路: アメリカ主要都市の高速道路
サービス: 渋滞情報,個人交通計画,メール配信,天気情報
■その他
・JARTIC:日本道路交通情報センター
・ATIS交通情報(交通情報サービス(株) )
・Yahoo!道路交通情報
・ドラなび(NEXCO)
etc…
9
既往事業化例
~プローブ情報を用いた~
■インターナビ(HONDA)
ソース: VICS+会員によるプローブカー情報収集
キャリア: HONDA純正カーナビへ配信
対象道路: 全国の情報
サービス: 渋滞情報,ルート検索,GoogleEarth渋滞情報表示
通信費: 携帯もしくはデータ通信カードにて情報送受信
■ナビダス渋滞情報 ((株)エディア)
ソース: VICS(+タクシープローブ情報)
キャリア: Web,携帯
対象道路: 全国(プローブ情報は東京23区のみ)
サービス: 渋滞情報,ルート検索
リアルタイム渋滞予測(現状~2時間後まで)
HITACHI(2007年10月から全国初のサービス)
■日産(+神奈川県)
「Skyプロジェクト」にて2006/10よりプローブ実証実験中…
プローブデータから情報収集し提供するシステムの実用化はまだ少ない
10
研究目的
~まとめ~
より価値の高い情報を提供するには…
情報収集:
提供方法:
サービス:
タクシープローブ情報を活用
Web,携帯端末にて情報提供
現況の交通情報,近未来渋滞予測
目的地までの最短ルート案内(最短旅行時間)
本システムにおける付加情報
・周辺地域の渋滞情報
・道路工事,閉鎖情報
・マルチモーダルルート
・地域気象情報
・交通環境負荷低減
・個人の交通計画
・道路状況のメール配信
・P&R情報
・POI(Point Of Interest)情報 ・エコルート
個人にカスタマイズされた統合型交通情報提供システム
11
統合型交通情報収集・提供システム
ユーザーサービス
≪情報収集≫
•プローブカーデータ
•VICS情報
•個人行動スケジュール~交通行動家計簿~
•Blogによる書込み
•モビリティマネジメント(MM)
≪交通情報配信≫
•
•
•
•
•
•
プローブカーデータによる渋滞情報
旅行時間情報(PRONAVI)
Blogによる地域情報
個人・全体のCO2削減量
E-Mailによる渋滞情報配信
PDS(駐車場デポジット)情報
研究目的
•
•
•
•
MMによる情報提供・ CO2削減効果
プローブ情報提供による行動変化
効率のよい情報提供手法
アクセス解析による情報利用行動
将
来
的
に
様
々
な
コ
ン
テ
ン
ツ
を
搭
載
・
拡
張
可
能
12
研究の流れ
① 交通情報収集
② プローブ情報DB
• プローブ情報収集
• 現状交通状況把握
• 公共交通機関情報収集
情報提供システム
④ 情報提供効果分析
• 情報提供による行動分析
• モビリティマネジメント効果分析
•
•
•
•
•
マップマッチングアルゴリズム
最適経路探索
プローブ外れ値検出,最適化
各種データベース構築
データベース更新システム
③ 交通情報配信
•
•
•
•
•
Blogシステム構築
プローブ情報の可視化
PRONAVI
情報分析結果の可視化
リアルタイム地図表示(GoogleMap)
遅延連絡システム
(Push型情報配信)
13
これまでの研究成果
③ 交通情報配信
●『マルチモード経路案内システム「PRONAVI」による情報利用行動の分析』
土木計画学研究・講演集 秋大会,CD-ROM,2006
プローブ情報を活用したナビゲーションシステム「PRONAVI」の精度・
利便性・サービスのための,利用者分析とユーザー評価分析
④ 情報提供効果分析
●『WEBによる自己診断型交通行動支援システムの開発と行動変化の分析』
情報利用技術シンポジウム 論文集 ,2007
●『統合型交通支援システムによる情報提供と行動変化の分析』
土木計画学研究・講演集 春大会,CD-ROM,2007
Web版モビリティマネジメントシステム(通称:iMM) の開発と,行動プラン
作成の際,「PRONAVI」情報を利用した場合の行動変化の分析
14
マルチモード経路案内システム「PRONAVI」による情報
利用行動の分析 ~目的と内容~
土木計画学研究・講演集 秋大会,CD-ROM,2006
■目的
プローブによる渋滞情報提供・経路案内が可能な「PRONAVI 」の利用者
履歴やユーザーの満足度を分析,評価することにより,提供情報利用のタイ
ミングや,情報提供に必要な機能を明確にする.
統合型交通情報提供システム構築のための基礎資料
■分析内容
「PRONAVI 」の利用者履歴データより,情報取得時間やトリップ距離,情
報利用時間と検索対象時間の差を比較し,情報を必要とするタイミングとト
リップ距離との相関を確認する.
さらに,利用者を対象とした評価アンケートを実施し,情報提供システムに
必要と思われる機能の抽出と,情報提供のタイミングについて調査する.
15
マルチモード経路案内システム「PRONAVI」による情報
利用行動の分析 ~PRONAVIとは~
プローブカーから得られた現在・過去データを用い、より正確な最短所
要時間と経路を案内する近未来型ナビゲーションシステム.
 プローブカーの活用
• タクシープローブによる,過去の蓄積データと現
在のリアルタイムデータを収集
 予測型ナビゲーション
• 現在・過去のデータより,リンク旅行時間を推定し,
現在・過去・未来の渋滞状況を表示
• 降雨量の影響を考慮
<検索実行画面>
 公共交通を含むマルチモード
• 独自の最短旅行時間推定により,自動車ルート
+公共交通ルートを案内
 Web上の簡単なマウス操作のみで利用可能
<渋滞情報表示>
16
マルチモード経路案内システム「PRONAVI」による情報
利用行動の分析 ~分析対象と調査方法~
■モニターの検索履歴データ
・ 収集期間
・ サンプル数
・ 利用データ
2005年6月8日~7月5日の利用者
1139サンプル
①探索実行日時
②情報利用日時
③出発地
④目的地
⑤探索結果所要時間 ⑥探索結果総距離
※ただし、同一利用者の同じ時間帯での複数の検索も含む
■モニターへのユーザー評価調査
・
・
・
・
・
被験者19名
PC上で3種類のシステムを体験(PRONAVIを含む)
機能・操作性評価、カーナビとの比較、必要としている機能
全34項目の質問に対し、5段階評価
自由記述形式
17
マルチモード経路案内システム「PRONAVI」による情報
利用行動の分析 ~検索実行曜日別・時間帯別結果~
時間帯別 検索回数
曜日別 経路探索回数
回数
情報利用時刻
300
250
200
200
探索回数
検索回数
検索実行時刻
250
150
100
150
100
50
50
0
0
月曜日 火曜日 水曜日 木曜日 金曜日 土曜日 日曜日
曜日
図-1 曜日別 累積経路探索回数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
時間
図-2 時間帯別 累積経路探索回数
平日の買い物行動や帰宅行動、あるいは社用等で外出の際に
情報を必要としている
18
マルチモード経路案内システム「PRONAVI」による情報
利用行動の分析 ~ユーザー評価調査分析~
■アンケート結果と考察
予測結果遅延連絡 提供希望時間
ユーザーの声(欲しい機能)
出発時間のどれくらい前に必要か?
・ 事故や渋滞発生直後に自動連絡
・ 出発1時間前と直前に再び自動連絡
・ それらを簡単に情報を入手できる仕組
みに
事象後
すぐ
直前
30分前
1時間前
直前
30分前
予測結果遅延の連絡が欲しい!
1時間前
事象後すぐ
出発予定30分~1時間前に情報を必要としている
19
マルチモード経路案内システム「PRONAVI」による情報
利用行動の分析 ~分析結果とまとめ~
■分析結果とまとめ
履歴データ(利用者システムログ)の分析
• 経路情報を必要とするのは,平日の昼~夕方が多かった.
• トリップ直前の経路検索が多い.
• 経路情報を必要とするタイミングは,トリップ距離とはほぼ無関係で,トリッ
プ属性によって異なる.
ユーザー評価調査(アンケート)の分析
• 経路案内予測結果に対し,当日の突発性事象などのために予測値からの
遅延の可能性がある場合に,事前通知を行う機能(予測結果遅延連絡機
能)が必要.
• 経路情報,渋滞などの情報を必要とするタイミングは,30分~1時間前が
適切
統合型交通情報提供システムに分析結果を反映
20
WEBによる自己診断型交通行動支援システムの開発
と行動変化の分析 ~目的と分析内容~
■目的
情報利用技術シンポジウム 論文集 ,2007
GPS携帯の位置情報から正確な行動軌跡データを得る“Probe-Person”シス
テムと,環境に優しい経路を案内する“PRONAVI”システムを統合した,WEB
自己診断型交通行動支援システム『iMM』を開発し,公共交通利用推進によ
るCO2排出量低減を目的とした通勤MM社会実験に適用し,システムの有用
性とMM(モビリティマネジメント)効果を検証する.
■分析内容
『iMM』を用いたMM効果をCO2排出量を指標として分析する.また,ProbePersonシステムにより得られた行動軌跡データと,行動プラン作成の際に情
報提供ツールとして利用したPRONAVIの検索履歴から,詳細な行動変容を
分析する.さらに『iMM』システムの有効性と評価のため,利用者にアン
ケートを実施する.
21
WEBによる自己診断型交通行動支援システムの開発と
行動変化の分析 ~通勤MM社会実験の概要~
実施期間
2007年2月5日~16日(全行程:2週間の通勤・業務交通)
被験者
デンソー従業員 74名(男性:54名,女性:20名)
調査方法
a) iMMシステム(Web調査)のみ :36名
b) PP端末システム(+ iMMシステム ):38名
調査項目
a) iMMシステムのみ
移動目的,交通手段
移動日時,出発・目的地,出発・到着時刻,
交通手段別所要時間
b) PP端末(+ iMMシステム )
移動目的,交通手段
(出発・到着時刻と位置情報は自動取得)
22
WEBによる自己診断型交通行動支援システムの開発と
行動変化の分析 ~iMMシステムとPP端末システム~
■iMM(integrated Mobility Management)
MMのためのWeb入力・管理システム
‫ﻪ‬
‫ﻪ‬
‫ﻪ‬
‫ﻪ‬
‫ﻪ‬
交通行動入力
行動評価
自動診断アドバイス
PP端末データの処理
PRONAVIとのリンク
目的:通勤
日時:2月6日
自家用車:20分
利点:どこでもWeb上から入力・閲覧が可能.被験者の入力負担が少ない.
■PP端末(Simple Probe-Person)
携帯端末の簡単な操作により,取得時間や位置情報を記録
可能な簡易版のProbe-Personシステム
‫ ﻪ‬交通行動入力
(位置情報,取得時間,目的のみ記録)
利点:被験者の入力負担が少ない.経路軌跡から詳細な行動データの把握.
23
WEBによる自己診断型交通行動支援システムの開発
と行動変化の分析 ~MM調査の流れ~
事前MM調査
↓ 4日間
評価・アドバイス
↓
行動プラン作成
↓
事後MM調査
↓ 4日間
総合評価
…普段と同じ行動(iMM,PP端末)
…事前行動評価,自動診断アドバイス(iMM)
…行動プラン作成(iMM)
※PRONAVIによる通勤経路検討(任意で利用)
…行動プランになるべく即して行動(iMM,PP端末)
…総合評価(iMM)
24
WEBによる自己診断型交通行動支援システムの開発と
行動変化の分析 ~CO2排出量分析結果~
■分析結果
情報利用技術シンポジウム 論文集 ,2007
徒歩・自転車
交通手段別CO2削減量
• 自動車利用
:20.1% 削減
• 徒歩・自転車の利用:82.2% 増加
• 公共交通の利用 :103% 増加
事前(全体)
15356
2330
事前(PPなし)
事後(PPなし)
9437
4616
7251
2653
事前(PPあり)
9709
4464
0%
その他
19146
9080
事後(PPあり)
• 総CO2排出量 :290.12 kg-CO2(19.1%)
• 一人あたり :3.92 kg-CO2
車利用
4983
事後(全体)
全体のCO2削減量
公共交通
8105
20%
40%
PP端末なし
60%
PP端末あり
80%
100%
全体
1522.53
事前
795.85
726.68
1232.41
自動車から徒歩・自転車や公共交通への
転換が多くみられた
<80.9%>
654.47 <82.2%>
577.93
<79.5%>
事後
0
500
1000
kg-CO2
1500
2000
※<事後/事前>
25
WEBによる自己診断型交通行動支援システムの開発と
行動変化の分析 ~PRONAVIによる情報提供効果~
•事前行動と事後行動でのPP端末利用被験者の経路変更率
•
•
利用者全体
PRONAVI利用者の有無
L
ba
経路変更率(%)
 1
L
tripa
100
,
(1)
b
Lb
Lba
tripb
tripa
tripb
事前行動の経路長
事前と事後行動の重複経路長
事前行動のトリップ回数
事後行動のトリップ回数
26
WEBによる自己診断型交通行動支援システムの開発と
行動変化の分析 ~PRONAVIによる情報提供効果~
PRONAVI利用者
PRONAVI利用
男性
PRONAVI利用なし
PRONAVI利用者は
全体の45%
23
女性
10
0
10
20
30
40
50
60
人数
経路変更率 計算結果
対象被験者
経路変更率(%)
CO2削減率(%)
全体
34.73 %
19.06%
PRONAVI利用なし
26.23 %
20.58%
PRONAVI利用あり
47.35 %
17.04%
・PP端末利用者グループ
・全477トリップ
PRONAVI利用者が経
路変更する割合が高い
27
WEBによる自己診断型交通行動支援システムの開発と
行動変化の分析 ~PRONAVIによる情報提供効果~
PRONAVIを利用した人は,PRONAVI案内経路を参考にしたか?
条件
1)
2)
3)
4)
7人の合計83トリップ
PP端末利用者
事前と事後で通勤ODデータが揃っていること
PRONAVIで通勤ODを検索している人
公共交通経路は除く
経路一致率(%)

pronavi
L
 ba
trip  L
pronavi
 100 ,
pronavi
Lba
Lpronavi
PRONAVIとの重複区間長
trip
トリップ回数
(2)
PRONAVIで検索した経路の距離
28
WEBによる自己診断型交通行動支援システムの開発と
行動変化の分析 ~PRONAVIによる情報提供効果~
■PRONAVI検索結果一致率
被験者
事前
事後
A
24.51 %
21.60 %
B
39.22 %
66.81 %
C
21.65 %
27.72 %
D
5.75 %
4.43 %
E
80.17 %
98.28 %
F
0.00 %
54.75 %
G
3.80 %
3.80 %
全体
30.42 %
41.89 %
3人(B, E, F)は,PRONAVIを参考
残り4人は,現行のルートが最適ルート
適切な情報提供することにより,利用者は行動変容を起こす
29
今後の課題
~これからの進め方~
統合型交通情報提供システムの開発と評価,利用者分析
1. プローブ情報による交通情報の提供
•
•
•
•
•
旅行時間の推定
より正確な経路案内と到着時刻予測
情報提供サイトの構築
iMM,PRONAVIの融合
付加サービスモジュールの実装
→ マッチング,推定精度向上
→ 予測アルゴリズムの改良
→ Blog,GoogleMapを利用
→ 大規模社会実験へ適用
→ システム実装
2. 情報提供による行動変容の分析
•
•
•
ユーザーはどういった情報で行動変容するのか
ユーザーの必要とする情報とは
適切な情報提供手法とは
11月からの環境
ITSプロジェクト
にて実証実験予定
30
統合型交通情報提供システムにおける技術要素ワークシート
交通情報収集
プローブデータ収集
地図ネットワークデータ
データ加工
マップマッチング
外れ値クレンジング
変化点検出
プローブDB作成
欠損値補間
DB自動更新
リンク旅行時間作成
最適化
情報提供サイト構築
GoogleMap地図表示
XML化
BLOG機能
iMMとの融合
RSS情報配信
提供効果の分析
参照者分析
MM効果
情報提供手法
新たな情報サービス提供
BLOGデータを活用した
交通情報提供
GoogleMapによる
GIS情報提供
PRONAVIのGoogle移植
情報提供
【交通Diary】
31
以上,ご清聴ありがとうございます…
32
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