文教大學
資訊系 資訊社會學科 交通系統研究室
 
vol.12

在交通關係的對策評價和新技術的效果評價中運用模擬技術
使用UC-win/Road DS構築,就可以以低價使用的實驗平台

文教大學 資訊系
資訊社會學科 交通系統研究室

URL ● http://open.shonan.bunkyo.ac.jp/~tslab/
所在地● 日本神奈川縣茅崎市
研究開發內容● 解決地域與交通的課題,並對資訊系統和人機工程學組合起來的交通系統做貢獻。

文教大學 資訊系 資訊社會學科
松本 修一 副教授

「(很多年前,在反復與FORUM8進行議論的過程中)我非常渴望「模擬」這一技術,可以實現以低價被廣為利用的平台,或者製作一台諸如此類的駕駛模擬器(DS)。

文教大學資訊系資訊社會科的副教授松本修一回顧到。在之前所在的大學裡,我使用了大型的DS。當時經費中,不僅需要(DS開發和設置所需的)標語成本費用, 每年所需的運行成本金額也越來越高。然而可以使用這些高額的東西去進行研究的研究人員非常有限。雖說如此,因為這些金錢方面的原因,讓今後本應該用模擬去研究交通對策的人來說,本應該瞭解和接觸的訊息,卻因經費的問題接收不到是一個非常可惜的事情。

所以,只要有以下條件就可以以低價格去進行試驗。首先要有一個像FORUM8的三維(3D)即時VR「UC-win/Road」一樣的軟體,和以它為基礎的有著多個畫面的DS,以及備有良好技術條件的電腦就可以滿足低價實驗的條件。「我個人是想讓更多的研究者和做實際業務的人使用這種模擬技術」。希望至今的經驗會對大家有所啟發與幫助。

這位副教授從六年前開始摸索與以上需求最貼切的DS構築。
為此,在慶應義塾大學的五年前,第一次導入UC-win/Road。並且,在3年前轉職到文教大學時,也將UC-win/Road DS系統導入其中。


 河川,道路,橋樑,港灣等領域超出了半世紀的實際功績

「我所屬的(文教大學的)資訊系資訊社會學科是三年前文教大學設立的新學科」

 1)因POKEMON GO的風潮,而引起的交通事故和深夜徘徊等社會問題, 2)校企產協作的工作者因「自動駕駛」和以此相關的法制整頓而對技術開發的抗爭問題-舉例說明。關注資訊通信技術(ICT)對社會的各種方面所涉及的影響的範圍,注目於ITC和社會的聯繫,在問題惡化之前想出解決的方法等,我們有著學科獨有的問題解決方案。


■有著交通系統研究室的學校 
使用同樣的磚瓦來達到大學校園環境的一致感
■在大學校園廣場內的四處佈置材料

日本首個資訊系在同大誕生。同大的資訊系現在包括,資訊系統學科、資訊社會學科和媒體表現學科。其中,資訊社會學科以「理解現代社會存在的各種問題,為嶄新的生活與今後的企業活動提出更多的解決方案」為基本理念,理解人與企業的「現狀」,如「通信戰略領域」,以達到用新鮮的主意去創造新的商機,以及利用IT去豐富生活與培養可以實現企業活動的領導者的「企劃經營領域」,這兩個領域為其支柱。

其中同一個人,在自動駕駛技術和駕駛支援系統,或與交通有密切關係的技術以及各種社會中的課題的問題中都會重視使用DS去實驗與檢討。而且,此學科的教員都持有資訊化社會所需的各領域知識。

文教大學的創立,可以追溯到1927年。當時,以女性教育為使命,設立了立正幼兒園以及立正裁縫女子學校。另外,1966年設立了越谷大學校園(琦玉縣越谷市),此校園為同大的前身。1976年將校名改為文教大學,一年後的1977年開始實施男女同校制。1980年開設了資訊系。1985年,設立了湘南校園,資訊系於此同時移到了湘南校園內。2014年,資訊系增設了資訊社會學科這一新學科。

現在同大設有七大學系,分別是教育系(2教育課程)、人類科學系(3學科),文學系(4學科,其中1學科是2017年4月開設)、資訊系(3學科)、國際系(2學科),健康營養系(1學科)以及企管系(1學科)。

另外,還設有研究生院(5研究科),專修科以及外國留學生日語學科教室等。近9千人的學生(全系學生與大學院的合計人數)(2016年度)正在越谷與湘南的2個校園內學習。


 交通系統研究室的研究系譜

松本副教授在文教大學開設資訊社會學科的2014年,從慶應大學轉職到了文教大學。與此同時成立了交通系統研究室(松本研究室)。在研究室內使用了交通流模擬、DS、自行車模擬對交通關係的措施評價和新技術導入時的效果進行了評價。

松本副教授原先在慶應大學理工學部以及研究生院理工研究科任教時期隸屬於系統工學研究室。隨後擔任了高知工科大學綜合研究所的助教,之後返聘回慶應大學擔任尖端研究中心特別研究講師,理工學部專任講師。在理工學部就職的2012年裡設立了交通系統研究室,並將特化系統工學引用到交通中。交通系統研究室這個名稱之後更加被文教大學的研究室繼續沿用。

與此同時,松本副教授作為ITS(智能交通系統)的專家也常年從事ITS的校外活動。身為土木學會實踐性ITS特別研究會、高知地區ITS、長崎EV&IST項目、Home of Mt.FUJI靜岡ITS推進協議會的一員,松本副教授在專業領域上的學識是非常豐富的。


 導入UC-win/Road進行高度模擬

我們原本主要是對交通流模擬進行研究,但考慮到無法取得駕駛員的細微的行動以及車輛舉動的數據,我們決定將交通流模擬跟DS分開使用進行研究。

松本副教授說,在最初的時候,利用了交通流的模擬進行了包括信號燈控制的整體交通流的研究。但是在接收駕駛員的行動變化的資訊上產生了問題,因此時常須要依賴10幾年前實行的DS實驗。但是,10幾年前的DS因為規模龐大,用費高昂,自己量身定做是比較困難的。

因此,我們從6年前就在各種各樣的產品中尋找,最終發現了UC-win/Road這個可以滿足我們要求的模擬軟體。
我自身在5年前首次成立了交通系統研究室,當時利用科學研究費用贊助購買了UC-win/Road。並且在3年前開始執教文教大學時也導入了UC-win/Road DS系統。

這款軟體在很大程度上都是開放源碼的,可以自己量身定做這一點上令我感到十分開心。
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■漏斗狀地形中根據前方車輛的加減速資訊提供減輕交通堵塞的效果圖


 透過活用UC-win/Road基礎的DS擴展研究對象

模擬技術的有效活用在研究室裡是被當做特色標榜的。起初是交通流的模擬,之後是DS,近幾年是自行車模擬。這樣一步步被廣泛活用。

例如,駕駛員順暢轉換駕駛行動對於交通流產生何種正面影響,這作為自動駕駛技術跟駕駛支援技術的重要訊息可以通過DS來探索。而且,交通政策對於自行車的 利用者的影響可以用自行車模擬來進行實驗。可以用越野自行車、公共自行車、孩子專用自行車等各種不同的自行車,在各種汽車也同時在行駛的條件下模擬出逼真的環境,然後做出對自行車交通的評價。

特別想要介紹的是,模擬用的VR空間製作以及實驗時使用的自行車的設置等都是可以自己原創的。許多跟我們有過交流的大學對於這點也都表示非常驚訝。

松本副教授他們在使用DS做的主要研究裡,其中有探究先行車輛的加減速資訊對於後面車輛的影響。這是超前10年的智能交通系統研究。這項研究是可以讓駕駛員知道被前面的汽車遮擋的更加前面的2輛汽車的加減速,發動情況的訊息。這可以減輕交通堵塞,使得交通更加流暢。這項研究最近非常熱門。

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  ■利用視覺錯覺給予駕駛員減速感的模擬

其實在高速公路的堵塞原因裡漏斗狀地形的交通堵塞占了6成。為了緩和漏斗狀地形的交通堵塞,可以著手讓司機感到減速錯覺的方案。
在尋找更加便宜且有效的對策時,目前出現了通過對高速公路側面的塗料上面下功夫的對策。此方案可以使用DS來模擬交通流的改善情況。
以前就開始構想的自行車模擬的實驗在經歷失敗後,去年重新開始實施。目前正在致力於將自行車跟汽車的衝撞、互讓行為,以及自行車行駛性能定量數據化。

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■模擬複數車輛行駛於與現實社會相近的環境並評鑑自行車交通


 DS所帶來的新的可能以及今後的發展

首先,也是最重要的是UC-win/Road是一款非常好用的軟體,可以使用這款軟體讓我感到非常滿足。

我們公司與Forum8公司的軟體設計師經常展開史無前例的討論,並且通過密切的接觸建立了良好的信賴關係。正因為如此我們可以一起迎接全新的挑戰。並且在研究跟商品開發上有著互相進行出資合作的可能性。

 
自從導入了UC-win/Road DS,陸續從其他大學得到希望可以一起學習DS知識的請求。並且以此為契機與多個大學有共同研究的合作。

今後希望可以同時使用多台DS,並且可以看到前後車的司機間的行動對交通所帶來影響。松本副教授說了這樣的話「製作複數車輛的效率性的交通流是最近的流行話題」。

為了實現這個目標需要滿足相對應的條件。例如,在什麼情況下對於司機來說容易開車?對此交通流要如何設定?解決這些問題需要利用包括模擬技術的最新ICT技術。
作者:池野 隆
(Up&Coming '17 春季號)



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