JP7675469B2 - Road condition determination device, road condition determination program, and road condition determination method - Google Patents
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特許法第30条第2項適用 (1)雪氷研究大会(2022・札幌)、令和4年9月9日、「スマートフォン AI 路面判定システムの開発」、講演要旨集(冊子) (2)雪氷研究大会(2022・札幌)、令和4年10月5日、「スマートフォン AI 路面判定システムの開発」、学会発表 (3)雪氷研究大会(2022・札幌)、令和5年3月27日、「スマートフォン AI 路面判定システムの開発」、講演要旨集(ウェブサイト)、https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcsir/2022/0/2022_126/_article/-char/ja/ (4)第38回寒地技術シンポジウム、令和4年11月、「スマートフォン画像を用いたAI路面判定システムの開発」、寒地技術論文・報告概要集(冊子) (5)第38回寒地技術シンポジウム、令和4年11月、「スマートフォン画像を用いたAI路面判定システムの開発」、寒地技術論文・報告集(CD-ROM) (6)第38回寒地技術シンポジウム、令和4年12月1日、「スマートフォン画像を用いたAI路面判定システムの開発」、学会発表 (7)国立研究開発法人防災科学技術研究所 雪氷防災研究センターのウェブサイト、令和4年12月21日、「2022年12月18日から20日にかけて新潟県で発発生した集中豪雪による災害調査速報(第1報)~スマホAI路面判定試験システムを用いて実施した現地調査速報~」、https://yukibousai.bosai.go.jp/kaiseki/20221218Gousetsu/ShuuchuuGousetsuSokuhou1_20221221r2.pdfApplication of Article 30,
特許法第30条第2項適用 (8)国立研究開発法人防災科学技術研究所 雪氷防災研究センターのウェブサイト、令和5年1月4日、「2022年12月18日から20日にかけての大雪に起因する佐渡市大規模停電に関する倒木調査速報」、https://yukibousai.bosai.go.jp/kaiseki/20221218Gousetsu/SadoToubokuChousa_20230105a.pdf (9)国立研究開発法人防災科学技術研究所 雪氷防災研究センターのウェブサイト、令和5年1月27日、「2023年1月25日に山形県で発生した吹雪の調査速報」、https://yukibousai.bosai.go.jp/kaiseki/20221218Gousetsu/YamagataFubuki20230125 .pdf (10)2023年度(公社)日本雪氷学会北信越支部 総会および研究発表会・製品発表検討会、令和5年5月29日、「スマホAI路面判定試験システムを用いた雪氷災害調査」、予稿集(ウェブサイト)、https://www.seppyo.org/hse/2023y17 (11)2023年度(公社)日本雪氷学会北信越支部 総会および研究発表会・製品発表検討会、令和5年6月3日、「スマホAI路面判定試験システムを用いた雪氷災害調査」、学会発表(8) Website of the Snow and Ice Disaster Prevention Research Center of the National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience, January 4, 2023, “Fallen tree survey report on the large-scale power outage in Sado City caused by heavy snowfall from December 18 to 20, 2022”, https://yukibousai.bosai.go.jp/kaiseki/20221218Gousetsu/SadoToubokuChousa_20230105a.pdf (9) Website of the Snow and Ice Disaster Prevention Research Center of the National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience, January 27, 2023, “Survey report on the snowstorm that occurred in Yamagata Prefecture on January 25, 2023”, https://yukibousai.bosai.go.jp/kaiseki/20221218Gousetsu/SadoToubokuChousa_20230105a.pdf jp/kaiseki/20221218Gousetsu/YamagataFubuki20230125 .pdf (10) 2023 Annual General Meeting and Research Presentation and Product Announcement Meeting of the Hokushinetsu Branch of the Japan Society of Snow and Ice, May 29, 2023, "Survey of Snow and Ice Disasters Using a Smartphone AI Road Surface Judgment Test System", Proceedings (website), https://www.seppyo.org/hse/2023y17 (11) 2023 Annual General Meeting and Research Presentation and Product Announcement Meeting of the Hokushinetsu Branch of the Japan Society of Snow and Ice, June 3, 2023, "Survey of Snow and Ice Disasters Using a Smartphone AI Road Surface Judgment Test System", Academic Presentation
本発明は、道路状況判定装置、道路状況判定プログラム、及び、道路状況判定方法に関する。 The present invention relates to a road condition determination device, a road condition determination program, and a road condition determination method.
道路における雪害の発生状況は、車両走行時の安全性に多大な影響を与える要因の1つである。また、道路を管理する事業者にとっては、雪害の発生状況は、例えば、降雪時に凍結防止剤を散布する散布作業の要否や散布範囲を決定したり、道路に積もった雪を除雪する除雪作業の要否や除雪範囲を決定したりする際の重要な判断基準となる。このような事情から、雪害の発生状況を判定する装置として、例えば、路面を跨いで設けられた門型のフレームに取り付けられた光波式送受信機を用いて路面や雪面までの距離を検出することにより、路面状態、雪堤、有効幅員を判定する路面状況検出装置が開発されている(特許文献1参照) The occurrence of snow damage on roads is one of the factors that greatly affect the safety of vehicles when traveling. For road operators, the occurrence of snow damage is an important criterion for determining, for example, whether or not to spray antifreeze during snowfall and the extent of the spraying, and whether or not to perform snow removal work to remove snow that has accumulated on the road and the extent of the snow removal. For this reason, a road condition detection device has been developed to determine the occurrence of snow damage, for example, a light wave transmitter/receiver attached to a gate-shaped frame installed across the road surface to detect the distance to the road surface and snow surface, thereby determining the road surface condition, snow banks, and effective width (see Patent Document 1).
特許文献1に開示された路面状況検出装置では、上記のように、門型のフレームに取り付けられた光波式送受信機を用いるため、雪害の発生状況を検出可能な場所は、光波式送受信機が設置された場所に限定されていた。また、光波式送受信機の設置には、門型のフレームが必要となるため、設置や保守に要する設備コストが高価になるという問題点があった。
The road surface condition detection device disclosed in
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、簡易な装置構成で任意の地点の雪害状況を判定することを可能とする道路状況判定装置、道路状況判定プログラム、及び、道路状況判定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a road condition determination device, a road condition determination program, and a road condition determination method that make it possible to determine the snow damage situation at any point with a simple device configuration.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る道路状況判定装置は、
所定の地点及び時刻において判定対象の道路及びその周辺が撮影された画像データを含む道路データを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部により取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定部と、を備え、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データと、前記学習対象の道路及びその周辺の前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものである。
In order to achieve the above object, a road condition determination device according to one aspect of the present invention comprises:
a data acquisition unit that acquires road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
a determination unit that determines a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined included in the road data acquired by the data acquisition unit into a learning model,
The learning model is
Machine learning was performed using a learning dataset that includes multiple learning data consisting of image data of the target road and its surroundings, and correct answer labels that indicate the judgment results of the snow damage situation on the target road and its surroundings.
本発明の一態様に係る道路状況判定装置によれば、判定部が判定対象の道路及びその周辺が撮影された画像データを学習モデルに入力することにより、判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する。そのため、判定対象の道路及びその周辺が撮影された画像データが取得できればよいため、簡易な装置構成で任意の地点の雪害状況を判定することができる。 According to a road condition determination device according to one aspect of the present invention, a determination unit inputs image data of the road to be determined and its surroundings into a learning model, thereby determining the snow damage condition of the road to be determined and its surroundings. Therefore, since it is only necessary to obtain image data of the road to be determined and its surroundings, it is possible to determine the snow damage condition at any point with a simple device configuration.
上記以外の課題、構成及び効果は、後述する発明を実施するための形態にて明らかにされる。 Other issues, configurations and advantages will be made clear in the detailed description of the invention described below.
以下、図面を参照して本発明を実施するための実施形態について説明する。以下では、本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. The following shows a schematic view of the scope of the description necessary to achieve the object of the present invention, and mainly describes the scope of the description necessary to explain the relevant parts of the present invention. The parts that are omitted are based on publicly known technology.
(道路状況判定システム1の構成)
図1は、道路状況判定システム1の一例を示す全体図である。道路状況判定システム1は、道路を走行中の車両10にて取得されたセンサデータや、気象情報提供装置3から提供された気象データ等に基づいて、その道路及びその周辺の道路状況を判定し、その判定結果を各車両10のドライバや道路管理事業者等に提供するシステムである。
(Configuration of road condition determination system 1)
1 is an overall view showing an example of a road
道路状況判定システム1は、その主要な構成要素として、端末装置2と、気象情報提供装置3と、道路状況判定装置4と、管理者装置5とを備える。各装置2~5は、有線又は無線のネットワーク6に接続されて、各種のデータ(図1には一部のデータの送受信を破線の矢印にて図示)を相互に送受信可能に構成される。なお、各装置2~5の数は、適宜変更されてもよいし、ネットワーク6の構成は、図1の例に限られない。
The road
端末装置2は、例えば、車両10に持ち込み可能なスマートフォンやタブレット端末等の携帯端末装置、車両10に設置されたドライブレコーダ、カーナビゲーションシステム、衝突防止システム、駐車支援システム等の車載装置で構成される。本実施形態では、端末装置2は、ドライバが所持するスマートフォンで構成されており、例えば、ダッシュボードの固定スタンド(不図示)に設置された状態で使用される場合を中心に説明する。なお、車両10の車種や用途は任意のものでよく、例えば、家庭用の車両、タクシー、バス、トラック等の商用車、道路管理事業者が管理する車両、オートバイ、電動バイク等の二輪車等のいずれでもよい。
The
端末装置2は、位置センサ260、カメラ261、マイク262、加速度センサ263等を含むセンサ群26を備える。端末装置2は、車両10が走行中に、センサ群26により所定の記録間隔(例えば、1秒間隔)で記録した位置データ、画像データ、環境音データ、加速度データ等のセンサデータを所定の送信間隔(例えば、1分間隔)で道路状況判定装置4に送信する。端末装置2は、道路状況判定装置4から道路状況判定情報や道路状況集計情報を受信し、その受信した情報に基づく表示画面を表示する。
The
位置センサ260は、衛星測位信号を受信するとともに、必要に応じて加速度センサ263と組み合わせることで、端末装置2(車両10)の現在位置(緯度、経度)や進行方向を位置データとして計測する。カメラ261は、車両10の前方を撮影可能な位置及び向きにて固定スタンドに設置された状態で使用される場合には、車両10の前方に位置する道路及びその周辺を撮影し、画像データを生成する。マイク262は、車両10で使用される場合には、走行中の車両10の環境音(走行音)を環境音データとして録音する。加速度センサ263は、例えば、3軸の加速度センサ(3軸の角速度センサをさらに組み合わせたものでもよい)で構成され、車両10で使用される場合には、走行中の車両10の加速度を加速度データとして記録する。
The
気象情報提供装置3は、気象庁や気象情報提供事業者等により運営され、気象メッシュ情報を他の装置(例えば、端末装置2、道路状況判定装置4、管理者装置5等)に提供(送信)する。気象情報提供装置3は、例えば、サーバやクラウドとして機能する汎用又は専用のコンピュータ等で構成される。
The weather
気象情報提供装置3は、気象メッシュ情報として、現在時刻又は過去時刻における気象実況データと、現在時刻から所定時間後の将来時刻(例えば、1時間後、2時間後等)における気象予報データとを提供する。気象メッシュ情報は、メッシュ状に区切られた地域毎の気象要素として、天候、気温、湿度、降雨量、降雨量積算値、降雪量(乾雪、湿雪)、降雪量(乾雪、湿雪)積算値、日射量、積雪深、風速等を含む。気象メッシュ情報の提供方法は、プル式及びプッシュ式のいずれでもよく、提供対象となる日時、期間、地域等が指定されてもよい。
The weather
道路状況判定装置4は、端末装置2からセンサデータ(位置データ、画像データ、環境音データ、加速度データ等)を受信するとともに、気象情報提供装置3から気象メッシュ情報を受信し、それらのデータに基づいて、各地点及び各時刻における道路及びその周辺の道路状況を判定する。具体的には、道路状況判定装置4は、道路及びその周辺の道路状況として、道路の雪害状況や道路の周辺の雪害状況を判定する。その際、道路の雪害状況には、例えば、車道に関するものが含まれ、道路の周辺の雪害状況には、例えば、路側帯、路肩、中央分離帯、歩道、防護柵、境界ブロック、車線分離標、道路沿いの建物、塀、樹木等に関するものが含まれる。また、道路状況判定装置4は、その道路状況の判定結果を示す道路状況判定情報や、道路状況の判定結果を集計した集計結果を示す道路状況集計情報を他の装置(例えば、端末装置2や管理者装置5等)に提供(送信)する。道路状況判定装置4が各種の情報を提供する提供方法は、プル式及びプッシュ式のいずれでもよく、提供対象となる日時、期間、地域等が指定されてもよい。
The road
管理者装置5は、道路管理事業者等により使用され、道路状況判定装置4から道路状況判定情報や道路状況集計情報を受信し、その受信した情報に基づく表示画面を表示する。管理者装置5は、例えば、据置型のコンピュータ等で構成されてもよいし、端末装置2と同様に、携帯端末装置や車載装置で構成されてもよい。
The
なお、管理者装置5は、道路状況判定情報や道路状況集計情報に基づく道路交通情報を他の装置(例えば、端末装置2等)に提供(送信)する道路交通情報提供装置として機能してもよい。その場合、管理者装置5は、道路交通情報として、現在時刻における道路実況データと、現在時刻から所定時間後の将来時刻(例えば、1時間後、2時間後等)における道路予測データとを提供する。道路交通情報は、道路状況の判定結果や集計結果を含む他に、例えば、渋滞、事故、工事等に関する交通状況を含むものであり、道路交通情報を地図上に重畳した状態で提供されてもよい。管理者装置5が各種の情報を提供する提供方法は、プル式及びプッシュ式のいずれでもよく、提供対象となる日時、期間、地域等が指定されてもよい。
The
(端末装置2の構成)
図2は、端末装置2の一例を示すブロック図である。端末装置2は、HDD、SSD、メモリ等により構成される記憶部20と、CPU、GPU、MPU等のプロセッサにより構成される制御部21と、ボタン、タッチパネル等により構成される入力部22と、ディスプレイ、タッチパネル等により構成される表示部23と、所定の通信規格(有線及び無線のいずれでもよい)に基づくネットワーク6とのインターフェースである通信部24と、プリンタ、スキャナ、USBメモリ等の外部機器とのインターフェースである外部機器インターフェース(I/F)部25と、位置センサ260、カメラ261、マイク262、加速度センサ263等を含むセンサ群26とを備える。
(Configuration of Terminal Device 2)
2 is a block diagram showing an example of the
記憶部20には、基本プログラムであるオペレーティングシステム(OS)と、センサデータ記録プログラム200、道路状況表示プログラム201、ウェブブラウザ等の各種のアプリケーションプログラムと、これらのプログラムで使用される各種のデータ等が記憶されている。なお、各種のデータは、基本的には記憶部20に記憶されているが、これらのプログラムやデータは、通信部24や外部機器I/F部25を介して外部の記憶装置から取得されてもよいし、適宜更新されてもよい。
The
制御部21は、センサデータ記録プログラム200を実行することにより、センサデータ記録処理部210として機能する。制御部21は、道路状況表示プログラム201を実行することにより、道路状況表示処理部211として機能する。
The
センサデータ記録処理部210は、例えば、端末装置2が車両10に設置された状態で記録開始の入力操作を入力部22により受け付けると、所定の記録間隔(例えば、1秒間隔)でセンサ群26によりセンサデータを記録し、その記録したセンサデータを所定の送信間隔(例えば、1分間隔)で道路状況判定装置4に送信する。センサデータ記録処理部210は、記録終了の入力操作を入力部22により受け付けるまで上記の処理(センサデータ記録処理)を行う。
For example, when the sensor data
道路状況表示処理部211は、道路状況判定装置4から道路状況判定情報や道路状況集計情報を受信すると、道路状況判定情報や道路状況集計情報に基づく表示画面を表示部23に表示する。
When the road condition
(道路状況判定装置4の構成)
図3は、道路状況判定装置4の一例を示すブロック図である。図4は、道路状況データベース401の一例を示すデータ構成図である。図5は、路面区分の一例を示す図である。図6は、側方余裕幅の一例を示す図である。図7は、雪堤高さの一例を示す図である。図8は、視程距離の一例を示す図である。
(Configuration of road condition determination device 4)
Fig. 3 is a block diagram showing an example of the road
道路状況判定装置4は、HDD、SSD、メモリ等により構成される記憶部40と、CPU、GPU、MPU等のプロセッサにより構成される制御部41と、キーボード、マウス、タッチパネル等により構成される入力部42と、ディスプレイ、タッチパネル等により構成される表示部43と、所定の通信規格(有線及び無線のいずれでもよい)に基づくネットワーク6とのインターフェースである通信部44と、プリンタ、スキャナ、USBメモリ等の外部機器とのインターフェースである外部機器インターフェース(I/F)部45と、CD、DVD等の記憶媒体とのインターフェースであるメディア入出力部46とを備える。なお、入力部42、表示部43、外部機器I/F部45、及び、メディア入出力部46は、適宜省略されてもよい。
The road
記憶部40には、基本プログラムであるオペレーティングシステム(OS)と、道路状況判定装置4の動作を制御する道路状況判定プログラム400等の各種のアプリケーションプログラムとが記録されている。また、記憶部40には、これらのプログラムで使用される各種のデータとして、道路状況データベース401、気象データベース402、学習モデル403A~403D等が記憶されている。なお、各種のデータは、基本的には記憶部40に記憶されているが、これらのプログラムやデータは、通信部44や外部機器I/F部45を介して外部の記憶装置から取得されてもよいし、メディア入出力部46を介して記憶媒体から取得されてもよいし、適宜更新されてもよい。
The
道路状況データベース401は、端末装置2から受信したセンサデータや道路状況の判定結果等を記憶するデータベースである。道路状況データベース401は、図4に示すように、各レコードに対して複数のフィールドを有し、各フィールドには、ドライバ、時刻、位置データ(地点)、画像データ、環境音データ、加速度データ、路面区分、側方余裕幅、雪堤高さ、及び、視程距離に関する情報がそれぞれ登録される。路面区分、側方余裕幅、雪堤高さ、及び、視程距離は、道路状況判定装置4による道路状況の判定結果であり、図5乃至図8に示すように、それぞれ定義される。
The
気象データベース402は、気象情報提供装置3から受信した気象メッシュ情報を記憶するデータベースである。気象データベース402には、気象メッシュ情報が随時登録されることで、各地域及び各時刻(過去時刻、現在時刻、将来時刻)における複数の気象要素が蓄積される。気象メッシュ情報は、上記のように、メッシュ状に区切られた地域毎の気象要素として、天候、気温、湿度、降雨量、降雪量(乾雪、湿雪)、日射量、積雪深、風速等を含む。なお、1メッシュ当たりの大きさは、例えば、1km四方、5km四方、20km四方等であり、気象要素毎に異なる大きさでもよい。また、気象要素の値は、瞬時値でもよいし、時間による積算が可能な気象要素(例えば、降雨量、降雪量等)であれば積算値でもよい。
The
制御部41は、道路状況判定プログラム400を実行することにより、図3に示すように、データ取得部410、判定部411、及び、情報提供部412として機能する。
By executing the road
図9は、道路状況判定装置4の一例を示す機能説明図である。図10は、第1の学習モデル403Aの一例を示す模式図である。図11は、第2の学習モデル403Bの一例を示す模式図である。図12は、第3の学習モデル403Cの一例を示す模式図である。図13は、第4の学習モデル403Dの一例を示す模式図である。道路状況判定装置4は、道路状況判定方法を実施する主体として動作し、制御部41の各部410~412で行われる処理内容は、道路状況判定方法の各ステップ(データ取得ステップ、判定ステップ、情報提供ステップ)に相当する。
Figure 9 is a functional explanatory diagram showing an example of the road
データ取得部410は、走行中の車両10により判定対象の道路及びその周辺(以下、「判定対象道路」という)が撮影された判定対象の画像データと、当該画像データが撮影された地点(以下、「判定対象地点」という)及び時刻(以下、「判定対象時刻」という)に関連する補正データとを含む道路データを取得する。
The
判定対象の画像データは、端末装置2のカメラ261により走行中の車両10のフロントガラス越しに判定対象道路(判定対象の道路及びその周辺)が撮影されたデータである。画像データに撮影される撮影範囲は、その画像に基づいて道路状況を判定可能なものであればよく、道路(主に路面)だけでなく、その道路の周辺も含めて適宜設定される。画像データは、カラー画像、グレースケール画像、及び、赤外線等で撮影された画像のいずれでもよいし、二次元画像及び三次元画像のいずれでもよい。また、画像データは、静止画像及び動画像のいずれでもよい。画像データが、所定の記録間隔にてカメラ261により撮影された静止画像である場合には、データ取得部410は、画像データを1つずつ取得してもよいし、複数をまとめて取得してもよい。画像データが、カメラ261により撮影された動画像である場合には、データ取得部410は、動画像が所定の撮影期間にて分割されたときの分割後の画像データを1つずつ取得してもよいし、複数をまとめて取得してもよい。画像データが動画像である場合には、例えば、水しぶきの状況、降雨や降雪の状況のように、動的な情報が画像データに含まれるため、道路状況の判定精度をより向上させることができる。
The image data to be judged is data of the road to be judged (the road to be judged and its surroundings) photographed by the
補正データは、例えば、気象データ、位置データ、環境音データ、加速度データ等である。本実施形態では、補正データは、これらの4種類である場合について説明するが、補正データは、これらのうち少なくとも1種類でもよいし、判定対象地点及び判定対象時刻に関連するものであれば、他の補正データを含むものでもよい。補正データが、本実施形態のように、例えば、スマートフォン等の端末装置2に内蔵されたセンサで取得可能なデータである場合には、新たなセンサの設置等が必要ないため、システムの導入コストを抑制することができる。
The correction data is, for example, weather data, position data, environmental sound data, acceleration data, etc. In this embodiment, the correction data is described as being of these four types, but the correction data may be of at least one of these types, or may include other correction data as long as it is related to the determination target location and determination target time. If the correction data is data that can be acquired by a sensor built into the
気象データは、判定対象地点(又は当該判定対象地点を含む地域)及び判定対象時刻よりも前の過去時刻から判定対象時刻までの判定対象期間における複数の気象要素(例えば、気温、降雨量、降雪量等)を含むデータである。気象データは、例えば、気象データベース402に蓄積された気象メッシュ情報を参照し、画像データが撮影されたときに合わせて取得された位置データに基づく判定対象地点、及び、画像データが撮影された撮影時刻に基づく判定対象期間を抽出条件として気象データベース402から取得される。なお、気象データは、気象情報提供装置3から直接取得されてもよい。
The weather data includes a target location (or an area including the target location) and multiple meteorological elements (e.g., temperature, amount of rainfall, amount of snowfall, etc.) for a target period from a time before the target time to the target time. The weather data is obtained from the
位置データは、判定対象時刻における車両10の現在位置(判定対象地点)を示すデータである。なお、画像データが動画像である場合には、位置データは、走行軌跡を記録するものであり、走行軌跡の記録期間は、その動画像が撮影された撮影期間と同じ時間帯であることが好ましい。
The position data is data that indicates the current position (target point) of the
環境音データは、判定対象地点及び判定対象時刻において車両10が走行中にマイク262により録音されたデータであり、判定対象時刻の前後を含む所定の録音期間を有する時系列データである。なお、画像データが動画像である場合には、環境音データの録音期間は、その動画像が撮影された撮影期間と同じ時間帯であることが好ましい。
The environmental sound data is data recorded by the
加速度データは、判定対象地点及び判定対象時刻において車両10が走行中に加速度センサ263により記録されたデータであり、判定対象時刻の前後を含む所定の記録期間を有する時系列データである。なお、画像データが動画像である場合には、加速度データの記録期間は、その動画像が撮影された撮影期間と同じ時間帯であることが好ましい。
The acceleration data is data recorded by the
例えば、データ取得部410は、判定対象の画像データと、補正データとしての位置データ、環境音データ及び加速度データとを端末装置2から受信し、道路状況データベース401に登録する。また、データ取得部410は、気象情報提供装置3から気象メッシュ情報を受信し、気象データベース402に登録する。そして、データ取得部410は、例えば、端末装置2から受信した判定対象の画像データに対する判定対象地点(=位置データ)及び判定対象期間を抽出条件として気象データベース402を参照することで、補正データとしての気象データを取得する。その結果として、データ取得部410は、判定対象の画像データと、補正データ(気象データ、位置データ、環境音データ及び加速度データ)とを含む道路データを取得する。
For example, the
判定部411は、データ取得部410により取得された道路データに基づいて、当該道路データに含まれる判定対象の画像データが撮影された判定対象地点及び判定対象時刻における判定対象道路の道路状況を判定する。そして、判定部411は、その道路状況の判定結果を道路状況データベース401に登録することで、道路状況データベース401には、道路状況の判定結果が蓄積される。
The
本実施形態では、判定部411は、機械学習済みの学習モデル403A~403D(図10乃至図13)を用いて、判定対象道路の道路状況として、雪害の発生状況である雪害状況を判定する。具体的には、判定部411は、雪害状況の判定項目として、
(A)判定対象道路の路面の状況、
(B)判定対象道路の側方余裕の状況、
(C)判定対象道路に形成された雪堤の状況、
(D)降雪又は吹雪による判定対象道路の視程の状況、
をそれぞれ判定する。すなわち、判定部411は、機械学習の推論フェーズを実行する主体であり、判定対象の画像データを学習モデル403A~403Dにそれぞれ入力することにより、上記の判定項目(A)~(D)に対する雪害状況をそれぞれ判定する。
In this embodiment, the
(A) the condition of the road surface of the road to be judged;
(B) The condition of the lateral clearance of the road to be evaluated;
(C) The state of snow banks formed on the road to be assessed;
(D) The visibility condition of the road subject to the judgment due to snowfall or snowstorm;
That is, the
判定部411で用いられる学習モデル403A~403Dは、上記の判定項目(A)~(D)にそれぞれ対応するものであり、学習用データセットを用いて機械学習が行われた学習済みの学習モデルである。学習用データセットは、教師あり学習を行うための複数の学習用データを含む。学習用データは、教師あり学習における訓練データ(トレーニングデータ)、検証データ及びテストデータとして用いられるデータである。学習モデル403Aは、例えば、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)で構成される。
The
学習モデル403A~403Dは、図10乃至図13に示すように、学習対象の道路及びその周辺(以下、「学習対象道路」という)が撮影された学習対象の画像データと、当該学習対象道路(学習対象の道路及びその周辺)の雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを用いて機械学習が行われる。すなわち、機械学習の学習フェーズにおいて、学習用データを構成する学習対象の画像データを入力データとして学習モデル403A~403Dに入力することで出力された雪害状況の判定結果(出力データ)と、学習用データを構成する雪害状況の判定結果(正解ラベル)とを比較し、その比較結果に基づいて畳み込みニューラルネットワークの重み付けパラメータを調整することで、機械学習が行われる。なお、学習対象の画像データに対して所定の画像調整処理(例えば、画像フォーマット、画像サイズ、画像フィルタ、画像マスク等)を施してもよい。また、学習対象の画像データから複数の画像データを生成するデータ拡張処理(回転、シフト、反転、シアー変換等)を施してもよい。これにより、学習用データセットの均一化を図ることができる。
As shown in Figs. 10 to 13, the
第1の学習モデル403Aにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(A)である「路面の状況」を複数の路面区分に分類したときの路面区分の分類結果である。複数の路面区分は、湿雪の深さを段階的に分類した複数段階の湿雪深さと、乾雪の深さを段階的に分類した複数段階の乾雪深さとを少なくとも含むものである。本実施形態では、路面区分は、図5及び図10に示すように、乾燥、濡れ、水たまり、冠水、5段階の湿雪深さ、凍結、5段階の乾雪深さ、圧雪、及び、薄雪からなる17クラスで定義する。第1の学習モデル403Aは、多クラス(本実施形態では、17クラス)の分類器として機能し、路面の状況が複数の路面区分のクラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。クラス毎の確度は、所定の範囲(例えば、0~1)の数値にて出力される。なお、路面区分の分類方法や分類数は、図5及び図10に示す17種類の例に限られない。
The snow damage situation output as output data by the
第2の学習モデル403Bにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(B)である「側方余裕の状況」を複数段階の側方余裕幅に分類したときの側方余裕幅の分類結果である。本実施形態では、側方余裕の状況は、図6及び図11に示すように、4段階の側方余裕幅と、判定対象外からなる5クラスで定義する。第2の学習モデル403Bは、第1の学習モデル403Aと同様に、多クラス(本実施形態では、5クラス)の分類器として機能し、側方余裕の状況が各クラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。なお、側方余裕の分類方法や分類数は、図6及び図11に示す5クラスの例に限られない。
The snow damage situation output as output data by the
第3の学習モデル403Cにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(C)である「雪堤の状況」を複数段階の雪堤高さに分類したときの雪堤高さの分類結果である。本実施形態では、雪堤の状況は、図7及び図12に示すように、4段階の雪堤高さと、判定対象外からなる5クラスで定義する。第3の学習モデル403Cは、第1の学習モデル403Aと同様に、多クラス(本実施形態では、5クラス)の分類器として機能し、雪堤の状況が各クラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。なお、雪堤の分類方法や分類数は、図7及び図12に示す5クラスの例に限られない。
The snow damage situation output as output data by the
第4の学習モデル403Dにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(D)である「視程の状況」を複数段階の視程距離に分類したときの視程距離の分類結果である。本実施形態では、視程の状況は、図8及び図13に示すように、5段階の視程距離からなる5クラスで定義する。第4の学習モデル403Dは、第1の学習モデル403Aと同様に、多クラス(本実施形態では、5クラス)の分類器として機能し、視程の状況が各クラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。なお、視程の分類方法や分類数は、図8及び図13に示す5クラスの例に限られない。
The snow damage situation output as output data by the
判定部411は、機械学習の推論フェーズを実行する主体であり、図9に示すように、判定対象道路が撮影された判定対象の画像データを、学習済みの学習モデル403A~403Dにそれぞれ入力することにより、上記の判定項目(A)~(D)に対する雪害状況をそれぞれ判定する。そして、判定部411は、その判定結果として、判定対象道路に対する路面区分、側方余裕幅、雪堤高さ、及び、視程距離の分類結果を出力する。具体的には、判定部411は、クラス毎の確度のうち最も確度が高いクラスを、例えば、路面区分は「湿雪1cm~3cm」(図10参照)、側方余裕幅は「狭い」(図11参照)、雪堤高さは「やや高い」(図12参照)、及び、視程距離は「やや不良」(図13参照)のように、判定項目(A)~(D)毎に出力する。その際、判定部411は、クラス毎の確度をそのまま出力してもよいし、クラス毎の確度に代えて又は加えてクラス毎の確度をその値が高い順に並べたときの確度順位を出力してもよい。
The
なお、判定部411は、判定対象の画像データを学習モデル403A~403Dに入力する際の前処理として、判定対象の画像データに対して所定の画像調整処理(例えば、画像フォーマット、画像サイズ、画像フィルタ、画像マスク等)を施してもよい。
The
また、判定部411は、例えば、側方余裕幅及び雪堤高さを判定する際、判定対象道路の左側における雪害状況と、判定対象道路の右側における雪害状況とをそれぞれ判定してもよい。中央分離帯がある道路では、判定対象道路の右側における雪害状況は、中央分離帯側の側方余裕幅及び雪堤高さが判定される。中央分離帯がない道路では、判定対象道路の右側における雪害状況は、対向車線を超えた側の側方余裕幅及び雪堤高さが判定される。
In addition, for example, when determining the side margin width and snow bank height, the
その場合、判定部411は、判定対象の画像データから左側の画像領域及び右側の画像領域を切り出して左側画像データ及び右側画像データを生成する。そして、判定部411は、左側画像データ及び右側画像データの一方側を学習モデル403B、403Cに入力することにより、判定対象道路の一方側における雪害状況(側方余裕幅及び雪堤高さ)を判定するとともに、左側画像データ及び右側画像データの他方側を左右方向に反転させた状態で学習モデル403B、403Cに入力することにより、判定対象道路の他方側における雪害状況(側方余裕幅及び雪堤高さ)を判定する。ここで用いられる学習モデル403B、403Cは、学習対象道路の一方側における画像データと、学習対象道路の一方側における雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものである。これにより、例えば、道路の左側の画像領域を含む画像データで構成された学習用データを用いて機械学習が行われた左側用の学習モデル403B、403Cに対して、左側画像データはそのまま入力し、右側画像データは左右方向に反転させて入力することで、左側用の学習モデル403B、403Cを用いて、道路の左側だけでなく、道路の右側についても雪害状況を判定することができる。すなわち、道路の左右共通の学習モデル403B、403Cを用いて、道路の左右別々に雪害状況を判定することができる。なお、側方余裕幅及び雪堤高さ以外の判定項目についても道路の左右別々に雪害状況を判定してもよい。また、学習用データを構成する学習対象の画像データは、学習対象道路の他方側の画像領域を左右方向に反転させた画像データを用いてもよい。
In this case, the
さらに、判定部411は、雪害状況の補正処理として、道路データに含まれる補正データに基づいて、雪害状況の発生可能性の有無を判定し、その発生可能性の有無に基づいて、学習モデル403A~403Dによる雪害状況(道路状況)の判定結果を補正してもよい。以下では、判定部411が路面区分の分類結果を補正する場合について説明する。
Furthermore, as a process for correcting snow damage conditions, the
第1の例では、道路データに含まれる補正データとして、気象データが取得されている場合、判定部411は、その気象データを分析することにより路面区分毎の発生可能性の有無を判定する。例えば、判定対象地点及び判定対象時刻における気温が、5℃以上である場合には、路面区分の「凍結」のクラスの発生可能性は無しと判定する。そして、判定部411は、「凍結」を除外した残りの路面区分毎の確度のうち最も確度が高い路面区分を、判定対象地点及び判定対象時刻における路面の状況として出力する。
In the first example, when weather data is acquired as correction data included in the road data, the
第2の例では、道路データに含まれる補正データとして、位置データが取得されている場合、判定部411は、その位置データがトンネル内であるかどうかを分析することにより、降雨及び降雪の有無を判定し、降雨及び降雪の有無に応じて、路面区分毎の発生可能性の有無を判定する。例えば、位置データがトンネル内である場合には、判定部411は、「湿雪0~1cm」、「湿雪1~3cm」、「湿雪3~5cm」、「湿雪5~10cm」、「湿雪10cm以上」、「乾雪0~1cm」、「乾雪1~3cm」、「乾雪3~5cm」、「乾雪5~10cm」、「乾雪10cm以上」、「圧雪」の路面区分の発生可能性は無しと判定する。そして、判定部411は、残りの路面区分毎の確度のうち最も確度が高い路面区分を、判定対象地点及び判定対象時刻における路面の状況として出力する。
In the second example, when position data is acquired as correction data included in the road data, the
第3の例では、道路データに含まれる補正データとして、環境音データが取得されている場合、判定部411は、その環境音データを分析することにより水しぶきの有無を判定し、水しぶきの有無に応じて、路面区分毎の発生可能性の有無を判定する。例えば、水しぶきの音が検出された場合には、判定部411は、「乾燥」、「濡れ」、「凍結」、「圧雪」の路面区分の発生可能性は無しと判定する。そして、判定部411は、残りの路面区分毎の確度のうち最も確度が高い路面区分を、判定対象地点及び判定対象時刻における路面の状況として出力する。
In a third example, when environmental sound data is acquired as correction data included in the road data, the
第4の例では、道路データに含まれる補正データとして、加速度データが取得されている場合、判定部411は、その加速度データを分析することによりすべり成分の有無を検出し、すべり成分の有無に応じて、路面区分毎の発生可能性の有無を判定する。例えば、加速度データにすべり成分が検出された場合には、判定部411は、「乾燥」、「濡れ」、「水たまり」、「冠水」の路面区分の発生可能性は無しと判定する。そして、判定部411は、残りの路面区分毎の確度のうち最も確度が高い路面区分を、判定対象地点及び判定対象時刻における路面の状況として出力する。
In a fourth example, when acceleration data is acquired as correction data included in the road data, the
なお、データ取得部410が、補正データとして、気象データ、位置データ、環境音データ及び加速度データのうちの一部のデータを取得したような場合には、判定部411は、データ取得部410により取得された一部のデータに基づいて補正処理を行うようにすればよい。また、判定部411が上記の補正処理を行わないようにしてもよく、その場合、データ取得部410が取得する道路データには、補正データが含まれていなくてもよい。
When the
情報提供部412は、判定部411により判定対象の画像データに対して判定された道路状況(雪害状況)の判定結果を示す道路状況判定情報を生成し、当該判定対象の画像データを撮影した端末装置2に提供(送信)する。
The
また、情報提供部412は、判定部411により判定対象の画像データに対して判定された道路状況(雪害状況)の判定結果を道路区間毎又は時間区間毎に集計する。道路区間は、例えば、道路を所定の距離(例えば、50m)で区切った場合の各道路区間である。時間区間は、例えば、時刻を所定の区切間隔(例えば、1分や1時間)で区切った場合の各時間区間である。そして、情報提供部412は、道路状況(雪害状況)の集計結果を、表示画面の道路地図上に道路区間単位又は時間区間単位で重畳表示するための道路状況集計情報を生成し、端末装置2や管理者装置5等に提供する。
The
例えば、情報提供部412は、道路状況データベース401を参照することにより道路区間別又は時間区間別に道路状況(雪害状況)の判定結果を集計すればよい。そのため、道路状況集計情報は、複数の車両10が走行することにより収集された画像データが道路状況データベース401に登録されている場合には、収集済みの画像データに対する道路状況の判定結果を集計することで生成される。その際、特定の道路区間に対して複数の道路状況の判定結果が登録されている場合には、多数決にて最終的な道路状況の判定結果を決定してもよいし、最新の時刻の判定結果を優先してもよい。また、特定の時間区間に対して複数の道路状況の判定結果が登録されている場合には、多数決にて最終的な道路状況の判定結果を決定してもよいし、最新の時刻の判定結果を優先してもよい。さらに、情報提供部412は、道路状況の判定結果を、道路の左側及び右側に対して別々に集計してもよいし、通行方向別、車線別に集計してもよい。なお、情報提供部412は、端末装置2や管理者装置5等からの出力要求に応じて道路状況集計情報を提供してもよいし、所定の周期にて道路状況集計情報を提供してもよい。
For example, the
さらに、情報提供部412は、表示画面の道路地図に集計結果が重畳表示された道路の特定地点又は特定時刻の指定を受け付けたとき、当該特定地点又は当該特定時刻に対応する判定対象地点又は判定対象時刻において撮影された判定対象の画像データを表示画面に表示するための画像表示情報を生成し、端末装置2や管理者装置5等に提供する。その際、情報提供部412は、当該特定地点に対応する判定対象地点又は当該特定時刻に対応する判定対象時刻において撮影された判定対象の画像データを基準に、複数の判定対象の画像データを時系列順又は逆時系列順に表示画面に表示するための画像表示情報を提供してもよい。
Furthermore, when the
また、情報提供部412は、判定対象地点及び判定対象時刻に関連する付加情報を道路地図上に重畳表示するための付加表示情報を提供する。付加情報は、例えば、メッシュ状に区切られた地域毎の気象要素を含む気象メッシュ情報、又は、メッシュ状に区切られた地域毎の災害危険度を含む災害メッシュ情報である。付加情報は、道路地図上に重畳して表示可能な情報であればよく、上記の気象メッシュ情報及び災害メッシュ情報に限られない。
The
なお、情報提供部412により提供される各種の情報は、端末装置2で実行される道路状況表示プログラム201、及び、管理者装置5で実行される道路状況表示プログラム500で表示可能な情報であるが、ウェブブラウザ等の任意のプログラムで表示可能な形式で生成されてもよい。
The various information provided by the
(管理者装置5の構成)
図14は、管理者装置5の一例を示すブロック図である。管理者装置5は、HDD、SSD、メモリ等により構成される記憶部50と、CPU、GPU、MPU等のプロセッサにより構成される制御部51と、キーボード、マウス、タッチパネル等により構成される入力部52と、ディスプレイ、タッチパネル等により構成される表示部53と、所定の通信規格(有線及び無線のいずれでもよい)に基づくネットワーク6とのインターフェースである通信部54と、プリンタ、スキャナ、USBメモリ等の外部機器とのインターフェースである外部機器インターフェース(I/F)部55と、CD、DVD等の記憶媒体とのインターフェースであるメディア入出力部56とを備える。なお、外部機器I/F部55、及び、メディア入出力部56は、適宜省略されてもよい。
(Configuration of Administrator Device 5)
14 is a block diagram showing an example of the
記憶部50には、基本プログラムであるオペレーティングシステム(OS)と、道路状況表示プログラム500、ウェブブラウザ等の各種のアプリケーションプログラムと、これらのプログラムで使用される各種のデータ等が記憶されている。なお、各種のデータは、基本的には記憶部50に記憶されているが、これらのプログラムやデータは、通信部54や外部機器I/F部55を介して外部の記憶装置から取得されてもよいし、メディア入出力部56を介して記憶媒体から取得されてもよいし、適宜更新されてもよい。
The
制御部51は、道路状況表示プログラム500を実行することにより、道路状況表示処理部510として機能する。
The
道路状況表示処理部510は、道路状況判定装置4から道路状況判定情報や道路状況集計情報を受信すると、道路状況判定情報や道路状況集計情報に基づく表示画面を表示部53に表示する。
When the road condition
(道路状況判定システムの動作)
図15乃至図17は、道路状況判定システム1の動作の一例を示すフローチャートである。以下では、車両10の固定スタンドに設置された端末装置2が、その車両10が道路を走行中にセンサデータ(位置データ、画像データ、環境音データ及び加速度データ)を所定の記録間隔で記録するとともに、所定の送信間隔で道路状況判定装置4に送信する場合の動作について説明する。
(Operation of the road condition determination system)
15 to 17 are flowcharts showing an example of the operation of the road
まず、ステップS100において、端末装置2のセンサデータ記録処理部210は、所定の送信間隔が到来する毎に、その時刻(判定対象時刻)におけるセンサデータ(位置データ、画像データ、環境音データ及び加速度データ)を道路状況判定装置4に送信する。なお、センサデータの記録間隔が、センサデータの送信間隔よりも短い場合には、端末装置2は、複数の時刻(複数の判定対象時刻)のセンサデータをまとめて送信すればよい。
First, in step S100, the sensor data
次に、ステップS101において、道路状況判定装置4のデータ取得部410は、ステップS100にて送信されたセンサデータ(位置データ、画像データ、環境音データ及び加速度データ)を受信することで、判定対象の画像データと、補正データとしての位置データ、環境音データ及び加速度データとを取得する。そして、データ取得部410は、それらのデータを道路状況データベース401に登録する。
Next, in step S101, the
また、ステップS110において、気象情報提供装置3は、気象メッシュ情報を道路状況判定装置4に送信する。次に、ステップS111において、データ取得部410は、ステップS110にて送信された気象メッシュ情報を受信し、気象データベース402に登録する。そして、ステップS112において、データ取得部410は、ステップS101にて受信した位置データに基づく判定対象地点、及び、ステップS101にて受信した画像データが撮影された撮影時刻に基づく判定対象期間を抽出条件として気象データベース402を参照することで、補正データとしての気象データを取得する。上記ステップS101、S112の結果として、ステップS120において、データ取得部410は、判定対象の画像データと、補正データとしての気象データ、位置データ、環境音データ及び加速度データとを含む道路データを取得する。
In step S110, the weather
次に、ステップS130(S131~S135)において、判定部411は、ステップS120にて取得された道路データに基づいて、当該道路データに含まれる判定対象の画像データが撮影された地点(判定対象地点)及び時刻(判定対象時刻)における判定対象道路の雪害状況を判定し、道路状況データベース401に登録する。
Next, in step S130 (S131 to S135), the
具体的には、ステップS131において、判定部411は、判定対象の画像データを第1の学習モデル403Aに入力することにより、路面の状況を判定し、路面区分の分類結果を出力する。ステップS132において、判定部411は、判定対象の画像データを第2の学習モデル403Bに入力することにより、側方余裕の状況を判定し、側方余裕幅の分類結果を出力する。ステップS133において、判定部411は、判定対象の画像データを第3の学習モデル403Cに入力することにより、雪堤の状況を判定し、雪堤高さの分類結果を出力する。ステップS134において、判定部411は、判定対象の画像データを第4の学習モデル403Dに入力することにより、視程の状況を判定し、視程距離の分類結果を出力する。
Specifically, in step S131, the
次に、ステップS135において、判定部411は、補正データ(気象データ、位置データ、環境音データ及び加速度データ)に基づいて、雪害状況の発生可能性の有無を判定し、その発生可能性の有無に基づいて、ステップS131~S134にて判定された雪害状況の判定結果を補正する。なお、ステップS135は省略されてもよく、その場合には、補正データを取得する処理(ステップS101、S111、S112等)も省略されてもよい。
Next, in step S135, the
次に、ステップS140において、情報提供部412は、ステップS130にて判定された雪害状況の判定結果を示す道路状況判定情報を、ステップS101にて受信したセンサデータの送信元である端末装置2に送信する。そして、ステップS141において、端末装置2の道路状況表示処理部211は、ステップS140にて送信された道路状況判定情報を受信し、その道路状況判定情報に基づく判定結果表示画面11(図18)を表示する。
Next, in step S140, the
図18は、判定結果表示画面11の一例を示す図である。判定結果表示画面11は、判定対象の画像データを表示する画像表示領域110と、道路状況判定情報に基づいて判定対象の画像データに対する雪害状況の判定結果を表示する判定結果表示領域111とを備える。 Figure 18 is a diagram showing an example of the judgment result display screen 11. The judgment result display screen 11 has an image display area 110 that displays the image data of the judgment target, and a judgment result display area 111 that displays the judgment result of the snow damage situation for the image data of the judgment target based on the road condition judgment information.
図18に示す判定結果表示領域111では、路面区分が「湿雪0cm~1cm」、側方余裕幅が「やや狭い」、雪堤高さが「低い」、「視程距離」が「良好」と判定された場合の判定結果が表示されている。なお、判定結果表示画面11には、雪害状況の判定結果に基づく情報が付加的に表示されてもよく、例えば、ドライバに注意喚起を促す警告のメッセージやアイコンが表示されてもよい。 The judgment result display area 111 shown in FIG. 18 displays the judgment results when the road surface classification is judged to be "wet snow 0 cm to 1 cm", the side margin width is "slightly narrow", the snow bank height is "low", and the visibility distance is "good". Note that the judgment result display screen 11 may additionally display information based on the judgment results of the snow damage situation, for example, a warning message or icon that calls the driver's attention may be displayed.
また、ステップS150において、情報提供部412は、端末装置2(複数の端末装置2でもよい)から所定の送信間隔で送信された画像データ等を順次受信することに応じて、上記のステップS110~S130を繰り返し行うことで、道路状況データベース401に蓄積された雪害状況の判定結果を道路区間毎及び時間区間毎に集計する。その際、道路状況データベース401から集計対象として抽出する道路データは、例えば、ドライバに対するドライバ条件と、地点に対する地域条件と、時刻に対する日時条件とに基づいて抽出される。そして、その集計結果に基づいて道路状況集計情報を生成し、端末装置2や管理者装置5に送信する。
In addition, in step S150, the
次に、ステップS151において、端末装置2の道路状況表示処理部211は、ステップS150にて送信された道路状況集計情報を受信し、その道路状況集計情報に基づく集計結果表示画面12を表示する。また、ステップS152において、管理者装置5の道路状況表示処理部510は、ステップS150にて送信された道路状況集計情報を受信し、その道路状況集計情報に基づく集計結果表示画面12(図19)を表示する。以下では、集計結果表示画面12が管理者装置5により表示されて、道路管理事業者により各種の入力操作が行われる場合を中心に説明するが、集計結果表示画面12が端末装置2に表示された場合も同様に動作する。
Next, in step S151, the road condition
図19は、集計結果表示画面12の一例を示す図である。集計結果表示画面12は、集計対象とする道路データの抽出条件を指定する集計条件指定領域120と、道路地図上に雪害状況の集計結果を重畳表示する地図表示領域121と、地図表示領域121に表示する雪害状況の判定項目を指定する判定項目指定領域122と、地図表示領域121に表示する雪害状況の表示態様を示す凡例を表示する凡例表示領域123とを備える。なお、集計結果表示画面12は、雪害状況の集計結果の経時変化を表示するための入力インターフェース(例えば、スライダ)を備えていてもよい。 Figure 19 is a diagram showing an example of the tally result display screen 12. The tally result display screen 12 includes a tally condition specification area 120 for specifying extraction conditions for road data to be tallied, a map display area 121 for displaying the tally result of snow damage conditions superimposed on a road map, a judgment item specification area 122 for specifying judgment items for the snow damage conditions to be displayed in the map display area 121, and a legend display area 123 for displaying a legend showing the display mode of the snow damage conditions to be displayed in the map display area 121. The tally result display screen 12 may also include an input interface (e.g., a slider) for displaying the change over time in the tally result of snow damage conditions.
集計条件指定領域120には、例えば、全てのドライバや個別のドライバを指定するドライバ条件と、日時の範囲を指定する日時条件とを指定可能な入力インターフェースが配置される。図19に示す集計結果表示画面12は、ドライバ条件として、「全てのドライバ」、日時条件として、「2023年2月3日10時」~「2023年2月3日11時」が指定された場合に表示されたものである。なお、日時条件は、現在時刻を基準にして指定されてもよい。 The tally condition specification area 120 has an input interface that allows specification of, for example, a driver condition that specifies all drivers or an individual driver, and a date and time condition that specifies a date and time range. The tally result display screen 12 shown in FIG. 19 is displayed when "all drivers" is specified as the driver condition, and "February 3, 2023, 10:00" to "February 3, 2023, 11:00" is specified as the date and time condition. Note that the date and time condition may be specified based on the current time.
地図表示領域121には、道路地図が表示されるとともに、その道路地図に表示された各道路に対して、判定項目指定領域122で指定された判定項目に対する雪害状況の集計結果(図19では、側方余裕幅)が、凡例表示領域123に表示された凡例に従って重畳表示される。なお、地図表示領域121には、例えば、路面区分と、雪堤高さのように、複数の判定項目に対する雪害状況の集計結果が同時に表示されてもよい。 In the map display area 121, a road map is displayed, and for each road displayed on the road map, the aggregated results of snow damage conditions for the judgment items specified in the judgment item specification area 122 (in FIG. 19, lateral margin width) are superimposed and displayed according to the legend displayed in the legend display area 123. Note that the map display area 121 may simultaneously display the aggregated results of snow damage conditions for multiple judgment items, such as road surface classification and snow bank height.
また、地図表示領域121は、道路地図の移動や拡大・縮小を行う入力インターフェース121aを備え、地図表示領域121に表示される道路地図の表示範囲を変更可能に構成される。地図表示領域121の表示範囲が変更された場合、集計対象とする道路データの抽出条件として、地点に対する地域条件が指定されたものとして扱われる。そのため、集計条件指定領域120のドライバ条件又は日時条件が変更されたり、地図表示領域121の表示範囲(地域条件)が変更されたりした場合、情報提供部412が、その変更された抽出条件に応じて道路状況集計情報を再送信することで、集計結果表示画面12が更新される。なお、情報提供部412により付加表示情報が送信された場合には、道路状況表示処理部211は、その付加表示情報に基づいて、地図表示領域121に表示された道路地図上に気象メッシュ情報や災害メッシュ情報を重畳表示するようにすればよい。
The map display area 121 also includes an input interface 121a for moving and zooming in and out of the road map, and is configured to be able to change the display range of the road map displayed in the map display area 121. When the display range of the map display area 121 is changed, the area conditions for the location are treated as being specified as the extraction conditions for the road data to be tabulated. Therefore, when the driver conditions or date and time conditions in the tabulation condition specification area 120 are changed, or when the display range (area conditions) of the map display area 121 is changed, the
そして、ステップS160において、管理者装置5の道路状況表示処理部510が、ステップS152で表示した集計結果表示画面12にて、雪害状況の集計結果が重畳表示された道路の特定地点を指定する入力操作を受け付けると、その特定地点を示す特定地点情報を道路状況判定装置4に送信する。集計結果表示画面12において、例えば、道路上の任意の地点にカーソル121bを合わせてクリックされることで、特定地点の指定を受け付ける。
Then, in step S160, when the road condition
次に、ステップS161において、情報提供部412は、ステップS160にて送信された特定地点情報を受信することで、その特定受信情報に基づく特定地点の指定を受け付けたとき、当該特定地点に対応する地点において撮影された判定対象の画像データを表示画面に表示するための画像表示情報を管理者装置5に送信する。本実施形態では、情報提供部412が、特定地点に対応する地点において撮影された判定対象の画像データを基準に複数の判定対象の画像データを時系列順又は逆時系列順に表示画面に表示するための画像表示情報を管理者装置5に送信する。
Next, in step S161, the
次に、ステップS162において、管理者装置5の道路状況表示処理部510は、ステップS161にて送信された画像表示情報を受信し、その画像表示情報に基づく画像表示画面13(図20)を表示する。
Next, in step S162, the road condition
図20は、画像表示画面13の一例を示す図である。画像表示画面13は、判定対象の画像データを表示する画像表示領域130と、雪害状況を集計したときの道路区間又は時間区間の一覧をリスト形式で示す集計リスト領域131と、画像表示領域130に表示する判定対象の画像データを時系列順又は逆時系列順に変更するように指定する画像指定領域132と、画像表示領域130に表示された判定対象の画像データを含む道路区間又は時間区間における雪害状況の集計結果を表示する集計結果表示領域133と、判定対象の画像データに対する雪害状況の判定結果の詳細を確認するための詳細確認ボタン134とを備える。 Figure 20 is a diagram showing an example of the image display screen 13. The image display screen 13 includes an image display area 130 that displays the image data of the subject of judgment, a summary list area 131 that shows in list form a list of the road sections or time sections when the snow damage conditions were summarized, an image designation area 132 that specifies whether the image data of the subject of judgment displayed in the image display area 130 should be changed to chronological order or reverse chronological order, a summary result display area 133 that displays the summary results of the snow damage conditions in the road section or time section including the image data of the subject of judgment displayed in the image display area 130, and a details confirmation button 134 for confirming the details of the judgment results of the snow damage conditions for the image data of the subject of judgment.
画像表示領域130には、初期状態として、基準となる判定対象の画像データが表示される。図20に示す画像表示画面13は、1秒間隔で撮影された画像データを1分毎(時間区間毎)に集計した場合、すなわち、60枚の画像データを1分毎に集計した場合に表示されるものであり、画像表示領域130には、10時3分10秒に撮影された画像データが表示されている。 In the initial state, the image display area 130 displays the image data to be judged as a reference. The image display screen 13 shown in FIG. 20 is displayed when image data captured at one-second intervals is tallied every minute (every time period), i.e., when 60 pieces of image data are tallied every minute, and the image display area 130 displays the image data captured at 10:03:10.
集計リスト領域131にて、選択枠131aにより特定時刻を選択する入力操作を受け付けた場合、画像表示領域130には、その特定時刻に撮影された画像データが表示される。画像指定領域132にて、再生ボタン、逆再生ボタン、スライダ132aに対する入力操作を受け付けた場合、画像表示領域130には、その入力操作に応じて複数の画像データが時系列順又は逆時系列順に順次表示される。そのため、集計リスト領域131や画像指定領域132に対する入力操作が受け付けられた場合、情報提供部412は、その入力操作に応じて画像表示情報を再送信することで、画像表示画面13が更新される。これにより、道路管理事業者(ドライバでもよい)は、道路地図上で特定地点を指定するだけで、その特定地点の雪害状況を画像で確認するととともに、その前後の道路における雪害状況も画像で確認することができる。
When an input operation to select a specific time using the selection frame 131a is received in the tally list area 131, the image display area 130 displays image data taken at that specific time. When an input operation to the play button, reverse play button, or slider 132a is received in the image designation area 132, multiple image data are displayed in chronological order or reverse chronological order in response to the input operation in the image display area 130. Therefore, when an input operation to the tally list area 131 or the image designation area 132 is received, the
集計結果表示領域133には、特定の道路区間又は時間区間(図20では、1分間)における雪害状況の集計結果が表示される。図20に示す画像表示画面13は、60枚の画像データに対する側方余裕幅の分類結果として、側方余裕幅が「やや狭い」と判定された画像データが「52枚」、側方余裕幅が「狭い」と判定された画像データが「5枚」、側方余裕幅が「広い」と判定された画像データが「3枚」の場合に表示されたものである。その際、道路区間又は時間区間に対する集計結果として、多数決を用いた場合には、60枚の画像データが撮像された道路区間又は時間区間に対する側方余裕幅の集計結果は、図20の太い枠線で示すように、「やや狭い」と判定される。このような集計結果が、道路区間毎又は時間区間毎に得られることで、図19に示す集計結果表示画面12にて、雪害状況の集計結果が、道路区間毎又は時間区間毎に表示される。 The tally result display area 133 displays the tally result of snow damage conditions in a specific road section or time section (1 minute in FIG. 20). The image display screen 13 shown in FIG. 20 is displayed when the classification results of the side margin width for 60 pieces of image data include "52 pieces" of image data that are judged to have a "slightly narrow" side margin width, "5 pieces" of image data that are judged to have a "narrow" side margin width, and "3 pieces" of image data that are judged to have a "wide" side margin width. In this case, if a majority vote is used as the tally result for the road section or time section, the tally result of the side margin width for the road section or time section in which 60 pieces of image data were captured is judged to be "slightly narrow" as shown by the thick frame in FIG. 20. Such tally results are obtained for each road section or time section, and the tally result of snow damage conditions is displayed for each road section or time section on the tally result display screen 12 shown in FIG. 19.
そして、ステップS170において、管理者装置5の道路状況表示処理部510が、ステップS162で表示した画像表示画面13にて、詳細確認ボタン134を押下する入力操作を受け付けると、そのときに選択枠131aで選択された特定時刻を示す特定時刻情報を道路状況判定装置4に送信する。
Then, in step S170, when the road condition
次に、ステップS171において、情報提供部412は、ステップS170にて送信された特定時刻情報を受信することで、その特定時刻情報に基づく特定時刻の指定を受け付けたとき、当該特定時刻に対応する時刻において撮影された判定対象の画像データを表示画面に表示するための画像表示情報を管理者装置5に送信する。本実施形態では、情報提供部412が、特定時刻に対応する時刻において撮影された判定対象の画像データを基準に複数の判定対象の画像データを時系列順又は逆時系列順に表示画面に表示するための画像表示情報を管理者装置5に送信する。
Next, in step S171, the
次に、ステップS172において、管理者装置5の道路状況表示処理部510は、ステップS171にて送信された画像表示情報を受信し、その画像表示情報に基づく詳細表示画面14(図20)を表示する。
Next, in step S172, the road condition
図21は、詳細表示画面14の一例を示す図である。詳細表示画面14は、判定対象の画像データと、当該画像データに対する雪害状況の判定結果とを、時系列順又は逆時系列順に並べてリスト形式で詳細結果リスト領域140を備える。 Figure 21 is a diagram showing an example of the detailed display screen 14. The detailed display screen 14 has a detailed result list area 140 in which the image data to be judged and the judgment results of the snow damage situation for that image data are arranged in chronological order or reverse chronological order in list format.
図21に示す詳細表示画面14は、図20に示すように、選択枠131aにより「10時3分00秒」が特定時刻として指定された場合に表示されたものである。 The detailed display screen 14 shown in FIG. 21 is displayed when "10:03:00" is specified as a specific time using the selection frame 131a as shown in FIG. 20.
以上のような一連の動作が道路状況判定装置4を中心に行われることで、各地点及び各時刻における道路の道路状況が判定されて、その道路状況の判定結果や集計結果が端末装置2及び管理者装置5に提供される。
The series of operations described above is performed mainly by the road
したがって、本実施形態に係る道路状況判定装置4及び道路状況判定方法によれば、判定部411が、判定対象道路が撮影された画像データを学習モデル403A~403Dに入力することにより、判定対象道路の雪害状況を判定する。そのため、判定対象道路が撮影された画像データが取得できればよいため、簡易な装置構成で任意の地点の雪害状況を判定することができる。
Therefore, according to the road
(他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に制約されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本発明の技術思想に含まれるものである。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. All such modifications are included in the technical concept of the present invention.
(判定項目の変形例)
上記実施形態では、判定部411は、学習済みの学習モデル403A~403Dを用いて、4つの判定項目(A)~(D)について、判定対象道路の雪害状況を判定する場合について説明した。これに対し、判定部411は、上記以外の雪害状況の判定項目として、
(E)判定対象道路の通行可能な車線数の状況、
(F)判定対象道路のスタックの生じやすさの状況、
(G)判定対象道路上の圧雪の状況、
(H)判定対象道路沿いの建物の屋根に積もった屋根雪の状況、
(I)判定対象道路沿いの建物の屋根に形成された雪庇の状況、
(J)判定対象道路に対する倒木の状況、
(K)判定対象道路に対する降雨又は降雪の状況、
をそれぞれ判定してもよい。その際、判定部411は、判定項目(A)~(K)のうち少なくとも1つの判定項目について、判定対象道路の雪害状況を判定するようにしてもよい。
(Modification of Judgment Items)
In the above embodiment, the
(E) The number of lanes available on the road to be assessed;
(F) The likelihood of a road being stacked on the road being evaluated;
(G) The condition of packed snow on the road to be evaluated;
(H) The condition of snow accumulated on the roofs of buildings along the road to be evaluated;
(I) The condition of snow cornices formed on the roofs of buildings along the road to be evaluated;
(J) The status of fallen trees on the road to be assessed;
(K) rainfall or snowfall conditions on the road to be judged;
In this case, the
図22は、通行可能車線数の一例を示す図である。図23は、スタック注意度の一例を示す図である。図24は、圧雪厚さの一例を示す図である。図25は、屋根雪深さの一例を示す図である。図26は、雪庇注意度の一例を示す図である。図27は、倒木注意度の一例を示す図である。図28は、雨雪区分の一例を示す図である。 Fig. 22 is a diagram showing an example of the number of passable lanes. Fig. 23 is a diagram showing an example of the degree of caution for getting stuck. Fig. 24 is a diagram showing an example of packed snow thickness. Fig. 25 is a diagram showing an example of roof snow depth. Fig. 26 is a diagram showing an example of the degree of caution for snow cornices. Fig. 27 is a diagram showing an example of the degree of caution for fallen trees. Fig. 28 is a diagram showing an example of rain/snow classification.
図29は、道路状況判定装置4の変形例を示す機能説明図である。図30は、第5の学習モデル403Eの一例を示す模式図である。図31は、第6の学習モデル403Fの一例を示す模式図である。図32は、第7の学習モデル403Gの一例を示す模式図である。図33は、第8の学習モデル403Hの一例を示す模式図である。図34は、第9の学習モデル403Iの一例を示す模式図である。図35は、第10の学習モデル403Jの一例を示す模式図である。図36は、第11の学習モデル403Kの一例を示す模式図である。
Figure 29 is a functional explanatory diagram showing a modified example of the road
図29に示す道路状況判定装置4において、判定部411は、上記実施形態と同様に、判定対象の画像データを学習モデル403E~403Kにそれぞれ入力することにより、上記の判定項目(E)~(K)に対する雪害状況をそれぞれ判定する。判定項目(E)~(K)に対する雪害状況の判定結果は、図22乃至図28に示すように、それぞれ定義されて、判定項目(A)~(D)と同様に、道路状況データベース401(図4)の各フィールドに登録される。また、判定項目(E)~(K)に対する雪害状況の判定結果は、判定項目(A)~(D)と同様に、判定結果表示画面11(図18)、集計結果表示画面12(図19)、画像表示画面13(図20)、及び、詳細表示画面14(図21)に表示される。その際、例えば、
データ取得部410及び情報提供部412の構成や処理内容は、上記実施形態と同様であるため、以下では、学習モデル403E~403及び判定部411を中心に説明する。
In the road
Since the configurations and processing contents of the
判定部411で用いられる学習モデル403E~403Kは、上記の判定項目(E)~(K)にそれぞれ対応するものであり、学習モデル403A~403Dと同様に、図30乃至図36に示す学習用データセットを用いて機械学習が行われた学習済みの学習モデルとして、記憶部40に記憶されている。なお、学習モデル403E~403Kの構成や機械学習の手法は、上記実施形態に係る学習モデル403A~403Dと同様であるため、説明を省略する。
The learning models 403E to 403K used in the
第5の学習モデル403Eにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(E)である「道路の通行可能な車線数の状況」を複数段階の通行可能車線数に分類したときの通行可能車線数の分類結果である。図22及び図30の例では、通行可能車線数の状況は、6段階の通行可能車線数と、判定対象外からなる7クラスで定義する。第5の学習モデル403Eは、多クラス(本実施形態では、7クラス)の分類器として機能し、道路の通行可能な車線数の状況が各クラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。なお、通行可能車線数の分類方法や分類数は、図22及び図30に示す7クラスの例に限られない。 The snow damage situation output as output data by the fifth learning model 403E is the classification result of the number of passable lanes when the judgment item (E) "status of the number of passable lanes on the road" is classified into multiple stages of the number of passable lanes. In the example of Figures 22 and 30, the status of the number of passable lanes is defined by six stages of the number of passable lanes and seven classes consisting of non-judgment targets. The fifth learning model 403E functions as a multi-class (seven classes in this embodiment) classifier and outputs the accuracy when the status of the number of passable lanes on the road is classified into each class for each class. Note that the classification method and number of classifications of the number of passable lanes are not limited to the seven-class example shown in Figures 22 and 30.
第6の学習モデル403Fにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(F)である「スタックの生じやすさの状況」を複数段階のスタック注意度に分類したときのスタック注意度の分類結果である。スタックの生じやすさの状況は、例えば、車両のタイプや車重によって変化するものである。また、スタックの生じやすさの状況は、道路上の雪や氷が解けたり車両の通行によって粉砕されたりして、窪みが生じているかどうか、ザクザクとなっているかどうか、窪みやザクザクの程度によって変化するものである。図23及び図31の例では、スタックの生じやすさの状況は、4段階のスタック注意度と、判定対象外からなる5クラスで定義する。第6の学習モデル403Fは、多クラス(本実施形態では、5クラス)の分類器として機能し、スタックの生じやすさの状況が各クラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。なお、スタック注意度の分類方法や分類数は、図23及び図31に示す5クラスの例に限られない。 The snow damage situation output as output data by the sixth learning model 403F is the classification result of the stack caution level when the judgment item (F) "situation of likelihood of getting stuck" is classified into multiple stages of stack caution level. The situation of likelihood of getting stuck varies, for example, depending on the type and weight of the vehicle. In addition, the situation of likelihood of getting stuck varies depending on whether or not depressions are formed, whether or not the surface is crunchy, and the degree of depression or crunchy when snow or ice on the road melts or is crushed by the passage of vehicles. In the example of FIG. 23 and FIG. 31, the situation of likelihood of getting stuck is defined by four stages of stack caution level and five classes that are not subject to judgment. The sixth learning model 403F functions as a multi-class (five classes in this embodiment) classifier and outputs the accuracy when the situation of likelihood of getting stuck is classified into each class for each class. Note that the classification method and number of classifications of stack caution levels are not limited to the five-class example shown in FIG. 23 and FIG. 31.
第7の学習モデル403Gにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(G)である「圧雪の状況」を複数段階の圧雪厚さに分類したときの圧雪厚さの分類結果である。図24及び図32の例では、圧雪の状況は、4段階の圧雪厚さと、判定対象外からなる5クラスで定義する。第7の学習モデル403Gは、多クラス(本実施形態では、5クラス)の分類器として機能し、圧雪の状況が各クラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。なお、圧雪厚さの分類方法や分類数は、図24及び図32に示す5クラスの例に限られない。 The snow damage condition output as output data by the seventh learning model 403G is the classification result of the packed snow thickness when the judgment item (G) "packed snow condition" is classified into multiple levels of packed snow thickness. In the example of Figures 24 and 32, the packed snow condition is defined by four levels of packed snow thickness and five classes consisting of non-judgment targets. The seventh learning model 403G functions as a multi-class (five classes in this embodiment) classifier, and outputs the accuracy for each class when the packed snow condition is classified into each class. Note that the classification method and number of classes of packed snow thickness are not limited to the five-class example shown in Figures 24 and 32.
第8の学習モデル403Hにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(H)である「屋根雪の状況」を複数段階の屋根雪深さに分類したときの屋根雪深さの分類結果である。図25及び図33の例では、屋根雪の状況は、5段階の屋根雪深さと、判定対象外からなる6クラスで定義する。第8の学習モデル403Hは、多クラス(本実施形態では、6クラス)の分類器として機能し、屋根雪の状況が各クラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。なお、屋根雪深さの分類方法や分類数は、図25及び図33に示す6クラスの例に限られない。 The snow damage situation output as output data by the eighth learning model 403H is the classification result of roof snow depth when the judgment item (H) "roof snow situation" is classified into multiple levels of roof snow depth. In the example of Figures 25 and 33, the roof snow situation is defined by five levels of roof snow depth and six classes consisting of non-judgment targets. The eighth learning model 403H functions as a multi-class (six classes in this embodiment) classifier, and outputs the accuracy for each class when the roof snow situation is classified into each class. Note that the classification method and number of classes for roof snow depth are not limited to the six-class example shown in Figures 25 and 33.
第9の学習モデル403Iにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(I)である「雪庇の状況」を複数段階の雪庇注意度に分類したときの雪庇注意度の分類結果である。図26及び図34の例では、雪庇の状況は、4段階の雪庇注意度と、判定対象外からなる5クラスで定義する。第9の学習モデル403Iは、多クラス(本実施形態では、5クラス)の分類器として機能し、雪庇の状況が各クラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。なお、雪庇注意度の分類方法や分類数は、図26及び図34に示す5クラスの例に限られない。 The snow damage situation output as output data by the ninth learning model 403I is the classification result of the snow cornice warning level when the judgment item (I) "snow cornice situation" is classified into multiple levels of snow cornice warning level. In the examples of Figures 26 and 34, the snow cornice situation is defined by four levels of snow cornice warning level and five classes consisting of non-judgment targets. The ninth learning model 403I functions as a multi-class (in this embodiment, five classes) classifier, and outputs the probability for each class when the snow cornice situation is classified into each class. Note that the classification method and number of classes for snow cornice warning level are not limited to the five-class example shown in Figures 26 and 34.
第10の学習モデル403Jにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(J)である「倒木の状況」を複数段階の倒木注意度に分類したときの倒木注意度の分類結果である。図27及び図35の例では、倒木の状況は、4段階の倒木注意度と、判定対象外からなる5クラスで定義する。第10の学習モデル403Jは、多クラス(本実施形態では、5クラス)の分類器として機能し、倒木の状況が各クラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。なお、倒木注意度の分類方法や分類数は、図27及び図35に示す5クラスの例に限られない。 The snow damage situation output as output data by the tenth learning model 403J is the classification result of the degree of caution for fallen trees when the judgment item (J) "fallen tree situation" is classified into multiple levels of fallen tree caution. In the examples of Figures 27 and 35, the fallen tree situation is defined by four levels of fallen tree caution and five classes that are not subject to judgment. The tenth learning model 403J functions as a multi-class (five classes in this embodiment) classifier, and outputs the accuracy for each class when the fallen tree situation is classified into each class. Note that the classification method and number of classes for the degree of caution for fallen trees are not limited to the five-class example shown in Figures 27 and 35.
第11の学習モデル403Kにより出力データとして出力される雪害状況は、判定項目(K)である「降雨又は降雪の状況」を複数段階の雨雪区分に分類したときの雨雪区分の分類結果である。図28及び図36の例では、降雨又は降雪の状況は、7段階の雨雪区分と、判定対象外からなる8クラスで定義する。第11の学習モデル403Kは、多クラス(本実施形態では、8クラス)の分類器として機能し、降雨又は降雪の状況が各クラスにそれぞれ分類されるときの確度をクラス毎に出力する。なお、雨雪区分の分類方法や分類数は、図28及び図36に示す8クラスの例に限られない。 The snow damage situation output as output data by the eleventh learning model 403K is the classification result of the rain/snow classification when the judgment item (K) "rainfall or snowfall situation" is classified into multiple rain/snow classifications. In the examples of Figures 28 and 36, the rain/snow situation is defined by seven rain/snow classifications and eight classes that are not subject to judgment. The eleventh learning model 403K functions as a multi-class (eight classes in this embodiment) classifier, and outputs the accuracy for each class when the rain/snow situation is classified into each class. Note that the classification method and number of classifications of rain/snow classifications are not limited to the eight-class example shown in Figures 28 and 36.
なお、判定部411は、例えば、屋根雪深さ及び雪庇注意度を判定する際、上記実施形態のように、判定対象の画像データから左側画像データ及び右側画像データを生成し、左側画像データ及び右側画像データの一方側を学習モデル403H、403Iに入力することにより、判定対象道路の一方側における雪害状況(屋根雪深さ及び雪庇注意度)を判定するとともに、左側画像データ及び右側画像データの他方側を左右方向に反転させた状態で学習モデル403H、403Iに入力することにより、判定対象道路の他方側における雪害状況(屋根雪深さ及び雪庇注意度)を判定してもよい。ここで用いられる学習モデル403H、403Iは、学習対象道路の一方側における画像データと、学習対象道路の一方側における雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものである。また、判定部411は、雪害状況の補正処理として、道路データに含まれる補正データに基づいて、雪害状況の発生可能性の有無を判定し、その発生可能性の有無に基づいて、学習モデル403E~403Kによる雪害状況(道路状況)の判定結果を補正してもよい。判定部411のその他の構成や処理内容は、上記実施形態と同様であるため、説明を省略する。
In addition, when determining the roof snow depth and snow cornice caution level, the
さらに、判定部411は、上記以外の雪害状況の判定項目として、例えば、スタック車両、立ち往生車両、事故車両、吹きだまり、雪崩等の判定項目について、判定対象道路の雪害状況を判定してもよい。また、判定部411は、判定対象道路の道路状況を判定するものであればよく、雪害状況以外の道路状況を判定してもよい。判定対象道路の道路状況としては、例えば、融解や凍結等による舗装の破損状況(例えば、ポットホール等)、水害や津波等のよる浸水状況(浸水そのものでもよいし、浸水の痕跡でもよい)、地割れや亀裂等の地震災害の発生状況、がけ崩れ、土石流、地すべり等の土砂災害の発生状況等が挙げられるが、これらに限られない。
Furthermore, the
上記実施形態では、道路状況判定装置4のデータ取得部410は、車両10上のカメラ261(端末装置2)で撮影された画像データを取得する場合について説明した。これに対し、データ取得部410は、判定対象道路が撮影された画像データを取得するものであればよく、車両10上のカメラ261以外の装置で撮影された画像データを取得するようにしてもよい。例えば、データ取得部410は、道路に設置された道路監視装置が備える道路監視カメラで撮影された画像データを取得してもよいし、ドローン等の無人飛行体が備えるドローンカメラで撮影された画像データを取得してもよい。その場合、データ取得部410は、道路監視装置又は無人飛行体が備えるセンサ群により検出された補正データをさらに取得してもよい。また、データ取得部410は、スマートフォン等の端末装置2を用いて、自転車や徒歩で撮影された画像データを取得してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態及び判定項目の変形例では、学習モデル403A~403Kを用いた機械学習の具体的な手法として、畳み込みニューラルネットワークを採用した場合について説明した。これに対し、学習モデル403A~403Kは、任意の他の機械学習の手法を採用してもよい。他の機械学習の手法としては、例えば、決定木、回帰木等のツリー型、バギング、ブースティング等のアンサンブル学習、再帰型ニューラルネットワーク等の他のニューラルネット型(ディープラーニングを含む)、階層型クラスタリング、非階層型クラスタリング、k近傍法、k平均法等のクラスタリング型、主成分分析、因子分析、ロジスティク回帰等の多変量解析、サポートベクターマシン等が挙げられる。また、学習モデル403A~403Kは、バッチ学習又はオンライン学習による再学習が行われるものでもよい。その場合、学習用データは、例えば、道路状況(雪害状況)の判定結果が補正データに基づいて補正された画像データを用いるようにすればよい。なお、再学習の処理は、道路状況判定装置4により行われてもよいし、他の装置により行われてもよい。
In the above embodiment and the modified example of the judgment item, the case where a convolutional neural network is adopted as a specific method of machine learning using the
上記実施形態及び判定項目の変形例では、第1乃至第11の学習モデル403A~403Kは、雪害状況の判定項目(A)~(K)のそれぞれを判定する場合について説明した。これに対し、1つの学習モデルが、雪害状況の複数の判定項目を判定するものでもよい。また、1つの判定項目に対して複数の学習モデルが用いられてもよく、例えば、昼間用と夜間用で別々に機械学習が行われた2つの学習モデルが用いられてもよいし、一般道路用と高速道路用で別々に機械学習が行われた2つの学習モデルが用いられてもよい。
In the above embodiment and modified examples of the judgment items, the first to
上記実施形態及び判定項目の変形例では、判定部411は、学習済みの学習モデル403A~403Kを用いて、11の判定項目(A)~(K)について、判定対象道路の雪害状況を判定する場合について説明した。これに対し、判定部411は、学習済みの学習モデル403A~403Kに代えて、画像データに含まれる特徴点(例えば、エッジやコーナー)を検出する画像処理や平常時に撮影された画像データとの差異を検出する画像処理を行うことにより、判定対象道路の道路状況を判定してもよい。その場合、情報提供部412は、判定部411により判定された道路状況の判定結果に基づいて、各種の情報を提供するようにすればよい。
In the above embodiment and modified examples of the judgment items, the
上記実施形態及び判定項目の変形例では、判定部411は、学習モデル403A~403Kによる雪害状況(道路状況)の判定結果を補正データにより補正する場合について説明した。これに対し、雪害状況の判定項目(A)~(K)のうち、補正データだけで雪害状況を判定できる判定項目がある場合には、判定部411は、その判定項目に対応する学習モデルに判定対象の画像データを入力することなく、補正データに基づいて雪害状況を判定してもよい。例えば、道路データに含まれる補正データとして、位置データが取得されている場合、判定部411は、その位置データがトンネル内であるかどうかを判定する。そして、トンネル内である場合には、判定部411は、第2及び第3の学習モデル403B、403Cに判定対象の画像データを入力することなく、雪害状況の判定項目(B)、(C)に対して、側方余裕幅は「広い」、雪堤高さは「なし」とそれぞれ判定してもよい。また、トンネル内である場合には、判定部411は、第8、第9及び第10の学習モデル403H~403Jに判定対象の画像データを入力することなく、雪害状況の判定項目(H)~(J)に対して、屋根雪深さは「なし」、雪庇注意度は「なし」、倒木注意度は「なし」とそれぞれ判定してもよい。
In the above embodiment and the modified example of the judgment item, the
上記実施形態では、道路状況判定装置4の制御部41が、道路状況判定プログラム400を実行することにより、データ取得部410、判定部411、及び、情報提供部412として機能する場合について説明した。これに対し、端末装置2、管理者装置5、車載装置、車両(車両制御装置)、道路監視装置又は無人飛行体等の各装置が備える制御部が、道路状況判定プログラム400を実行することにより、道路状況判定装置4と同様に機能するようにしてもよいし、データ取得部410、判定部411、及び、情報提供部412のうちの一部として機能するようにしてもよい。その場合、道路状況データベース401、気象データベース402、及び、学習モデル403Aは、各装置の記憶部に記憶されてもよいし、外部の装置に記憶されてもよい。また、道路状況判定プログラム400が、センサデータ記録プログラム200、道路状況表示プログラム201、及び、道路状況表示プログラム500により実現される機能の全部又は一部を含むようにしてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、各プログラム(センサデータ記録プログラム200、道路状況表示プログラム201、道路状況判定プログラム400、道路状況表示プログラム500)は、各装置の記憶部に記憶されたものとして説明した。これに対し、各プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、DVD等のコンピ1ュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、各プログラムは、外部の装置からネットワーク6経由でダウンロードさせることにより提供されてもよい。
In the above embodiment, each program (sensor
1…道路状況判定システム、2…端末装置、3…気象情報提供装置、
4…道路状況判定装置、5…管理者装置、6…ネットワーク、
10…車両、11…判定結果表示画面、12…集計結果表示画面、
13…画像表示画面、14…詳細表示画面、
40…記憶部、41…制御部、42…入力部、43…表示部、44…通信部、
45…外部機器I/F部、46…メディア入出力部、
200…センサデータ記録プログラム、201…道路状況表示プログラム、
210…センサデータ記録処理部、211…道路状況表示処理部、
400…道路状況判定プログラム、401…道路状況データベース、
403A…第1の学習モデル、403B…第2の学習モデル、
403C…第3の学習モデル、403D…第4の学習モデル、
403E…第5の学習モデル、403F…第6の学習モデル、
403G…第7の学習モデル、403H…第8の学習モデル、
403I…第9の学習モデル、403J…第10の学習モデル、
403K…第11の学習モデル、
410…データ取得部、411…判定部、412…情報提供部、
500…道路状況表示プログラム、510…道路状況表示処理部
1...road condition determination system, 2...terminal device, 3...weather information providing device,
4...road condition determination device, 5...administrator device, 6...network,
10: vehicle; 11: judgment result display screen; 12: compilation result display screen;
13...Image display screen, 14...Details display screen,
40: storage unit, 41: control unit, 42: input unit, 43: display unit, 44: communication unit,
45: external device I/F unit, 46: media input/output unit,
200: Sensor data recording program, 201: Road condition display program,
210: sensor data recording processing unit; 211: road condition display processing unit;
400...road condition judgment program, 401...road condition database,
403A: first learning model, 403B: second learning model,
403C...third learning model, 403D...fourth learning model,
403E...fifth learning model, 403F...sixth learning model,
403G... seventh learning model, 403H... eighth learning model,
403I... 9th learning model, 403J... 10th learning model,
403K...11th learning model,
410: data acquisition unit, 411: determination unit, 412: information provision unit,
500: Road condition display program, 510: Road condition display processing unit
Claims (15)
前記データ取得部により取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定部と、を備え、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データと、前記学習対象の道路及びその周辺の前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものであり、
前記雪害状況は、
前記道路の通行可能な車線数の状況を複数段階の通行可能車線数に分類したときの前記通行可能車線数の分類結果である、
道路状況判定装置。 a data acquisition unit that acquires road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
a determination unit that determines a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined included in the road data acquired by the data acquisition unit into a learning model,
The learning model is
Machine learning is performed using a learning dataset including a plurality of learning data consisting of image data of a learning target road and its surroundings and a correct answer label indicating a judgment result of the snow damage situation of the learning target road and its surroundings,
The snow damage situation is as follows:
A classification result of the number of passable lanes when the situation of the number of passable lanes of the road is classified into a plurality of stages of the number of passable lanes.
Road condition determination device.
前記データ取得部により取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定部と、を備え、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データと、前記学習対象の道路及びその周辺の前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものであり、
前記雪害状況は、
前記道路のスタックの生じやすさの状況を、車両のタイプ又は車重によって複数段階のスタック注意度に分類したときの前記スタック注意度の分類結果である、
道路状況判定装置。 a data acquisition unit that acquires road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
a determination unit that determines a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined included in the road data acquired by the data acquisition unit into a learning model,
The learning model is
Machine learning is performed using a learning dataset including a plurality of learning data consisting of image data of a learning target road and its surroundings and a correct answer label indicating a judgment result of the snow damage situation of the learning target road and its surroundings,
The snow damage situation is as follows:
a classification result of the stack caution level when the situation of the road where the vehicle is likely to become stuck is classified into a plurality of stages of stack caution levels according to the type or weight of the vehicle;
Road condition determination device.
前記データ取得部により取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定部と、を備え、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データと、前記学習対象の道路及びその周辺の前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものであり、
前記雪害状況は、
前記道路沿いの建物の屋根に形成された雪庇の状況を複数段階の雪庇注意度に分類したときの前記雪庇注意度の分類結果である、
道路状況判定装置。 a data acquisition unit that acquires road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
a determination unit that determines a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined included in the road data acquired by the data acquisition unit into a learning model,
The learning model is
Machine learning is performed using a learning dataset including a plurality of learning data consisting of image data of a learning target road and its surroundings and a correct answer label indicating a judgment result of the snow damage situation of the learning target road and its surroundings,
The snow damage situation is as follows:
A classification result of the snow cornice warning level when the state of the snow cornice formed on the roof of the building along the road is classified into a plurality of stages of the snow cornice warning level.
Road condition determination device.
前記データ取得部により取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定部と、を備え、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データと、前記学習対象の道路及びその周辺の前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものであり、
前記雪害状況は、
前記道路及びその道路境界に対する倒木の状況を、前記道路及びその道路境界に対して前記倒木が存在する範囲によって複数段階の倒木注意度に分類したときの前記倒木注意度の分類結果である、
道路状況判定装置。 a data acquisition unit that acquires road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
a determination unit that determines a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined included in the road data acquired by the data acquisition unit into a learning model,
The learning model is
Machine learning is performed using a learning dataset including a plurality of learning data consisting of image data of a learning target road and its surroundings and a correct answer label indicating a judgment result of the snow damage situation of the learning target road and its surroundings,
The snow damage situation is as follows:
a classification result of the degree of caution for fallen trees when the state of fallen trees with respect to the road and its road boundary is classified into a plurality of levels of the degree of caution for fallen trees according to the extent to which the fallen trees exist with respect to the road and its road boundary;
Road condition determination device.
前記データ取得部により取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定部と、を備え、
前記判定対象の画像データは、
前記判定対象の道路を走行する車両から前記車両の前方が撮影されたものであり、
前記判定部は、
前記判定対象の画像データから左側の画像領域及び右側の画像領域を切り出して左側画像データ及び右側画像データを生成し、
前記左側画像データ及び前記右側画像データの一方側を前記学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路の前記一方側における前記雪害状況を判定し、
前記左側画像データ及び前記右側画像データの他方側を左右方向に反転させた状態で前記学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路の前記他方側における前記雪害状況を判定し、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データであって前記学習対象の道路の前記一方側における前記画像データと、前記学習対象の道路の前記一方側における前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものである、
道路状況判定装置。 a data acquisition unit that acquires road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
a determination unit that determines a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined included in the road data acquired by the data acquisition unit into a learning model,
The image data to be determined is
an image of a front view of a vehicle traveling on a road to be determined is taken from the vehicle,
The determination unit is
A left image region and a right image region are cut out from the image data to be determined to generate left image data and right image data;
The left side image data and the right side image data are input to the learning model to determine the snow damage situation on the one side of the road to be determined;
The other side of the left side image data and the right side image data is input to the learning model in a state where the other side is inverted in the left-right direction, thereby determining the snow damage situation on the other side of the road to be determined;
The learning model is
Machine learning is performed using a learning dataset including a plurality of learning data sets each including image data of a learning target road and its surroundings, the image data being of the one side of the learning target road and a correct answer label indicating a determination result of the snow damage situation on the one side of the learning target road.
Road condition determination device.
前記道路の路面の状況を複数の路面区分に分類したときの前記路面区分の分類結果、a classification result of the road surface classification when the road surface conditions are classified into a plurality of road surface classifications;
前記道路の側方余裕の状況を複数段階の側方余裕幅に分類したときの前記側方余裕幅の分類結果、a classification result of the side margin width when the side margin condition of the road is classified into a plurality of stages of side margin width;
前記道路に形成された雪堤の状況を複数段階の雪堤高さに分類したときの前記雪堤高さの分類結果、a classification result of the snow bank height when the state of the snow bank formed on the road is classified into a plurality of stages of snow bank height;
降雪又は吹雪による前記道路の視程の状況を複数段階の視程距離に分類したときの前記視程距離の分類結果、a classification result of the visibility distance when the visibility condition of the road due to snowfall or snowstorm is classified into a plurality of visibility distance stages;
前記道路の通行可能な車線数の状況を複数段階の通行可能車線数に分類したときの前記通行可能車線数の分類結果、A classification result of the number of passable lanes when the situation of the number of passable lanes of the road is classified into a plurality of stages of the number of passable lanes;
前記道路のスタックの生じやすさの状況を複数段階のスタック注意度に分類したときの前記スタック注意度の分類結果、a classification result of the stack caution level when the state of the road where stacks are likely to occur is classified into a plurality of stack caution levels;
前記道路上の圧雪の状況を複数段階の圧雪厚さに分類したときの前記圧雪厚さの分類結果、a classification result of the packed snow thickness when the packed snow condition on the road is classified into a plurality of stages of packed snow thickness;
前記道路沿いの建物の屋根に積もった屋根雪の状況を複数段階の屋根雪深さに分類したときの前記屋根雪深さの分類結果、a classification result of the roof snow depth when the state of roof snow accumulated on the roof of the building along the road is classified into a plurality of levels of roof snow depth;
前記道路沿いの建物の屋根に形成された雪庇の状況を複数段階の雪庇注意度に分類したときの前記雪庇注意度の分類結果、a classification result of the snow cornice warning level when the state of the snow cornice formed on the roof of the building along the road is classified into a plurality of stages of the snow cornice warning level;
前記道路に対する倒木の状況を複数段階の倒木注意度に分類したときの前記倒木注意度の分類結果、又は、A classification result of the degree of caution for fallen trees when the situation of fallen trees on the road is classified into a plurality of levels of the degree of caution for fallen trees, or
前記道路に対する降雨又は降雪の状況を複数段階の雨雪区分に分類したときの前記雨雪区分の分類結果である、A classification result of the rain/snow classification when the rainfall or snowfall condition on the road is classified into a plurality of stages of rain/snow classifications.
請求項5に記載の道路状況判定装置。The road condition determining device according to claim 5.
前記情報提供部は、
前記道路地図に前記集計結果が重畳表示された道路の特定地点又は特定時刻の指定を受け付けたとき、当該特定地点に対応する前記地点又は当該特定時刻に対応する前記時刻において撮影された前記判定対象の画像データを基準に、当該判定対象の画像データが撮影された前記地点の前後の前記道路を走行中に撮影された複数の前記判定対象の画像データを時系列順又は逆時系列順に前記表示画面に表示するための画像表示情報を提供する、
請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の道路状況判定装置。 an information providing unit that provides road condition summary information for tallying up the snow damage status judgment results determined by the judging unit for each road section or each time section, and superimposing and displaying the snow damage status summary results on a road map on a display screen;
The information providing unit is
When a designation of a specific point or a specific time on a road on which the tabulation results are superimposed on the road map is accepted, image display information is provided for displaying, on the display screen, in chronological order or in reverse chronological order, image data of the object to be determined that was taken while the object was traveling on the road before and after the point at which the image data of the object to be determined was taken, based on image data of the object to be determined that was taken at the point corresponding to the specific point or at the time corresponding to the specific time.
The road condition determination device according to any one of claims 1 to 6 .
道路状況判定プログラム。 A method for causing a computer to function as each unit included in the road condition determination device according to any one of claims 1 to 6 ,
Road condition judgment program.
前記データ取得ステップにより取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定ステップと、を備え、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データと、前記学習対象の道路及びその周辺の前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものであり、
前記雪害状況は、
前記道路の通行可能な車線数の状況を複数段階の通行可能車線数に分類したときの前記通行可能車線数の分類結果である、
道路状況判定方法。 A data acquisition step of acquiring road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
a determination step of determining a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined, which is included in the road data acquired by the data acquisition step, into a learning model;
The learning model is
Machine learning is performed using a learning dataset including a plurality of learning data consisting of image data of a learning target road and its surroundings and a correct answer label indicating a judgment result of the snow damage situation of the learning target road and its surroundings,
The snow damage situation is as follows:
A classification result of the number of passable lanes when the situation of the number of passable lanes of the road is classified into a plurality of stages of the number of passable lanes.
Method for determining road conditions.
前記データ取得ステップにより取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定ステップと、を備え、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データと、前記学習対象の道路及びその周辺の前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものであり、
前記雪害状況は、
前記道路のスタックの生じやすさの状況を、車両のタイプ又は車重によって複数段階のスタック注意度に分類したときの前記スタック注意度の分類結果である、
道路状況判定方法。 A data acquisition step of acquiring road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
a determination step of determining a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined, which is included in the road data acquired by the data acquisition step, into a learning model;
The learning model is
Machine learning is performed using a learning dataset including a plurality of learning data consisting of image data of a learning target road and its surroundings and a correct answer label indicating a judgment result of the snow damage situation of the learning target road and its surroundings,
The snow damage situation is as follows:
a classification result of the stack caution level when the state of the road where the vehicle is likely to become stuck is classified into a plurality of stages of stack caution levels according to the type or weight of the vehicle;
Method for determining road conditions.
前記データ取得ステップにより取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定ステップと、を備え、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データと、前記学習対象の道路及びその周辺の前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものであり、
前記雪害状況は、
前記道路沿いの建物の屋根に形成された雪庇の状況を複数段階の雪庇注意度に分類したときの前記雪庇注意度の分類結果である、
道路状況判定方法。 A data acquisition step of acquiring road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
a determination step of determining a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined, which is included in the road data acquired by the data acquisition step, into a learning model;
The learning model is
Machine learning is performed using a learning dataset including a plurality of learning data consisting of image data of a learning target road and its surroundings and a correct answer label indicating a judgment result of the snow damage situation of the learning target road and its surroundings,
The snow damage situation is as follows:
A classification result of the snow cornice warning level when the state of the snow cornice formed on the roof of the building along the road is classified into a plurality of stages of the snow cornice warning level.
Method for determining road conditions.
前記データ取得ステップにより取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定ステップと、を備え、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データと、前記学習対象の道路及びその周辺の前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものであり、
前記雪害状況は、
前記道路及びその道路境界に対する倒木の状況を、前記道路及びその道路境界に対して前記倒木が存在する範囲によって複数段階の倒木注意度に分類したときの前記倒木注意度の分類結果である、
道路状況判定方法。 A data acquisition step of acquiring road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
a determination step of determining a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined, which is included in the road data acquired by the data acquisition step, into a learning model;
The learning model is
Machine learning is performed using a learning dataset including a plurality of learning data consisting of image data of a learning target road and its surroundings and a correct answer label indicating a judgment result of the snow damage situation of the learning target road and its surroundings,
The snow damage situation is as follows:
a classification result of the degree of caution for fallen trees when the state of fallen trees with respect to the road and its road boundary is classified into a plurality of levels of the degree of caution for fallen trees according to the extent to which the fallen trees exist with respect to the road and its road boundary;
Method for determining road conditions.
前記データ取得ステップにより取得された前記道路データに含まれる前記判定対象の画像データを学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路及びその周辺の雪害状況を判定する判定ステップと、を備え、
前記判定対象の画像データは、
前記判定対象の道路を走行する車両から前記車両の前方が撮影されたものであり、
前記判定ステップは、
前記判定対象の画像データから左側の画像領域及び右側の画像領域を切り出して左側画像データ及び右側画像データを生成し、
前記左側画像データ及び前記右側画像データの一方側を前記学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路の前記一方側における前記雪害状況を判定し、
前記左側画像データ及び前記右側画像データの他方側を左右方向に反転させた状態で前記学習モデルに入力することにより、前記判定対象の道路の前記他方側における前記雪害状況を判定し、
前記学習モデルは、
学習対象の道路及びその周辺が撮影された画像データであって前記学習対象の道路の前記一方側における前記画像データと、前記学習対象の道路の前記一方側における前記雪害状況の判定結果を示す正解ラベルとで構成される学習用データを複数含む学習用データセットにより機械学習が行われたものである、
道路状況判定方法。 A data acquisition step of acquiring road data including image data of a road to be determined and its surroundings captured at a predetermined point and time;
A determination step of determining a snow damage situation of the road to be determined and its surroundings by inputting image data of the road to be determined, which is included in the road data acquired by the data acquisition step, into a learning model,
The image data to be determined is
an image of a front view of a vehicle traveling on a road to be determined is taken from the vehicle,
The determining step includes:
A left image region and a right image region are cut out from the image data to be determined to generate left image data and right image data;
The left side image data and the right side image data are input to the learning model to determine the snow damage situation on the one side of the road to be determined;
The other side of the left side image data and the right side image data is input to the learning model in a state where the other side is inverted in the left-right direction, thereby determining the snow damage situation on the other side of the road to be determined;
The learning model is
Machine learning is performed using a learning dataset including a plurality of learning data sets each including image data of a learning target road and its surroundings, the image data being of the one side of the learning target road and a correct answer label indicating a determination result of the snow damage situation on the one side of the learning target road.
Method for determining road conditions.
前記道路の路面の状況を複数の路面区分に分類したときの前記路面区分の分類結果、a classification result of the road surface classification when the road surface conditions are classified into a plurality of road surface classifications;
前記道路の側方余裕の状況を複数段階の側方余裕幅に分類したときの前記側方余裕幅の分類結果、a classification result of the side margin width when the side margin condition of the road is classified into a plurality of stages of side margin width;
前記道路に形成された雪堤の状況を複数段階の雪堤高さに分類したときの前記雪堤高さの分類結果、a classification result of the snow bank height when the state of the snow bank formed on the road is classified into a plurality of stages of snow bank height;
降雪又は吹雪による前記道路の視程の状況を複数段階の視程距離に分類したときの前記視程距離の分類結果、a classification result of the visibility distance when the visibility condition of the road due to snowfall or snowstorm is classified into a plurality of visibility distance stages;
前記道路の通行可能な車線数の状況を複数段階の通行可能車線数に分類したときの前記通行可能車線数の分類結果、A classification result of the number of passable lanes when the situation of the number of passable lanes of the road is classified into a plurality of stages of the number of passable lanes;
前記道路のスタックの生じやすさの状況を複数段階のスタック注意度に分類したときの前記スタック注意度の分類結果、a classification result of the stack caution level when the state of the road where stacks are likely to occur is classified into a plurality of stack caution levels;
前記道路上の圧雪の状況を複数段階の圧雪厚さに分類したときの前記圧雪厚さの分類結果、a classification result of the packed snow thickness when the packed snow condition on the road is classified into a plurality of stages of packed snow thickness;
前記道路沿いの建物の屋根に積もった屋根雪の状況を複数段階の屋根雪深さに分類したときの前記屋根雪深さの分類結果、a classification result of the roof snow depth when the state of roof snow accumulated on the roof of the building along the road is classified into a plurality of levels of roof snow depth;
前記道路沿いの建物の屋根に形成された雪庇の状況を複数段階の雪庇注意度に分類したときの前記雪庇注意度の分類結果、a classification result of the snow cornice warning level when the state of the snow cornice formed on the roof of the building along the road is classified into a plurality of stages of the snow cornice warning level;
前記道路に対する倒木の状況を複数段階の倒木注意度に分類したときの前記倒木注意度の分類結果、又は、A classification result of the degree of caution for fallen trees when the situation of fallen trees on the road is classified into a plurality of levels of the degree of caution for fallen trees, or
前記道路に対する降雨又は降雪の状況を複数段階の雨雪区分に分類したときの前記雨雪区分の分類結果である、A classification result of the rain/snow classification when the rainfall or snowfall condition on the road is classified into a plurality of stages of rain/snow classifications.
請求項13に記載の道路状況判定方法。The method for determining road conditions according to claim 13.
前記情報提供ステップは、
前記道路地図に前記集計結果が重畳表示された道路の特定地点又は特定時刻の指定を受け付けたとき、当該特定地点に対応する前記地点又は当該特定時刻に対応する前記時刻において撮影された前記判定対象の画像データを基準に、当該判定対象の画像データが撮影された前記地点の前後の前記道路を走行中に撮影された複数の前記判定対象の画像データを時系列順又は逆時系列順に前記表示画面に表示するための画像表示情報を提供する、
請求項9乃至請求項14のいずれか一項に記載の道路状況判定方法。 an information providing step of providing road condition summary information for tallying up the snow damage status judgment results determined by the judgment step for each road section or each time section, and superimposing and displaying the snow damage status summary results on a road map on a display screen;
The information providing step includes:
When a designation of a specific point or a specific time on a road on which the tabulation results are superimposed on the road map is accepted, image display information is provided for displaying, on the display screen, in chronological order or in reverse chronological order, image data of the object to be determined that was taken while the object was traveling on the road before and after the point at which the image data of the object to be determined was taken, based on image data of the object to be determined that was taken at the point corresponding to the specific point or at the time corresponding to the specific time.
The method for determining road conditions according to any one of claims 9 to 14 .
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023135253 | 2023-08-23 | ||
| JP2023135253 | 2023-08-23 |
Publications (2)
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