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公開番号2025070816
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023181374
出願日2023-10-20
発明の名称情報処理プログラム、情報処理方法、および管理装置
出願人富士通株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G06T 19/00 20110101AFI20250424BHJP(計算;計数)
要約【課題】デジタルツインでは、シミュレーション結果と現実世界との間に誤差が生じてしまうため、より現実に近い結果を出すようにするデータ同化という技術がある。しかしながら、データ同化は、現実世界のあらゆるデータを観測できるわけではないため、実際に観測して用いることができる観測データには限界があり、その精度は十分に高いとはいえない。
【解決手段】情報処理プログラムは、実世界を仮想空間に再現するデジタルツインの管理装置に、実世界に存在する物体の第1の移動量を観測し、仮想空間における物体に対応するエージェントの第2の移動量を特定し、観測した第1の移動量と、特定した第2の移動量とに基づいて、デジタルツインのデータ同化処理を実行する処理をコンピュータに実行させる。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
実世界を仮想空間に再現するデジタルツインの管理装置に、
前記実世界に存在する物体の第１の移動量を観測し、
前記仮想空間における前記物体に対応するエージェントの第２の移動量を特定し、
観測した前記第１の移動量と、特定した前記第２の移動量とに基づいて、前記デジタルツインのデータ同化処理を実行する
処理を実行させることを特徴とする情報処理プログラム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
観測した前記第１の移動量と、前記仮想空間における前記物体に対応するエージェントの第２の移動量との誤差を特定し、
特定した前記誤差に基づいて、前記仮想空間の前記エージェントの移動需要を動的に変更し、
前記データ同化処理を実行する処理は、
変更した前記移動需要に基づいて、前記第１の移動量と前記第２の移動量との間において、前記デジタルツインのデータ同化処理を実行する
処理を含むことを特徴とする請求項１に記載の情報処理プログラム。
【請求項３】
前記第１の移動量を観測する処理は、
前記実世界の道路または通路における物体の第１の移動量を観測する
処理を含み、
前記誤差を特定する処理は、
観測した前記第１の移動量と、前記仮想空間の道路または通路における前記物体に対応するエージェントの第２の移動量との誤差を特定する
処理を含み、
前記データ同化処理を実行する処理は、
前記第１の移動量と前記第２の移動量とを一致させるように、前記データ同化処理を実行する
処理を含むことを特徴とする請求項２に記載の情報処理プログラム。
【請求項４】
前記第１の移動量を観測する処理は、
カメラが撮影した画像を用いて、前記物体を検出し、検出された前記物体の第１の移動量を特定する
処理を含み、
観測された前記第１の移動量を用いて、前記デジタルツインにおいて、前記第２の移動量をシミュレーションして算出する
処理を前記デジタルツインの管理装置に実行させることを特徴とする請求項２に記載の情報処理プログラム。
【請求項５】
前記第１の移動量を観測する処理は、
前記実世界の道路または通路における所定の交差点間の道路または通路を移動した前記物体の第１の数を、前記第１の移動量として観測する
処理を含み、
前記誤差を特定する処理は、
前記第１の数と、前記仮想空間の道路または通路における所定の交差点間の道路または通路を移動した前記エージェントの第２の数との第１の誤差を、前記誤差として算出する
処理を含むことを特徴とする請求項３に記載の情報処理プログラム。
【請求項６】
前記第１の移動量を観測する処理は、
前記実世界の道路または通路における所定の交差点における各分岐へ移動した前記物体の第１の割合を、前記第１の移動量として観測する
処理を含み、
前記誤差を特定する処理は、
前記第１の割合と、前記仮想空間の道路または通路における所定の交差点における各分岐へ移動した前記エージェントの第２の割合との第２の誤差を、前記誤差として算出する
処理を含むことを特徴とする請求項５に記載の情報処理プログラム。
【請求項７】
前記第１の誤差と前記第２の誤差との重み付け和を最小化するように、前記実世界の所定の起点から目的地への前記物体の移動量を推定する
処理を前記デジタルツインの管理装置に実行させることを特徴とする請求項６に記載の情報処理プログラム。
【請求項８】
前記第２の移動量を特定する処理は、
前記実世界の道路または通路を再現した仮想空間上の道路または通路を特定し、特定した前記仮想空間上の道路または通路を移動する、前記物体に対応するエージェントの第２の移動量を特定する、
処理を含むことを特徴とする請求項３に記載の情報処理プログラム。
【請求項９】
前記デジタルツインのデータ同化処理が完了した後から次のデータ同化処理が実行される前までの期間において、前記仮想空間上のエージェントを用いて、前記デジタルツインの仮想空間においてシミュレーションを実施することで、前記実世界に存在する物体の移動量の異常の有無を予測し、
前記異常が予測されたときに、前記異常が予測された道路または通路を特定し、
特定された前記道路または前記通路が強調表示された画像を表示装置に表示させる
処理を前記デジタルツインの管理装置に実行させることを特徴とする請求項３に記載の情報処理プログラム。
【請求項１０】
実世界を仮想空間に再現するデジタルツインの管理装置が、
前記実世界に存在する物体の第１の移動量を観測し、
前記仮想空間における前記物体に対応するエージェントの第２の移動量を特定し、
観測した前記第１の移動量と、特定した前記第２の移動量とに基づいて、前記デジタルツインのデータ同化処理を実行する
処理を実行することを特徴とする情報処理方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理プログラム、情報処理方法、および管理装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
現実世界の物理空間に存在している物体を、仮想空間で表現するための技術として、デジタルツイン（Digital Twin）と呼ばれる技術がある。例えば、デジタルツインでは、ＩｏＴ（Internet of Things）などを活用して、実際の道路の通過車両数などをリアルタイムに収集して交通シミュレーションを実行し、人の交通需要推定（ＯＤ:Origin-destination Demand）などを行っている。
【０００３】
一方で、このようなデジタルツインでは、例えば、シミュレーション結果と現実世界との間に、少なからずズレ（誤差）が生じてしまう。そのため、例えば、シミュレーション結果を実際の観測データに突き合わせ、当該観測データに基づいてシミュレーションの軌道を修正し、より現実に近い結果を出すようにするデータ同化という技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－１８２３８３号公報
特開２０１８－１０１２０５号公報
特開２０１３－２０６４０６号公報
米国特許出願公開第２０２２／２４５４６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、データ同化は、例えば、現実世界のあらゆるデータを観測できるわけではないため、実際に観測して用いることができる観測データには限界があり、その精度は十分に高いとはいえない。
【０００６】
１つの側面では、デジタルツインにおけるデータ同化の精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの態様において、情報処理プログラムは、実世界を仮想空間に再現するデジタルツインの管理装置に、実世界に存在する物体の第１の移動量を観測し、仮想空間における物体に対応するエージェントの第２の移動量を特定し、観測した第１の移動量と、特定した第２の移動量とに基づいて、デジタルツインのデータ同化処理を実行する処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００８】
１つの側面では、デジタルツインにおけるデータ同化の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、道路ネットワークの一例を示す図である。
図２は、観測したリンクフローデータの一例を示す図である。
図３は、初期ＯＤフローデータの一例を示す図である。
図４は、シミュレーションしたリンクフローデータの一例を示す図である。
図５は、ＯＤフローデータ更新の一例を示す図である。
図６は、ＯＤフロー推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図７は、本実施形態にかかる交差点分岐フローについて説明するための図である。
図８は、本実施形態にかかる情報処理システム１の構成例を示す図である。
図９は、本実施形態にかかるデジタルツイン管理装置１０の構成例を示す図である。
図１０は、本実施形態にかかる交差点分岐割合について説明するための図である。
図１１は、リンクフロー評価関数L
1
のqに対する微分方程式の一例を示す図である。
図１２は、流入リンクフロー評価関数L
2
のqに対する微分方程式の一例を示す図である。
図１３は、本実施形態にかかるＯＤフロー推定の初期設定値の一例を示す図である。
図１４は、本実施形態にかかる各観測値の算出例を示す図である。
図１５は、本実施形態にかかるＯＤフローの更新例を示す図である。
図１６は、本実施形態の効果の一例を示す図（１）である。
図１７は、本実施形態の効果の一例を示す図（２）である。
図１８は、本実施形態にかかるＯＤフローの推定誤差評価の一例を示す図である。
図１９は、デジタルツイン管理装置１０のハードウェア構成例を説明する図である。
【００１０】
以下に、本実施形態にかかる情報処理プログラム、情報処理方法、および管理装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本実施形態が限定されるものではない。また、各実施例は、矛盾のない範囲内で適宜組み合わせることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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