JP2022026378A - 車両事故予測システム、車両事故予測方法、車両事故予測プログラム、及び、学習済みモデル生成システム - Google Patents

車両事故予測システム、車両事故予測方法、車両事故予測プログラム、及び、学習済みモデル生成システム Download PDF

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Abstract

Figure 2022026378000001
【課題】適正に事故予測を行うことができる車両事故予測システム、車両事故予測方法、車両事故予測プログラム、及び、学習済みモデル生成システムを提供することを目的とする。
【解決手段】車両事故予測システム、車両事故予測方法、車両事故予測プログラム、及び、学習済みモデル生成システムは、車両のドライバの属性を表す第１特徴量Ｄ１１、車両の状態を表す第２特徴量Ｄ１２、及び、複数の第２特徴量Ｄ１２を組み合わせた第３特徴量Ｄ１３を含む特徴量群データＤ１と車両の事故に関する事故データＤ２とからなる学習用データセットＤ３を取得し、取得された複数の学習用データセットＤ３を用いて、特徴量群データＤ１から車両の事故を予測する学習済みモデルＭを学習により生成し、予測対象となる特徴量群データＤ１を入力し、生成された学習済みモデルＭを用いて、入力された特徴量群データＤ１から車両の事故を予測する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両事故予測システム、車両事故予測方法、車両事故予測プログラム、及び、学習済みモデル生成システムに関する。
車両の事故予測するに関する技術として、例えば、特許文献１には、事故発生パターン学習手段と、事故発生予報手段と、を備える交通事故発生予報装置が開示されている。事故発生パターン学習手段は、過去の交通データを用い所定の学習アルゴリズムで事故発生パターンを学習する。事故発生予報手段は、現在時刻の交通データ実測値または現在時刻以降の交通データ予測値と、事故発生パターン学習手段による学習結果とを基に、交通事故発生の傾向を定量的に出力する。
特開２０１４－３５６３９号公報
ところで、上述の特許文献１に記載の交通事故発生予報装置は、例えば、事故予測の精度向上の点で更なる改善の余地がある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適正に事故予測を行うことができる車両事故予測システム、車両事故予測方法、車両事故予測プログラム、及び、学習済みモデル生成システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る車両事故予測システムは、車両のドライバの属性を表す第１特徴量、前記車両の状態を表す第２特徴量、及び、複数の前記第２特徴量を組み合わせた第３特徴量を含む特徴量群データと前記車両の事故に関する事故データとからなる学習用データセットを取得する前処理部と、前記前処理部によって取得された複数の前記学習用データセットを用いて、前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する学習済みモデルを学習により生成するモデル生成部と、予測対象となる前記特徴量群データを入力する予測対象入力部と、前記モデル生成部によって生成された前記学習済みモデルを用いて、前記予測対象入力部によって入力された前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する予測部とを備えることを特徴とする。
また、上記車両事故予測システムでは、前記特徴量群データは、前記車両の運転シーンを表す第４特徴量を含むものとすることができる。
上記目的を達成するために、本発明に係る車両事故予測方法は、車両のドライバの属性を表す第１特徴量、前記車両の状態を表す第２特徴量、及び、複数の前記第２特徴量を組み合わせた第３特徴量を含む特徴量群データと前記車両の事故に関する事故データとからなる学習用データセットを取得するステップと、取得された複数の前記学習用データセットを用いて、前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する学習済みモデルを学習により生成するステップと、予測対象となる前記特徴量群データを入力するステップと、生成された前記学習済みモデルを用いて、入力された前記特徴量群データから前記車両の事故を予測するステップとを含むことを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る車両事故予測プログラムは、車両のドライバの属性を表す第１特徴量、前記車両の状態を表す第２特徴量、及び、複数の前記第２特徴量を組み合わせた第３特徴量を含む特徴量群データと前記車両の事故に関する事故データとからなる学習用データセットを取得し、取得された複数の前記学習用データセットを用いて、前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する学習済みモデルを学習により生成し、予測対象となる前記特徴量群データを入力し、生成された前記学習済みモデルを用いて、入力された前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する、各処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る学習済みモデル生成システムは、車両のドライバの属性を表す第１特徴量、前記車両の状態を表す第２特徴量、及び、複数の前記第２特徴量を組み合わせた第３特徴量を含む特徴量群データと前記車両の事故に関する事故データとからなる学習用データセットを取得する前処理部と、前記前処理部によって取得された複数の前記学習用データセットを用いて、前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する学習済みモデルを学習により生成するモデル生成部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る車両事故予測システム、車両事故予測方法、車両事故予測プログラム、及び、学習済みモデル生成システムは、適正に事故予測を行うことができる、という効果を奏する。
図１は、実施形態に係る車両事故予測システムの概略構成を表すブロック図である。 図２は、実施形態に係る車両事故予測システムの処理回路によって行われる学習フェーズ、及び、使用フェーズの処理を示す模式図である。 図３は、実施形態に係る車両事故予測システムの処理回路によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。 図４は、変形例に係る車両事故予測システムの概略構成を表すブロック図である。
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
［実施形態］
図１に示す本実施形態の車両事故予測システム１は、車両の事故を予測するシステムである。車両事故予測システム１では、図２に示すように、車両の事故を予測するための学習済みモデルＭを生成する処理を行う学習フェーズと、学習済みモデルＭを用いて車両の事故を予測する処理を行う使用フェーズとがある。車両事故予測システム１は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、タブレット端末等の種々のコンピュータ機器によって実現される。以下、図１、図２を参照して車両事故予測システムの各構成について詳細に説明する。
具体的には、車両事故予測システム１は、入力機器１０と、出力機器２０と、記憶回路３０と、処理回路４０とを備える。入力機器１０、出力機器２０、記憶回路３０、及び、処理回路４０は、ネットワークを介して相互に通信可能に接続されている。
入力機器１０は、車両事故予測システム１に対する種々の入力を行う機器である。入力機器１０は、例えば、ユーザからの各種の操作入力を受け付ける操作入力機器、車両事故予測システム１外の他の機器からのデータ（情報）入力を受け付けるデータ入力機器等によって実現される。操作入力機器は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド、タッチスクリーン、非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。データ入力機器は、例えば、有線、無線を問わず通信を介して機器との間で各種データの送受信を行う通信インターフェース、フレキシブルディスク（ＦＤ）、光磁気ディスク（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ、ＳＤカードメモリ、Ｆｌａｓｈメモリ等の記録媒体から各種データを読み出す記録媒体インターフェース等によって実現される。
出力機器２０は、車両事故予測システム１から種々の出力を行う機器である。出力機器２０は、例えば、各種画像情報を出力して表示するディスプレイ、音情報を出力するスピーカ、車両事故予測システム１外の他の機器に対するデータ（情報）出力を行うデータ出力機器等によって実現される。データ出力機器は、例えば、有線、無線を問わず通信を介して機器との間で各種データの送受信を行う通信インターフェース、上記と同様の記録媒体に各種データを書き込む記録媒体インターフェース等によって実現される。データ入力機器とデータ出力機器とは、一部又は全部の構成が兼用されてもよい。
記憶回路３０は、各種データを記憶する回路である。記憶回路３０は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。 記憶回路３０は、例えば、車両事故予測システム１が各種の機能を実現するためのプログラムを記憶する。記憶回路３０に記憶されるプログラムには、入力機器１０を機能させるプログラム、出力機器２０を機能させるプログラム、処理回路４０を機能させるプログラム等が含まれる。また、記憶回路３０は、入力機器１０を介して入力された生データＤ０、処理回路４０での各種処理に必要なデータ、学習済みモデルＭの学習に用いる学習用データセットＤ３、学習済みモデルＭ、出力機器２０を介して出力する予測結果データＤ５等の各種データを記憶する。記憶回路３０は、処理回路４０等によってこれらの各種データが必要に応じて読み出される。なお、記憶回路３０は、ネットワークを介して車両事故予測システム１に接続されたクラウドサーバ等により実現されてもよい。
処理回路４０は、車両事故予測システム１における各種処理機能を実現する回路である。処理回路４０は、例えば、プロセッサによって実現される。プロセッサとは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の回路を意味する。処理回路４０は、例えば、記憶回路３０から読み込んだプログラムを実行することにより、各処理機能を実現する。
以上、本実施形態に係る車両事故予測システム１の全体構成の概略について説明した。このような構成のもと、本実施形態に係る処理回路４０は、学習フェーズにおいて、車両の事故を予測するための学習済みモデルＭを生成する各種処理を行うための機能を有している。また、本実施形態に係る処理回路４０は、使用フェーズにおいて、学習済みモデルＭを用いて車両の事故を予測する各種処理を行うための機能を有している。
本実施形態の処理回路４０は、上記各種処理機能を実現するために、機能概念的に、前処理部４１、モデル生成部４２、予測対象入力部４３、予測部４４、及び、出力部４５を含んで構成される。処理回路４０は、例えば、記憶回路３０から読み込んだプログラムを実行することにより、これら前処理部４１、モデル生成部４２、予測対象入力部４３、予測部４４、及び、出力部４５の各処理機能を実現する。
前処理部４１は、学習フェーズにおいて、学習済みモデルＭを学習させるためのデータに対して各種前処理を実行可能な機能を有する部分である。本実施形態の前処理部４１は、特徴量群データＤ１と事故データＤ２とからなる学習用データセットＤ３を取得する処理を実行可能である。
前処理部４１によって取得される学習用データセットＤ３は、学習済みモデルＭを機械学習によって生成する際に用いられる教師データである。学習用データセットＤ３は、車両の走行に関する特徴量群データＤ１と、当該特徴量群データＤ１によって規定される車両の走行状態の際の当該車両の事故に関する事故データＤ２とが１組のセットとして紐づけられることで構成される。さらに言えば、学習用データセットＤ３は、説明変数として定量化された当該特徴量群データＤ１と、目的変数として定量化された当該事故データＤ２とから構成される。
特徴量群データＤ１は、典型的には、車両の走行に関する様々な特徴量を含むデータである。本実施形態の特徴量群データＤ１は、第１特徴量Ｄ１１、第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３、及び、第４特徴量Ｄ１４を含むデータである。第１特徴量Ｄ１１、第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３、及び、第４特徴量Ｄ１４は、車両の事故の発生に影響を与える特徴量であり、それぞれ車両の事故発生に対して相関する。第１特徴量Ｄ１１、第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３、及び、第４特徴量Ｄ１４は、例えば、多数の車両の事故のデータを分析することで得られた知見に基づいて、事故発生のリスクと相関を有する特徴量として設定される。以下、第１特徴量Ｄ１１、第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３、及び、第４特徴量Ｄ１４の一例について説明する。
第１特徴量Ｄ１１は、車両のドライバの属性を表す「ドライバ属性特徴量」であり、車両のドライバの属性を定量化した値である。第１特徴量Ｄ１１は、例えば、ドライバの勤怠情報等を定量化した値を含んでもよい。一例として、第１特徴量Ｄ１１は、例えば、車両を管理する事業者における当該ドライバの在籍日数、当該ドライバの過去の走行距離・走行時間、当該ドライバの過去の所定期間内の拘束時間、当該ドライバの前回運行日からの経過日数等を定量化した値を含む。第１特徴量Ｄ１１は、例えば、車両のドライバの属性（例えば、直近の勤怠の状態等）が車両の事故の発生に影響を与えているという知見等に基づいて設定される。
第２特徴量Ｄ１２は、車両の状態を表す「車両状態特徴量」であり、車両の状態を定量化した値である。第２特徴量Ｄ１２は、例えば、車両において、当該車両に搭載された各種車載機器、センサ、カメラ、位置測定器等によって検出された検出結果を定量化した値を含んでもよい。第２特徴量Ｄ１２は、典型的には、上記検出結果をそれぞれ単独データとして扱ったものである。一例として、第２特徴量Ｄ１２は、例えば、車両の速度（最大、最小、平均、分散）、車両の加速度、車両の減速度、車両の走行用動力源回転数、車両の方向変化量等を定量化した値を含む。第２特徴量Ｄ１２は、例えば、車両の状態が車両の事故の発生に影響を与えているという知見等に基づいて設定される。
第３特徴量Ｄ１３は、複数の第２特徴量Ｄ１２を組み合わせた「組み合わせ特徴量」であり、複数の第２特徴量Ｄ１２の組み合わせを定量化した値である。第３特徴量Ｄ１３は、例えば、車両において、当該車両に搭載された各種車載機器、センサ、カメラ、位置測定器等によって検出された検出結果を複数組み合わせて定量化した値を含んでもよい。第３特徴量Ｄ１３は、典型的には、上記検出結果をそれぞれ単独のデータとして扱った第２特徴量Ｄ１２を、特定の走行局面（フェーズ）を表すように複数組み合わせた複合データとして扱ったものである。一例として、第３特徴量Ｄ１３は、例えば、速度帯毎の加速度分布、速度帯毎の減速度分布、速度帯毎の平均加速・減速時間、速度帯毎の方向変化量分布、速度帯毎の方向変化時間、加速度帯毎の走行用動力源回転数分布、減速度帯毎の方向変化量分布等を定量化した値を含む。第３特徴量Ｄ１３は、例えば、第１の第２特徴量Ｄ１２（例えば、加速度）の分布が同等であっても、第２の第２特徴量Ｄ１２（例えば、速度帯）が異なると、車両の事故の発生率が異なる場合があるという知見等に基づいて設定される。
第４特徴量Ｄ１４は、車両の運転シーンを表す「シーン特徴量」であり、車両の運転シーンを定量化した値である。第４特徴量Ｄ１４は、例えば、車両の走行において、当該車両の取り巻く外部環境、気候、地形、ドライバの心理状態等を踏まえた種々の運転シーンを定量化した値を含んでもよい。第４特徴量Ｄ１４は、例えば、車両に搭載された各種車載機器、センサ、カメラ、位置測定器等によって検出された検出結果を用いて定量化されてもよいし、それ以外の値を用いて定量化されてもよい。一例として、第４特徴量Ｄ１４は、例えば、交通量の多い時間帯における運転シーン、休憩後の運転シーン、目的地への到着予測より遅れている運転シーン、狭い路地に入った際の運転シーン、荒天時の運転シーン等を定量化した値を含む。第４特徴量Ｄ１４は、例えば、第１特徴量Ｄ１１、第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３が同等であっても、運転シーンが異なると、車両の事故の発生率が異なる場合があるという知見等に基づいて設定される。
事故データＤ２は、車両の事故に関するデータである。事故データＤ２は、紐づけられる特徴量群データＤ１によって規定された車両の走行状態の際の当該車両の事故についての情報を含む。ここでは一例として、事故データＤ２は、少なくとも事故の発生の有無を表す情報を含み、この他、事故位置（緯度経度）、事故要因、事故種別、損害額等を表す情報を含んでもよい。
前処理部４１は、上記特徴量群データＤ１と、当該特徴量群データＤ１に対応する上記事故データＤ２とを１組のセットとして紐づけることで構成された学習用データセットＤ３を取得する。前処理部４１は、例えば、入力機器１０を構成するデータ入力機器を介して車両事故予測システム１外の他の機器から、予め作成された学習用データセットＤ３を直接取得してもよい。また、前処理部４１は、例えば、車両事故予測システム１外の他の機器等から入力された生データＤ０に対して、様々な前処理を施すことで学習用データセットＤ３を作成、取得してもよい。前処理部４１は、例えば、生データＤ０が入力されたタイミングで、都度、生データＤ０に対して前処理を行ってもよいし、入力機器１０を構成する操作入力機器を介したユーザの操作に応じて適時のタイミングで生データＤ０に対して前処理を行ってもよい。
この場合、前処理部４１によって前処理が施される生データＤ０は、入力機器１０を構成するデータ入力機器を介して車両事故予測システム１外の他の機器から入力されてもよいし、入力機器１０を構成する操作入力機器を介してユーザの操作によって入力されてもよい。当該生データＤ０は、例えば、車載システムデータ、事業者データ、事故統計データ、外部データ等を含んでいてもよい。車載システムデータは、例えば、車両の車両信号や当該車両に搭載されたドライブレコーダ、デジタルタコグラフ等の車載機器、センサ、カメラ、位置測定器等が検出したデータであり、車両の速度（最大、最小、平均、分散）、車両の加速度、車両の減速度、車両の走行用動力源回転数、車両の方向変化量等の情報を含んでもよい。事業者データは、例えば、運動会社・バス会社等の事業者が保有するデータであり、事業者ＩＤ、車両ＩＤ、ドライバＩＤ、勤怠、車内外動画、ドライババイタル等の情報を含んでもよい。事故統計データは、例えば、損害保険会社が保有するデータであり、事故発生事業者ＩＤ、事故発生車両ＩＤ、事故発生日時、事故発生緯度経度、事故種別、損害額等の情報を含んでもよい。外部データは、例えば、その他の外部機器やデータベースが保有するデータであり、地図（道路種別、建物・施設種別）、交通渋滞、天気、人流分布・人口密度等の情報を含んでもよい。
また、前処理部４１によって生データＤ０に対して施す前処理とは、例えば、生データＤ０の収集・結合する処理、生データＤ０から第１特徴量Ｄ１１、第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３、第４特徴量Ｄ１４等の特徴量群データＤ１を抽出し説明変数として定量化する処理、生データＤ０から事故データＤ２を抽出し目的変数として定量化する処理、定量化された特徴量群データＤ１と定量化された事故データＤ２とを紐づけて組み合わせる処理等を含むものである。
前処理部４１は、上記のようにして取得した複数の学習用データセットＤ３を記憶回路３０に記憶させる。
モデル生成部４２は、学習フェーズにおいて、特徴量群データＤ１から車両の事故を予測する学習済みモデルＭを機械学習により生成する処理を実行可能な機能を有する部分である。本実施形態のモデル生成部４２は、前処理部４１によって取得された複数の学習用データセットＤ３を用いて、学習済みモデルＭを機械学習により生成する処理を実行可能である。モデル生成部４２は、例えば、入力機器１０を構成する操作入力機器を介したユーザの操作に応じて適時のタイミングで、学習済みモデルＭを学習させ、生成する処理を行う。
モデル生成部４２は、複数の学習用データセットＤ３を教師データとして、種々の機械学習アルゴリズムＡＬに基づく機械学習を行うことによって、学習済みモデルＭを生成する。使用する機械学習アルゴリズムＡＬとしては、例えば、ディープラーニング（Ｄｅｅｐ Ｌｅａｒｎｉｎｇ）、ニューラルネットワーク（Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ロジスティック（Ｌｏｇｉｓｔｉｃ）回帰、アンサンブル学習（Ｅｎｓｅｍｂｌｅ Ｌｅａｒｎｉｎｇ）、サポートベクターマシン（Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）、ランダムフォレスト（Ｒａｎｄｏｍ Ｆｏｒｅｓｔ）、ナイーブベイズ（Ｎａｉｖｅ Ｂａｙｓ）等の公知のアルゴリズムが挙げられる。モデル生成部４２は、学習用データセットＤ３のうち、特徴量群データＤ１を説明変数とし 、事故データＤ２を目的変数として、学習済みモデルＭの機械学習を行う。モデル生成部４２は、当該機械学習の結果として、特徴量群データＤ１から車両の事故を予測するための機械学習を行った学習済みモデルＭを生成する。
学習済みモデルＭは、例えば、ニューラルネットワークにより実現される。この場合、モデル生成部４２は、複数の学習用データセットＤ３を用いた機械学習を行うことにより、当該ニューラルネットワークにおいて重み付けとして用いられる学習重み付け係数を学習し、当該学習済みモデルＭを生成する。
モデル生成部４２によって生成された学習済みモデルＭは、入力を特徴量群データＤ１とし、出力を車両の事故の予測を定量化した値としたモデルである。すなわち、学習済みモデルＭは、特徴量群データＤ１の入力を受け付けて当該特徴量群データＤ１から車両の事故の予測を定量化した値を出力するように機能付けられる。より詳しくは、学習済みモデルＭは、ニューラルネットワークの入力層に入力された特徴量群データＤ１に対して、ニューラルネットワークにおける学習重み付け係数に基づく演算を行い、ニューラルネットワークの出力層から事故の予測を定量化した値を出力するようにコンピュータを機能させる。
ここで、学習済みモデルＭから出力される車両の事故の予測を定量化した値とは、言い換えれば、当該車両の事故リスクを予測した値に相当する。当該車両の事故の予測を定量化した値は、一例として、事故の発生の有無を定量化した値であるが、例えば、事故要因、事故種別、損害額等を定量化した値等であってもよい。
モデル生成部４２は、上記のようにして生成した学習済みモデルＭを記憶回路３０に記憶させる。このとき、モデル生成部４２は、以前に生成した学習済みモデルＭが既に記憶回路３０に記憶されていた場合には、記憶されている学習済みモデルＭを新しく生成した学習済みモデルＭで置き換える。
予測対象入力部４３は、使用フェーズにおいて、予測対象となる特徴量群データＤ１を入力する処理を実行可能な機能を有する部分である。ここでは、予測対象となる特徴量群データＤ１は、「予測対象データ（入力データ）Ｄ４」という場合がある。予測対象データＤ４は、入力機器１０を構成するデータ入力機器を介して車両事故予測システム１外の他の機器から入力されてもよいし、入力機器１０を構成する操作入力機器を介してユーザの操作によって入力されてもよい。本実施形態の予測対象入力部４３は、入力機器１０を介して受け付けた予測対象データＤ４を予測部４４に入力する処理を実行可能である。予測対象入力部４３は、例えば、車両の走行にあわせてリアルタイムで予測対象データＤ４を入力してもよいし、車両の走行終了後に適時のタイミングで事後的に予測対象データＤ４を入力してもよい。予測対象入力部４３は、入力する予測対象データＤ４を一旦記憶回路３０に記憶させるようにしてもよい。
予測部４４は、使用フェーズにおいて、学習済みモデルＭを用いて車両の事故を予測する処理を実行可能な機能を有する部分である。本実施形態の予測部４４は、モデル生成部４２によって生成された学習済みモデルＭを用いて、予測対象入力部４３によって入力された予測対象となる特徴量群データＤ１、すなわち、予測対象データＤ４から車両の事故を予測する処理を実行可能である。
予測部４４は、モデル生成部４２によって生成された学習済みモデルＭに対して、予測対象入力部４３によって入力された予測対象データＤ４を入力データとして入力し、これに応じて当該学習済みモデルＭから車両の事故の予測を定量化した値を出力させる。これにより、予測部４４は、当該予測対象データＤ４（予測対処となる特徴量群データＤ１）によって規定される車両の走行状態の際の当該車両の事故を予測する。ここでは一例として、予測部４４は、車両の事故の予測を定量化した値として、上述したように車両の事故の発生の有無を定量化した値を出力させ、当該車両の事故の発生の有無を予測する。予測部４４は、出力された車両の事故の予測を定量化した値を、予測結果データ（出力データ）Ｄ５として記憶回路３０に記憶させる。
出力部４５は、予測部４４による車両の事故の予測結果に基づいて出力を行う処理を実行可能な機能を有する部分である。本実施形態の出力部４５は、予測部４４によって予測された予測結果データＤ５を、出力機器２０を介して出力する処理を実行可能である。予測結果データＤ５は、出力機器２０を構成するディスプレイを介して画像情報として出力されてもよいし、出力機器２０を構成するスピーカを介して音情報として出力されてもよい。また、予測結果データＤ５は、出力機器２０を構成するデータ出力機器を介して車両事故予測システム１外の他の機器に出力されてもよい。出力部４５は、例えば、車両の走行にあわせてリアルタイムで予測結果データＤ５を出力してもよいし、入力機器１０を構成する操作入力機器を介したユーザの操作に応じて適時のタイミングで予測結果データＤ５を出力してもよい。
次に、図３のフローチャート図を参照して、車両事故予測システム１おける車両事故予測方法の処理手順について説明する。
図３に示す車両事故予測システム１おける車両事故予測方法は、取得ステップ（ステップＳ１）、生成ステップ（ステップＳ２）、入力ステップ（ステップＳ３）、予測ステップ（ステップＳ４）、出力ステップ（ステップＳ５）を含む。ここでは、上記各ステップに関する処理は、車両事故予測システム１の処理回路４０によって実行される。
まず、処理回路４０の前処理部４１は、第１特徴量Ｄ１１、第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３、及び、第４特徴量Ｄ１４を含む特徴量群データＤ１と事故データＤ２とからなる学習用データセットＤ３を取得するステップ（ステップＳ１）を実行する。この場合、前処理部４１は、入力機器１０を介して車両事故予測システム１外の他の機器から学習用データセットＤ３を直接取得してもよいし、入力機器１０を介して車両事故予測システム１外の他の機器から入力された生データＤ０に対して、様々な前処理を施すことで学習用データセットＤ３を作成、取得してもよい。前処理部４１は、取得した複数の学習用データセットＤ３を記憶回路３０に記憶させる。
次に、処理回路４０のモデル生成部４２は、取得ステップ（ステップＳ１）で取得された複数の学習用データセットＤ３を用いて、学習済みモデルＭを機械学習により生成する生成ステップ（ステップＳ２）を実行する。モデル生成部４２は、生成した学習済みモデルＭを記憶回路３０に記憶させる。このとき、モデル生成部４２は、以前に生成した学習済みモデルＭが既に記憶回路３０に記憶されていた場合には、記憶されている学習済みモデルＭを新しく生成した学習済みモデルＭで置き換える。
次に、処理回路４０の予測対象入力部４３は、予測対象となる特徴量群データＤ１である予測対象データＤ４を処理回路４０の予測部４４に入力する入力ステップ（ステップＳ３）を実行する。この場合、予測対象入力部４３は、入力機器１０を介して車両事故予測システム１外の他の機器から受け付けた予測対象データＤ４を入力してもよいし、入力機器１０を介してユーザの操作によって受け付けた予測対象データＤ４を入力してもよい。また、予測対象入力部４３は、入力する予測対象データＤ４を一旦記憶回路３０に記憶させるようにしてもよい。
次に、処理回路４０の予測部４４は、生成ステップ（ステップＳ２）で生成された学習済みモデルＭを用いて、入力ステップ（ステップＳ３）で入力された予測対象データＤ４（予測対象となる特徴量群データＤ１）から車両の事故を予測する予測ステップ（ステップＳ４）を実行する。この場合、予測部４４は、学習済みモデルＭに対して、予測対象データＤ４を入力し、これに応じて当該学習済みモデルＭから車両の事故の予測を定量化した値を出力させる。これにより、予測部４４は、当該予測対象データＤ４によって規定される車両の走行状態の際の当該車両の事故を予測する。予測部４４は、出力された車両の事故の予測を定量化した値を、予測結果データＤ５として記憶回路３０に記憶させる。
次に、処理回路４０の出力部４５は、予測ステップ（ステップＳ４）で予測された車両の事故の予測結果データＤ５を出力する出力ステップ（ステップＳ５）を実行し、本フローチャートによる処理を終了する。この場合、出力部４５は、予測結果データＤ５を、出力機器２０を介して画像情報や音情報として出力してもよいし、出力機器２０を介して車両事故予測システム１外の他の機器に出力してもよい。
上述した車両事故予測方法は、予め用意された車両事故予測プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この車両事故予測プログラムは、上述した取得ステップ（ステップＳ１）、生成ステップ（ステップＳ２）、入力ステップ（ステップＳ３）、予測ステップ（ステップＳ４）、出力ステップ（ステップＳ５）の各処理をコンピュータに実行させる。
以上で説明した車両事故予測システム１、車両事故予測方法、車両事故予測プログラムは、車両の状態を表す第２特徴量Ｄ１２だけでなく、車両のドライバの属性を表す第１特徴量Ｄ１１や複数の第２特徴量Ｄ１２を組み合わせた第３特徴量Ｄ１３等によって、入力する特徴量自体の高度化を図った上で、予測精度の高い学習済みモデルＭを生成し、車両の事故予測を行うことができる。この結果、車両事故予測システム１、車両事故予測方法、車両事故予測プログラムは、適正に事故予測を行うことができる。これにより、車両事故予測システム１、車両事故予測方法、車両事故予測プログラムは、例えば、事故リスクをより精緻に予測することができる。
ここでは、以上で説明した車両事故予測システム１、車両事故予測方法、車両事故予測プログラムは、第１特徴量Ｄ１１、第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３に加えて、さらに車両の運転シーンを表す第４特徴量Ｄ１４も踏まえて、学習済みモデルＭを生成し、車両の事故予測を行うことができるので、運転シーンに応じたより高次な事故予測を行うことができる。
そして、車両事故予測システム１、車両事故予測方法、車両事故予測プログラムは、上記のようにして得られるより精度の高い事故予測の結果を、例えば、事業者やドライバに対して、リアルタイムでの運転警告、運転技術・運転癖・事故リスクの評価、改善点の可視化、事故リスク抑制行動の指導・教育、安全な運行計画の作成等の様々な目的で供することができる。また、車両事故予測システム１、車両事故予測方法、車両事故予測プログラムは、例えば、事故予測の結果を、１回の運行単位、ドライバ単位、車両単位、事業者単位で出力することもできる。
なお、以上で説明した実施形態では、車両事故予測システム１として、１つのシステムで学習フェーズと使用フェーズとの双方を行う場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。
例えば、図４に例示する変形例に係る車両事故予測システム１Ａは、学習フェーズにおける各処理を実行する学習済みモデル生成システム１００と、使用フェーズにおける各処理を実行する車両事故予測装置２００とに分かれて構成される点で上述した車両事故予測システム１と異なる。
学習済みモデル生成システム１００は、入力機器１１０と、出力機器１２０と、記憶回路１３０と、処理回路１４０とを備え、学習用データセットＤ３を用いた機械学習によって学習済みモデルＭを生成する処理を行う。処理回路１４０は、上記各種処理機能を実現するために、機能概念的に、前処理部１４１、及び、モデル生成部１４２を含んで構成される。
前処理部１４１は、上述した前処理部４１と同様に、第１特徴量Ｄ１１、第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３、及び、第４特徴量Ｄ１４を含む特徴量群データＤ１と事故データＤ２とからなる学習用データセットＤ３を取得する処理を実行可能である。前処理部１４１は、取得した複数の学習用データセットＤ３を記憶回路１３０に記憶させる。
モデル生成部１４２は、上述したモデル生成部４２と同様に、前処理部１４１によって取得された複数の学習用データセットＤ３を用いて、学習済みモデルＭを機械学習により生成する処理を実行可能である。モデル生成部１４２は、生成した学習済みモデルＭを記憶回路１３０に記憶させる。
車両事故予測装置２００は、入力機器２１０と、出力機器２２０と、記憶回路２３０と、処理回路２４０とを備え、学習済みモデルＭを用いて車両の事故を予測する処理を行う。処理回路２４０は、上記各種処理機能を実現するために、機能概念的に、予測対象入力部２４３、予測部２４４、及び、出力部２４５を含んで構成される。
予測対象入力部２４３は、上述した予測対象入力部４３と同様に、予測対象となる特徴量群データＤ１である予測対象データＤ４を入力する処理を実行可能である。
予測部２４４は、上述した予測部４４と同様に、学習済みモデルＭを用いて、予測対象入力部２４３によって入力された予測対象データＤ４から車両の事故を予測する処理を実行可能である。この場合、予測部２４４は、例えば、学習済みモデル生成システム１００の出力機器１２０、及び、車両事故予測装置２００の入力機器２１０を介して予め記憶回路２３０に記憶させた学習済みモデルＭを用いることができる。この学習済みモデルＭは、上述のように学習済みモデル生成システム１００によって生成されたモデルである。
出力部２４５は、上述した出力部４５と同様に、予測部４４によって予測された予測結果データＤ５を出力機器２２０を介して出力する処理を実行可能である。
入力機器１１０、２１０、出力機器１２０、２２０、記憶回路１３０、２３０、処理回路１４０、２４０のその他の構成は、上述の入力機器１０、出力機器２０、記憶回路３０、処理回路４０と略同様の構成である。
この場合であっても、車両事故予測システム１Ａ、学習済みモデル生成システム１００、車両事故予測装置２００は、上述した車両事故予測システム１と同様に、適正に事故予測を行うことができ、例えば、事故リスクをより精緻に予測することができる。
なお、この変形例の場合、車両事故予測装置２００で用いる学習済みモデルＭは、上述のように学習済みモデル生成システム１００によって生成されたモデルに限らず、他のシステムで生成された学習済みモデルＭであってもよい。
なお、上述した本発明の実施形態に係る車両事故予測システム、車両事故予測方法、車両事故予測プログラム、及び、学習済みモデル生成システムは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
以上の説明では、特徴量群データＤ１は、第１特徴量Ｄ１１、第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３、第４特徴量Ｄ１４を含むデータであるものとして説明したがこれに限らない。例えば、特徴量群データＤ１は、第１特徴量Ｄ１１、及び、第２特徴量Ｄ１２を含み第３特徴量Ｄ１３、第４特徴量Ｄ１４を含まなくてもよいし、第１特徴量Ｄ１１、及び、第３特徴量Ｄ１３を含み第２特徴量Ｄ１２、第４特徴量Ｄ１４を含まなくてもよいし、第１特徴量Ｄ１１、及び、第４特徴量Ｄ１４を含み第２特徴量Ｄ１２、第３特徴量Ｄ１３を含まなくてもよいし、これら以外の組み合わせであってもよい。
以上で説明した処理回路４０は、単一のプロセッサによって各処理機能が実現されるものとして説明したがこれに限らない。処理回路４０は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて各プロセッサがプログラムを実行することにより各処理機能が実現されてもよい。また、処理回路４０が有する処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、処理回路４０が有する処理機能は、その全部又は任意の一部をプログラムにて実現してもよく、また、ワイヤードロジック等によるハードウェアとして実現してもよい。
以上で説明したプロセッサによって実行されるプログラムは、記憶回路３０等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置に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、コンピ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、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。
本実施形態に係る車両事故予測システム、車両事故予測方法、車両事故予測プログラム、及び、学習済みモデル生成システムは、以上で説明した実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。
１、１Ａ 車両事故予測システム
１０、１１０、２１０ 入力機器
２０、１２０、２２０ 出力機器
３０、１３０、２３０ 記憶回路
４０、１４０、２４０ 処理回路
４１、１４１ 前処理部
４２、１４２ モデル生成部
４３、２４３ 予測対象入力部
４４、２４４ 予測部
４５、２４５ 出力部
１００ 学習済みモデル生成システム
２００ 車両事故予測装置
ＡＬ 機械学習アルゴリズム
Ｄ０ 生データ
Ｄ１ 特徴量群データ
Ｄ１１ 第１特徴量
Ｄ１２ 第２特徴量
Ｄ１３ 第３特徴量
Ｄ１４ 第４特徴量
Ｄ２ 事故データ
Ｄ３ 学習用データセット
Ｄ４ 予測対象データ
Ｄ５ 予測結果データ
Ｍ 学習済みモデル

Claims (5)

  1. 車両のドライバの属性を表す第１特徴量、前記車両の状態を表す第２特徴量、及び、複数の前記第２特徴量を組み合わせた第３特徴量を含む特徴量群データと前記車両の事故に関する事故データとからなる学習用データセットを取得する前処理部と、
    前記前処理部によって取得された複数の前記学習用データセットを用いて、前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する学習済みモデルを学習により生成するモデル生成部と、
    予測対象となる前記特徴量群データを入力する予測対象入力部と、
    前記モデル生成部によって生成された前記学習済みモデルを用いて、前記予測対象入力部によって入力された前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する予測部とを備えることを特徴とする、
    車両事故予測システム。
  2. 前記特徴量群データは、前記車両の運転シーンを表す第４特徴量を含む、
    請求項１に記載の車両事故予測システム。
  3. 車両のドライバの属性を表す第１特徴量、前記車両の状態を表す第２特徴量、及び、複数の前記第２特徴量を組み合わせた第３特徴量を含む特徴量群データと前記車両の事故に関する事故データとからなる学習用データセットを取得するステップと、
    取得された複数の前記学習用データセットを用いて、前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する学習済みモデルを学習により生成するステップと、
    予測対象となる前記特徴量群データを入力するステップと、
    生成された前記学習済みモデルを用いて、入力された前記特徴量群データから前記車両の事故を予測するステップとを含むことを特徴とする、
    車両事故予測方法。
  4. 車両のドライバの属性を表す第１特徴量、前記車両の状態を表す第２特徴量、及び、複数の前記第２特徴量を組み合わせた第３特徴量を含む特徴量群データと前記車両の事故に関する事故データとからなる学習用データセットを取得し、
    取得された複数の前記学習用データセットを用いて、前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する学習済みモデルを学習により生成し、
    予測対象となる前記特徴量群データを入力し、
    生成された前記学習済みモデルを用いて、入力された前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する、
    各処理をコンピュータに実行させることを特徴とする、
    車両事故予測プログラム。
  5. 車両のドライバの属性を表す第１特徴量、前記車両の状態を表す第２特徴量、及び、複数の前記第２特徴量を組み合わせた第３特徴量を含む特徴量群データと前記車両の事故に関する事故データとからなる学習用データセットを取得する前処理部と、
    前記前処理部によって取得された複数の前記学習用データセットを用いて、前記特徴量群データから前記車両の事故を予測する学習済みモデルを学習により生成するモデル生成部とを備えることを特徴とする、
    学習済みモデル生成システム。
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