JP2007219633A - Travel time prediction device and method - Google Patents

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Takafumi Iemori
崇文 家森
Koichi Washimi
公一 鷲見
Shoichi Tanada
昌一 棚田
Keiko Hattori
桂子 服部
Tomohiro Sugano
智宏 菅野
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Sumitomo Electric System Solutions Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely predict the travel time of a road after the occurrence of such a sudden event as an accident on a road or disaster. <P>SOLUTION: The prediction object section of a travel time including a section where any sudden event has occurred is set, and the prediction object section is divided into a plurality of blocks, and the traffic density of each block at a certain time t is calculated, and movable traffic volume is calculated between adjacent blocks based on the traffic density of each block, and the traffic density of each block at the precious time t+ΔT is predicted based on the traffic density of each block and the traffic volume movable between the adjacent blocks, and a travel time is predicted. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、道路における事故、災害など突発事象の発生後の道路の旅行時間を予測する旅行時間予測装置及び方法に関するものである。   The present invention relates to a travel time predicting apparatus and method for predicting a travel time on a road after occurrence of a sudden event such as an accident or disaster on the road.

道路に車両感知器を設置して現時点の道路の旅行時間データを取得し、この旅行時間データに基づいて、将来の旅行時間を予測することが行われている。
この予測方法としては、過去の旅行時間データを統計情報として蓄積しておき、現在の旅行時間が過去と同じように増減していく(同じパターンで推移する)とみなして、旅行時間を予測する。
A vehicle detector is installed on a road to acquire current travel time data on the road, and a future travel time is predicted based on the travel time data.
As this prediction method, past travel time data is accumulated as statistical information, and the travel time is predicted on the assumption that the current travel time increases / decreases in the same way as the past (changes in the same pattern). .

一方、道路を走行する車両の旅行時間を算出するのに、単位距離のブロックを接続して道路モデルを形成し、各ブロックの交通密度及び設定された交通量−密度曲線に従ってブロック間の交通量を計算し、この交通量に相当する台数を移動させて交通流を表現する方法がある。
特開2002-260142号公報 特開平9-147285号公報
On the other hand, in order to calculate the travel time of vehicles traveling on the road, a block model of unit distance is connected to form a road model, and the traffic volume between blocks according to the traffic density of each block and the set traffic volume-density curve There is a method for expressing the traffic flow by calculating the number and moving the number corresponding to this traffic volume.
JP 2002-260142 A JP-A-9-147285

ところが、道路において事故、災害など突発事象が発生した場合に、過去に蓄積した旅行時間データを用いても、精度のよい予測ができない。
そこで、本発明は、道路における事故、災害など突発事象の発生後の道路の旅行時間を、精度よく予測することができる旅行時間予測装置及び方法を提供することを目的とする。
However, when a sudden event such as an accident or disaster occurs on the road, it is impossible to predict with high accuracy even if travel time data accumulated in the past is used.
Therefore, an object of the present invention is to provide a travel time prediction apparatus and method that can accurately predict a travel time on a road after occurrence of a sudden event such as an accident or a disaster on the road.

本発明の旅行時間予測装置は、突発事象の発生した区間を含む旅行時間の予測対象区間を設定する設定手段と、前記予測対象区間を複数のブロックに分割し、ある時刻における各ブロック内の交通密度を算出する交通密度算出手段と、前記各ブロック内の交通密度に基づいて、前記ある時刻における隣接するブロック間で移動可能な交通量を算出する移動可能交通量算出手段と、前記各ブロック内の交通密度と、前記隣接するブロック間で移動可能な交通量とに基づいて、先の時刻における各ブロックの交通密度を予測する交通密度予測手段と、前記交通密度予測手段により予測された先の時刻における各ブロックの交通密度に基づいて旅行時間を予測する旅行時間予測手段とを有するものである。   The travel time prediction apparatus of the present invention includes a setting means for setting a travel time prediction target section including a section in which a sudden event occurs, and the prediction target section is divided into a plurality of blocks, and traffic in each block at a certain time A traffic density calculating means for calculating a density, a movable traffic volume calculating means for calculating a traffic volume movable between adjacent blocks at the certain time based on the traffic density in each block, and in each block Traffic density predicting means for predicting the traffic density of each block at the previous time based on the traffic density of each block and the traffic volume movable between the adjacent blocks, and the traffic density predicting means predicted by the traffic density predicting means Travel time prediction means for predicting travel time based on the traffic density of each block at the time of day.

この旅行時間予測装置は、突発事象により規制の発生した区間を含む予測対象区間を設定し、単位長さのブロックに分割する。分割したブロックに対し、取得済みの各リンクの旅行時間から各ブロックに旅行時間を配分し、旅行時間を速度に換算し、各ブロックの交通密度を算出する。
速度を交通密度に換算するには、速度−交通密度曲線を用いることができる。
This travel time prediction apparatus sets a prediction target section including a section in which a restriction has occurred due to a sudden event, and divides the block into unit length blocks. For the divided blocks, the travel time is allocated to each block from the travel time of each acquired link, the travel time is converted into a speed, and the traffic density of each block is calculated.
To convert speed to traffic density, a speed-traffic density curve can be used.

速度−交通密度曲線を用いる場合、取得された交通速度が自由流速度である場合は、交通の流れが飽和していないので、交通密度を一意的に求めることはできない。そこであらかじめ記憶した当該予測対象区間の属する路線、地域、日種(曜日、休日など)、時間帯の少なくとも1つ以上の組み合わせにかかわる交通密度の情報を参照して、交通密度を決定するとよい。   When the speed-traffic density curve is used, if the acquired traffic speed is a free flow speed, the traffic density cannot be uniquely determined because the traffic flow is not saturated. Therefore, the traffic density may be determined by referring to the traffic density information related to at least one or more combinations of the route, area, day type (day of week, holiday, etc.) and time zone to which the prediction target section belongs stored in advance.

また、交通密度を変えて旅行時間を予測し、同条件下で取得した実際の旅行時間との平均誤差を求め、平均誤差が最小となる交通密度をデータとして記憶しておくとよい。
そして、前記各ブロック内の交通密度に基づいて、前記ある時刻における隣接するブロック間で移動可能な交通量を算出する。
具体的には、各ブロックの交通密度に基づいて、各ブロックごとにブロックから出ることのできる交通量とブロックに入ることのできる交通量を算出する。隣り合うブロック間で、上流側のブロックから出ることのできる交通量と下流側のブロックに入ることのできる交通量を比較し、小さい方の交通量をブロック間の移動可能交通量とする。
Further, it is preferable to predict the travel time by changing the traffic density, obtain an average error from the actual travel time acquired under the same conditions, and store the traffic density that minimizes the average error as data.
And based on the traffic density in each said block, the traffic volume which can move between the adjacent blocks in the said certain time is calculated.
Specifically, based on the traffic density of each block, the traffic volume that can exit the block and the traffic volume that can enter the block are calculated for each block. Between adjacent blocks, the traffic volume that can exit from the upstream block and the traffic volume that can enter the downstream block are compared, and the smaller traffic volume is defined as the movable traffic volume between the blocks.

このブロック間で移動可能な交通量を算出するには、交通量−交通密度曲線を用いることができる。
この場合、突発事象の発生したブロックでは、移動可能な交通量が車線規制によって絞られることを考慮する。すなわち、突発事象の発生した区間の車線絞り率に応じて異なった交通量−交通密度曲線を用いる。
A traffic volume-traffic density curve can be used to calculate the traffic volume that can move between the blocks.
In this case, it is considered that the movable traffic volume is restricted by the lane restriction in the block where the sudden event has occurred. That is, different traffic volume-traffic density curves are used according to the lane restriction ratio of the section where the sudden event has occurred.

前記「異なった交通量−交通密度曲線」は、例えば、突発事象の発生した区間の絞り率に応じて異なった臨界交通密度、及びジャム交通密度が設定された曲線である。
この移動可能な交通量と、前記各ブロック内の交通密度とに基づいて、先の時刻における各ブロックの交通密度を予測する。交通密度が予測できれば、交通密度を車両の速度に変換し、旅行時間を求めることができる。
The “different traffic volume-traffic density curve” is, for example, a curve in which different critical traffic density and jam traffic density are set according to the throttle rate of the section where the sudden event occurs.
Based on the movable traffic volume and the traffic density in each block, the traffic density of each block at the previous time is predicted. If the traffic density can be predicted, the travel density can be converted into the vehicle speed and the travel time can be obtained.

そして、一定の時間間隔で前記の処理を繰り返し、任意の将来時点における旅行時間を予測することができる。
なお、前記予測対象区間の上流端から流入する交通量又は下流端から流出する交通量は、前記「ブロック間の移動可能な交通量」とは別に求めておく。
例えば、前記予測対象区間の上流端又は下流端に隣接するリンクの旅行時間に基づいて速度を求め、その速度から当該リンクの交通密度を求め、この交通密度を用いて上流端から流入する交通量又は下流端から流出する交通量を算出することができる。
Then, it is possible to predict the travel time at any future time point by repeating the above-described processing at regular time intervals.
The traffic volume flowing in from the upstream end of the prediction target section or the traffic volume flowing out from the downstream end is obtained separately from the “traffic movable traffic volume”.
For example, the speed is obtained based on the travel time of the link adjacent to the upstream end or the downstream end of the prediction target section, the traffic density of the link is obtained from the speed, and the traffic flowing in from the upstream end using the traffic density Alternatively, the traffic volume flowing out from the downstream end can be calculated.

この「前記予測対象区間の上流端から流入する交通量又は下流端から流出する交通量」は、予測対象区間から外れた区間の交通量であるので、突発事象の影響が薄い。そこで例えば、従来手法(旅行時間推移のパターンマッチング及び統計情報を用いた予測手法)を用いて求められた値を採用してもよい。また、現在時点の当該リンクの旅行時間を変動のない一定値として用いてもよい。   Since the “traffic volume flowing in from the upstream end of the prediction target section or the traffic volume flowing out from the downstream end” is the traffic volume in the section deviating from the prediction target section, the influence of the sudden event is small. Therefore, for example, a value obtained by using a conventional method (a prediction method using pattern matching of travel time transition and statistical information) may be employed. Further, the travel time of the link at the current time point may be used as a constant value without fluctuation.

前記旅行時間予測処理を開始するタイミングは、突発事象に関する情報を取得したとき、又はリンクの旅行時間の情報を複数の時間帯にわたって取得し、その時間帯の旅行時間の増加割合が所定の範囲外になったとき、とするとよい。
後者の場合、旅行時間が急激に増加するので、突発事象が発生したと判定することができる。
The timing for starting the travel time prediction process is obtained when information on the sudden event is acquired, or information on the travel time of the link is acquired over a plurality of time zones, and the increase rate of the travel time in the time zone is out of a predetermined range. When it becomes, it is good to do.
In the latter case, since the travel time increases rapidly, it can be determined that a sudden event has occurred.

突発事象が発生したと判断した場合には、対象のリンクに対し、突発対応の旅行時間予測を開始する。
旅行時間予測の終了は、突発事象に基づいた規制が解消すると考えられる時間の経過時としてもよい。
前記規制解消時間は、突発事象の種類に応じて、それぞれ設定しておいてもよい。
If it is determined that a sudden event has occurred, the travel time prediction corresponding to the sudden start is started for the target link.
The end of the travel time prediction may be a time when it is considered that the regulation based on the sudden event is canceled.
The restriction cancellation time may be set in accordance with the type of sudden event.

また、本発明の旅行時間予測方法は、前記本発明の旅行時間予測装置と実質同一発明にかかる方法である。   The travel time prediction method of the present invention is a method according to the substantially same invention as the travel time prediction apparatus of the present invention.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の実施の形態では、旅行時間予測装置は、外部からの道路規制情報を常に監視し、道路規制情報をリストアップしておく。通常は[背景技術]で述べたパターンマッチング・統計情報を用いた方法により旅行時間の予測を行っている。ひとたび突発事象が発生すると、規制リストより道路規制情報を取得し、突発が発生した地点を含む予測対象区間を対象にし、本手法を用いた予測を行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In the embodiment of the present invention, the travel time prediction device always monitors road regulation information from the outside and lists the road regulation information in advance. Usually, the travel time is predicted by the method using pattern matching and statistical information described in [Background Art]. Once a sudden event occurs, road regulation information is obtained from the regulation list, and a prediction target section including the point where the sudden occurrence is targeted is used for prediction using this method.

通常の予測から、突発事象対応の旅行時間予測への切り替えタイミングについては、所定の外部機関から突発事象に関する情報、例えば道路規制情報を取得したときに行う。また、所定の外部機関から取得した旅行時間の増加が急激である場合、例えば取得した旅行時間の推移が、過去の事故時の旅行時間増加を分析した結果と比較して増加率が大きいとき、突発事象が発生したとする。   The switching timing from the normal prediction to the travel time prediction corresponding to the sudden event is performed when information on the sudden event, for example, road regulation information is acquired from a predetermined external organization. In addition, when the increase in travel time acquired from a predetermined external organization is abrupt, for example, when the transition rate of the acquired travel time is large compared with the result of analyzing the increase in travel time at the time of a past accident, Assume that a sudden event occurs.

以下、突発事象対応の旅行時間予測処理を説明する。
まず、用語の定義を行う。
リンク:路線の道路区間の一単位をいう。
予測対象区間:旅行時間を予測したい道路区間。少なくとも突発事象が発生したリンクを含む一連のリンクをいう。予測対象区間は、突発事象によって渋滞が発生すると予想される範囲を選択する。
Hereinafter, the travel time prediction process corresponding to the sudden event will be described.
First, terms are defined.
Link: A unit of road section of a route.
Prediction target section: road section for which travel time is to be predicted. A series of links including at least a link where an unexpected event has occurred. As the prediction target section, a range in which congestion is expected to occur due to a sudden event is selected.

自由流速度Vf:車両が自由に走行できる速度。一定値とする。
スキャン時間ΔT:旅行時間予測処理のための1サイクルの処理時間、一定値とする。この1サイクルで予測対象の全ブロックの処理をする。
ブロックB:リンクをさらに分割した区間であって、車両が自由流速度Vf で走行したときに、スキャン時間 ΔTの間に通過する区間。1ブロックの距離Lを「ブロック長」という。 ブロック長 は一定値となる。
Free flow speed Vf: Speed at which the vehicle can travel freely. Set to a constant value.
Scan time ΔT: processing time for one cycle for travel time prediction processing, a constant value. All blocks to be predicted are processed in this one cycle.
Block B: A section obtained by further dividing the link and passing during the scan time ΔT when the vehicle travels at the free flow velocity Vf. The distance L of one block is called “block length”. The block length is constant.

交通量Q:単位時間に地点を通過する車両台数(台/時間)。
交通密度K:ブロック内に存在する単位距離あたりの車両台数(台/距離)。交通量Qと交通密度Kと速度Vの間には、「交通量Q=交通密度K×速度V」の関係がある。
臨界交通密度Kc:交通密度Kが増大して渋滞が始まるときの交通密度。
ジャム交通密度Kjam:渋滞の程度が増大して車両の動きが止まったときの交通密度。
Traffic Q: Number of vehicles passing through the point in unit time (units / hour).
Traffic density K: Number of vehicles (unit / distance) per unit distance existing in the block. Between the traffic volume Q, the traffic density K, and the speed V, there is a relationship of “traffic volume Q = traffic density K × speed V”.
Critical traffic density Kc: Traffic density when traffic density K increases and traffic congestion begins.
Jam traffic density Kjam: Traffic density when the degree of traffic congestion increases and vehicle movement stops.

図1は、予測対象区間を示す道路図である。予測対象区間は、一連のつながったリンク1〜3からなる。各リンク1〜3はそれぞれブロックに分割される。ブロックに一連の番号を付けて、ブロックB0〜B8とする。
本実施の形態では、ブロックの番号は、車両の走行方向下流から上流に行くにつれて番号が増えていくように付ける。すなわち、車両の走行方向は、B8→B0の方向とする。最上流のブロックB8を始端ブロック、最下流のブロックB0を終端ブロックいう。
FIG. 1 is a road diagram showing a prediction target section. The prediction target section includes a series of linked links 1 to 3. Each link 1 to 3 is divided into blocks. A series of numbers is assigned to the blocks to form blocks B0 to B8.
In the present embodiment, the block numbers are assigned so that the numbers increase from the downstream in the traveling direction of the vehicle to the upstream. That is, the traveling direction of the vehicle is the direction of B8 → B0. The most upstream block B8 is referred to as a start block, and the most downstream block B0 is referred to as a termination block.

なお、図1では、予測対象区間を構成するリンク数は3,ブロック数は9としたが、本発明の実施はこれらの数に限られるものではない。
本発明のリンク旅行時間予測装置は、突発事象が発生すると、突発事象が発生したリンクを含む予測対象区間を特定し、ブロック間を伝わる交通量と各ブロックの交通密度を取得し、先の時刻における各ブロックの交通密度を算出し、これらの各ブロックの交通密度に基づいて各ブロックの速度を求め、旅行時間を予測する。
In FIG. 1, the number of links constituting the prediction target section is 3 and the number of blocks is 9, but the implementation of the present invention is not limited to these numbers.
When a sudden event occurs, the link travel time predicting device of the present invention specifies a prediction target section including a link where the sudden event has occurred, acquires the traffic volume transmitted between the blocks and the traffic density of each block, and the previous time The traffic density of each block is calculated, the speed of each block is obtained based on the traffic density of each block, and the travel time is predicted.

以下、ブロックを表す添え字を狽鉛とする。
時刻tにおける、ブロックBi+1からブロックBiに入る交通量をQi+1,i(t)、ブロックBiの交通密度をKi(t)と表記する。
図2は、ブロック間の交通量と、ブロック内の交通密度の関係を図示した模式図である。図2では、時刻tにおける交通量、交通密度が、時刻t+ΔTにおける交通量、交通密度に推移する様子を示している。 例えば、ブロックBiに注目すると、ブロックBiに流入する交通量Qi+1,i(t)と、ブロックBiから流出する交通量Qi,i-1(t)によって、時刻tにおける交通密度Ki(t)が、時刻t+ΔTでは交通密度Ki(t+ΔT)に移行する。
In the following, the subscript representing a block is assumed to be lead.
The traffic volume from the block Bi + 1 to the block Bi at time t is expressed as Qi + 1, i (t), and the traffic density of the block Bi is expressed as Ki (t).
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the relationship between the traffic volume between blocks and the traffic density within the block. FIG. 2 shows how the traffic volume and traffic density at time t transition to the traffic volume and traffic density at time t + ΔT. For example, when attention is paid to block Bi, traffic density Ki (t at time t is determined by traffic volume Qi + 1, i (t) flowing into block Bi and traffic volume Qi, i-1 (t) flowing out from block Bi. ) Shifts to traffic density Ki (t + ΔT) at time t + ΔT.

突発事象が起こったときの道路の状態を模式的に示すと、図3のようになる。図3は、二車線道路でブロックBiの中で事故や災害が起こり、一車線が走行不能になった状態を示す。ただし隣接するブロックBi-1 やブロックBi+1では、二車線とも走行可能である。このようなブロックBiの車線減少状態を「絞り」(アイリス)といい、車線減少後の通行可能車線に対する全車線の割合を「絞り率」という。図3ではブロックBiにおける絞り率は0.5である。ただし、一車線しかない道路の場合は、車線が減少すれば通行可能な車線はなくなり、絞り率は0となるが、この場合、路肩走行できるものと想定して、絞り率は0より大きなある値(0.1から0.3)に設定する。   FIG. 3 schematically shows the state of the road when the sudden event occurs. FIG. 3 shows a state where an accident or a disaster has occurred in the block Bi on a two-lane road, and one lane cannot travel. However, in the adjacent blocks Bi-1 and Bi + 1, both lanes can travel. Such a lane decrease state of the block Bi is referred to as “aperture” (iris), and a ratio of all lanes to a passable lane after the lane decrease is referred to as “aperture ratio”. In FIG. 3, the aperture ratio in the block Bi is 0.5. However, in the case of a road with only one lane, if the number of lanes decreases, there will be no traffic lanes and the throttle rate will be 0. In this case, however, the throttle rate is greater than 0, assuming that it can run on the shoulder. Set to a value (0.1 to 0.3).

以下、突発事象発生後の旅行時間予測アルゴリズムを説明する。
突発事象が発生すれば、渋滞予測したい予測対象区間を特定する。予測対象区間は、1本のリンクのみの場合もあり、複数本のリンクがつながった場合もある。
リンクをブロックに分解し、各ブロックごとに、そのブロックに流入、流出する交通量と、ブロック内の交通密度とを求める。
Hereinafter, a travel time prediction algorithm after the occurrence of the sudden event will be described.
If a sudden event occurs, the prediction target section for which the traffic jam is to be predicted is specified. The prediction target section may be only one link or a plurality of links may be connected.
The link is broken down into blocks, and for each block, the traffic volume flowing into and out of the block and the traffic density within the block are determined.

図4は、全体の流れを示すブロック図である。
全プロセスは、突発事象を検出するための突発事象検出プロセス12と、旅行時間予測プロセス13とを含む。この他に、図示しないが、突発事象が発生しなくても進行する通常時旅行時間予測プロセスがある。
全体の流れを説明すると、まず、外部機関から受信されるリンク旅行時間・規制データを常時メモリ14に蓄積しておく。リンク旅行時間・規制データは、リンク旅行時間データとともに、突発事象発生の有無、発生場所、車線規制の有無、絞り率の情報を含む。
FIG. 4 is a block diagram showing the overall flow.
The whole process includes a sudden event detection process 12 for detecting a sudden event and a travel time prediction process 13. In addition to this, although not shown, there is a normal travel time prediction process that proceeds even if a sudden event does not occur.
The overall flow will be described. First, link travel time / regulation data received from an external organization is always stored in the memory 14. The link travel time / restriction data includes information on the presence / absence of a sudden event, occurrence location, presence / absence of lane restrictions, and throttle rate, along with link travel time data.

突発事象検出プロセス12では、一定時間ごと、例えば1分ごとにそのメモリ14を読みに行く。
また、突発事象検出プロセス12は、リンクのつながりを見るために、必要な時に道路地図データを読みに行く。
突発事象検出プロセス12は、リンク旅行時間・規制データと道路地図データとに基づいて、突発事象が発生した時に、表1に示すような突発事象発生テーブルを作成し、メモリ16に記憶する。
In the sudden event detection process 12, the memory 14 is read every certain time, for example, every minute.
Further, the sudden event detection process 12 goes to read the road map data when necessary in order to see the link connection.
The sudden event detection process 12 creates a sudden event occurrence table as shown in Table 1 and stores it in the memory 16 when a sudden event occurs based on the link travel time / regulation data and the road map data.

Figure 2007219633
Figure 2007219633

表1において、「時刻」は、メモリ14を読みに行った時刻(例えば1分ごと)のことである。「規制発生メッシュ番号」は、突発事象の発生した場所を含む地図番号のことである。「規制発生リンク番号」は突発事象の発生したリンクを特定するための番号のことである。「規制開始位置」は、車線規制された道路の上流端位置であり、「規制終了位置」は、車線規制された道路の下流端位置である。「規制の種別情報」は、事故、災害などの突発事象の種別、通行可能な車線数、絞り率を示す。「リンク旅行時間・規制データ」は、メモリ14から取得したデータである。   In Table 1, “Time” refers to the time (for example, every minute) when the memory 14 is read. The “regulation occurrence mesh number” is a map number including a place where the sudden event has occurred. The “regulation occurrence link number” is a number for identifying the link where the sudden event has occurred. The “restriction start position” is the upstream end position of the lane-restricted road, and the “restriction end position” is the downstream end position of the lane-restricted road. “Regulation type information” indicates the type of sudden events such as accidents and disasters, the number of traffic lanes, and the throttle rate. The “link travel time / regulation data” is data acquired from the memory 14.

旅行時間予測プロセスは、予測周期ごと、例えば5分ごとにメモリ16の突発事象発生テーブルを読みに行く。
旅行時間予測プロセスは、突発事象発生テーブルから読み出されたブロック内の交通密度と、そのブロックに流入、流出する交通量とに基づいて旅行時間予測演算を行う。
図5は、横軸に交通密度、縦軸に交通量をとったときの、ブロック内の交通密度Kと交通量Qとの関係を示すグラフである。このグラフを「交通量−交通密度曲線」という。交通密度Kが臨界交通密度Kc以下のときは、自由流領域といい、車両は渋滞することなく、自由流速度Vfで走行することができる。臨界交通密度Kc以下であれば、交通量Qは、交通密度に比例して増大する。臨界交通密度Kcになったときの交通量Qcは、そのブロックが保持することができる最大交通量を示している。臨界交通密度Kcを超えれば、交通量Qは交通密度が増えるに連れて減少していく。交通密度Kがジャム交通密度Kjamになったとき交通量は0になる。これは、渋滞で車両が動かなくなったことを意味する。
In the travel time prediction process, the unexpected event occurrence table in the memory 16 is read every prediction cycle, for example, every 5 minutes.
The travel time prediction process performs a travel time prediction calculation based on the traffic density in the block read from the sudden event occurrence table and the traffic volume flowing into and out of the block.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the traffic density K and the traffic volume Q in the block when the traffic density is taken on the horizontal axis and the traffic volume is taken on the vertical axis. This graph is called “traffic volume-traffic density curve”. When the traffic density K is less than or equal to the critical traffic density Kc, it is referred to as a free flow region, and the vehicle can travel at a free flow speed Vf without congestion. If it is below the critical traffic density Kc, the traffic volume Q increases in proportion to the traffic density. The traffic volume Qc at the critical traffic density Kc indicates the maximum traffic volume that the block can hold. If the critical traffic density Kc is exceeded, the traffic volume Q decreases as the traffic density increases. When the traffic density K becomes the jam traffic density Kjam, the traffic volume becomes zero. This means that the vehicle has stopped moving due to traffic jams.

以上のグラフを式で表せば次のようになる。添え字iはブロックの添え字である。(t)は時間の関数であることを表す。
Qi(t)=K i(t) ×Vf (K (t) ≦Kcの場合) (1)
Qi(t)=Qci (Kjam−Ki(t))/(Kjam−Kci)
(Kc<K (t) ≦Kjamの場合) (2)
図6は、横軸に交通密度、縦軸に走行速度をとったときの、ブロック内の交通密度Kと走行速度Vとの関係を示すグラフである。このグラフを「速度−交通密度曲線」という。交通密度Kが臨界交通密度Kc以下のときは、車両は、一定の速度(自由流速度)Vfで走行しているものとする。臨界交通密度Kcを超えれば、速度Vは減少していく。交通密度Kがジャム交通密度Kjamになったとき速度は0になる。
The above graph can be expressed as follows. The subscript i is a block subscript. (T) represents a function of time.
Qi (t) = Ki (t) x Vf (when K (t) ≤ Kc) (1)
Qi (t) = Qci (Kjam-Ki (t)) / (Kjam-Kci)
(Kc <K (t) ≤ Kjam) (2)
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the traffic density K in the block and the traveling speed V when the horizontal axis represents the traffic density and the vertical axis represents the traveling speed. This graph is called “speed-traffic density curve”. When the traffic density K is less than or equal to the critical traffic density Kc, it is assumed that the vehicle is traveling at a constant speed (free flow speed) Vf. If the critical traffic density Kc is exceeded, the speed V decreases. When the traffic density K becomes the jam traffic density Kjam, the speed becomes zero.

以上のグラフを式で表せば、
Ki(t)=αKci (V=Vfの場合) (3)
Ki(t)=KjamQci /[V(Kjam−Kci)+Qci]
(V<Vfの場合) (4)
となる。αは0から1までの定数であるが、V=Vfの場合、走行速度Vfが与えられても、 Ki(t)は一意的に定まらない。この場合の取り扱いについては後述する。
If the above graph is expressed by an equation,
Ki (t) = αKci (when V = Vf) (3)
Ki (t) = KjamQci / [V (Kjam-Kci) + Qci]
(When V <Vf) (4)
It becomes. α is a constant from 0 to 1, but when V = Vf, Ki (t) is not uniquely determined even if the traveling speed Vf is given. The handling in this case will be described later.

ブロックBiからの流出可能交通量Aoutは、次の式で表される。
Aout,i(t)=min{Ki(t),Kci}Vf (5)
すなわち、ブロックBiからの流出可能交通量Aoutは、その時刻の交通密度Kと臨界交通密度Kc とのうち小さい方の値と、 自由流速度Vfとの積で表される。
ブロックBiへの流入可能交通量Ainは次の式で表される。
The flowable traffic volume Aout from the block Bi is expressed by the following equation.
Aout, i (t) = min {Ki (t), Kci} Vf (5)
That is, the flowable traffic volume Aout from the block Bi is represented by the product of the smaller value of the traffic density K and the critical traffic density Kc at that time and the free flow velocity Vf.
The inflowable traffic volume Ain to the block Bi is expressed by the following equation.

Ain,i(t)=(Kjam−Ki(t))Vf (K(t) ≦Kcの場合) (6)
Ain,i(t)=Kci(Kjam−Ki(t))Vf/(Kjam−Kci) (Kc<K(t)<Kjamの場合) (7)
Ain,i(t)=0 (K(t)=Kjamの場合) (8)
この式は図5のグラフそのものである。
Ain, i (t) = (Kjam−Ki (t)) Vf (when K (t) ≦ Kc) (6)
Ain, i (t) = Kci (Kjam−Ki (t)) Vf / (Kjam−Kci) (when Kc <K (t) <Kjam) (7)
Ain, i (t) = 0 (when K (t) = Kjam) (8)
This equation is the graph of FIG.

ブロック間(ブロックBi+1から出てブロックBiに入る)の移動可能な交通量Qi+1,i(t)は、ブロックBiの流入可能交通量Ain,i(t)と、ブロックBi+1からの流出可能交通量Aout,i+1(t)のうち、小さい方で表される。
Qi+1,i(t)=min{Ain,i(t),Aout,i+1(t)} (9)
t+ΔTの時点におけるブロックBiの交通密度は、tの時点におけるブロックBiの交通密度Ki(t)に、ブロックBiから出て行く交通密度(交通量を速度で割った値)を引き、ブロックBi+1から入ってくる交通密度(交通量を速度で割った値)を足すことにより求めることができる。
The movable traffic volume Qi + 1, i (t) between blocks (exiting block Bi + 1 and entering block Bi) is the flowable traffic volume Ain, i (t) of block Bi and can flow out of block Bi + 1 Expressed as the smaller of the traffic volumes Aout, i + 1 (t).
Qi + 1, i (t) = min {Ain, i (t), Aout, i + 1 (t)} (9)
The traffic density of the block Bi at time t + ΔT is obtained by subtracting the traffic density (value obtained by dividing the traffic volume by the speed) from the block Bi from the traffic density Ki (t) of the block Bi at time t. It can be determined by adding the incoming traffic density (the traffic volume divided by the speed).

Ki(t+ΔT)=Ki(t)−Qi,i-1(t)/Vf+Qi+1,i(t)/Vf (10)
これで、tの時点におけるブロックBiの交通密度に基づいて、t+ΔTの時点におけるブロックBiの交通密度を予測することができる。
また、前記(5)式から(9) 式を使えば、t+ΔTの時点におけるブロックBiの交通密度を使って、t+2ΔTの時点における交通密度も計算することができる。このようにして、 t+nΔT (n≧1)の時点における交通密度を算出することができる。
Ki (t + .DELTA.T) = Ki (t) -Qi, i-1 (t) / Vf + Qi + 1, i (t) / Vf (10)
Thus, based on the traffic density of the block Bi at time t, the traffic density of the block Bi at time t + ΔT can be predicted.
Further, if the equations (5) to (9) are used, the traffic density at the time t + 2ΔT can be calculated using the traffic density of the block Bi at the time t + ΔT. In this way, the traffic density at the time point of t + nΔT (n ≧ 1) can be calculated.

このようにして、ブロックごとの交通密度を算出すれば、(3),(4)式(図6)に基づいて交通密度を速度に変換することができる。この速度を用いて、ブロックの旅行時間を求め、予測対象区間を構成するブロックについて、旅行時間を加算すれば、予測対象区間の旅行時間が求まる。
次に、本発明のリンク旅行時間予測装置が以上に説明した予測方法を実行する場合の計算処理手順を、フローチャートに基づいて説明する。
If the traffic density for each block is calculated in this way, the traffic density can be converted into a speed based on equations (3) and (4) (FIG. 6). The travel time of the block is obtained using this speed, and the travel time of the prediction target section is obtained by adding the travel time for the blocks constituting the prediction target section.
Next, a calculation processing procedure when the link travel time prediction apparatus of the present invention executes the prediction method described above will be described based on a flowchart.

全体フローチャートを図7に示す。全体フローチャートは、初期化処理と、予測精度判定処理と、交通密度算出処理と、旅行時間予測処理とに分かれる。
初期化処理(ステップS1)は、突発事象発生後の各種定数を設定する処理である。
予測精度判定処理(ステップS2)は、1スキャン時間前に求めた旅行時間の予測値と、メモリ14に蓄積された現在の旅行時間の値とを比較して、その差の絶対値が閾値以上(または1スキャン時間前に求めた旅行時間と現在の旅行時間との大きい方を小さい方で割った比が閾値以上)であれば、旅行時間予測を中止する処理である。これは、何らかの原因によりこの旅行時間予測が当たっていないと認められるので、計算資源を節約するためである。
An overall flowchart is shown in FIG. The overall flowchart is divided into an initialization process, a prediction accuracy determination process, a traffic density calculation process, and a travel time prediction process.
The initialization process (step S1) is a process for setting various constants after the occurrence of the sudden event.
In the prediction accuracy determination process (step S2), the predicted value of the travel time obtained one scan time ago is compared with the value of the current travel time stored in the memory 14, and the absolute value of the difference is equal to or greater than the threshold value. If the ratio of the travel time obtained one scan time ago and the current travel time divided by the smaller one is equal to or greater than a threshold value, the travel time prediction is canceled. This is for the purpose of saving computing resources because it is recognized that the travel time is not predicted for some reason.

交通密度算出処理(ステップS3)は、前述した(5)式から(10)式を用いて 交通密度を算出する処理である。
旅行時間予測処理(ステップS4)は、前述したように、(3),(4)式に基づいて交通密度を速度に変換し、この速度を用いて、予測対象区間の旅行時間を求める処理である。
以下、初期化処理(ステップS1)の内容を、図8を参照してさらに詳しく説明する。
The traffic density calculation process (step S3) is a process for calculating the traffic density using the above-described equations (5) to (10).
As described above, the travel time prediction process (step S4) is a process for converting the traffic density into a speed based on the equations (3) and (4) and obtaining the travel time of the prediction target section using this speed. is there.
Hereinafter, the contents of the initialization process (step S1) will be described in more detail with reference to FIG.

旅行時間予測プロセス13は、メモリ14の旅行時間・規制データを参照して突発事象の発生を検知すると、予測対象区間を特定する(ステップS11)。この特定方法は、突発事象発生の場所を含むブロックから上流に所定本数(a本)のリンクを選定し、下流に所定本数(b本)のリンクを選定する。本数a、bともに、突発事象によって渋滞が予測される最大区間数にとる。一般には、渋滞は突発事象発生場所の上流側に波及していくので、a>bである。例えばaを5kmから10kmに相当するリンク数とし、bを0kmから2kmに相当するリンク数とする。そして、リンク内をブロックに分割する。1ブロック長は、自由流速度Vfが100km/hで、かつスキャン時間ΔTが10秒の場合、270m程度である。   When the trip time prediction process 13 detects the occurrence of the sudden event with reference to the trip time / regulation data in the memory 14, the trip time prediction process 13 specifies the prediction target section (step S11). In this identification method, a predetermined number (a) of links is selected upstream from the block including the location of the occurrence of the sudden event, and a predetermined number (b) of links is selected downstream. Both the numbers a and b are set to the maximum number of sections in which traffic congestion is predicted due to a sudden event. In general, a> b because the traffic jam affects the upstream side of the occurrence of the sudden event. For example, a is the number of links corresponding to 5 km to 10 km, and b is the number of links corresponding to 0 km to 2 km. Then, the link is divided into blocks. The length of one block is about 270 m when the free flow velocity Vf is 100 km / h and the scan time ΔT is 10 seconds.

次に、予測精度判定を行う(ステップS12)。この処理は、前述したとおり、1予測周期前に求めた旅行時間と、メモリ14に蓄積された現在の旅行時間の値とを比較して、その差の絶対値が閾値以上であれば、旅行時間予測を中止する処理である。旅行時間予測を中止する場合は、ステップS16にあるように、メモリ16に「2:予測を中止」を設定する。   Next, prediction accuracy determination is performed (step S12). As described above, this process compares the travel time obtained one prediction cycle before the current travel time value stored in the memory 14, and if the absolute value of the difference is equal to or greater than the threshold, This is a process for canceling the time prediction. When canceling the travel time prediction, “2: cancel prediction” is set in the memory 16 as in step S16.

予測を中止しない場合は、各ブロック内の変数の取得・設定を行う(ステップS14)。変数としては、「自由流速度」「臨界交通密度Kci」「ジャム交通密度Kjam」「絞り率」がある。
自由流速度、臨界交通密度、ジャム交通密度は、路線又はリンクに固有な値であり、メモリ15の道路地図テーブルの中に記憶されている。
If the prediction is not stopped, the variables in each block are acquired and set (step S14). Variables include “free flow velocity”, “critical traffic density Kci”, “jam traffic density Kjam”, and “squeezing rate”.
The free flow velocity, the critical traffic density, and the jam traffic density are values specific to the route or the link, and are stored in the road map table of the memory 15.

絞り率は、外部機関から与えられた規制情報を基にして設定され、突発事象発生情報として、メモリ16のテーブルに蓄積されている数値である。
旅行時間予測プロセス13は、突発事象の起こったブロックで絞り率を設定する。この絞り率に応じて、当該ブロックの臨界交通密度Kc、ジャム交通密度Kjamを小さくする。この様子を図5に矢印で示している。例えば、絞り率が0.5であれば、臨界交通密度Kc、ジャム交通密度Kjamも半分にする。
The aperture ratio is a numerical value that is set based on restriction information given from an external organization and is stored in the table of the memory 16 as sudden event occurrence information.
The travel time prediction process 13 sets the throttle rate in the block where the sudden event has occurred. The critical traffic density Kc and jam traffic density Kjam of the block are reduced in accordance with the aperture ratio. This is indicated by arrows in FIG. For example, if the aperture ratio is 0.5, the critical traffic density Kc and the jam traffic density Kjam are also halved.

つぎに、ブロック内の現在の交通密度 Ki(t)を取得して、流入・流出可能交通量Ain,i(t),Aout,i(t)を算出する(ステップS15)。
この交通密度Ki(t)は、 外部機関から与えられメモリ16に蓄えられている旅行時間データに基づいて算出される。すなわち、旅行時間から速度を求め、速度から交通密度を求める。
Next, the current traffic density Ki (t) in the block is acquired, and inflow / outflow possible traffic volumes Ain, i (t), Aout, i (t) are calculated (step S15).
This traffic density Ki (t) is calculated based on travel time data given from an external organization and stored in the memory 16. That is, the speed is obtained from the travel time, and the traffic density is obtained from the speed.

旅行時間から速度を求める方法は、リンクの旅行時間をブロック長に応じてブロック単位に分割し、その分割した旅行時間をブロック長で割って求める。交通密度を求める算出式は、前記(3)式、(4)式(図6)である。 V<Vf の場合は、(4)式に基づいて交通密度は一意的に求まるが、 V=Vf の場合は、走行速度Vfが与えられても交通密度Ki(t)は一意的に定まらない。   In the method of obtaining the speed from the travel time, the travel time of the link is divided into blocks according to the block length, and the divided travel time is divided by the block length. The calculation formulas for obtaining the traffic density are the above-mentioned formulas (3) and (4) (FIG. 6). When V <Vf, the traffic density is uniquely determined based on equation (4). However, when V = Vf, the traffic density Ki (t) is not uniquely determined even if the travel speed Vf is given. .

そこで、予測対象区間の路線(国道、地方道など)、日種、時間帯、天候に応じてαの値を道路地図テーブルなど所定のテーブルに設定しておく。例えば空いている時間帯ならばαを小さめに設定し、混んでいる時間帯ならばαを大きめに設定し、晴天ならばαを小さめに設定し、雨天ならばαを大きめに設定する等である。特別の曜日に混む路線であれば、日種も考慮する。αの決め方は、混みにくい状況(例えば空いている時間帯、晴天)の場合、経験上、交通密度も小さいのでαを小さく設定する。混みやすい状況(例えば混んでいる時間帯、雨天)の場合、経験上、交通密度も大きいのでαを大きく設定する。   Therefore, the value of α is set in a predetermined table such as a road map table according to the route (national road, local road, etc.), day type, time zone, and weather of the prediction target section. For example, set α to a lower value for free time, set α to a higher value for busy hours, set α to a lower value for fine weather, and set α to a higher value for rainy weather. is there. If the route is crowded on a special day, consider the day type. For determining α, α is set to be small because the traffic density is low in experience in situations where it is difficult to get crowded (for example, when there is a vacant time, fine weather). In the case of a crowded situation (for example, a busy time zone, rainy weather), α is set to be large because the traffic density is high according to experience.

これらの路線、地域、日種別、時間帯より管理される交通密度の情報は、外部機関から受信されるリンク旅行時間のデータに基づいて更新してもよい。
また、過去の突発事象発生時の実績情報を用いて、自由流速度時の交通密度のパターンを変えて予測を行い、実績の旅行時間の推移に合うかどうかを、評価指数を用いて判定し、予測結果と実績の旅行時間の推移が最も合う時のパターンを該当時間帯、該当路線のパラメータとし、これを繰り返して行い、路線、地域、日種別、時間帯別の自由流速度時の交通密度を決定してもよい。
The traffic density information managed from these routes, regions, day types, and time zones may be updated based on link travel time data received from an external organization.
In addition, using past performance information at the time of sudden events, predictions are made by changing the pattern of traffic density at free flow speed, and it is judged using the evaluation index whether it matches the transition of actual travel time. , The pattern when the travel time of the predicted result and the actual travel time best match is the parameter of the corresponding time zone and the relevant route, and this is repeated, and the traffic at the free flow speed by route, region, day type, and time zone is repeated. The density may be determined.

このようにして、αの値が求まれば、交通密度K(t)を知ることができる。
交通密度K(t)が分かれば、(5)式、(6)式から、流入・流出可能交通量Ain,i(t),Aout,i(t)を計算することができる。
交通密度算出処理(ステップS3)の詳細は、図9のフローチャートに示される。
最初に、計算処理の回数Jを設定する。このJは、何時間先まで旅行時間を予測したいかによって決める。例えば1スキャン時間が1秒、3時間先まで予測したいならば、Jを10800と決める。
Thus, if the value of α is obtained, the traffic density K (t) can be known.
If the traffic density K (t) is known, the inflow / outflow possible traffic volume Ain, i (t), Aout, i (t) can be calculated from the equations (5) and (6).
Details of the traffic density calculation process (step S3) are shown in the flowchart of FIG.
First, the number J of calculation processes is set. This J depends on how many hours ahead you want to predict your travel time. For example, if one scan time is predicted to be 1 second and 3 hours ahead, J is determined to be 10800.

まず計算処理の回数jを1に設定する(ステップS31)。
次に、予測対象区間の始端ブロックの上流端から流入する現在の交通量、すなわち、予測対象区間の始端ブロックの上流端に隣接するリンクから流出する現在の交通量を境界条件として設定する(ステップS32)。この交通量は、始端ブロックの上流に隣接するリンクの旅行時間をリンク長で割って速度を求め、求めた速度を図6のグラフに当てはめて、当該隣接するリンクの交通密度を求める。このとき、 V<Vf の場合は交通密度は一意的に求まるが、 V=Vf の場合は、走行速度が与えられても交通密度は一意的に定まらないので、前述したのと同様に、係数αを設定することにより一意的に求める。これらの交通密度と交通量−交通密度曲線を用いて交通量を算出する。
First, the number j of calculation processes is set to 1 (step S31).
Next, the current traffic flowing in from the upstream end of the start block of the prediction target section, that is, the current traffic flowing out of the link adjacent to the upstream end of the start block of the prediction target section is set as a boundary condition (step) S32). The traffic volume is obtained by dividing the travel time of the link adjacent to the upstream of the starting block by the link length to obtain the speed, and the obtained speed is applied to the graph of FIG. 6 to obtain the traffic density of the adjacent link. At this time, if V <Vf, the traffic density is uniquely determined, but if V = Vf, the traffic density is not uniquely determined even if the travel speed is given. It is determined uniquely by setting α. The traffic volume is calculated using the traffic density and the traffic volume-traffic density curve.

なお、予測対象区間の始端ブロックを境界条件として設定することに加えて、終端ブロックの下流端の交通量を、境界条件として設定することもできる。
次に、規制が解消すると考えられる時間(規制解消時間という)が経過したかどうかを判定する(ステップS33)。この「規制解消時間」は、事故、災害などの突発事象の種別に関連して、経験的、統計的に決定するとよい。事故であれば、事故後処理によって通常U時間(例えばU=2)くらいで車線規制が解消するという過去の統計データがあれば、U時間という数値を設定する。災害であれば、通常W時間(例えばW=12)くらいで車線規制が解消するという過去の統計データがあれば、W時間という数値を設定する。
In addition to setting the start block of the prediction target section as a boundary condition, the traffic volume at the downstream end of the terminal block can also be set as a boundary condition.
Next, it is determined whether or not a time when the restriction is considered to be canceled (referred to as a restriction cancellation time) has passed (step S33). This “regulation elimination time” may be determined empirically and statistically in relation to the type of sudden event such as an accident or disaster. If there is an accident, if there is past statistical data indicating that the lane restriction will be resolved in about U time (for example, U = 2) by post-accident processing, a numerical value called U time is set. If there is a disaster, if there is past statistical data indicating that the lane restriction will be resolved in about normal W time (for example, W = 12), a numerical value called W time is set.

前記時間が経過したかどうかを判定し(ステップS34)、経過すれば、絞り率を通常に戻す(ステップS35)。このように規制解消時間を設定することで、規制が解消していない段階で、規制の解消後の予測を行うことができる。
前記時間が経過していなければ、前記(9)式(10)式に基づいて、t+ΔTの時点における予測対象区間の各ブロックの交通密度を、tの時点におけるブロックBiの交通密度Ki(t)と、流入・流出可能交通量Ain,i(t),Aout,i(t)に基づいて予測する(ステップS36)。
It is determined whether or not the time has elapsed (step S34), and if it has elapsed, the aperture ratio is returned to normal (step S35). By setting the regulation elimination time in this way, it is possible to perform prediction after the regulation is eliminated at the stage where the regulation is not eliminated.
If the time has not elapsed, the traffic density of each block in the prediction target section at the time t + ΔT is calculated based on the equations (9) and (10), and the traffic density Ki (t) of the block Bi at the time t. Then, prediction is made based on the inflow / outflow possible traffic volume Ain, i (t), Aout, i (t) (step S36).

次に計算処理の回数がJに達したかどうかを判定する(ステップS37)。回数がJに達していなければ、計算処理の回数jに1を加算して(ステップS38)、その時点の上流端の境界条件を設定する(ステップS39)。
この場合の上流端の境界条件として、計算処理の回数jに相当する将来時点の交通量のデータが必要なので、ステップS32で行ったようにメモリ16に蓄えられている現在時点の旅行時間データを用いることは原則としてできない。そこで、次のような方法(1)又は(2)を用いる。
Next, it is determined whether or not the number of calculation processes has reached J (step S37). If the number has not reached J, 1 is added to the number j of the calculation process (step S38), and the boundary condition at the upstream end at that time is set (step S39).
As the upstream boundary condition in this case, since traffic data at a future time corresponding to the number j of the calculation processes is necessary, the travel time data stored at the current time stored in the memory 16 as in step S32 is used. In principle, it cannot be used. Therefore, the following method (1) or (2) is used.

(1)現在時点の旅行時間データを、将来時点の旅行時間データとみなして用いる。
(2)曜日、天候など同じ条件における過去の統計旅行時間の時間推移パターンの中から、直近の旅行時間推移パターンが似ているパターンを選択し、そのパターンに沿って現在時点の旅行時間データを延長して求める(特許文献1参照)。
図10は、現在時点の旅行時間データを延長する方法を説明するためのグラフであって、 曜日、天候など同じ条件における過去の統計旅行時間の時間推移パターンの中から選ばれたよく似たパターンをPで、現在時点までの旅行時間データの実績値をRで示している。将来の旅行時間データR′は、現在時点の旅行時間データを時間推移パターンPに沿って平行に延長することにより得られる。
(1) The travel time data at the present time is used as travel time data at the future time.
(2) Select the pattern with the most recent travel time transition pattern from the past statistical travel time time transition patterns under the same conditions such as day of the week and weather, and the current travel time data along the pattern is selected. Obtained by extension (see Patent Document 1).
FIG. 10 is a graph for explaining a method of extending the travel time data at the present time point, and a similar pattern selected from the time transition patterns of the past statistical travel time under the same conditions such as day of the week and weather. P represents the actual value of the travel time data up to the present time point. The future travel time data R ′ is obtained by extending the travel time data at the current time point along the time transition pattern P in parallel.

その後、ステップS34に移り、前記計算処理の回数がJに達するまで、ブロック交通密度予測処理(ステップS36)を繰り返す。
計算処理の回数がJに達すれば、旅行時間推定処理に入る(ステップS40)。この旅行時間推定処理は、各ブロックのブロック交通密度Kに基づいて、前記(3)式(4)式を使って求めることができる。
Thereafter, the process proceeds to step S34, and the block traffic density prediction process (step S36) is repeated until the number of calculation processes reaches J.
If the number of calculation processes reaches J, the travel time estimation process starts (step S40). This travel time estimation process can be obtained by using the equation (3) and equation (4) based on the block traffic density K of each block.

このようにして各ブロックの旅行時間が求まるので、予測対象区間についてそれらを総和することにより、予測対象区間の旅行時間を求めることができる。
予測対象区間の旅行時間を求めた後は、通常のパターンマッチング・統計情報を用いた方法による旅行時間の予測値に、本手法による予測結果を上書きする。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
Since the travel time of each block is obtained in this manner, the travel time of the prediction target section can be obtained by summing up the prediction target sections.
After obtaining the travel time of the prediction target section, the prediction result of this method is overwritten on the predicted value of travel time by the method using the normal pattern matching / statistical information.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

旅行時間を予測しようとする予測対象区間を示す道路図である。It is a road map which shows the prediction object area which is going to predict travel time. ブロック間の交通量と、ブロック内の交通密度の関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the traffic volume between blocks, and the traffic density in a block. 突発事象が起こったときの道路の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state of the road when a sudden event occurs. 旅行時間予測処理の全体の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole flow of a travel time prediction process. ブロック内の交通密度と交通量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the traffic density in a block, and traffic volume. ブロック内の交通密度と走行速度Vとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the traffic density in a block, and the driving speed V. 本発明のリンク旅行時間予測方法を実行する場合の計算処理手順を示す全体フローチャートである。It is a whole flowchart which shows the calculation processing procedure in the case of performing the link travel time prediction method of this invention. 初期化処理の内容を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the content of the initialization process. 交通密度算出処理の内容を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the content of a traffic density calculation process. 現在時点の旅行時間データを延長する方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the method to extend the travel time data at the present time.

符号の説明Explanation of symbols

12 突発事象検出プロセス
13 旅行時間予測プロセス
14−18 メモリ
12 Sudden event detection process 13 Travel time prediction process 14-18 Memory

Claims (14)

道路を走行する車両の先の時刻における旅行時間を予測する装置であって、
突発事象の発生した区間を含む旅行時間の予測対象区間を設定する設定手段と、
前記予測対象区間を複数のブロックに分割し、ある時刻における各ブロック内の交通密度を算出する交通密度算出手段と、
前記各ブロック内の交通密度に基づいて、前記ある時刻における隣接するブロック間で移動可能な交通量を算出する移動可能交通量算出手段と、
前記各ブロック内の交通密度と、前記隣接するブロック間で移動可能な交通量とに基づいて、先の時刻における各ブロックの交通密度を予測する交通密度予測手段と、
前記交通密度予測手段により予測された先の時刻における各ブロックの交通密度に基づいて旅行時間を予測する旅行時間予測手段とを有する旅行時間予測装置。
An apparatus for predicting travel time at a previous time of a vehicle traveling on a road,
A setting means for setting a travel time prediction target section including a section where the sudden event has occurred;
A traffic density calculating means for dividing the prediction target section into a plurality of blocks and calculating a traffic density in each block at a certain time;
Based on the traffic density in each block, a movable traffic volume calculating means for calculating a traffic volume that can move between adjacent blocks at the certain time;
Traffic density predicting means for predicting the traffic density of each block at the previous time based on the traffic density in each block and the traffic volume movable between the adjacent blocks;
A travel time prediction device comprising travel time prediction means for predicting travel time based on the traffic density of each block at the previous time predicted by the traffic density prediction means.
前記交通密度算出手段は、予測対象区間の交通速度情報を取得し、この交通速度情報に基づいて、速度−交通密度曲線を用いて交通密度を算出する請求項1記載の旅行時間予測装置。   The travel time prediction device according to claim 1, wherein the traffic density calculation means acquires traffic speed information of a prediction target section, and calculates a traffic density using a speed-traffic density curve based on the traffic speed information. 前記交通密度算出手段は、取得された交通速度が自由流速度である場合には、あらかじめ記憶した当該予測対象区間の属する路線、地域、日種、時間帯の少なくとも1つ以上の組み合わせにかかわる交通密度の情報を参照して、交通密度を決定する請求項2記載の旅行時間予測装置。   When the acquired traffic speed is a free flow speed, the traffic density calculating means is a traffic related to a combination of at least one or more of a route, a region, a day type, and a time zone to which the prediction target section stored in advance belongs. The travel time prediction apparatus according to claim 2, wherein the traffic density is determined with reference to the density information. 前記移動可能交通量算出手段は、前記各ブロック内の交通密度に基づいて、交通量−交通密度曲線を用いて前記移動可能交通量を算出する請求項1記載の旅行時間予測装置。   The travel time prediction apparatus according to claim 1, wherein the movable traffic volume calculating means calculates the movable traffic volume using a traffic volume-traffic density curve based on the traffic density in each block. 前記移動可能交通量算出手段は、突発事象の発生した区間の車線絞り率に応じて異なった交通量−交通密度曲線を用いる請求項4記載の旅行時間予測装置。   5. The travel time prediction device according to claim 4, wherein the movable traffic volume calculation means uses different traffic volume-traffic density curves according to the lane restriction ratio of the section where the sudden event occurs. 前記突発事象の発生した区間の車線絞り率に応じて臨界交通密度、及びジャム交通密度を設定する請求項5記載の旅行時間予測装置。   The travel time prediction device according to claim 5, wherein a critical traffic density and a jam traffic density are set according to a lane restriction ratio of a section where the sudden event occurs. 前記予測対象区間の上流端から流入する交通量又は下流端から流出する交通量を算出する境界交通量算出手段をさらに有し、
前記交通密度予測手段は、前記各ブロック内の交通密度と、前記予測対象区間の上流端から流入する交通量又は下流端から流出する交通量と、前記隣接するブロック間で移動可能な交通量とに基づいて、先の時刻における各ブロックの交通密度を予測するものである請求項1記載の旅行時間予測装置。
Boundary traffic volume calculating means for calculating the traffic volume flowing in from the upstream end of the prediction target section or the traffic volume flowing out from the downstream end,
The traffic density predicting means includes a traffic density in each block, a traffic volume flowing in from an upstream end of the prediction target section or a traffic volume flowing out from a downstream end, and a traffic volume movable between the adjacent blocks. The travel time prediction device according to claim 1, wherein the traffic density of each block at the previous time is predicted based on the above.
前記境界交通量算出手段は、前記予測対象区間の上流端又は下流端に隣接するリンクの旅行時間に基づいて速度を求め、その速度から当該リンクの交通密度を求め、この交通密度を用いて上流端から流入する交通量又は下流端から流出する交通量を算出するものである請求項7記載の旅行時間予測装置。   The boundary traffic volume calculating means obtains a speed based on a travel time of a link adjacent to an upstream end or a downstream end of the prediction target section, obtains a traffic density of the link from the speed, and uses this traffic density The travel time predicting device according to claim 7, wherein the travel time predicting apparatus calculates the traffic volume flowing in from the end or the traffic volume flowing out from the downstream end. 前記境界交通量算出手段は、前記隣接するリンクの旅行時間として、旅行時間推移のパターンマッチング及び統計情報を用いた予測手法によって予測された当該リンクの旅行時間を用いるものである請求項8記載の旅行時間予測装置。   The said boundary traffic calculation means uses the travel time of the said link predicted by the prediction method using the pattern matching and statistical information of travel time transition as the travel time of the said adjacent link. Travel time prediction device. 前記境界交通量算出手段は、前記隣接するリンクの旅行時間として、現在時点の当該リンクの旅行時間を用いるものである請求項8記載の旅行時間予測装置。   The travel time prediction device according to claim 8, wherein the boundary traffic volume calculation means uses a travel time of the link at a current time point as a travel time of the adjacent link. 前記旅行時間予測手段は、次の(1),(2)のいずれかをきっかけとして旅行時間予測処理を開始する請求項1記載の旅行時間予測装置。
(1)突発事象に関する情報を取得したとき、
(2)リンクの旅行時間の情報を複数の時間帯にわたって取得し、その時間帯の旅行時間の増加割合が所定の範囲外になったとき。
The travel time prediction device according to claim 1, wherein the travel time prediction means starts a travel time prediction process triggered by either of the following (1) and (2).
(1) When information about sudden events is acquired,
(2) When the travel time information of the link is acquired over a plurality of time zones, and the increase rate of the travel time in the time zones is out of the predetermined range.
規制解消時間先までの旅行時間を予測する請求項1記載の旅行時間予測装置。   The travel time prediction apparatus according to claim 1, wherein the travel time to the time before the regulation is canceled is predicted. 前記規制解消時間は、突発事象の種類に応じて設定される請求項12記載の旅行時間予測装置。   The travel time prediction device according to claim 12, wherein the restriction cancellation time is set according to the type of sudden event. 道路を走行する車両の先の時刻における旅行時間を予測する方法であって、
突発事象の発生した区間を含む旅行時間の予測対象区間を設定し、
前記予測対象区間を複数のブロックに分割し、ある時刻における各ブロック内の交通密度を算出し、
前記各ブロック内の交通密度に基づいて、隣接するブロック間で移動可能な交通量を算出し、
前記各ブロック内の交通密度と、前記隣接するブロック間で移動可能な交通量とに基づいて、先の時刻における各ブロックの交通密度を予測し、
前記交通密度予測手段により予測された各ブロックの交通密度に基づいて旅行時間を予測する旅行時間予測方法。
A method for predicting travel time at a previous time of a vehicle traveling on a road,
Set the travel time prediction target section including the section where the sudden event occurred,
Dividing the prediction target section into a plurality of blocks, calculating the traffic density in each block at a certain time,
Based on the traffic density in each block, calculate the traffic volume that can move between adjacent blocks,
Based on the traffic density in each block and the traffic volume movable between the adjacent blocks, predict the traffic density of each block at the previous time,
A travel time prediction method for predicting travel time based on the traffic density of each block predicted by the traffic density prediction means.
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