JP2013057544A - Traffic situation route guide device, route guide method, and route guide program - Google Patents

Traffic situation route guide device, route guide method, and route guide program Download PDF

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Ryota Horiguchi
良太 堀口
Masao Kuwabara
雅夫 桑原
Mitsuhiro Fukui
光博 福井
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University of Tokyo NUC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a traffic situation route guide device, route guide method and route guide program capable of mitigating a traffic jam.SOLUTION: A route guide device calculates a first passage prediction time to be required for a vehicle to pass a link being a predetermined section on the basis of the movement speed of the vehicle, calculates a second passage prediction time to be required for the vehicle to pass a route from a present travel position to a target position on the basis of the calculated first passage prediction time, and selects a route on the basis of the calculated second passage prediction time.

Description

本発明は、車両の通行状況に係る情報から、道路の交通状況の予測を行う交通状況の経路案内装置、経路案内方法及び経路案内プログラムに関する。   The present invention relates to a route guidance device, a route guidance method, and a route guidance program for a traffic situation for predicting a traffic situation on a road from information related to the traffic situation of a vehicle.

交通状況の予測演算装置は、車両の通行状況に係る道路情報データを収集して、その道路情報データに基づいて発生する渋滞状況などを予測し、予測した渋滞状況の情報などを提供する。ここで、道路情報データは、交通情報システムで定期的に収集される。このように定期的に収集される道路情報データに基づいて、刻々と状況が変化する渋滞情報などの交通状況を予測するシステムが知られている(例えば、非特許文献1から3参照)。
予測された交通状況の情報は、路側に設けられた道路情報表示板や、道路交通情報通信システム(VICS(ビックス);Vehicle Information and Communication System)や、放送メディアなどを介して提供される。
The traffic situation prediction calculation device collects road information data related to the traffic situation of a vehicle, predicts a traffic jam situation that occurs based on the road information data, and provides information on the predicted traffic jam situation. Here, the road information data is periodically collected by a traffic information system. A system for predicting traffic conditions such as traffic jam information whose situation changes every moment based on road information data collected periodically as described above is known (see, for example, Non-Patent Documents 1 to 3).
Information on the predicted traffic situation is provided via a road information display board provided on the roadside, a road traffic information communication system (VICS (Vix)), broadcast media, and the like.

例えば、道路交通情報通信システムにおいて、集計センターは、道路に設置されている固定センサーを介して車両の交通量データを収集している。集計センターは、収集したデータを処理して渋滞状況などの道路交通情報を生成して、生成した道路交通情報をFM放送に多重して送信している。このため、従来の道路交通情報通信システムでは、固定センサーが設置されている道路しか道路交通情報が提供できなかった。従って、VICS交通情報は、日本全国の幅が5.5[m]以上の道路の全長約83万[km]のうち、固定センサーが設置されている主要道路約7万[km]しかカバーできていなかった。   For example, in a road traffic information communication system, an aggregation center collects vehicle traffic data via a fixed sensor installed on a road. The tally center processes the collected data to generate road traffic information such as traffic jams, and multiplexes the generated road traffic information with FM broadcasts and transmits them. For this reason, in the conventional road traffic information communication system, road traffic information can be provided only on the road where the fixed sensor is installed. Therefore, the VICS traffic information can cover only about 70,000 [km] of main roads where fixed sensors are installed out of the total length of about 830,000 [km] of roads with a width of 5.5 [m] or more in Japan. It wasn't.

このため、以下のような道路交通情報を提供するシステム(以下、道路交通情報システムという)が、提供され始めている。道路交通情報システムでは、車両が、自車の位置及び走行状態を示す走行情報に時刻情報を付加したプローブ交通情報を発信する。そして、道路交通情報システムは、受信したプローブ交通情報を用いて、道路交通情報の提供を行う。このようなサービスは、現在、各自動車メーカーまたはカーナビゲーション・メーカーのカーナビゲーションシステムの利用車両からの情報に基づいて行われている。   For this reason, the following system for providing road traffic information (hereinafter referred to as a road traffic information system) has started to be provided. In the road traffic information system, the vehicle transmits probe traffic information in which time information is added to travel information indicating the position and travel state of the host vehicle. The road traffic information system provides road traffic information using the received probe traffic information. Such services are currently performed based on information from vehicles using car navigation systems of each automobile manufacturer or car navigation manufacturer.

白石、桑原、堀口、「リアルタイム予測交通流シミュレーションの開発」、第30回土木計画学研究発表会、2004年11月21〜23日。Shiraishi, Kuwahara, Horiguchi, “Development of Real-time Predictive Traffic Flow Simulation”, 30th Civil Engineering Research Conference, November 21-23, 2004. 白石、堀口、「リアルタイムシミュレーションを用いた交通流予測システムの開発」、第54回理論応用力学講演会(NCTAM2005)日本学術会議、2005年1月27日。Shiraishi, Horiguchi, "Development of traffic flow prediction system using real-time simulation", 54th Theoretical and Applied Mechanics Lecture Meeting (NCTAM2005), Science Council of Japan, January 27, 2005. Shiraishi, Kuwahara, Horiguchi,「A Development of Traffic Prediction System Based on Real-time Simulation」、第12回ITS世界会議サンフランシスコ2005、2005年11月6〜10日。Shiraishi, Kuwahara, Horiguchi, “A Development of Traffic Prediction System Based on Real-time Simulation”, 12th ITS World Congress San Francisco 2005, November 6-10, 2005.

しかしながら、プローブ交通情報を提供する車両や、プローブ交通情報を利用する車両が増えた場合、従来のカーナビゲーションシステムと同様に最適なルートを車両に提供してしまうと、最適ルートに車両が集中してしまい交通渋滞を緩和できないという問題点があった。   However, when the number of vehicles that provide probe traffic information or vehicles that use probe traffic information increases, if the optimal route is provided to the vehicle as in the conventional car navigation system, the vehicle concentrates on the optimal route. As a result, there was a problem that traffic congestion could not be alleviated.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、交通渋滞を緩和できる交通状況の経路案内装置、経路案内方法及び経路案内プログラムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a route guidance device, a route guidance method, and a route guidance program in a traffic situation that can alleviate traffic congestion.

上記目的を達成するため、本発明に係る経路案内装置は、予め定められている区間であるリンクを車両が通過するために要する第1の通過予測時間を前記車両の移動速度に基づき算出し、算出した前記第1の通過予測時間に基づき現在の走行位置から目標位置までの経路を前記車両が通過するために要する第2の通過予測時間を算出し、算出した前記第2の通過予測時間に基づき、前記経路を選択することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the route guidance apparatus according to the present invention calculates a first predicted passing time required for the vehicle to pass a link, which is a predetermined section, based on the moving speed of the vehicle, Based on the calculated first predicted passage time, a second predicted passage time required for the vehicle to pass the route from the current travel position to the target position is calculated, and the calculated second predicted passage time is calculated. Based on this, the route is selected.

なお、本発明において、第1の通過予測時間とは、車両がリンクを通過するために要すると予測される時間である。また、第2の通過予測時間とは、現在の走行位置から目標位置までの経路を車両が通過するために要すると予測される時間である。すなわち、本発明は、経路案内装置が、経路ではなく、リンクの第1の通過予測時間を用いて、経路候補を探索することに特徴がある。   In the present invention, the first estimated passage time is a time estimated to be required for the vehicle to pass the link. The second predicted passage time is a time predicted to be required for the vehicle to pass the route from the current travel position to the target position. That is, the present invention is characterized in that the route guidance device searches for a route candidate using the first predicted passage time of the link, not the route.

また、本発明の経路案内装置において、前記車両の移動速度を含む交通情報を取得する交通情報収集部と、前記経路上のリンクを抽出し、前記車両の移動速度に基づき前記車両が目的位置に到着する時刻までに渋滞が起きているリンクを抽出し、前記車両の移動速度に基づき前記渋滞が起きているリンクを前記車両が通過するのに要する第1の通過予測時間を生成する予測時間情報生成部と、を備えるようにしてもよい。   In the route guidance device of the present invention, a traffic information collection unit that acquires traffic information including the moving speed of the vehicle, a link on the route is extracted, and the vehicle is set to a target position based on the moving speed of the vehicle. Predicted time information for extracting a link where a traffic jam has occurred by the time of arrival and generating a first predicted pass time required for the vehicle to pass through the link with the traffic jam based on the moving speed of the vehicle And a generation unit.

また、本発明の経路案内装置において、前記車両の現在の走行位置から目的位置までの経路候補を示す経路候補情報を生成する経路候補情報生成部と、前記経路候補で前記車両が目的位置に到着する時刻までに渋滞が起きているリンクに対する前記第1の通過予測時間に基づき第1の動的限界費用を算出する動的限界費用情報生成部と、前記経路候補において前記渋滞が起きていないリンクを前記車両が通過するために要する通過予測時間に基づき第2の動的限界費用を算出し、前記経路候補の全てのリンクについて、前記第2の動的限界費用と前記動的限界費用情報生成部が算出した第1の動的限界費用とを前記経路候補毎に合計し、前記合計した動的限界費用を比較し、比較の結果、前記合計した動的限界費用が最小になる前記経路候補を探索するパレート改善経路案内部と、を備えるようにしてもよい。   In the route guidance device of the present invention, a route candidate information generating unit that generates route candidate information indicating a route candidate from the current travel position of the vehicle to the target position, and the vehicle arrives at the target position by the route candidate. A dynamic marginal cost information generating unit that calculates a first dynamic marginal cost based on the first estimated passage time for a link that has traffic jams up to the time of the link, and a link in which the traffic jam has not occurred in the route candidate The second dynamic marginal cost is calculated based on the estimated transit time required for the vehicle to pass through, and the second dynamic marginal cost and the dynamic marginal cost information are generated for all the links of the route candidate The first dynamic marginal cost calculated by the section is summed for each of the route candidates, the total dynamic marginal costs are compared, and as a result of the comparison, the route candidate that minimizes the total dynamic marginal cost A Pareto improvement route guidance unit that searches, may be provided with a.

なお、本発明において、リンクの動的限界費用とは、あるリンクを1台の車両が選択したこと(もしくはしなかったこと)による総費用の増加分(減少分)を意味している。また、第1の動的限界費用とは、経路候補で車両が目的位置に到着する時刻までに渋滞が起きているリンクに対する動的限界費用である。また、第2の動的限界費用とは、渋滞が起きていないリンクに対する動的限界費用である。また、限界費用とは、一般的に生産1単位あたりにかかる費用であり、本発明では、経路間の移動にかかる1単位毎の費用である。すなわち、本発明は、パレート改善経路案内部が、経路ではなく、リンクの動的限界費用を用いて、経路候補を探索することに特徴がある。   In the present invention, the dynamic limit cost of a link means an increase (decrease) in total cost due to (or did not) one vehicle selecting a certain link. The first dynamic marginal cost is a dynamic marginal cost for a link that is congested before the time when the vehicle arrives at the target position in the route candidate. The second dynamic marginal cost is a dynamic marginal cost for a link where there is no congestion. The marginal cost is generally a cost per unit of production, and in the present invention, it is a cost per unit for movement between routes. That is, the present invention is characterized in that the Pareto improvement route guide unit searches for a route candidate using a dynamic limit cost of a link instead of a route.

また、本発明の経路案内装置において、前記予測時間情報生成部は、前記経路候補上の全てのリンクから1つのリンクを抽出し、前記抽出したリンクにおける前記車両が前記目的位置に到着する時刻までの移動速度が予め定められている第1の速度未満であると判定した場合、前記抽出したリンクを前記車両が前記目的位置に到着する時刻までに渋滞が起きているリンクであると予測するようにしてもよい。   In the route guidance device of the present invention, the predicted time information generation unit extracts one link from all links on the route candidate, and until the time at which the vehicle on the extracted link arrives at the destination position. If it is determined that the moving speed of the vehicle is less than a predetermined first speed, the extracted link is predicted to be a link in which traffic congestion has occurred by the time when the vehicle arrives at the destination position. It may be.

また、本発明の経路案内装置において、前記予測時間情報生成部は、前記渋滞が起きるリンクを示す情報に基づき、前記渋滞が終了するリンクをボトルネック・リンクとして抽出し、抽出した前記ボトルネック・リンクにおいて、前記経路候補上の前記ボトルネック・リンクの渋滞が終了する時刻を、前記リンク毎の前記車両の移動速度と前記経路候補情報を用いて推定するようにしてもよい。   Further, in the route guidance device of the present invention, the predicted time information generation unit extracts a link where the traffic jam ends as a bottleneck link based on information indicating the link where the traffic jam occurs, and extracts the bottleneck In the link, the time at which the bottleneck / link congestion on the route candidate ends may be estimated using the moving speed of the vehicle for each link and the route candidate information.

また、本発明の経路案内装置において、前記予測時間情報生成部は、前記渋滞が起きるリンクの下流に従属されている全てのリンクにおいて、前記従属されているリンクに到達する時刻の車両の移動速度が予め定められている第2の速度以上であると判定した場合、前記渋滞が起きているリンクに重み付けを行い、前記渋滞が起きているリンクの重みを示す値が、予め定められている値より大きい場合、前記渋滞が起きているリンクをボトルネック・リンクとして抽出するようにしてもよい。   In the route guidance device of the present invention, the predicted time information generation unit may move the vehicle at the time of reaching the subordinate link in all the subordinates downstream of the link where the traffic jam occurs. Is determined to be equal to or higher than a predetermined second speed, the link where the traffic jam occurs is weighted, and a value indicating the weight of the link where the traffic jam occurs is a predetermined value. If it is larger, the link where the traffic jam has occurred may be extracted as a bottleneck link.

また、本発明の経路案内装置において、前記予測時間情報生成部は、前記渋滞が起きているリンクを示す情報及び前記車両の移動速度に基づき、予め定められている時速未満の前記リンクが連続している場合、1つの連続した渋滞が起きているリンクと判定するようにしてもよい。   In the route guidance device according to the present invention, the predicted time information generation unit may continue the link at a speed less than a predetermined speed based on information indicating the link where the traffic jam occurs and a moving speed of the vehicle. In such a case, it may be determined that the link has one continuous traffic jam.

また、本発明の経路案内装置において、前記パレート改善経路案内部は、前記ボトルネック・リンクの上流側に従属しているリンクのグラフ構造における末端数に基づき、前記ボトルネック・リンクの影響度を算出し、算出した前記影響度を用いて前記動的限界費用を算出するようにしてもよい。   In the route guidance device of the present invention, the Pareto improvement route guidance unit may determine the degree of influence of the bottleneck link based on the number of terminals in the graph structure of the link subordinate to the upstream side of the bottleneck link. The dynamic marginal cost may be calculated using the calculated degree of influence.

また、本発明の経路案内装置において、前記パレート改善経路案内部は、車両が現在選択している前記現在位置から前記目標位置までの経路である現在経路における前記リンク費用の合計を算出し、前記選択した経路候補の前記リンク費用の合計と比較し、前記選択した経路候補の前記リンク費用の合計が前記現在経路における前記リンク費用の合計より小さい場合、前記選択した経路候補を前記経路として決定するようにしてもよい。   Further, in the route guidance device of the present invention, the Pareto improvement route guidance unit calculates the total of the link cost in the current route that is the route from the current position that the vehicle is currently selected to the target position, If the total of the link cost of the selected route candidate is smaller than the total of the link cost in the current route, compared with the total of the link cost of the selected route candidate, the selected route candidate is determined as the route. You may do it.

上記目的を達成するため、本発明は、経路案内装置における経路案内方法であって、予め定められている区間であるリンクを車両が通過するために要する第1の通過予測時間を前記車両の移動速度に基づき算出する手段と、算出した前記第1の通過予測時間に基づき現在の走行位置から目標位置までの経路を前記車両が通過するために要する第2の通過予測時間を算出する手段と、算出した前記第2の通過予測時間に基づき、前記経路を選択する手段と、を含むことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides a route guidance method in a route guidance device, wherein a first estimated passage time required for a vehicle to pass a link, which is a predetermined section, is determined by moving the vehicle. Means for calculating on the basis of speed; means for calculating a second predicted passage time required for the vehicle to pass the route from the current travel position to the target position based on the calculated first predicted passage time; And a means for selecting the route based on the calculated second estimated passage time.

上記目的を達成するため、本発明は、経路案内装置における経路案内方法の処理をコンピューターに実行させるための経路案内プログラムであって、予め定められている区間であるリンクを車両が通過するために要する第1の通過予測時間を前記車両の移動速度に基づき算出する手順と、算出した前記第1の通過予測時間に基づき現在の走行位置から目標位置までの経路を前記車両が通過するために要する第2の通過予測時間を算出する手段と、算出した前記第2の通過予測時間に基づき、前記経路を選択する手段と、をコンピューターに実行させることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides a route guidance program for causing a computer to execute a route guidance method process in a route guidance device, in order for a vehicle to pass a link that is a predetermined section. It is necessary for the vehicle to pass the route from the current traveling position to the target position based on the procedure for calculating the required first passing predicted time based on the moving speed of the vehicle and the calculated first predicted passing time. It is characterized by causing a computer to execute means for calculating a second predicted passage time and means for selecting the route based on the calculated second predicted passage time.

本発明に係る経路案内装置は、車両がリンクを通過するために要すると予測される時間(第1の通過予測時間)を算出する。次に、本発明に係る経路案内装置は、算出した第1の通過予測時間に基づいて、現在の走行位置から目標位置までの経路を車両が通過するために要すると予測される時間(第2の通過予測時間)を算出し、算出した第2の通過予測時間に基づいて経路を選択するようにした。
この結果、本発明に係る経路案内装置は、利用者にとって経路が最短の利用者最適状態における移動時間より移動時間を軽減し、さらに経路案内装置を利用している利用者の合計移動時間が最も少ないシステム最適状態において生じる利用者の旅行時間の増加を軽減できるパレート最適状態の交通渋滞緩和することができる。
The route guidance device according to the present invention calculates a time (first predicted pass time) that is predicted to be required for the vehicle to pass the link. Next, the route guidance device according to the present invention is based on the calculated first estimated passage time, and is estimated to be required for the vehicle to pass the route from the current travel position to the target position (second Predicted passage time), and a route is selected based on the calculated second predicted passage time.
As a result, the route guidance device according to the present invention reduces the travel time from the travel time in the user optimum state with the shortest route for the user, and further the total travel time of the user who uses the route guidance device It is possible to alleviate traffic congestion in the Pareto optimal state, which can reduce the increase in the travel time of the user that occurs in a small system optimal state.

本実施形態に係る経路案内システムのフレームワークを説明する図である。It is a figure explaining the framework of the route guidance system concerning this embodiment. パラドックスがある静的配分問題での利用者均衡状態、パレート最適状態、システム最適状態を説明する図である。It is a figure explaining a user equilibrium state, a Pareto optimal state, and a system optimal state in a static allocation problem with a paradox. 本実施形態に係る経路案内システム1の概略構成図である。It is a schematic structure figure of route guidance system 1 concerning this embodiment. リンクへの流入車両数とリンクからの流出車両数を説明する図である。It is a figure explaining the number of inflow vehicles to a link, and the number of outflow vehicles from a link. 本実施形態に係る経路の限界費用を説明する図である。It is a figure explaining the limit cost of the path | route which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る動的限界費用を説明する図である。It is a figure explaining the dynamic marginal cost which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る渋滞区間を説明する図である。It is a figure explaining the traffic congestion area which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るボトルネック・リンクの特定方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the identification method of the bottleneck link which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るボトルネック・リンクの影響度を説明する図である。It is a figure explaining the influence degree of the bottleneck link which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る経路案内システム1の処理手順のフローチャートである。It is a flowchart of the process sequence of the route guidance system 1 which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る経路案内システム1において、シミュレーションに用いた地図である。In the route guidance system 1 which concerns on this embodiment, it is the map used for the simulation. 図11に示したエリアで本実施形態に係る経路案内システム1をシミュレーションした結果である。It is the result of having simulated the route guidance system 1 which concerns on this embodiment in the area shown in FIG. システム最適状態における経路変更有り場合の車両台数と旅行時間変化を表す図である。It is a figure showing the number of vehicles and travel time change at the time of a route change in a system optimal state. 本実施形態に係るパレート最適状態における経路変更有り場合の車両台数と旅行時間変化を表す図である。It is a figure showing the number of vehicles and travel time change at the time of the route change in the pareto optimal state concerning this embodiment.

最初に、本発明の概要を説明する。
本発明に係る経路案内システムは、後述するパレート最適状態における限界費用を算出する。また、本発明に係る経路案内システムは、経路の限界費用を算出するのではなく、後述するリンクの限界費用を算出するようにしたことに特徴がある。なお、限界費用とは、一般的に生産1単位あたりにかかる費用であり、本発明では、経路間の移動にかかる1単位毎の費用である。そして、本発明に係る経路案内システムは、このリンクの限界費用に基づき、パレート最適状態となる各車両の経路を生成して、各車両に提供する。
First, the outline of the present invention will be described.
The route guidance system according to the present invention calculates a marginal cost in a Pareto optimal state to be described later. Further, the route guidance system according to the present invention is characterized in that it calculates the marginal cost of a link, which will be described later, instead of calculating the marginal cost of the route. The marginal cost is generally a cost per unit of production, and in the present invention, it is a cost per unit for movement between routes. And the route guidance system which concerns on this invention produces | generates the path | route of each vehicle used as a Pareto optimal state based on the marginal cost of this link, and provides it to each vehicle.

以下、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。
まず、本発明の概要について説明する。図1は、本実施形態に係る経路案内システムのフレームワークを説明する図である。
図1において、符号terは、経路案内システム1を利用している車両の集まりを表している。車両M1−1からM1−4は、プローブ(Probe)車両を表している。なお、プローブ車両とは、車両の走行データ(速度情報、位置情報、時間情報など)を取得して送信する装置を搭載している車両である。この装置が取得したデータをプローブ交通情報といい、プローブ車両は、取得したプローブ交通情報をプローブ交通情報システムSys1(プローブ送信センターともいう)に送信する。
車両M10−1からM10−16は、プローブ車両以外の経路案内システム1を利用している車両を表している。
車両M20−1からM20−4は、経路案内システム1を利用していない車両を表している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an outline of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining a framework of a route guidance system according to this embodiment.
In FIG. 1, the symbol ter represents a group of vehicles using the route guidance system 1. Vehicles M1-1 to M1-4 represent probe vehicles. The probe vehicle is a vehicle equipped with a device that acquires and transmits vehicle travel data (speed information, position information, time information, etc.). The data acquired by this device is referred to as probe traffic information, and the probe vehicle transmits the acquired probe traffic information to the probe traffic information system Sys1 (also referred to as a probe transmission center).
Vehicles M10-1 to M10-16 represent vehicles using the route guidance system 1 other than the probe vehicle.
Vehicles M20-1 to M20-4 represent vehicles that do not use the route guidance system 1.

情報i1からi4は、各プローブ車両M1−1からM1−4からプローブ交通情報システムSys1に送信される情報を表している。情報i5は、情報i1からi4を模式的に表している。情報i6は、プローブ交通情報システムSys1からリアルタイム渋滞予測システムSys2に送信される情報を表している。情報i7は、リアルタイム渋滞予測システムSys2から環境改善パレート経路案内システムSys3に送信される情報を表している。情報i8は、環境改善パレート経路案内システムSys3から経路案内システム1を利用している車両に送信される情報を表している。   Information i1 to i4 represents information transmitted from the probe vehicles M1-1 to M1-4 to the probe traffic information system Sys1. Information i5 schematically represents information i1 to i4. Information i6 represents information transmitted from the probe traffic information system Sys1 to the real-time traffic jam prediction system Sys2. The information i7 represents information transmitted from the real-time traffic jam prediction system Sys2 to the environment improvement Pareto route guidance system Sys3. Information i8 represents information transmitted from the environmental improvement Pareto route guidance system Sys3 to the vehicle using the route guidance system 1.

プローブ車両M1−1からM1−4及びプローブ交通情報システムSys1は、交通状況の変化を即時かつ詳細に捉える、センサーの役割を果たす。
リアルタイム渋滞予測システムSys2は、現在の状況から予測しうる将来の状況情報(予測旅行時間情報と称する)を生成する。リアルタイム渋滞予測システムSys2は、生成した予測旅行時間情報に基づき、環境改善パレート経路案内システムSys3が行う演算に必要な動的限界費用(DMC)情報を求める。
環境改善パレート経路案内システムSys3は、リアルタイム渋滞予測システムSys2が生成した予測旅行時間情報と動的限界費用情報に基づき、パレート最適状態の経路案内情報を生成し、生成した経路案内情報を車両(M1−1〜M1−4、M10−1〜M10−16)に送信する。
このプローブ交通情報システムSys1、リアルタイム渋滞予測システムSys2、環境改善パレート経路案内システムSys3、車両(M1−1〜M1−4、M10−1〜M10−16)は、オープンループ系を構成している。
なお、本実施形態における経路の動的な限界費用とは、ある経路を1台の車両が選択したこと(もしくはしなかったこと)による総費用の増加分(減少分)を意味している。
The probe vehicles M1-1 to M1-4 and the probe traffic information system Sys1 serve as sensors that capture changes in traffic conditions immediately and in detail.
The real-time traffic jam prediction system Sys2 generates future situation information (referred to as predicted travel time information) that can be predicted from the current situation. The real-time congestion prediction system Sys2 obtains dynamic marginal cost (DMC) information necessary for the calculation performed by the environment improvement Pareto route guidance system Sys3 based on the generated predicted travel time information.
The environmental improvement Pareto route guidance system Sys3 generates route guidance information in the Pareto optimal state based on the predicted travel time information and the dynamic marginal cost information generated by the real-time traffic jam prediction system Sys2, and the generated route guidance information is transmitted to the vehicle (M1). -1 to M1-4, M10-1 to M10-16).
The probe traffic information system Sys1, the real-time traffic jam prediction system Sys2, the environmental improvement Pareto route guidance system Sys3, and the vehicles (M1-1 to M1-4, M10-1 to M10-16) constitute an open loop system.
Note that the dynamic limit cost of a route in the present embodiment means an increase (decrease) in total cost due to (or did not) one vehicle selecting a certain route.

ここでパレート最適状態の概念について、図2を用いて説明する。
図2は、パラドックスがある静的配分問題での利用者均衡状態、パレート最適状態、システム最適状態を説明する図である。なお、パレート最適状態とは、他車の旅行時間を増加させることなく、自車の旅行時間をこれ以上短縮することが出来ない状態である。このような状態は、ある条件下で、経路間の等費用原則が成立している利用者均衡状態よりも社会的に小さい費用が達成されることが知られている。また、システム最適状態とは、経路上の総費用が最小になる、システムから見た場合に最適な状態である。また、利用者均衡状態とは、全てのネットワーク利用者に対して、費用が均等になるような状態である。
Here, the concept of the Pareto optimum state will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram for explaining a user equilibrium state, a Pareto optimum state, and a system optimum state in a static allocation problem with a paradox. The Pareto optimal state is a state in which the travel time of the own vehicle cannot be further shortened without increasing the travel time of other vehicles. Under such conditions, it is known that, under certain conditions, a socially lower cost can be achieved than a user equilibrium state where the principle of equal cost between routes is established. The system optimum state is an optimum state when viewed from the system, in which the total cost on the route is minimized. In addition, the user equilibrium state is a state where costs are equalized for all network users.

図2では、経路をネットワークとして表している。符号p1からp4は、各々、点を表している。また、符号l12、l13、l23、l24及びl34は、各々、リンクを表している。符号l12は、点1から点2へのリンク(12)を表し、符号l24は、点2から点4へのリンク(24)を表している。符号l13は、点1から点3へのリンク(13)を表し、符号l34は、点3から点4へのリンク(34)を表している。符号l23は、点2から点3へのリンク(23)を表している。   In FIG. 2, the route is represented as a network. Symbols p1 to p4 each represent a point. Reference numerals l12, l13, l23, l24, and l34 each represent a link. Reference numeral l12 represents a link (12) from point 1 to point 2, and reference numeral l24 represents a link (24) from point 2 to point 4. Reference numeral l13 represents a link (13) from the point 1 to the point 3, and reference numeral l34 represents a link (34) from the point 3 to the point 4. The symbol l23 represents the link (23) from the point 2 to the point 3.

図2(a)から図2(d)に示した例では、点p1からp4に移動する場合、経路は以下の3つある。第1の経路は、最初にリンク(12)l12を通り、次にリンク(24)l24を経る経路(124)である。第2の経路は、最初にリンク(13)l13を通り、次にリンク(34)l34を経る経路(134)である。第3の経路は、最初にリンク(12)l12を通り、次にリンク(23)l23を経て、最後にリンク(34)l34を経る経路(1234)である。   In the example shown in FIG. 2A to FIG. 2D, when moving from the point p1 to p4, there are the following three routes. The first route is the route (124) that first passes through the link (12) 112 and then passes through the link (24) 112. The second route is a route (134) that first passes through the link (13) l13 and then passes through the link (34) l34. The third route is a route (1234) that first passes through the link (12) 112, then passes through the link (23) 112, and finally passes through the link (34) 114.

図2(a)は、サービス水準と限界費用を説明する図である。
図2(a)において、リンク(12)l12とリンク(34)l34は、サービス水準が高く、限界費用が大きいリンクである。リンク(13)l13とリンク(24)l24は、サービス水準が低く、限界費用が小さいリンクである。リンク(23)l23は、限界費用が大きいリンク(12)l12とリンク(34)l34をつなぐ限界費用の小さなリンクである。なお、限界費用とは、図2のようなネットワークにおいて経路間の移動にかかる1単位毎の費用である。
また、図2(a)において、符号x12は、リンク(12)l12の費用を表し、符号x24は、リンク(24)l24の費用を表している。符号x13は、リンク(13)l13の費用を表し、符号x34は、リンク(34)l34の費用を表している。符号x23は、リンク(23)l23の費用を表している。
リンク(12)l12の費用「10x12」のうち「x12」に乗じられている「10」は、限界費用の大きさを表している。リンク(23)l23の費用「x13+50」のうち「x13」に加算されている「50」は、サービス水準の大きさを表している。
また、図2(a)において、各リンクの費用は、リンク12の費用が10x12であり、リンク13の費用がx13+50であり、リンク23の費用がx23+10であり、リンク24の費用がx24+50であり、リンク34の費用が10x34である。
FIG. 2A is a diagram for explaining service levels and marginal costs.
In FIG. 2A, a link (12) 112 and a link (34) 134 are links having a high service level and a large marginal cost. The link (13) l13 and the link (24) l24 are links having a low service level and a small marginal cost. The link (23) l23 is a link with a small marginal cost that connects the link (12) l12 with a large marginal cost and the link (34) l34. The marginal cost is a cost per unit for movement between routes in the network as shown in FIG.
In FIG. 2A, the symbol x12 represents the cost of the link (12) 112, and the symbol x24 represents the cost of the link (24) 112. The symbol x13 represents the cost of the link (13) l13, and the symbol x34 represents the cost of the link (34) l34. The symbol x23 represents the cost of the link (23) I23.
Of the cost “10x 12 ” of the link (12) 112, “10” multiplied by “x 12 ” represents the magnitude of the marginal cost. “50” added to “x 13 ” out of the cost “x 13 +50” of the link (23) l23 represents the size of the service level.
Further, in FIG. 2 (a), the cost of each link, the cost of the link 12 is 10x 12, the cost of the link 13 is x 13 +50, the cost of the link 23 is x 23 +10, the link 24 The cost is x 24 +50, and the cost of the link 34 is 10x 34 .

図2(b)は、利用者均衡状態の例を説明する図である。
図2(b)の状態は、経路124の経路の費用(以下、経路費用という)(10x12(=4)+(x24(=2)+50)=92)と、経路(134)の経路費用((x13(=2)+50)+10x34(=4)=92)と、経路(1234)の経路費用(10x12(=4)+(x23(=2)+10)+10x34(=4)=92)とが均衡、すなわち一致している状態である。このため、図2(b)における総費用は、92×3=276である。
FIG. 2B is a diagram illustrating an example of a user equilibrium state.
The state of FIG. 2B is the route cost of the route 124 (hereinafter referred to as route cost) (10x 12 (= 4) + (x 24 (= 2) +50) = 92) and the route of the route (134). Cost ((x 13 (= 2) +50) + 10x 34 (= 4) = 92) and route cost (10x 12 (= 4) + (x 23 (= 2) +10) + 10x 34 (=) 4) = 92) is in equilibrium, that is, coincides. Therefore, the total cost in FIG. 2B is 92 × 3 = 276.

図2(c)は、システム最適状態の例を説明する図である。
図2(c)の状態の各費用は、経路(124)の経路費用(10x12(=3)+(x24(=3)+50)=83)、経路(134)の経路費用((x13(=3)+50)+10x34(=3)=83)、経路(1234)の経路費用(10x12(=3)+(x23(=0)+10)+10x34(=3)=70)である。従って、図2(c)のシステム最適状態の総費用236(=83+83+70)は、図2(b)の利用者均衡状態の総費用276より安い。
FIG. 2C illustrates an example of the system optimum state.
The costs in the state of FIG. 2C are the route cost (10x 12 (= 3) + (x 24 (= 3) +50) = 83) of the route (124) and the route cost ((x 13 (= 3) +50) + 10x 34 (= 3) = 83), route cost of route (1234) (10x 12 (= 3) + (x 23 (= 0) +10) + 10x 34 (= 3) = 70) It is. Therefore, the total cost 236 (= 83 + 83 + 70) in the system optimum state in FIG. 2C is lower than the total cost 276 in the user equilibrium state in FIG.

図2(d)は、パレート最適状態の例を説明する図である。
図2(d)の状態の各費用は、経路(124)の経路の費用の合計(10x12(=3.5)+(x24(=2.5)+50)=87.5)、経路(134)の経路の費用の合計((x13(=2.5)+50)+10x34(=3.5)=83)、経路(1234)の経路の費用の合計(10x12(=3.5)+(x23(=1.0)+10)+10x34(=3.5)である。従って、図2(d)のパレート最適状態の総費用256は、図2(c)のシステム最適状態の総費用236より高く、図2(b)の利用者均衡状態の総費用276より安い。
FIG. 2D is a diagram for explaining an example of the Pareto optimal state.
Each cost in the state shown in FIG. 2 (d), total cost of the route of the path (124) (10x 12 (= 3.5) + (x 24 (= 2.5) +50) = 87.5), route (134) total cost of route ((x 13 (= 2.5) +50) + 10x 34 (= 3.5) = 83), total cost of route (1234) (10x 12 (= 3. 5) + (x 23 (= 1.0) +10) + 10x 34 (= 3.5) Therefore, the total cost 256 of the Pareto optimal state in FIG. It is higher than the total cost 236 of the state and lower than the total cost 276 of the user equilibrium state of FIG.

一般的な経路案内システムでは、経路案内システムを利用している全ての車両に対して、図2(b)に示したような利用者均衡状態である最適なルートを提供していた。このような利用者均衡状態の場合、最適ルートに車両が集中してしまい交通渋滞緩和できないという課題があった。利用者均衡状態は、図2(b)で説明したように、経路費用、及び総費用は、パレート最適状態、及びシステム最適状態より大きい。
交通渋滞を緩和するため、仮に経路案内システムにとっての最適なシステム最適状態である経路(以下、システム最適経路という)を導入した場合について説明する。システム最適状態において、経路案内システムは、全ての車両を最適なルートに誘導するのではなく、最適なルートに車両が集中するのを防ぐために、一部の車両に対して迂回を強いるルートに誘導する。この場合、迂回を強いられた車両のドライバーは、不利益を被ることになるので、このようなルートの経路案内を受け入れ難い。しかしながら、図2(d)で説明したように、経路費用、及び総費用は、利用者均衡状態のものより小さくなる。
一方、図2(c)で説明したように、パレート最適状態は、経路費用、及び総費用(=81)が利用者均衡状態のものより安くなり、一部の利用者(経路1234)の経路費用が、システム最適状態の経路(124)及び経路(134)の経路費用(=83)より安くなっている。
このため、本実施形態に係る経路案内システムは、最適ルートに車両が集中しないようにして交通渋滞緩和の効率を悪化させず、且つドライバーに不利にならない経路案内であるパレート最適状態の経路案内を行う。
In a general route guidance system, an optimal route that is in a user balanced state as shown in FIG. 2B is provided to all vehicles that use the route guidance system. In the case of such a user equilibrium state, there is a problem that vehicles are concentrated on the optimum route and traffic congestion cannot be alleviated. In the user equilibrium state, as described with reference to FIG. 2B, the path cost and the total cost are larger than the Pareto optimal state and the system optimal state.
A case will be described in which a route that is the optimum system optimum state for the route guidance system (hereinafter referred to as a system optimum route) is introduced to alleviate traffic congestion. In the system optimum state, the route guidance system does not guide all vehicles to the optimal route, but guides to a route that forces some vehicles to detour to prevent the vehicle from concentrating on the optimal route To do. In this case, since the driver of the vehicle forced to detour suffers a disadvantage, it is difficult to accept the route guidance of such a route. However, as described in FIG. 2D, the route cost and the total cost are smaller than those in the user equilibrium state.
On the other hand, as described in FIG. 2C, in the Pareto optimum state, the route cost and the total cost (= 81) are lower than those in the user equilibrium state, and the route of some users (route 1234). The cost is lower than the route cost (= 83) of the route (124) and the route (134) in the system optimum state.
For this reason, the route guidance system according to this embodiment does not deteriorate the efficiency of traffic congestion mitigation by preventing the vehicle from concentrating on the optimum route, and provides route guidance in the Pareto optimal state that is not disadvantageous to the driver. Do.

次に、経路案内システム1の構成を、図3を用いて説明する。
図3は、本実施形態に係る経路案内システム1の概略構成図である。図3に示したように、経路案内システム1は、プローブ交通情報収集装置101、交通情報蓄積装置102、外部情報記憶部103、統計情報処理装置104、予測旅行時間情報生成装置105、動的限界費用情報生成装置106、及びパレート改善経路案内装置107を備えている。
Next, the configuration of the route guidance system 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the route guidance system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the route guidance system 1 includes a probe traffic information collection device 101, a traffic information storage device 102, an external information storage unit 103, a statistical information processing device 104, a predicted travel time information generation device 105, a dynamic limit. An expense information generation device 106 and a Pareto improvement route guidance device 107 are provided.

プローブ交通情報収集装置101(交通情報収集部)は、プローブ車両M30が送信するプローブ交通情報i10を取得する。プローブ交通情報収集装置101は、受信したプローブ交通情報i10、道路に設置されているセンサーからの交通量情報、過去の交通量情報等を用いて、公知の手法により現在の交通量や車両の旅行速度等を示すリアルタイム交通情報i11を生成する。交通量情報とは、車両の位置、移動速度、現在時刻などの情報である。プローブ交通情報収集装置101は、生成したリアルタイム交通情報i11を予測旅行時間情報生成装置105に出力し、さらに生成したリアルタイム交通情報i11を交通情報蓄積装置102に記憶させる。   The probe traffic information collection device 101 (traffic information collection unit) acquires probe traffic information i10 transmitted by the probe vehicle M30. The probe traffic information collection device 101 uses the received probe traffic information i10, traffic volume information from sensors installed on the road, past traffic volume information, and the like to detect current traffic volume and vehicle travel by a known method. Real-time traffic information i11 indicating speed or the like is generated. The traffic information is information such as the position of the vehicle, the moving speed, and the current time. The probe traffic information collection device 101 outputs the generated real-time traffic information i11 to the predicted travel time information generation device 105, and further stores the generated real-time traffic information i11 in the traffic information storage device 102.

交通情報蓄積装置102には、各時刻のリアルタイム交通情報i11が記憶されている。
外部情報記憶部103には、センサーから取得した交通量情報、過去の統計的な交通量情報、及び道路に設置されているセンサーから送信された情報に基づいて生成された交通情報が記憶されている。
The traffic information storage device 102 stores real-time traffic information i11 at each time.
The external information storage unit 103 stores traffic information acquired from sensors, historical statistical traffic information, and traffic information generated based on information transmitted from sensors installed on the road. Yes.

統計情報処理装置104は、交通情報蓄積装置102に記憶されているリアルタイム交通情報i12を読み出す。統計情報処理装置104は、外部情報記憶部103に記憶されている交通情報i13を読み出す。統計情報処理装置104は、読み出したリアルタイム交通情報i12と交通情報i13とに基づき、予測モデルを生成する。
なお、予測モデルとは、現在時間を基準とした直前の旅行時間の変動データを入力として、現在時間を基準とした将来の旅行時間の変動情報を出力する予測モデルである。
予測モデルは、読み出したリアルタイム交通情報i12と交通情報i13の統計データから学習させた旅行時間情報の変動特性を示すものである。なお、変動特性とは、例えば、直前に入力されたデータとその後の出力とを回帰分析することで、入力に対する出力の関係を示す特性である。
そして、この生成された予測モデルは、予測旅行時間情報生成装置105がリアルタイム交通情報を入力(現在時間を基準とした過去の情報)として、予測旅行時間情報を出力(現在時間を基準とした将来の情報)として生成する際に使用される。
なお、交通情報蓄積装置102及び外部情報記憶部103には、例えば、各々1週間分の情報が蓄積されている。そして、統計情報処理装置104は、例えば、一週間に一回の周期で、交通情報蓄積装置102及び外部情報記憶部103に蓄積されている各情報を読み出して、上述した予測モデルを生成し、生成した予測モデルを示す情報i14を予測旅行時間情報生成装置105に出力する。
The statistical information processing apparatus 104 reads the real-time traffic information i12 stored in the traffic information storage apparatus 102. The statistical information processing apparatus 104 reads the traffic information i13 stored in the external information storage unit 103. The statistical information processing apparatus 104 generates a prediction model based on the read real-time traffic information i12 and traffic information i13.
Note that the prediction model is a prediction model that receives the fluctuation data of the previous travel time based on the current time as an input and outputs the fluctuation information of the future travel time based on the current time.
The prediction model shows the fluctuation characteristics of travel time information learned from the statistical data of the read real-time traffic information i12 and traffic information i13. Note that the fluctuation characteristics are characteristics indicating the relationship of output to input by, for example, regression analysis of data input immediately before and subsequent output.
The predicted travel time information generation apparatus 105 receives the real-time traffic information as input (past information based on the current time) and outputs the predicted travel time information (the future based on the current time). Information).
The traffic information storage device 102 and the external information storage unit 103 each store information for one week, for example. Then, the statistical information processing device 104 reads each information stored in the traffic information storage device 102 and the external information storage unit 103, for example, once a week, and generates the above-described prediction model, Information i14 indicating the generated prediction model is output to the predicted travel time information generation device 105.

予測旅行時間情報生成装置105(経路候補情報生成部、予測時間情報生成部)は、プローブ交通情報収集装置101が生成したリアルタイム交通情報i11を、統計情報処理装置104が生成した予測モデルを用いて、リンク毎の予測旅行時間情報(第1の通過予測時間)を生成する。予測旅行時間情報生成装置105は、図示しない交通情報端末を搭載している車両M40が送信する車両が、現在、走行している経路情報(以下、現在経路情報という)と、車両が走行している目的地情報とを含む情報i15を取得する。
予測旅行時間情報生成装置105は、取得した現在経路情報と目的地情報に基づき、車両M40の現在位置から目的位置までの経路候補情報を公知の手法を用いて生成する。予測旅行時間情報生成装置105は、生成した予測旅行時間情報と、生成した目的地までの経路候補情報と、プローブ交通情報収集装置101が出力するリアルタイム交通情報i11と、統計情報処理装置104が生成した予測モデルとを用いて、後述するように経路候補情報の経路からボトルネック・リンクを抽出する。なお、ボトルネック・リンクについては、後述する。
予測旅行時間情報生成装置105は、抽出したボトルネック・リンクにおいて、経路上のボトルネック・リンクの渋滞が終了する時刻(以下、渋滞終了予想時刻という)を、予測旅行時間情報と経路候補情報とを用いて推定する。予測旅行時間情報生成装置105は、生成した予測旅行時間情報及び推定した経路候補情報を動的限界費用情報生成装置106に出力する。
なお、予測旅行時間情報生成装置105は、プローブ交通情報収集装置101が出力するリアルタイム交通情報i11を、統計情報処理装置104が生成した予測モデルを用いて、例えば、5分周期でリンク毎の予測旅行時間情報を生成する。予測旅行時間情報生成装置105が予測旅行時間情報を生成する周期は、例えば、予測する時間帯、季節、場所などに応じて選択するようにしてもよい。
The predicted travel time information generation device 105 (route candidate information generation unit, predicted time information generation unit) uses the prediction model generated by the statistical information processing device 104 for the real-time traffic information i11 generated by the probe traffic information collection device 101. The predicted travel time information (first predicted pass time) for each link is generated. The predicted travel time information generation device 105 is configured such that a vehicle transmitted by a vehicle M40 equipped with a traffic information terminal (not shown) is currently traveling route information (hereinafter referred to as current route information) and the vehicle is traveling. Information i15 including the existing destination information is acquired.
Based on the acquired current route information and destination information, the predicted travel time information generation device 105 generates route candidate information from the current position of the vehicle M40 to the destination position using a known method. The predicted travel time information generation device 105 generates the generated predicted travel time information, the generated route candidate information to the destination, the real-time traffic information i11 output from the probe traffic information collection device 101, and the statistical information processing device 104. Using the predicted model, the bottleneck link is extracted from the route of the route candidate information as will be described later. The bottleneck link will be described later.
The predicted travel time information generation device 105 determines the time when the bottleneck link on the route ends in the extracted bottleneck link (hereinafter referred to as the predicted traffic end time), the predicted travel time information, the route candidate information, and Estimate using. The predicted travel time information generation device 105 outputs the generated predicted travel time information and the estimated route candidate information to the dynamic marginal cost information generation device 106.
Note that the predicted travel time information generation device 105 uses the prediction model generated by the statistical information processing device 104 to calculate the real-time traffic information i11 output from the probe traffic information collection device 101, for example, for every five minutes. Generate travel time information. The period in which the predicted travel time information generation device 105 generates the predicted travel time information may be selected according to the time zone to be predicted, season, place, and the like, for example.

動的限界費用情報生成装置106(動的限界費用情報生成部)は、リンク毎の予測旅行時間情報と、経路候補情報、渋滞終了予想時刻、ボトルネック・リンクを用いて、後述するように各経路の動的限界費用を算出する。動的限界費用情報生成装置106は、入力された経路候補情報、動的限界費用を示す情報及び予測旅行時間情報i16、算出した各経路の動的限界費用に基づき、各経路候補の予測旅行時間(第2の通過予測時間)及び動的限界費用を算出する。動的限界費用情報生成装置106は、算出した各経路候補の予測旅行時間及び動的限界費用を含む情報i17をパレート改善経路案内装置107に出力する。   The dynamic marginal cost information generating device 106 (dynamic marginal cost information generating unit) uses the predicted travel time information for each link, the route candidate information, the estimated congestion end time, and the bottleneck / link as described later. Calculate the dynamic marginal cost of the route. Based on the input route candidate information, information indicating the dynamic limit cost and predicted travel time information i16, and the calculated dynamic limit cost of each route, the dynamic margin cost information generation device 106 predicts the estimated travel time of each route candidate. Calculate (second estimated passage time) and dynamic marginal cost. The dynamic marginal cost information generation device 106 outputs information i17 including the calculated estimated travel time and dynamic marginal cost of each route candidate to the Pareto improvement route guidance device 107.

パレート改善経路案内装置107(パレート改善経路案内部)は、動的限界費用情報生成装置106が出力する各経路候補の予測旅行時間及び動的限界費用に基づき、後述するように各ボトルネック・リンクの経路候補への影響度を算出する。パレート改善経路案内装置107は、動的限界費用情報生成装置106が出力する各経路候補の予測旅行時間及び動的限界費用に基づき、現在、車両M40が通行している経路と、生成した各経路候補の各予測旅行時間と各動的限界費用について、順次比較する。パレート改善経路案内装置107は、後述するように動的限界費用が最小になる経路候補を探索する。
パレート改善経路案内装置107は、算出した経路候補の中から、予測旅行時間が現在経路以下であり、且つ動的限界費用が現在経路以下である動的限界費用が最小になる経路候補を探索する。パレート改善経路案内装置107は、予測旅行時間が現在経路以下であり、且つ動的限界費用が現在経路以下である動的限界費用が最小になる推奨経路候補があるか否かを判定する。推奨経路候補があると判定した場合、パレート改善経路案内装置107は、探索結果である推奨経路情報i18を、交通情報端末を搭載している車両M40に送信する。推奨経路候補がない判定した場合、パレート改善経路案内装置107は、探索結果を、交通情報端末を搭載している車両M40に送信しない。
The Pareto improvement route guide device 107 (Pareto improvement route guide unit) is based on the predicted travel time and the dynamic limit cost of each route candidate output from the dynamic marginal cost information generation unit 106, as will be described later. The degree of influence on the route candidate is calculated. The Pareto improvement route guide device 107 is based on the predicted travel time and the dynamic limit cost of each route candidate output from the dynamic marginal cost information generation unit 106, and the route that the vehicle M40 is currently traveling and the generated routes Each candidate travel time and each dynamic marginal cost will be compared sequentially. The Pareto improvement route guidance device 107 searches for a route candidate that minimizes the dynamic marginal cost as will be described later.
The Pareto improvement route guide device 107 searches the calculated route candidates for a route candidate whose predicted travel time is less than or equal to the current route and whose dynamic margin cost is less than or equal to the current route and has the smallest dynamic margin cost. . The Pareto improvement route guidance apparatus 107 determines whether there is a recommended route candidate that has a predicted travel time that is less than or equal to the current route and that has a dynamic limit cost that is less than or equal to the current route and that minimizes the dynamic limit cost. When it is determined that there is a recommended route candidate, the Pareto improvement route guide device 107 transmits recommended route information i18 as a search result to the vehicle M40 equipped with the traffic information terminal. When it is determined that there is no recommended route candidate, the Pareto improvement route guide device 107 does not transmit the search result to the vehicle M40 equipped with the traffic information terminal.

次に、経路探索アルゴリズムにおける動的限界費用について説明する。
一般的なカーナビゲーションシステムや交通情報センターで使われている経路探索アルゴリズムは、リンクの費用をベースに計算している。しかしながら、動的限界費用はリンク単位に定義されるのではなく、走行経路単位で定義される概念である。このため、リンクの費用をベースに計算し、経路探索した結果を使わないと、動的限界費用が計算できないことになる。さらに、一般的な道路における車両は、信号機による制御の影響を受けているため、非渋滞時でも移動時間(旅行時間ともいう)にある程度の遅れを伴っている。従って、ほとんどの経路は、シミュレーション開始時間から終了時間まで、常に遅れを伴う旅行時間を有することになる。この結果、一般的な経路探索アルゴリズムでは、厳密に限界費用を算出することが困難である。
このため、本実施形態では、図2で説明したリンク単位で動的限界費用を近似的に算出する。近似的に算出できる根拠は、「動的限界費用は、ある車両が渋滞区間を抜けるまでに要する所要時間と、その車両が渋滞末尾に到着した時刻から、その渋滞が解消するまでの時間の合計に等しい」ことが本発明の発明者らの研究により示されている(桑原雅夫,吉井稔雄,熊谷香太郎:動的システム最適配分とランプ流入制御に関する研究−簡略ネットワークにおける基礎的分析−,土木学会論文集,No.667/IV-50,pp.59-71,土木学会,2001.01.参照)。
なお、本実施形態における経路の動的限界費用は、その車両が経路上の渋滞区間に到着した時刻と、その後に渋滞が解消するまでの時刻との差、すなわち渋滞区間を通過するために要する時間に等しい。
Next, the dynamic limit cost in the route search algorithm will be described.
Route search algorithms used in general car navigation systems and traffic information centers are calculated based on the cost of links. However, the dynamic marginal cost is not defined in units of links but is a concept defined in units of travel routes. For this reason, the dynamic marginal cost cannot be calculated unless it is calculated based on the cost of the link and the route search result is used. Furthermore, since a vehicle on a general road is affected by the control by a traffic light, the travel time (also referred to as travel time) is delayed to some extent even when there is no traffic. Therefore, most routes will always have a travel time with a delay from the simulation start time to the end time. As a result, it is difficult to calculate the marginal cost strictly with a general route search algorithm.
For this reason, in this embodiment, the dynamic limit cost is approximately calculated for each link described in FIG. The reason for the approximate calculation is: “Dynamic marginal cost is the sum of the time required for a vehicle to exit the traffic jam section and the time it takes for the traffic to clear from the time the vehicle arrives at the end of the traffic jam. It is shown by research by the inventors of the present invention (Masao Kuwahara, Ikuo Yoshii, Kotaro Kumagai: Study on optimal allocation of dynamic system and ramp inflow control-Basic analysis in simplified network-, Civil engineering (See Journal of Society, No.667 / IV-50, pp.59-71, Japan Society of Civil Engineers, 2001.01).
Note that the dynamic limit cost of the route in this embodiment is required to pass the difference between the time when the vehicle arrives at the traffic jam section on the route and the time until the traffic is resolved thereafter, that is, the traffic jam. Equal to time.

図4は、リンクへの流入車両数とリンクからの流出車両数を説明する図である。なお、図4では、説明を簡単にするために、1つのリンクについて説明する。
図4において、横軸は時間を表し、縦軸は累積交通量を表している。曲線g101は、リンクへの流入量(車両台数)の時間に対する変化を表している。符号g102は、リンクからの流出量(車両台数)の時間に対する変化を表している。また、時刻tからtの期間の曲線g111は、時刻tにおける動的限界費用を表している。破線g131は、N台目を表している。
図4に示したように、リンクへの流入量(曲線g101)は、リンクからの流出量(曲線g102)に対して隔たりがある場合、このリンクで流出が滞る、すなわち渋滞が発生することを意味している。
この場合、破線g131のように、時刻taに流入したN台目の車両は、N台目にこのリンクを流出する。このため、図4において時間tabは、N台目の車両が渋滞に入ってきてから、渋滞から抜け出すまでの旅行時間を表している。
また曲線g111は、このリンクで起きている渋滞が、時刻tから先の時刻において、どの車両まで渋滞が継続しているかを表している。
FIG. 4 is a diagram illustrating the number of vehicles flowing into the link and the number of vehicles flowing out from the link. In FIG. 4, one link will be described for the sake of simplicity.
In FIG. 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents cumulative traffic. A curve g101 represents a change in the inflow amount (number of vehicles) to the link with respect to time. A symbol g102 represents a change in the outflow amount (number of vehicles) from the link with respect to time. The curve g111 period t b from the time t a denotes the dynamic marginal cost at time t a. A broken line g131 represents the Nth unit.
As shown in FIG. 4, when the inflow amount to the link (curve g101) is different from the outflow amount from the link (curve g102), the outflow is delayed at this link, that is, the traffic congestion occurs. I mean.
In this case, as indicated by a broken line g131, the Nth vehicle that has flowed in at time ta flows out of this link at the Nth vehicle. Therefore, the time tab in FIG. 4 represents the travel time from when the Nth vehicle enters the traffic jam until it gets out of the traffic jam.
The curve g111, the traffic jam that is happening in this link, in the previous time from the time t a, which indicates whether congestion to which the vehicle is continuing.

次に、経路の限界費用について図5を用いて説明する。
図5は、本実施形態に係る経路の限界費用を説明する図である。図5(a)は、経路を説明する図である。図5(b)は、経路の交通量(経路フロー)における限界費用を説明する図である。図5(c)は、リンク単位の交通量(リンクフロー)における限界費用を説明する図である。図5(b)において、横軸は時間を表し、縦軸は経路kの累積交通量を表している。また、図5(c)において、横軸は時間を表し、縦軸はリンク交通量を表している。
図5(a)において、符号p201からp205は、経路k及び経路jの各位置を表している。また、符号l201からl206は、経路k及び経路jの各リンクを表している。また、図5(a)において、車両の移動方向は、位置p201(上流)からp204(下流)に向かう方向である。また、リンクl201を経路kのi番目のリンク、リンクl202とl205を経路kのi+1番目のリンク、リンクl203とl206を経路kのi+2番目のリンクとする。
図5(a)に示したように、経路kは、位置p201から車両が流入し、リンクl201を通り、リンクl202、及びl203を経て位置204から流出する。また、経路jは、位置p205から車両が流入し、リンクl205を通り、リンクl206を経て位置204から流出する。この場合、位置p203において、経路kのリンク202と、経路jのリンクl205とが合流している。すなわち、リンクl203とl206は、同じ道路である。
Next, the limit cost of the route will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining the marginal cost of the route according to the present embodiment. FIG. 5A illustrates a route. FIG. 5B is a diagram for explaining the marginal cost in the route traffic volume (route flow). FIG.5 (c) is a figure explaining the marginal cost in the traffic volume (link flow) of a link unit. In FIG. 5B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the accumulated traffic volume of the route k. In FIG. 5C, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents link traffic.
In FIG. 5A, reference numerals p201 to p205 represent the positions of the path k and the path j. Reference numerals l201 to l206 denote links of the path k and the path j. In FIG. 5A, the moving direction of the vehicle is a direction from a position p201 (upstream) to p204 (downstream). Also, link 1201 is the i-th link of route k, links 1202 and 1205 are the i + 1-th link of route k, and links 1203 and l206 are the i + 2-th link of route k.
As shown in FIG. 5A, on the route k, the vehicle flows in from the position p201, passes through the link 1201, and flows out of the position 204 through the links 1202 and l203. On the path j, the vehicle flows in from the position p205, passes through the link l205, and flows out of the position 204 through the link l206. In this case, the link 202 of the route k and the link 1205 of the route j merge at the position p203. That is, the links l203 and l206 are the same road.

ここで、単純なネットワークの場合、経路の動的限界費用は,図5(b)に示したように、ある経路の交通量(経路フロー)について、到着累積曲線とボトルネック・リンクにおける通過の累積曲線を描き、図式的に求めることで得られる。図5(b)において、曲線A は、リンクl201における上流の位置p201から流入(到着交通量ともいう)する交通量(車両台数)の時間に対する変化を表している。曲線A i+1は、リンクl202における上流の位置p202から流入する交通量の時間に対する変化を表している。曲線A i+2は、リンクl203における上流の位置p203から流入する交通量の時間に対する変化を表している。曲線D i+2は、リンクl203における下流の位置p204(ボトルネック・リンク)から流出する交通量の時間に対する変化を表している。
また、破線g201とg202は、リンクl203へのリンクl201と同等の流入量を模式的に表している。すなわち、リンクl201には、破線g201で示した車両台数が流入している。しかしながら、リンクl203では、実線で示した曲線A i+2のみ流入し、差分の車両が渋滞していることを示している。また、流出量を示す曲線D i+2においても、破線g202に示した流入量より低い台数のみの車両しか通過できていず、差分の車両が渋滞していることを示している。
また、曲線d201は、図4で説明したのと同様に、時刻tにおける経路kの限界費用を表している。
Here, in the case of a simple network, as shown in FIG. 5B, the dynamic marginal cost of the route is calculated based on the accumulated traffic curve and the passage at the bottleneck link for the traffic volume (route flow) of a route. It is obtained by drawing a cumulative curve and calculating it graphically. In FIG. 5B, a curve A k i represents a change with time of the traffic volume (the number of vehicles) flowing in (also referred to as arrival traffic volume) from the upstream position p201 in the link 1201. A curve A k i + 1 represents a change with time of the traffic flowing in from the upstream position p202 in the link 1202. A curve A k i + 2 represents a change with time of the traffic flowing in from the upstream position p203 in the link l203. A curve D k i + 2 represents a change with time of the traffic flowing out from the downstream position p204 (bottleneck link) in the link l203.
Also, broken lines g201 and g202 schematically represent an inflow amount equivalent to the link 1201 to the link 1203. That is, the number of vehicles indicated by a broken line g201 flows into the link 1201. However, in the link 1203, only the curve A k i + 2 indicated by the solid line flows in, indicating that the difference vehicle is congested. Also, in the curve D k i + 2 indicating the outflow amount, only the number of vehicles lower than the inflow amount shown by the broken line g202 can pass, indicating that the difference vehicles are congested.
Curve d201, similar to that described in FIG. 4, represents the marginal cost of a path k at time t 1.

本実施形態では、図5(c)に示すように、経路毎ではなくリンク単位で交通量(リンクフロー)の累積図を描き、ある経路上の渋滞区間の最後に位置するボトルネック・リンクの累積図から、簡易的に動的限界費用を求める。
図5(c)の曲線Aは、リンクl201における上流の位置p201から流入する交通量の時間に対する変化を表している。
曲線Ai+1は、リンクl202における上流の位置p202から流入する交通量と、リンクl205における上流の位置p205から流入する交通量とを加算した交通量の時間に対する変化を表している。曲線Ai+2は、リンクl203及びリンク206における上流の位置p203から流入する交通量の時間に対する変化を表している。曲線Di+2は、リンクl203における下流の位置p204から流出する交通量の時間に対する変化を表している。
また、破線g211は、リンクl203へのリンクl201と同等の流入量を模式的に表している。
また、曲線d202は、遅れを伴うリンクl203及びl206における経路kの限界費用を表している。
さらに、図5(a)及び図5(c)で示したように、リンクl203で渋滞が終了しているため、このリンクl203をボトルネック・リンクと定義する。
In this embodiment, as shown in FIG. 5 (c), a cumulative figure of traffic volume (link flow) is drawn not for each route but for each link, and the bottleneck link located at the end of the congestion section on a certain route is drawn. The dynamic marginal cost is simply obtained from the cumulative chart.
A curve A i in FIG. 5C represents a change with time of the traffic flowing in from the upstream position p201 in the link 1201.
A curve A i + 1 represents a change with respect to time of the traffic volume obtained by adding the traffic volume flowing in from the upstream position p202 in the link 1202 and the traffic volume flowing in from the upstream position p205 in the link l205. A curve A i + 2 represents a change with time of the traffic flowing in from the upstream position p203 in the link l203 and the link 206. A curve D i + 2 represents a change in the traffic volume flowing out from the downstream position p204 in the link 1203 with respect to time.
A broken line g211 schematically represents an inflow amount equivalent to the link 1201 to the link 1203.
Curve d202 represents the marginal cost of path k in links l203 and l206 with delay.
Further, as shown in FIG. 5A and FIG. 5C, since the traffic jam has ended at the link 1203, this link 1203 is defined as a bottleneck link.

図5(c)において、曲線A〜Ai+2、Di+2の傾きが大きい方が、交通量が多いことを表している。また、曲線Aの傾きより、曲線Di+2の傾きが小さいのは、到着した交通量が多くても、その経路で通過させることができる交通量が到着した交通量より少ないことを表している。ここで、曲線Di+2の傾きを、ボトルネックの容量と定義する。なお、ボトルネックの容量とは、単位時間当たりに通過できる交通量である。
このため、曲線Aの傾きと曲線Ai+1の傾きとの乖離量は、流入した交通量と実際に流れた交通量の乖離を表し、すなわち、区間iから区間i+1に溜まっている交通量を表している。
同様に、曲線Ai+1の傾きと曲線Ai+2の傾きとの乖離量は、流入した交通量と実際に流れた交通量の乖離を表し、すなわち、区間i+1から区間i+2に溜まっている交通量を表している。
In FIG. 5 (c), the better the slope of the curve A i ~A i + 2, D i + 2 is large, indicating that heavy traffic. In addition, the slope of the curve D i + 2 is smaller than the slope of the curve A i , even if the amount of traffic that has arrived is large, the amount of traffic that can be passed through the route is less than the amount of traffic that has arrived. . Here, the slope of the curve Di + 2 is defined as the bottleneck capacity. The bottleneck capacity is a traffic volume that can pass per unit time.
Therefore, the deviation amount between the slope and the slope of the curve A i + 1 of the curve A i represents the deviation of the inflow traffic actually flows traffic volume, i.e., the traffic volume that remains from the section i in the interval i + 1 Represents.
Similarly, the divergence between the slope of the curve A i + 1 and the slope of the curve A i + 2 represents the divergence between the inflow traffic volume and the actual traffic volume, that is, the traffic volume accumulated from the section i + 1 to the section i + 2. Represents.

図5を用いて説明した経路の場合、単純に、リンク単位で、上述した「ある車両が渋滞区間を抜けるまでに要する所要時間と、その車両が渋滞末尾に到着した時刻から、その渋滞が解消するまでの時間の合計に等しい」に基づき、動的限界費用を求めようとすると、例えばあるボトルネック・リンクの渋滞が、そのリンクを越えて上流のリンクにまで及んでいると、限界費用が重複して算出されてしまう。
このため、本実施形態において、遅れを伴うリンクが連続する区間については、その区間の最下流のリンクでのみ限界費用、すなわちそのリンクの流入時刻から、渋滞の予測解消時刻までの時間を算出し、その他の渋滞リンクでは、通過所要時間を算出する。この結果、重複をなくし、リンク単位での計算で動的限界費用の近似値を得ることが出来る。
In the case of the route described with reference to FIG. 5, the traffic jam is simply resolved on a link basis from the above-described time required for a vehicle to exit the traffic jam section and the time when the vehicle arrives at the end of the traffic jam. For example, if a bottleneck link is congested to the upstream link, the marginal cost will be It is calculated redundantly.
For this reason, in this embodiment, for a section where links with delays continue, the marginal cost, that is, the time from the inflow time of the link to the prediction cancellation time of the traffic congestion is calculated only at the most downstream link of the section. For other traffic jam links, the required travel time is calculated. As a result, duplication is eliminated and an approximate value of the dynamic marginal cost can be obtained by calculation in link units.

次に、渋滞予測方法について、図6〜図9を用いて説明する。
図6は、本実施形態に係る動的限界費用を説明する図である。図6において、横軸は時間を表し、縦軸はリンク内の車両の移動速度であるリンク旅行速度を表している。破線g301は、渋滞判定の閾値を表している。実線g311は、時刻0からt301の期間における時間に対するリンク旅行速度の実測値の変化を表し、破線g312は、時刻t301以降における時間に対するリンク旅行速度の予測値の変化を表している。また、時刻t301は、現在時刻である。
予測旅行時間情報生成装置105は、プローブ交通情報であるリアルタイム交通情報を入力として、予測モデルを用いて、現在時刻t301以降のリンク旅行速度を予測する。
Next, the traffic jam prediction method will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a diagram for explaining the dynamic marginal cost according to the present embodiment. In FIG. 6, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the link travel speed, which is the moving speed of the vehicle in the link. A broken line g301 represents a threshold for determining a traffic jam. The solid line g311 represents the change in the measured value of the link travel speed with respect to time during the period of t 301 from time 0, the dashed line g312 represents the change in the prediction value of the link travel speed with respect to time in the after time t 301. Time t 301 is the current time.
Predicted travel time information generating unit 105 is input with real-time traffic information is a probe traffic information, using a predictive model to predict the link travel speed of the current time t 301 after.

図6に示すように、予測旅行時間情報生成装置105は、リンク旅行速度g311が、予め定めた渋滞判定閾値g301より小さくなった場合を渋滞とみなす。図6において、予測旅行時間情報生成装置105は、現在時刻以降、時刻t301から時刻t302の期間、渋滞が発生していると判定する。このように、本実施形態では、リンク旅行速度の予測値g312が、渋滞判定閾値g301未満の場合の期間(t301からt302)を、動的限界費用と定義する。 As shown in FIG. 6, the predicted travel time information generating apparatus 105 considers a traffic jam when the link travel speed g311 is smaller than a predetermined traffic jam determination threshold g301. In FIG. 6, the predicted travel time information generating apparatus 105 determines that traffic congestion has occurred during the period from time t 301 to time t 302 after the current time. As described above, in this embodiment, the period (t 301 to t 302 ) when the predicted value g 312 of the link travel speed is less than the traffic congestion determination threshold g 301 is defined as the dynamic marginal cost.

次に、渋滞しているリンクの判定について、図7を用いて説明する。
図7は、本実施形態に係る渋滞区間を説明する図である。図7において、車両の進行方向をx方向、x方向と垂直な方向をy方向とする。図7において、符号r401は、x方向に延びている道路、符号c401からc404は、道路r401と垂直なy方向に延びている道路を表している。また、道路r401とc401の交点、道路r401とc402の交点、道路r401と道路c403の交点及び道路r401とc404の交点は、交差点を表している。
また、図7において、x方向の0からx402の区間l401、x402からx404の区間l402及びx404からx405の区間l403は、各々、信号機と信号機との区間であり、リンクである。
Next, determination of a link having a traffic jam will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining a traffic jam section according to the present embodiment. In FIG. 7, the traveling direction of the vehicle is the x direction, and the direction perpendicular to the x direction is the y direction. In FIG. 7, reference numeral r401 represents a road extending in the x direction, and reference numerals c401 to c404 represent roads extending in the y direction perpendicular to the road r401. The intersections of roads r401 and c401, the intersections of roads r401 and c402, the intersections of road r401 and road c403, and the intersections of roads r401 and c404 represent intersections.
In FIG. 7, a section l401 from 0 to x402 in the x direction, a section l402 from x402 to x404, and a section l403 from x404 to x405 are each a section of a traffic light and a traffic light and are links.

図7に示すように、符号g401は、x方向のx401からx402の区間、速度低下が発生している区間である。予測旅行時間情報生成装置105は、このように速度が低下する区間(以下、速度低下区間という)g401が、リンクl401より短いため、渋滞とはみなさない。
また、図7に示すように、符号g402は、x方向のx403からx405の区間、速度低下が発生している区間である。予測旅行時間情報生成装置105は、このように速度が低下する速度低下区間g402が、リンクl403より長いため、渋滞とみなす。この場合、渋滞と見なされる区間は、リンクl403のみではなく、リンクl402も含んでいる。このため、予測旅行時間情報生成装置105は、速度低下区間が、複数のリンクを跨ぐ場合、連続している速度低下区間をつなげて1つの速度低下区間とみなす。
なお、旅行速度を予測する単位区間(以下、旅行速度予測の単位区間という)は、信号交差点程度の距離とする。信号交差点程度の距離は、数百m程度であるので、旅行速度予測の単位区間は、信号の1サイクルで滞留している車両量を捌ける滞留長(長くても200m程度)よりも長い方が望ましい。
例えば、300m以上の区間が、時速20km未満と予測される場合、予測旅行時間情報生成装置105は、渋滞が生じると予測する。区間の長さを300m以上の場合、車両は、信号の2サイクル以上要して通過できた状態に相当するためであり、信号待ちによる速度低下ではないためである。
As shown in FIG. 7, a symbol g401 is a section from x401 to x402 in the x direction, and a section where a speed reduction occurs. The predicted travel time information generation apparatus 105 does not consider traffic congestion because the speed decrease section (hereinafter referred to as speed decrease section) g401 is shorter than the link 1401.
Further, as illustrated in FIG. 7, a symbol g402 is a section from x403 to x405 in the x direction, and a section in which a speed decrease occurs. The predicted travel time information generating apparatus 105 regards the traffic as a traffic jam because the speed decrease section g402 in which the speed decreases in this way is longer than the link l403. In this case, the section regarded as a traffic jam includes not only the link l403 but also the link l402. For this reason, the predicted travel time information generating apparatus 105 connects continuous speed reduction sections and regards it as one speed reduction section when the speed reduction section straddles a plurality of links.
Note that a unit section for predicting travel speed (hereinafter referred to as a travel speed prediction unit section) has a distance of about a signalized intersection. Since the distance at the signalized intersection is about several hundred meters, the unit section of the travel speed prediction should be longer than the staying length (about 200m at the longest) that makes the amount of vehicles staying in one cycle of the signal. desirable.
For example, when a section of 300 m or more is predicted to be less than 20 km / h, the predicted travel time information generation device 105 predicts that a traffic jam will occur. This is because when the length of the section is 300 m or more, the vehicle is in a state where two or more cycles of the signal can be passed and it is not a decrease in speed due to signal waiting.

次に、ボトルネック・リンクを特定する方法について、図8を用いて説明する。渋滞の終了位置であるボトルネック・リンクが、どこであるかを特定することは単純ではない。このため、本実施形態では、過去の交通量や渋滞データを蓄積しておき、渋滞が起きている箇所を予め抽出しておく。
図8は、本実施形態に係るボトルネック・リンクの特定方法の一例を説明する図である。図8(a)は、図7のx軸方向x403からx405の区間を示した図である。図8(b)は、図8(a)の区間をリンクで示した図である。図8(a)において、車両の進行方向をx方向、x方向と垂直な方向をy方向とする。
図8(b)において、符号p402は、図8(a)の道路r401とc403との交点であり、符号p403は、図8(a)の道路r401とc404との交点である。
図8(b)に示したように、点p402には、リンクl402、l402−1及びl402−2の各入力が接続されている。また、点p402の出力は、リンクl403に接続されている。同様に、点p403には、リンクl403、l403−1及びl403−2の各入力が接続されている。また、点p403の出力は、リンクl404に接続されている。
Next, a method for identifying a bottleneck link will be described with reference to FIG. It is not simple to specify where the bottleneck link that is the end of the traffic jam is. For this reason, in this embodiment, the past traffic volume and traffic jam data are accumulated, and the location where the traffic jam occurs is extracted in advance.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a bottleneck / link specifying method according to the present embodiment. FIG. 8A is a diagram showing a section from the x-axis direction x403 to x405 in FIG. FIG. 8B is a diagram showing the section of FIG. In FIG. 8A, the traveling direction of the vehicle is the x direction, and the direction perpendicular to the x direction is the y direction.
In FIG. 8B, a symbol p402 is an intersection between the roads r401 and c403 in FIG. 8A, and a symbol p403 is an intersection between the roads r401 and c404 in FIG.
As shown in FIG. 8B, each input of links 1402, 1402-2, and 1402-2 is connected to the point p402. The output of the point p402 is connected to the link l403. Similarly, the inputs of links l403, l403-1, and l403-2 are connected to the point p403. Further, the output of the point p403 is connected to the link l404.

経路案内システム1の予測旅行時間情報生成装置105は、例えば、過去一ヶ月から数ヶ月程度の交通量のデータのうち、5分間のリンク旅行速度に関するデータの統計情報処理装置104を介して外部情報記憶部103から読み出す。なお、5分間のリンク旅行速度データとは、リンク毎に測定された5分間の車両の移動速度データである。
図8(a)に示したように、区間g401のリンク旅行速度は、10km/h(第1の速度)未満である。このため、予測旅行時間情報生成装置105は、道路r401においてリンクl402とl403の区間では、渋滞が起きていると判別する。一方、道路r401のx方向のc404以降の区間g402(リンクl404)において、リンク旅行速度は30km/h(第1の速度)以上である。このため、予測旅行時間情報生成装置105は、道路r401においてリンクl404では、渋滞が起きていないと判別する。渋滞がリンクl402とl403で起きていてリンクl404では起きていないため、予測旅行時間情報生成装置105は、渋滞が起きているリンクをボトルネック・リンクとし、このリンクに対して1ポイントを加算する。
予測旅行時間情報生成装置105は、このようにして、解析したい全てのリンクについて、近接するリンク間の旅行速度データを比較していく。
予測旅行時間情報生成装置105は、このようにして、与えたポイントを加算していき、1日あたりのポイントの平均値が、6から12ポイント程度のリンクを、ボトルネック・リンクとして抽出する。すなわち、予測旅行時間情報生成装置105は、このようにして、ボトルネックになっている下流地点を決める。
For example, the predicted travel time information generation device 105 of the route guidance system 1 uses external information via the statistical information processing device 104 for data relating to the link travel speed for 5 minutes among traffic data for the past month to several months. Read from the storage unit 103. The 5-minute link travel speed data is 5-minute vehicle travel speed data measured for each link.
As shown to Fig.8 (a), the link travel speed of the area g401 is less than 10 km / h (1st speed). For this reason, the estimated travel time information generation apparatus 105 determines that traffic congestion has occurred in the section of links l402 and l403 on the road r401. On the other hand, in the section g402 (link l404) after c404 in the x direction of the road r401, the link travel speed is 30 km / h (first speed) or more. For this reason, the estimated travel time information generation apparatus 105 determines that no traffic jam occurs on the link l404 on the road r401. Since traffic congestion has occurred at links l402 and l403 but not at link l404, the predicted travel time information generation apparatus 105 sets the link where the traffic congestion has occurred as a bottleneck link, and adds 1 point to this link. .
In this way, the predicted travel time information generation apparatus 105 compares travel speed data between adjacent links for all links to be analyzed.
The predicted travel time information generation apparatus 105 adds the given points in this way, and extracts a link having an average value of 6 to 12 points per day as a bottleneck link. That is, the predicted travel time information generating apparatus 105 determines the downstream point that is the bottleneck in this way.

次に、ボトルネック・リンクの経路への影響度について、図9を用いて説明する。
一般的な道路では、図9のように、複数の道路が従属して接続されている。このため、本実施形態では、1つのボトルネックが、どれくらいの経路に影響するかポイントを与えるかについても重み付けを行う。
本実施形態では、過去の統計データに基づき、平均的な渋滞情報を使って、そのボトルネックに接続されている道路がいくつあるのか、接続されている道路の数を数えることで、影響度を以下のように算出する。
Next, the influence degree of the bottleneck link on the route will be described with reference to FIG.
In general roads, a plurality of roads are subordinately connected as shown in FIG. For this reason, in this embodiment, weighting is also performed on how much route one bottleneck affects.
In this embodiment, based on past statistical data, the average traffic congestion information is used to count how many roads are connected to the bottleneck and the number of connected roads, thereby determining the degree of influence. Calculate as follows.

図9のような数本の道路が互いに交差している状態について説明する。
図9は、本実施形態に係るボトルネック・リンクの経路への影響度を説明する図である。
図9において、左右方向をx方向、x方向に垂直な方向をy方向とする。図9において、符号r501、r502及びr503は、x方向に各々平行な道路であり、符号c501は、道路r501、r502及びr503に垂直な道路である。また、符号c502は、道路r503と交差し、道路r502に合流する道路である。
符号l501、l502、l503及びl504は、各々ボトルネック・リンクを表している。また、符号p501、p502、p503、p504、p505、p506、p507及びp508は、道路上の点や交差点を表している。
点p501は、道路r502のx軸の負方向の一方端であり、ボトルネック・リンクl501の流入点である。点p502は、道路r503のx軸の負方向の一方端であり、ボトルネック・リンクl502の流入点である。点p503は、道路c502のy軸の負方向の一方端であり、ボトルネック・リンクl503の流入点である。点p504は、道路c501のy軸の負方向の一方端であり、ボトルネック・リンクl502の流入点である。点p505は、道路r503と道路c502との交点であり、ボトルネック・リンクl503上の通過点である。点p506は、道路r503と道路c501との交点であり、ボトルネック・リンクl504上の通過点である。点p507は、道路r502と道路c502との交点であり、道路r502と道路c502との合流点であり、ボトルネック・リンクl501、l502、l503及びl504上の通過点である。
また、ボトルネック・リンクl504において、y軸の負方向を下流、x軸の正方向を上流という。
A state where several roads as shown in FIG. 9 intersect each other will be described.
FIG. 9 is a diagram for explaining the degree of influence of the bottleneck link on the route according to the present embodiment.
In FIG. 9, the left-right direction is the x direction, and the direction perpendicular to the x direction is the y direction. In FIG. 9, reference numerals r501, r502, and r503 are roads parallel to the x direction, and reference numeral c501 is a road perpendicular to the roads r501, r502, and r503. Reference symbol c502 is a road that intersects the road r503 and merges with the road r502.
Reference numerals l501, l502, l503, and l504 each represent a bottleneck link. Reference numerals p501, p502, p503, p504, p505, p506, p507, and p508 represent points on the road or intersections.
A point p501 is one end of the road r502 in the negative direction of the x axis, and is an inflow point of the bottleneck link l501. Point p502 is one end of the negative direction of the x-axis of road r503, and is an inflow point of bottleneck link l502. Point p503 is one end of the negative direction of the y-axis of road c502, and is an inflow point of bottleneck link l503. Point p504 is one end of the negative direction of the y-axis of road c501, and is an inflow point of bottleneck link l502. Point p505 is the intersection of road r503 and road c502, and is a passing point on bottleneck link l503. A point p506 is an intersection of the road r503 and the road c501, and is a passing point on the bottleneck link l504. A point p507 is an intersection of the road r502 and the road c502, a junction of the road r502 and the road c502, and a passing point on the bottleneck links l501, l502, l503, and l504.
Further, in the bottleneck link l504, the negative direction of the y axis is referred to as downstream, and the positive direction of the x axis is referred to as upstream.

図9に示すように、ボトルネック・リンクl501は、点p501と点p507との区間と、点p507と点p508との区間から構成されている。また、ボトルネック・リンクl501は、点p501から渋滞が始まり、道路r502において点p501からx軸の正方向の点p507までのリンク、及び道路c501において位置p507からy軸の正方向の位置p508までのリンクで渋滞が継続している。
ボトルネック・リンクl502は、点p502と点p505との区間と、点p505と点p507との区間と、点p507と点p508との区間とから構成されている。また、ボトルネック・リンクl502は、点p502から渋滞が始まり、道路r503において点p502からx軸の正方向の点p505までのリンク、道路c502において位置p505からx軸に対して角度αの方向の位置p507までのリンク、道路c501において位置p507からy軸の正方向の位置p508までのリンクで渋滞が継続している。
ボトルネック・リンクl503は、点p503と点p505との区間と、点p505と点p507との区間と、点p507と点p508との区間とから構成されている。また、ボトルネック・リンクl503は、点p503から渋滞が始まり、道路c502において点p503からx軸に対して角度αの方向の点p505を介し位置p507までの2つのリンク、道路c501において位置p507からy軸の正方向の位置p508までのリンクで渋滞が継続している。
ボトルネック・リンクl504は、点p504と点p506との区間と、点p506と点p507との区間と、点p507と点p508との区間とから構成されている。また、ボトルネック・リンクl504は、点p504から渋滞が始まり、道路c501において点p504からy軸の正方向の点p506を介し位置p507までの2つのリンク、道路c501において位置p507からy軸の正方向の位置p508までのリンクで渋滞が継続している。
As shown in FIG. 9, the bottleneck link l501 is composed of a section between points p501 and p507 and a section between points p507 and p508. Further, the bottleneck link l501 starts to be congested from the point p501, on the road r502 from the point p501 to the point p507 in the positive x-axis direction, and on the road c501 from the position p507 to the position p508 in the positive y-axis direction. Congestion continues at the link.
The bottleneck link l502 includes a section between the points p502 and p505, a section between the points p505 and p507, and a section between the points p507 and p508. Further, the bottleneck link l502 starts to be congested from the point p502, is a link from the point p502 to the point p505 in the positive direction of the x-axis on the road r503, and the road c502 in the direction of the angle α with respect to the x-axis from the position p505 Congestion continues on the link to the position p507 and the link from the position p507 to the position p508 in the positive direction of the y-axis on the road c501.
The bottleneck link l503 is composed of a section between points p503 and p505, a section between points p505 and p507, and a section between points p507 and p508. Further, the bottleneck link 1503 starts to be congested from the point p503, and two links from the point p503 to the position p507 through the point p505 in the direction of the angle α with respect to the x axis on the road c502, from the position p507 on the road c501. Congestion continues at the link to the position p508 in the positive direction of the y-axis.
The bottleneck link l504 includes a section between the points p504 and p506, a section between the points p506 and p507, and a section between the points p507 and p508. The bottleneck link l504 is congested from the point p504, and two links from the point p504 to the position p507 via the point p506 in the y-axis positive direction on the road c501, and from the position p507 to the positive y-axis on the road c501. Congestion continues on the link up to position p508 in the direction.

予測旅行時間情報生成装置105は、図8で説明したように、車両がそのリンクを通過する時点で、各リンクに渋滞が起きているか否かを判別する。具体的には、予測旅行時間情報生成装置105は、例えば、過去一ヶ月から数ヶ月程度の交通量のデータのうち、5分間のリンク旅行速度に関するデータを外部情報記憶部103から読み出す。予測旅行時間情報生成装置105は、リンク旅行速度が、10km/h(第1の速度)未満であるか否かを判定する。
予測旅行時間情報生成装置105は、1つのリンクを抽出し、抽出したリンクのリンク旅行速度が10km/h未満であり、そのリンクに下流側で接続するいずれかのリンク旅行速度も10km/h未満の場合、抽出したリンクに1ポイント付与する。なお、ここで用いるポイントは、図8で説明したポイントとは異なる。
予測旅行時間情報生成装置105は、このように算出したポイントが、1日あたりの平均で6から12ポイント程度あるリンクを、ボトルネックからの渋滞に従属しているリンク(末端の道路)と見なす。
As described with reference to FIG. 8, the predicted travel time information generation device 105 determines whether or not there is traffic on each link when the vehicle passes the link. Specifically, the predicted travel time information generation device 105 reads, for example, data related to the link travel speed for 5 minutes from the external information storage unit 103 from the traffic data for the past month to several months. The predicted travel time information generating apparatus 105 determines whether or not the link travel speed is less than 10 km / h (first speed).
The predicted travel time information generation apparatus 105 extracts one link, the link travel speed of the extracted link is less than 10 km / h, and any link travel speed connected to the link downstream is also less than 10 km / h. In the case of, 1 point is given to the extracted link. Note that the points used here are different from the points described in FIG.
The estimated travel time information generation device 105 regards links calculated in this way having an average of about 6 to 12 points per day as links (terminal roads) that are subordinate to traffic congestion from the bottleneck. .

具体的には、図9において、点p507からp508が合流地点であり、上流側である。このリンクには、図9で示したように、点p501からp507のリンク、点p502から点p505を経て点p507に接続されるリンク、点p503から点p505を経て点p507に接続されるリンク、及び点p504から点p506を経て点p507に接続される4つのリンクが上流の点p507からp508の区間に接続されている。
そして、パレート改善経路案内装置107は、ボトルネック・リンクの上流で従属するリンクのグラフ構造が有している本数を算出する。図9において、ボトルネック・リンクの上流である点p507からp508の区間で従属するリンクは4本であるので、パレート改善経路案内装置107は、リンク毎に影響度1を加算し、影響度4であると定義する。影響度が高いことの意味合いは、渋滞率が高いことを意味している。
図9に示した影響度は、プローブから取得したデータに基づいて生成される。このようにして、全てのリンクについて重み付けを行った場合、予測旅行時間情報生成装置105は、例えば、1日あたりの平均で6〜12ポイント程度の重み付けがされたリンクをボトルネック・リンクとして抽出する。なお、車両の移動速度を測定できるセンサーが設置されている場合、パレート改善経路案内装置107は、このセンサーが取得した速度データを用いて、同様にボトルネック・リンクを抽出するようにしてもよい。
なお、6ポイントの重み付けがされているリンクは、30分(5分×6)間、渋滞が継続している道路である可能性がある。同様に、12ポイントの重み付けがされているリンクは、60分(5分×12)間、渋滞が継続している道路である可能性があることを表している。
Specifically, in FIG. 9, points p507 to p508 are merging points and are upstream. As shown in FIG. 9, this link includes a link from point p501 to p507, a link connected from point p502 to point p507 through point p505, a link connected from point p503 through point p505 to point p507, The four links connected from the point p504 to the point p507 via the point p506 are connected to the upstream point p507 to p508.
Then, the Pareto improvement route guide device 107 calculates the number of graph structures of the subordinate links upstream of the bottleneck link. In FIG. 9, since there are four subordinate links in the section from points p507 to p508 upstream of the bottleneck link, the Pareto improvement route guide device 107 adds the influence degree 1 for each link, and the influence degree 4 Is defined as The implication of high impact means that the traffic jam rate is high.
The influence degree shown in FIG. 9 is generated based on data acquired from the probe. When weighting is performed for all the links in this way, the predicted travel time information generating apparatus 105 extracts, for example, links weighted on the average of about 6 to 12 points per day as bottleneck links. To do. When a sensor capable of measuring the moving speed of the vehicle is installed, the Pareto improvement route guide device 107 may similarly extract the bottleneck link using the speed data acquired by the sensor. .
Note that a link weighted by 6 points may be a road where traffic congestion has continued for 30 minutes (5 minutes × 6). Similarly, a link weighted by 12 points indicates that there is a possibility that the road is congested for 60 minutes (5 minutes × 12).

次に、経路案内システム1の処理手順について、図10を用いて説明する。図10は、本実施形態に係る経路案内システム1の処理手順のフローチャートである。
まず、以下で行う処理の概略について説明する。
経路案内システム1は、全車両が最適である経路を探索する。その後、各車両の経路について、経路の1つ1つのリンクについて、別のリンクに行った方がその車両にとってコスト(旅行時間)的にメリットがあり、システム的なコストから見てもメリットがあると判定された場合、その車両に対して推奨経路情報として提示する。
Next, the processing procedure of the route guidance system 1 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart of the processing procedure of the route guidance system 1 according to the present embodiment.
First, the outline of the process performed below will be described.
The route guidance system 1 searches for a route that is optimal for all the vehicles. Then, for each vehicle route, each link of the route has a merit in terms of cost (travel time) for the vehicle, and there is also a merit in terms of system cost. Is determined as recommended route information for the vehicle.

(ステップS101)プローブ交通情報収集装置101は、プローブ車両M30が送信するプローブ交通情報i10を取得する。
次に、プローブ交通情報収集装置101は、受信したプローブ交通情報、道路に設置されているセンサーからの交通量情報、過去の交通量情報等を用いて、公知の手法により現在の交通量や車両の旅行速度等を示すリアルタイム交通情報i11を生成する。プローブ交通情報収集装置101は、生成したリアルタイム交通情報i11を予測旅行時間情報生成装置105に出力し、さらに生成したリアルタイム交通情報i11を交通情報蓄積装置102に記憶させる。ステップS101終了後、ステップS102に進む。
(Step S101) The probe traffic information collection device 101 acquires the probe traffic information i10 transmitted by the probe vehicle M30.
Next, the probe traffic information collecting apparatus 101 uses the received probe traffic information, the traffic information from sensors installed on the road, the past traffic information, and the like to detect the current traffic volume and vehicle by a known method. Real-time traffic information i11 indicating the travel speed and the like is generated. The probe traffic information collection device 101 outputs the generated real-time traffic information i11 to the predicted travel time information generation device 105, and further stores the generated real-time traffic information i11 in the traffic information storage device 102. After step S101 ends, the process proceeds to step S102.

(ステップS102)統計情報処理装置104は、交通情報蓄積装置102にステップS101で記憶されたリアルタイム交通情報i11を含む過去に記憶されたリアルタイム交通情報i12を読み出す。
次に、統計情報処理装置104は、外部情報記憶部103に記憶されている交通情報i13を読み出す。
次に、統計情報処理装置104は、読み出したリアルタイム交通情報i12と交通情報i13とに基づき、予測モデルを生成する。ステップS102終了後、ステップS103に進む。
(Step S102) The statistical information processing apparatus 104 reads real-time traffic information i12 stored in the past including the real-time traffic information i11 stored in step S101 in the traffic information storage apparatus 102.
Next, the statistical information processing apparatus 104 reads the traffic information i13 stored in the external information storage unit 103.
Next, the statistical information processing apparatus 104 generates a prediction model based on the read real-time traffic information i12 and traffic information i13. After step S102, the process proceeds to step S103.

(ステップS103)予測旅行時間情報生成装置105は、プローブ交通情報収集装置101が出力するリアルタイム交通情報i11を、統計情報処理装置104が生成した予測モデルを用いて、リンク毎の予測旅行時間情報を生成する。ステップS103終了後、ステップS104に進む。 (Step S103) The predicted travel time information generating apparatus 105 uses the prediction model generated by the statistical information processing apparatus 104 to calculate the predicted travel time information for each link from the real-time traffic information i11 output by the probe traffic information collecting apparatus 101. Generate. After step S103 ends, the process proceeds to step S104.

(ステップS104)予測旅行時間情報生成装置105は、図示しない交通情報端末を搭載している車両M40が送信する車両の現在経路情報と、車両が走行している目的地情報とを含む情報i15を取得する。ステップS104終了後、ステップS105に進む。 (Step S104) The predicted travel time information generating apparatus 105 obtains information i15 including the current route information of the vehicle transmitted by the vehicle M40 equipped with a traffic information terminal (not shown) and the destination information where the vehicle is traveling. get. After step S104 ends, the process proceeds to step S105.

(ステップS105)予測旅行時間情報生成装置105は、取得した現在経路情報と目的地情報に基づき、車両M40の現在位置から目的位置までの経路候補情報を公知の手法を用いて生成する。ステップS105終了後、ステップS106に進む。 (Step S105) The predicted travel time information generating apparatus 105 generates route candidate information from the current position of the vehicle M40 to the destination position using a known method based on the acquired current route information and destination information. After step S105 ends, the process proceeds to step S106.

(ステップS106)予測旅行時間情報生成装置105は、ステップS105において生成した目的地までの経路候補情報と、ステップS103において生成した予測時間情報とを用いて、上述したように経路候補情報の経路からボトルネック・リンクを抽出する。
具体的には、予測旅行時間情報生成装置105は、車両が各リンクに到達する時刻において、図7を用いて説明したように生成した予測時間情報を用いて渋滞区間を抽出し、抽出した区間が300m以上であり、予め定められている旅行速度(例えば、時速20km)未満と予測される区間を渋滞していると判定する。なお、予測旅行時間情報生成装置105は、この判定を、例えば時刻毎に行う。次に、予測旅行時間情報生成装置105は、図8を用いて説明したように、1日あたりの平均の付与したポイントが予め定めた値より多いリンク(または区間)をボトルネック・リンクとして抽出する。ステップS106終了後、ステップS107に進む。
(Step S106) The predicted travel time information generation apparatus 105 uses the route candidate information generated in step S105 and the predicted time information generated in step S103, from the route candidate information route as described above. Extract bottleneck links.
Specifically, the predicted travel time information generation device 105 extracts a traffic jam section using the predicted time information generated as described with reference to FIG. 7 at the time when the vehicle reaches each link, and extracts the extracted section. Is determined to be congested in a section predicted to be less than a predetermined travel speed (for example, 20 km / h). In addition, the estimated travel time information generation apparatus 105 performs this determination, for example for every time. Next, as described with reference to FIG. 8, the predicted travel time information generation device 105 extracts links (or sections) in which the average points given per day are greater than a predetermined value as bottleneck links. To do. After step S106 ends, the process proceeds to step S107.

(ステップS107)予測旅行時間情報生成装置105は、抽出したボトルネック・リンクにおいて、経路上のボトルネック・リンクの渋滞終了予想時刻を、ステップS103で生成した予測旅行時間情報と、ステップS105で生成した経路候補情報とを用いて推定する。例えば図5を用いて説明したように、予測旅行時間情報生成装置105は、各リンクの経路の累積交通量に対する時間変化のグラフに基づき、ボトルネック・リンクの渋滞終了予想時刻を推定する。予測旅行時間情報生成装置105は、推定したボトルネック・リンクの渋滞終了予想時刻、予測旅行時間情報及び生成した経路候補情報を動的限界費用情報生成装置106に出力する。ステップS107終了後、ステップS108に進む。 (Step S107) The predicted travel time information generating apparatus 105 generates the estimated travel time information of the bottleneck link on the route in the extracted bottleneck link, in step S105, and the predicted travel time information generated in step S103. It estimates using the route candidate information made. For example, as described with reference to FIG. 5, the predicted travel time information generation apparatus 105 estimates the expected end time of the congestion of the bottleneck link based on the graph of the time change with respect to the accumulated traffic volume of the route of each link. The predicted travel time information generation device 105 outputs the estimated bottleneck link congestion end predicted time, predicted travel time information, and the generated route candidate information to the dynamic marginal cost information generation device 106. After step S107 ends, the process proceeds to step S108.

(ステップS108)動的限界費用情報生成装置106は、入力されたボトルネック・リンクの渋滞終了予想時刻、予測旅行時間情報及び生成した経路候補情報に基づき、各経路候補における渋滞が発生しているリンクの動的限界費用を算出する。動的限界費用情報生成装置106は、算出した各経路候補における渋滞が発生しているリンクの動的限界費用を、パレート改善経路案内装置107に出力する。ステップS108終了後、ステップS109に進む。 (Step S108) The dynamic marginal cost information generating device 106 has a traffic jam in each route candidate based on the input estimated traffic jam end time of the bottleneck link, the predicted travel time information, and the generated route candidate information. Calculate the dynamic marginal cost of the link. The dynamic marginal cost information generation device 106 outputs the calculated dynamic marginal cost of the link where the traffic congestion has occurred in each route candidate to the Pareto improvement route guidance device 107. After step S108 ends, the process proceeds to step S109.

(ステップS109)パレート改善経路案内装置107は、動的限界費用情報生成装置106が出力する各経路候補における渋滞が発生しているリンクの動的限界費用及び予測旅行時間に基づき、図9を用いて説明したように、各ボトルネック・リンクの経路候補への影響度を算出する。
次に、パレート改善経路案内装置107は、動的限界費用情報生成装置106が出力する各経路候補における渋滞が発生しているリンクの動的限界費用及び予測旅行時間に基づき、現在、車両M40が通行している経路と、生成した各経路候補の各予測旅行時間と各動的限界費用について、順次算出する。ステップS109終了後、ステップS110に進む。
(Step S109) The Pareto improvement route guide device 107 uses FIG. 9 based on the dynamic limit cost and the estimated travel time of the link where the congestion occurs in each route candidate output from the dynamic limit cost information generation device 106. As described above, the degree of influence of each bottleneck link on the route candidate is calculated.
Next, the Pareto improvement route guide device 107 is based on the dynamic limit cost and the estimated travel time of the link where the traffic jam occurs in each route candidate output from the dynamic limit cost information generation device 106. The travel route, the predicted travel time of each generated route candidate, and the dynamic marginal cost are sequentially calculated. After step S109 ends, the process proceeds to step S110.

(ステップS110)次に、パレート改善経路案内装置107は、ステップS109で算出された値を順次比較し、動的限界費用が最小になる経路候補を探索する。
パレート改善経路案内装置107は、現在経路の予測旅行時間情報と各経路候補の予測旅行時間情報とを比較し、現在経路の予測旅行時間以下の経路候補を探索する(第1探索)。また、パレート改善経路案内装置107は、現在経路の動的限界費用と各経路候補の動的限界費用とを比較し、現在経路の動的限界費用以下の経路候補を探索する(第2探索)。パレート改善経路案内装置107は、第1探索及び第2探索を行った結果、最も動的限界費用が小さい経路を、次式(1)を用いて算出する。
(Step S110) Next, the Pareto improvement route guidance apparatus 107 sequentially compares the values calculated in step S109 to search for a route candidate that minimizes the dynamic marginal cost.
The Pareto improvement route guidance device 107 compares the predicted travel time information of the current route with the predicted travel time information of each route candidate, and searches for a route candidate that is less than or equal to the predicted travel time of the current route (first search). Further, the Pareto improvement route guide device 107 compares the dynamic limit cost of the current route with the dynamic limit cost of each route candidate, and searches for a route candidate equal to or less than the dynamic limit cost of the current route (second search). . As a result of performing the first search and the second search, the Pareto improvement route guide device 107 calculates the route having the smallest dynamic marginal cost using the following equation (1).

(t)=a(t)+a(t) ・・・(1) c k (t) = a 1 T k (t) + a 2 M k (t) (1)

式(1)において、c(t)は、経路候補kにおける各時刻tのコストである。T(t)は、例えば、プローブ交通情報や、センサーから得られた情報から生成したリンクの通過所要時間(リンク旅行時間)である。M(t)は、次式(2)で算出されるボトルネック・リンクにおける旅行時間である。 In Equation (1), c k (t) is the cost at each time t in the route candidate k. T k (t) is, for example, the time required for passing a link (link travel time) generated from probe traffic information or information obtained from a sensor. M k (t) is the travel time in the bottleneck link calculated by the following equation (2).

(t)=(渋滞が解消するまでの時間)×影響度 ・・・(2) M k (t) = (time until congestion is resolved) × degree of influence (2)

なお、式(2)のM(t)は、ボトルネック・リンクについてのみ算出する。
また、式(1)において、a、aは、予め定めておく定数である。式(1)において、定数a=0及び定数a=1の状態は、利用者最適状態である。また、式(1)において、定数a=1及び定数a=0の状態は、システム最適状態である。このため、定数a及びaのバランスを取れば、パレート最適状態にできる。
定数a及びaのバランスは、例えば、このように生成された経路案内情報を使用している車両がどの位の割合かにより、シミュレーションにより数値計算して実情に応じた割合を算出する。ステップS110終了後、ステップS111に進む。
Note that M k (t) in equation (2) is calculated only for the bottleneck link.
In the formula (1), a 1 and a 2 are predetermined constants. In Equation (1), the state where the constant a 1 = 0 and the constant a 2 = 1 is the user optimum state. In Equation (1), the state where the constant a 1 = 1 and the constant a 2 = 0 is the system optimum state. Therefore, if the constants a 1 and a 2 are balanced, the Pareto optimal state can be obtained.
For the balance between the constants a 1 and a 2 , for example, depending on how much of the vehicle using the route guidance information generated in this way is calculated numerically by simulation to calculate a ratio according to the actual situation. After step S110 ends, the process proceeds to step S111.

(ステップS111)次に、パレート改善経路案内装置107は、ステップS110で算出した経路候補の中から、予測旅行時間が現在経路以下であり、且つ動的限界費用が現在経路以下である動的限界費用が最小になる経路候補である推奨経路があるか否かを判定する。推奨経路があると判定した場合(ステップS111;Yes)、ステップS112に進む。推奨経路がないと判定した場合(ステップS111;No)、ステップS113に進む。 (Step S111) Next, the Pareto improvement route guide device 107 selects a dynamic limit whose predicted travel time is less than or equal to the current route and whose dynamic limit cost is less than or equal to the current route from among the route candidates calculated in Step S110. It is determined whether there is a recommended route that is a route candidate that minimizes the cost. If it is determined that there is a recommended route (step S111; Yes), the process proceeds to step S112. If it is determined that there is no recommended route (step S111; No), the process proceeds to step S113.

(ステップS112)推奨経路があると判定した場合(ステップS111;Yes)、パレート改善経路案内装置107は、探索結果である推奨経路情報を、交通情報端末を搭載している車両M40に送信する。この場合、車両M40の利用者は、例えば、従来技術のカーナビゲーションシステムで探索された利用者最適状態の経路から、経路案内システム1から送信された推奨経路に走行経路を変更する。 (Step S112) When it is determined that there is a recommended route (Step S111; Yes), the Pareto improvement route guide device 107 transmits the recommended route information as a search result to the vehicle M40 equipped with the traffic information terminal. In this case, for example, the user of the vehicle M40 changes the travel route from the route in the user optimum state searched by the conventional car navigation system to the recommended route transmitted from the route guidance system 1.

(ステップS113)推奨経路がない判定した場合(ステップS111;No)、パレート改善経路案内装置107は、探索結果を、交通情報端末を搭載している車両M40に送信しない。この場合、車両M40の利用者は、例えば、従来技術のカーナビゲーションシステムで探索された利用者最適状態の経路の走行を継続する。 (Step S113) When it is determined that there is no recommended route (Step S111; No), the Pareto improvement route guide device 107 does not transmit the search result to the vehicle M40 equipped with the traffic information terminal. In this case, for example, the user of the vehicle M40 continues to travel on the route of the user optimum state searched by the conventional car navigation system.

従来技術のカーナビゲーションシステムによるコスト計算では、式(1)においてT(t)の項のみ算出していた。しかし、本実施形態では、式(1)において2項目M(t)のボトルネック・リンクに対する動的限界費用を追加して計算することに差異がある。また、本実施形態では、従来技術と同様に、旅行時間をベースに、ボトルリンクによる動的限界費用も加味している。
すなわち、本実施形態では、自車両がこの経路を選択した場合に、他の車両に対してどの程度、影響があるかを加味していることになる。
In the cost calculation by the conventional car navigation system, only the term of T k (t) is calculated in the equation (1). However, in the present embodiment, there is a difference in calculating the dynamic limit cost for the bottleneck link of the two items M k (t) in the equation (1). Moreover, in this embodiment, the dynamic marginal cost by a bottle link is also considered based on travel time like the prior art.
That is, in the present embodiment, when the own vehicle selects this route, it is taken into account how much influence is exerted on other vehicles.

次に、本実施形態に係る経路案内システム1の効果の一例を、図11から図14を用いて説明する。
図11は、本実施形態に係る経路案内システム1において、シミュレーションに用いた地図である。図11において、左右方向をx方向、x方向に垂直な方向をy方向とする。図11に示したエリアは、x方向が10kmの長さであり、y方向が20kmの長さであり、このエリア内における道路のリンク数は7600ある。また、車両の交通量は、3時間で27万台である。
Next, an example of the effect of the route guidance system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is a map used for simulation in the route guidance system 1 according to the present embodiment. In FIG. 11, the left-right direction is the x direction, and the direction perpendicular to the x direction is the y direction. The area shown in FIG. 11 has a length of 10 km in the x direction and a length of 20 km in the y direction, and the number of road links in this area is 7600. The traffic volume of vehicles is 270,000 in 3 hours.

図12は、図11に示したエリアで本実施形態に係る経路案内システム1をシミュレーションした結果である。
図12において、符号g601で示した行は、利用者最適状態(DUO)75%の経路案内から、経路案内システム1が提示した推奨経路(DPO)に変更した車両数と、システム最適状態(DSO)における車両数を表している。符号g602で示した行は、DUO75%の経路案内から、経路案内システム1が提示した推奨経路に変更した車両数の全台数に対する割合と、DSOにおける車両数の全台数に対する割合を表している。
符号g603で示した行は、DUO75%、DPO及びDSOの各状態における総旅行時間(=台数×走行時間)を表している。
FIG. 12 shows the result of simulating the route guidance system 1 according to this embodiment in the area shown in FIG.
In FIG. 12, the line indicated by reference numeral g601 indicates the number of vehicles changed from the route guidance in the user optimum state (DUO) 75% to the recommended route (DPO) presented by the route guidance system 1, and the system optimum state (DSO). ) Represents the number of vehicles. The row indicated by reference sign g602 represents the ratio of the number of vehicles changed from the route guidance of DUO 75% to the recommended route presented by the route guidance system 1, and the ratio of the number of vehicles in the DSO to the total number.
The row indicated by reference numeral g603 represents the total travel time (= number of vehicles × travel time) in each of the DUO 75%, DPO, and DSO states.

符号g604で示した行は、DUO75%における総旅行時間とDPOにおける総旅行時間との差及びDUO75%における総旅行時間とDSOにおける総旅行時間との差が、DUO75%における総旅行時間の何%であるかを表している。
符号g605で示した行は、DUO75%の経路案内から、経路案内システム1が提示したDPOに変更した車両において1台あたりの削減された総旅行時間と、DUO75%の経路案内から、DSOに変更した車両において1台あたりの削減された総旅行時間とを表している。
符号g606で示した行は、DUO75%、DPO及びDSOの各状態における3時間あたりのCOの総排出量を表している。
符号g607で示した行は、DUO75%のCO排出量に対するDPOのCO排出量の削減率、DUO75%のCO排出量に対するDSOのCO排出量の削減率を表している。
The line indicated by g604 indicates the difference between the total travel time in DUO 75% and the total travel time in DPO, and the difference between the total travel time in DUO 75% and the total travel time in DSO is the percentage of the total travel time in DUO 75%. It represents whether or not.
The row indicated by reference numeral g605 is changed from the route guidance of DUO 75% to the DSO from the total travel time reduced per vehicle in the vehicle changed to DPO presented by the route guidance system 1 and the route guidance of DUO 75%. It represents the total travel time reduced per vehicle in the vehicle.
The line indicated by reference numeral g606 represents the total emission amount of CO 2 per three hours in each state of DUO 75%, DPO, and DSO.
The line indicated by reference numeral g607 represents DUO75% of CO 2 DPO CO 2 emissions reduction rate with respect to emissions, the CO 2 emissions reduction rate of DSO for DUO75% of CO 2 emissions.

DUO75%を比較対象としている理由は、利用者最適状態において、カーナビゲーションを搭載している車両が、例えば100%(DUO100%)に設定した場合、全ての車両がカーナビゲーションによって提示された最適気経路に向かってしまう。カーナビゲーションを搭載している車両が、例えば100%(DUO100%)に設定した場合についてシミュレーションを行った結果、効率は悪化した。シミュレーションの結果、DUO75%の状態が、本実施形態の経路案内システム1や、DSOを用いない場合に一番効率がよかったため、DUO75%の状態を比較値に設定した。   The reason for comparing DUO 75% is that when the vehicle equipped with car navigation is set to 100% (DUO 100%), for example, in the user optimum state, all vehicles are presented with the optimal It goes to the route. As a result of performing a simulation for a case where the vehicle equipped with the car navigation is set to 100% (DUO 100%), for example, the efficiency deteriorated. As a result of the simulation, the state of DUO 75% was the most efficient when the route guidance system 1 of this embodiment and the DSO were not used, so the state of DUO 75% was set as a comparison value.

図12に示したように、DUO75%の状態から、経路を変更した車両はDPO(本実施形態)の場合、1.7%、DSOの場合、2.4%であった(行g601、g602)。台数ではDSOの方が、DUO75%から経路変更している車両数が多い。
しかしながら、総旅行時間について比較すると、変更した車両あたりの削減された旅行時間は、DPOの方が多い(行g603〜g605)。
さらに、DUO75%に対するDPOのCO削減量は、0.98%である。
以上のように、本実施形態に係る経路案内システム1では、利用者最適状態から経路を変更した場合、旅行時間も削減でき、これによりCOの排気量も削減できることを示唆している。
As shown in FIG. 12, from the state of 75% DUO, the vehicle whose route was changed was 1.7% for DPO (this embodiment) and 2.4% for DSO (lines g601, g602). ). In terms of the number of units, the number of vehicles that have changed their routes from 75% of DUO is more in DSO.
However, when compared with the total travel time, the reduced travel time per changed vehicle is more in the DPO (lines g603 to g605).
Furthermore, the CO 2 reduction amount of DPO with respect to DUO 75% is 0.98%.
As described above, in the route guidance system 1 according to the present embodiment, it is suggested that when the route is changed from the user optimum state, the travel time can be reduced, thereby reducing the CO 2 exhaust amount.

図13は、システム最適状態における経路変更有り場合の車両台数と旅行時間変化を表す図である。なお、経路変更なしの場合の車両では、カーナビゲーションシステムが設定した利用者最適状態の経路が選択されている。
図13において、横軸は旅行時間の変化時間を表し、横軸の真ん中0秒が、旅行時間が変化しなかったことを意味している。また、図13において、縦軸は車両台数を表している。
図13に示すように、経路変更有りの場合、旅行時間0秒に対して、ほぼ左右対称かつ正規分布状に旅行時間の変化が分散している。この場合、図13に示すように、利用者最適状態の場合と比較して、300秒も旅行時間が短縮された利用者がいる反面、300秒も旅行時間が増加した利用者がいる。さらに、破線長丸g701で示したように、旅行時間が増加した利用者は、1000人以上いることを表している。
FIG. 13 is a diagram illustrating changes in the number of vehicles and travel time when there is a route change in the system optimum state. In the case of a vehicle without a route change, the route in the user optimum state set by the car navigation system is selected.
In FIG. 13, the horizontal axis represents the travel time change time, and the middle 0 seconds on the horizontal axis means that the travel time did not change. In FIG. 13, the vertical axis represents the number of vehicles.
As shown in FIG. 13, in the case where there is a route change, the change in travel time is distributed almost symmetrically and in a normal distribution with respect to the travel time of 0 seconds. In this case, as shown in FIG. 13, there is a user whose travel time is shortened by 300 seconds as compared with the case of the user optimum state, while there is a user whose travel time is increased by 300 seconds. Furthermore, as indicated by the broken-line long circle g701, it indicates that there are 1000 or more users whose travel time has increased.

図14は、本実施形態に係るパレート最適状態における経路変更有り場合の車両台数と旅行時間変化を表す図である。なお、経路変更なしの場合の車両では、カーナビゲーションシステムが設定した利用者最適状態の経路が選択されている。
図14において、横軸は旅行時間の変化時間を表し、横軸の真ん中0秒が、旅行時間が変化しなかったことを意味している。また、図14において、縦軸は車両台数を表している。
図14の破線長丸g702に示すように、図13とは大きく異なり、旅行時間が増加している利用者は、数百人程度であることを表している。一方、旅行時間が短縮された利用者は、システム最適状態と同等である。すなわち、本実施形態の経路案内システム1によれば、経路変更した利用者にとって、旅行時間が現状のままであるか、短縮する場合がほとんどであり、旅行時間が増加する場合は少ないことを表している。
FIG. 14 is a diagram showing the number of vehicles and the travel time change when there is a route change in the Pareto optimal state according to the present embodiment. In the case of a vehicle without a route change, the route in the user optimum state set by the car navigation system is selected.
In FIG. 14, the horizontal axis represents the travel time change time, and the middle 0 seconds on the horizontal axis means that the travel time did not change. In FIG. 14, the vertical axis represents the number of vehicles.
As shown by a broken line ellipse g702 in FIG. 14, it is greatly different from FIG. 13 and represents that the number of users whose travel time is increasing is about several hundreds. On the other hand, the user whose travel time is shortened is equivalent to the system optimum state. That is, according to the route guidance system 1 of the present embodiment, for the user who has changed the route, the travel time is almost always the same or shortened, and the case where the travel time increases is small. ing.

以上のように、本実施形態の経路案内システム1において、動的限界費用情報生成装置106は、渋滞が起きるリンク区間を示す情報と渋滞が終了する時刻を示す情報とに基づき、現在経路及び経路候補の各動的限界費用を算出する。そして、パレート改善経路案内装置107は、各経路候補の各予測旅行時間及び各動的限界費用に基づき、現在経路及び各経路候補の各予測旅行時間及び各動的限界費用について比較し、比較の結果、動的限界費用が最小になる経路候補を探索する。
この結果、利用者にとって経路が最短の利用者最適状態よりコストを軽減し、さらに経路案内システム1にとってコストが最も安いシステム最適状態より利用者の旅行時間の増加を軽減できる交通渋滞緩和の効率を向上することができる。
As described above, in the route guidance system 1 of the present embodiment, the dynamic marginal cost information generation device 106 uses the current route and the route based on the information indicating the link section where the traffic jam occurs and the information indicating the time when the traffic jam ends. Calculate each candidate dynamic marginal cost. Then, the Pareto improvement route guidance device 107 compares the predicted travel time and each dynamic margin cost of the current route and each route candidate based on each predicted travel time and each dynamic margin cost of each route candidate, As a result, a route candidate that minimizes the dynamic marginal cost is searched.
As a result, the traffic congestion mitigation efficiency can be reduced by reducing the cost for the user from the user optimum state with the shortest route and further reducing the increase in the travel time of the user from the system optimum state with the lowest cost for the route guidance system 1. Can be improved.

また、本実施形態では、動的限界費用の算出において、以下のような処理を行うようにした。
予測旅行時間情報生成装置105は、現在経路上及び前記経路候補上の全てのリンクから1つのリンクを抽出し、抽出したリンクにおける車両の目的地までの到着時間までの将来における移動速度が予め定められている第1の速度未満であると判定した場合、抽出したリンクを渋滞が起きるリンクであると予測するようにした。
また、予測旅行時間情報生成装置105は、渋滞が起きるリンクを示す情報に基づき、渋滞が終了するボトルネック・リンクを抽出し、抽出したボトルネック・リンクにおいて、現在経路上及び経路候補上のボトルネック・リンクの渋滞が終了する時刻を、リンク毎の予測旅行時間情報及び現在経路情報及び経路候補情報を用いて推定するようにした。
また、予測旅行時間情報生成装置105は、渋滞が起きるリンクの下流に接続されている全てのリンクにおける車両の目的地までの到着時間までの将来における移動速度が予め定められている第2の速度以上であると判定した場合、渋滞が起きるリンクに重み付けを行い、渋滞が起きるリンクの重みを示す値が、予め定められている値より大きい場合、渋滞が起きるリンクをボトルネック・リンクとして抽出するようにした。
また、パレート改善経路案内装置107は、ボトルネック・リンクの上流側に従属しているリンクのグラフ構造における末端数に基づき、ボトルネック・リンクの影響度を算出し、算出した前記影響度を用いて動的限界費用を算出するようにした。
この結果、本実施形態では、渋滞が終了するリンクであるボトルネック・リンクを特定でき、さらにボトルネック・リンクの経路への影響度を算出して動的限界費用の算出を行うようにしたので、利用者最適状態やシステム最適状態よりコスト的に利用者に好適な交通渋滞緩和の効率を向上することができる。
In the present embodiment, the following processing is performed in the calculation of the dynamic marginal cost.
The predicted travel time information generation device 105 extracts one link from all links on the current route and on the route candidate, and the moving speed in the future up to the arrival time of the vehicle on the extracted link to the destination of the vehicle is determined in advance. When it is determined that the speed is lower than the first speed, the extracted link is predicted to be a link where traffic congestion occurs.
Further, the predicted travel time information generation apparatus 105 extracts a bottleneck link at which the traffic jam ends based on information indicating a link where the traffic jam occurs, and the bottles on the current route and the route candidate in the extracted bottleneck link. The time at which the congestion of the neck link ends is estimated using predicted travel time information, current route information, and route candidate information for each link.
In addition, the predicted travel time information generation device 105 is a second speed at which a future moving speed up to the arrival time of the vehicle at all links connected downstream of the link where the traffic jam occurs is determined in advance. If it is determined that the traffic congestion occurs, the link where the traffic jam occurs is weighted. If the value indicating the weight of the link where the traffic jam occurs is larger than a predetermined value, the link where the traffic jam occurs is extracted as a bottleneck link. I did it.
Further, the Pareto improvement route guidance device 107 calculates the influence degree of the bottleneck link based on the number of terminals in the graph structure of the link subordinate to the upstream side of the bottleneck link, and uses the calculated influence degree. To calculate the dynamic marginal cost.
As a result, in this embodiment, the bottleneck link that is the link where the traffic jam ends can be identified, and the influence on the route of the bottleneck link is calculated to calculate the dynamic marginal cost. Therefore, it is possible to improve the traffic congestion mitigation efficiency that is more suitable for the user than the user optimum state and the system optimum state.

なお、本実施形態では、プローブ車両から送信される交通情報を用いる例を説明したが、例えば、図示しないセンサーが車両の移動速度情報も収集して、プローブ交通情報収集装置101に送信するようにしてもよい。   In this embodiment, the example using the traffic information transmitted from the probe vehicle has been described. For example, a sensor (not shown) collects the moving speed information of the vehicle and transmits it to the probe traffic information collecting apparatus 101. May be.

1・・・経路案内システム、101・・・プローブ交通情報収集装置、102・・・交通情報蓄積装置、103・・・外部情報記憶部、104・・・統計情報処理装置、105・・・予測旅行時間情報生成装置、106・・・動的限界費用情報生成装置、107・・・パレート改善経路案内装置、l201〜l206、l401〜l404、l501〜l504・・・リンク、M30・・・プローブ車両 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Route guidance system, 101 ... Probe traffic information collection apparatus, 102 ... Traffic information storage apparatus, 103 ... External information storage part, 104 ... Statistical information processing apparatus, 105 ... Prediction Travel time information generating device, 106 ... Dynamic marginal cost information generating device, 107 ... Pareto improvement route guide device, l201 to l206, l401 to l404, l501 to l504 ... link, M30 ... probe vehicle

Claims (11)

予め定められている区間であるリンクを車両が通過するために要する第1の通過予測時間を前記車両の移動速度に基づき算出し、
算出した前記第1の通過予測時間に基づき現在の走行位置から目標位置までの経路を前記車両が通過するために要する第2の通過予測時間を算出し、
算出した前記第2の通過予測時間に基づき、前記経路を選択する
ことを特徴とする経路案内装置。
Calculating a first estimated passing time required for the vehicle to pass through a link that is a predetermined section based on the moving speed of the vehicle;
Calculating a second predicted passage time required for the vehicle to pass the route from the current travel position to the target position based on the calculated first predicted travel time;
The route guidance device, wherein the route is selected based on the calculated second estimated passage time.
前記車両の移動速度を含む交通情報を取得する交通情報収集部と、
前記経路上のリンクを抽出し、前記車両の移動速度に基づき前記車両が目的位置に到着する時刻までに渋滞が起きているリンクを抽出し、前記車両の移動速度に基づき前記渋滞が起きているリンクを前記車両が通過するのに要する第1の通過予測時間を生成する予測時間情報生成部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の経路案内装置。
A traffic information collecting unit for acquiring traffic information including a moving speed of the vehicle;
A link on the route is extracted, a link where traffic congestion has occurred by the time when the vehicle arrives at a target position is extracted based on the moving speed of the vehicle, and the traffic congestion occurs based on the moving speed of the vehicle A predicted time information generating unit that generates a first predicted predicted time required for the vehicle to pass through a link;
The route guidance apparatus according to claim 1, further comprising:
前記車両の現在の走行位置から目的位置までの経路候補を示す経路候補情報を生成する経路候補情報生成部と、
前記経路候補で前記車両が目的位置に到着する時刻までに渋滞が起きているリンクに対する前記第1の通過予測時間に基づき第1の動的限界費用を算出する動的限界費用情報生成部と、
前記経路候補において前記渋滞が起きていないリンクを前記車両が通過するために要する通過予測時間に基づき第2の動的限界費用を算出し、前記経路候補の全てのリンクについて、前記第2の動的限界費用と前記動的限界費用情報生成部が算出した第1の動的限界費用とを前記経路候補毎に合計し、前記合計した動的限界費用を比較し、比較の結果、前記合計した動的限界費用が最小になる前記経路候補を探索するパレート改善経路案内部と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の経路案内装置。
A route candidate information generating unit that generates route candidate information indicating a route candidate from the current travel position of the vehicle to the target position;
A dynamic marginal cost information generating unit that calculates a first dynamic marginal cost based on the first predicted predicted passage time for a link in which traffic congestion occurs before the time when the vehicle arrives at the target position in the route candidate;
A second dynamic marginal cost is calculated based on a predicted passing time required for the vehicle to pass through the link in which no congestion has occurred in the route candidate, and the second dynamic limit cost is calculated for all links of the route candidate. The total marginal cost and the first dynamic margin cost calculated by the dynamic margin cost information generation unit are summed for each of the route candidates, and the summed dynamic margin costs are compared. A Pareto improved route guide for searching for the route candidate with the smallest dynamic marginal cost;
The route guidance device according to claim 1, further comprising:
前記予測時間情報生成部は、
前記経路候補上の全てのリンクから1つのリンクを抽出し、前記抽出したリンクにおける前記車両が前記目的位置に到着する時刻までの移動速度が予め定められている第1の速度未満であると判定した場合、前記抽出したリンクを前記車両が前記目的位置に到着する時刻までに渋滞が起きているリンクであると予測する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の経路案内装置。
The predicted time information generation unit
One link is extracted from all links on the route candidate, and it is determined that the moving speed of the extracted link up to the time when the vehicle arrives at the target position is less than a predetermined first speed. 4. The method according to claim 1, wherein the extracted link is predicted to be a link in which traffic congestion has occurred before the time when the vehicle arrives at the destination position. 5. Route guidance device.
前記予測時間情報生成部は、
前記渋滞が起きるリンクを示す情報に基づき、前記渋滞が終了するリンクをボトルネック・リンクとして抽出し、抽出した前記ボトルネック・リンクにおいて、前記経路候補上の前記ボトルネック・リンクの渋滞が終了する時刻を、前記リンク毎の前記車両の移動速度と前記経路候補情報を用いて推定する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の経路案内装置。
The predicted time information generation unit
Based on the information indicating the link where the traffic jam occurs, a link where the traffic jam ends is extracted as a bottleneck link, and the traffic jam of the bottleneck link on the route candidate ends at the extracted bottleneck link. 5. The route guidance device according to claim 1, wherein the time is estimated using a moving speed of the vehicle for each link and the route candidate information.
前記予測時間情報生成部は、
前記渋滞が起きるリンクの下流に接続されている全てのリンクにおいて、前記接続されているリンクに到達する時刻の前記車両の移動速度が予め定められている第2の速度以上であると判定した場合、前記渋滞が起きているリンクに重み付けを行い、前記渋滞が起きているリンクの重みを示す値が、予め定められている値より大きい場合、前記渋滞が起きているリンクをボトルネック・リンクとして抽出する
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の経路案内装置。
The predicted time information generation unit
When it is determined that the moving speed of the vehicle at the time of reaching the connected link is equal to or higher than a predetermined second speed in all the links connected downstream of the link where the traffic jam occurs , When the link in which the traffic jam occurs is weighted, and the value indicating the weight of the link in which the traffic jam occurs is larger than a predetermined value, the link in which the traffic jam occurs is set as a bottleneck link The route guidance device according to any one of claims 1 to 5, wherein the route guidance device is extracted.
前記予測時間情報生成部は、
前記渋滞が起きているリンクを示す情報及び前記車両の移動速度に基づき、予め定められている時速未満の前記リンクが連続している場合、1つの連続した渋滞が起きているリンクと判定する
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の経路案内装置。
The predicted time information generation unit
Based on information indicating the link where the traffic jam occurs and the moving speed of the vehicle, if the link is lower than a predetermined speed per hour, it is determined that the link is one continuous traffic jam. The route guidance device according to any one of claims 1 to 6, wherein
前記パレート改善経路案内部は、
前記ボトルネック・リンクの上流側に従属しているリンクのグラフ構造における末端数に基づき、前記ボトルネック・リンクの影響度を算出し、算出した前記影響度を用いて前記動的限界費用を算出する
ことを特徴とする請求項3から請求項7のいずれか1項に記載の経路案内装置。
The Pareto improvement route guide unit is
Based on the number of terminals in the graph structure of the link subordinate to the upstream side of the bottleneck link, the impact level of the bottleneck link is calculated, and the dynamic marginal cost is calculated using the calculated impact level. The route guidance device according to any one of claims 3 to 7, wherein:
前記パレート改善経路案内部は、
前記車両が現在選択している前記現在位置から前記目標位置までの経路である現在経路における前記リンク費用の合計を算出し、前記選択した経路候補の前記リンク費用の合計と比較し、前記選択した経路候補の前記リンク費用の合計が前記現在経路における前記リンク費用の合計より小さい場合、前記選択した経路候補を前記経路として決定する
ことを特徴とする請求項3から請求項8のいずれか1項に経路案内装置。
The Pareto improvement route guide unit is
The total of the link cost in the current route that is the route from the current position that the vehicle is currently selected to the target position is calculated, compared with the total of the link cost of the selected route candidate, and the selected 9. The selected route candidate is determined as the route when the sum of the link costs of the route candidates is smaller than the sum of the link costs in the current route. 9. Route guidance device.
経路案内装置における経路案内方法であって、
予め定められている区間であるリンクを車両が通過するために要する第1の通過予測時間を前記車両の移動速度に基づき算出する手段と、
算出した前記第1の通過予測時間に基づき現在の走行位置から目標位置までの経路を前記車両が通過するために要する第2の通過予測時間を算出する手段と、
算出した前記第2の通過予測時間に基づき、前記経路を選択する手段と、
を含むことを特徴とする経路案内方法。
A route guidance method in a route guidance device,
Means for calculating a first estimated passage time required for the vehicle to pass through a link that is a predetermined section based on the moving speed of the vehicle;
Means for calculating a second predicted passage time required for the vehicle to pass the route from the current travel position to the target position based on the calculated first predicted travel time;
Means for selecting the route based on the calculated second predicted passage time;
A route guidance method comprising:
経路案内装置における経路案内方法の処理をコンピューターに実行させるための経路案内プログラムであって、
予め定められている区間であるリンクを車両が通過するために要する第1の通過予測時間を前記車両の移動速度に基づき算出する手順と、
算出した前記第1の通過予測時間に基づき現在の走行位置から目標位置までの経路を前記車両が通過するために要する第2の通過予測時間を算出する手段と、
算出した前記第2の通過予測時間に基づき、前記経路を選択する手段と、
をコンピューターに実行させるための経路案内プログラム。
A route guidance program for causing a computer to execute the route guidance method processing in the route guidance device,
A procedure for calculating a first estimated passage time required for the vehicle to pass through a link that is a predetermined section based on the moving speed of the vehicle;
Means for calculating a second predicted passage time required for the vehicle to pass the route from the current travel position to the target position based on the calculated first predicted travel time;
Means for selecting the route based on the calculated second predicted passage time;
A route guidance program to make a computer execute.
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