JP2013105379A - Server-side method for solving traffic jam to support travel - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an operation load during execution of travel support for preventing a vehicle from being caught in a traffic jam, by reducing an arithmetic load for traffic jam prediction and allowing traffic jams to be suppressed or solved.SOLUTION: A server-side method for solving traffic jams to support travels includes: a step of setting virtual nodes on the basis of map information; a step of calculating a power spectrum from frequency analysis of an acceleration of a representative vehicle representing vehicles 2 existing between virtual nodes; a step of calculating a maximum value of variations in inclination of simple linear regression of the power spectrum as an inclination maximum value; a step of estimating an inter-vehicle distance distribution from a distance between the representative vehicle and a preceding vehicle to calculate a minimum value of covariance; a step of estimating a vehicle group distribution ahead of the representative vehicle from correlation between the minimum value of covariance and the inclination maximum value; a step of predicting a traffic jam in real time on the basis of the vehicle group distribution; and a step of providing information of real-time traffic jam prediction to the vehicles 2 existing between virtual nodes.

Description

本発明は、サーバ側渋滞解消走行支援方法に関する。   The present invention relates to a server side congestion elimination travel support method.

従来、例えば複数の車両から加速度を取得し、各車両と先行車両との車間距離を検出して、これらの加速度および車間距離を用いて渋滞予測の演算を行なうシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, for example, a system is known that acquires acceleration from a plurality of vehicles, detects inter-vehicle distances between each vehicle and a preceding vehicle, and calculates traffic congestion prediction using these accelerations and inter-vehicle distances (for example, Patent Document 1).

特願2011−175885号Japanese Patent Application No. 2011-175858

ところで、上記従来技術に係るシステムによれば、車両が渋滞に巻き込まれる可能性を予測して、車両が渋滞に巻き込まれることを回避するための走行支援の実行時の動作負荷を軽減させることが望まれている。   By the way, according to the system according to the above prior art, it is possible to predict the possibility that the vehicle will be involved in a traffic jam and to reduce the operation load at the time of running support for avoiding the vehicle being caught in the traffic jam. It is desired.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、渋滞予測の演算負荷を軽減すると共に、渋滞の抑制または解消を可能とし、車両が渋滞に巻き込まれることを回避するための走行支援の実行時の動作負荷を軽減することが可能なサーバ側渋滞解消走行支援方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, while reducing the calculation load of traffic jam prediction, enabling suppression or elimination of traffic jam, and at the time of execution of driving support for avoiding the vehicle being caught in traffic jam It is an object of the present invention to provide a server side congestion elimination travel support method capable of reducing the operation load.

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の請求項1に係るサーバ側渋滞解消走行支援方法は、予め記憶している地図情報に基づき演算対象区間を設定し、該演算対象区間内で所定条件に基づき複数の仮想ノードおよび隣り合う前記仮想ノード間を接続する仮想リンクを設定するステップ(例えば、実施の形態でのステップS12)と、隣り合う前記仮想ノード間に存在する少なくとも1台以上の車両(例えば、実施の形態での車両2)に基づいて前記仮想ノード間に存在する前記車両を代表する1台の代表車両を設定するステップ(例えば、実施の形態でのステップS14)と、前記代表車両の加速度を取得するステップ(例えば、実施の形態でのステップS16)と、取得した前記加速度の周波数分析から周波数に対応するパワースペクトルを算出するステップ(例えば、実施の形態でのステップS17)と、算出した前記パワースペクトルの単回帰直線を演算し、所定周波数範囲での当該単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出するステップ(例えば、実施の形態でのステップS18)と、前記代表車両と先行車両との車間距離を取得するステップ(例えば、実施の形態でのステップS19)と、取得した前記車間距離から分布推定法を用いて、車間距離分布を推定するステップ(例えば、実施の形態でのステップS20)と、推定した前記車間距離分布から共分散の最小値を算出するステップ(例えば、実施の形態でのステップS21)と、前記共分散の最小値と前記傾き極大値との相関関係から前記代表車両の前方の車群分布を推定するステップ(例えば、実施の形態でのステップS22)と、推定した前記車群分布に基づきリアルタイム渋滞予測をおこなうステップ(例えば、実施の形態でのステップS24)と、前記仮想ノード間に存在する前記車両に対して前記リアルタイム渋滞予測の情報を提供するステップ(例えば、実施の形態でのステップS26)と、を含む。   In order to solve the above problems and achieve the object, a server side congestion elimination traveling support method according to claim 1 of the present invention sets a calculation target section based on map information stored in advance, and the calculation target A step of setting a virtual link that connects a plurality of virtual nodes and adjacent virtual nodes based on a predetermined condition within a section (for example, step S12 in the embodiment), and at least existing between the adjacent virtual nodes Step of setting one representative vehicle representing the vehicle existing between the virtual nodes based on one or more vehicles (for example, vehicle 2 in the embodiment) (for example, step S14 in the embodiment) ), A step of acquiring the acceleration of the representative vehicle (for example, step S16 in the embodiment), and a frequency analysis based on the frequency analysis of the acquired acceleration. A step of calculating a warped spectrum (for example, step S17 in the embodiment), a single regression line of the calculated power spectrum is calculated, and a maximum value of a change amount of the slope of the single regression line in a predetermined frequency range is calculated. The step of calculating as the slope maximum value (for example, step S18 in the embodiment), the step of acquiring the inter-vehicle distance between the representative vehicle and the preceding vehicle (for example, step S19 in the embodiment), and the acquired A step of estimating the inter-vehicle distance distribution using the distribution estimation method from the inter-vehicle distance (for example, step S20 in the embodiment), and a step of calculating the minimum covariance from the estimated inter-vehicle distance distribution (for example, implementation) The vehicle group distribution ahead of the representative vehicle is estimated from the correlation between step S21) and the minimum covariance value and the maximum slope value. Step (for example, step S22 in the embodiment), step for performing real-time traffic jam prediction based on the estimated vehicle group distribution (for example, step S24 in the embodiment), and the vehicle existing between the virtual nodes Providing the real-time traffic jam prediction information (for example, step S26 in the embodiment).

さらに、本発明の請求項2に係るサーバ側渋滞解消走行支援方法では、前記仮想ノードおよび前記仮想リンクを設定するステップは、前記演算対象区間に存在する前記車両の台数と、前記演算対象区間の距離と、前記演算対象区間の道路種別と、前記演算対象区間の道路形状とのうち、少なくとも何れか1つに基づいて前記仮想ノードを設定する。   Furthermore, in the server side traffic jam elimination travel support method according to claim 2 of the present invention, the step of setting the virtual node and the virtual link includes the number of vehicles existing in the calculation target section, and the calculation target section. The virtual node is set based on at least one of a distance, a road type of the calculation target section, and a road shape of the calculation target section.

本発明の請求項1に係るサーバ側渋滞解消走行支援方法によれば、演算対象区間に複数の車両が存在する場合であっても、仮想ノード間の代表車両の加速度および代表車両と先行車両との車間距離を用いて渋滞予測の演算を行なうことから、例えば仮想ノードを設定せずに複数の車両に対して渋滞予測の演算を行なう場合に比べて、演算負荷を軽減することができ、リアルタイムでの渋滞予測を容易に行なうことができる。
そして、この代表車両に対して得られたリアルタイム渋滞予測の情報を、演算対象区間内の複数の車両に迅速に提供することができ、複数の車両で迅速かつ効率的に連動して渋滞発生の的確な抑制または迅速な解消を可能とすることができる。
According to the server side congestion elimination travel support method according to claim 1 of the present invention, even when there are a plurality of vehicles in the calculation target section, the acceleration of the representative vehicle between the virtual nodes and the representative vehicle and the preceding vehicle The calculation of traffic congestion can be reduced compared to the case of calculating traffic congestion prediction for a plurality of vehicles without setting a virtual node. The traffic jam can be predicted easily.
The information on real-time traffic jam prediction obtained for this representative vehicle can be quickly provided to a plurality of vehicles in the calculation target section, and the occurrence of traffic jams can be quickly and efficiently linked with the plurality of vehicles. Accurate suppression or quick resolution can be possible.

さらに、本発明の請求項2に係るサーバ側渋滞解消走行支援方法によれば、適正な渋滞予測および演算負荷の軽減が可能な仮想ノードを、適切かつ容易に設定することができる。   Furthermore, according to the server-side congestion elimination traveling support method according to claim 2 of the present invention, it is possible to appropriately and easily set a virtual node capable of appropriate congestion prediction and reduction of calculation load.

本発明の実施の形態に係るサーバ側渋滞解消走行支援方法を実現する情報提供システムの構成図である。It is a block diagram of the information provision system which implement | achieves the server side congestion elimination driving | running assistance method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る加速度スペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the acceleration spectrum which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る確率密度分布の例を示す図である。It is a figure which shows the example of probability density distribution which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る共分散値の分布の例を示す図である。It is a figure which shows the example of distribution of the covariance value which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る共分散最小値と傾き極大値との相間マップの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the correlation map of covariance minimum value and inclination maximum value which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る交通密度と交通量の関係の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the relationship between the traffic density and traffic volume which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る車間距離分布についての共分散最小値の対数と加速度スペクトルについての傾き極大値の対数との相関マップの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the correlation map with the logarithm of the covariance minimum value about the inter-vehicle distance distribution which concerns on embodiment of this invention, and the logarithm of inclination maximum value about an acceleration spectrum. 本発明の実施の形態に係る車両の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the vehicle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るサーバ装置の動作、つまりサーバ側渋滞解消走行支援方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the server apparatus which concerns on embodiment of this invention, ie, the server side congestion elimination driving | running assistance method. 本発明の実施の形態に係る演算対象区間の各仮想ノード間の代表車両の加速度スペクトルと、渋滞予兆の有無との対応関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correspondence of the acceleration spectrum of the representative vehicle between each virtual node of the calculation object area which concerns on embodiment of this invention, and the presence or absence of a traffic jam sign.

以下、本発明のサーバ側渋滞解消走行支援方法の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるサーバ側渋滞解消走行支援方法を実現する情報提供システム1は、例えば図1に示すように、情報提供対象である複数の車両2と、これらの複数の車両2と通信可能なサーバ装置3とを備えて構成されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a server-side congestion elimination traveling support method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The information providing system 1 that realizes the server-side congestion elimination traveling support method according to the present embodiment can communicate with a plurality of vehicles 2 that are information providing targets and the plurality of vehicles 2 as shown in FIG. The server apparatus 3 is provided.

車両2は、例えば、車両通信装置11と、各種センサ12と、スイッチ13と、各種アクチュエータ14と、表示器15と、スピーカー16と、車両処理装置17とを備えて構成されている。   The vehicle 2 includes, for example, a vehicle communication device 11, various sensors 12, a switch 13, various actuators 14, a display device 15, a speaker 16, and a vehicle processing device 17.

車両通信装置11は、サーバ装置3の通信装置31と通信可能であって、サーバ装置3の通信装置31に対する直接的な無線通信接続または所定の通信網を介した通信接続によって、各種の情報を送受信する。   The vehicle communication device 11 is communicable with the communication device 31 of the server device 3, and various types of information can be obtained by direct wireless communication connection or communication connection via a predetermined communication network to the communication device 31 of the server device 3. Send and receive.

例えば、所定の通信網は、無線通信用の基地局と、無線通信用の基地局とサーバ装置3とを有線接続するインターネットなどの公衆通信網とを備え、車両2の乗員の携帯電話機や車載通信端末などによって構成される車両通信装置11から無線通信により発信された情報は、基地局により受信され、この基地局から有線通信によりサーバ装置3へ転送される。
なお、車両2とサーバ装置3との間の通信の形態は、上記形態に限定されず、例えば通信衛星を経由する通信などの他の通信の形態が採用されてもよい。
For example, the predetermined communication network includes a base station for wireless communication, and a public communication network such as the Internet for connecting the base station for wireless communication and the server device 3 in a wired manner. Information transmitted by radio communication from the vehicle communication device 11 configured by a communication terminal or the like is received by the base station, and transferred from the base station to the server device 3 by wired communication.
In addition, the form of communication between the vehicle 2 and the server apparatus 3 is not limited to the said form, For example, other forms of communication, such as communication via a communication satellite, may be employ | adopted.

各種センサ12は、例えば、車両2の速度を検出する車速センサと、車両2のヨーレートを検出するヨーレートセンサとなどであって、車両2の走行状態に係る検出結果の信号を車両処理装置17に出力する。   The various sensors 12 are, for example, a vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle 2, a yaw rate sensor that detects the yaw rate of the vehicle 2, and the like, and signals of detection results relating to the running state of the vehicle 2 are sent to the vehicle processing device 17. Output.

スイッチ13は、例えば車両2の走行制御に係る各種の信号を車両処理装置17に出力する。
スイッチ13から出力される各種の信号は、例えば、運転者によるブレーキペダルやアクセルペダルの操作状態(例えば、操作位置など)に係る信号と、運転者の入力操作に応じて自動的に車両2の走行状態を制御する自動走行制御に係る各種信号(例えば、制御開始や制御停止を指示する信号と、目標車速や先行車両に対する目標車間距離の増減を指示する信号となど)となどである。
The switch 13 outputs various signals related to, for example, traveling control of the vehicle 2 to the vehicle processing device 17.
The various signals output from the switch 13 are, for example, a signal relating to the operation state (for example, operation position) of the brake pedal or accelerator pedal by the driver and the vehicle 2 automatically according to the driver's input operation. Various signals related to automatic traveling control for controlling the traveling state (for example, a signal for instructing control start and control stop, and a signal for instructing increase or decrease of the target inter-vehicle distance with respect to the target vehicle speed or the preceding vehicle).

各種アクチュエータ14は、例えば、車両2の駆動力を制御するスロットルアクチュエータと、車両2の制動を制御するブレーキアクチュエータと、車両2の転舵を制御するステアリングアクチュエータとなどであって、車両処理装置17から出力される制御信号によって駆動制御される。   The various actuators 14 are, for example, a throttle actuator that controls the driving force of the vehicle 2, a brake actuator that controls the braking of the vehicle 2, a steering actuator that controls the turning of the vehicle 2, and the vehicle processing device 17. Drive control is performed by a control signal output from.

表示器15は、例えば、液晶表示画面などの表示画面を備える各種のディスプレイや、フロントウィンドウ上を表示画面とした投影により表示を行なうヘッドアップディスプレイや、各種の灯体などであり、車両処理装置17から出力される制御信号に応じた表示や点灯または消灯をおこなう。
スピーカー16は、車両処理装置17から出力される制御信号に応じて、警報音や音声などを出力する。
なお、表示器15およびスピーカー16は、例えばナビゲーション装置などの各種の車載機器に具備されていてもよい。
The display 15 is, for example, various displays including a display screen such as a liquid crystal display screen, a head-up display that performs display by projection on the front window, and various lamps. Display or lighting or extinguishing is performed in accordance with the control signal output from 17.
The speaker 16 outputs an alarm sound or a sound according to a control signal output from the vehicle processing device 17.
The display 15 and the speaker 16 may be included in various in-vehicle devices such as a navigation device.

車両処理装置17は、例えば、現在位置検出部21と、車両通信制御部22と、走行制御部23と、報知制御部24とを備えて構成されている。   The vehicle processing device 17 includes, for example, a current position detection unit 21, a vehicle communication control unit 22, a travel control unit 23, and a notification control unit 24.

現在位置検出部21は、例えば人工衛星を利用して車両2の位置を測定するためのGPS(Global Positioning System)信号などの測位信号を受信するアンテナ21aにより受信された測位信号によって車両2の現在位置を検出する。
なお、現在位置検出部21は、さらに、各種センサ12から出力される車両2の速度およびヨーレートなどに基づく自律航法の演算処理を併用して、車両2の現在位置を検出してもよい。
The current position detection unit 21 uses the positioning signal received by the antenna 21a that receives a positioning signal such as a GPS (Global Positioning System) signal for measuring the position of the vehicle 2 using an artificial satellite, for example, to detect the current position of the vehicle 2. Detect position.
The current position detection unit 21 may further detect the current position of the vehicle 2 by using a calculation process of autonomous navigation based on the speed and yaw rate of the vehicle 2 output from the various sensors 12 together.

車両通信制御部22は、車両通信装置11による各種の情報の送受信を制御する。
例えば、車両通信制御部22は、各種センサ12の車速センサにより検出された車両2の速度の情報および現在位置検出部21により検出された車両2の現在位置の情報を車両通信装置11からサーバ装置3の通信装置31に送信する。
また、例えば、車両通信制御部22は、サーバ装置3の通信装置31から送信されて車両通信装置11により受信されたリアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報を取得して、走行制御部23および報知制御部24に出力する。
The vehicle communication control unit 22 controls transmission / reception of various types of information by the vehicle communication device 11.
For example, the vehicle communication control unit 22 receives information on the speed of the vehicle 2 detected by the vehicle speed sensors of the various sensors 12 and information on the current position of the vehicle 2 detected by the current position detection unit 21 from the vehicle communication device 11. 3 to the communication device 31.
Further, for example, the vehicle communication control unit 22 acquires the real-time traffic jam prediction information and the travel guide information that are transmitted from the communication device 31 of the server device 3 and received by the vehicle communication device 11 to obtain the travel control unit 23 and the notification. Output to the control unit 24.

走行制御部23は、サーバ装置3において作成され、車両通信制御部22から出力されたリアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報と、スイッチ13から出力される各種の信号と、各種センサ12から出力される車両2の走行状態に係る検出結果の信号とに基づき、例えばスロットルアクチュエータとブレーキアクチュエータとステアリングアクチュエータとを駆動制御することによって、車両2の走行を制御する。   The travel control unit 23 is created in the server device 3 and is output from the vehicle communication control unit 22, the real-time traffic jam prediction information and the travel guide information, the various signals output from the switch 13, and the various sensors 12. Based on the detection result signal relating to the traveling state of the vehicle 2, the driving of the vehicle 2 is controlled by, for example, driving and controlling a throttle actuator, a brake actuator, and a steering actuator.

例えば、走行制御部23は、スイッチ13から出力される信号に応じて、自動走行制御の実行を開始または停止したり、自動走行制御での目標車速や目標車間距離の設定や変更を行なう。   For example, the travel control unit 23 starts or stops the execution of the automatic travel control according to a signal output from the switch 13 and sets or changes the target vehicle speed and the target inter-vehicle distance in the automatic travel control.

また、例えば、走行制御部23は、サーバ装置3において作成されたリアルタイム渋滞予測の情報において車両2の進行方向前方に渋滞が発生する可能性が高いこと(あるいは、既に渋滞が発生していることなど)が示されている場合には、車両2が渋滞を回避するようにして、さらには車両2の後続車両が渋滞を起こし難いようにして、あるいは、車両2の周辺の渋滞を解消するようにして、必要とされる目標車速や目標車間距離を設定したり、車両2の走行状態を変更する。
そして、これらの目標車速や目標車間距離を維持するような自動走行制御(例えば、実際の車速を目標車速に一致させる定速走行制御や、他車両(例えば、先行車両など)に対する実際の車間距離を目標車間距離に一致させる車間距離制御(例えば、追従走行制御など)を行なう。
Further, for example, the travel control unit 23 has a high possibility that a traffic jam will occur ahead of the traveling direction of the vehicle 2 in the real-time traffic jam prediction information created in the server device 3 (or that a traffic jam has already occurred). Etc.) is indicated so that the vehicle 2 avoids the traffic jam, and the subsequent vehicle of the vehicle 2 is less likely to cause the traffic jam, or the traffic jam around the vehicle 2 is resolved. Thus, the required target vehicle speed and target inter-vehicle distance are set, or the traveling state of the vehicle 2 is changed.
Then, automatic travel control that maintains these target vehicle speed and target inter-vehicle distance (for example, constant speed travel control that matches the actual vehicle speed to the target vehicle speed, and actual inter-vehicle distance with respect to other vehicles (for example, preceding vehicles)) The inter-vehicle distance control (for example, follow-up traveling control) is performed so as to match the target inter-vehicle distance.

また、例えば、走行制御部23は、サーバ装置3において走行目安情報が作成され、車両通信制御部22から出力された場合には、この走行目安情報に応じて、車両2が渋滞を回避するようにして、さらには車両2の後続車両が渋滞を起こし難いようにして、あるいは、車両2の周辺の渋滞を解消するようにして、必要とされる目標車速や目標車間距離を設定したり、車両2の走行状態を変更する。   Further, for example, when the travel guide information is generated in the server device 3 and output from the vehicle communication control unit 22, the travel control unit 23 causes the vehicle 2 to avoid a traffic jam according to the travel guide information. In addition, the target vehicle speed and the target inter-vehicle distance can be set so that the subsequent vehicle of the vehicle 2 is less likely to cause traffic jams or the traffic jams around the vehicle 2 are eliminated. 2. Change the running state of 2.

報知制御部24は、サーバ装置3において作成されたリアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報に基づき、表示器15とスピーカー16とを制御することによって、各種の報知動作を制御する。   The notification control unit 24 controls various notification operations by controlling the display 15 and the speaker 16 based on real-time traffic jam prediction information and travel guide information created in the server device 3.

例えば、報知制御部24は、サーバ装置3において作成されたリアルタイム渋滞予測の情報において車両2の進行方向前方に渋滞が発生する可能性が高いこと(あるいは、既に渋滞が発生していることなど)が示されている場合には、例えば、表示器15の表示画面での表示や灯体の点灯または消灯などを制御して、また、スピーカー16からの警報音や音声などの出力を制御して、これらの渋滞に係る情報を報知する。   For example, the notification control unit 24 has a high possibility that a traffic jam will occur ahead of the traveling direction of the vehicle 2 in the real-time traffic jam prediction information created by the server device 3 (or that a traffic jam has already occurred). Is displayed, for example, by controlling display on the display screen of the display 15 or lighting or extinguishing of the lamp body, and controlling output of alarm sound or sound from the speaker 16. Information on these traffic jams is notified.

また、例えば、報知制御部24は、サーバ装置3において作成されたリアルタイム渋滞予測の情報または走行目安情報に応じて、車両2が渋滞を回避するようにして、さらには車両2の後続車両が渋滞を起こし難いようにして、あるいは、車両2の周辺の渋滞を解消するようにして、必要とされる運転操作の指示(例えば、先行車両に対する車間距離の増大や加速動作の抑制など)を報知する。   Further, for example, the notification control unit 24 avoids the traffic jam according to the real-time traffic jam prediction information or the travel guide information created in the server device 3, and further the subsequent vehicle of the vehicle 2 is jammed. Instructing the necessary driving operation (for example, increasing the inter-vehicle distance to the preceding vehicle, suppressing the acceleration operation, etc.) in such a manner that the traffic congestion around the vehicle 2 is resolved. .

サーバ装置3は、例えば、通信装置31と、通信制御部32と、情報記憶部33と、地図データ記憶部34と、仮想ノード設定部35と、渋滞予兆演算部36とを備えて構成されている。   The server device 3 includes, for example, a communication device 31, a communication control unit 32, an information storage unit 33, a map data storage unit 34, a virtual node setting unit 35, and a traffic jam sign calculation unit 36. Yes.

通信装置31は、車両2の車両通信装置11と通信可能であって、車両2の車両通信装置11に対する直接的な無線通信接続または所定の通信網を介した通信接続によって、各種の情報を送受信する。   The communication device 31 can communicate with the vehicle communication device 11 of the vehicle 2, and transmits and receives various types of information by direct wireless communication connection to the vehicle communication device 11 of the vehicle 2 or communication connection via a predetermined communication network. To do.

例えば、所定の通信網は、無線通信用の基地局と、無線通信用の基地局とサーバ装置3とを有線接続するインターネットなどの公衆通信網とを備え、通信装置31から有線通信により発信されるリアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報は、基地局により受信され、この基地局から無線通信により車両2へ転送される。   For example, the predetermined communication network includes a base station for wireless communication and a public communication network such as the Internet for connecting the base station for wireless communication and the server device 3 by wire, and is transmitted from the communication device 31 by wired communication. Real-time traffic jam prediction information and travel guide information are received by the base station and transferred from the base station to the vehicle 2 by wireless communication.

通信制御部32は、通信装置31による各種の情報の送受信を制御する。
例えば、通信制御部32は、後述する渋滞予測部50により作成されたリアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報を通信装置31から車両2の車両通信装置11に送信する。
また、例えば、通信制御部32は、車両2の車両通信装置11から送信されて通信装置31により受信された車両2の速度の情報および現在位置の情報を取得して、情報記憶部33に出力する。
The communication control unit 32 controls transmission / reception of various types of information by the communication device 31.
For example, the communication control unit 32 transmits real-time traffic jam prediction information and travel guide information created by the traffic jam prediction unit 50 described later from the communication device 31 to the vehicle communication device 11 of the vehicle 2.
Further, for example, the communication control unit 32 acquires information on the speed of the vehicle 2 and information on the current position transmitted from the vehicle communication device 11 of the vehicle 2 and received by the communication device 31, and outputs the information to the information storage unit 33. To do.

情報記憶部33は、通信装置31により受信された複数の車両2の速度の情報および現在位置の情報と、渋滞予測部50により作成された複数の仮想ノード間の代表車両に対するリアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報となどを記憶する。   The information storage unit 33 includes information on the speed and current position of the plurality of vehicles 2 received by the communication device 31, and information on real-time traffic jam prediction for the representative vehicle between the virtual nodes created by the traffic jam prediction unit 50. And driving guide information and the like are stored.

地図データ記憶部34は、地図データを記憶する。
地図データは、例えば、車両2の現在位置に基づくマップマッチングの処理に必要とされる道路上の位置座標を示す道路座標データと、経路探索や経路誘導などの処理に必要とされる道路データ(例えば、交差点および分岐点などの道路上の所定位置の緯度および経度からなる座標点であるノードおよび各ノード間を結ぶ線であるリンクと、道路形状および道路種別となど)とを備えている。
The map data storage unit 34 stores map data.
The map data includes, for example, road coordinate data indicating position coordinates on the road required for map matching processing based on the current position of the vehicle 2, and road data (such as route search and route guidance) ( For example, a node that is a coordinate point composed of latitude and longitude at a predetermined position on a road such as an intersection and a branch point, a link that is a line connecting each node, a road shape, a road type, and the like.

仮想ノード設定部35は、地図データ記憶部34に記憶されている地図データに基づき所定の演算対象区間を設定し、該演算対象区間内で所定条件に基づき仮想ノードおよび隣り合う仮想ノード間を接続する仮想リンクを設定する。
なお、所定の演算対象区間は、例えば、統計的に渋滞が発生する可能性がある道路区間などである。
The virtual node setting unit 35 sets a predetermined calculation target section based on the map data stored in the map data storage unit 34, and connects between the virtual node and the adjacent virtual node based on a predetermined condition in the calculation target section. Set the virtual link to be used.
Note that the predetermined calculation target section is, for example, a road section in which there is a possibility that traffic congestion may occur statistically.

また、所定条件は、例えば、演算対象区間に存在する車両2の台数と、演算対象区間の距離と、演算対象区間の道路種別と、演算対象区間の道路形状とのうち、少なくとも何れか1つに対する条件である。
例えば演算対象区間に存在する車両2の台数に対する所定条件は、隣り合う仮想ノード間に所定台数以上の車両2が存在するように規制することなどである。
例えば演算対象区間の距離に対する所定条件は、隣り合う仮想ノード間の距離を数百メートル程度以下に規制することなどである。
例えば演算対象区間の道路種別に対する所定条件は、高速道路における隣り合う仮想ノード間の距離を一般道路における隣り合う仮想ノード間の距離よりも長くすることなどである。
例えば演算対象区間の道路形状に対する所定条件は、統計的に渋滞が発生し易い道路形状の前後に仮想ノードを設定することなどである。
The predetermined condition is, for example, at least one of the number of vehicles 2 existing in the calculation target section, the distance of the calculation target section, the road type of the calculation target section, and the road shape of the calculation target section. Is the condition for.
For example, the predetermined condition for the number of vehicles 2 existing in the calculation target section is to restrict the number of vehicles 2 that are equal to or larger than a predetermined number between adjacent virtual nodes.
For example, the predetermined condition for the distance of the calculation target section is to restrict the distance between adjacent virtual nodes to about several hundred meters or less.
For example, the predetermined condition for the road type of the calculation target section is to make the distance between adjacent virtual nodes on the expressway longer than the distance between adjacent virtual nodes on a general road.
For example, the predetermined condition for the road shape of the calculation target section is to set virtual nodes before and after the road shape where traffic congestion is statistically likely to occur.

渋滞予兆演算部36は、例えば、加速度算出部41と、周波数分析部42と、単回帰直線算出部43と、傾き極大値算出部44と、先行車両検知部45と、車間距離算出部46と、車間距離分布推定部47と、共分散最小値算出部48と、相間演算部49と、渋滞予測部50とを備えて構成されている。   The traffic jam sign calculation unit 36 includes, for example, an acceleration calculation unit 41, a frequency analysis unit 42, a single regression line calculation unit 43, a slope maximum value calculation unit 44, a preceding vehicle detection unit 45, and an inter-vehicle distance calculation unit 46. The inter-vehicle distance distribution estimation unit 47, the covariance minimum value calculation unit 48, the interphase calculation unit 49, and the traffic jam prediction unit 50 are configured.

加速度算出部41は、例えば、仮想ノード設定部35により設定された各隣り合う仮想ノード間に対して、仮想ノード間に存在する少なくとも1台以上の車両2に基づいて仮想ノード間に存在する車両2を代表する1台の代表車両を設定することによって、複数の車両2を量子化する。
例えば、加速度算出部41は、仮想ノード間に最初に進入した車両2を代表車両としたり、仮想ノード間に存在する複数の車両2のそれぞれが有する状態量(例えば、速度や位置など)を平均化して得られる平均状態量を有する仮想的な車両を代表車両とする。
The acceleration calculation unit 41 is, for example, a vehicle that exists between the virtual nodes based on at least one vehicle 2 that exists between the virtual nodes for each adjacent virtual node set by the virtual node setting unit 35. By setting one representative vehicle representing 2, a plurality of vehicles 2 are quantized.
For example, the acceleration calculation unit 41 sets the vehicle 2 that has entered first between the virtual nodes as a representative vehicle, or averages the state quantities (for example, speed and position) of each of the plurality of vehicles 2 existing between the virtual nodes. A virtual vehicle having an average state quantity obtained by converting into a representative vehicle is used as a representative vehicle.

そして、加速度算出部41は、例えば、情報記憶部33に記憶されている各車両2の速度の情報または現在位置の情報に基づき、速度の経時的な変化または現在位置の経時的な変化から各車両2の加速度を検出し、各車両2の加速度に基づき、代表車両の加速度を算出する。   And the acceleration calculation part 41 is based on the information of the speed of each vehicle 2 memorize | stored in the information storage part 33, or the information of the present position, for example from each time change of a speed, or a time-dependent change of a present position. The acceleration of the vehicle 2 is detected, and the acceleration of the representative vehicle is calculated based on the acceleration of each vehicle 2.

周波数分析部42は、加速度算出部41により算出された代表車両の加速度に対して周波数分析を行ない、周波数に対応するパワースペクトルを算出する。
例えば、2つの異なる適宜の走行状態において加速度算出部41により検出された代表車両の加速度に対して周波数分析が行なわれることで、図2(A),(B)に示すようなパワースペクトルとして周波数に対応した加速度スペクトル51,53が算出される。
The frequency analysis unit 42 performs frequency analysis on the acceleration of the representative vehicle calculated by the acceleration calculation unit 41, and calculates a power spectrum corresponding to the frequency.
For example, the frequency analysis is performed on the acceleration of the representative vehicle detected by the acceleration calculation unit 41 in two different appropriate driving states, so that the frequency as a power spectrum as shown in FIGS. Acceleration spectra 51 and 53 corresponding to are calculated.

単回帰直線算出部43は、周波数分析部42により算出されたパワースペクトルにおいて単回帰直線を算出する。
例えば、図2(A),(B)に示す加速度スペクトル51,53に対して、単回帰直線52,54が算出される。
The single regression line calculation unit 43 calculates a single regression line in the power spectrum calculated by the frequency analysis unit 42.
For example, simple regression lines 52 and 54 are calculated for the acceleration spectra 51 and 53 shown in FIGS.

傾き極大値算出部44は、単回帰直線算出部43により算出された単回帰直線に対して、所定周波数範囲での単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出する。   The slope maximum value calculation unit 44 calculates, as the slope maximum value, the maximum value of the change amount of the slope of the single regression line in a predetermined frequency range with respect to the single regression line calculated by the single regression line calculation unit 43.

例えば、傾き極大値算出部44は、図2(A),(B)に示す単回帰直線52,54に対して、所定周波数範囲Y(例えば、数秒から数分の時間範囲に対応する周波数範囲であって、0〜0.5Hzなど)でのスペクトル値の変化Xに基づき、傾きα1,α2(=Y/X)を算出する。   For example, the slope maximum value calculation unit 44 performs a predetermined frequency range Y (for example, a frequency range corresponding to a time range from several seconds to several minutes) with respect to the single regression lines 52 and 54 shown in FIGS. And slopes α1 and α2 (= Y / X) are calculated based on the change X of the spectral value at 0 to 0.5 Hz or the like.

先行車両検知部45は、例えば、情報記憶部33に記憶された複数の車両2の現在位置の情報に基づき、代表車両の進行方向前方に存在する先行車両を検知する。
車間距離算出部46は、先行車両検知部45により検知された代表車両の各先行車両に対して車間距離を算出する。
The preceding vehicle detection unit 45 detects, for example, a preceding vehicle that exists ahead of the representative vehicle in the traveling direction based on the information on the current positions of the plurality of vehicles 2 stored in the information storage unit 33.
The inter-vehicle distance calculation unit 46 calculates the inter-vehicle distance for each preceding vehicle of the representative vehicle detected by the preceding vehicle detection unit 45.

車間距離分布推定部47は、車間距離算出部46により算出された代表車両の各先行車両に対する車間距離と、先行車両の検知台数(例えば、通信制御部32により現在位置の情報が取得された複数の車両2のうち代表車両の先行車両となる車両2の台数など)とに基づき、車間距離分布を推定する。   The inter-vehicle distance distribution estimating unit 47 calculates the inter-vehicle distance of the representative vehicle for each preceding vehicle calculated by the inter-vehicle distance calculating unit 46 and the number of detected preceding vehicles (for example, the plurality of information on the current position acquired by the communication control unit 32). The inter-vehicle distance distribution is estimated on the basis of the number of vehicles 2 that are the preceding vehicles of the representative vehicle.

例えば、車間距離分布推定部47は、車間距離と車両台数の情報から代表車両の前方での車群(すなわち、車間距離が比較的緻密な複数の車両2の集合)が検知される場合、変分ベイズなどの分布推定法を用いて各車群に対してガウス分布(確率密度分布)を適用する。
例えば2つの車群が検知される場合は、2つの車群を2つのガウス分布を線形結合した分布として捉えることができ、例えば図3に示すように、2つのガウス分布を表わす確率関数P1(X)、P2(X)の和(重ね合わせ)として全体の分布を表す確率関数P(X)を得る。
For example, the inter-vehicle distance distribution estimator 47 may change the vehicle group in front of the representative vehicle from the information on the inter-vehicle distance and the number of vehicles (that is, a set of a plurality of vehicles 2 having a relatively dense inter-vehicle distance). A Gaussian distribution (probability density distribution) is applied to each vehicle group using a distribution estimation method such as minute Bayes.
For example, when two vehicle groups are detected, the two vehicle groups can be regarded as a distribution obtained by linearly combining two Gaussian distributions. For example, as shown in FIG. 3, a probability function P1 ( A probability function P (X) representing the entire distribution is obtained as the sum (superposition) of X) and P2 (X).

ここで、ガウス分布(確率関数)をN(x|μ,Σ)で表すと、図3に例示されるような複数のガウス分布の重ね合わせは、下記数式(1)に示すように記述される。   Here, when the Gaussian distribution (probability function) is represented by N (x | μ, Σ), the superposition of a plurality of Gaussian distributions exemplified in FIG. 3 is described as shown in the following formula (1). The

Figure 2013105379
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なお、上記数式(1)において、例えば任意の自然数kに対して、期待値(平均値)μは密度が最も高い位置を表す。共分散値(行列)Σは、分布のゆがみ、すなわち期待値μからどの方向に離れると密度がどのように減るかを表す。ガウス分布の混合係数(混合比)π(0≦π≦1)は、各ガウス分布がどれだけ寄与しているかの割合を表し、いわゆる確率とされている。 In the above formula (1), for example, for an arbitrary natural number k, an expected value (average value) μ k represents a position having the highest density. The covariance value (matrix) Σ k represents the distortion of the distribution, that is, how the density decreases when moving away from the expected value μ k . A mixing coefficient (mixing ratio) π k (0 ≦ π k ≦ 1) of the Gaussian distribution represents a ratio of how much each Gaussian distribution contributes, and is a so-called probability.

共分散最小値算出部48は、例えば上記した確率関数P(X)から得られる尤度関数が最大となるパラメータ(共分散)を求めるために変分ベイズなどを用いて算出処理をおこなう。
例えば、共分散最小値算出部48は、図3で例示されるような複数のガウス分布の重ね合わせとして得られる確率関数P(X)に対しては、各ガウス分布に対して共分散値Σを算出する。そして、各ガウス分布に対して得られた複数の共分散値Σの最小値を算出する。
The covariance minimum value calculation unit 48 performs a calculation process using variational Bayes or the like in order to obtain a parameter (covariance) that maximizes the likelihood function obtained from the above-described probability function P (X), for example.
For example, for the probability function P (X) obtained as a superposition of a plurality of Gaussian distributions as exemplified in FIG. 3, the covariance minimum value calculating unit 48 calculates the covariance value Σ for each Gaussian distribution. k is calculated. Then, the minimum value of the plurality of covariance values Σ k obtained for each Gaussian distribution is calculated.

例えば図4(A)に示すような共分散値Σの分布のグラフ56は、共分散値Σに係る変数δ(例えば、共分散値Σそのものなど)に対して、変数δ=0においてシャープなグラフとなっており、車群の変動が無い、すなわち車間距離がほぼ一定の走行状態にあることを示唆している。
一方、図4(B)に示すような共分散値Σの分布は、共分散値Σに係る変数δの負の領域の値δ1でピークを持つグラフ57と正の領域の値δ2でピークを持つグラフ58の2つのグラフにより構成されている。各グラフ57、58は共分散値Σに係る変数δに対して所定の変動幅を有しており、車群の変動が有る、言い換えれば代表車両に対して車間距離が異なる車両2の集合が複数存在することを示唆している。
そして、例えば図4(A)において、共分散値Σの最小値(共分散最小値)はほぼゼロとなり、例えば図4(B)において、共分散値Σの最小値は2つの値δ1,δ2のうち小さいほうの値δ1となる。
For example Figure 4 a graph of the distribution of the covariance value sigma k as shown in (A) 56, to the variable of the covariance values sigma k [delta] (e.g., the covariance value sigma k itself, etc.), the variable [delta] = 0 A sharp graph indicates that there is no fluctuation in the vehicle group, that is, the vehicle distance is in a substantially constant traveling state.
On the other hand, the distribution of the covariance value sigma k as shown in FIG. 4 (B) is a graph 57 and a value of the positive area δ2 with a peak in the negative region value δ1 of variable δ according to the covariance value sigma k The graph 58 is composed of two graphs 58 having peaks. Each of the graphs 57 and 58 has a predetermined fluctuation range with respect to the variable δ related to the covariance value Σ k , and there is a fluctuation of the vehicle group, in other words, a set of vehicles 2 having different inter-vehicle distances from the representative vehicle. Suggests that there is more than one.
For example, in FIG. 4A, the minimum value (covariance minimum value) of the covariance value Σ k is substantially zero. For example, in FIG. 4B, the minimum value of the covariance value Σ k is two values δ1. , Δ2 is the smaller value δ1.

相関演算部49は、傾き極大値算出部44により算出された傾き極大値と、共分散最小値算出部48によって算出された共分散最小値との相関マップを作成する。
例えば図5に示す傾き極大値と共分散最小値との相関マップのイメージ(概念)図では、横(X)軸を共分散最小値Xとし、縦(Y)軸を傾き極大値Yとして、変数(X、Y)の相関をマッピングしている。
The correlation calculation unit 49 creates a correlation map between the gradient maximum value calculated by the gradient maximum value calculation unit 44 and the covariance minimum value calculated by the covariance minimum value calculation unit 48.
For example, in the image (concept) diagram of the correlation map between the maximum slope value and the minimum covariance value shown in FIG. 5, the horizontal (X) axis is the minimum covariance value X, and the vertical (Y) axis is the maximum slope value Y. The correlation of variables (X, Y) is mapped.

例えば図5に示す相関マップでは、2つの領域59,60が示されており、2つの領域59,60が重なっている境界領域61が存在している。領域59は比較的共分散最小値が小さく、車群の変動が小さい状態、言い換えれば車間距離が比較的一定しているような状態に相当する。逆に領域60は比較的共分散最小値が大きく、車群の変動が大きい状態、言い換えれば車間距離が異なる車の集合が複数存在する状態に相当する。
境界領域61は、車群の変動が小さい状態から大きい状態へ遷移する領域であり、この境界領域61に相当する車群の状態を定量的に見出すことによって、渋滞予測をおこなうことができる。
For example, in the correlation map shown in FIG. 5, two regions 59 and 60 are shown, and a boundary region 61 where the two regions 59 and 60 overlap is present. The region 59 corresponds to a state where the covariance minimum value is relatively small and the variation of the vehicle group is small, in other words, a state where the inter-vehicle distance is relatively constant. Conversely, the region 60 corresponds to a state where the covariance minimum value is relatively large and the variation of the vehicle group is large, in other words, a state where there are a plurality of sets of vehicles having different inter-vehicle distances.
The boundary region 61 is a region where a change in the vehicle group changes from a small state to a large state, and traffic congestion can be predicted by quantitatively finding the state of the vehicle group corresponding to the boundary region 61.

例えば図6に示すような交通密度と交通量の関係を示す図において、グラフの横(X)軸は、適宜の代表車両から所定距離内に存在する他の車両2の台数を意味する交通密度であり、この交通密度の逆数が車間距離に相当する。縦(Y)軸は所定位置を通過する車両数を意味する交通量である。
例えば図6に示すような交通密度と交通量の関係を示す図は、いわば車両2の流れを意味する交通流を表わしていると捉える事ができる。
For example, in the diagram showing the relationship between the traffic density and the traffic volume as shown in FIG. 6, the horizontal (X) axis of the graph represents the traffic density that means the number of other vehicles 2 existing within a predetermined distance from an appropriate representative vehicle. The reciprocal of this traffic density corresponds to the inter-vehicle distance. The vertical (Y) axis is a traffic volume that means the number of vehicles passing through a predetermined position.
For example, the diagram showing the relationship between the traffic density and the traffic volume as shown in FIG. 6 can be regarded as representing a traffic flow that means the flow of the vehicle 2.

図6で例示される交通流は、大きく4つの状態(領域)に区分けすることができる。
第1の状態は、渋滞が発生する可能性が低い自由流の状態であって、ここでは一定以上の加速度および車間距離が確保可能である。
第2の状態は、車両2の制動状態と加速状態が混合する混合流の状態である。この混合流の状態は、渋滞流に移行する前の状態であって、運転者による運転の自由度が低下して、交通密度の増大(車間距離の縮小)によって渋滞流へと移行する確率が高い状態である。
第3の状態は、渋滞を示す渋滞流の状態である。
第4の状態は、自由流の状態から混合流の状態へ移行する間に存在する遷移状態である臨界領域である。この臨界領域は、自由流に比べて交通量および交通密度が高い状態であって、交通量の低下と交通密度の増大(車間距離の縮小)によって混合流へと移行する状態である。なお、臨界領域は、準安定流、メタ安定流と呼ばれることもある。
The traffic flow illustrated in FIG. 6 can be roughly divided into four states (regions).
The first state is a free flow state in which the possibility of traffic congestion is low, and here, a certain amount of acceleration and inter-vehicle distance can be secured.
The second state is a mixed flow state in which the braking state and the acceleration state of the vehicle 2 are mixed. The state of this mixed flow is the state before the transition to the congestion flow, and the driver's freedom of driving decreases, and the probability of transition to the congestion flow due to the increase in traffic density (reduction of the inter-vehicle distance). It is in a high state.
The third state is a traffic flow state indicating a traffic jam.
The fourth state is a critical region that is a transition state that exists during the transition from the free flow state to the mixed flow state. This critical region is a state where the traffic volume and the traffic density are higher than those of the free flow, and the state transitions to a mixed flow due to a decrease in traffic volume and an increase in traffic density (a reduction in the inter-vehicle distance). The critical region is sometimes called metastable flow or metastable flow.

そして、例えば図5に示される領域59は、例えば図6に示される自由流および臨界領域を含むことになり、例えば図5に示される領域60は、例えば図6に示される混合流および渋滞流の状態を含むことになる。
したがって、例えば図5に示される境界領域は、例えば図6に示される臨界領域と混合流の状態との双方を含む境界状態であり、例えば図6に示される臨界領域の境界とされる。
この臨界領域の境界を含む臨界領域を定量的に把握することによって、混合流の状態への移行を抑制して渋滞の発生を防ぐことが可能である。
For example, the region 59 shown in FIG. 5 includes the free flow and critical region shown in FIG. 6, for example, and the region 60 shown in FIG. 5 includes, for example, the mixed flow and the congestion flow shown in FIG. Will be included.
Therefore, for example, the boundary region shown in FIG. 5 is a boundary state including both the critical region shown in FIG. 6 and the mixed flow state, for example, and is the boundary of the critical region shown in FIG.
By quantitatively grasping the critical region including the boundary of this critical region, it is possible to prevent the occurrence of traffic congestion by suppressing the transition to the mixed flow state.

以下に、例えば車間距離分布についての共分散最小値の対数と加速度スペクトルについての傾き極大値の対数との相関マップを示す図7(A),(B)を参照しながら臨界領域の定量化について説明する。
図7(A)は図6に示される交通流のマップを簡略化して描いた図であり、図7(B)は共分散最小値の対数と傾き極大値の対数との相関マップを示す。
図7(B)に示される共分散最小値の対数と傾き極大値の対数は、傾き極大値算出部44により算出された傾き極大値と共分散最小値算出部48によって算出された共分散最小値との対数値として算出され、臨界領域における相転移状態のパラメータ化を描写したものである。
The critical region quantification will be described below with reference to FIGS. 7A and 7B showing a correlation map between the logarithm of the covariance minimum value for the inter-vehicle distance distribution and the logarithm of the slope maximum value for the acceleration spectrum, for example. explain.
FIG. 7A is a simplified drawing of the traffic flow map shown in FIG. 6, and FIG. 7B shows a correlation map between the logarithm of the minimum covariance and the logarithm of the slope maximum.
The logarithm of the covariance minimum value and the logarithm of the slope maximum value shown in FIG. 7B are the slope maximum value calculated by the slope maximum value calculation unit 44 and the covariance minimum calculated by the covariance minimum value calculation unit 48. It is calculated as a logarithmic value with respect to the value and depicts the parameterization of the phase transition state in the critical region.

例えば図7(B)において、領域62は図7(A)に示される臨界領域を含み、領域63は図7(A)に示される混合流の状態を含む。臨界線64は、これを越えて混合流の状態へ移行すると渋滞に至ってしまう可能性が高い臨界点を意味する。各領域62,63の境界領域65は臨界線64直前の臨界領域の境界に相当する。
なお、図7(B)に例示される相関マップは渋滞予兆演算部36内のメモリ(図示略)に格納される。
For example, in FIG. 7B, the region 62 includes the critical region shown in FIG. 7A, and the region 63 includes the mixed flow state shown in FIG. The critical line 64 means a critical point where there is a high possibility that traffic congestion will occur if the critical line 64 is shifted to the mixed flow state beyond this. The boundary region 65 between the regions 62 and 63 corresponds to the boundary of the critical region immediately before the critical line 64.
Note that the correlation map illustrated in FIG. 7B is stored in a memory (not shown) in the traffic jam sign calculation unit 36.

渋滞予測部50は、相関演算部49によって作成された相関マップにおいて、臨界領域の境界の状態が存在するか否かを判定し、この判定結果に応じてリアルタイム渋滞予測の情報を作成する。さらに、相関マップにおいて、臨界領域の境界の状態が存在する場合には、渋滞への移行を阻止すべく、地図データ記憶部34に記憶されている地図データを参照して、走行目安情報を作成する。また、リアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報の作成時には、制御対象区間(例えば、演算対象区間の開始位置から、渋滞予兆度が所定の閾値よりも高い代表車両に対応付けられた仮想ノード間に到るまでの区間など)を設定する。そして、リアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報を情報記憶部33に記憶させる。   The traffic jam prediction unit 50 determines whether or not the boundary state of the critical region exists in the correlation map created by the correlation calculation unit 49, and creates real-time traffic jam prediction information according to the determination result. Further, when there is a boundary state of the critical region in the correlation map, the travel guide information is created by referring to the map data stored in the map data storage unit 34 in order to prevent the transition to the traffic jam. To do. Further, when creating the real-time traffic jam prediction information and the travel guide information, the control target section (for example, from the start position of the calculation target section, between the virtual nodes associated with the representative vehicle having a traffic jam sign higher than a predetermined threshold value). Set the section to reach. Then, the information storage unit 33 stores real-time traffic jam prediction information and travel guide information.

リアルタイム渋滞予測の情報は、渋滞が発生する可能性あるいは既に渋滞が発生しているか否かに係る情報であって、例えば、相関マップにおいて臨界領域の境界の状態が存在する場合に対応して、渋滞が発生する可能性(渋滞予兆度)が所定の閾値よりも高いことを示し、相関マップにおいて臨界領域の境界の状態が存在しない場合に対応して、渋滞が発生する可能性(渋滞予兆度)が所定の閾値よりも低いことを示す。   Real-time traffic jam prediction information is information related to the possibility of traffic jams or whether or not traffic jams have already occurred, for example, corresponding to the case where the boundary state of the critical region exists in the correlation map, This indicates that the possibility of traffic jams (traffic sign) is higher than a predetermined threshold, and the possibility of traffic jams (traffic predictor) corresponding to the case where there is no critical region boundary state in the correlation map ) Is lower than a predetermined threshold.

渋滞予兆度は、例えば傾き極大値算出部44により算出された傾き極大値に応じたパラメータであって、代表車両の進行方向前方において渋滞となる可能性が高い場合に大きくなり、可能性が低い場合に小さくなる。
また、渋滞予兆度の大小を判定する所定の閾値については、任意の値を定めることができるが、一般的に(1/f)ゆらぎ特性として知られている「−45度」を所定の閾値とすることができる。
The traffic jam sign degree is a parameter corresponding to the slope maximum value calculated by the slope maximum value calculation unit 44, for example, and increases when the possibility of traffic jam ahead in the traveling direction of the representative vehicle is high, and the possibility is low. If you get smaller.
In addition, an arbitrary value can be set as the predetermined threshold value for determining the magnitude of the traffic jam sign degree, but “−45 degrees”, which is generally known as (1 / f) fluctuation characteristics, is set as the predetermined threshold value. It can be.

例えば、単回帰直線算出部43により算出された単回帰直線に対して、傾きαが小さい場合は、先行車両から受ける衝撃波(振動、ゆらぎ)が小さい場合に相当し、先行車両に対する反応遅れが小さく、車間距離が長くなって車群が形成され難い、すなわち渋滞に至る可能性が小さい場合に相当する。この場合、渋滞予兆度は小さな値をとる。
逆に、傾きαが大きい場合は、先行車両から受ける衝撃波(振動、ゆらぎ)が大きい場合に相当し、先行車両に対する反応遅れが大きく、車群が密になりやすく、すなわち渋滞に至る可能性が大きい場合に相当する。この場合、渋滞予兆度は大きな値をとる。
なお、ここで言う衝撃波(振動、ゆらぎ)とは、各車両2が加速および減速の動作を繰り返すことにより、この動作(前後の動き)を後方の車両2に一種の振動として伝播させることを意味する。
For example, when the slope α is small with respect to the single regression line calculated by the single regression line calculation unit 43, this corresponds to the case where the shock wave (vibration, fluctuation) received from the preceding vehicle is small, and the reaction delay with respect to the preceding vehicle is small. This corresponds to a case where the distance between the vehicles becomes long and it is difficult to form a vehicle group, that is, there is little possibility of traffic jams. In this case, the traffic jam sign is a small value.
On the contrary, when the inclination α is large, it corresponds to the case where the shock wave (vibration, fluctuation) received from the preceding vehicle is large, the reaction delay with respect to the preceding vehicle is large, and the vehicle group tends to become dense, that is, there is a possibility that the traffic congestion will occur. Corresponds to large case. In this case, the sign of congestion is a large value.
Here, the shock wave (vibration, fluctuation) means that each vehicle 2 repeats the acceleration and deceleration operations to propagate this operation (front-rear movement) to the rear vehicle 2 as a kind of vibration. To do.

したがって、渋滞予測部50は、単回帰直線算出部43により算出された単回帰直線の傾きαの大きさ、より具体的には、傾き極大値算出部44によって算出された傾き極大値に応じて渋滞予兆度を算出する。
例えば、渋滞予測部50は、傾き極大値(x)と渋滞予兆度(y)との関係を示す関数(例えば、y=ax+bなど)を予め求めておき、傾き極大値算出部44によって算出された傾き極大値(x)に対する渋滞予兆度(y)を算出する。
なお、渋滞予測部50は、傾き極大値と対応する渋滞予兆度の値との関係を予め作成してテーブルとしてメモリに格納しておき、算出された傾き極大値に対する渋滞予兆度をそのテーブルを参照して求めることもできる。
Therefore, the traffic jam prediction unit 50 responds to the magnitude of the slope α of the single regression line calculated by the single regression line calculation unit 43, more specifically, the slope maximum value calculated by the slope maximum value calculation unit 44. Calculate the traffic sign.
For example, the traffic jam prediction unit 50 obtains a function (for example, y = ax + b) indicating the relationship between the slope maximum value (x) and the traffic jam sign degree (y) in advance and is calculated by the slope maximum value calculation unit 44. The traffic jam sign degree (y) with respect to the slope maximum value (x) is calculated.
The traffic jam prediction unit 50 creates a relationship between the maximum value of the slope and the corresponding traffic sign value in advance and stores it in a memory as a table, and the traffic jam sign level for the calculated slope maximum value is stored in the table. It can also be obtained by reference.

そして、例えば渋滞が発生する可能性(渋滞予兆度)が所定の閾値よりも高いことを示すリアルタイム渋滞予測の情報が、通信制御部32によってサーバ装置3から車両2に送信されると、車両2の表示器15やスピーカー16において渋滞が発生する可能性が高いことを示す各種の報知動作が行なわれる。
例えば表示器15では、渋滞発生の有無を示す2色信号(青色と赤色など)の表示が切り替えられたり、渋滞発生を示す単色の灯体の点灯や点滅が行なわれたり、渋滞発生を示す警報メッセージの出力が行なわれる。
例えばスピーカー16では、渋滞発生を示す警報音や警報音声の出力が行なわれる。
For example, when information on real-time traffic jam prediction indicating that the possibility of traffic jams (prediction of traffic jam) is higher than a predetermined threshold is transmitted from the server device 3 to the vehicle 2 by the communication control unit 32, the vehicle 2 Various notification operations are performed to indicate that there is a high possibility that traffic congestion will occur in the display 15 and the speaker 16.
For example, the display 15 switches the display of a two-color signal (blue and red, etc.) indicating whether or not a traffic jam has occurred, turns on or blinks a single color lamp indicating the occurrence of a traffic jam, or indicates an alarm indicating the occurrence of a traffic jam. A message is output.
For example, the speaker 16 outputs an alarm sound or an alarm sound indicating that a traffic jam has occurred.

また、走行目安情報は、図7に例示される混合流への移行を未然に阻止することを可能とするために車両2の走行制御に用いられたり、車両2の表示器15やスピーカー16から運転者に報知される情報である。
例えば、走行目安情報は、車両2において渋滞回避さらには渋滞解消に必要とされる自動走行制御での目標車速や目標車間距離の情報や、先行車両に対する車間距離の増大や加速動作の抑制などの所定の運転操作の情報や、車両2に対する経路探索や経路誘導の情報などである。
そして、走行目安情報が、通信制御部32によってサーバ装置3から車両2に送信されると、走行目安情報の内容が表示器15やスピーカー16から運転者に報知されたり、走行目安情報の内容を実現するようにして自動走行制御に用いられる。
Further, the travel guide information is used for travel control of the vehicle 2 in order to prevent the transition to the mixed flow illustrated in FIG. 7, or from the display 15 or the speaker 16 of the vehicle 2. This is information notified to the driver.
For example, the travel guide information includes information on the target vehicle speed and target inter-vehicle distance in the automatic travel control required for avoiding traffic jams and eliminating traffic jams in the vehicle 2, increasing the inter-vehicle distance with respect to the preceding vehicle, and suppressing acceleration operations. Information on a predetermined driving operation, information on route search and route guidance for the vehicle 2, and the like.
When the travel guide information is transmitted from the server device 3 to the vehicle 2 by the communication control unit 32, the content of the travel guide information is notified to the driver from the display 15 or the speaker 16, or the content of the travel guide information is displayed. As it is realized, it is used for automatic travel control.

情報記憶部33に記憶された各代表車両に対するリアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報は、通信制御部32によって、渋滞予測部50により設定された制御対象区間内において各代表車両に対応付けられた仮想ノード間に存在する車両2に送信される。   Real-time traffic jam prediction information and travel guide information for each representative vehicle stored in the information storage unit 33 is associated with each representative vehicle by the communication control unit 32 within the control target section set by the traffic jam prediction unit 50. It is transmitted to the vehicle 2 existing between the virtual nodes.

なお、通信制御部32は、リアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報を制御対象区間内の各仮想ノード間に存在する車両2に送信する際に、全ての車両2に各情報を提供してもよいし、相互に渋滞形成に影響を及ぼすと考えられる一定範囲内の車両2の群(車群)に対して、一定の車両2にのみ各情報を提供してもよい。
例えば、通信制御部32は、1つの渋滞を形成しているとみなせる所定距離範囲(例えば、渋滞解消行動を採用して効果が生じる数百メートル程度など)内の車群のみを対象として、さらに、上記所定距離範囲内の所定割合(例えば、10%〜30%程度)の台数の車両2のみを対象として、あるいは、渋滞予兆度が所定の閾値よりも大きい車両2のうち渋滞予兆度が高いものを上位から優先的に対象として、各情報を提供する。
Note that the communication control unit 32 may provide each vehicle 2 with each information when transmitting the real-time traffic jam prediction information and the travel guide information to the vehicles 2 existing between the virtual nodes in the control target section. Alternatively, each piece of information may be provided only to a certain vehicle 2 with respect to a group (vehicle group) of the vehicles 2 within a certain range that are considered to affect the formation of traffic congestion.
For example, the communication control unit 32 targets only a vehicle group within a predetermined distance range (for example, about several hundred meters in which the effect is achieved by adopting the traffic jam elimination action) that can be regarded as forming one traffic jam, Targeting only a predetermined number of vehicles 2 within the predetermined distance range (for example, about 10% to 30%), or among vehicles 2 having a traffic jam sign degree larger than a predetermined threshold, the traffic jam sign degree is high. Each item is provided with priority from the top.

本実施の形態による情報提供システム1は上記構成を備えており、次に、この情報提供システム1の動作について説明する。   The information providing system 1 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the information providing system 1 will be described.

先ず、以下に、車両2の動作について説明する。
例えば図8に示すステップS01においては、各種センサ12の車速センサにより車両2の速度を検出し、現在位置検出部21により車両2の現在位置を検出する。
次に、ステップS02においては、車両2の速度および現在位置の情報をサーバ装置3に送信する。
First, the operation of the vehicle 2 will be described below.
For example, in step S01 shown in FIG. 8, the speed of the vehicle 2 is detected by the vehicle speed sensors of the various sensors 12, and the current position of the vehicle 2 is detected by the current position detector 21.
Next, in step S <b> 02, information on the speed and current position of the vehicle 2 is transmitted to the server device 3.

次に、ステップS03においては、リアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報をサーバ装置3から受信したか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS03の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS04に進む。
そして、ステップS04においては、リアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報に応じて報知制御および走行制御を実行し、エンドに進む。
Next, in step S03, it is determined whether or not real-time traffic jam prediction information and travel guide information are received from the server device 3.
If the determination result is “NO”, the determination process of step S03 is repeatedly executed.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 04.
In step S04, notification control and travel control are executed in accordance with real-time traffic jam prediction information and travel guide information, and the process proceeds to the end.

以下に、サーバ装置3の動作、つまりサーバ側渋滞解消走行支援方法について説明する。
先ず、例えば図9に示すステップS11においては、地図データ記憶部34に記憶されている地図データに基づき所定の演算対象区間を設定する。
次に、ステップS12においては、演算対象区間内で所定条件に基づき仮想ノードおよび隣り合う仮想ノード間を接続する仮想リンクを設定する。
Below, operation | movement of the server apparatus 3, ie, the server side congestion elimination driving | running | working assistance method is demonstrated.
First, for example, in step S11 shown in FIG. 9, a predetermined calculation target section is set based on the map data stored in the map data storage unit.
Next, in step S12, a virtual link that connects between a virtual node and adjacent virtual nodes is set based on a predetermined condition within the calculation target section.

次に、ステップS13においては、複数の車両2から速度および現在位置の情報を受信する。
次に、ステップS14においては、仮想ノード間に存在する少なくとも1台以上の車両2に基づいて仮想ノード間に存在する車両2を代表する1台の代表車両を設定する。
次に、ステップS15においては、仮想ノード間に代表車両が進入したか否かを判定する。
なお、この判定処理は、例えば仮想ノード間に最初に進入した車両2を代表車両とする場合には、仮想ノード間に最初に進入した車両2が存在するか否かを判定することに相当し、例えば仮想ノード間に存在する複数の車両2のそれぞれが有する状態量(例えば、速度や位置など)を平均化して得られる平均状態量を有する仮想的な車両を代表車両とする場合には、仮想ノード間に新たに進入した車両2が存在するか否かを判定することに相当する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS13に戻る。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS16に進む。
Next, in step S <b> 13, speed and current position information is received from the plurality of vehicles 2.
Next, in step S14, one representative vehicle that represents the vehicle 2 existing between the virtual nodes is set based on at least one vehicle 2 existing between the virtual nodes.
Next, in step S15, it is determined whether the representative vehicle has entered between the virtual nodes.
Note that this determination processing corresponds to, for example, determining whether or not there is a vehicle 2 that has entered first between the virtual nodes when the vehicle 2 that has first entered between the virtual nodes is a representative vehicle. For example, when a representative vehicle is a virtual vehicle having an average state quantity obtained by averaging the state quantities (for example, speed and position) of each of the plurality of vehicles 2 existing between the virtual nodes, This corresponds to determining whether or not there is a newly entered vehicle 2 between the virtual nodes.
If this determination is “NO”, the flow returns to step S 13 described above.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S16.

次に、ステップS16においては、情報記憶部33に記憶されている各車両2の速度の情報または現在位置の情報に基づき、速度の経時的な変化または現在位置の経時的な変化から、代表車両2の加速度を算出する。
次に、ステップS17においては、代表車両の加速度に対して周波数分析を行ない、周波数に対応するパワースペクトルを算出する。
Next, in step S <b> 16, based on the speed information or the current position information of each vehicle 2 stored in the information storage unit 33, the representative vehicle is determined based on the change in speed with time or the change in current position with time. 2 acceleration is calculated.
Next, in step S17, frequency analysis is performed on the acceleration of the representative vehicle, and a power spectrum corresponding to the frequency is calculated.

次に、ステップS18においては、パワースペクトルにおいて単回帰直線を算出し、所定周波数範囲での単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出する。
次に、ステップS19においては、代表車両の進行方向前方に存在する先行車両を検知し、代表車両の各先行車両に対する車間距離を算出する。
次に、ステップS20においては、代表車両の各先行車両に対する車間距離と、複数の先行車両の検出台数とに基づき、車間距離分布を推定する。
Next, in step S18, a single regression line is calculated in the power spectrum, and the maximum value of the amount of change in the slope of the single regression line in the predetermined frequency range is calculated as the maximum value of the slope.
Next, in step S19, a preceding vehicle existing ahead in the traveling direction of the representative vehicle is detected, and an inter-vehicle distance of the representative vehicle with respect to each preceding vehicle is calculated.
Next, in step S20, the inter-vehicle distance distribution is estimated based on the inter-vehicle distance of the representative vehicle with respect to each preceding vehicle and the number of detected preceding vehicles.

次に、ステップS21においては、車間距離分布から共分散の最小値を算出する。
次に、ステップS22においては、共分散の最小値と傾き極大値との相関関係から代表車両の進行方向前方の車群分布を推定する。
次に、ステップS23においては、共分散最小値と加速度スペクトルの傾き極大値との相関マップにおいて臨界領域の境界の状態が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS13に戻る。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS24に進む。
Next, in step S21, the minimum value of covariance is calculated from the inter-vehicle distance distribution.
Next, in step S22, the vehicle group distribution ahead of the representative vehicle in the traveling direction is estimated from the correlation between the minimum covariance value and the maximum slope value.
Next, in step S23, it is determined whether or not the boundary state of the critical region exists in the correlation map between the minimum covariance value and the maximum slope value of the acceleration spectrum.
If this determination is “NO”, the flow returns to step S 13 described above.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S24.

次に、ステップS24においては、渋滞が発生する可能性(渋滞予兆度)が所定の閾値よりも高いことを示すリアルタイム渋滞予測の情報を作成し、制御対象区間(例えば、演算対象区間の開始位置から、渋滞予兆度が所定の閾値よりも高い代表車両に対応付けられた仮想ノード間に到るまでの区間など)を設定する。
次に、ステップS25においては、制御対象区間内の各仮想ノード間に存在する車両2において渋滞回避さらには渋滞解消を促すための走行目安情報を作成する。
次に、ステップS26においては、リアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報を制御対象区間内の各仮想ノード間に存在する車両2に送信し、エンドに進む。
Next, in step S24, real-time traffic jam prediction information indicating that the possibility of traffic jams (prediction of traffic jam) is higher than a predetermined threshold is created, and the control target section (for example, the start position of the calculation target section) is created. To an interval between the virtual nodes associated with the representative vehicle having a traffic jam sign level higher than a predetermined threshold.
Next, in step S25, travel guide information for urging avoidance of traffic jams and elimination of traffic jams in the vehicle 2 existing between the virtual nodes in the control target section is created.
Next, in step S26, real-time traffic jam prediction information and travel guide information are transmitted to the vehicles 2 existing between the virtual nodes in the control target section, and the process proceeds to the end.

例えば図10(A),(B)に示すように、演算対象区間TA内で所定条件に基づいて各車両2の進行方向の前方に向かって順次設定された任意の自然数Nによる第N仮想ノード間,第N+1仮想ノード間,第N+2仮想ノード間に対しては、各仮想ノード間に車両2が進入することに伴って、各仮想ノード間において順次、第1の代表車両A,第2の代表車両B,第3の代表車両C,…が設定される。   For example, as shown in FIGS. 10A and 10B, the Nth virtual node by an arbitrary natural number N sequentially set forward in the traveling direction of each vehicle 2 based on a predetermined condition within the calculation target section TA. Between the N + 1th virtual node and the N + 2th virtual node, as the vehicle 2 enters between the virtual nodes, the first representative vehicle A, the second A representative vehicle B, a third representative vehicle C,... Are set.

先ず、例えば図10(A)に示すように、演算対象区間TA内において各車両2の進行方向において最も手前側(進行方向の後方側)の第N仮想ノード間に最初の車両2が進入すると、この第N仮想ノード間において最初の第1の代表車両Aが設定され、この第1の代表車両Aに対して加速度スペクトルSAが算出される。そして、加速度スペクトルSAに基づいて渋滞予兆度が算出され、渋滞予兆度が所定の閾値よりも高いか否かに応じて渋滞予兆の有無が判定され、この判定結果が記憶される。   First, for example, as shown in FIG. 10 (A), when the first vehicle 2 enters between the Nth virtual nodes on the front side (rear side in the traveling direction) in the traveling direction of each vehicle 2 within the calculation target section TA. The first first representative vehicle A is set between the Nth virtual nodes, and the acceleration spectrum SA is calculated for the first representative vehicle A. Then, a traffic jam sign degree is calculated based on the acceleration spectrum SA, the presence / absence of a traffic jam sign is determined according to whether the traffic jam sign level is higher than a predetermined threshold value, and the determination result is stored.

次に、第N仮想ノード間に隣接する第N+1仮想ノード間に最初の車両2が進入すると、この第N+1仮想ノード間において最初の第1の代表車両Aが設定されると共に、第N仮想ノード間においては、第N仮想ノード間に存在する車両2に基づいて第2の代表車両Bが設定される。
そして、各代表車両A,Bに対して各加速度スペクトルSA,SBが算出され、各加速度スペクトルSA,SBに基づいて渋滞予兆の有無が判定され、この判定結果が記憶される。
Next, when the first vehicle 2 enters between the N + 1 virtual nodes adjacent to the Nth virtual node, the first first representative vehicle A is set between the N + 1 virtual nodes and the Nth virtual node is set. In the meantime, the second representative vehicle B is set based on the vehicle 2 existing between the Nth virtual nodes.
Then, the acceleration spectra SA and SB are calculated for the representative vehicles A and B, the presence / absence of a traffic jam sign is determined based on the acceleration spectra SA and SB, and the determination result is stored.

次に、例えば図10(B)に示すように、第N+1仮想ノード間に隣接する第N+2仮想ノード間に最初の車両2が進入すると、この第N+2仮想ノード間において最初の第1の代表車両Aが設定されると共に、第N+1仮想ノード間および第N仮想ノード間においては、第2および第3の代表車両B,Cが設定される。
そして、各代表車両A,B,Cに対して各加速度スペクトルSA,SB,SCが算出され、各加速度スペクトルSA,SB,SCに基づいて渋滞予兆の有無が判定され、この判定結果が記憶される。
Next, for example, as shown in FIG. 10B, when the first vehicle 2 enters between the N + 2 virtual nodes adjacent between the (N + 1) th virtual nodes, the first first representative vehicle between the (N + 2) virtual nodes. A is set, and the second and third representative vehicles B and C are set between the (N + 1) th virtual nodes and between the Nth virtual nodes.
Then, the acceleration spectra SA, SB, SC are calculated for each representative vehicle A, B, C, the presence / absence of a traffic jam sign is determined based on each acceleration spectrum SA, SB, SC, and the determination result is stored. The

以後、同様の処理が繰り返されることに伴い、例えば図10(C)に示すように、演算対象区間TA内の適宜の仮想ノード間(例えば、第N+2仮想ノード間)で渋滞予兆が有ると判定されると、この仮想ノード間を含んで進行方向の後方側に存在する仮想ノード間(例えば、第N+2仮想ノード間および第N+1仮想ノード間および第N仮想ノード間)が制御対象区間として設定される。そして、制御対象区間内の各仮想ノード間に存在する車両2にリアルタイム渋滞予測の情報および走行目安情報が送信される。   Thereafter, as similar processing is repeated, for example, as shown in FIG. 10C, it is determined that there is a traffic jam sign between appropriate virtual nodes in the calculation target section TA (for example, between the N + 2 virtual nodes). Then, between the virtual nodes and between the virtual nodes existing on the rear side in the traveling direction (for example, between the (N + 2) th virtual node, between the (N + 1) th virtual node, and between the Nth virtual nodes) is set as the control target section. The Then, real-time traffic jam prediction information and travel guide information are transmitted to the vehicles 2 existing between the virtual nodes in the control target section.

上述したように、本実施の形態による情報提供システム1によれば、演算対象区間に複数の車両2が存在する場合であっても、仮想ノード間の代表車両の加速度および代表車両と先行車両との車間距離を用いて渋滞予測の演算を行なうことから、例えば仮想ノードを設定しない場合に比べて、演算負荷を軽減することができ、リアルタイムでの渋滞予測を容易に行なうことができる。
そして、この代表車両に対して得られたリアルタイム渋滞予測の情報および作成した走行目安情報を、演算対象区間内の複数の車両2に迅速かつ同期的に提供することができ、複数の車両2で迅速かつ効率的に連動して渋滞発生の的確な抑制または迅速な解消を可能とすることができる。
As described above, according to the information providing system 1 according to the present embodiment, the acceleration of the representative vehicle between the virtual nodes and the representative vehicle and the preceding vehicle, even when there are a plurality of vehicles 2 in the calculation target section. Therefore, the calculation load can be reduced compared to, for example, a case where no virtual node is set, and real-time traffic congestion prediction can be easily performed.
Then, the real-time traffic jam prediction information obtained for the representative vehicle and the created travel guide information can be quickly and synchronously provided to the plurality of vehicles 2 in the calculation target section. It is possible to accurately and efficiently suppress or quickly eliminate the occurrence of traffic jams in a prompt and efficient manner.

さらに、演算対象区間内で仮想ノードを設定する際の所定条件を、演算対象区間に存在する車両2の台数と、演算対象区間の距離と、演算対象区間の道路種別と、演算対象区間の道路形状とのうち、少なくとも何れか1つに対する条件とすることにより、適正な渋滞予測および演算負荷の軽減が可能な仮想ノードを、適切かつ容易に設定することができる。   Further, the predetermined conditions for setting the virtual node in the calculation target section are the number of vehicles 2 existing in the calculation target section, the distance of the calculation target section, the road type of the calculation target section, and the road of the calculation target section. By setting a condition for at least one of the shapes, it is possible to appropriately and easily set a virtual node capable of appropriately predicting traffic congestion and reducing the calculation load.

さらに、複数の車両2の加速度および各車両2と先行車両との車間距離という容易に取得可能な情報を用いることにより、特別な情報を必要とせずに、容易かつリアルタイムに渋滞予測の演算を行なうことができる。   Furthermore, by using easily acquirable information such as the acceleration of the plurality of vehicles 2 and the inter-vehicle distance between each vehicle 2 and the preceding vehicle, calculation of traffic congestion is easily performed in real time without requiring special information. be able to.

さらに、渋滞が発生する可能性あるいは既に渋滞が発生しているか否かに係るリアルタイム渋滞予測の情報に加えて、例えば渋滞の発生の抑制または解消、あるいは渋滞に巻き込まれることの回避を支援するための走行目安情報を車両2に提供することにより、適切な走行を支援することができる、   Furthermore, in addition to real-time traffic jam prediction information regarding the possibility of traffic jams or whether or not traffic jams have already occurred, for example, to support the suppression or elimination of traffic jams, or the avoidance of being caught in traffic jams By providing the vehicle 2 with the driving guide information, it is possible to support appropriate driving.

なお、上述した実施の形態において、サーバ装置3は、例えば車両2に搭載されたレーダ装置などによって先行車両に対する車間距離が検知されている場合には、車両2から送信される先行車両に対する車間距離の情報を取得してもよい。   In the above-described embodiment, the server device 3 is configured such that the inter-vehicle distance with respect to the preceding vehicle transmitted from the vehicle 2 is detected when the inter-vehicle distance with respect to the preceding vehicle is detected by, for example, a radar device mounted on the vehicle 2. May be obtained.

なお、上述した実施の形態において、各車両2は、前述のサーバ装置3と同等の機能を備えてもよい。
この場合、各車両2は、その機能から得られた渋滞予測の情報をサーバ装置3へ送信し、サーバ装置3は、各車両2から送信された渋滞予測の情報をもとに走行目安情報を作成し、各車両2へ配信するようにして、情報提供システム1を構成してもよい。
この場合には、例えば、所定距離範囲内の仮想ノード間に存在する車両2などにより構成される車群のうちの適宜の車両2が高い渋滞予兆度を示したときに、この車群内に低い渋滞予兆度しか示していない他の車両2が存在したとしても、低い渋滞予兆度を示す車両2も含めて、この車群内の複数の車両2に一斉に渋滞回避のための走行制御をかけるようにサーバ装置3が管理する。
つまり、一定条件範囲内の車群の車両2は、近いうちに高い渋滞予兆度を示す車両2と同等の渋滞予兆度を示すように変化する可能性が高く、これらの車両2を含めて走行制御をかけることによって、渋滞車群の解消を効果的に実施することができる。
In the above-described embodiment, each vehicle 2 may have a function equivalent to that of the server device 3 described above.
In this case, each vehicle 2 transmits the traffic jam prediction information obtained from the function to the server device 3, and the server device 3 obtains the travel guide information based on the traffic jam prediction information transmitted from each vehicle 2. The information providing system 1 may be configured so as to be created and distributed to each vehicle 2.
In this case, for example, when an appropriate vehicle 2 out of a vehicle group constituted by the vehicles 2 existing between virtual nodes within a predetermined distance range shows a high congestion sign, Even if there is another vehicle 2 showing only a low traffic jam sign level, a plurality of vehicles 2 in this vehicle group including the vehicle 2 showing a low traffic jam sign level are simultaneously controlled for avoiding traffic jams. The server apparatus 3 manages so as to make a call.
In other words, the vehicles 2 in the vehicle group within a certain range of conditions are likely to change so as to show a traffic jam sign level equivalent to the vehicle 2 showing a high traffic jam sign rate in the near future. By applying the control, it is possible to effectively eliminate the congested vehicle group.

1 情報提供システム
2 車両
3 サーバ装置
32 通信制御部
33 情報記憶部
34 地図データ記憶部
35 仮想ノード設定部
36 渋滞予兆演算部
41 加速度算出部
42 周波数分析部
43 単回帰直線算出部
44 傾き極大値算出部
45 先行車両検知部
46 車間距離算出部
47 車間距離分布推定部
48 共分散最小値算出部
49 相間演算部
50 渋滞予測部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Information provision system 2 Vehicle 3 Server apparatus 32 Communication control part 33 Information storage part 34 Map data storage part 35 Virtual node setting part 36 Traffic jam sign calculation part 41 Acceleration calculation part 42 Frequency analysis part 43 Single regression line calculation part 44 Inclination maximum value Calculation unit 45 Leading vehicle detection unit 46 Inter-vehicle distance calculation unit 47 Inter-vehicle distance distribution estimation unit 48 Covariance minimum value calculation unit 49 Interphase calculation unit 50 Congestion prediction unit

Claims (2)

予め記憶している地図情報に基づき演算対象区間を設定し、該演算対象区間内で所定条件に基づき複数の仮想ノードおよび隣り合う前記仮想ノード間を接続する仮想リンクを設定するステップと、
隣り合う前記仮想ノード間に存在する少なくとも1台以上の車両に基づいて前記仮想ノード間に存在する前記車両を代表する1台の代表車両を設定するステップと、
前記代表車両の加速度を取得するステップと、
取得した前記加速度の周波数分析から周波数に対応するパワースペクトルを算出するステップと、
算出した前記パワースペクトルの単回帰直線を演算し、所定周波数範囲での当該単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出するステップと、
前記代表車両と先行車両との車間距離を取得するステップと、
取得した前記車間距離から分布推定法を用いて、車間距離分布を推定するステップと、
推定した前記車間距離分布から共分散の最小値を算出するステップと、
前記共分散の最小値と前記傾き極大値との相関関係から前記代表車両の前方の車群分布を推定するステップと、
推定した前記車群分布に基づきリアルタイム渋滞予測をおこなうステップと、
前記仮想ノード間に存在する前記車両に対して前記リアルタイム渋滞予測の情報を提供するステップと、
を含むことを特徴とするサーバ側渋滞解消走行支援方法。
Setting a calculation target section based on map information stored in advance, and setting a virtual link connecting a plurality of virtual nodes and the adjacent virtual nodes based on a predetermined condition in the calculation target section;
Setting one representative vehicle representing the vehicle existing between the virtual nodes based on at least one vehicle existing between the adjacent virtual nodes;
Obtaining the acceleration of the representative vehicle;
Calculating a power spectrum corresponding to the frequency from the frequency analysis of the acquired acceleration;
Calculating a single regression line of the calculated power spectrum, and calculating a maximum value of a change amount of the slope of the single regression line in a predetermined frequency range as an inclination maximum value;
Obtaining an inter-vehicle distance between the representative vehicle and a preceding vehicle;
Estimating the inter-vehicle distance distribution using a distribution estimation method from the acquired inter-vehicle distance; and
Calculating a minimum value of covariance from the estimated inter-vehicle distance distribution;
Estimating the vehicle group distribution ahead of the representative vehicle from the correlation between the minimum value of the covariance and the slope maximum value;
Performing real-time traffic jam prediction based on the estimated vehicle group distribution;
Providing the real-time traffic jam prediction information for the vehicles existing between the virtual nodes;
The server side traffic congestion elimination travel support method characterized by including.
前記仮想ノードおよび前記仮想リンクを設定するステップは、前記演算対象区間に存在する前記車両の台数と、前記演算対象区間の距離と、前記演算対象区間の道路種別と、前記演算対象区間の道路形状とのうち、少なくとも何れか1つに基づいて前記仮想ノードを設定することを特徴とする請求項1に記載のサーバ側渋滞解消走行支援方法。 The step of setting the virtual node and the virtual link includes the number of the vehicles existing in the calculation target section, the distance of the calculation target section, the road type of the calculation target section, and the road shape of the calculation target section. The server side congestion elimination travel support method according to claim 1, wherein the virtual node is set based on at least one of.
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