JP2021032655A - Traffic demand management device and traffic demand management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、予測した交通需要または計画した交通需要に応じて、交通量を複数の交通手段や移動経路に分散させる、交通需要マネジメント装置、または、交通需要マネジメントシステムに関する。 The present invention relates to a traffic demand management device or a traffic demand management system that distributes traffic volume to a plurality of transportation means and travel routes according to a predicted traffic demand or a planned traffic demand.
人が、出発地(起点O)から目的地(終点D)へ移動する際に利用する交通手段には、任意の道路を通行可能な自家用車、タクシー、貸切バスなどの自動車交通の他、既定の路線を運行する路線バスや鉄道などの公共交通ある。また、起点Oから終点Dまでの区間(OD区間)の移動に同種の交通手段を利用する場合でも、移動距離、移動時間、移動費用などの経路コストの異なる、様々な移動経路が存在しうる。OD区間の移動に複数の選択肢がある場合、各人の移動を複数の交通手段や移動経路に適切に分散させることができれば、各人の移動がスムーズになるだけでなく、社会全体としても経済的負担や環境負荷の軽減につながる。 The means of transportation that people use when moving from the starting point (starting point O) to the destination (ending point D) include private cars that can pass on any road, taxis, chartered buses, and other automobile transportation, as well as default. There are public transportation such as fixed-route buses and railroads that operate the routes of. Further, even when the same type of transportation is used to move the section (OD section) from the starting point O to the ending point D, there may be various moving routes having different route costs such as moving distance, moving time, and moving cost. .. When there are multiple options for moving in the OD section, if each person's movement can be appropriately distributed to multiple means of transportation and movement routes, not only will each person's movement be smooth, but the economy as a whole will also be economical. It leads to reduction of physical burden and environmental load.
交通手段と移動経路を適切に分散させるには、起点OのあるOゾーンから終点DのあるDゾーンへのゾーン間交通量(OD交通量)に応じて、道路整備を進めたり、公共交通の運行便数(運行間隔)を改善したり、移動料金を適切に設定したりするなどの対策が有効である。 In order to properly disperse the means of transportation and the movement route, road maintenance should be promoted or public transportation should be carried out according to the inter-zone traffic volume (OD traffic volume) from the O zone with the starting point O to the D zone with the ending point D. Measures such as improving the number of flights (operation intervals) and setting travel charges appropriately are effective.
そのため、近年では、OD交通量に応じた、交通手段別、移動経路別の交通需要を予測する交通需要予測技術の重要性や、自動車の効率的利用や公共交通への転換など、交通行動の変更を促し交通需要の調整を行う交通需要マネジメント技術の重要性がより高まっている。 Therefore, in recent years, the importance of traffic demand prediction technology for predicting traffic demand by transportation means and travel route according to OD traffic volume, efficient use of automobiles, conversion to public transportation, etc. Traffic demand management technology that encourages changes and regulates traffic demand is becoming more important.
交通需要予測技術としては、個々人の交通行動を対象とした非集計モデル、ゾーンを対象に集団的な行動を扱う集計モデルといった手法が一般的に用いられている。例えば、集計モデルは、交通の発生・集中量の予測、分布交通量の予測、交通手段の配分、配分交通量の予測といった段階に分けて扱う四段階推計法が用いられている。集計モデルに用いられる人の行動データは、調査対象地域内のパーソントリップ調査データが一般的である。パーソントリップ調査データは、交通行動の起点O、終点D、移動目的、交通手段、移動時間などの各人の一日の交通データ(トリップデータともいう)である。パーソントリップ調査データは複数の交通手段を利用して移動したトリップが得られるので、交通手段の分担などの検討が可能なデータである。 As a traffic demand forecasting technique, a method such as a non-aggregate model targeting individual traffic behavior and an aggregate model dealing with collective behavior targeting zones is generally used. For example, the aggregate model uses a four-step estimation method that handles the prediction of traffic generation / concentration, the prediction of distributed traffic, the distribution of transportation means, and the prediction of distributed traffic. The human behavior data used in the aggregate model is generally the person trip survey data in the survey target area. The person trip survey data is daily traffic data (also referred to as trip data) of each person such as the starting point O, the ending point D, the purpose of movement, the means of transportation, and the traveling time of traffic behavior. Since the person trip survey data can be obtained as trips that have been traveled using a plurality of means of transportation, it is possible to examine the sharing of means of transportation.
また、交通需要マネジメント技術は、交通規制、移動者への経路情報提供などを通じて、自動車利用を抑制したり、経路や時間変更を促したり、交通手段の変更(自動車利用から公共交通への転換など)を促したりすることで、混雑を抑制して交通機能を健全化、都市環境の改善を図るもので、その代表的な施策として、道路交通システムの高度情報化、ロードプライシングの導入、駐車マネジメントの推進などが検討されている。 In addition, traffic demand management technology can be used to curb the use of automobiles, encourage changes in routes and times, and change transportation means (switch from automobile use to public transportation, etc.) through traffic regulation and provision of route information to migrants. ) To reduce congestion, improve traffic functions, and improve the urban environment. Typical measures include advanced information on road traffic systems, introduction of road pricing, and parking management. Is being considered for promotion.
このような交通需要予測技術や交通需要マネジメント技術においては、ETCや交通ICカード、プローブカーやプローブパーソンシステムなどから得られる交通データの利用が期待されている。プローブカーシステムとは車両をセンサとし、走行車両から走行速度や位置などの走行データを取得して道路交通情報を生成するシステムである。プローブカーを利用することで、車両が実際に通過した位置、時間、速度、経路等の位置計測データ(以下、プローブ情報)が取得できる。プローブパーソンとは、GPS(Global Positioning System)などの全地球測位システムを搭載した携帯電話やスマートフォンなどの移動端末から人の移動速度や位置などの移動データを取得して、道路に限らず、鉄道や施設内の人の移動経路情報を生成するシステムである。ここでは、プローブカーシステムやプローブパーソンシステムで得られた人の移動データ(位置や時間など)を総称してプローブデータと称する。プローブデータは、所定周期で計測された移動軌跡であり移動経路の推定が可能である。 In such traffic demand forecasting technology and traffic demand management technology, it is expected that traffic data obtained from ETC, traffic IC cards, probe cars, probe person systems, etc. will be used. The probe car system is a system that uses a vehicle as a sensor, acquires driving data such as traveling speed and position from a traveling vehicle, and generates road traffic information. By using the probe car, it is possible to acquire position measurement data (hereinafter referred to as probe information) such as the position, time, speed, and route actually passed by the vehicle. A probe person acquires movement data such as the movement speed and position of a person from a mobile terminal such as a mobile phone or smartphone equipped with a global positioning system such as GPS (Global Positioning System), and is not limited to roads but railways. It is a system that generates information on the movement routes of people in the facility. Here, the movement data (position, time, etc.) of a person obtained by the probe car system or the probe person system is collectively referred to as probe data. The probe data is a movement locus measured at a predetermined cycle, and the movement route can be estimated.
このような交通データを利用して、多数の移動者の移動経路や交通手段の移動実績に基づきOD区間の交通移動をモデル化し、交通需要を予測する方法が検討されている。交通需要は、天候、移動時間、移動料金などの移動環境、および移動目的や年齢・性別などの移動者状況に左右され経時的に変動するため、このような変動に対応した需要予測モデルが扱われる。 A method of predicting traffic demand by modeling traffic movement in an OD section based on the movement routes of a large number of travelers and the movement record of transportation means using such traffic data is being studied. Traffic demand fluctuates over time depending on the travel environment such as weather, travel time, travel charges, and the status of travelers such as purpose of travel, age, and gender, so a demand forecast model that responds to such fluctuations handles it. Will be.
このような交通需要のマネジメントには、OD区間の移動者数を分散させるため、移動経路が極力重ならない、すなわち非類似の複数の経路情報が必要になる。例えば、特許文献1では、自動車交通において、ドライバ所望の経路が選択できるよう、高速道路を優先する経路や一般道路を優先する経路といった走行経路が異なる複数の経路を提供する技術が開示されている。
In such management of traffic demand, in order to disperse the number of migrants in the OD section, it is necessary that the travel routes do not overlap as much as possible, that is, a plurality of dissimilar route information is required. For example,
特許文献1は、カーナビゲーション装置における、現在地(起点O)から目的地(終点D)間の複数経路を演算する方法を開示している。この複数経路演算方法では、先行探索した経路の探索データを記憶し、記憶した探索データを援用することで重複した探索を行うことなく新たな経路を効率よく探索する。先行探索データは、現在地と目的地間の距離に応じて、縮尺(道路種別)の異なる複数レイヤからなる階層構造の探索データとして記憶し、重複するレイヤの探索データを援用して重複していないレイヤの探索データのみを新たに取得するので、当該区間の複数経路を短時間に効率よく演算するのに有効である。
しかしながら、特許文献1においては、有料道を優先して走行させる経路や、一般道を優先して走行させる経路といったように、道路種別を探索条件に設定して経路コストを修正し最小コストとなる経路を順次計算して複数経路を出力するので、同じ道路種別を探索条件(例えば一般道路のみ、あるいは、高速道路のみ)とする道路ネットワークデータで、非類似の複数経路を取得するのは困難である。このため、特許文献1の技術を利用すると、同じ探索条件下では、何れも近接する、似たような経路が出力され、各人の移動経路は大局的には特定のゾーンに集中するため、そのゾーンの道路においては渋滞が発生する一方、それ以外のゾーンの道路は有効利用されない恐れがある。
However, in
また、ナビゲーション装置の経路探索技術では、道路種別、所要時間や距離などの異なる探索条件を指定して非類似の複数経路を計算する方法も一般的に用いられているが、この方法で得られる複数の経路は、いずれも指定の探索条件に対応した最小コスト経路であるため、特許文献1と組み合わせたとしても、遠回りをする経路など、経路コストが大きいが交通量を分散させるうえで有効な経路を探索することは難しい。
Further, in the route search technology of the navigation device, a method of calculating a plurality of dissimilar routes by designating different search conditions such as road type, required time and distance is also generally used, and this method can be obtained. Since each of the plurality of routes is the minimum cost route corresponding to the specified search condition, even if it is combined with
そこで、本発明は、OD区間の移動に利用できる最小経路コストの交通手段や移動経路だけではなく、経路コストは大きいが交通量を分散するうえで有効な交通手段や移動経路も含む複数経路を探索し、各径路をその経路コストとともに提示することにより、OD区間の移動者に最小経路コストの経路以外の経路利用にインセンティブを与え、OD区間の交通量を分散させることができる交通需要マネジメント装置を提供することである。 Therefore, the present invention includes not only the transportation means and the movement route with the minimum route cost that can be used for the movement of the OD section, but also a plurality of routes including the transportation means and the movement route that have a large route cost but are effective for distributing the traffic volume. A traffic demand management device that can disperse the traffic volume in the OD section by searching and presenting each route together with the route cost, giving incentives to the migrants in the OD section for using routes other than the route with the minimum route cost. Is to provide.
上記課題を解決するため、本発明の交通需要マネジメント装置は、交通需要を分散させるものであって、交通需要および該交通需要の起点Oと終点Dの情報を受け付ける受付部と、前記起点Oから前記終点Dへの経路を複数生成する経路生成部と、前記交通需要に応じて変動する各経路の経路コストを算出する経路コスト算出部と、生成した経路と算出した経路コストを対応づけて出力する経路出力部と、を備えるものとした。 In order to solve the above problem, the traffic demand management device of the present invention disperses the traffic demand, and the reception unit that receives the information on the traffic demand and the starting point O and the ending point D of the traffic demand, and the starting point O A route generation unit that generates a plurality of routes to the end point D, a route cost calculation unit that calculates the route cost of each route that fluctuates according to the traffic demand, and an output that associates the generated route with the calculated route cost. It is assumed that the route output unit is provided.
本発明の交通需要マネジメント装置によれば、OD区間の移動に利用できる最小経路コストの交通手段や移動経路だけではなく、経路コストは大きいが交通量を分散するうえで有効な交通手段や移動経路も含む複数経路を探索し、各径路をその経路コストとともに提示することにより、OD区間の移動者に最小経路コストの経路以外の経路利用にインセンティブを与え、OD区間の交通量を分散させることができる。 According to the traffic demand management device of the present invention, not only the transportation means and the movement route with the minimum route cost that can be used for the movement of the OD section, but also the transportation means and the movement route that are effective for distributing the traffic volume although the route cost is large. By searching for multiple routes including, and presenting each route together with the route cost, it is possible to give incentives to the movers in the OD section to use routes other than the route with the minimum route cost, and to disperse the traffic volume in the OD section. it can.
以下、本発明の一実施例について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<交通需要マネジメントシステムの概要>
図1は、本発明の交通需要マネジメントシステムの一実施例を示す概略図である。ここに示すように、本実施例の交通需要マネジメントシステムは、交通需要マネジメント装置1、需要予測装置2、運行計画装置3、経路情報提供装置4、交通情報提供装置5、端末装置6を、通信ネットワーク7を介して相互に接続したシステムである。
<Overview of traffic demand management system>
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the traffic demand management system of the present invention. As shown here, the traffic demand management system of this embodiment communicates the traffic
まず、交通需要マネジメント装置1から通信ネットワーク7の夫々を概説する。
First, each of the traffic
交通需要マネジメント装置1は、外部から、交通需要マネジメントを実行するOD区間の指定と、OD交通量や天候、交通需要マネジメントの実施日時などの条件を受け付けて、条件に対応してOD交通量を捌くための交通手段ないし経路候補を所定の時間間隔で連続的に計算するものである。この詳細は後述する。
The traffic
需要予測装置2は、OD区間の交通手段別あるいは交通経路別の、時間毎の交通量(OD交通量)を予測するものである。なお、ここでの需要予測には、天気別や曜日別などの過去の交通統計データ、プローブデータ等が用いられる。 The demand forecasting device 2 predicts the hourly traffic volume (OD traffic volume) for each means of transportation or traffic route in the OD section. For the demand forecast here, past traffic statistical data such as by weather and by day of the week, probe data, and the like are used.
運行計画装置3は、公共交通の運行ルート、運行スケジュール、座席数や乗車容量などを交通需要マネジメント装置1や需要予測装置2に提供するとともに、OD経路や経路コストなどの経路情報を交通需要マネジメント装置1から取得して運行計画を実行するものであり、例えばバスや鉄道等の公共交通の運行会社などが管理するものである。
The
経路情報提供装置4は、OD区間の公共交通の運行状況などの移動に関わる情報を交通需要マネジメント装置1に提供するとともに、交通需要マネジメント装置1から取得した経路情報や、運行計画装置3から取得した公共交通の運行時刻や路線などの運行計画情報を、端末装置6のアプリケーションに提供するものであり、例えば経路情報等を有償又は無償で提供する情報プロバイダなどが管理するものである。ここで、経路情報は、Oゾーン内の任意地点を出発地点、Dゾーン内の任意地点を目的地とし、出発地点から目的地点に向かう道路区間(道路リンクあるいはノード)を列挙した経路データと、その経路の所要時間、距離や通行料金などの属性データの組み合わせである。
The route
交通情報提供装置5は、都市内の渋滞や交通規制など、OD区間の交通需要のマネジメントに有効な様々な交通情報を、交通需要マネジメント装置1等に提供する。
The traffic information providing device 5 provides the traffic
端末装置6には、経路情報提供装置4からOD区間の移動のための交通手段や経路情報を取得して、交通手段や経路を選択するアプリケーションが搭載される。また、移動者は、端末装置6のアプリケーションを通じて、経路情報提供装置4に交通手段や経路の選択結果や移動実績データを提供する。その場合、経路情報提供装置4は取得した選択結果および移動実績データを需要予測装置2に提供する。なお、端末装置6は、具体的には、路上に設置された案内表示や、自動車が備えるカーナビゲーションシステムや、個人が所有するスマートフォンや、鉄道車両の運転席等に搭載された運行システム等である。
The terminal device 6 is equipped with an application that acquires transportation means and route information for moving the OD section from the route
<交通需要マネジメント装置1の詳細構造>
次に、交通需要マネジメント装置1の詳細を説明する。本実施例の交通需要マネジメント装置1は、図1に示すように、通信インターフェース11、受付部12、経路生成部3、経路コスト算出部14、経路出力部15、地図データ記憶部16、経路データ記憶部17、交通データ記憶部18、需要予測モデル記憶部19を備えている。
<Detailed structure of traffic
Next, the details of the traffic
なお、この交通需要マネジメント装置1は、具体的には、図2に示すようなハードウェア構成のコンピュータ20(情報処理装置)であり、図1に示す通信インターフェース11と、制御部21(CPU21a、ROM21b、RAM21c)と、表示部(表示デバイス)22と、操作部23と、記憶部24と、それらを相互に接続するバス25と、を備えている。CPU21aは、図1に示す各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをROM21bから読み出して実行する。RAM21cには、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。表示部22は、例えば液晶ディスプレイモニタが用いられ、コンピュータ20で行われる処理の結果等を作業者に表示する。操作部23は、例えば、キーボードやマウス等が用いられ、作業者は操作部23を用いて所定の操作入力、指示を行うことができる。図2に示すハードウェア構成で実現される上記の作用は情報処理装置の分野では周知技術であるので、以下ではコンピュータ20の内部での具体的な処理は適宜省略する。
Specifically, the traffic
本実施例の交通需要マネジメント装置1においては、図1に示す、受付部12、経路生成部13、経路コスト算出部14、経路出力部15の夫々は、図2に示す、CPU21aがプログラムコードを実行することによって実現される。また、図1に示す、地図データ記憶部16、経路データ記憶部17、交通データ記憶部18、需要予測モデル記憶部19の夫々は、図2に示す、記憶部24によって実現される。この記憶部24は、例えば、複数の記憶装置(半導体メモリやハードディスクなど、それぞれの記憶装置の種類が異なっていても良い)を設けたものであり、それぞれのデータを対応する記憶装置に格納するようにしても良いし、1つあるいは複数の記憶装置において記憶領域を分け、それぞれの記憶領域にそれぞれのデータを格納するようにしても良い。なお、図1においては、実線で交通需要マネジメント装置1内のデータの流れを示し、破線で情報の参照を示している。
In the traffic
なお、公共交通については、交通ICカードの収受システム(不図示)から取得したOD交通量に基づいて、公共交通全体の利用需要や系統別や便別の利用需要をマネジメントするようにしても良い。また、屋内においても同様に、屋内における人間等の移動体の所定の2地点のOD交通量(移動者数)に基づいて、屋内を移動するエレベータやカートなどの利用需要や、経路や施設別の利用需要をマネジメントするようにしても良い。いずれの場合も、OD区間を移動する経路情報は運行計画装置3や経路情報提供装置4から取得される。
Regarding public transportation, it is possible to manage the usage demand of the entire public transportation and the usage demand by system or flight based on the OD traffic volume acquired from the transportation IC card collection system (not shown). .. Similarly, indoors, based on the OD traffic volume (number of migrants) at two predetermined points of moving objects such as humans indoors, the demand for using elevators and carts that move indoors, as well as by route and facility. You may try to manage the usage demand of. In either case, the route information for moving in the OD section is acquired from the
通信インターフェース11は、交通需要マネジメント装置1と通信ネットワーク7との間の通信制御を行うものであり、通信ネットワーク7を介して、需要予測装置2、運行計画装置3、経路情報提供装置4、交通情報提供装置5、端末装置6等とデータの送受信を行うことができる。
The
受付部12は、通信インターフェース11を経由し、運行計画装置3または端末装置6から受け付けた要求を解釈し、解釈した結果を経路生成部13に出力する。
The
経路生成部13は、受付部12が出力したOD情報に従って、地図データ記憶部16の地図データを参照し、起点Oから終点Dに向かう複数の経路を探索する。ここで探索した経路情報は、道路リンクや路線リンクを列挙した経路データと、各リンクの所要時間、通行料金や距離などの属性データで構成されており、経路データ記憶部17に記憶される。
The
経路コスト算出部14は、経路データ記憶部17からOD区間に対応する複数の経路情報を読み込む。経路の選択肢が多くなると径路の選択が難しくなるため、経路数が所定数以上の場合は、経路の重複区間を算出するなど、経路の類似性を評価してグループを構成し、各グループから代表経路を選択して経路数を削減し、非類似の複数経路を取得する。さらに、需要予測装置2や運行計画装置3からOD交通量(予測値あるいは計画値)を取得するとともに、需要予測モデル記憶部19から当該OD区間の需要予測モデルを取得し、OD交通量を捌くに適した各経路の変数値(所要時間や料金など)を計算し、交通需要を適切に分散させるマネジメントのための新たな経路コストを出力する。例えば、所要時間を経路コストとする場合は、各道路リンクの所要時間を記憶する交通データ記憶部18から、当該経路に関わる道路リンクの所要時間を読込み、各経路コスト(所要時間)を計算する。
The route
経路出力部15は、経路コスト算出部14から取得した経路情報を、通信インターフェース11を介して、運行計画装置3、経路情報提供装置4などの外部装置に出力する。
The
<交通需要マネジメントシステムの処理フローチャート>
図3は、図1に示した本実施例の交通需要マネジメントシステムにおける、各装置の処理を時系列に説明するためのフローチャートである。
<Processing flowchart of traffic demand management system>
FIG. 3 is a flowchart for explaining the processing of each device in the traffic demand management system of the present embodiment shown in FIG. 1 in chronological order.
まず、公共交通の運行会社等は、バスや鉄道等の運行ルートや運行スケジュール等の運行計画更新のタイミングで、運行計画装置3から、所望のOD区間と、そのOD区間ないしその各経路の交通需要を交通需要マネジメント装置1に提供し、OD区間の経路情報を要求する(ステップS301)。このとき、運行計画装置3から交通需要マネジメント装置1に提供する交通需要は、運行会社等が計画した計画交通需要、あるいは、需要予測装置2から取得した予測交通需要である。
First, the public transportation operator, etc., receives the desired OD section and the traffic of the OD section or each route from the
次に、運行計画装置3からOD間の経路情報の要求を受け付けた交通需要マネジメント装置1は、OD間の複数経路と、入力された交通需要で指定されたOD交通量を捌くに適した経路コストを計算して、経路データと属性データからなる経路情報を生成し(ステップS302)、その経路情報を運行計画装置3に出力する(ステップS303)。
Next, the traffic
すると、交通需要マネジメント装置1から経路情報を取得した運行計画装置3が、OD間を運行するバスや鉄道等の交通手段の経路や時間、車両数などの運行計画を作成して保持する(ステップS304)。
Then, the
その後、移動者が、スマートフォン等の端末装置6で、ナビゲーションのアプリケーションを実行すると、端末装置6と経路情報提供装置4との通信が開始され、その移動者の出発地、目的地、移動日時などの条件を送信するとともに、OD間の経路情報の回答を経路情報提供装置4に要求する(ステップS305)。
After that, when the migrant executes a navigation application on the terminal device 6 such as a smartphone, communication between the terminal device 6 and the route
すると、端末装置6から経路情報の要求を受け付けた経路情報提供装置4は、その内容を解釈し、地図データの道路のリンクないしノード上に起点Oと終点Dを設定し(ステップS306)、運行計画装置3に対してOD区間経路を要求する(ステップS307)。
Then, the route
経路情報提供装置4から経路要求を受け付けた運行計画装置3は、交通需要マネジメント装置1から取得し、保持している経路情報を経路情報提供装置4に提供する(ステップS308)。さらに、経路情報提供装置4は、運行計画装置3から取得した経路情報を端末装置6に提供する(ステップS309)。そして、端末装置6は、経路情報提供装置4から経路情報を取得し(ステップS310)、その経路情報に含まれる複数経路を経路候補として設定し、経路表示や経路案内などを実行する(ステップS311)。そして、移動者は、端末装置6を用いて、利用予定の経路、または、実際に利用(経路案内を開始)した経路を、経路情報提供装置4に送信する(ステップS312)。
The
以降の処理については図示しないが、経路情報提供装置4は、各移動者から報告された経路選択結果を集計し、提供した情報の利用率を算出したり、経路配分率を算出するなどの集計処理を実行したり、経路選択結果やその集計結果を交通需要マネジメント装置1に送信したりする。交通需要マネジメント装置1は、その経路選択結果により予測した交通需要の精度を評価し、需要予測モデルを更新する。
Although the subsequent processing is not shown, the route
<経路生成部13での処理>
図4は、図3のステップS302での、交通需要マネジメント装置1による経路生成処理を説明するためのフローチャートである。
<Processing in the
FIG. 4 is a flowchart for explaining the route generation process by the traffic
まず、経路生成部13の経路探索部は、受付部12から渡されたOD情報を読み込み(ステップS41)、地図データ記憶部16から起点Oから終点Dに至る領域の道路ネットワークデータを参照し、OD間を移動可能な全ての経路を探索し、探索した経路を経路データ記憶部17に記憶する(ステップS42)。道路ネットワークデータの規模により、全経路探索の処理負荷が大きくなる場合は、プローブデータが存在する利用頻度の高い道路を探索対象とするなど探索範囲を限定してもよい。この場合、交通需要マネジメント装置1は、需要予測装置2や運行計画装置3などの外部装置からプローブデータを取得、あるいは、地図データ記憶部16において、道路データの属性データとして利用実績情報を記憶し、経路探索時に参照する。
First, the route search unit of the
次に、経路生成部13の経路分類部は、経路データ記憶部17から探索した経路データを読み込み、各経路の特徴量を計算する(ステップS43)。経路特徴量の計算では、道路リンクやノード、位置座標値などを利用した様々な方法が考えられる。例えば、道路リンクの識別コード(道路リンクID)を利用して、TF−IDF(Term Frequency、Inverse Document Frequency)により各経路の特徴をベクトル化し、その各経路ベクトルを経路の特徴量として扱う。
Next, the route classification unit of the
次に、経路生成部13の経路分類部は、算出した各経路の特徴量をクラスタリングなどの分類方法を用いて複数のグループに分類する(ステップS44)。分類された各グループは、経路特徴が類似する経路(例えば、経路ベクトルの差が所定の閾値より小さい経路同士)の集合体であり、異なるグループ間の経路は経路特徴の類似性が低い経路(経路ベクトルの差が所定の閾値より大きい経路)となる。その後、経路生成部13の代表経路選択部は、最短距離あるいは所要時間が最小などの経路選択条件を設定し、条件を満足する経路を各グループから代表経路として選択し(ステップS45)、その各グループの代表経路を、OD間を移動する経路候補として出力する(ステップS46)。
Next, the route classification unit of the
図5は、経路生成部13において、プローブデータを利用して経路を生成する処理を説明するためのフローチャートである。経路生成処理自体は、図4との共通点が多いため、以下では、図4と相違する点を中心に説明する。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a process of generating a route by using probe data in the
まず、経路生成部13は、受付部12からOD情報を読み込み(ステップS41)、OD間のプローブデータを需要予測装置2等の外部装置から取得する(ステップS51)。なお、ここで扱うプローブデータは、起点Oから終点Dに向かう移動軌跡の実績データ(地図上のトリップデータ)である。ステップS51において複数のプローブデータが取得できた場合(ステップS52がYes)、経路生成部13は、各プローブデータをOD間の経路として読み込んだ後(ステップS53)、図4のフローチャートと同様に、各経路の特徴量に基づき経路を分類して複数経路を生成する処理を実行する(ステップS43〜S46)。この場合には、図4のフローチャートとは異なり、実際の利用状況を考慮した経路が生成される。
First, the
一方、複数のプローブデータが取得できなかった場合は(ステップS52がNo)、経路生成部13は、OD間の全経路を探索し複数の代表経路を生成する処理(ステップS42〜S46)を実行する。この場合、経路生成部13は、図4で生成したものと同等の経路を生成する。
On the other hand, when a plurality of probe data cannot be acquired (No in step S52), the
<経路コスト算出部14での処理>
図6は、図3のステップS302での、交通需要マネジメント装置1による経路コスト算出処理を説明するためのフローチャートである。
<Processing in the route
FIG. 6 is a flowchart for explaining the route cost calculation process by the traffic
まず、経路コスト算出部14は、経路生成部13を介してOD情報を読み込み(ステップS61)、運行計画装置3からOD間の経路情報の要求(ステップS301)を受け付ける際に取得したOD間の交通需要を読み込む(ステップS62)。
First, the route
その後、経路コスト算出部14は、経路生成部13で生成された複数経路を読み込み(ステップS63)、需要予測モデル記憶部19に記憶されているOD間の需要予測モデルを参照し(ステップS64)、需要予測モデルに交通需要、経路コスト(経路生成処理での設定値)を与え、交通需要を満足する経路コストを算出して経路コストを更新する(ステップS65)。最後に、経路コスト算出部14は、更新した経路コストを経路出力部15に出力する。
After that, the route
なお、ステップS65では、例えば、(式1)に示す重回帰モデルにより、所定OD間の需要予測モデルが構成される。
V(Oa,Da)=X1a・W1+X2a・W2+・・・+Xia・Wi+W0 ・・・(式1)
V(Oa,Da):交通手段a(あるいは経路a)でOからDに移動する交通量
Xia:交通手段a(あるいは経路a)を利用する場合の変数項目iの値
Wi:変数i項目iの重みパラメータ
W0:定数
ここで、Xiaは、その各々が経路コストに相当する。例えば、(式2)に示すようにOD間の需要予測モデルの移動交通量Yaが、移動時間X1と移動料金X2で表現されるものとする。
Ya = X1a・W1+X2a・W2+W0 ・・・(式2)
このように、OD間のある経路aの移動時間X1a、移動料金X2a、移動交通量Yaが与えられたとき、移動交通量Yaを満足する移動料金X2aを(式3)により計算し、新たな経路コストとして更新する。
X2a = (Ya−X1a・W1−W0)/W2 ・・・(式3)
図7は、経路コスト算出部14での処理の変形例を説明するフローチャートであり、図6のステップS64とステップS65の間に、交通データ記憶部18に記憶された交通情報を利用して経路コストを算出する処理を追加したフローチャートである。
In step S65, for example, a demand forecast model between predetermined ODs is configured by the multiple regression model shown in (Equation 1).
V (Oa, Da) = X 1a ·
V (Oa, Da): Traffic volume moving from O to D by means of transportation a (or route a) X ia : Value of variable item i when using means of transportation a (or route a) Wi: Variable i item Weight parameter of i W 0 : Constant Here, each of Xia corresponds to the route cost. For example, moving traffic Y a forecast model between OD as shown in (Equation 2), it shall be expressed in travel time X 1 and the moving rates X 2.
Y a = X 1a · W 1 + X 2a · W 2 + W 0 ... (Equation 2)
Thus, moving time X 1a of path a with between OD, mobile rates X 2a, when the mobile traffic volume Y a is given, the mobile fee X 2a which satisfies the moving traffic volume Y a by (Equation 3) Calculate and update as a new route cost.
X 2a = (Y a -X 1a · W 1 -W 0) / W 2 ··· ( Equation 3)
FIG. 7 is a flowchart illustrating a modified example of the processing in the route
図6のステップS64で参照した需要予測モデルのモデル変数に移動時間が含まれる場合(ステップS71がYes)、経路コスト算出部14は、各経路に対応する交通情報(各道路リンクの通過時間情報または速度情報)を交通データ記憶部18から読み込み(ステップS73)、各経路の移動時間を計算し(ステップS73)、計算した移動時間を各経路のモデル変数に設定し(ステップS74)、経路コスト更新処理を実行する(ステップS65〜S66)。
When the travel time is included in the model variable of the demand forecast model referred to in step S64 of FIG. 6 (Yes in step S71), the route
<経路情報の内容、および、利用方法>
図8は、図3のステップS303で、交通需要マネジメント装置1から運行計画装置3に出力される経路情報の一例である。ここで出力される経路情報には、交通需要に応じて交通量を複数の交通手段や移動経路に分散させるマネジメントに有効な、OD間の経路の経路数、日時、各経路の経路ID、各経路の交通需要、移動料金、移動距離、移動時間、さらに経路を構成する道路リンクIDが含まれる。なお、各径路の交通需要は、運行計画装置3から取得した計画交通需要、あるいは需要予測装置2から取得した予測交通需要である。また、各径路の、移動料金、移動距離、移動時間を、以下では、各径路の経路コストと称する。
<Contents of route information and usage>
FIG. 8 is an example of route information output from the traffic
図9は、図3のステップS308で、経路情報提供装置4から端末装置6に提供される経路情報の一例である。ステップS305で、端末装置6から経路情報提供装置4に要求されたOD区間に対して、運行計画装置3からは複数の経路情報が経路情報提供装置4を介して端末装置6に提供される。このようにして提供される経路情報は、図9に例示するように、経路識別情報と、その各経路の経路コストとして移動料金(例えば、高速道路料金、乗り入れ税)、移動距離、移動時間、さらに、経路を構成する道路リンク列が含まれる。なお、図9に例示する経路コストは、交通需要マネジメント装置1で更新された、交通量を分散するに有効な経路コストである。
FIG. 9 is an example of the route information provided from the route
端末装置6は、経路情報提供装置4から取得した経路情報を液晶ディスプレイ等のディスプレイ6aに表示し、移動者が何れかの経路を選択できるようにし、選択された経路に基づきOD間を移動するより詳細な地図や運行状況などの詳細情報を提供したり、誘導を実行したりすることで、移動者の行動変容を促し、各交通手段、各移動経路の交通量の調整を図る。
The terminal device 6 displays the route information acquired from the route
また、運行計画装置3においては、交通需要マネジメント装置1から経路情報を取得し、その経路コストに基づき、計画需要あるいは予測需要に応じて運行料金を変更したり、割引を設定したりする。本実施例では、需要に応じた経路コストとして移動料金を更新する方法を示したが、移動時間など他の経路コストについても同様である。移動時間を更新する場合、運行計画装置3は、OD間の走行速度を調整したり、待ち時間を削減したりするなど、計画ないし予測交通量を捌くための施策が可能となる。
Further, in the
図10は、移動者が道路交通網を利用して移動する場合に、カーナビゲーションシステム等の端末装置6のディスプレイ6aに表示される経路情報の表示例である。ここに示すように、交通需要マネジメントの対象区間が、現在地Aから目的地Bに向かう道路区間である場合、端末装置6のディスプレイ6aの上側には、経路情報提供装置4を介して取得した交通需要マネジメント装置1の生成経路と、利用時間帯毎の経路コスト(本例では、利用料金および所要時間)を対応付けて表示する。また、ディスプレイ6aの下側には、各径路をグラフィカルに表示する。なお、グラフィカルに表示した各径路に、各径路の経路コストを対応付けて表示しても良い。
FIG. 10 is a display example of route information displayed on the display 6a of a terminal device 6 such as a car navigation system when a migrant moves using a road transportation network. As shown here, when the target section of traffic demand management is a road section from the current location A to the destination B, the traffic acquired via the route
この際、利用料金に関しては、道路混雑等に応じた交通需要の調整を促す利用料金が設定されているか否かが時間帯毎に明示されている。本例では、時間帯10:00に「混雑調整あり」を示す「※」マークが付されており、時間帯6:00には「※」マークが付されていない。これは、混雑が発生していない時間帯6:00には何れの経路に対しても通常料金が一律適用されており、混雑が発生する時間帯10:00には、交通需要を分散させるべく、経路毎に異なる利用料金が適用されていることを示している。なお、図10では、所要時間の短い△△道の交通集中を避けるために、所要時間の長い、〇〇道、□□道の利用料金を下げるといったインセンティブを設定したが、所要時間の長い経路の利用料金を下げる代わりに、所要時間の短い経路の利用料金を上げても、交流量を分散させる同様の効果が期待できる。この結果、移動者は、所望の時間帯と経路を選択して移動することで、短時間で移動できたり、安価に移動できたりする等、自己の都合に応じたインセンティブを受け取ることができる。 At this time, regarding the usage fee, it is clearly stated for each time zone whether or not the usage fee is set to promote the adjustment of traffic demand according to the road congestion and the like. In this example, the "*" mark indicating "congestion adjustment" is attached to the time zone of 10:00, and the "*" mark is not attached to the time zone of 6:00. This is because the normal fare is uniformly applied to all routes during the time when congestion is not occurring at 6:00, and in order to disperse traffic demand during the time when congestion occurs at 10:00. , Indicates that different usage charges are applied for each route. In addition, in Fig. 10, incentives such as lowering the usage fee of the long-required road, XX road, and □□ road were set in order to avoid traffic concentration on the short-required △△ road, but the long-required route Even if the usage fee for a route with a short required time is raised instead of lowering the usage fee, the same effect of distributing the amount of exchange can be expected. As a result, the migrant can receive an incentive according to his / her own convenience, such as being able to move in a short time or at a low cost by selecting and moving a desired time zone and route.
一方、図11は、移動者が、複数の公共交通を利用しうる場合に、スマートフォンなどの端末装置6のディスプレイ6aに表示される経路情報の表示例である。ここでは、交通需要マネジメントの対象区間が、A駅からB駅への区間であり、その区間の交通手段として、鉄道利用経路とバス利用経路が存在しているものとする。この例では、時間帯9:00に「混雑調整あり」を示す「※」マークが付されており、時間帯12:00には「※」マークが付されていない。このため、需要の低い時間帯12:00の各経路コスト(ここでは運賃)は、需要調整無しの通常料金(鉄道利用180円、バス利用310円)が適用される。一方、需要の高い時間帯9:00は、鉄道利用に需要が集中しないように移動者を促すため、鉄道利用の運賃を上げ、バスの利用経路の運賃を下げるといった需要調整が適用される。この結果、移動者は、公共交通を利用する時間帯および経路を選択し実行動を伴うことで、短時間で移動できたり、安価に移動できたりする等、自己の都合に応じたインセンティブを受け取ることができる。なお、需要調整により発生した各公共交通の運賃利益の調整は、公共交通の間で実施される。 On the other hand, FIG. 11 is a display example of route information displayed on the display 6a of a terminal device 6 such as a smartphone when a migrant can use a plurality of public transportations. Here, it is assumed that the target section of the traffic demand management is a section from A station to B station, and that there are a railroad use route and a bus use route as the means of transportation in that section. In this example, the "*" mark indicating "congestion adjustment" is attached to the time zone of 9:00, and the "*" mark is not attached to the time zone of 12:00. Therefore, the normal fare (180 yen for railroad use, 310 yen for bus use) without demand adjustment is applied to each route cost (here, fare) at 12:00 in the time zone when the demand is low. On the other hand, at 9:00, when demand is high, demand adjustments such as raising the fare for railroad use and lowering the fare for bus use routes are applied in order to encourage migrants so that demand does not concentrate on railroad use. As a result, the migrant receives an incentive according to his / her own convenience, such as being able to move in a short time or at a low cost by selecting the time zone and route to use public transportation and accompanying the execution action. be able to. The adjustment of the fare profit of each public transportation generated by the demand adjustment will be carried out among the public transportation.
以上で説明したように、本発明によれば、OD間の複数経路を生成し、その経路を使用する際に交通量を分散するに有効な経路コストを算出する。複数経路の生成において、OD間を移動可能な全ての経路を探索し、その各経路の特徴量を算出し、その特徴量に基づいて経路をグループ化した上で、各グループから代表経路を選択するので、移動区間の重複が少ない非類似の複数経路が得られるようになる。すなわち、OD間の交通需要を分散させるための経路選択肢を得たうえで、OD交通量あるいはその各経路への配分交通量を捌くための経路コストを計算し、その経路コストに基づいて交通行動の変容を促すための情報提供や交通規制を実行するなど、OD間の交通需要に応じたマネジメントが可能となる。 As described above, according to the present invention, a plurality of routes between ODs are generated, and an effective route cost for distributing the traffic volume when using the routes is calculated. In the generation of multiple routes, all routes that can move between ODs are searched, the feature amount of each route is calculated, the routes are grouped based on the feature amount, and the representative route is selected from each group. Therefore, it becomes possible to obtain a plurality of dissimilar routes with less overlap of moving sections. That is, after obtaining a route option for diversifying the traffic demand between ODs, the route cost for handling the OD traffic volume or the distributed traffic volume to each route is calculated, and the traffic behavior is based on the route cost. It is possible to manage according to the traffic demand between ODs, such as providing information to promote the transformation of traffic and implementing traffic regulations.
この結果、本発明の交通需要マネジメント装置によれば、起点Oと終点Dの間の経路を、最小コスト経路ではないが交通量を分散するうえで有効な経路を含めて複数探索し、各径路をその経路コストとともに提示することにより、交通量の分散に有効な経路の利用にインセンティブを与え、起点Oと終点Dの間の交通量を分散させることができる。 As a result, according to the traffic demand management device of the present invention, a plurality of routes between the start point O and the end point D are searched for, including a route that is not the minimum cost route but is effective for distributing the traffic volume, and each route is searched. Is presented together with the route cost, so that an incentive can be given to the use of a route effective for the distribution of the traffic volume, and the traffic volume between the start point O and the end point D can be dispersed.
1 交通需要マネジメント装置、
11 通信インターフェース、
12 受付部、
13 経路生成部、
14 経路コスト算出部、
15 経路出力部、
16 地図データ記憶部、
17 経路データ記憶部、
18 交通データ記憶部、
19 交通需要モデル記憶部、
20 コンピュータ、
21 制御部、
21a CPU、
21b ROM、
21c RAM、
22 表示部、
23 操作部、
24 記憶部、
2 需要予測装置、
3 運行計画装置、
4 情報提供装置、
5 交通情報提供装置、
6 端末装置、
6a ディスプレイ、
7 通信ネットワーク
1 Traffic demand management device,
11 Communication interface,
12 Reception desk,
13 Route generator,
14 Route cost calculation unit,
15 Route output section,
16 Map data storage unit,
17 Route data storage unit,
18 Traffic data storage,
19 Traffic demand model storage,
20 computers,
21 Control unit,
21a CPU,
21b ROM,
21c RAM,
22 Display,
23 Operation unit,
24 Memory
2 Demand forecaster,
3 Operation planning device,
4 Information providing device,
5 Traffic information providing device,
6 Terminal device,
6a display,
7 Communication network
Claims (9)
交通需要および該交通需要の起点Oと終点Dの情報を受け付ける受付部と、
前記起点Oから前記終点Dへの経路を複数生成する経路生成部と、
前記交通需要に応じて変動する各経路の経路コストを算出する経路コスト算出部と、
生成した経路と算出した経路コストを対応づけて出力する経路出力部と、
を備えることを特徴とする交通需要マネジメント装置。 It is a traffic demand management device that disperses traffic demand.
A reception unit that receives information on traffic demand and the starting points O and ending points D of the traffic demand,
A route generation unit that generates a plurality of routes from the start point O to the end point D,
A route cost calculation unit that calculates the route cost of each route that fluctuates according to the traffic demand,
A route output unit that outputs the generated route and the calculated route cost in association with each other,
A traffic demand management device characterized by being equipped with.
前記経路生成部は、
前記起点Oと前記終点Dの間の全ての経路を探索する経路探索部と、
探索した各経路の特徴量を算出し、その特徴量に基づいて経路を複数のグループに分類する経路分類部と、
各グループから代表経路を選択する代表経路選択部と、
を有することを特徴とする交通需要マネジメント装置。 In the traffic demand management device according to claim 1,
The route generation unit
A route search unit that searches for all routes between the start point O and the end point D,
A route classification unit that calculates the features of each searched route and classifies the routes into multiple groups based on the features.
A representative route selection unit that selects a representative route from each group,
A traffic demand management device characterized by having.
前記経路分類部は、前記経路探索部が探索した各経路の特徴をベクトル化した経路ベクトルに基づいて各経路を複数のグループに分類し、
前記代表経路選択部は、各グループに含まれる経路のうち経路選択条件を満足する経路を代表経路として選択することを特徴とする交通需要マネジメント装置。 In the traffic demand management device according to claim 2.
The route classification unit classifies each route into a plurality of groups based on a route vector that vectorizes the characteristics of each route searched by the route search unit.
The representative route selection unit is a traffic demand management device characterized in that a route satisfying a route selection condition is selected as a representative route from the routes included in each group.
前記経路コスト算出部は、前記起点Oから前記終点Dへの交通需要あるいは前記起点Oから前記終点Dへの各経路の交通需要と、前記起点Oから前記終点Dへの需要予測モデルとから、各経路の経路コストを計算することを特徴とする交通需要マネジメント装置。 In the traffic demand management device according to claim 1,
The route cost calculation unit is based on the traffic demand from the starting point O to the ending point D, the traffic demand of each route from the starting point O to the ending point D, and the demand prediction model from the starting point O to the ending point D. A traffic demand management device characterized by calculating the route cost of each route.
前記経路コスト算出部は、計画交通需要あるいは予測交通需要に基づいて、各径路の経路コストを計算することを特徴とする交通需要マネジメント装置。 In the traffic demand management device according to claim 4,
The route cost calculation unit is a traffic demand management device characterized by calculating the route cost of each route based on the planned traffic demand or the predicted traffic demand.
前記受付部は、さらに出発日時を受付け、
前記経路コスト算出部は、出発日時に予想される交通情報を参照し、混雑、渋滞、順調の度合い、速度および道路区間ごとの通過時間のうちの少なくとも一つに基づいて、各経路の経路コストを算出することを特徴とする交通需要マネジメント装置。 In the traffic demand management device according to claim 1,
The reception department further accepts the departure date and time,
The route cost calculation unit refers to the traffic information expected at the departure date and time, and based on at least one of congestion, congestion, degree of smoothness, speed, and transit time for each road section, the route cost of each route. A traffic demand management device characterized by calculating.
前記経路生成部は、道路情報として入力された道路区間の規制情報を参照して前記経路を生成することを特徴とする交通需要マネジメント装置。 In the traffic demand management device according to claim 1,
The route generation unit is a traffic demand management device that generates the route by referring to the regulation information of the road section input as the road information.
前記経路生成部は、過去の移動実績データを参照して前記経路を生成することを特徴とする交通需要マネジメント装置。 In the traffic demand management device according to claim 1,
The route generation unit is a traffic demand management device characterized in that the route is generated with reference to past travel record data.
交通需要マネジメント装置と、運行計画装置と、それらを相互に接続する通信ネットワークと、を有しており、
前記交通需要マネジメント装置は、前記運行計画装置から交通需要および該交通需要の起点Oと終点Dの情報を受け付ける受付部と、前記起点Oから前記終点Dへの経路を複数生成する経路生成部と、前記交通需要に応じて変動する各経路の経路コストを算出する経路コスト算出部と、生成した経路と算出した経路コストを対応づけて前記運行計画装置に出力する経路出力部と、を備えることを特徴とする交通需要マネジメントシステム。 It is a traffic demand management system that disperses traffic demand.
It has a traffic demand management device, an operation planning device, and a communication network that connects them to each other.
The traffic demand management device includes a reception unit that receives information on traffic demand and the start points O and end points D of the traffic demand from the operation planning device, and a route generation unit that generates a plurality of routes from the start point O to the end point D. A route cost calculation unit that calculates the route cost of each route that fluctuates according to the traffic demand, and a route output unit that associates the generated route with the calculated route cost and outputs the calculated route cost to the operation planning device. A traffic demand management system featuring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019151992A JP2021032655A (en) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | Traffic demand management device and traffic demand management system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023238374A1 (en) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 三菱電機株式会社 | Standard movement planning device, standard movement planning system, and standard movement planning method |
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2019
- 2019-08-22 JP JP2019151992A patent/JP2021032655A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023238374A1 (en) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 三菱電機株式会社 | Standard movement planning device, standard movement planning system, and standard movement planning method |
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