JP3472817B2 - 交通流シミュレーション方法 - Google Patents
交通流シミュレーション方法Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 53
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims description 27
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、出発地から目的
地迄の経路を交通流に反映させて再現する交通流シミュ
レーションに関するものであり、特に、大規模ネットワ
ークにおいても車両個々の経路を変更し、決定すること
ができる交通流シミュレーション方法に関するものであ
る。
地迄の経路を交通流に反映させて再現する交通流シミュ
レーションに関するものであり、特に、大規模ネットワ
ークにおいても車両個々の経路を変更し、決定すること
ができる交通流シミュレーション方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在の交通ネットワークにおいては、交
通渋滞の解消や交通の円滑化を目的とした道路・交通施
設の改変や新設に際して、施策の導入効果を定量的に評
価でき、計画立案を支援できる交通流シミュレータによ
る交通流シミュレーションが求められている。ここで、
交通流シミュレーションとは交通規制や車両の経路等を
交通流に反映させて交通全体に及ぼす影響を再現するシ
ュミレーションのことである。そして、このような交通
流シミュレーションには交通を連続流体に近似のものと
みなして取り扱う交通流マクロシミュレーションと車両
個々の挙動を模擬し、積み上げて行くことにより交通流
を再現する交通流ミクロシミュレーションの二つに大別
される。
通渋滞の解消や交通の円滑化を目的とした道路・交通施
設の改変や新設に際して、施策の導入効果を定量的に評
価でき、計画立案を支援できる交通流シミュレータによ
る交通流シミュレーションが求められている。ここで、
交通流シミュレーションとは交通規制や車両の経路等を
交通流に反映させて交通全体に及ぼす影響を再現するシ
ュミレーションのことである。そして、このような交通
流シミュレーションには交通を連続流体に近似のものと
みなして取り扱う交通流マクロシミュレーションと車両
個々の挙動を模擬し、積み上げて行くことにより交通流
を再現する交通流ミクロシミュレーションの二つに大別
される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の交通流シミュレーションの場合には、以下のような
問題がある。すなわち、交通流マクロシミュレーション
では交通を連続流体と近似のものとみなして取り扱うの
で計算量を小さくできるため、大規模ネットワークにつ
いても実用化が容易であるが、一般に車両の経路選択や
交通規制の表現が困難であることから、実際にはシミュ
レーション精度に問題がある。一方、交通流ミクロシミ
ュレーションでは車両個々の挙動を模擬するため、経路
選択や交通規制の表現が容易となるモデリング上の利点
はあるが、計算量が大きくなるのでネットワークが大規
模化した場合、シミュレーション中に車両個々の経路を
変更することが困難であるという問題がある。
来の交通流シミュレーションの場合には、以下のような
問題がある。すなわち、交通流マクロシミュレーション
では交通を連続流体と近似のものとみなして取り扱うの
で計算量を小さくできるため、大規模ネットワークにつ
いても実用化が容易であるが、一般に車両の経路選択や
交通規制の表現が困難であることから、実際にはシミュ
レーション精度に問題がある。一方、交通流ミクロシミ
ュレーションでは車両個々の挙動を模擬するため、経路
選択や交通規制の表現が容易となるモデリング上の利点
はあるが、計算量が大きくなるのでネットワークが大規
模化した場合、シミュレーション中に車両個々の経路を
変更することが困難であるという問題がある。
【０００４】そこで、この発明の目的は、前記のような
従来の交通流シミュレータのもつ問題を解消し、ネット
ワークが大規模化した場合でも、個々の車両における経
路決定処理時間及びトータルの計算時間を短縮すること
ができる交通流シミュレーション方法を提供するにあ
る。
従来の交通流シミュレータのもつ問題を解消し、ネット
ワークが大規模化した場合でも、個々の車両における経
路決定処理時間及びトータルの計算時間を短縮すること
ができる交通流シミュレーション方法を提供するにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明は、ノードＮｏ、
流入リンクＮｏ、流出リンクＮｏとを有し、計算機上で
の道路ネットワークにおける道路端及び分岐点を定義す
るノードオブジェクト１と、リンクＮｏ、距離、規制速
度情報、リンク内平均速度情報、通行料金、始端ノード
Ｎｏ、終端ノードＮｏ、ペアリンクＮｏとを有し、ノー
ドとノードを結ぶ線を定義するリンクオブジェクト２
と、経路選択処理、経路情報を有するもので、車両個々
の属性により、交通情報の利用有無、経路変更を特定リ
ンクでのみ、又は制約無し情報を有し、道路ネットワー
ク上を走行する個々の車両を表現する車両オブジェクト
３と、各ノードから旅行先の目的地であるノード迄に要
する「最短のコスト」を管理・記憶するコストテーブル
オブジェクト４と、各リンクにおける渋滞状況を一定周
期毎に監視して、車両オブジェクトの経路情報を変更
（リルート）要求させる交通情報通知手段オブジェクト
５を具えた交通流シミュレーション方法であって、予め
与えられたＯ（発ノード）、Ｄ（着ノード）の発生台数
毎に計算機上へ順番に車両オブジェクトを発生させ、道
路ネットワーク上の発ノードから流出するリンク上の空
いている部分へ登録し、交通情報を利用する車両と交通
情報を利用しない車両の発生分布により個々の車両へ交
通情報利用有無を付加する車両発生処理をし、前記個々
の車両における各車両に設定された経路の移動処理を行
う車両移動処理をし、前記個々の車両における交通情報
利用有無が無しの場合、該車両が経路変更無と判定し、
前記交通情報利用有無が有りの場合、交通情報通知手段
オブジェクトからの情報変化報告を元に判定を行って、
所定の経路変更処理を行わせる経路変更処理判定処理を
し、全車両の移動処理が終了したと判定した場合に、前
記車両発生処理へ戻り、未終了と判定した場合に、次の
処理へ移る全車両移動判定処理をし、処理対象車両を処
理未の車両オブジェクトから選択して、前記の一連の処
理の対象車両とし、車両移動処理へ戻る処理対象車両更
新処理をし、前記コストテーブルオブジェクト４は、各
出発地及び各分岐点から目的地迄の最短経路における所
要コストのみを記憶し、前記経路変更処理判定処理によ
って、車両を発生させた時または運転者が交通情報を入
手したことを判定して、こ の判定に該当した車両の現在
地点から目的地迄の経路を順次、新たに選択し決定して
いくことを特徴とするものである。また、請求項２に記
載の発明は請求項１の発明において、前記車両オブジェ
クトは、前記車両移動処理を行い、前記交通情報通知手
段オブジェクトは、リンク内平均速度情報が一定値以
上、規制速度情報より低くなった場合、情報変化有りと
して、交通情報が大きく変化した場合にのみ、コスト更
新要求をコストテーブルオブジェクトへ渡し、前記コス
トテーブルオブジェクトは、最短経路探索処理を行うこ
とを特徴とするものである。また、請求項３に記載の発
明は請求項１または２に記載の発明において各分岐点に
おける進入方向毎に、進入したリンクを除いた全ネット
ワークにより最短経路を検索させるようにすると共に、
選択経路が存在しない場合には、特別にコストの値を
「−∞」とすることを特徴とするものである。
成するために、請求項１に記載の発明は、ノードＮｏ、
流入リンクＮｏ、流出リンクＮｏとを有し、計算機上で
の道路ネットワークにおける道路端及び分岐点を定義す
るノードオブジェクト１と、リンクＮｏ、距離、規制速
度情報、リンク内平均速度情報、通行料金、始端ノード
Ｎｏ、終端ノードＮｏ、ペアリンクＮｏとを有し、ノー
ドとノードを結ぶ線を定義するリンクオブジェクト２
と、経路選択処理、経路情報を有するもので、車両個々
の属性により、交通情報の利用有無、経路変更を特定リ
ンクでのみ、又は制約無し情報を有し、道路ネットワー
ク上を走行する個々の車両を表現する車両オブジェクト
３と、各ノードから旅行先の目的地であるノード迄に要
する「最短のコスト」を管理・記憶するコストテーブル
オブジェクト４と、各リンクにおける渋滞状況を一定周
期毎に監視して、車両オブジェクトの経路情報を変更
（リルート）要求させる交通情報通知手段オブジェクト
５を具えた交通流シミュレーション方法であって、予め
与えられたＯ（発ノード）、Ｄ（着ノード）の発生台数
毎に計算機上へ順番に車両オブジェクトを発生させ、道
路ネットワーク上の発ノードから流出するリンク上の空
いている部分へ登録し、交通情報を利用する車両と交通
情報を利用しない車両の発生分布により個々の車両へ交
通情報利用有無を付加する車両発生処理をし、前記個々
の車両における各車両に設定された経路の移動処理を行
う車両移動処理をし、前記個々の車両における交通情報
利用有無が無しの場合、該車両が経路変更無と判定し、
前記交通情報利用有無が有りの場合、交通情報通知手段
オブジェクトからの情報変化報告を元に判定を行って、
所定の経路変更処理を行わせる経路変更処理判定処理を
し、全車両の移動処理が終了したと判定した場合に、前
記車両発生処理へ戻り、未終了と判定した場合に、次の
処理へ移る全車両移動判定処理をし、処理対象車両を処
理未の車両オブジェクトから選択して、前記の一連の処
理の対象車両とし、車両移動処理へ戻る処理対象車両更
新処理をし、前記コストテーブルオブジェクト４は、各
出発地及び各分岐点から目的地迄の最短経路における所
要コストのみを記憶し、前記経路変更処理判定処理によ
って、車両を発生させた時または運転者が交通情報を入
手したことを判定して、こ の判定に該当した車両の現在
地点から目的地迄の経路を順次、新たに選択し決定して
いくことを特徴とするものである。また、請求項２に記
載の発明は請求項１の発明において、前記車両オブジェ
クトは、前記車両移動処理を行い、前記交通情報通知手
段オブジェクトは、リンク内平均速度情報が一定値以
上、規制速度情報より低くなった場合、情報変化有りと
して、交通情報が大きく変化した場合にのみ、コスト更
新要求をコストテーブルオブジェクトへ渡し、前記コス
トテーブルオブジェクトは、最短経路探索処理を行うこ
とを特徴とするものである。また、請求項３に記載の発
明は請求項１または２に記載の発明において各分岐点に
おける進入方向毎に、進入したリンクを除いた全ネット
ワークにより最短経路を検索させるようにすると共に、
選択経路が存在しない場合には、特別にコストの値を
「−∞」とすることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
図６を参照して詳細に説明する。ここで、先ず交通流シ
ミュレータにおける経路情報を簡単に説明する。この交
通流シミュレータにおける経路情報とは、以下の大きく
２つのパターンに分類することができる。（例として、
旅行に行く場合を想定する。） 旅行開始前に地図やテレビ、ラジオ等の交通情報を
元に経路を決定して、旅行中その経路を変更しない者。 旅行開始前に決定した経路を、旅行中の交通情報を
元に変更する者。 次に、現在ある運転者に対して交通情報を提供する交通
施策を考えると、交通情報の提供手段としては、 テレビやラジオなどの情報メディアによるもの 可変表示板による渋滞表示・旅行時間表示によるも
の ＶＩＣＳによるもの などがあり、それぞれの特徴としては、の場合、広域
的ではあるが、送り手側のスケジュールに依存する。ま
た、部分的な運転者のみがその情報にアクセスするもの
となる。の場合、その地点に達しなければ情報を得ら
れない反面、リアルタイムで正確な情報であり、そこを
通過する全ての運転者がその情報にアクセスするものと
なる。の場合、ビーコンタイプでは前記に近いが、
広域放送タイプでは、広域的でかつリアルタイムで正確
な情報として利用できる。などを挙げることができる。
図６を参照して詳細に説明する。ここで、先ず交通流シ
ミュレータにおける経路情報を簡単に説明する。この交
通流シミュレータにおける経路情報とは、以下の大きく
２つのパターンに分類することができる。（例として、
旅行に行く場合を想定する。） 旅行開始前に地図やテレビ、ラジオ等の交通情報を
元に経路を決定して、旅行中その経路を変更しない者。 旅行開始前に決定した経路を、旅行中の交通情報を
元に変更する者。 次に、現在ある運転者に対して交通情報を提供する交通
施策を考えると、交通情報の提供手段としては、 テレビやラジオなどの情報メディアによるもの 可変表示板による渋滞表示・旅行時間表示によるも
の ＶＩＣＳによるもの などがあり、それぞれの特徴としては、の場合、広域
的ではあるが、送り手側のスケジュールに依存する。ま
た、部分的な運転者のみがその情報にアクセスするもの
となる。の場合、その地点に達しなければ情報を得ら
れない反面、リアルタイムで正確な情報であり、そこを
通過する全ての運転者がその情報にアクセスするものと
なる。の場合、ビーコンタイプでは前記に近いが、
広域放送タイプでは、広域的でかつリアルタイムで正確
な情報として利用できる。などを挙げることができる。
【０００７】そして、本発明ではこれらの各交通施策よ
り、車両の経路選択パターンを、以下の「５分類」と定
義する。 出発時に地図を元に経路を決定し、以降変更しない
者。 出発時に獲得した交通情報によって経路を決定し、
以降変更しない者。 又はにより決定された経路を、走行中に（視界
で捉えられる）交通状況に応じて経路を変更する者。 又はにより決定された経路を、特定地点（可変
表示板、ビーコン）での情報により経路を変更する者。 又はにより決定された経路を、走行中、定期的
に交通情報を参照して経路を変更する者。 上記、それぞれにおける解決手段を実施形態として以下
で説明する。
り、車両の経路選択パターンを、以下の「５分類」と定
義する。 出発時に地図を元に経路を決定し、以降変更しない
者。 出発時に獲得した交通情報によって経路を決定し、
以降変更しない者。 又はにより決定された経路を、走行中に（視界
で捉えられる）交通状況に応じて経路を変更する者。 又はにより決定された経路を、特定地点（可変
表示板、ビーコン）での情報により経路を変更する者。 又はにより決定された経路を、走行中、定期的
に交通情報を参照して経路を変更する者。 上記、それぞれにおける解決手段を実施形態として以下
で説明する。
【０００８】図１は本発明における交通流シミュレーシ
ョンにおける経路決定概略処理フローを示している。ま
た、図２は本発明における交通流シミュレーションの経
路決定に関する各オブジェクトの関連形態を示してい
る。先ず、図２に示す各オブジェクトの定義を簡単に説
明する。本発明において、交通流シミュレーションの経
路決定に関する各オブジェクトの関連形態は、ノードオ
ブジェクト１、リンクオブジェクト２、車両オブジェク
ト３、コストテーブルオブジェクト４、交通情報通知手
段オブジェクト５とにより構成される。 ａ）ノードオブジェクト１（端点） 計算機上での道路ネットワークにおける道路端及び分岐
点を定義するオブジェクトである。ノードＮｏ、流入リ
ンクＮｏ、流出リンクＮｏとを有する。 ｂ）リンクオブジェクト２（道路） ノードとノードを結ぶ線を定義するオブジェクトであ
る。リンクＮｏ、距離、規制速度情報、リンク内平均速
度情報、通行料金、始端ノードＮｏ、終端ノードＮｏ、
ペアリンクＮｏとを有する。ここで、道路における「上
り線」と「下り線」があれば別のリンクとし、互いのリ
ンクＮｏをペアリンクＮｏとする。 ｃ）車両オブジェクト３ 道路ネットワーク上を走行する個々の車両を表現するオ
ブジェクトのことである。経路選択処理、経路情報を有
するもので、車両個々の属性により、交通情報の利用有
無、経路変更を特定リンクでのみ、又は制約無し情報を
有する。 ｄ）コストテーブルオブジェクト４ 各ノードから旅行先の目的地であるノード迄に要する
「最短のコスト」を管理・記憶するものである。 ｅ）交通情報通知手段オブジェクト５ 各リンクにおける渋滞状況を一定周期毎に監視し、リン
ク内平均速度情報が一定値以上、規制速度情報より低く
なった場合、情報変化有りとして、車両オブジェクトの
経路情報を変更（リルート）要求させるオブジェクトの
ことである。
ョンにおける経路決定概略処理フローを示している。ま
た、図２は本発明における交通流シミュレーションの経
路決定に関する各オブジェクトの関連形態を示してい
る。先ず、図２に示す各オブジェクトの定義を簡単に説
明する。本発明において、交通流シミュレーションの経
路決定に関する各オブジェクトの関連形態は、ノードオ
ブジェクト１、リンクオブジェクト２、車両オブジェク
ト３、コストテーブルオブジェクト４、交通情報通知手
段オブジェクト５とにより構成される。 ａ）ノードオブジェクト１（端点） 計算機上での道路ネットワークにおける道路端及び分岐
点を定義するオブジェクトである。ノードＮｏ、流入リ
ンクＮｏ、流出リンクＮｏとを有する。 ｂ）リンクオブジェクト２（道路） ノードとノードを結ぶ線を定義するオブジェクトであ
る。リンクＮｏ、距離、規制速度情報、リンク内平均速
度情報、通行料金、始端ノードＮｏ、終端ノードＮｏ、
ペアリンクＮｏとを有する。ここで、道路における「上
り線」と「下り線」があれば別のリンクとし、互いのリ
ンクＮｏをペアリンクＮｏとする。 ｃ）車両オブジェクト３ 道路ネットワーク上を走行する個々の車両を表現するオ
ブジェクトのことである。経路選択処理、経路情報を有
するもので、車両個々の属性により、交通情報の利用有
無、経路変更を特定リンクでのみ、又は制約無し情報を
有する。 ｄ）コストテーブルオブジェクト４ 各ノードから旅行先の目的地であるノード迄に要する
「最短のコスト」を管理・記憶するものである。 ｅ）交通情報通知手段オブジェクト５ 各リンクにおける渋滞状況を一定周期毎に監視し、リン
ク内平均速度情報が一定値以上、規制速度情報より低く
なった場合、情報変化有りとして、車両オブジェクトの
経路情報を変更（リルート）要求させるオブジェクトの
ことである。
【０００９】以下、図１のフローチャートを参照して順
番（Ｓ１〜Ｓ13）に処理を説明する。１．タイミング処
理判定（Ｓ１） シミュレーションスタートより、ネットワークの作成及
びコストテーブルの作成までを初期データ作成とし、そ
れ以外の場合を全て車両移動とする。
番（Ｓ１〜Ｓ13）に処理を説明する。１．タイミング処
理判定（Ｓ１） シミュレーションスタートより、ネットワークの作成及
びコストテーブルの作成までを初期データ作成とし、そ
れ以外の場合を全て車両移動とする。
【００１０】２．ネットワークの作成（Ｓ２）
計算機上に道路ネットワークを構築するプロセス。ノー
ドオブジェクトとリンクオブジェクトを目的とするネッ
トワーク構成となるようにデータを作成していく。ここ
で、図３には目的とするネットワーク構成の１例を示し
ており、この図３の例では、ノードＡを発ノード、ノー
ドＥを着ノードとしてある。
ドオブジェクトとリンクオブジェクトを目的とするネッ
トワーク構成となるようにデータを作成していく。ここ
で、図３には目的とするネットワーク構成の１例を示し
ており、この図３の例では、ノードＡを発ノード、ノー
ドＥを着ノードとしてある。
【００１１】３．コストテーブルの作成（Ｓ３）
コストテーブルの作成は、コストテーブルオブジェクト
で実施するものである。以下に、その内容を説明する。
コストテーブルには交通情報を考慮しない情報（ＣＡ）
と、考慮する情報（ＣＢ）とに分け、各々下記で決定す
る。 交通情報を考慮しない情報 各ノードに入る流入リンクを出発として、ネットワーク
より、流入リンク及びペアリンクを除いた状態（図４参
照）で旅行の目的地である着ノードまでの最短経路を探
査し、着ノードまでの総コストを計算して、コストテー
ブルへ格納する。
で実施するものである。以下に、その内容を説明する。
コストテーブルには交通情報を考慮しない情報（ＣＡ）
と、考慮する情報（ＣＢ）とに分け、各々下記で決定す
る。 交通情報を考慮しない情報 各ノードに入る流入リンクを出発として、ネットワーク
より、流入リンク及びペアリンクを除いた状態（図４参
照）で旅行の目的地である着ノードまでの最短経路を探
査し、着ノードまでの総コストを計算して、コストテー
ブルへ格納する。
【００１２】ここで、総コストの計算方法としては、出
発リンクより着ノードまでに通過する全リンクのコスト
の総和として、各リンクにおけるコスト（交通情報を考
慮しないリンクのコスト）としては、下記の「数１」に
よる式で算出する。但し、着ノードまでの経路が得られ
なかった場合の総コストは、「−∞」とする。
発リンクより着ノードまでに通過する全リンクのコスト
の総和として、各リンクにおけるコスト（交通情報を考
慮しないリンクのコスト）としては、下記の「数１」に
よる式で算出する。但し、着ノードまでの経路が得られ
なかった場合の総コストは、「−∞」とする。
【００１３】
【数１】ＣＡ＝ｆ（Ｌ，Ｖ，Ｎ）
ＣＡ：交通情報を考慮しないリンクのコスト
Ｌ：リンクの距離
Ｖ：リンクの規制速度情報
Ｎ：リンクの通行料金
【００１４】また、最短経路の探査方法としては、ダイ
クストラ法等の様々な手法が一般的に知られており、そ
れらの手法を用いて、最短経路となるノード列を決定す
る。ここで、図４は最短経路となるノード列の１例を示
している。すなわち、リンクＡＢを出発リンクとして、
着ノードＥとした場合、リンクＡＢとリンクＢＡを除い
た状態で最短経路を探査し、そのノード列Ｂ，Ｃ，Ｅを
決定する。次いで、このノード列を通過するリンク（Ｂ
Ｃ，ＣＥ）のコストの総和をコストテーブルへ登録する
と共に、これを全ての流入リンクについて実施する。
クストラ法等の様々な手法が一般的に知られており、そ
れらの手法を用いて、最短経路となるノード列を決定す
る。ここで、図４は最短経路となるノード列の１例を示
している。すなわち、リンクＡＢを出発リンクとして、
着ノードＥとした場合、リンクＡＢとリンクＢＡを除い
た状態で最短経路を探査し、そのノード列Ｂ，Ｃ，Ｅを
決定する。次いで、このノード列を通過するリンク（Ｂ
Ｃ，ＣＥ）のコストの総和をコストテーブルへ登録する
と共に、これを全ての流入リンクについて実施する。
【００１５】交通情報を考慮する情報
上記の交通情報を考慮しない情報において、各リンク
のコストの計算式を前記「数１」による式を下記「数
２」とした時の総コストを同じく計算し、その計算結果
をコストテーブルへ登録する。
のコストの計算式を前記「数１」による式を下記「数
２」とした時の総コストを同じく計算し、その計算結果
をコストテーブルへ登録する。
【００１６】
【数２】ＣＢ＝ｆ（Ｌ，Ｖａ，Ｎ）
ＣＢ：交通情報を考慮するリンクのコスト
Ｖａ：リンクのリンク内平均速度情報
ここで、リンク内平均速度情報が存在しない場合、リン
クの規制速度情報を使用する。
クの規制速度情報を使用する。
【００１７】４．車両発生処理（Ｓ４）
予め与えられたＯ（発ノード）、Ｄ（着ノード）の発生
台数毎に計算機上へ順番に車両オブジェクトを発生さ
せ、道路ネットワーク上の発ノードから流出するリンク
上の空いている部分へ登録する。この時、交通情報を利
用する車両と交通情報を利用しない車両の発生分布によ
り車両オブジェクト個々へ、交通情報利用有無を付加す
る。
台数毎に計算機上へ順番に車両オブジェクトを発生さ
せ、道路ネットワーク上の発ノードから流出するリンク
上の空いている部分へ登録する。この時、交通情報を利
用する車両と交通情報を利用しない車両の発生分布によ
り車両オブジェクト個々へ、交通情報利用有無を付加す
る。
【００１８】５．初期経路処理判定（Ｓ５）
前記車両発生処理（Ｓ４）により作成された車両オブジ
ェクト毎に、初期経路として着ノードまでの経路を決定
する為の処理を決定する。交通情報利用有無から、有り
の場合、交通情報を利用する車両としてＳ７（初期経路
決定処理Ｂ）へ、無しの場合、交通情報を利用しない車
両として次のＳ６（初期経路決定処理Ａ）を実施する。
ェクト毎に、初期経路として着ノードまでの経路を決定
する為の処理を決定する。交通情報利用有無から、有り
の場合、交通情報を利用する車両としてＳ７（初期経路
決定処理Ｂ）へ、無しの場合、交通情報を利用しない車
両として次のＳ６（初期経路決定処理Ａ）を実施する。
【００１９】６．初期経路決定処理Ａ（Ｓ６）
交通情報を利用しない車両の場合の例を図６を参照して
説明する。ここでは、リンクＡＣに車両発生処理で登録
し、これを発リンクとする。次に、現在存在しているリ
ンクの終端ノードＣを分岐点として、次に進むべきリン
クを決定する。ここで、複数リンクが候補となった場合
には、下記「数３」のロジットモデル式及び「数４」に
より決定する。
説明する。ここでは、リンクＡＣに車両発生処理で登録
し、これを発リンクとする。次に、現在存在しているリ
ンクの終端ノードＣを分岐点として、次に進むべきリン
クを決定する。ここで、複数リンクが候補となった場合
には、下記「数３」のロジットモデル式及び「数４」に
より決定する。
【００２０】
【数３】
ここで、
Ｐｉ ：流入リンクｉを選択する確立
ｉ ：流入リンクのＮｏ
ｊ ：流入リンクのＮｏ群
Ｃｉ ：流入リンクｉから着ノードまでの総コスト
α ：感度係数
Ｃｘｙ ：リンクｘｙにおけるコストＣＡ（「数１」の
式で算出する） ＣＡｙｚ：ノードｙから着ノードｚまでの総コストＣＡ
（コストテーブルより決定する）
式で算出する） ＣＡｙｚ：ノードｙから着ノードｚまでの総コストＣＡ
（コストテーブルより決定する）
【００２１】
【数４】Ｃｉ＝Ｃｘｙ＋ＣＡｙｚ
【００２２】次に、リンクＡＣとペアリンクＣＡ以外の
流出リンクを全て検索してリンク（ＣＢ，ＣＤ，ＣＥ）
を得る。すなわち、図５に示すコストテーブルより、上
記リンク（ＣＢ，ＣＤ，ＣＥ）を流入リンクとして、ノ
ードＥを着ノードとする情報を検索して、それぞれＣＡ
の総和の値を得て、各リンクを通過する確率を計算す
る。この時、コストテーブル上、ＣＡの総和の値が「−
∞」となっている場合は、ノードＥへ到達する為の経路
が無い為、確率を「０」とする。そして、上記で決定し
た確率を元に、次に通過すべきリンクを決定する。以
降、進行方向に向かって着ノードまでリンクをたどって
行き、経路を決定する。この決定されたリンク列を車両
オブジェクトに記憶させ、車両移動処理にて使用する。
流出リンクを全て検索してリンク（ＣＢ，ＣＤ，ＣＥ）
を得る。すなわち、図５に示すコストテーブルより、上
記リンク（ＣＢ，ＣＤ，ＣＥ）を流入リンクとして、ノ
ードＥを着ノードとする情報を検索して、それぞれＣＡ
の総和の値を得て、各リンクを通過する確率を計算す
る。この時、コストテーブル上、ＣＡの総和の値が「−
∞」となっている場合は、ノードＥへ到達する為の経路
が無い為、確率を「０」とする。そして、上記で決定し
た確率を元に、次に通過すべきリンクを決定する。以
降、進行方向に向かって着ノードまでリンクをたどって
行き、経路を決定する。この決定されたリンク列を車両
オブジェクトに記憶させ、車両移動処理にて使用する。
【００２３】７．初期経路決定処理Ｂ（Ｓ７）
交通情報を利用する車両の場合、上記６．におけるＣＡ
の部分を、ＣＢに代替して同じ処理を行う。
の部分を、ＣＢに代替して同じ処理を行う。
【００２４】８．車両移動処理（Ｓ８）
一般に知られている、自由走行や追従理論式等により車
両の移動処理を行う。
両の移動処理を行う。
【００２５】９．経路変更処理判定（Ｓ９）
交通情報利用有無が無しの場合、線路変更無とする。交
通情報利用有無が有りの場合、交通情報通知手段オブジ
ェクトからの情報変化報告を元に以下の判定を行い次の
処理へ分岐する。 情報変化有りとなったリンクが、自車両通過予定と
異なる場合、経路変更無とする。 自車両の存在するリンク及び次に通過するリンクが
情報変化有りとなった場合、自車直前で渋滞として、処
理Ｓ10を実施する。 上記以外で、車両オブジェクトの属性が特定リンク
以外の場合、経路変更無とする。 上記以外で、走行経路上で交通渋滞の情報有りとし
て、処理Ｓ11を実施する。
通情報利用有無が有りの場合、交通情報通知手段オブジ
ェクトからの情報変化報告を元に以下の判定を行い次の
処理へ分岐する。 情報変化有りとなったリンクが、自車両通過予定と
異なる場合、経路変更無とする。 自車両の存在するリンク及び次に通過するリンクが
情報変化有りとなった場合、自車直前で渋滞として、処
理Ｓ10を実施する。 上記以外で、車両オブジェクトの属性が特定リンク
以外の場合、経路変更無とする。 上記以外で、走行経路上で交通渋滞の情報有りとし
て、処理Ｓ11を実施する。
【００２６】１０． 経路変更処理Ａ（Ｓ10）
直前の状況により経路変更する場合として、現在存在す
るリンクを発リンクとして、前記の式「数４」のみを下
記に変更した処理Ｓ６で、着ノードまでの新しい経路を
決定する。
るリンクを発リンクとして、前記の式「数４」のみを下
記に変更した処理Ｓ６で、着ノードまでの新しい経路を
決定する。
【００２７】
【数５】Ｃｉ＝Ｃｂｘｙ＋ＣＡｙｚ
ここで、
Ｃｂｘｙ：リンクｘｙにおけるコストＣＢ（「数２」式
で算出する） ＣＡｙｚ：ノードｙから着ノードｚまでの総コストＣＡ
（コストテーブルより決定する）
で算出する） ＣＡｙｚ：ノードｙから着ノードｚまでの総コストＣＡ
（コストテーブルより決定する）
【００２８】１１． 経路変更処理Ｂ（Ｓ11）
通過リンク上の情報変化による経路変更する場合とし
て、現在存在するリンクを発リンクとして、最新のコス
トＣＢを用いて、処理Ｓ７と同じ処理を行う。
て、現在存在するリンクを発リンクとして、最新のコス
トＣＢを用いて、処理Ｓ７と同じ処理を行う。
【００２９】１２． ネットワーク内全車両移動判定処
理（Ｓ１２） 全車両オブジェクトの移動処理が終了したと判定した場
合に、処理Ｓ１へ戻る。そして、未終了と判定した場合
に、処理Ｓ１３へ移る。
理（Ｓ１２） 全車両オブジェクトの移動処理が終了したと判定した場
合に、処理Ｓ１へ戻る。そして、未終了と判定した場合
に、処理Ｓ１３へ移る。
【００３０】１３．処理対象車両更新処理（Ｓ13）
処理対象車両を処理未の車両オブジェクトから選択し
て、上記のＳ８〜Ｓ１１の処理の対象車両とし、処理Ｓ
８へ戻る。
て、上記のＳ８〜Ｓ１１の処理の対象車両とし、処理Ｓ
８へ戻る。
【００３１】以上の処理を、シミュレーション終了まで
一定の処理周期に従い繰り返し実施する。これにより、
計算機上での車両の移動をシミュレーション途中の状況
により、経路を変更させながら走行する車両をも含めて
再現することができ、より正確に交通流のシミュレーシ
ョンを行うことができる。
一定の処理周期に従い繰り返し実施する。これにより、
計算機上での車両の移動をシミュレーション途中の状況
により、経路を変更させながら走行する車両をも含めて
再現することができ、より正確に交通流のシミュレーシ
ョンを行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】この発明は、上記のようであって請求項
１に記載の発明は、交通流シミュレーション方法におい
て、車両を発生させた時及び運転者が交通情報を入手し
たことを判定して、この判定に該当した車両の現在地点
から目的地迄の経路を順次、新たに選択し決定していく
ので、個々の車両における経路決定処理時間を短縮する
ことができるという効果がある。また、請求項２に記載
の発明は、請求項１に記載の発明において、車両を移動
させる車両オブジェクトと、経路情報変更要否を判定す
る交通情報通知手段オブジェクトと、最短経路探索処理
を有するコストテーブルオブジェクトとを有し、交通情
報通知手段オブジェクトは交通情報が大きく変化した場
合にのみ、コスト更新要求をコストテーブルオブジェク
トへ渡すことから、交通状況が逐次変わる情報を元に、
経路を変更する車両の再現をすることができるので、交
通情報を伝達する交通施策の効果をシミュレータにより
検討できる効果がある。また、余分な経路情報変更をし
ないようにできるため、トータルの計算時間を短くする
ことができるという効果がある。また、請求項３に記載
の発明は請求項１または２に記載の発明において各分岐
点における進入方向毎に、進入したリンクを除いた全ネ
ットワークにより最短経路を検索させるようにすると共
に、選択経路が存在しない場合には、特別にコストの値
を「−∞」とするので、各分岐点から目的地迄の最短経
路における所要コストの算出のためには、「Ｕターンす
る経路」を選択しないようにすることができるため、Ｕ
ターンしなければ目的地へ到達しない経路を選択しない
ようにできるという効果がある。
１に記載の発明は、交通流シミュレーション方法におい
て、車両を発生させた時及び運転者が交通情報を入手し
たことを判定して、この判定に該当した車両の現在地点
から目的地迄の経路を順次、新たに選択し決定していく
ので、個々の車両における経路決定処理時間を短縮する
ことができるという効果がある。また、請求項２に記載
の発明は、請求項１に記載の発明において、車両を移動
させる車両オブジェクトと、経路情報変更要否を判定す
る交通情報通知手段オブジェクトと、最短経路探索処理
を有するコストテーブルオブジェクトとを有し、交通情
報通知手段オブジェクトは交通情報が大きく変化した場
合にのみ、コスト更新要求をコストテーブルオブジェク
トへ渡すことから、交通状況が逐次変わる情報を元に、
経路を変更する車両の再現をすることができるので、交
通情報を伝達する交通施策の効果をシミュレータにより
検討できる効果がある。また、余分な経路情報変更をし
ないようにできるため、トータルの計算時間を短くする
ことができるという効果がある。また、請求項３に記載
の発明は請求項１または２に記載の発明において各分岐
点における進入方向毎に、進入したリンクを除いた全ネ
ットワークにより最短経路を検索させるようにすると共
に、選択経路が存在しない場合には、特別にコストの値
を「−∞」とするので、各分岐点から目的地迄の最短経
路における所要コストの算出のためには、「Ｕターンす
る経路」を選択しないようにすることができるため、Ｕ
ターンしなければ目的地へ到達しない経路を選択しない
ようにできるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例の交通流シミュレーション経
路決定における概略処理フローである。
路決定における概略処理フローである。
【図２】本発明の一実施例の各オブジェクト間の関連図
である。
である。
【図３】本発明の一実施例の道路ネットワークの説明図
である。
である。
【図４】本発明の一実施例のリンクＡＢを出発リンクと
した場合の経路探査の説明図である。
した場合の経路探査の説明図である。
【図５】本発明の一実施例のコストテーブルの構成図で
ある。
ある。
【図６】本発明の一実施例の初期段階における経路決定
処理を説明する説明図である。
処理を説明する説明図である。
１ ノードオブジェクト
２ リンクオブジェクト
３ 車両オブジェクト
４ コストテーブルオブジェクト
５ 交通情報通知手段オブジェクト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G08G 1/00
G06F 17/30 170
G06F 17/60 112
Claims (3)
- 【請求項１】 ノードＮｏ、流入リンクＮｏ、流出リン
クＮｏとを有し、計算機上での道路ネットワークにおけ
る道路端及び分岐点を定義するノードオブジェクト１
と、リンクＮｏ、距離、規制速度情報、リンク内平均速
度情報、通行料金、始端ノードＮｏ、終端ノードＮｏ、
ペアリンクＮｏとを有し、ノードとノードを結ぶ線を定
義するリンクオブジェクト２と、経路選択処理、経路情
報を有するもので、車両個々の属性により、交通情報の
利用有無、経路変更を特定リンクでのみ、又は制約無し
情報を有し、道路ネットワーク上を走行する個々の車両
を表現する車両オブジェクト３と、各ノードから旅行先
の目的地であるノード迄に要する「最短のコスト」を管
理・記憶するコストテーブルオブジェクト４と、各リン
クにおける渋滞状況を一定周期毎に監視して、車両オブ
ジェクトの経路情報を変更（リルート）要求させる交通
情報通知手段オブジェクト５を具えた交通流シミュレー
ション方法であって、予め与えられたＯ（発ノード）、Ｄ（着ノード）の発生
台数毎に計算機上へ順番に車両オブジェクトを発生さ
せ、道路ネットワーク上の発ノードから流出するリンク
上の空いている部分へ登録し、交通情報を利用する車両
と交通情報を利用しない車両の発生分布により個々の車
両へ交通情報利用有無を付加する車両発生処理をし、 前記個々の車両における各車両に設定された経路の移動
処理を行う車両移動処理をし、 前記個々の車両における交通情報利用有無が無しの場
合、該車両が経路変更無と判定し、前記交通情報利用有
無が有りの場合、交通情報通知手段オブジェクトからの
情報変化報告を元に判定を行って、所定の経路変更処理
を行わせる経路変更処理判定処理をし、 全車両の移動処理が終了したと判定した場合に、前記車
両発生処理へ戻り、未終了と判定した場合に、次の処理
へ移る全車両移動判定処理をし、 処理対象車両を処理未の車両オブジェクトから選択し
て、前記の一連の処理の対象車両とし、車両移動処理へ
戻る処理対象車両更新処理をし、 前記コストテーブルオブジェクト４は、 各出発地及び各
分岐点から目的地迄の最短経路における所要コストのみ
を記憶し、前記経路変更処理判定処理によって、 車両を発生させた
時または運転者が交通情報を入手したことを判定して、
この判定に該当した車両の現在地点から目的地迄の経路
を順次、新たに選択し決定していくことを特徴とする交
通流シミュレーション方法。 - 【請求項２】 前記車両オブジェクトは、前記車両移動
処理を行い、 前記交通情報通知手段オブジェクトは、リンク内平均速
度情報が一定値以上、規制速度情報より低くなった場
合、情報変化有りとして、 交通情報が大きく変化した場
合にのみ、コスト更新要求をコストテーブルオブジェク
トへ渡し、 前記コストテーブルオブジェクトは、最短経路探索処理
を行うこと を特徴とする請求項１に記載の交通流シミュ
レーション方法。 - 【請求項３】 各分岐点における進入方向毎に、進入し
たリンクを除いた全ネットワークにより最短経路を検索
させるようにすると共に、選択経路が存在しない場合に
は、特別にコストの値を「−∞」とする請求項１または
２に記載の交通流シミュレーション方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355220A JP3472817B2 (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 交通流シミュレーション方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355220A JP3472817B2 (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 交通流シミュレーション方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002157672A JP2002157672A (ja) | 2002-05-31 |
| JP3472817B2 true JP3472817B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=18827669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000355220A Expired - Lifetime JP3472817B2 (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 交通流シミュレーション方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3472817B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5024959B2 (ja) * | 2008-05-30 | 2012-09-12 | 学校法人早稲田大学 | 最適経路探索装置及び最適経路探索装置並びにプログラム |
| JP5273106B2 (ja) * | 2010-08-17 | 2013-08-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 交通流計算装置及びプログラム |
| JP5382076B2 (ja) * | 2011-08-10 | 2014-01-08 | 住友電気工業株式会社 | 交通評価装置、コンピュータプログラム及び交通評価方法 |
-
2000
- 2000-11-22 JP JP2000355220A patent/JP3472817B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002157672A (ja) | 2002-05-31 |
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