JP2000036096A - 交通管制方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現在の交通流データと信号制御パラメータか
ら、実際の道路交通状況に応じた適切な信号制御パラメ
ータを動的に決定し、交通流の制御を行なう。 【解決手段】 交通流データと信号制御パラメータから
道路網における車両の遅れを算出する手段６、遅れから
新たなサイクル長・スプリットを決定する手段７、遅れ
から路線の交通指標を算出する手段８、交通指標から路
線の交通状態を分類する手段９、交通流データから現在
の青信号旅行時間を算出する手段１０、交通状態からオ
フセットの制御手法を選択する手段１１、方向交通の差
が大きい場合のオフセットを決定する手段１２、方向交
通の差が小さい場合のオフセットを決定する手段１３、
青信号時間である通過帯を走行状態に応じて基準交差点
に射影する手段１４、射影した通過帯によりオフセット
を算出する手段１５、遅れに基づいて通過帯を配分しオ
フセットを算出する手段１６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交通信号機制御を
行なう交通管制方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】交通管制装置における信号機制御は、サ
ブエリア（同期して動作する一連の交差点群）の下で、
サイクル長（信号機の動作周期）、スプリット（道路の
各方向への青時間の配分比率）、およびオフセット（基
準交差点に対する動作の遅れ）という３種の信号制御パ
ラメータを使用して行なわれる。従って、制御エリアに
おいて、道路交通を円滑かつ安全に制御するためには、
上記信号制御パラメータを適切に決定する必要がある。

【０００３】現行のオンライン・リアルタイムの交通管
制システムでは、車両感知器からの交通流データに基づ
き、信号制御パラメータを一定間隔（通常、5 分間）で
決定している。信号制御パラメータの算出には、 2種類
あり、予め決められたパラメータの組合せを時刻に応じ
て選択するプログラム選択方式と、逐次計算を行なって
決定するプログラム形成方式がある。後者は、前者を改
良したものと位置づけられ、パラメータ決定の基本的な
考え方は同じであり、次のようである。

【０００４】サイクル長の算出は、サブエリアの結合・
非結合により若干異なるが、一般的には、重要交差点を
設定し、そこでの信号パターンである現示や、観測した
交通量や飽和時の交通量、待ち行列台数等を用いて、負
荷率なる交通指標を導出し、これを基本に算出される。
スプリットは、信号パターンである現示の負荷率の比に
よって決定される。オフセットは、観測した交通量と占
有率から上り下り双方向の交通状態量を定義、導出し、
この最大値に基づいて、予め設定したオフセットパター
ンから選択される。これらの方法の詳細は、「交通信号
の手引」（社団法人交通工学研究会平成６年７月）pp.
７５〜８５に詳しい。

【０００５】また、特開平 7-129882 号公報に記載の装
置では、想定した交通流に対する交通流管制のため、個
々車両のシミュレーション、準備した交通流パターンや
学習による交通流の推定等を用いて、信号制御パラメー
タを決定している。同様に、特開平 5-300531 号公報に
おいては、旅行時間を基準に各信号制御パラメータを決
定する信号制御装置が示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、以下に述べる課題が存在する。まず、系統
制御対象となるサブエリア全体における交通指標が存在
していないため、サブエリア全体の最適化が図られてい
ない。サブエリアのサイクル長は、重要交差点に代表さ
せることを基本としているが、これはサブエリアに属す
る他の交差点の交通状況と無関係に決定されるもので、
サブエリア全体を勘案した制御は行われない。スプリッ
ト算出は、現示の交通指標に比例させた値としている
が、交差点全体の交通状況が反映されておらず、かつ、
最適化は行われていない。オフセット算出における交通
状態量は、経験的な定義に基づくもので、必ずしも交通
状況を的確に表現していない。オフセットは、その交通
状態量の路線の上り下り各方向の最大値に従って与えら
れることを基本としているが、これは路線全体の交通指
標の最適化を考慮した考え方ではない。また、オフセッ
トパターンは、定時的な交通需要を想定して設計され、
パターン数も限られるため、急激な交通需要の変動時や
想定外の交通需要発生時においては、それに見合ったき
め細かな制御を実現しにくい。さらに、交通流の経年変
化などの対処も困難である。

【０００７】一方、前述の車両のシミュレーションや交
通流の推定を伴うような場合には、再現性や推定精度の
高い方法が必要であり、これらの入念な検証やチューニ
ングを要する。また、同時に、オンライン・リアルタイ
ムでの制御のためには、シミュレーションや学習等のた
めの十分な処理時間が必要になる。旅行時間に基づく場
合、この時間に信号の青・黄・赤点灯時、言わば、信号
現示の全ての状況が含まれる。つまり、車両の走行・停
止状態が含まれるため、実際の交通状況に対応する場合
には、これらの状態を勘案する必要がある。

【０００８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、任意のサブエリア全体における、明確な
最適化指標の下で、実時間において全ての信号制御パラ
メータの最適化を図り、現在の交通状況に応じた的確な
信号制御を可能とする交通管制方法およびその装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の交通管制方法および装置は、現在の交通流
データと信号制御パラメータを入力とし、信号制御パラ
メータの設定を行なう交通管制装置であって、現在の交
通流データと信号制御パラメータから、車両の遅れ時間
や路線の上り下り双方向の交通指標、青信号旅行時間、
各交差点での青時間の幅である通過帯を求め、交通指標
に基づいて交通状態の分類や制御方法の選択を行ない、
また、遅れ時間、通過帯によって信号制御パラメータを
設定することを特徴とする。本発明によれば、共通の評
価基準の下で、全てのパラメータの最適化を実時間で算
出、設定し、時々刻々と変動する交通需要に対して、き
め細かな制御を行なうことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１および１３に記
載の発明は、現在の交通流データと信号制御パラメータ
を入力とし、制御パラメータの設定を行なう交通管制方
法であって、現在の交通流データと信号制御パラメータ
から、車両の遅れ時間や路線の上り下り双方向の交通指
標、青信号旅行時間、各交差点での青時間の幅である通
過帯を求め、交通指標に基づいて、交通状態の分類や制
御方法の選択を行ない、また、遅れ時間、青信号旅行時
間、通過帯によって信号制御パラメータを設定すること
を特徴とするものであり、共通の評価基準の下で、全て
のパラメータの最適化を実時間で算出、設定し、時々刻
々と変動する交通需要に対して、きめ細かな制御を行な
うことができる。

【００１１】本発明の請求項２および１４記載の発明
は、現在の交通流データと信号制御パラメータから、遅
れ時間を算出することを特徴とするものであり、これに
より、現在の状況を反映した評価指標を得ることができ
る。

【００１２】本発明の請求項３および１５記載の発明
は、信号制御パラメータの中で、信号制御の青信号から
次の青信号まで一巡する周期を表わすサイクル長と、交
差道路の青時間の比を表わすスプリットについて、遅れ
時間を最小化するパラメータを算出することを特徴とす
るものであり、これにより、現在状況に対する評価指標
に基づいて、的確な信号制御パラメータを得ることがで
きる。

【００１３】本発明の請求項４および１６記載の発明
は、算出した遅れ時間に基づいて、路線の上り下り双方
向の交通指標を算出することを特徴とするものであり、
これにより、現在状況を反映した評価指標に基づいた交
通指標を得ることができる。

【００１４】本発明の請求項５および１７記載の発明
は、算出した交通指標に基づいて交通状態を分類するこ
とを特徴とするものであり、これにより、交通の流れを
考慮した複数の状態を得ることができる。

【００１５】本発明の請求項６および１８記載の発明
は、交通流データから、割り当てられた交差点間の現状
リンクにおける青信号時の旅行時間を算出することを特
徴とするものであり、これにより、実際の走行状況を勘
案し、信号制御に反映させることができる。

【００１６】本発明の請求項７および１９記載の発明
は、青信号開始の時間のずれを表わすオフセットの制御
方法を、分類した状態に応じて選択することを特徴とす
るものであり、これにより、現在の交通状況と交通流の
反映を考慮したオフセット制御が可能となる。

【００１７】本発明の請求項８および２０記載の発明
は、双方向交通の差が顕著な場合、または、一定方向を
優先して制御したい場合、現状の青信号旅行時間とサイ
クル長に基づいて、その方向に対するオフセットを優先
して制御することを特徴とするものであり、これによ
り、交通に偏りのある場合にも対応したオフセット制御
が可能となる。

【００１８】本発明の請求項９および２１記載の発明
は、双方向交通に著しく差のない場合、または、両方向
を平等に制御したい場合、現状の青信号旅行時間とサイ
クル長に基づいて、オフセットを平等に制御することを
特徴とするものであり、これにより、交通が均等な場合
にも対応したオフセット制御が可能となる。

【００１９】本発明の請求項１０および２２記載の発明
は、現状のリンクの青信号旅行時間に応じて、各交差点
での青時間の幅である通過帯を隣接交差点のサイクル長
の上に射影し、これを繰り返して、任意の基準交差点の
サイクル長の上に双方向の全ての通過帯を射影すること
を特徴とするものであり、これにより、オンライン・リ
アルタイムシステムでのオフセット制御の取扱いを容易
なものにすることができる。

【００２０】本発明の請求項１１および２３記載の発明
は、射影した各交差点の通過帯を通過帯幅の差異に応じ
て時間上において移動し、射影した通過帯の共通部分が
最大とすることによって、オフセットを算出することを
特徴とするものであり、これにより、交通流に応じた的
確なオフセットを実時間で導出することができる。

【００２１】本発明の請求項１２および２４記載の発明
は、算出した遅れ時間の総和に対する上り下り各方向の
比に応じ、通過帯幅を配分することを特徴とするもので
あり、これにより、現在の全体の遅れ時間と交通流の状
況に基づいて、個々の信号制御に反映することができ
る。

【００２２】（実施の形態）以下、本発明の実施の形態
を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形
態の全体構成を示す。図１において、１は道路またはリ
ンクであり、実施例では、説明のために上り下りの一本
の幹線道路とそれに交差する道路による構成とする。２
は交差点を、３は交差点に設置された信号器を単純に模
式化したものであり、交差点に対する道路つまり流入路
の各流入方向に向け設置されているものとする（図では
省略して一つのみ示している）。４は車両感知器であ
り、道路上の任意地点に設置され、交差点およびリンク
に対する交通量、占有率の交通流データ２１を計測可能
なものとする。ここでは、全リンク上に１つずつ設置さ
れていると仮定する。５は発明の各手段を実現する処理
部であり、マイクロコンピュータにより構成する。処理
部５では、処理部内に存在するメモリに格納されるプロ
グラムが信号器３および車両検知器４の計測値や信号制
御パラメータに基づき処理を実行する。

【００２３】処理部５において、６は遅れ時間算出手
段、７はサイクル長・スプリット算出手段、８は交通指
標算出手段、９は交通状態分類手段、１０は青信号旅行
時間算出手段、１１はオフセット制御方法選択手段、１
２は優先オフセット制御手段、１３は平等オフセット制
御手段、１４は通過帯射影手段、１５は平等オフセット
算出手段、１６は通過帯幅配分手段である。

【００２４】図１の大まかな動作を説明する。今、車両
が道路上を走行し、各車両感知器設置地点での交通流デ
ータ２１として、交通量と占有時間が車両感知器４によ
りにより計測され、処理部５側に送られるものとする。
本実施の形態では、５分毎に処理部５が実行され、送ら
れてきた計測値から、各地点ｉにおける各時点の交通量
( 台／5 分) Ｑｉ、占有時間( 秒) Ｏｉの各交通流デー
タを得る。

【００２５】処理部５は、これらの交通流データと、今
現在信号に設定し、処理部５において保持されている信
号制御パラメータ２２に基づいて、上記各手段を実行
し、信号制御パラメータであるサイクル長、スプリッ
ト、オフセットを決定、新たなパラメータとして処理部
に保持し、かつ、各信号器３に送信する。以下、各手段
の動作について説明する。

【００２６】図２は遅れ時間算出手段６の処理フローを
示す。まず、処理部５から、各地点データ、ここでは、
交差点ｋ、信号パターンである現示ｉ、交差点に対する
流入路ｊにおける交通量ｑ 台／5 分 を読み込む（Ｓ
２０１）。次に、処理部５において保持している現在サ
ブエリアに設定し運用されている信号制御パラメータの
サイクル長Ｃ 秒 と交差点ｋ、現示ｉにおけるスプリ
ットλを読み込む（Ｓ２０２）。この後、予め、処理部
５に設定されている交差点ｋ、現示ｉ、流入路ｊにおけ
る飽和交通流率〔台／５分〕を読み込む（Ｓ２０３）。
各データやパラメータを読み込んだ後、これらから交差
点ｋ、現示ｉ、流入路ｊにおける車両一台あたりの遅れ
時間δ、サブエリア内の総遅れ時間Ｄを算出する（Ｓ２
０４）。

【００２７】本実施の形態では、交差点流入部での交差
点ｋ、現示ｉ、流入路ｊにおける車両一台あたりの遅れ
時間δを表わすHighway Capacity Manual による下式に
基づき、交差点全体としての総遅れ時間は各流入路の交
通量の加重平均として求め、さらに、サブエリア内の総
遅れ時間Ｄは、サブエリア内の全交差点の遅れ時間の総
和により求める。

【００２８】

【数１】 得られた車両１台あたりの遅れ時間δとサブエリア内の
総遅れ時間Ｄは、処理部５に保持する（Ｓ２０５）。

【００２９】図３はサイクル長・スプリット算出手段７
の処理フローを示す。処理部５から、算出したサブエリ
ア内の総遅れ時間Ｄを読み込む（Ｓ３０１）。次に、処
理部５から、各地点交差点ｋ、信号パターンである現示
ｉ、交差点に対する流入路ｊにおける交通量ｑ 台／5
分 を読み込む（Ｓ３０２）。次に、予め、処理部５に
設定されている交差点ｋ、現示ｉ、流入路ｊにおける飽
和交通流率 台／5 分を読み込む（Ｓ３０３）。次に、
処理部５において保持しているサイクル長の下限Ｃmin
、上限Ｃmax 、およびスプリットの下限λmin 、上限
λmaxを読み込む（Ｓ３０４）。ここで、Ｃmin ≦Ｃ≦
Ｃmax、λmin ≦λ_i ^k ≦λmax、Σ_i λ _i ^k ＝１の条件
下で、前記手段同様のサブエリア内の総遅れ時間Ｄを最
小化するサイクル長Ｃとスプリットλ_i ^k を、本実施の
形態では非線形計画法によって算出する（Ｓ３０５）。
得られたサイクル長Ｃとスプリットλ_i ^k を、処理部５
に保持する（Ｓ３０６）。

【００３０】図４は交通指標算出手段８の処理フローを
示す。処理部５から、算出した交差点ｋ、現示ｉ、交差
点に対する流入路ｊにおける車両一台あたりの遅れ時間
δを読み込む（Ｓ４０１）。次に、処理部５から、各地
点交差点ｋ、現示ｉ、交差点に対する流入路ｊにおける
交通量ｑ 台／5 分 を読み込む（Ｓ４０２）。読み込
んだ後、上り下りの各方向における総遅れ時間ｄ^U 、ｄ
^D を求める（Ｓ４０３）。いま、上り下りの各方向にお
いて、系統化対象となる現示および流入路は交差点に対
して一つ定まる。それらをｉ^* , ｊ^* とすると、各方向
における総遅れ時間ｄは、現示ｉ^* 、流入路ｊ^* での交
通量ｑを加重とした遅れ時間の平均値を交差点で総和し
た値で表され、読み込んだ値から、ここでは以下の式で
求める。

【００３１】 ｄ＝（Σ_k ｑ_i*j* ^k δ_i*j* ^k ）／（Σ_k ｑ_i*j* ^k ） 上り下り各方向の総遅れ時間を求めたら、路線の交通指
標ρを求める（Ｓ４０４）。本実施の形態では、下式に
よりρを求める。 ρ＝ｄ^U ／（ｄ^U ＋ｄ^D ） 得られた上り下り方向の遅れ時間ｄと交通指標ρは、処
理部５に保持する（Ｓ４０５）。

【００３２】図５は交通状態分類手段９の処理フローを
示す。処理部５から、算出した交通指標ρを読み込む
（Ｓ５０１）。このρを用いて交通状態を分類する。本
実施の形態では、予め処理部５にρの基準値α ( 0≦α
≦1 ) を設定しておき、これを読み込み（Ｓ５０２）、
このαとの比較により、次にように交通状態を分類する
（Ｓ５０３）。 (1) ρ＜α または ρ＞１−α : 上り下り方向の
差が顕著な状態 (2) α≦ρ≦１−α : 上り下り方向の差が顕著では
ない状態 以上のように分類後、前者を状態１、後者を状態２とし
て、状態を処理部５に保持する（Ｓ５０４）。

【００３３】図６は青信号旅行時間算出手段１０の処理
フローを示す。通常、交差点と交差点を結ぶリンクに設
置された複数の車両感知器４からの交通流データ２１を
もとに、リンク１における青信号時の旅行時間を求め
る。本実施の形態では、リンク１内に複数の車両感知器
４が設置されている場合は、車両感知器４の設置位置を
等分し、複数の小区間で等しいリンク１を構成する。ま
ず、交通流データ２１として、処理部５から、リンク
ｌ、方向ｓ、小区間ｎにおける青信号交通量Ｑ 台／5
分 と、リンクｌ、方向ｓ、小区間ｎにおける青信号占
有時間Ｏ 秒／5 分を読み込む（Ｓ６０１）。なお、青
信号交通量および青信号占有時間は、下流交差点の青信
号に同期して収集した量をさす。

【００３４】次に、予め処理部５に設定されているリン
クｌ、小区間ｎの区間長Ｌ m と、リンクｌ、方向ｓ、
小区間ｎにおける平均車長ｈ m ／台 を読み込む（Ｓ
６０２）。これらの値から、対象とする全てのリンクｌ
と方向ｓにおける青信号旅行時間ｔ 秒 を下式から求
める（Ｓ６０３）。 ｔ_l ^s ＝Σｎ｛（Ｌ_l ⁿ Ｏ_ls ⁿ ）／（ｈ_ls ⁿ Ｑ_ls ⁿ ）｝ 算出後、各青信号旅行時間を処理部５に保持する（Ｓ６
０４）。以下、このリンクの青信号旅行時間を、単にリ
ンク旅行時間と省略して呼称する。

【００３５】図７はオフセット制御方法選択手段１１の
処理フローを示す。処理部５から、分類状態を読み込む
（Ｓ７０１）。この状態を用いて、オフセットの制御方
法を選択し、該当手段を呼び出し分岐する（Ｓ７０
２）。本実施の形態では、状態１の場合に優先オフセッ
ト制御手段１２を、状態２の場合に平等オフセット制御
手段１３を実行する（Ｓ７０３、Ｓ７０４）。

【００３６】図８は優先オフセット制御手段１２の処理
フローを示す。本手段では、まず、サイクル長・スプリ
ット算出手段７にて算出したサイクル長Ｃを読み込み
（Ｓ８０１）、交通指標算出手段８にて算出した上り下
り方向の遅れ時間ｄを読み込み（Ｓ８０２）、上り下り
方向のリンク旅行時間ｔを読み込む（Ｓ８０３）。次に
オフセットの基準となる交差点をｋ＝１、リンクをｌ＝
１，２，．．．，ｎとして、総遅れ時間の大きい方向を
求め（Ｓ８０４）、その方向を優先させたオフセットを
算出する（Ｓ８０５、Ｓ８０６）。例えば、上り優先制
御の場合、各交差点におけるオフセットは下式による。 θ_k+1 ＝（θ_k ＋ｔ_l ^U ）mod Ｃ ここで、ｘmod ｙはｘをｙで除した余りを意味する。下
り優先制御の場合も同様である。また、θ_l ＝０とし、
単位は 秒 である。算出後、オフセットを処理部５に
保持する（Ｓ８０７）。

【００３７】図９は平等オフセット制御手段１３の処理
フローを示す。本手段では、まず、サイクル長・スプリ
ット算出手段にて算出したサイクル長Ｃとスプリットλ
を読み込み（Ｓ９０１）、交通指標算出手段８にて算出
した交通指標ρを読み込み（Ｓ９０２）、青信号旅行時
間算出手段１０にて算出した上り下り方向のリンク旅行
時間ｔを読み込む（Ｓ９０３）。次に、上り下り方向の
各交差点での青時間である通過帯をサイクル長とスプリ
ットから求める（Ｓ９０４、Ｓ９０５）。交差点ｋ、現
示ｉ^* における通過可能な青信号時間つまり通過帯幅ｇ
_i* ^k は、下式で求められる。 ｇ_i* ^k ＝λ_i* ^k Ｃ−ａ_i* ^k ここで、ａはクリアランス時間である。

【００３８】本実施の形態では、通常の運用形態にした
がい、上り、下りを同一現示による信号表示とし、同一
の青信号時間を与える。以降、交差点ｋにおける通過可
能な青信号時間をｇ_k と表記する。求めた通過帯から、
その通過帯幅の最小値によって基準交差点ｋ＝１を求め
る（Ｓ９０６）。本実施の形態では、この後、読み込ん
だ、または求めた値を渡すと共に、次の通過帯射影手段
１４に実行を移す（Ｓ９０７）。

【００３９】図１０は通過帯幅射影手段１４の処理フロ
ーを示す。本手段では、交差点ｋの上りＵ、下りＤ方向
の各通過帯の中心をｚとして、リンク旅行時間を考慮し
ながら、双方向の通過帯を基準交差点側の隣接交差点上
のサイクル長上に射影し、これを順次繰り返すことによ
り、基準交差点上に全ての交差点の通過帯を射影させる
（Ｓ１００１、Ｓ１００２）。次に、射影後における交
差点ｋの上り、下りでの通過帯の中心βを下式から求め
る（Ｓ１００３）。 β_K ^U ＝（ｚ_K ^U −Σ_l ｔ _l ^U＋ｅＣ）mod Ｃ β_K ^D ＝（ｚ_K ^D −Σ_l ｔ _l ^D）mod Ｃ ここで、ｅは（ｍ_K ^U −Σ_l ｔ _l ^U＋ｅＣ）≧０を満足
する最小の整数である。

【００４０】図１１は本手段における射影の概念を模式
的に表わしたものである。βの算出後、交差点ｋにおけ
る双方向の通過帯位置を代表的に表わす点γを求める
（Ｓ１００４）。この点は、上り、下りの通過帯の位置
関係から２つ存在し、ここではβの中点として下式にて
算出する。 γ_k ¹ ＝（β_k ^U ＋β _k ^D）／２ γ_k ² ＝ ｛γ_k ¹ ＋( Ｃ／２）｝ mod Ｃ 算出後、オフセット算出手段に実行を移す。（Ｓ１００
５）。

【００４１】図１２は平等オフセット算出手段１５の処
理フローを示す。本手段では、通過帯幅が最大となるオ
フセットを求める。まず、双方向の交通指標ρを比較す
る（Ｓ１２０１）。双方向の交通状態が同一である場合
（ρ=0.5）、通過帯幅が最大となるオフセットは
γ_k ¹ 、γ_k ² を用いることによって得られる。すなわ
ち、基準交差点ｋ＝１のγ₁ ¹ 、γ₁ ² に対して、それ
ぞれ他交差点ｋのγ_k ¹ またはγ_k ² いずれか一方を合
わせ、通過帯の共通部分が最大となる組合せを選び出す
（Ｓ１２０２）。こうして得られたγ_k ¹ またはγ_k ²
（ｋ≠１）に関して、もとの位置との差異を求め、交差
点ｋにおけるオフセットπ_k とする（Ｓ１２０３、Ｓ１
２０４）。双方向の交通状態が同一ではない場合（ρ≠
0.5）、路線の方向交通の差異を考慮したオフセットを
与える必要がある。本実施の形態では、通過帯幅配分手
段１６に実行を移す（Ｓ１２０５）。

【００４２】図１３は通過帯幅配分手段１６の処理フロ
ーを示す。いま、ρ=0.5 およびρ≠0.5 における上
り、下り方向の通過帯幅をそれぞれｂ^U ，ｂ^D およびＢ
^U ，Ｂ^D として、ρ≠0.5 におけるＢ^U ，Ｂ^D を下式に
て求める（Ｓ１３０１）。 Ｂ^U ＝min ｛ρ（ｂ^U ＋ｂ^D ）, ｇ_min ｝ Ｂ^D ＝min ｛（１−ρ）（ｂ^U ＋ｂ^D ）, ｇ_min ｝ 上式には、通過帯幅は最小青信号時間以下であることが
組み込まれている。ここで、ｇ_min 系統信号の中で最小
となる青信号時間を意味し、以下で表わされる。 ｇ_min ＝min _k ｇ_k

【００４３】次に、通過帯幅の差異に応じて各交差点の
通過帯をずらし、オフセットを調整するため、シフト量
を求める（Ｓ１３０２）。まず、ρ＞0.5 の場合は交差
点ｋの上り通過帯の終端ｗ_k を差分Δｂ^U （＝Ｂ^U −ｂ
^U ）だけ拡大方向にシフトさせる。このとき、通過帯の
終端ｗ_K ^* は次式のようになる。 ｗ_K ^* ＝（ｗ_K ＋Δｂ^U ）mod Ｃ

【００４４】一方、基準交差点ｋ＝１では、通過帯の共
通部分を形成することから、各交差点での通過帯の終端
はｗ₁ ^* によって制約を受ける。そのために以下の操作
を施す。 ｗ_K ^**＝ｗ_K ^* ; if ｗ_K ＋Δｂ^U ≦Ｃ ｗ_K ^**＝ｗ_K ^* ＋Ｃ ; otherwise したがって、制約を考慮した交差点ｋの通過帯の終端
｛ｗ_K ｝は、 ｛ｗ_K ｝＝（min （ｗ₁ ^**，ｗ_k ^**））mod Ｃ で表され、シフト量Δｗ_k は次式のようになる。 Δｗ_k ＝ｗ_k ^**−｛ｗ_K ｝ よって、各交差点のオフセットθｋを下式にて求める
（Ｓ１３０３、Ｓ１３０４）。 θ₁ ＝０ θ_k k = ( π_k ＋Δｗ_k ) mod Ｃ

【００４５】上記の通り、ρ＞0.5 の場合は上り通過帯
の終端を操作することによってオフセットを導出した
が、ρ＜0.5 においては、扱う対象を下り通過帯に置き
換え、同様の方法によりオフセットを求めることができ
る。オフセット算出後、平等オフセット制御手段に実行
を戻し、オフセットを処理部５に保持する（Ｓ１３０
５）。

【００４６】これらのの各手段実行後、処理部５は、5
分間毎の次の時点において、新たに求め保持しておいた
全ての信号制御パラメータ、サイクル長、スプリット、
オフセットを、各信号側に送信する。以上の動作を、5
分間隔にて繰り返す。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、任意の道路網につい
て、実際の道路交通状況に適応した信号制御パラメータ
を得られるので、道路交通を円滑にし、渋滞を緩和出来
るという効果が得られる。また、交通事情の変化に応じ
て信号機の制御ができ、交通流を適切に制御することが
可能となり、社会資本である道路の有効利用を図ること
ができる。しかも、道路交通の円滑化により、むだ時間
を削減し、交通全体における燃料消費量を低減させるこ
とができるので、エネルギーの有効活用や、大気汚染の
防止にも役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における装置全体の構成を
示すブロック図

【図２】実施の形態における遅れ時間算出構築手段の処
理フロー図

【図３】実施の形態におけるサイクル長・スプリット算
出手段の処理フロー図

【図４】実施の形態における交通指標算出手段の処理フ
ロー図

【図５】実施の形態における交通状態分類手段の処理フ
ロー図

【図６】実施の形態における青信号旅行時間算出手段の
処理フロー図

【図７】実施の形態におけるオフセット制御手法選択手
段の処理フロー図

【図８】実施の形態における優先オフセット制御手段の
処理フロー図

【図９】実施の形態における平等オフセット制御手段の
処理フロー図

【図１０】実施の形態における通過帯射影手段の処理フ
ロー図

【図１１】実施の形態における通過帯射影の概念を表わ
した摸式図

【図１２】実施の形態における平等オフセット算出手段
の処理フロー図

【図１３】実施の形態における通過帯幅算出手段の処理
フロー図

【符号の説明】

１ 道路またはリンク ２ 交差点 ３ 信号 ４ 車両感知器 ５ 処理部 ６ 遅れ時間算出手段 ７ サイクル長・スプリット算出手段 ８ 交通指標算出手段 ９ 交通状態分類手段 １０ オフセット制御方法選択手段 １１ 青信号旅行時間算出手段 １２ 優先オフセット制御手段 １３ 平等オフセット制御手段 １４ 通過帯射影手段 １５ 平等オフセット算出手段 １６ 通過帯幅配分手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増 山 義 人 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 市 島 聡 子 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H180 DD02 DD03 FF01 JJ06 JJ15

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現在の交通流データと信号制御パラメー
   タを入力とし、制御パラメータの設定を行なう交通管制
   方法であって、現在の交通流データと信号制御パラメー
   タから、車両の遅れ時間や路線の上り下り双方向の交通
   指標、青信号旅行時間、各交差点での青時間の幅である
   通過帯を求め、交通指標に基づいて、交通状態の分類や
   制御方法の選択を行ない、また、遅れ時間、青信号旅行
   時間、通過帯によって信号制御パラメータを設定するこ
   とを特徴とする交通管制方法。
2. 【請求項２】 現在の交通流データと信号制御パラメー
   タから、遅れ時間を算出するステップを含むことを特徴
   とする請求項１記載の交通管制方法。
3. 【請求項３】 信号制御パラメータの中で、信号制御の
   青信号から次の青信号まで一巡する周期を表わすサイク
   ル長と、交差道路の青時間の比を表わすスプリットにつ
   いて、遅れ時間を最小化するパラメータを算出するステ
   ップを含むことを特徴とする請求項２記載の交通管制方
   法。
4. 【請求項４】 算出した遅れ時間に基づいて、路線の上
   り下り双方向の交通指標を算出するステップを含むこと
   を特徴とする請求項３記載の交通管制方法。
5. 【請求項５】 算出した交通指標に基づいて交通状態を
   分類するステップを含むことを特徴とする請求項４記載
   の交通管制方法。
6. 【請求項６】 交通流データから、割り当てられた交差
   点間の現状リンクにおける青信号時の旅行時間を算出す
   るステップを含むことを特徴とする請求項５記載の交通
   管制方法。
7. 【請求項７】 青信号開始の時間のずれを表わすオフセ
   ットの制御方法を、分類した状態に応じて選択するステ
   ップを含むことを特徴とする請求項５記載の交通管制方
   法。
8. 【請求項８】 双方向交通の差が顕著な場合、または、
   一定方向を優先して制御したい場合、現状の青信号旅行
   時間とサイクル長に基づいて、その方向に対するオフセ
   ットを優先して制御するステップを含むことを特徴とす
   る請求項６または７記載の交通管制方法。
9. 【請求項９】 双方向交通に著しく差のない場合、また
   は、両方向を平等に制御したい場合、現状の青信号旅行
   時間とサイクル長に基づいて、オフセットを平等に制御
   するステップを含むことを特徴とする請求項６または７
   記載の交通管制方法。
10. 【請求項１０】 現状のリンクの青信号旅行時間に応じ
    て、各交差点での青時間の幅である通過帯を隣接交差点
    のサイクル長の上に射影し、これを繰り返して、任意の
    基準交差点のサイクル長の上に双方向の全ての通過帯を
    射影するステップを含むことを特徴とする請求項９記載
    の交通管制方法。
11. 【請求項１１】 射影した各交差点の通過帯を通過帯幅
    の差異に応じて時間上において移動し、射影した通過帯
    の共通部分が最大とすることによって、オフセットを算
    出するステップを含むことを特徴とする請求項９または
    １０記載の交通管制方法。
12. 【請求項１２】 算出した遅れ時間の総和に対する上り
    下り各方向の比に応じ、通過帯幅を配分するステップを
    含むことを特徴とする請求項９、１０または１１記載の
    交通管制方法。
13. 【請求項１３】 現在の交通流データと信号制御パラメ
    ータを入力とし、信号制御パラメータの設定を行なう交
    通管制装置であって、現在の交通流データと信号制御パ
    ラメータから、車両の遅れ時間や路線の上り下り双方向
    の交通指標、青信号時旅行時間、各交差点での青時間の
    幅である通過帯を求め、交通指標に基づいて交通状態の
    分類や制御方法の選択を行ない、また、遅れ時間、通過
    帯によって信号制御パラメータを設定することを特徴と
    する交通管制装置。
14. 【請求項１４】 現在の交通流データと信号制御パラメ
    ータから、遅れ時間を算出する遅れ時間算出手段を備え
    たことを特徴とする請求項１３記載の交通管制装置。
15. 【請求項１５】 信号制御パラメータの中で、信号制御
    の青信号から次の青信号まで一巡する周期を表わすサイ
    クル長と、交差道路の青時間の比を表わすスプリットに
    ついて、遅れ時間を最小化するパラメータを算出するサ
    イクル長・スプリット算出手段を備えたことを特徴とす
    る請求項１４記載の交通管制装置。
16. 【請求項１６】 算出した遅れ時間に基づいて、路線の
    上り下り双方向の交通指標を算出する交通指標算出手段
    を有することを特徴とする請求項１５記載の交通管制装
    置。
17. 【請求項１７】 算出した交通指標に基づいて交通状態
    を分類する交通状態分類手段を備えたことを特徴とする
    請求項１６記載の交通管制装置。
18. 【請求項１８】 交通流データから、割り当てられた交
    差点間の現状のリンクにおける青信号時の旅行時間を算
    出する青信号旅行時間算出手段を備えたことを特徴とす
    る請求項１７記載の交通管制装置。
19. 【請求項１９】 青信号開始の時間のずれを表わすオフ
    セットの制御方法を、分類した状態に応じて選択するオ
    フセット制御方法選択手段を備えたことを特徴とする請
    求項１７記載の交通管制装置。
20. 【請求項２０】 双方向交通の差が顕著な場合、また
    は、一定方向を優先して制御したい場合、現状の青信号
    旅行時間とサイクル長に基づいて、その方向に対するオ
    フセットを優先して制御する優先オフセット制御手段を
    備えたことを特徴とする請求項１８または１９記載の交
    通管制装置。
21. 【請求項２１】 双方向交通に著しく差のない場合、ま
    たは、両方向を平等に制御したい場合、現状の青信号旅
    行時間とサイクル長に基づいて、オフセットを平等に制
    御する平等オフセット制御手段を備えたことを特徴とす
    る請求項１８または１９記載の交通管制装置。
22. 【請求項２２】 現状のリンクの青信号旅行時間に応じ
    て、各交差点での青時間の幅である通過帯を隣接交差点
    のサイクル長の上に射影し、これを繰り返して、任意の
    基準交差点のサイクル長の上に双方向の全ての通過帯を
    射影する通過帯射影手段を備えたことを特徴とする請求
    項２１記載の交通管制装置。
23. 【請求項２３】 射影した各交差点の通過帯を、通過帯
    幅の差異に応じて時間上において移動し、射影した通過
    帯の共通部分が最大となるようにオフセットを算出する
    平等オフセット算出手段を備えたことを特徴とする請求
    項２１または２２記載の交通管制装置。
24. 【請求項２４】 算出した遅れ時間の総和に対する上り
    下り各方向の比に応じ、通過帯幅を配分する通過帯幅配
    分手段を備えたことを特徴とする請求項２１、２２また
    は２３記載の交通管制装置。