JP2000322682A - System, device and method for predicting traffic flow - Google Patents

System, device and method for predicting traffic flow

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JP2000322682A
JP2000322682A JP13254499A JP13254499A JP2000322682A JP 2000322682 A JP2000322682 A JP 2000322682A JP 13254499 A JP13254499 A JP 13254499A JP 13254499 A JP13254499 A JP 13254499A JP 2000322682 A JP2000322682 A JP 2000322682A
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JP
Japan
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traffic flow
data
prediction
point
learning
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JP13254499A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Uchiumi
眞志 内海
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately predict a traffic flow at high speed. SOLUTION: This system is provided with traffic flow measuring means 1 and 2 fixedly installed for measuring traffic parameters at the spots of installation and a predictive means 4 for previously performing learning on the basis of measured data in the past, inputting data from the traffic flow measuring means 1 and 2 and finding the traffic flow parameter at a predictive spot (x) where the traffic flow measuring means 1 and 2 are not installed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交通管制システム
等に好適な情報収集技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information collecting technique suitable for a traffic control system and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ある道路において2地点間の任意
の地点における車両速度の予測方法としては、2地点の
車両速度の平均を用いる手法が用いられてきた。この手
法によると、例えば2地点の間に、カーブ・トンネル・
坂道・流出入の車両等の要因があると、実際の予測地点
における車両速度と、予測速度との間に大きな誤差を生
じることとなる。これを解決するべく、カーブ等の要因
をすべて数値化し計算を行うとすると、予測にあたって
詳細な調査が必要となり、またその計算量は膨大なもの
となるという問題が生じる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for predicting a vehicle speed at an arbitrary point between two points on a certain road, a method using an average of vehicle speeds at two points has been used. According to this method, for example, a curve, tunnel,
If there is a factor such as a vehicle on a slope or an outflow / inflow, a large error occurs between the vehicle speed at the actual predicted point and the predicted speed. If all factors such as curves are numerically calculated to solve this problem, a detailed investigation is required for prediction, and the amount of calculation is enormous.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の技
術では、計算量を減らすと車両速度の予測誤差が大きく
なり、逆に予測精度を向上させるためには計算量が膨大
なものとなるという問題点があった。そこで、本発明は
この問題点を除去し、高速かつ精度が高い交通流予測シ
ステム、交通流予測装置及び交通流予測方法を提供する
ことを目的とする。
As described above, in the prior art, when the calculation amount is reduced, the prediction error of the vehicle speed increases, and conversely, the calculation amount becomes enormous in order to improve the prediction accuracy. There was a problem. Accordingly, it is an object of the present invention to eliminate this problem and to provide a traffic flow prediction system, a traffic flow prediction device, and a traffic flow prediction method with high speed and high accuracy.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
の交通流予測システムは、固定的に設置され、当該設置
地点の交通流パラメータを計測する交通流計測手段と、
過去の実測データに基づいて予め学習を行い、前記交通
流計測手段によるデータを入力とし、前記交通流計測手
段が設置されていない予測地点の交通流パラメータを求
める予測手段とを具備した構成を有する。
According to the present invention, there is provided a traffic flow prediction system according to the present invention, which is fixedly installed and measures traffic flow parameters at the installation point;
A learning unit that learns in advance based on past actual measurement data, receives data from the traffic flow measurement unit as input, and obtains a traffic flow parameter at a prediction point where the traffic flow measurement unit is not installed. .

【0005】請求項5に記載の本発明の交通流予測装置
は、固定的に設置された交通流計測手段による交通流パ
ラメータを入力する入力手段と、過去の実測データに基
づいて予め学習を行い、前記入力手段による入力データ
に対応して、前記交通流計測手段が設置されていない予
測地点の交通流パラメータを求める予測手段とを具備し
た構成を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a traffic flow predicting apparatus for performing learning in advance based on input means for inputting traffic flow parameters by a fixedly installed traffic flow measuring means and past measured data. And a prediction means for obtaining a traffic flow parameter at a prediction point where the traffic flow measurement means is not installed in accordance with the input data from the input means.

【0006】請求項6に記載の交通流予測方法は、所定
の計測地点の交通流パラメータを計測し、この計測した
交通流パラメータを入力とし、過去の実測データに基づ
いて予め学習したニューラルネットワークにより任意の
予測地点の交通流パラメータを求めることを特徴とす
る。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a traffic flow prediction method for measuring a traffic flow parameter at a predetermined measurement point, inputting the measured traffic flow parameter as input, and using a neural network learned in advance based on past measured data. It is characterized in that a traffic flow parameter at an arbitrary prediction point is obtained.

【0007】上記本発明によれば、過去の実測データに
基づいて予め学習を行うため、予測地点の交通流パラメ
ータを高速かつ精度良く求めることができる。特に、ニ
ューラルネットワークを予測手段に適用した場合、学習
終了後の計算量は極めて少ないものとなる。
According to the present invention, since the learning is performed in advance based on the past measured data, the traffic flow parameters at the predicted point can be obtained at high speed and with high accuracy. In particular, when a neural network is applied to the prediction means, the amount of calculation after the end of learning becomes extremely small.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。図1は本発明の交通流予測システムの実施例を
示す概念図である。道路には交通流計測手段である固定
式車両感知器1、2を設置し、道路上を通過する車両を
検知する。一般に、シングルヘッド式とダブルヘッド式
の2種類があり、前者は車両が道路を占有する割合(占
有率)を求め、後者は車両の速度を求めるものである
が、いずれの方式を本発明に適用してもよい。3は移動
式車両感知器であり、道路の任意の地点に設置すること
ができるものである。これら固定式車両感知器1、2と
移動式車両感知器3により所定期間、各設置地点の交通
流を計測し、この実測データを予測手段である交通流推
定装置4に予め蓄積する。この交通流推定装置4は、固
定式車両感知器1、2と有線または無線で接続されてい
て計測データをリアルタイムに収集することができるよ
う設けられる。前記予め蓄積した過去の実測データと、
固定式車両感知器1、2から収集した計測データとか
ら、任意の予測地点の交通流の予測を行う。より具体的
には、予測地点xに移動式車両感知器3を設置し、固定
式車両感知器1、2と共に所定期間、実際の交通流を計
測して蓄積しておけば、移動式車両感知器3の実測デー
タと固定式車両感知器1、2の実測データとの間には何
等かの相関があるため、その後、移動式車両感知器3を
除去しても、固定式車両感知器1、2の計測データから
予測地点xの交通流の計測が可能となる。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a traffic flow prediction system according to the present invention. Fixed vehicle sensors 1 and 2 as traffic flow measuring means are installed on the road to detect vehicles passing on the road. In general, there are two types, a single head type and a double head type. The former is for determining the ratio (occupancy ratio) of the vehicle occupying the road, and the latter is for determining the speed of the vehicle. May be applied. Reference numeral 3 denotes a mobile vehicle detector which can be installed at an arbitrary point on a road. The fixed vehicle sensors 1 and 2 and the mobile vehicle sensor 3 measure the traffic flow at each installation point for a predetermined period, and the measured data is stored in the traffic flow estimating device 4 as prediction means in advance. The traffic flow estimation device 4 is connected to the fixed vehicle sensors 1 and 2 by wire or wirelessly, and is provided so that measurement data can be collected in real time. The previously accumulated past measurement data,
The traffic flow at an arbitrary prediction point is predicted from the measurement data collected from the fixed vehicle sensors 1 and 2. More specifically, if the mobile vehicle sensor 3 is installed at the predicted point x and the actual traffic flow is measured and accumulated together with the fixed vehicle sensors 1 and 2 for a predetermined period, the mobile vehicle detection can be performed. Since there is some correlation between the measured data of the detector 3 and the measured data of the fixed vehicle sensors 1 and 2, even if the mobile vehicle sensor 3 is subsequently removed, the fixed vehicle sensor 1 The traffic flow at the predicted point x can be measured from the measurement data 2 and 2.

【0009】交通流推定装置4にニューラルネットワー
クを用いる場合の概念図を図2に示す。ニューラルネッ
トワークの入力層に固定式車両感知器1、2によって計
測したデータを入力し、ニューラルネットワークの学習
データとして移動式車両感知器3によって計測したデー
タを用いる。具体的には、ニューラルネットワークの学
習に十分な所定期間分の計測データによる統計的処理に
よって層間の結合重みを算出し、ニューラルネットワー
クの学習を行い、学習後のニューラルネットワークに固
定式車両感知器1、2から得られる計測データを入力し
て予測地点xの車両の推定速度を求める。
FIG. 2 shows a conceptual diagram when a neural network is used for the traffic flow estimation device 4. Data measured by the fixed vehicle sensors 1 and 2 is input to the input layer of the neural network, and data measured by the mobile vehicle sensor 3 is used as learning data of the neural network. Specifically, the weight of the connection between the layers is calculated by statistical processing based on measurement data for a predetermined period sufficient for learning of the neural network, learning of the neural network is performed, and the fixed vehicle sensor 1 is added to the learned neural network. 2 to obtain the estimated speed of the vehicle at the predicted point x.

【0010】次に、ニューラルネットワークの学習方法
について説明する。図3は、図1の実施例における交通
流推定装置4をニューラルネットワークに置き換えたも
のである。車両が地点aから地点bの方向に流れてお
り、地点aと地点bにはそれぞれ固定式の車両感知器
1、2を設置し、地点xには所定期間だけ移動式の車両
感知器3を設置する。本実施例では、ニューラルネット
ワークの学習データとして、車両感知器1、2、3によ
って所定期間計測した地点速度データ群に統計的処理を
加えたものを用いる。すなわち、固定式車両感知器1、
2によって計測された地点a、bの速度を用いて地点x
における速度の予測を行い、その結果と車両感知器3に
よって実際に計測された値との比較を行う。
Next, a learning method of the neural network will be described. FIG. 3 is a diagram in which the traffic flow estimation device 4 in the embodiment of FIG. 1 is replaced with a neural network. A vehicle is flowing in a direction from a point a to a point b, and fixed vehicle sensors 1 and 2 are respectively installed at the points a and b, and a movable vehicle sensor 3 is provided at a point x for a predetermined period. Install. In this embodiment, as the learning data of the neural network, data obtained by performing a statistical process on a group of spot velocity data measured by the vehicle sensors 1, 2, and 3 for a predetermined period is used. That is, the fixed vehicle sensor 1,
2 using the speed of points a and b measured by
Is predicted, and the result is compared with a value actually measured by the vehicle sensor 3.

【0011】車両感知器1、2、3により計測した速度
データ群として14日分のデータを保有し、7日分を評
価用に用い、残り7日分を学習データ作成に用いる場合
を例にとる。車両感知器1、2、3が5分周期でデータ
を計測すると、学習データ作成用データのサンプル数は
60(分)/5(分)×24(時間)×7(日)−1=
2015(Sample)となる。あるt分における地点a、
bの速度Va(t) 、Vb(t) と、(t−5)分における地点
a、bの速度Va(t-5) 、Vb(t-5) の4つを入力パラメー
タとし、この入力パラメータをある任意の速度幅で区切
ったクラスを用意する。本実施例では計算量と予測精度
を考慮して速度幅を10km/hとし、上下限を0〜1
30km/hとし、各クラスの代表値を各パラメータの
中間値とする。すなわち、ある入力パラメータV(t)に対
するクラス数は、(130−0)/10=13クラスと
なり、パラメータの数が4つであることから総クラスは
134となる。実例としては、Va(t) =52km/h、
Va(t-5) =35km/h、Vb(t) =40km/h、Vb(t
-5) =57km/hの場合、このデータはクラス(Ca
(t),Ca(t-5),Cb(t),Cb(t-5) )=(55,35,45,55 )に属
することとなる。
An example in which 14 days of data are held as a speed data group measured by the vehicle sensors 1, 2, and 3 and 7 days are used for evaluation and the remaining 7 days are used for creating learning data. Take. When the vehicle sensors 1, 2, and 3 measure data in a 5-minute cycle, the number of samples of the learning data creation data is 60 (minutes) / 5 (minutes) × 24 (hours) × 7 (days) −1 =
2015 (Sample). Point a at a certain t minute,
The four parameters of the speeds Va (t) and Vb (t) of b and the speeds Va (t-5) and Vb (t-5) of the points a and b at (t-5) are used as input parameters. Prepare a class in which parameters are separated by a certain speed range. In the present embodiment, the speed width is set to 10 km / h, and the upper and lower limits are set to 0 to 1 in consideration of the calculation amount and the prediction accuracy.
30 km / h, and a representative value of each class is set as an intermediate value of each parameter. That is, the number of classes for a certain input parameter V (t) is (130-0) / 10 = 13 classes, and since the number of parameters is 4, the total class is 134. As an example, Va (t) = 52 km / h,
Va (t-5) = 35 km / h, Vb (t) = 40 km / h, Vb (t
-5) = 57 km / h, this data is class (Ca
(t), Ca (t-5), Cb (t), Cb (t-5)) = (55,35,45,55).

【0012】上述のように、車両感知器1、2により計
測されたデータ群をVa(t) 、Va(t-5) 、Vb(t) 、Vb(t-
5) によりクラス分けし、各クラス毎に、車両感知器3
により計測されたデータVx(t) のヒストグラムを作成す
る。ヒストグラムの上下限は0〜130km/hとし、
ヒストグラムの区間幅は10km/h、各区間の代表値
を中間値とする。本実施例では、このように計測した速
度データに統計処理を加えたものをニューラルネットワ
ークの学習データとして用いる。実際に試して見たとこ
ろ、2015個の学習データサンプルを統計的に処理し
た結果、1個以上の出現頻度が得られたクラスは134
クラス中192クラスとなった。この内、出現頻度が5
以上であったクラスは79クラスであったので、この7
9クラスを学習データとして用いることとした。一例と
して、学習データ群を統計的処理を行ったもののうち、
クラス(Ca(t),Ca(t-5),Cb(t),Cb(t-5) )=(45,45,3
5,35)の場合におけるヒストグラムを図4に示す。
As described above, the data groups measured by the vehicle sensors 1 and 2 are represented by Va (t), Va (t-5), Vb (t) and Vb (t-
5) Classification by vehicle detector
Creates a histogram of the data Vx (t) measured by. The upper and lower limits of the histogram are 0 to 130 km / h,
The section width of the histogram is 10 km / h, and the representative value of each section is an intermediate value. In the present embodiment, data obtained by performing statistical processing on the speed data measured in this manner is used as learning data of the neural network. As a result of actually trying it out, as a result of statistically processing the 2015 learning data samples, one or more appearance frequencies were obtained for 134 classes.
It became 192 classes among the classes. Of these, the appearance frequency is 5
The above classes were 79 classes.
Nine classes were used as learning data. As an example, among the data obtained by performing statistical processing on the training data group,
Class (Ca (t), Ca (t-5), Cb (t), Cb (t-5)) = (45,45,3
The histogram in the case of (5, 35) is shown in FIG.

【0013】図5はニューラルネットワークの学習時の
概念図であり、ニューラルネットワークの入力層データ
として、得られたクラスの代表値を用いている。但し、
入力データをニューラルネットワークの入力層に入力す
る際、正規化を行っている。正規化の手法は様々な手法
が考えられるが、今回は標準化により正規化を行ってい
る。ここで、標準化とは、あるクラスがn個存在し、各
クラスがk個の変数で表現される場合を例にとると、あ
るクラスCiは、 Ci=(Xi1,Xi2,・・・,Xik) i= 1・・・n と表現される。このとき第j番目の変数xij の平均μj
及び標準偏差σj は、
FIG. 5 is a conceptual diagram at the time of learning of a neural network, in which a representative value of an obtained class is used as input layer data of the neural network. However,
When input data is input to the input layer of the neural network, normalization is performed. Various methods can be considered for the normalization method, but this time, normalization is performed by standardization. Here, standardization refers to a case where there are n classes and each class is represented by k variables, and a class Ci is represented by Ci = (Xi1, Xi2,..., Xik ) I = 1... N. At this time, the average μj of the j-th variable xij
And the standard deviation σj are

【0014】[0014]

【数1】 (Equation 1)

【0015】[0015]

【数2】 となり、標準化したクラスは、(Equation 2) And the standardized class is

【0016】[0016]

【数3】 となる。(Equation 3) Becomes

【0017】なお、上記実施例では入力パラメータとし
て地点a、地点bの速度データのみを用いたが、正規化
を行うことで、パラメータとして交通量、占有率などの
次元が異なる入力も可能となり、本発明に汎用性を持た
せることができる。
In the above embodiment, only the speed data at the points a and b are used as input parameters. However, by performing normalization, it is possible to input parameters having different dimensions such as traffic volume and occupancy. The present invention can have versatility.

【0018】また、教師層データとしては各クラスにお
けるヒストグラムの確率を入力する。すなわち、出力層
O1はVx(t) が0〜10km/hとなる確率を、出力層O2
はVx(t) が10〜20km/hとなる確率を、・・・、
出力層O13 はVx(t) が120〜130km/hとなる確
率を示すこととなる。
As the teacher layer data, the probability of the histogram in each class is input. That is, the output layer
O1 represents the probability that Vx (t) becomes 0 to 10 km / h, and the output layer O2
Is the probability that Vx (t) is 10 to 20 km / h, ...,
The output layer O13 indicates the probability that Vx (t) will be 120 to 130 km / h.

【0019】以上がニューラルネットワークの学習方法
であるが、サンプル数、クラス幅、入力パラメータの数
や種類などを変更しても構わない。次に、出力層の値か
ら予測速度を算出する方法であるが、まず、入力層には
車両感知器1、2で計測した速度データを学習データの
作成の際に用いた平均と標準偏差を用いて正規化し、対
応する入力層に入力する。この実施例においては出力層
Oi(i=1,2,・・・,13 )は、Vx(t) が(i-1 )×10〜
i ×10km/hとなる確率を示すことから、今回の実
施例においてはニューラルネットワークによる予測速度
Vxn(t)を
The learning method of the neural network has been described above. However, the number of samples, the class width, the number and types of input parameters, and the like may be changed. Next, a method of calculating a predicted speed from the value of the output layer is described. First, the average and the standard deviation used when creating the learning data are obtained from the speed data measured by the vehicle sensors 1 and 2 in the input layer. And input to the corresponding input layer. In this embodiment, the output layer
Oi (i = 1, 2,..., 13) is such that Vx (t) is (i-1) × 10
Since the probability of i × 10 km / h is shown, in this embodiment, the speed predicted by the neural network is used.
Vxn (t)

【0020】[0020]

【数4】 で定義する。すなわち、出力層の値と代表値との積を累
積したものが予測速度となる。具体的には、図4の出力
が得られたときには、その予測速度は、 Vxn(t)=(0.02 ×5 +0.15×15+0.27×25+0.48×35+
0.07×45) /0.99=29.3(km/h) となる。
(Equation 4) Defined by That is, the product of the output layer value and the representative value is the predicted speed. Specifically, when the output of FIG. 4 is obtained, the predicted speed is Vxn (t) = (0.02 × 5 + 0.15 × 15 + 0.27 × 25 + 0.48 × 35 +
0.07 × 45) /0.99=29.3 (km / h).

【0021】図6に本発明を用いて速度予測を行った結
果の一例を示す。実線が車両感知器3により実測した速
度Vx(t) であり、点線が本発明により予測した速度Vxn
(t)である。また、本発明の有効性を示すために、地点
aおよび地点bのt分における速度の平均値を予測値と
する手法による予測速度Vxa(t)を破線で示す。また、Vx
(t) に対するVxn(t)およびVxa(t)の平均絶対誤差と平均
2乗誤差を図7に示す。図6及び図7から本発明による
速度予測が、従来の平均値による予測に比べて優れてい
ることが確認できる。
FIG. 6 shows an example of the result of speed prediction using the present invention. The solid line is the speed Vx (t) actually measured by the vehicle sensor 3, and the dotted line is the speed Vxn predicted according to the present invention.
(t). In addition, in order to show the effectiveness of the present invention, a broken line indicates a predicted speed Vxa (t) obtained by using the average value of the speed at point t and the point b at point t as the predicted value. Also, Vx
FIG. 7 shows the mean absolute error and mean square error of Vxn (t) and Vxa (t) with respect to (t). 6 and 7, it can be confirmed that the speed prediction according to the present invention is superior to the conventional prediction based on the average value.

【0022】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明を適用するに当って重要な点であるのが学習デー
タの作成方法である。実際と誤差の大きい学習データを
用いると、当然ながらその予測精度は低いものとなる。
The embodiment of the present invention has been described above.
An important point in applying the present invention is a method of creating learning data. If learning data having a large error from the actual one is used, the prediction accuracy is naturally low.

【0023】そこで、学習データの作成方法の一例とし
て図8に示す様な方法が考えられる。具体的に説明する
と、速度の予測をする事前に予測地点xにおいて車両感
知器3により一定期間速度データの採取を行う。同時
に、上流地点aと下流地点bにおいて車両感知器1、2
により一定期間速度データの採取を行う。採取した速度
データを基に学習データを作成し、速度予測時において
これを適用する。この方法では実際に予測地点xの実測
データを用いるため、学習データにはカーブ・坂道・ト
ンネルなどの要因が含まれており、予測地点の状況を考
慮することなく高精度な予測が可能となる。
Therefore, as an example of a method of creating learning data, a method as shown in FIG. 8 can be considered. More specifically, speed data is collected by the vehicle sensor 3 for a certain period at the prediction point x before the speed is predicted. At the same time, vehicle sensors 1, 2 at upstream point a and downstream point b
The speed data is collected for a certain period of time. Learning data is created based on the collected speed data, and is applied at the time of speed prediction. In this method, since the actual measurement data of the predicted point x is actually used, the learning data includes factors such as curves, slopes, and tunnels, and highly accurate prediction can be performed without considering the situation of the predicted point. .

【0024】また、別の方法として図9に示す様な方法
が考えられる。この方法は予測地点xと路線状況が酷似
した別地点x' のデータを学習データとして用いること
で、学習データの予測を行うものである。路線状況が酷
似した地点のデータを用いるため、予測地点毎にデータ
を採取するという手間が省くことができるという利点が
ある一方、誤差の少ない予測をおこなうことができる。
As another method, a method as shown in FIG. 9 can be considered. In this method, prediction of learning data is performed by using, as learning data, data of another point x ′ whose route condition is very similar to the predicted point x. Since the data at the points where the route conditions are very similar is used, there is an advantage that the trouble of collecting data for each predicted point can be omitted, while the prediction with a small error can be performed.

【0025】上記実施例では、速度予測のパラメータと
して予測地点xの上流地点a及び下流地点bの情報を入
力パラメータとして用いたが、上流地点aの情報のみか
ら予測を行う、あるいは下流地点bの情報のみから予測
を行うことも可能である。
In the above embodiment, the information of the upstream point a and the downstream point b of the prediction point x is used as the input parameter as the parameter of the speed prediction. However, the prediction is performed only from the information of the upstream point a, or the information of the downstream point b is used. It is also possible to make predictions only from information.

【0026】また、上記実施例では車両感知器が設置さ
れていない任意地点の車両速度の予測方法を示したが、
別応用としてある一定時間後の速度の予測方法として用
いることも可能である。すなわち、上記実施例では入力
パラメータを採取した地点から“空間的”に離れた地点
における車両速度予測であるが、これを“時間的”に離
れた未来の車両速度予測に転じることは至って容易なこ
とである。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変
更することは可能である。
In the above embodiment, the method of predicting the vehicle speed at an arbitrary point where no vehicle sensor is installed has been described.
As another application, it can also be used as a method for estimating the speed after a certain period of time. That is, in the above-described embodiment, the vehicle speed is predicted at a point "spatially" distant from the point at which the input parameter is sampled. However, it is very easy to turn this into a future vehicle speed prediction distant "temporarily". That is. In addition, changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0027】以上説明したように、本実施例はニューラ
ルネットワークを用いることで車両速度予測の高速性が
実現できる。また、学習データとして実測データを用い
てニューラルネットワークの学習を行うため、高精度の
予測が可能となる利点がある。
As described above, in the present embodiment, the use of the neural network can realize high-speed vehicle speed prediction. Further, since learning of the neural network is performed by using measured data as learning data, there is an advantage that highly accurate prediction is possible.

【0028】この発明を一例として高速道路の交通管制
システムに用いることで、車両感知器が設置されていな
い地点の速度予測を行うことができることから、従来以
上にきめ細かく精度の高い渋滞情報を、道路上のドライ
バに提供することができる。また、予測した車両速度か
ら、ある目的地に行き着くまでの旅行時間を精度良く算
出することが可能となる。
By using the present invention as an example in a traffic control system for a highway, it is possible to predict the speed of a point where a vehicle sensor is not installed. Can be provided to the above driver. Further, it is possible to accurately calculate a travel time required to reach a certain destination from the predicted vehicle speed.

【0029】また、別の応用分野としては、一般道にお
ける信号機の制御にも用いることができる。すなわち、
予測した車両速度を基に信号機制御を行い、円滑な交通
を促すことが可能となる。
As another application field, the present invention can be used for controlling a traffic light on a general road. That is,
Traffic light control is performed based on the predicted vehicle speed, and smooth traffic can be encouraged.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、交通流予測を高速かつ
精度良く行うことができる。
According to the present invention, traffic flow prediction can be performed at high speed and with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例を示す概念図。FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】 予測手段としてニューラルネットワークを用
いる場合の概念図。
FIG. 2 is a conceptual diagram when a neural network is used as a prediction unit.

【図3】 ニューラルネットワークによる予測処理の
例。
FIG. 3 shows an example of a prediction process using a neural network.

【図4】 ニューラルネットワークの学習データの一サ
ンプル。
FIG. 4 is a sample of learning data of a neural network.

【図5】 ニューラルネットワークの学習時の概念図。FIG. 5 is a conceptual diagram when learning a neural network.

【図6】 本発明によってx地点における車両速度の予
測を行った結果の一例。
FIG. 6 is an example of a result of predicting a vehicle speed at a point x according to the present invention.

【図7】 本発明によって車両速度の予測を行った場合
の誤差。
FIG. 7 is an error when a vehicle speed is predicted according to the present invention.

【図8】 ニューラルネットワークの学習データとして
ある一定期間の予測地点の実測データを用いる場合の
例。
FIG. 8 is an example of a case where actual measurement data of a predicted point in a certain period is used as learning data of the neural network.

【図9】 ニューラルネットワークの学習データとして
予測区間a〜bと状況が酷似した路線区間a' 〜b' の
実測データを用いる場合の例
FIG. 9 shows an example in which measured data of route sections a ′ and b ′ whose situation is very similar to prediction sections a and b are used as learning data of the neural network.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜3 車両感知器 4 交通流推定装置 1-3 Vehicle detector 4 Traffic flow estimation device

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定的に設置され、当該設置地点の交通
流パラメータを計測する交通流計測手段と、 過去の実測データに基づいて予め学習を行い、前記交通
流計測手段によるデータを入力とし、前記交通流計測手
段が設置されていない予測地点の交通流パラメータを求
める予測手段とを具備したことを特徴とする交通流予測
システム。
Claims: 1. A fixedly installed traffic flow measuring means for measuring a traffic flow parameter at an installation point, and learning in advance based on past actually measured data; A traffic flow prediction system for calculating a traffic flow parameter at a prediction point where the traffic flow measurement means is not installed.
【請求項2】 前記予測手段は、ニューラルネットワー
クを利用して予測地点の交通流パラメータを求めること
を特徴とする請求項1記載の交通流予測システム。
2. The traffic flow prediction system according to claim 1, wherein said prediction means obtains a traffic flow parameter at a prediction point using a neural network.
【請求項3】 前記予測手段は、前記交通流計測手段に
よるデータをニューラルネットワークの入力層データと
し、予測地点において実測したデータをニューラルネッ
トワークの学習データとして学習を行うことを特徴とす
る請求項2記載の交通流予測システム。
3. The learning means according to claim 2, wherein said prediction means learns data obtained by said traffic flow measurement means as input layer data of a neural network, and uses data actually measured at a prediction point as learning data of a neural network. The traffic flow prediction system described.
【請求項4】 前記交通流計測手段は、前記予測地点の
上流または下流の少なくとも1箇所に設置されることを
特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の交
通流予測システム。
4. The traffic flow prediction system according to claim 1, wherein the traffic flow measurement means is installed at at least one location upstream or downstream of the prediction point.
【請求項5】 固定的に設置された交通流計測手段によ
る交通流パラメータを入力する入力手段と、 過去の実測データに基づいて予め学習を行い、前記入力
手段による入力データに対応して、前記交通流計測手段
が設置されていない予測地点の交通流パラメータを求め
る予測手段とを具備したことを特徴とする交通流予測装
置。
5. An input means for inputting a traffic flow parameter by a fixedly installed traffic flow measuring means, and learning is performed in advance based on past measurement data, and the learning is performed in accordance with the input data by the input means. A traffic flow predicting device for calculating a traffic flow parameter at a prediction point where the traffic flow measuring means is not installed.
【請求項6】 所定の計測地点の交通流パラメータを計
測し、 この計測した交通流パラメータを入力とし、過去の実測
データに基づいて予め学習したニューラルネットワーク
により任意の予測地点の交通流パラメータを求めること
を特徴とする交通流予測方法。
6. A traffic flow parameter at a predetermined measurement point is measured, and the measured traffic flow parameter is input, and a traffic flow parameter at an arbitrary predicted point is obtained by a neural network learned in advance based on past actually measured data. A traffic flow prediction method characterized in that:
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