JP2001006090A - Traffic flow managing method - Google Patents

Traffic flow managing method

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JP2001006090A
JP2001006090A JP17452399A JP17452399A JP2001006090A JP 2001006090 A JP2001006090 A JP 2001006090A JP 17452399 A JP17452399 A JP 17452399A JP 17452399 A JP17452399 A JP 17452399A JP 2001006090 A JP2001006090 A JP 2001006090A
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JP
Japan
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traffic flow
traffic
vehicle group
group diffusion
value
Prior art date
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Withdrawn
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JP17452399A
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Japanese (ja)
Inventor
Michiaki Ikeda
理映 池田
Toshihiko Oda
利彦 織田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a traffic flow managing method capable of highly accurately managing a traffic flow by finding the proper value of a coefficient in a car group diffusion model expression. SOLUTION: In the traffic flow managing method for managing the traffic flow using the car group diffusion model expression of TRANSYT, plural measuring instruments det0-det12 for measuring the volume of traffic are installed in the downstream direction from a crossing having a signal, the values of λ for correcting average traveling time and a car group diffusion coefficient αare found by using the measured data of these measuring instruments, and the traffic flow is estimated by the car group diffusion model expression while using the obtained values of λ and α. By using the values of λ and α reflecting a road state or traffic conditions, the traffic flow can be highly accurately managed.

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、上流地点の交通流
データから下流地点の交通流量を予測する交通流量管理
方法に関し、特に、交差点の交通流データから次の交差
点に到着する交通流量を高精度に予測できるようにした
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traffic flow management method for predicting traffic flow at a downstream point from traffic flow data at an upstream point, and more particularly, to increasing traffic flow arriving at the next intersection from traffic flow data at an intersection. It is intended to be able to predict with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、道路を走行する車両の交差点での
停止回数を少なくして円滑な走行を実現するため、所定
地域の交差点の信号現示を関連づけて制御する系統信号
制御が行われている。信号現示の制御パラメータには、
青開始時刻から次の開始時刻までの時間を示すサイク
ル、交差する道路の青信号時間の比を示すスプリット、
及び隣接する交差点との青時間開始時刻のずれを表すオ
フセットがあり、系統信号制御では、車両の信号での待
ち時間(遅れ時間)と停止回数との総和が最小となるよ
うに、各交差点における信号現示の制御パラメータが設
定される。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to realize smooth running by reducing the number of stops at intersections of vehicles running on a road, system signal control for controlling signal indication at intersections in a predetermined area has been performed. I have. The control parameters for signal indication include:
A cycle indicating the time from the green start time to the next start time, a split indicating the ratio of the green signal time of the intersecting road,
There is an offset indicating the shift of the green time start time from the adjacent intersection, and in the system signal control, at each intersection, the sum of the waiting time (delay time) and the number of stops at the vehicle signal is minimized. The control parameters for signal indication are set.

【0003】この道路網の信号制御パラメータの決定を
主目的として、街路交通流のシュミレータであるTRA
NSYT(A Traffic Network Study Tool)が1967
年に英国のTRRL研究所で、ロンドン郊外の道路をモ
デルに使って開発されている。
[0003] For the main purpose of determining the signal control parameters of the road network, TRA which is a simulator of street traffic flow is used.
NSYT (A Traffic Network Study Tool) 1967
It was developed at the TRRL Research Institute in the UK using a road outside London as a model.

【0004】このTRANSYTでは、1サイクルを等
間隔のステップ(最大60ステップ)に分割し、上流交
差点から各ステップごとに流入する交通流量に基づい
て、下流交差点に到着する各ステップごとの交通流量を
次の車群拡散モデル式(1)によって予測する。 q'(k+t)=F・qk+(1−F)・q'(k+t-1) (1) ここで、q'k:ステップkにおいて下流交差点に到着す
る推定流量 qk :ステップkにおいて上流交差点から流入する流入
量 t :λ×平均旅行時間 F :平滑化係数 F=1/(1+αt) α :車群拡散係数
In this TRANSYT, one cycle is divided into equally spaced steps (up to 60 steps), and the traffic flow at each step arriving at the downstream intersection is calculated based on the traffic flow flowing from the upstream intersection at each step. The prediction is made by the following vehicle group diffusion model equation (1). q ′ (k + t) = F · qk + (1−F) · q ′ (k + t−1) (1) where q′k: estimated flow arriving at the downstream intersection at step k qk: step k , The inflow from the upstream intersection at t: λ × average travel time F: smoothing coefficient F = 1 / (1 + αt) α: vehicle group diffusion coefficient

【0005】図5は、この車群拡散モデルによる各ステ
ップごとの交通流量の推移を模式化して示している。グ
ラフの横軸は時間(ステップの推移)を表し、各ステッ
プごとに変化する交通流の流率を縦軸に表している。上
側の斜線を付したグラフは、交差点1から流入する各ス
テップごとの交通流率を表し、下側の斜線を付したグラ
フは、交差点2に到着する各ステップごとの交通流率を
示している。交差点1を出発した車両は、旅行時間が経
過した後、交差点2に到着することになる。
FIG. 5 schematically shows the transition of the traffic flow at each step according to the vehicle group diffusion model. The horizontal axis of the graph represents time (transition of steps), and the flow rate of the traffic flow that changes for each step is represented on the vertical axis. The upper shaded graph shows the traffic flow rate for each step flowing in from intersection 1, and the lower shaded graph shows the traffic flow rate for each step arriving at intersection 2. . The vehicle that has left the intersection 1 will arrive at the intersection 2 after the travel time has elapsed.

【0006】また、交差点2の信号が青になり、交差点
2から流出する車両の流出波形を、図5では、下側の斜
線を付したグラフの反対の側に示している。
In addition, the outflow waveform of the vehicle flowing out of the intersection 2 when the traffic light at the intersection 2 turns green is shown on the opposite side of the lower hatched graph in FIG.

【0007】交差点1の信号が青になると、交差点1に
止まっていた車群は走行を開始するが、個々の車両の車
速にばらつきがあるため、交差点2には、車群が拡がっ
て到着する。式(1)は、この拡がって(平滑化して)
到着する車群のステップごとの交通量を数式で表してい
る。
When the traffic light at the intersection 1 turns green, the group of vehicles stopped at the intersection 1 starts to run, but the vehicle group spreads and arrives at the intersection 2 because the speed of each vehicle varies. . Equation (1) is obtained by expanding (smoothing)
The traffic volume for each step of the arriving vehicle group is represented by a mathematical expression.

【0008】式(1)において、右辺の第1項は、平均
旅行時間前に上流交差点を出発した車群が平滑化して下
流交差点に到着したときの交通量を表し、右辺の第2項
は、平滑化のために下流交差点にk+t−1のステップ
で到着することができずに、k+tのステップで到着し
た車群の交通量を表している。
In the equation (1), the first term on the right-hand side represents the traffic volume when the vehicle group that has departed from the upstream intersection before the average travel time arrives at the downstream intersection after smoothing, and the second term on the right-hand side is Represents the traffic volume of the vehicle group that arrived at the step of k + t without being able to arrive at the downstream intersection at the step of k + t-1 for smoothing.

【0009】また、個々の車速のばらつきを考慮して、
平均旅行時間には、補正のためのλが乗算されており、
このλとして経験則から0.8が用いられている。ま
た、車群拡散係数αは、その値が大きい場合には、車群
が拡散しやすいモデルになり、逆にαが小さいと、車群
が拡散せずに、上流交差点を出発した車群がその状態を
維持したまま下流交差点に到着するモデルになる。この
αとして、経験則から0.2〜0.6の値が用いられて
おり、TRANSYTを開発したTRRL研究所では、
αに0.35を用いている。
[0009] In consideration of the variation of the individual vehicle speed,
The average travel time is multiplied by λ for correction,
As this λ, 0.8 is used from an empirical rule. When the value of the vehicle group diffusion coefficient α is large, the model of the vehicle group is easily diffused. Conversely, when α is small, the vehicle group that has left the upstream intersection without spreading the vehicle group. The model arrives at the downstream intersection while maintaining that state. As α, a value of 0.2 to 0.6 is used from an empirical rule, and in the TRRL research institute that developed TRANSYT,
0.35 is used for α.

【0010】道路網は、交差点を示すノードと、2つの
ノードの接続道路であるリンクとによって表される。系
統信号制御の信号制御パラメータを求める場合は、次式
(2)で表された、リンクでの遅れ時間(リンクに接続
するノードの信号現示によって待たされる時間)とリン
クでの停止台数(リンクに接続するノードの信号現示に
よって停止する車両台数)との総和を意味する評価関数
PIを用いて、与えられたサイクル長の基で、PIが最
小となるようにオフセット及びスプリットを最適化す
る。 PI=Σ(di+k・ci) (2) (Σはiについて加算) ここで、di:第iリンクでの平均遅れ時間(乗用車換
算台数・時間/時間) ci:第iリンクでの1秒当たりの平均停止台数 k :重み係数
[0010] The road network is represented by a node indicating an intersection and a link which is a connecting road between the two nodes. When determining the signal control parameter of the system signal control, the delay time on the link (the time waited by the signal indication of the node connected to the link) and the number of stopped units on the link (link) expressed by the following equation (2) With the use of an evaluation function PI which means the sum of the number of vehicles and the number of vehicles stopped by the signal indication of the node connected to the node, the offset and the split are optimized such that the PI is minimized under the given cycle length. . PI = Σ (di + k · ci) (2) (Σ is added for i) where di: average delay time on the i-th link (passenger car converted number / time / time) ci: per second on the i-th link Average number of stops k: weighting factor

【0011】そのために、まず、信号制御パラメータを
初期データに設定し、車群拡散モデル式(1)を用いて
交通流を推定し、PIを計算する。次に、リンクごとに
オフセットを予め定めた刻み幅ずつ増加または減少させ
て、PIがより小さくなるオフセットを求め、さらに、
刻み幅を変えてこれを繰り返すことにより最終的に「最
適オフセット」を求める。
For this purpose, first, a signal control parameter is set to initial data, a traffic flow is estimated using the vehicle group diffusion model equation (1), and PI is calculated. Next, the offset is increased or decreased by a predetermined step size for each link to obtain an offset at which the PI becomes smaller.
By repeating this process while changing the step size, the “optimal offset” is finally obtained.

【0012】スプリットについても同様であり、指定さ
れた刻み幅で青時間長の調整を行い、オフセットの最適
化処理と同様にPIの値の変化を見ることによって、最
適値を最終的に決める。
The same applies to the split. The blue time length is adjusted at the specified step width, and the optimum value is finally determined by observing the change in the PI value as in the offset optimizing process.

【0013】このように、式(1)で表される車群拡散
モデル式を用いて信号制御パラメータの最適化を図るこ
とができる。
As described above, the signal control parameters can be optimized by using the vehicle group diffusion model equation represented by the equation (1).

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかし、TRANSY
Tが開発された英国に比べて、日本の道路事情は、車線
幅員が小さい、リンク長が短い、サイクル長が短い、と
いうような違いがあり、また、現在の日本の交通状況
は、TRANSYTが開発された当時のロンドン郊外の
交通状況とは大きく掛け離れている。
SUMMARY OF THE INVENTION However, TRANSY
Compared to the UK where the T was developed, the road conditions in Japan have differences such as smaller lane width, shorter link length, and shorter cycle length. It is far from the traffic conditions on the outskirts of London at the time of the development.

【0015】そのため、我が国の交差点の信号制御パラ
メータを設定する場合に、車群拡散モデル式のλ(=
0.8)やα(=0.2〜0.6)の値をそのまま用い
て交通流量を推定すると、実際の交通流量と大きく食い
違い、最適な信号制御パラメータが得られないと云う問
題点が生じ得る。
Therefore, when setting the signal control parameters of the intersection in Japan, λ (=
When the traffic flow is estimated using the values of 0.8) and α (= 0.2 to 0.6) as they are, there is a problem that the actual traffic flow is greatly different from the actual traffic flow and an optimal signal control parameter cannot be obtained. Can occur.

【0016】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、車群拡散モデル式の係数の適正値を求め
て、交通流量を高精度に管理することができる交通流量
管理方法を提供することを目的としている。
The present invention solves such a conventional problem, and provides a traffic flow management method capable of managing traffic flow with high accuracy by obtaining an appropriate value of a coefficient of a vehicle group diffusion model formula. It is intended to be.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、T
RANSYTの車群拡散モデル式を用いて交通流量を管
理する場合に、信号機を有する交差点から下流方向に、
交通量を測定する複数の測定器を設置し、この測定器の
測定データを用いて求めたλ及びαの値を使って交通流
量を管理している。
Therefore, in the present invention, T
When managing traffic flow using the vehicle group diffusion model formula of RANSYT, in the downstream direction from the intersection having a traffic light,
A plurality of measuring devices for measuring the traffic volume are installed, and the traffic flow is managed using the values of λ and α obtained using the measurement data of the measuring devices.

【0018】また、λの値を1とし、αの値を0.04
として車群拡散モデル式により交通流量を管理してい
る。
The value of λ is set to 1 and the value of α is set to 0.04.
The traffic flow is managed by a vehicle group diffusion model formula.

【0019】このように、測定データを用いて係数値を
算出することにより、道路状態や交通状況を反映したλ
及びαの値を得ることができる。シミュレーション実験
の結果では、我が国においては、平均旅行時間の補正は
不要であり、また、車群拡散係数αには、従来用いられ
ている0.2〜0.6に比べて極めて小さい0.04の
方が適していることが認められる。
As described above, by calculating the coefficient value using the measurement data, the λ reflecting the road condition and the traffic condition is obtained.
And α can be obtained. According to the results of the simulation experiment, in Japan, the correction of the average travel time is unnecessary, and the vehicle group diffusion coefficient α is 0.04, which is extremely smaller than the conventionally used 0.2 to 0.6. Is found to be more suitable.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、TRANSYTの車群拡散モデル式を用いて交通流
量を管理する交通流量管理方法において、信号機を有す
る交差点から下流方向に、交通量を測定する複数の測定
器を設置し、この測定器の測定データを用いて、平均旅
行時間を補正するλと車群拡散係数αとの値を求め、得
られたλ及びαの値を用いて車群拡散モデル式により交
通流量を管理するようにしたものであり、道路状態や交
通状況を反映したλ及びαの値を用いて、交通流量を高
精度に管理することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention relates to a traffic flow management method for managing traffic flow using a TRANSYT vehicle group diffusion model formula, wherein a traffic flow is provided in a downstream direction from an intersection having a traffic light. A plurality of measuring devices for measuring the amount are installed, and the values of λ and the vehicle group diffusion coefficient α for correcting the average travel time are obtained using the measurement data of the measuring devices, and the obtained values of λ and α are obtained. The traffic flow is managed by the vehicle group diffusion model formula, and the traffic flow can be managed with high accuracy by using the values of λ and α reflecting the road condition and the traffic condition.

【0021】請求項2に記載の発明は、信号機を有する
交差点から下流方向に、交通量を測定する複数の測定器
を設置し、この測定器の測定データを用いて、平均旅行
時間を補正するλを1として、車群拡散係数αの値を求
め、得られたαの値を用いて車群拡散モデル式により交
通流量を管理するようにしたものであり、我が国の交通
事情では、平均旅行時間の補正を行わなくても、交通流
量を高精度に管理することができる。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of measuring instruments for measuring traffic volume are installed downstream from an intersection having a traffic light, and the average travel time is corrected using the measurement data of the measuring instruments. Assuming that λ is 1, the value of the vehicle group diffusion coefficient α is determined, and the traffic flow is managed by the vehicle group diffusion model formula using the obtained value of α. In the traffic situation in Japan, the average travel The traffic flow can be managed with high accuracy without correcting the time.

【0022】請求項3に記載の発明は、信号機に最も近
い測定器の測定データと下流の測定器の測定データとを
用いて平滑化係数の実測値を算出し、この実測値とαを
用いて表される平滑化係数の理論値との差分の二乗和を
最小にするαの値を求めるようにしたものであり、最適
なαを算出することができる。
According to a third aspect of the present invention, an actual measurement value of a smoothing coefficient is calculated using measurement data of a measurement device closest to a traffic light and measurement data of a downstream measurement device, and the actual measurement value and α are used. The value of α that minimizes the sum of squares of the difference between the smoothing coefficient and the theoretical value represented by the following formula is obtained, and the optimum α can be calculated.

【0023】請求項4に記載の発明は、測定器として、
車両感知器を用いるようにしたものであり、現在交差点
等に設置されている車両感知器を利用し、不足する数の
車両感知器だけを増設することにより、必要な測定デー
タを得ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, as the measuring device,
A vehicle sensor is used, and necessary measurement data can be obtained by using a vehicle sensor currently installed at an intersection or the like and adding only an insufficient number of vehicle sensors. .

【0024】請求項5に記載の発明は、平均旅行時間を
補正するλの値を1とし、車群拡散係数αの値を0.0
4として車群拡散モデル式により交通流量を管理するよ
うにしたものであり、シミュレーション実験の結果か
ら、平均旅行時間の補正は不要であり、また、車群拡散
係数αには、従来用いられている0.2〜0.6に比べ
て極めて小さい0.04の方が適していることが認めら
れる。
According to the present invention, the value of λ for correcting the average travel time is set to 1 and the value of the vehicle group diffusion coefficient α is set to 0.0.
The traffic flow is managed by the vehicle group diffusion model formula as No. 4. From the results of the simulation experiment, it is not necessary to correct the average travel time. It is recognized that 0.04, which is extremely smaller than 0.2 to 0.6, is more suitable.

【0025】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0026】本発明の交通流量管理方法では、交差点の
下流リンクに複数の感知器を等間隔設置し、各感知器で
得られるデータを用いて車群拡散モデル式(1)の係数
λ及びαの値を設定する。
In the traffic flow management method of the present invention, a plurality of sensors are installed at equal intervals on the downstream link of the intersection, and the coefficients λ and α of the vehicle group diffusion model equation (1) are obtained by using data obtained by each of the sensors. Set the value of.

【0027】以下、発明者等が実施した交通流推定のシ
ミュレーション実験について説明し、その実験の結果を
踏まえて、本発明の交通流管理方法について説明する。
Hereinafter, a simulation experiment of traffic flow estimation performed by the inventors and the like will be described, and a traffic flow management method of the present invention will be described based on the results of the experiment.

【0028】シミュレーション実験では、図1に示すよ
うに、3車線の道路の信号機通過後の交差点の下流リン
クに13個の感知器(det0〜det12)を50メ
ートル間隔で設置し、発生交通量を種々に変えて、その
ときの車群拡散状況を把握した。
In the simulation experiment, as shown in FIG. 1, 13 detectors (det0 to det12) were installed at a downstream link of an intersection after passing a traffic light on a three-lane road at intervals of 50 meters, and the generated traffic volume was reduced. We changed variously and grasped the situation of vehicle group diffusion at that time.

【0029】この実験におけるシミュレーションのシス
テムパラメータは、以下の通りである。 ・信号制御パラメータ サイクル長 100秒 スプリット 60% ・感知器設置場所 交差点通過直後及び交差点から下流50m〜600mの
地点(図1参照) ・発生交通量 400〜1600台/時の範囲で200台間隔で交通量
を変更し、それぞれの場合の車群拡散状況をシミュレー
ションする。 ・各車の車両特性 平均減速率 0.21G 最大減速率 0.30G 平均加速率 0.19G 反応速度 1.0秒 クリティカル減速率 0.30G 最小減速率 0.15G 最大加速率 0.21G ・各車の目標速度及びその混入率 各車両に表1の比率で目標速度をランダムに与える。
The system parameters of the simulation in this experiment are as follows. -Signal control parameters Cycle length 100 seconds Split 60%-Detector installation location Immediately after passing through the intersection and at a point 50m to 600m downstream from the intersection (see Fig. 1)-Generated traffic volume 400 to 1600 vehicles / hour at intervals of 200 vehicles The traffic volume is changed, and the vehicle group diffusion situation in each case is simulated.・ Vehicle characteristics of each car Average deceleration rate 0.21G Maximum deceleration rate 0.30G Average acceleration rate 0.19G Reaction speed 1.0sec Critical deceleration rate 0.30G Minimum deceleration rate 0.15G Maximum acceleration rate 0.21G ・ Each Target vehicle speed and its mixing ratio The target speed is randomly given to each vehicle at the ratio shown in Table 1.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】このシミュレーション実験では、式(1)
の変数であるλ及びαを検証する。そのために、λにつ
いては、0.5〜1.5の範囲で0.1ずつ変化させ
る。また、αについては、各λごとに最小となるαを最
小二乗法により求める。
In this simulation experiment, equation (1)
The variables λ and α are verified. Therefore, λ is changed by 0.1 in the range of 0.5 to 1.5. As for α, the minimum α for each λ is obtained by the least square method.

【0032】そこで、各λごとに以下の解析を行う。 [1]発生交通量が異なる各シミュレーションごとに平
滑化係数Fを求める。 [2]各シミュレーションで求めた平滑化係数Fとそれ
に対応するt(=λ×平均旅行時間)とを用いて、各発
生交通量ごとに最適なαを求める。
Therefore, the following analysis is performed for each λ. [1] A smoothing coefficient F is obtained for each simulation in which the generated traffic volume differs. [2] Using the smoothing coefficient F obtained in each simulation and t (= λ × average travel time) corresponding thereto, an optimum α is obtained for each generated traffic volume.

【0033】まず、[1]の平滑化係数Fの算出は、次
の手順で行う。
First, the calculation of the smoothing coefficient F in [1] is performed in the following procedure.

【0034】ステップ1:各ステップkごとに、交差点
通過直後の感知器det0のデータをリンク上流データ
とし、式(1)のqkとして使用する。また、det1
〜12のデータを式(1)の下流データq'kとして使用
する。
Step 1: At each step k, the data of the sensor det0 immediately after passing through the intersection is used as link upstream data and used as qk in the equation (1). Also, det1
1212 are used as downstream data q′k of equation (1).

【0035】ステップ2:上流感知器(det0)と下
流感知器(deti(i=1、‥、12))との間の平
均旅行時間を求め、その平均旅行時間にλを乗じてt
(i)を求める。
Step 2: The average travel time between the upstream sensor (det0) and the downstream sensor (deti (i = 1, ‥, 12)) is obtained, and the average travel time is multiplied by λ to obtain t.
Find (i).

【0036】ステップ3:q、q'(i)(i=1、
‥、12)から、det0〜deti間の平滑化係数F
(i)を最小二乗法により求める。 ここで、式(1) q'(k+t)=F・qk+(1−F)・q'(k+t-1) を次式(3)のように変形する。 q'(k+t)−q'(k+t-1)=F・(qk−q'(k+t-1)) (3)
Step 3: q, q '(i) (i = 1,
‥, 12), the smoothing coefficient F between det0 and deti
(I) is obtained by the least squares method. Here, equation (1) q ′ (k + t) = F · qk + (1−F) · q ′ (k + t−1) is transformed as in the following equation (3). q ′ (k + t) −q ′ (k + t−1) = F · (qk−q ′ (k + t−1)) (3)

【0037】簡単のために、q、q'をそれぞれ時間k
に関するベクトルとして捉え、式(3)を次式(4)の
ように置く。
For the sake of simplicity, let q and q ′ be time k
Equation (3) is taken as the following equation (4).

【式4】 (Equation 4)

【0038】こうすると、式(3)は、次式(5)とな
る。
Then, the equation (3) becomes the following equation (5).

【式5】 (Equation 5)

【0039】そこで、最小二乗法を適用するため、次式
(6)
Then, to apply the least squares method, the following equation (6) is used.

【式6】 を最小にするFを計算する。そのために、式(6)のF
についての1次微分式を0にするFを求める。このFは
次式(7)として得られる。
(Equation 6) Is calculated to minimize. Therefore, F in equation (6)
F that makes the first-order differential equation of 0 zero is obtained. This F is obtained as the following equation (7).

【式7】 Equation 7

【0040】このx及びyをq、q’に戻すと、式
(8)によりF(i)が算出される。 F(i)=Σ{q'(k+t)(i)-q'(k+t-1)(i)}・{qk(i)-q'(k+t-1)(i)} /Σ{q'(k+t)(i)-q'(k+t-1)(i)}2 (Σはkについて加算) (8)
When these x and y are returned to q and q ', F (i) is calculated by equation (8). F (i) = {{q '(k + t) (i) -q' (k + t-1) (i)}. {Qk (i) -q '(k + t-1) (i) } / {{Q '(k + t) (i) -q' (k + t-1) (i)} 2 (Σ is added for k) (8)

【0041】次に、前記[2]のαの算出を行う。各シ
ミュレーションで求めた平滑化係数F(i)とそれに対
応するt(i)(=λ×平均旅行時間)のデータから、
各発生交通量ごと(発生交通量Q、混入率パターン)
に、最小二乗法によって、 F=1/(1+α・t) (9) となる最適なαを求める。
Next, α in the above [2] is calculated. From the data of the smoothing coefficient F (i) obtained in each simulation and the corresponding t (i) (= λ × average travel time),
For each generated traffic volume (generated traffic volume Q, mixing rate pattern)
Then, the optimal α that satisfies F = 1 / (1 + α · t) (9) is obtained by the least squares method.

【0042】これは、次式(10)で定義される残差f
(α) f(α)=Σ{Fn − 1/(1+α・tn)}2 (10) (Σはnについて加算) を最小とするαを見つけることである。そのために、f
(α)を微分し、次式(11)の微分式、 f'(α)=Σ2tn{Fn・(1+α・tn)-tn }/(1+α・tn)3 (11) からf'(α)=0となるαをニュートン法によって求
め、残差f(α)が最小となるαを計算する。
This corresponds to the residual f defined by the following equation (10).
(Α) f (α) = {Fn−1 / (1 + α · tn)} 2 (10) (Σ is an addition for n). Therefore, f
(Α) is differentiated, and the differential equation of the following equation (11): f ′ (α) = {2tn {Fn · (1 + α · tn) -tn} / (1 + α · tn) 3 (11) Α that satisfies' (α) = 0 is obtained by Newton's method, and α that minimizes the residual f (α) is calculated.

【0043】図2は、このシミュレーションの手順をフ
ロー図に纏めて示している。
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the simulation.

【0044】ステップ1:λを0.5に設定し、 ステップ2:発生交通量Qを400台/時に設定し、 ステップ3:上流感知器(det0)のデータをqに設
定し、 ステップ4:下流感知器(deti)としてdet1
(i=1)を指定し、 ステップ5:下流感知器det1のデータをq’に設定
し、 ステップ6:ti=λ×平均旅行時間(i=1、λ=
0.5)を算出し、 ステップ8:式(8)によって平滑化係数F(1)を算
出する。
Step 1: Set λ to 0.5; Step 2: Set the generated traffic volume Q to 400 vehicles / hour; Step 3: Set the data of the upstream sensor (det0) to q; Step 4: Det1 as downstream sensor (deti)
(I = 1) is specified. Step 5: Data of the downstream sensor det1 is set to q ′. Step 6: ti = λ × average travel time (i = 1, λ =
0.5) is calculated. Step 8: The smoothing coefficient F (1) is calculated by the equation (8).

【0045】ステップ9:次いで、iの値を1ずつ増加
し、ステップ5以降の手順を繰り返す。i=12につい
てステップ5以降の手順を行った後は、 ステップ10:シミュレートしていない混入率のパターン
が有る場合には、ステップ3に戻って、その混入率のパ
ターンの基で、ステップ3以降の手順を繰り返す。シミ
ュレートしていない混入率のパターンが無くなると、 ステップ11:式(9)のαを最小二乗法で算出する。
Step 9: Next, the value of i is increased by 1 and the procedure from step 5 is repeated. After performing the procedure from Step 5 onward for i = 12, Step 10: If there is a pattern of the mixing rate that has not been simulated, the process returns to Step 3 and returns to Step 3 based on the pattern of the mixing rate. Repeat the following steps. Step 11: Calculate α in the equation (9) by the least squares method when there is no unsimulated mixing ratio pattern.

【0046】ステップ12:次いで、発生交通量Qを20
0台ずつ加算し、ステップ2以降の手順を繰り返し、Q
=1600台/時についてステップ2以降の手順を行っ
た後は、 ステップ13:λの値に0.1を加算する。
Step 12: Next, the generated traffic volume Q is set to 20
0 is added at a time, and the procedure after step 2 is repeated.
After performing the procedure from step 2 for 1600 units / hour, step 13: add 0.1 to the value of λ.

【0047】こうして、λ=1.5についての処理が終
わるまで、この手順を繰り返す。
This procedure is repeated until the process for λ = 1.5 is completed.

【0048】図3は、こうして求めた、各λ(y軸)に
おける発生交通量Q(z軸)と最小二乗法で算出した車
群拡散係数α(x軸)との関係を示している。この解析
結果から、車群拡散係数αは発生交通量Qに依存しない
ことが分かる。
FIG. 3 shows the relationship between the generated traffic volume Q (z axis) at each λ (y axis) and the vehicle group diffusion coefficient α (x axis) calculated by the least square method. From this analysis result, it can be seen that the vehicle group diffusion coefficient α does not depend on the generated traffic volume Q.

【0049】そこで、発生交通量に関係なく、各λにお
いて最小二乗法で求めた最適なαと、そのときの残差f
(α=最小)とを求めると、図4のようになる。
Therefore, irrespective of the generated traffic volume, the optimum α obtained by the least square method at each λ and the residual f
(Α = minimum) is obtained as shown in FIG.

【0050】図4から、αの値が極めて小さい点が注目
される。現在使われている多くの値はλ=0.8及びα
=0.35であるが、今回のシミュレーション実験で
は、λ=0.5以外では、全ての車群拡散係数がα≦
0.1でありTRANSYT推奨値より可成り小さい値
を示している。
It is noted from FIG. 4 that the value of α is extremely small. Many values currently used are λ = 0.8 and α
= 0.35, but in this simulation experiment, except for λ = 0.5, all vehicle group diffusion coefficients were α ≦
0.1, which is a value considerably smaller than the TRANSYT recommended value.

【0051】このことから、日本の道路では交通量が少
ないときも車群は拡散しない傾向にあると言える。これ
は日本の道路構造上の特徴として、リンク長の短さが影
響していると考えられる。また、近年の車両の改良によ
り、加速率・減速率の大きさがTRANSYTモデル作
成時よりも大幅に大きくなり、その分、前車に追従する
車両数が増加したことも車群拡散が減少している原因の
1つと考えられる。
From this, it can be said that a group of vehicles does not tend to spread on a Japanese road even when the traffic volume is small. This is thought to be due to the short link length as a feature of the road structure in Japan. In addition, due to recent improvements in vehicles, the magnitudes of the acceleration rate and deceleration rate have been significantly greater than when the TRANSYT model was created. This is considered to be one of the causes.

【0052】λは、残差(エラー値)が小さい程、好ま
しい。従って、図4からは、エラーの値が一番小さいλ
=0.5がλの最適な値になる。しかし、図4から明ら
かなように、λが1.0以下であれば、残差は殆ど変化
しない。一方、αは、λが1.1前後のときに最も小さ
い値を示す。
As for λ, the smaller the residual value (error value), the better. Therefore, from FIG.
= 0.5 is the optimal value of λ. However, as is clear from FIG. 4, if λ is 1.0 or less, the residual hardly changes. On the other hand, α shows the smallest value when λ is around 1.1.

【0053】そのため、このシミュレーション実験から
は、λ=1.0とし、αの値として、λ=1.0のとき
のαの値であるα=0.04を取ることが、平均旅行時
間の補正が不要になることもあり、適切であると結論付
けられる。
Therefore, from this simulation experiment, it is necessary to set λ = 1.0 and take α = 0.04, which is the value of α when λ = 1.0, as the value of α. In some cases, no correction is required, and it is concluded that this is appropriate.

【0054】このシミュレーション実験結果が示すよう
に、車群拡散係数αは交通量Qに依存しない。そのた
め、ある地域の交通量の予測に必要な車群拡散係数αを
求める場合、調査対象となる交差点の下流リンクに複数
の感知器を等間隔に設置し、各感知器で得られたある時
点の交通量データを用いて車群拡散モデル式(1)の係
数λ及びαの値を適正値に設定することができる。
As shown by the results of this simulation experiment, the vehicle group diffusion coefficient α does not depend on the traffic Q. Therefore, when calculating the vehicle group diffusion coefficient α required for predicting the traffic volume in a certain area, multiple sensors are installed at equal intervals on the downstream link of the intersection to be surveyed, and a certain point in time obtained by each sensor The values of the coefficients λ and α of the vehicle group diffusion model equation (1) can be set to appropriate values using the traffic volume data of (1).

【0055】この場合、図2の手順を、ステップ2、ス
テップ10及びステップ12を飛ばして実行し、λの値を
0.1ずつ変化させながら、各λごとに最小となるαを
最小二乗法で算出し、図4に示すλと車群拡散係数αと
残差(エラー)との関係を求める。そして、残差(エラ
ー)の大きさと車群拡散の大きさ(α)とを総合的に考
慮して、λとそれに対応するαとを設定することによ
り、その地域の道路事情や交通状況を反映したλ及びα
の値を求めることができる。
In this case, the procedure shown in FIG. 2 is executed by skipping steps 2, 10, and 12, and while changing the value of λ by 0.1, the minimum α for each λ is determined by the least squares method. The relationship between λ, the vehicle group diffusion coefficient α, and the residual (error) shown in FIG. 4 is obtained. Then, considering the magnitude of the residual (error) and the magnitude of the vehicle cluster diffusion (α), by setting λ and α corresponding thereto, road conditions and traffic conditions in the area can be determined. Λ and α reflected
Can be obtained.

【0056】また、今回のシミュレーション実験結果が
示すように、我が国の道路状況では、平均旅行時間をλ
で補正する必要性が薄いと考えられる。従って、図2の
手順において、ステップ2、ステップ10及びステップ12
を飛ばすとともに、λ=1に限定して手順を実行するこ
とにより、車群拡散係数αを簡単に求めることが可能に
なる。
As shown by the results of this simulation experiment, under the road conditions in Japan, the average travel time is λ
It is considered that the need for correction is small. Therefore, in the procedure of FIG.
Is skipped, and the procedure is executed with λ = 1, so that the vehicle group diffusion coefficient α can be easily obtained.

【0057】また、今回のシミュレーション実験におい
て対象とした道路と類似する環境にある道路では、今回
のシミュレーション実験で求めた、λ=1.0、α=
0.04の値を用いて交通量を予測することができる。
On a road in an environment similar to the road targeted in the current simulation experiment, λ = 1.0, α =
The traffic volume can be predicted using the value of 0.04.

【0058】なお、ここでは、車両感知器を用いて実測
データを得る場合について説明したが、車両感知器の代
わりにビデオカメラを用いて、ビデオ解析でデータを得
ることも可能である。
Here, the case where actual measurement data is obtained using a vehicle sensor has been described. However, it is also possible to obtain data by video analysis using a video camera instead of the vehicle sensor.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の交通流量管理方法では、TRANSYTの車群拡散モ
デル式のλ及びαとして、道路状態や交通状況を反映し
た適切な値を求めることができる。従って、車群拡散モ
デル式を用いて、交通流量を高精度に管理することがで
き、その結果、系統信号制御における信号制御パラメー
タの適正な設定が可能になる。
As is apparent from the above description, in the traffic flow management method of the present invention, appropriate values reflecting road conditions and traffic conditions are obtained as λ and α in the vehicle group diffusion model equation of TRANSYT. Can be. Therefore, the traffic flow can be managed with high accuracy by using the vehicle group diffusion model formula, and as a result, it is possible to appropriately set the signal control parameters in the system signal control.

【0060】また、必要な実測データを集めるために、
現在交差点等に設置されている車両感知器等を利用する
ことができる。
In order to collect necessary measurement data,
A vehicle detector or the like currently installed at an intersection or the like can be used.

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

【図1】実施形態の交通流量管理方法を実施するために
設置した車両感知器の設置位置を示す図、
FIG. 1 is a diagram showing an installation position of a vehicle sensor installed for implementing a traffic flow management method according to an embodiment;

【図2】シミュレーション実験の手順を示すフロー図、FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of a simulation experiment;

【図3】シミュレーション実験の結果として得られた発
生交通量、λ、αの関係を示す図、
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between generated traffic volume, λ, and α obtained as a result of a simulation experiment;

【図4】シミュレーション実験の結果として得られたλ
とαの関係を示す図、
FIG. 4 shows λ obtained as a result of a simulation experiment.
FIG.

【図5】車群拡散モデルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a vehicle group diffusion model.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

det0〜det12 車両感知器 det0-det12 Vehicle detector

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 TRANSYTの車群拡散モデル式を用
いて交通流量を管理する交通流量管理方法において、 信号機を有する交差点から下流方向に、交通量を測定す
る複数の測定器を設置し、前記測定器の測定データを用
いて、平均旅行時間を補正するλと車群拡散係数αとの
値を求め、得られた前記λ及びαの値を用いて前記車群
拡散モデル式により交通流量を管理することを特徴とす
る交通流量管理方法。
1. A traffic flow management method for managing traffic flow using a TRANSYT vehicle group diffusion model formula, comprising: installing a plurality of measuring devices for measuring traffic volume in a downstream direction from an intersection having a traffic light; Using the measurement data of the vehicle, the value of λ for correcting the average travel time and the vehicle group diffusion coefficient α are obtained, and the traffic flow is managed by the vehicle group diffusion model formula using the obtained values of λ and α. Traffic flow management method characterized by performing.
【請求項2】 TRANSYTの車群拡散モデル式を用
いて交通流量を管理する交通流量管理方法において、 信号機を有する交差点から下流方向に、交通量を測定す
る複数の測定器を設置し、前記測定器の測定データを用
いて、平均旅行時間を補正するλを1として、車群拡散
係数αの値を求め、得られた前記αの値を用いて前記車
群拡散モデル式により交通流量を管理することを特徴と
する交通流量管理方法。
2. A traffic flow management method for managing traffic flow using a vehicle group diffusion model formula of TRANSYT, comprising: installing a plurality of measuring devices for measuring traffic volume in a downstream direction from an intersection having a traffic light; The vehicle group diffusion coefficient α is determined by setting λ for correcting the average travel time to 1 using the measurement data of the vehicle, and the traffic flow is managed by the vehicle group diffusion model formula using the obtained value of α. Traffic flow management method characterized by performing.
【請求項3】 前記信号機に最も近い測定器の測定デー
タと下流の測定器の測定データとを用いて平滑化係数の
実測値を算出し、前記実測値とαを用いて表される平滑
化係数の理論値との差分の二乗和を最小にするαの値を
求めることを特徴とする請求項1または2に記載の交通
流量管理方法。
3. An actual measurement value of a smoothing coefficient is calculated using measurement data of a measurement device closest to the traffic signal and measurement data of a downstream measurement device, and smoothing expressed using the actual measurement value and α. 3. The traffic flow management method according to claim 1, wherein a value of α that minimizes a sum of squares of a difference between the coefficient and a theoretical value is obtained.
【請求項4】 前記測定器として、車両感知器を用いる
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の交通流
量管理方法。
4. The traffic flow management method according to claim 1, wherein a vehicle sensor is used as the measuring device.
【請求項5】 TRANSYTの車群拡散モデル式を用
いて交通流量を管理する交通流量管理方法において、 平均旅行時間を補正するλの値を1とし、車群拡散係数
αの値を0.04として前記車群拡散モデル式により交
通流量を管理することを特徴とする交通流量管理方法。
5. A traffic flow management method for managing traffic flow using a TRANSYT vehicle group diffusion model formula, wherein the value of λ for correcting the average travel time is 1, and the value of the vehicle group diffusion coefficient α is 0.04. A traffic flow management method, wherein the traffic flow is managed by the vehicle group diffusion model formula.
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