JP2001067592A

JP2001067592A - 走行車両軌跡データの補完方法

Info

Publication number: JP2001067592A
Application number: JP24216599A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Masuyama; 義人増山; Toshihiko Oda; 利彦織田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-03-16
Anticipated expiration: 2019-08-27
Also published as: JP4229540B2

Abstract

(57)【要約】【課題】データ伝送のエラーに起因する走行軌跡デー
タの誤りを修正し、捕捉できなかったデータを補完する
走行車両軌跡データの補完方法を提供する。【解決手段】道路網上に設置された双方向通信手段20
を通じて収集した走行車両軌跡データを補完する方法に
おいて、双方向通信手段が走行車両50と双方向通信を行
って、走行車両が前回双方向通信を行った双方向通信手
段の識別データを取得するとともに、双方向通信手段自
らの識別データを走行車両に供給し、各双方向通信手段
がこの双方向通信を通じて取得、及び、供給した識別デ
ータをデータベース32に収集した後、このデータを走行
車両ごとのデータに区分し、区分したデータを時系列に
並べて識別データの不連続性または重複を探して、アッ
プリンクデータ、またはダウンリンクデータのエラーを
検出し、補完部34で時系列上の前後のデータを用いてエ
ラーデータを補完、修正する。補完されたデータは、交
通流の算出に使用できるため、交通流を高精度に求める
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路交通情報通信
システム（ＶＩＣＳ）の光ビーコン等の双方向通信手段
を通じて走行車両の軌跡データを収集する方法に関し、
特に、データ伝送の失敗等に起因する軌跡データの誤り
を修正したり、捕捉できなかったデータを補完するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ＶＩＣＳでは、１９９３年から一般街路
に光ビーコンを導入して、渋滞、交通障害、規制情報、
駐車場情報などの交通情報を提供している。光ビーコン
は、一般道路の交差点付近に設置され、管制センターか
ら送られた交通情報を、近赤外線で走行車両に伝送す
る。光ビーコンから情報提供を受ける車両はＶＩＣＳ対
応の車載器を搭載しており、径３．５ｍの光ビーコンの
通信領域を通過する間に、符号化されたＶＩＣＳ情報を
受信する。現在、光ビーコンは、国内で凡そ１８００基
が設置されており、各光ビーコンには固有のコードが設
定されている。

【０００３】この光ビーコンは、車載器との間で双方向
通信を行う機能を有しており、光ビーコンの通信領域に
進入した車載器が車両ＩＤと前回通過した光ビーコンの
コード情報とを送信すると、光ビーコンは、これを受信
して、自己のコード情報と交通情報とを車載器に送信す
る。コード情報には、光ビーコンのコードと時刻を表す
タイムスタンプとが含まれる。車載器は、次の光ビーコ
ンの通信領域を通過するとき、いま受信したコード情報
を車両ＩＤとともに光ビーコンに送信し、ＶＩＣＳ情報
の提供を受ける。光ビーコンで受信された車載器からの
情報は、管制センターに集められ、交通流の解析に用い
られる。

【０００４】なお、車両ＩＤは、車両が新たにエンジン
を駆けた後、最初に通過する光ビーコンによって付与さ
れるＩＤであり、エンジンを止めるまで同じＩＤが車載
器で保持される。

【０００５】図７は、管制センター30、光ビーコン20及
び車載器搭載車両40の間の伝送ルートを模式的に示して
いる。同図において、１は車載器から光ビーコンへの伝
送ルート、２は車載器から送られた情報を光ビーコンか
ら管制センター30に伝送する伝送ルート、３は管制セン
ター30から光ビーコン20に供給される交通情報の伝送ル
ート、また、４は光ビーコン20から車載器への伝送ルー
トを表している。

【０００６】この明細書では、車載器から管制センター
30に送られる情報をアップリンク情報、管制センター30
から車載器に伝えられる情報をダウンリンク情報と呼ぶ
ことにする。

【０００７】この車載器は、図５に示すように、車両Ｉ
Ｄと前回通過した光ビーコンのコード情報とを含むアッ
プリンク情報を送信する通過情報送信部52と、通過する
光ビーコンから、コード情報及び交通情報を含むダウン
リンク情報を受信する通過情報受信部53と、受信したコ
ード情報や車両ＩＤ等を保持する通過情報格納部51とを
具備している。

【０００８】また、光ビーコン20は、双方向通信手段と
しての通過情報送受信部21を具備している。

【０００９】また、管制センター30は、アップリンク情
報を受信する通過情報受信部31と、この情報を蓄積する
通過情報蓄積部32と、ダウンリンク情報を送出する通過
情報送信部33とを具備している。

【００１０】管制センター30では、アップリンク情報を
通過情報蓄積部32に蓄積する際に、図６のフロー図に示
すように、ステップ１：受信したデータをデータベースに記録した
後、ステップ２：車両ＩＤが同じであるデータごとに区分し
て、ステップ３：データ蓄積する。こうして、管制センター30には、同一車両の走行軌跡を
示すデータが蓄積される。

【００１１】例えば、図４に示すように、コードが２０
０、３００、４００、１００の光ビーコンが順番に設置
されている道路を車載器搭載車両Ａ（Ａ＝車両ＩＤ）が
走行したとする。コード２００の光ビーコンの下を通過
した後、コード３００の光ビーコンの下を通過する際、
車載器は、前回通過光ビーコンのコード２００とタイム
スタンプとをコード３００の光ビーコンに送出し、その
光ビーコンからコード３００とその時点のタイムスタン
プとを受信する。

【００１２】コード３００の光ビーコンから通過情報を
受信した管制センター30では、この車両Ａに関する走行
軌跡データとして、次のデータを蓄積する。通過光ビーコン番号前回通過光ビーコン番号通過時刻旅行時間 300 200 12:30:00 0:02:00

【００１３】ここで、「通過光ビーコン番号」は、コー
ド３００の光ビーコンが車両Ａに伝えたコードであり、
「前回通過光ビーコン番号」は、車両Ａから伝えられた
前回通過光ビーコンのコードであり、「通過時刻」は、
コード３００の光ビーコンが車両Ａに伝えたタイムスタ
ンプの時刻であり、「旅行時間」は、コード２００の光
ビーコンが車両Ａに伝えたタイムスタンプとコード３０
０の光ビーコンが車両Ａに伝えたタイムスタンプとの時
間差を管制センターが算出したものである。

【００１４】次に、車両Ａがコード４００の光ビーコン
の下を通過するとき、車載器は、前回通過光ビーコンの
コード３００とタイムスタンプ（12:30:00）とをコード
４００の光ビーコンに送出し、その光ビーコンからコー
ド４００とその時点のタイムスタンプとを受信する。

【００１５】コード４００の光ビーコンから通過情報を
受信した管制センター30での車両Ａに関する走行軌跡デ
ータは次のようになる。通過光ビーコン番号前回通過光ビーコン番号通過時刻旅行時間 300 200 12:30:00 0:02:00 400 300 12:32:30 0:02:30

【００１６】次に、車両Ａがコード１００の光ビーコン
の下を通過するとき、車載器は、前回通過光ビーコンの
コード４００とタイムスタンプ（12:32:30）とをコード
１００の光ビーコンに送出し、その光ビーコンからコー
ド１００とその時点のタイムスタンプとを受信する。

【００１７】コード１００の光ビーコンから通過情報を
受信した管制センター30での車両Ａに関する走行軌跡デ
ータは次のようになる。通過光ビーコン番号前回通過光ビーコン番号通過時刻旅行時間 300 200 12:30:00 0:02:00 400 300 12:32:30 0:02:30 100 400 12:35:00 0:02:30

【００１８】このように、光ビーコンでの双方向通信を
通じて、管制センターでは、走行車両の走行軌跡を把握
することができる。

【００１９】管制センターでは、各車両の走行軌跡を総
合して交通流を算出し、渋滞などの発生を把握して光ビ
ーコン等から情報提供したり、また、交差点での交通流
の分岐状況などを把握して、交通信号の制御パラメー
タ、即ち、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、を調整し、車両が円滑に走行できる
ように制御する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この車載器を
搭載する車両の数は、全車両７０００万台の内、数１０
万台のオーダーであり、１／１００程度の比率である。
そのため、管制センターで把握できる車両走行軌跡のデ
ータ量は、全体の交通量に比べれば極く僅かである。

【００２１】また、車載器を搭載する車両であっても、
双方向通信のエラー等によりデータが得られない場合が
１０〜２０％程度存在すると言われている。現状では、
こうした通信エラー等が原因して不完全な走行軌跡しか
得られないデータは、交通流算出の根拠から外してお
り、そのため、車両走行軌跡のデータ量はさらに減少す
ることになる。

【００２２】このデータ量の減少は、算出する交通流の
精度の低下を招来する。

【００２３】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、車両走行軌跡のデータ量の増加を図るた
めに、データ伝送のエラー等に起因する走行軌跡データ
の誤りを修正し、捕捉できなかったデータを補完する走
行車両軌跡データの補完方法を提供することを目的とし
ている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、道
路網上に設置された光ビーコン等の双方向通信手段を通
じて収集した走行車両軌跡データを補完する方法におい
て、双方向通信手段が走行車両と双方向通信を行って、
走行車両が前回双方向通信を行った双方向通信手段の識
別データを取得するとともに、双方向通信手段自身の識
別データを走行車両に供給し、各双方向通信手段がこの
双方向通信を通じて取得、及び、供給した識別データを
データベースに収集した後、このデータを走行車両ごと
のデータに区分し、区分したデータを時系列に並べて識
別データの不連続箇所または重複箇所を探すことによ
り、アップリンクデータのエラー、またはダウンリンク
データのエラー、もしくは、アップリンクデータ及びダ
ウンリンクデータのエラーを検出し、時系列上の前後の
データを用いてエラーデータを補完または修正するよう
にしている。

【００２５】この補完または修正されたデータは、交通
流の算出に使用することができる。そのため、交通流を
求める際のデータ量を増やすことができ、交通流を高精
度に求めることが可能になる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の走行車両軌跡データの補
完方法を実施する道路交通情報通信システムでは、図１
に示すように、管制センター30が、通過情報受信部31、
通過情報蓄積部32、通過情報送信部33の他に、通過情報
蓄積部32に蓄積された車両ＩＤ別の走行軌跡データを修
正・補完する通過情報補完部34を備えており、修正・補
完されたデータが、必要に応じて、通過情報送信部33か
ら光ビーコン20を経て車載器50に送信される。その他の
構成は従来システム（図５）と変わりがない。

【００２７】この通過情報補完部34によって行われる走
行軌跡データの補完方法について説明する。

【００２８】走行車両軌跡データの補完や修正が必要に
なる通信エラーは、アップリンク情報の伝送に発生する
場合、ダウンリンク情報の伝送に発生する場合、アップ
リンク情報及びダウンリンク情報の両方の伝送に発生す
る場合、の３つのケースが考えられる。

【００２９】アップリンク情報のエラーは、車載器には
光ビーコンからの情報が得られているが、管制センター
には、車載器からの情報が格納されていない場合であ
り、これは、光ビーコンとセンターとの通信（図７にお
ける２）が不調である場合などに発生する。

【００３０】ダウンリンク情報のエラーは、管制センタ
ーにはアップリンク情報が格納されるが、車両には光ビ
ーコンからの情報が保存されていない場合であり、これ
は、車両が光ビーコンの通信領域を通過する間に光ビー
コンと車載器との通信（図７における４）が完了できな
かった場合などに発生する。

【００３１】アップリンク情報及びダウンリンク情報の
双方向エラーは、車載器にも管制センターにもデータが
格納されない場合であり、これは、車両が光ビーコンの
通信領域を外れて通過したために光ビーコンと車載器と
の通信（図７における１、４）が抜けてしまった場合な
どに発生する。

【００３２】図４の例において、車両Ａがコード４００
の光ビーコンを通過したときのアップリンク情報にエラ
ーが発生したとすると、車載器は、コード４００の光ビ
ーコンからコード４００とその時点のタイムスタンプと
を受信したが、管制センター30では、コード４００の光
ビーコンからの通過情報を受信していないため、車両Ａ
に関する走行軌跡データリストは、コード３００の光ビ
ーコンから通過情報を受信した状態と変化がなく、通過光ビーコン番号前回通過光ビーコン番号通過時刻旅行時間 300 200 12:30:00 0:02:00 のままとなる。

【００３３】次に、車両Ａがコード１００の光ビーコン
の下を通過すると、車載器は、記憶している前回通過光
ビーコンのコード４００とタイムスタンプ（12:32:30）
とをコード１００の光ビーコンに送出し、その光ビーコ
ンからコード１００とその時点のタイムスタンプとを受
信する。

【００３４】管制センター30では、コード１００の光ビ
ーコンから通過情報を受信することによって車両Ａに関
する走行軌跡データリストが次のようになる。通過光ビーコン番号前回通過光ビーコン番号通過時刻旅行時間 300 200 12:30:00 0:02:00 100 400 12:35:00 0:02:30

【００３５】このように、アップリンク情報のエラー
は、各車両ごとのデータを時系列に並べた走行軌跡デー
タリストから、「通過光ビーコン番号」が次行の「前回
通過光ビーコン番号」に一致していない不連続行を探す
ことにより検出することができる。

【００３６】そして、このアップリンク情報のエラーに
対しては、走行軌跡データリストの検出した不連続行の
１つ前の行の「通過光ビーコン番号」を「前回通過光ビ
ーコン番号」とし、不連続行の「前回通過光ビーコン番
号」を「通過光ビーコン番号」とし、この不連続行の
「通過時刻」から「旅行時間」を引き算した値を「通過
時刻」とし、この「通過時刻」と１つ前の行の「通過時
刻」との差分を「旅行時間」とする１行を不連続行の前
に挿入することにより補完することができる。

【００３７】こうしてアップリンク情報のエラーを補完
することにより、走行軌跡データリストは次のようにな
る。通過光ビーコン番号前回通過光ビーコン番号通過時刻旅行時間 300 200 12:30:00 0:02:00 400 300 12:32:30 0:02:30 100 400 12:35:00 0:02:30

【００３８】次に、図４の例において、車両Ａがコード
４００の光ビーコンを通過したときのダウンリンク情報
にエラーが発生したとする。車載器は、コード４００の
光ビーコンからコード情報を受信することができないた
め、コード３００の光ビーコンから受信したコード情報
を保持し続ける。一方、管制センター30は、コード４０
０の光ビーコンからの通過情報を受信することによっ
て、車両Ａに関する走行軌跡データリストを次のように
更新する。通過光ビーコン番号前回通過光ビーコン番号通過時刻旅行時間 300 200 12:30:00 0:02:00 400 300 12:32:30 0:02:30

【００３９】車両Ａが次にコード１００の光ビーコンの
下を通過するとき、車載器は、前回通過光ビーコンのコ
ード情報として、記憶しているコード３００とタイムス
タンプ（12:30:00）とをコード１００の光ビーコンに送
出し、その光ビーコンからコード１００とその時点のタ
イムスタンプとを受信する。

【００４０】管制センター30は、コード１００の光ビー
コンから通過情報を受信することによって、車両Ａに関
する走行軌跡データリストを次のように更新する。通過光ビーコン番号前回通過光ビーコン番号通過時刻旅行時間 300 200 12:30:00 0:02:00 400 300 12:32:30 0:02:30 100 300 12:35:00 0:05:00

【００４１】このように、ダウンリンク情報のエラー
は、各車両ごとのデータを時系列に並べた走行軌跡デー
タリストから、「前回通過光ビーコン番号」が前の行に
一致している重複行を探すことにより検出することがで
きる。

【００４２】そして、このダウンリンク情報のエラーに
対しては、走行軌跡データリストの重複行の「前回通過
光ビーコン番号」を１つ前の行の「通過光ビーコン番
号」に修正し、重複行の「旅行時間」を、重複行の「通
過時刻」と１つ前の行の「通過時刻」との差分に補正す
ることによって、修正することができる。

【００４３】こうしてダウンリンク情報のエラーを修正
することにより、走行軌跡データリストは次のようにな
る。通過光ビーコン番号前回通過光ビーコン番号通過時刻旅行時間 300 200 12:30:00 0:02:00 400 300 12:32:30 0:02:30 100 400 12:35:00 0:02:30

【００４４】このように、片方向のデータが欠けたアッ
プリンク情報のエラーやダウンリンク情報のエラーは、
走行軌跡データリストに基づいて修正することができ
る。

【００４５】しかし、アップリンク情報及びダウンリン
ク情報の双方向の通信エラーが発生している場合には、
走行軌跡データリストからだけでは修正が不可能であ
る。

【００４６】そこで、この場合には、アップリンク情報
をデジタル地図に重ね、経路探索法を用いて、通過した
光ビーコンを予測する。

【００４７】まず、図３（ａ）に示すように、車両Ａの
アップリンク情報から、車両Ａが通過したことが明らか
な光ビーコンの位置（斜線部分）を地図上に配置する。
次に、図３（ｂ）に示すように、最短経路探索などの経
路探索法を用いて、各光ビーコン位置を結合する経路を
求め、次に、図３（ｃ）に示すように、この経路上に有
り、アップリンク情報には無かった光ビーコンの位置
（四角位置）を求める。そして、アップリンク情報に有
る光ビーコンの各位置から、距離に比例した時間が掛か
るものとして、この光ビーコン位置の通過時刻を求め、
その通過時刻から旅行時間を算出する。

【００４８】こうして求めた各光ビーコン位置のデータ
を車両Ａの走行軌跡データリストに加えることにより、
走行軌跡データを補完することができる。

【００４９】図２は、管制センター30での走行軌跡デー
タの補完の手順を示している。

【００５０】ステップ11：光ビーコンによる双方向通信
の結果をデータベースに記録し、ステップ12：このデータを車両ＩＤごとに区分し、ステップ13：各車両ごとのデータを時系列に並べた走行
軌跡データリストから、アップリンク情報エラー及びダ
ウンリンク情報エラーをチェックし、ステップ14：アップリンク情報エラーを検出した場合
は、その車両の走行軌跡データを使って、前後の光ビー
コンのデータから、失ったデータを補完する。

【００５１】ステップ15：ダウンリンク情報エラーを検
出した場合は、その車両の走行軌跡データを使って、前
後の光ビーコンのデータから、正常データに修正する。

【００５２】ステップ16：各車両についてのアップリン
ク情報エラー及びダウンリンク情報エラーのチェックが
終了すると、ステップ17：ステップ14及びステップ15の補完・修正を
実施しても、走行軌跡データリスト上で「通過光ビーコ
ン番号」が次行の「前回通過光ビーコン番号」に一致し
ない不連続行が存在するかどうか検索し、不連続行が存
在する場合には、地図補完を行う。

【００５３】ステップ18：地図補完では、光ビーコン位
置が特定されている地図データベースにアップリンク情
報が存在するビーコン位置を配置し、それらの位置を結
ぶ最適経路を探索し、その経路上にあって、アップリン
ク情報が無いビーコン位置をデータとして補完する。

【００５４】ステップ19：補完したデータを、車載器搭
載車両がその後に通過する光ビーコンを用いて送信す
る。

【００５５】管制センターでは、補完したデータを交通
流の算出に使用し、また、車載器は、補完データをナビ
ゲーションシステムの経路探索などに利用する。

【００５６】なお、この実施形態では、専ら光ビーコン
について説明したが、電波ビーコンなど、その他の双方
向通信手段を用いるシステムにおいても、本発明の適用
は可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の走行車両軌跡データ補完方法を用いることにより、光
ビーコン等の双方向通信手段を通じて収集するデータの
利用率を２０％程度高めることができる。

【００５８】その結果、交通流の推定精度を向上させる
ことができ、交通信号の制御パラメータの調整などを的
確に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における走行車両軌跡デー
タ補完方法を行う道路交通情報通信システムの構成を示
すブロック図、

【図２】本発明の実施の形態における走行車両軌跡デー
タ補完方法の手順を示すフロー図、

【図３】本発明の実施の形態における走行車両軌跡デー
タ補完方法での地図補完を示す説明図、

【図４】光ビーコンの配置の一例、

【図５】従来の道路交通情報通信システムの構成を示す
ブロック図、

【図６】従来の道路交通情報通信システムでのデータ処
理手順を示すフロー図、

【図７】光ビーコンと管制センターと車載器搭載車両と
の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

20 光ビーコン 21 通過情報送受信部 30 管制センター 31 通過情報受信部 32 通過情報蓄積部 33 通過情報送信部 34 通過情報補完部 50 車載器 51 通過情報格納部 52 通過情報送信部 53 通過情報受信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F073 AA32 BB01 BC04 CC14 CC20 EF10 GG01 GG08 5H180 AA01 BB02 BB04 FF12 FF13 5K067 BB37 DD17 GG11 HH23 HH25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】道路網上に設置された双方向通信手段を
通じて収集した走行車両軌跡データを補完する方法であ
って、双方向通信手段が走行車両と双方向通信を行って、前記
走行車両が前回双方向通信を行った双方向通信手段の識
別データを取得するとともに、双方向通信手段自身の識
別データを前記走行車両に供給し、各双方向通信手段が
この双方向通信を通じて取得、及び、供給した識別デー
タをデータベースに収集した後、前記データを走行車両
ごとに区分し、区分したデータを時系列に並べて前記識
別データの不連続箇所または重複箇所を探すことによ
り、アップリンクデータのエラー、またはダウンリンク
データのエラー、もしくは、アップリンクデータ及びダ
ウンリンクデータのエラーを検出し、時系列上の前後の
データを用いてエラーデータを補完または修正すること
を特徴とする走行車両軌跡データの補完方法。
【請求項２】前記アップリンクデータのエラーが検出
されたとき、時系列に並べた前記識別データの前後のデ
ータから失われたデータを補完することを特徴とする請
求項１に記載の走行車両軌跡データの補完方法。
【請求項３】前記ダウンリンクデータのエラーが検出
されたとき、時系列に並べた前記識別データの前後のデ
ータから、エラーデータを正常データに修正することを
特徴とする請求項１に記載の走行車両軌跡データの補完
方法。
【請求項４】前記アップリンクデータ及びダウンリン
クデータのエラーが検出されたとき、時系列に並べた前
記識別データに対応する双方向通信手段の位置を地図デ
ータベースに配置して、前記位置を通過する最適経路を
探索し、前記最適経路上のデータの無い双方向通信手段
のデータを補完することを特徴とする請求項１に記載の
走行車両軌跡データの補完方法。