JP2002109677A - 車両走行制御方法およびシステム、ならびにコンピュータ読取可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】平面交差領域上において、各専用軌道を走行す
る車両が一時停止することなく通過する。 【解決手段】各専用軌道２ａ、２ｂを交差領域４に向か
って走行する専用車両５ａ、５ｂが交差領域４に対して
所定距離Ｄ以内に進入したことを検出するループアンテ
ナ１２ａ、１２ｂと、このループアンテナからの検出信
号に応じて、各専用車両が現在の走行速度により所定距
離Ｄを走行した場合の走行時間を推定する推定処理、こ
の推定走行時間に基づいて、各専用車両の交差領域４へ
の進入タイミングの差が、互いの衝突および接触を回避
できる余裕時間Ｔ_ｍ以上であるか否か判断する判断処
理、およびこの結果進入タイミングの差が余裕時間Ｔ _ｍ
未満である場合に、この差を余裕時間Ｔ_ｍ以上に設定す
るための各専用車両の走行速度を目標走行速度として決
定する処理を実行する走行制御装置１３と、その目標走
行速度に変化させる車載ユニット１０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道、高速バス、
自動走行車両等の特定の車両（専用車両）専用の複数の
軌道（専用軌道）が平面状に交差して構成された交差領
域に向かって走行する専用車両の走行制御を行う車両走
行制御方法およびシステム、ならびにコンピュータ読取
可能な記憶媒体に関する。

【０００２】また、本発明は、上記専用車両専用の専用
軌道および普通車両等の一般車両走行用の一般軌道が平
面状に交差して構成された交差領域へ向かって走行する
専用車両および一般車両の走行制御を行う車両走行制御
方法およびシステム、ならびにコンピュータ読取可能な
記憶媒体に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、鉄道等の特定の車両が専用に走行
する例えば線路等の専用軌道と普通車両等の一般車両が
走行する一般軌道とが平面交差する平面交差領域（踏
切）や、複数の一般軌道が平面状に交差する交差点にお
いては、信号機や遮断機等で一方向の車両のみを優先さ
せて進行許可を与え、他方向の非優先側の車両の進行を
不許可にすることにより、踏切や交差点での車両の衝突
を防止していた。

【０００４】例えば、踏切では、専用車両が専用軌道を
通って踏切に向かって走行してきた際には、警報を鳴ら
しながら遮断機を非優先側の一般軌道上に降ろして一般
車両の踏切通過を不許可にし（遮断し）、専用車両のみ
を優先させて踏切を通過させていた。また、交差点にお
いては、例えば一方向の優先側の一般軌道の信号機を青
に点灯させてその一般軌道を走行する一般車両の交差点
への進入を許可し、その際、他方向の非優先側の一般軌
道の信号機を赤に点灯させてその一般軌道を走行する一
般車両の交差点への進入を不許可（阻止）していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
踏切や交差点においては、一方向の優先側の軌道上の車
両（専用車両、一般車両）の走行を許可し、他方向の非
優先側の軌道上の車両（専用車両、一般車両）の走行を
不許可（遮断）しているため、非優先側の軌道上を踏切
や交差点に向かって走行する車両は、一時的に完全停止
しなければならず、場合によっては、非優先側の車両が
極端に待機しなければならない恐れも生じていた。

【０００６】このため、一般軌道上の車両の流れの円滑
化を妨げることになり、事故原因に繋がりやすく、交通
安全性の面からも改善が望まれていた。

【０００７】また、上述した踏切や交差点における一般
軌道上での一般車両の完全停止は、一般軌道上における
交通渋滞を生じさせ、この結果、排ガスの増大に加え、
経済的損失およびエネルギー消費ロスの増大を招いてい
た。

【０００８】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、複数の専用軌道や一般軌道および専用軌道
が平面交差して構成された踏切や交差点等の交差領域
を、各軌道の車両が一時停止することなく、あるいは一
時停止する時間を最小限度に抑制しながら通過すること
を可能にした車両走行制御方法およびシステム、ならび
にコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することをそ
の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ための第１の発明によれば、平面状に交差して交差領域
を構成する複数の軌道それぞれを専用に走行する複数の
専用車両の走行制御システムであって、前記各軌道を前
記交差領域に向かって走行する専用車両が当該交差領域
に対して所定距離以内に進入したことを検出する検出手
段と、この検出手段からの検出信号に応じて、前記所定
距離以内に進入した各専用車両が現在の走行速度により
前記所定距離を走行した場合の走行時間を推定する推定
手段と、推定した各専用車両の推定走行時間に基づい
て、前記各専用車両の前記交差領域への進入タイミング
の差が、互いの衝突および接触を回避できる余裕時間以
上であるか否か判断する判断手段と、この判断の結果、
進入タイミングの差が前記余裕時間未満である場合に、
前記進入タイミングの差を余裕時間以上に設定するため
の各専用車両の走行速度を目標走行速度として決定する
手段と、前記各専用車両の現在走行速度を決定した目標
走行速度に変化させる速度制御手段とを備えている。

【００１０】第１の発明において、前記目標走行速度を
決定する手段は、前記各専用車両の推定走行時間を調整
するための調整時間変数を設定する手段と、一方の専用
車両の推定走行時間および設定した調整時間変数の和と
他方の専用車両の推定走行時間および設定した調整時間
変数の和との差が前記余裕時間以上になる第１の条件、
および前記各専用車両の調整時間変数の２乗値の総和が
最小になる第２の条件を共に満足する調整時間変数を求
め、求めた各専用車両の調整時間変数を最適調整時間に
設定する手段と、設定した各専用車両の最適調整時間お
よび推定走行時間に基づいて当該各専用車両の目標速度
を算出する手段とを備えている。

【００１１】第１の発明において、前記速度制御手段
は、前記決定された各専用車両の走行速度を目標走行速
度に変化させるための制御信号を当該各専用車両に送信
する手段と、前記各専用車両に搭載されており、送信さ
れた制御信号に応じて自車両の走行速度を前記目標走行
速度に切換える切換制御手段とを備えるとともに、前記
各専用軌道毎に設けられ、当該専用軌道を平面交差領域
へ向かって走行する各専用車両に対して、少なくともそ
の平面交差領域に対する進入許可用信号現示および進入
禁止用信号現示を切換えながら行う信号装置と、前記制
御信号送信手段の送信タイミングに応じて、前記信号装
置の信号現示を前記進入禁止用信号現示から進入許可用
信号現示に切換える手段とを備えている。

【００１２】上述した目的を達成するための第２の発明
によれば、専用車両走行用の専用軌道および一般車両走
行用の一般軌道が平面状に交差して構成された交差領域
における前記専用車両および一般車両の走行制御システ
ムであって、遮断動作現示指令に応じて前記平面交差領
域への一般車両の進入を遮断する遮断機と、前記専用軌
道を前記交差領域に向かって走行する専用車両が当該交
差領域に対して所定距離内に進入したことを検出して検
出信号を出力する検出信号出力手段と、この検出信号出
力手段からの検出信号出力タイミングおよび遮断動作現
示時間に応じて、前記一般軌道上の一般車両の前記平面
交差領域に対する進入待機時間を推定する待機時間推定
手段と、前記検出手段からの検出信号に応じて、前記所
定距離以内に進入した専用車両が現在の走行速度により
前記所定距離を走行した場合の走行時間を推定する推定
手段と、推定された専用車両の推定走行時間および推定
された一般車両の進入待機時間に基づいて、前記専用車
両の前記交差領域への進入タイミングにおいて前記一般
車両の前記交差領域への進入を遮断し、かつ前記一般車
両の待機時間を最小にするための専用車両の走行速度
（目標走行速度および前記遮断機に対する遮断動作現示
タイミングをそれぞれ決定する手段と、前記専用車両の
現在走行速度を決定した目標走行速度に変化させる速度
制御手段と、決定された遮断動作現示タイミングに応じ
て遮断動作現示指令を前記遮断機に与える手段とを備え
ている。

【００１３】第２の発明において、前記決定手段は、前
記専用車両の推定走行時間を調整するための調整時間変
数を設定する手段と、前記検出手段の検出タイミングお
よび前記遮断動作現示タイミング間の時間と前記専用車
両の推定走行時間および設定した調整時間変数の和との
差が当該専用車両および一般車両の衝突および接触を回
避できる余裕時間以上になる第１の条件、および前記専
用車両の調整時間変数の２乗値と前記一般車両の待機時
間の２乗値との総和が最小になる第２の条件を共に満足
する調整時間変数および遮断動作現示タイミングをそれ
ぞれ求める手段と、求めた専用車両の調整時間変数およ
び推定走行時間に基づいて当該専用車両の目標速度を算
出する手段とを備えている。

【００１４】第２の発明において、前記調整時間変数お
よび遮断動作現示タイミングをそれぞれ求める手段は、
前記一般車両の待機時間の２乗値を、その一般車両の緊
急度合に応じて重み付けをし、前記専用車両の調整時間
変数の２乗値と重み付けした一般車両の待機時間の２乗
値との総和が最小になるように、前記専用車両の目標走
行速度および前記遮断機の遮断動作現示タイミングをそ
れぞれ求める手段である。

【００１５】上述した目的を達成するための第３の発明
によれば、平面状に交差して交差領域を構成する複数の
軌道それぞれを専用に走行する複数の専用車両の走行制
御方法であって、前記各軌道を前記交差領域に向かって
走行する専用車両が当該交差領域に対して所定距離以内
に進入したことを検出し、その検出信号に応じて、前記
所定距離以内に進入した各専用車両が現在の走行速度に
より前記所定距離を走行した場合の走行時間を推定し、
推定した各専用車両の推定走行時間に基づいて、前記各
専用車両の前記交差領域への進入タイミングの差が、互
いの衝突および接触を回避できる余裕時間以上であるか
否か判断し、この判断の結果、進入タイミングの差が前
記余裕時間未満である場合に、前記進入タイミングの差
を余裕時間以上に設定するための各専用車両の走行速度
を目標走行速度として決定し、前記各専用車両の現在走
行速度を決定した目標走行速度に変化させる。

【００１６】上述した目的を達成するための第４の発明
によれば、専用車両走行用の専用軌道および一般車両走
行用の一般軌道が平面状に交差して構成された交差領域
に設置され、遮断動作現示指令に応じて前記平面交差領
域への一般車両の進入を遮断する遮断機を有する交通シ
ステムにおける前記専用車両および一般車両の走行制御
方法であって、前記専用軌道を前記交差領域に向かって
走行する専用車両が当該交差領域に対して所定距離内に
進入したことを検出して検出信号を出力し、その検出信
号出力タイミングおよび遮断動作現示時間に応じて、前
記一般軌道上の一般車両の前記平面交差領域に対する進
入待機時間を推定し、前記検出信号に応じて、前記所定
距離以内に進入した専用車両が現在の走行速度により前
記所定距離を走行した場合の走行時間を推定し、推定さ
れた専用車両の推定走行時間および推定された一般車両
の進入待機時間に基づいて、前記専用車両の前記交差領
域への進入タイミングにおいて前記一般車両の前記交差
領域への進入を遮断し、かつ前記一般車両の待機時間を
最小にするための専用車両の走行速度（目標走行速度お
よび前記遮断機に対する遮断動作現示タイミングをそれ
ぞれ決定し、前記専用車両の現在走行速度を決定した目
標走行速度に変化させ、決定された遮断動作現示タイミ
ングに応じて遮断動作現示指令を前記遮断機に与える。

【００１７】上述した目的を達成するための第５の発明
によれば、平面状に交差して交差領域を構成する各軌道
を前記交差領域に向かって走行する専用車両が当該交差
領域に対して所定距離以内に進入したことを検出する検
出ユニットと、この検出ユニットと通信可能なコンピュ
ータとを備えた車両走行制御システムに適用できるコン
ピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記検出ユニッ
トからの検出信号に応じて、前記所定距離以内に進入し
た各専用車両が現在の走行速度により前記所定距離を走
行した場合の走行時間を前記コンピュータに推定させる
機能と、推定した各専用車両の推定走行時間に基づい
て、前記各専用車両の前記交差領域への進入タイミング
の差が、互いの衝突および接触を回避できる余裕時間以
上であるか否かを前記コンピュータに判断させる機能
と、この判断の結果、進入タイミングの差が前記余裕時
間未満である場合に、前記進入タイミングの差を余裕時
間以上に設定するための各専用車両の走行速度を目標走
行速度として前記コンピュータに決定させる機能と、前
記各専用車両の現在走行速度を前記コンピュータにより
決定した目標走行速度に変化させる機能とを備えてい
る。

【００１８】上述した目的を達成するための第６の発明
によれば、専用車両走行用の専用軌道および一般車両走
行用の一般軌道が平面状に交差して構成された交差領域
に設置され、遮断動作現示指令に応じて前記平面交差領
域への一般車両の進入を遮断する遮断機と、前記専用軌
道を前記交差領域に向かって走行する専用車両が当該交
差領域に対して所定距離内に進入したことを検出して検
出信号を出力する検出ユニットと、前記遮断機および検
出ユニットに通信可能なコンピュータとを備えた車両走
行制御システムに適用できるコンピュータ読取可能な記
憶媒体であって、前記検出ユニットからの検出信号出力
タイミングおよび遮断動作現示時間に応じて、前記一般
軌道上の一般車両の前記平面交差領域に対する進入待機
時間を前記コンピュータに推定させる機能と、前記検出
ユニットからの検出信号に応じて、前記所定距離以内に
進入した専用車両が現在の走行速度により前記所定距離
を走行した場合の走行時間を前記コンピュータに推定さ
せる機能と、推定された専用車両の推定走行時間および
推定された一般車両の進入待機時間に基づいて、前記専
用車両の前記交差領域への進入タイミングにおいて前記
一般車両の前記交差領域への進入を遮断し、かつ前記一
般車両の待機時間を最小にするための専用車両の走行速
度（目標走行速度）および前記遮断機に対する遮断動作
現示タイミングを前記コンピュータにそれぞれ決定させ
る機能と、前記専用車両の現在走行速度を前記コンピュ
ータにより決定した目標走行速度に変化させる機能と、
決定された遮断動作現示タイミングに応じて前記コンピ
ュータにより遮断動作現示指令を前記遮断機に与える機
能とを備えている。

【００１９】

【発明の実施形態】本発明に係る車両走行制御方法およ
びシステム、ならびにコンピュータ読取可能な記憶媒体
の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

【００２０】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る車両走行制御システム１の機能ブ
ロック構成およびそのインフラ施設を示す図である。

【００２１】図１によれば、車両走行制御システム１
は、鉄道、バス等の特定の車両専用の例えば線路等の複
数の専用軌道２（対向２車線）が平面状に交差している
（図１においては、２つの専用軌道２ａ、２ｂが十字に
交差している）平面交差領域４へ向かって、各専用軌道
２ａ、２ｂ上を走行する専用車両５ａ、５ｂの走行制御
を行うシステムである。

【００２２】例えば、この車両走行制御システム１は、
上記専用車両として鉄道を用いた鉄道システム、上記専
用車両として自動走行車両を用いたＩＭＴＳ（Ｉｎｔｅ
ｌｌｉｇｅｎｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ Ｔｒａｎｓｉ
ｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＡＨＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｒ
ｕｉｓｅ−Ａｓｓｉｓｔ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）等のＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓ
ｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に適用され、その平面交差領
域４における専用車両どうしの衝突を防止するものであ
る。

【００２３】すなわち、車両走行制御システム１は、各
専用車両５ａ、５ｂに搭載された自車両自動走行処理用
の車載ユニット１０と、各専用軌道２ａ、２ｂの車線毎
に設けられ、専用軌道２ａ、２ｂの各車線を平面交差領
域４へ向かって走行する専用車両５ａ、５ｂの運転手
（乗車している場合）に対して、少なくともその平面交
差領域４に対する進入許可用信号現示（青色表示）と進
入禁止用信号現示（赤色表示）とを切換えながら行う信
号機１１ａ、１１ｂと、各専用軌道２ａ、２ｂ（平面交
差領域進入側車線）上における平面交差領域４から所定
距離Ｄだけ離れた地点までの領域（検出領域）Ｒに対応
して配設されており、交差領域４に向かって走行する専
用車両５ａ、５ｂが検出領域Ｒに進入した際に、その進
入車両５ａ、５ｂをスポット的に検出する機能、および
検出車両５の車載ユニット１０と通信して検出車両５
ａ、５ｂに対して速度制御信号（進行／停止信号を含
む）を送信する機能を有する路車間通信用のループアン
テナ１２ａ、１２ｂと、信号機１１およびループアンテ
ナ１２ａ、１２ｂと例えば無線あるいは光ケーブル等の
有線媒体を介して通信可能であり、現示切換制御信号を
信号機１１ａ、１１ｂに対して送信する機能、および速
度制御信号をループアンテナ１２ａ、１２ｂを介して検
出領域Ｒ上の検出車両に送信する機能等を有する走行制
御装置１３とを備えている。

【００２４】車載ユニット１０は、図２に示すように、
ループアンテナ１２ａ、１２ｂと無線でスポット通信す
る機能および前方車両と無線通信する機能を有する通信
装置２０と、他車両、障害物、路面・周辺状況および自
車両位置等を検出するための複数のセンサ（撮像素子
等）を含むセンサ装置２１と、後述する車両制御装置の
自車両自動走行処理に必要なプログラムおよび自車両の
識別番号（自車両ＩＤ）等を予め記憶する例えば半導体
メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、磁気メモリ（ハードディ
スク、ＤＶＤ等）等のメモリ２２と、このメモリ２２に
記憶されたプログラム、通信装置２０を介して受信され
た車両検出信号およびセンサ装置２１により検出された
検出データに基づいて、自車両の自動走行制御処理を行
う車両制御装置２３とを備えている。

【００２５】また、走行制御装置１３は、コンピュータ
システムとして構築されており、図１に示すように、信
号機１１ａ、１１ｂ、ループアンテナ１２ａ、１２ｂお
よび後述するコントローラ間の通信インタフェース機能
を有する通信Ｉ／Ｆ２５と、予め処理プログラムを内蔵
する記憶媒体｛半導体メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）や磁
気メモリ（ハードディスク、ＤＶＤ等）｝としてのメモ
リ２６と、通信Ｉ／Ｆ２５から送信された専用車両５の
検出信号に応じてメモリ２６に記憶された処理プログラ
ムに従って動作することにより、その専用車両５の検出
信号に基づく走行速度決定処理を実行するコントローラ
（ＣＰＵ）２７とを備えている。

【００２６】次に、本実施形態の車両走行制御システム
１の全体動作について説明する。

【００２７】本実施形態において、専用軌道２ａ上を走
行する専用車両５ａ１、５ａ２、・・・および専用軌道
２ｂ上を走行する専用車両５ｂ１、５ｂ２、・・・は、
車載ユニット１０（車両制御装置２３）の自動走行制御
処理により、予め走行制御装置１３のコントローラ２７
により例えば各軌道２ａ、２ｂ毎に設定された走行速度
で自動走行しており、この各専用車両５ａ１、５ａ２、
・・・および５ｂ１、５ｂ２、・・・の走行速度は、走
行制御装置１３のメモリ２６および自車両のメモリ２２
にそれぞれ記憶されている。

【００２８】各信号機１１ａ、１１ｂが進入禁止用信号
を現示している状態において、例えば専用軌道２ａを交
差領域４へ向かって走行する専用車両５ａ１が検出領域
Ｒ内に進入し、以下、専用車両５ａ１進入時から所定時
間以内（先に検出した車両に対する速度制御を十分可能
な時間）に専用車両５ａ２〜５ａｊ（ｊ≧１）が出領域
Ｒ内に進入し、続いて、専用軌道２ｂを交差領域４へ向
かって走行する専用車両５ｂ１が検出領域Ｒ内に進入
し、以下、専用車両５ｂ１進入時から所定時間以内に専
用車両５ｂ２〜５ｂｋ（ｋ≧１）が検出領域Ｒ内に進入
すると、専用軌道２ａおよび専用軌道２ｂのそれぞれ検
出領域Ｒに設けられたループアンテナ１２ａおよび１２
ｂにより進入車両５ａ１〜５ａｊおよび専用車両５ｂ１
〜５ｂｋがそれぞれ検出され、その検出信号は、走行制
御装置１３にそれぞれ送信される。

【００２９】走行制御装置１３のコントローラ２７は、
通信Ｉ／Ｆ２５を介して送信されてきた専用車両５ａ１
〜５ａｊおよび専用車両５ｂ１〜５ｂｋの検出信号に応
じてメモリ２６に記憶されたプログラムに従って動作
し、図３に示す車両走行速度決定処理を実行する。

【００３０】すなわち、コントローラ２７は、専用車両
５ａ１〜５ａｊおよび専用車両５ｂ１〜５ｂｋの検出信
号をそれぞれ受信して、異なる専用軌道２ａおよび２ｂ
の検出領域Ｒに対して交差領域４へ向かって複数台の専
用車両５ａ１〜５ａｊおよび専用車両５ｂ１〜５ｂｋが
進入したことを認識すると（ステップＳ１）、受信した
検出信号に対応する検出領域Ｒ内の全ての専用車両（専
用車両５ａ１〜５ａｊおよび専用車両５ｂ１〜５ｂｋ）
の走行速度をメモリ２６からそれぞれ読み出し（ステッ
プＳ２）、読み出した検出領域Ｒ内の専用車両５ａ１〜
５ａｊおよび専用車両５ｂ１〜５ｂｋの走行速度、上記
検出信号受信タイミングおよび検出領域Ｒにおける所定
距離Ｄを用いて、各専用車両５ａ１〜５ａｊおよび５ｂ
１〜５ｂｋがそれぞれ上記走行速度、すなわち、検出領
域進入時の走行速度のままで走行した場合の所定距離Ｄ
上の走行時間（以下、推定走行時間と記載する）Ｔ_ａ１
〜Ｔ_ａｊおよびＴ_ｂ１〜Ｔ_ｂｋを推定する（ステップＳ
３）。

【００３１】次いで、コントローラ２７は、推定した専
用車両５ａ１〜５ａｊおよび５ｂ１〜５ｂｋの推定走行
時間Ｔ_ａ１〜Ｔ_ａｊおよびＴ_ｂ１〜Ｔ_ｂｋに基づいて、
専用車両５ａ１〜５ａｊおよび５ｂ１〜５ｂｋが交差領
域４で安全にすれ違えるか否か、すなわち、各専用車両
５ａ１〜５ａｊおよび５ｂ１〜５ｂｋの交差領域４への
進入タイミング差が、互いの衝突・接触を回避できる十
分な時間（以下、余裕時間Ｔ_ｍと記載する）以上である
か否かを判断する（ステップＳ４）。

【００３２】このステップＳ４により、専用車両５ａ１
〜５ａｊの内の少なくとも１台の専用車両および専用車
両５ｂ１〜５ｂｋの内の少なくとも１台の専用車両が交
差領域４ですれ違うことが不可能（進入タイミング差が
余裕時間未満）であると判断した場合には（ステップＳ
４→ＮＯ）、コントローラ２７は、専用車両５ａ１〜５
ａｊおよび５ｂ１〜５ｂｋの交差領域４に進入するまで
の調整時間（調整時間変数；Ｔ_ｘａ１〜Ｔ_ｘａｊおよび
Ｔ_ｘｂ１〜Ｔ_ｘｂｋ）を専用車両５ａ１〜５ａｊおよび
５ｂ１〜５ｂｋにそれぞれ設定し（ステップＳ５）、上
記標準走行時間Ｔ_ａ１〜Ｔ_ａｊ・Ｔ_ｂ１〜Ｔ_ｂｋ、調整
時間Ｔ_ｘａ１〜Ｔ_ｘａｊ・Ｔ_ｘｂ１〜Ｔ _ｘｂｋおよび余
裕時間Ｔ_ｍに基づいて、次式（１）（安全すれ違い条件
式）を満足し、かつ次式（２）で示す評価関数Ｊが最小
になる（各専用車両５ａ１〜５ａｊおよび５ｂ１〜５ｂ
ｋの調整時間Ｔ_ｘａ１〜Ｔ_ｘａｊおよびＴ_ｘｂ１〜Ｔ
_{ｘｂ ｋ}の２乗値の総和が最小になる）調整時間を求め、
求めた調整時間Ｔ_ｘａ１〜Ｔ _ｘａｊ・Ｔ_ｘｂ１〜Ｔ
_ｘｂｋを最適調整時間にそれぞれ設定する（ステップＳ
６）。

【００３３】

【数１】

【００３４】

【数２】

【００３５】こうして設定された専用車両５ａ１〜５ａ
ｊおよび５ｂ１〜５ｂｋの最適調整時間Ｔ_ｘａ１〜Ｔ
_ｘａｊおよびＴ_ｘｂ１〜Ｔ_ｘｂｋは、専用車両５ａ１〜
５ａｊおよび５ｂ１〜５ｂｋが安全にすれ違い領域４を
すれ違うことができ、かつ推定走行時間Ｔ_ａ１〜Ｔ_ａｊ
およびＴ_ｂ１〜Ｔ_ｂｋからのズレ（偏差）が最小になる
時間である。

【００３６】次いで、コントローラ２７は、推定走行時
間Ｔ_ａ１〜Ｔ_ａｊおよびＴ_ｂ１〜Ｔ _ｂｋ、設定した最適
調整時間Ｔ_ｘａ１〜Ｔ_ｘａｊおよびＴ_ｘｂ１〜Ｔ_ｘｂｋ
に基づいて、走行車両５ａ１〜５ａｊを、（推定走行時
間Ｔ_ａ１＋最適調整時間Ｔ_{ｘ ａ１}）〜（推定走行時間Ｔ
_ａｊ＋最適調整時間Ｔ_ｘａｊ）で検出領域Ｒを走行させ
て交差領域４に到達させるための走行速度（目標走行速
度）を算出し、さらに、走行車両５ｂ１〜５ｂｋを、
（推定走行時間Ｔ_ｂ１＋最適調整時間Ｔ_ｘｂ１）〜（推
定走行時間Ｔ_ｂｋ＋最適調整時間Ｔ_ｘｂｋ）で検出領域
Ｒを走行させて交差領域４に到達させるための走行速度
（目標走行速度）を算出し（ステップＳ７）、現在走行
速度を目標走行速度に変化させるための走行制御信号を
通信Ｉ／Ｆ２５、ループアンテナ１２ａおよび１２ｂを
介して専用車両５ａ１〜５ａｊおよび５ｂ１〜５ｂｋに
それぞれ送信する（ステップＳ８）。

【００３７】このとき、専用軌道２ａおよび２ｂの検出
領域Ｒをそれぞれ走行する専用車両５ａ１〜５ａｊおよ
び５ｂ１〜５ｂｋの車両制御装置２３は、ループアンテ
ナ１２ａおよび１２ｂを介して送信されてきた走行制御
信号を通信装置２０を介して受信し、受信した走行制御
信号に基づいて自車両の速度を可変制御して目標走行速
度にそれぞれ設定する（ステップＳ９）。

【００３８】そして、ステップＳ８の処理後において、
コントローラ２７は、通信Ｉ／Ｆ２５を介して信号機１
１ａ、１１ｂに対して、現在の信号現示（進入禁止用信
号現示）を進入許可用信号現示に切換えるための切換制
御信号を送信して（ステップＳ１０）、処理を終了す
る。

【００３９】一方、ステップＳ４により、全ての専用車
両５ａ１〜５ａｊおよび５ｂ１〜５ｂｋが交差領域４で
すれ違うことが可能である（進入タイミング差が余裕時
間Ｔｍ以上）と判断した場合には（ステップＳ４→ＹＥ
Ｓ）、コントローラ２７は、ステップＳ１０の処理に移
行して切換制御信号を信号機１１ａ、１１ｂに対して送
信し、処理を終了する。

【００４０】この結果、検出領域Ｒに進入した専用車両
５ａ１〜５ａｊおよび５ｂ１〜５ｂｋは、それぞれ目標
走行速度で所定距離Ｄを走行して交差領域４に進入する
ことになり、全体（専用車両５ａ１〜５ａｊおよび５ｂ
１〜５ｂｋ）の調整時間、すなわち、進入時速度に基づ
く推定走行時間に対する速度偏差が最小になるように、
交差領域４において互いに接触・衝突することなくすれ
違うことができる。

【００４１】以下、専用軌道２ａを交差領域４へ向かっ
て走行する専用車両５ａｊ＋１、・・・、５ａｍ、ある
いは専用軌道２ｂを交差領域４へ向かって走行する専用
車両５ｂｋ＋１、・・・、５ｂｎが検出領域Ｒに進入す
る毎に上述したステップＳ１〜ステップＳ１０の処理が
実行されるため、その専用車両５ａ１〜５ａｍおよび５
ｂ１〜５ｂｎは、全体の調整時間が最小になるか、ある
いは進入時速度に基づく推定走行時間を維持した状態
で、交差領域４において互いに接触・衝突することなく
順次すれ違うことができる。

【００４２】したがって、本実施形態では、専用軌道２
ａおよび２ｂを交差領域４に向かって走行する専用車両
５ａ１〜５ａｍおよび５ｂ１〜５ｂｎは、一時停止する
ことなく交差領域４を通過して走行することができるた
め、専用軌道２ａおよび２ｂ上の交通流を円滑にし、交
差領域４における専用軌道２ａおよび２ｂ上での交通渋
滞発生の危険性を回避し、排ガス発生量を減少させるこ
とができる。

【００４３】また、一時停止に起因する各専用車両５ａ
１〜５ａｍおよび５ｂ１〜５ｂｎのエネルギー消費ロス
を防止し、各車両の燃費を向上させることができる。

【００４４】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施の形態に係る車両走行制御システム３１の機能
ブロック構成およびそのインフラ施設を示す図である。

【００４５】図４によれば、車両走行制御システム３１
は、鉄道、バス等の特定の車両専用の専用軌道３２（対
向２車線）および普通車両等の一般車両走行用の一般軌
道３３が平面状に交差している（図４においては、専用
軌道３２および一般軌道３３が十字に交差している）平
面交差領域（踏切）３４へ向かって、専用軌道３２およ
び一般軌道３３上を走行する専用車両３５および一般車
両３６の走行制御を行う、例えばＩＭＴＳ、ＡＨＳ等の
ＩＴＳに適用されるシステムである。

【００４６】すなわち、車両走行制御システム３１は、
一般軌道３３における踏切３４を隔てた両側に互いに対
向配置されており、踏切３４への一般車両３６の進入を
遮断するための一対の遮断機４０および４１を備えてい
る。

【００４７】遮断機４０および４１はそれぞれ、図４お
よび図５に示すように、一般軌道３３の両側に対向配置
されており、回動可能な一対の遮断バー４５と、この一
対の遮断バー４５に機械的に連結されており、一般軌道
３３の上方の道路平面に対して垂直な立状位置（開放位
置、進入許可位置）および一般軌道３３に平行かつ一般
車両３６に対向する高さ位置（閉鎖位置、遮断位置）の
間で一対の遮断バー４５を開閉動作（回動動作）させる
一対の遮断機駆動制御部４６と、遮断機駆動制御部４６
に電気的に接続されており、遮断バー４５の開放位置か
ら閉鎖位置に対する回動動作中および閉鎖位置での静止
時間中において警報（赤点滅表示および警音）出力する
ための表示板やスピーカ等を有する警報出力部４７とを
備えている。

【００４８】また、車両走行制御システム３１は、専用
車両３５に搭載された自専用車両自動走行処理用の車載
ユニット５０と、専用軌道３２（平面交差領域進入側車
線）上における踏切３４から所定距離Ｄ１だけ離れた地
点（制動地点Ｐ）までの領域（踏切警報領域）Ｒ１に対
応して配設されており、交差領域４に向かって走行する
専用車両３５が制動地点Ｐを通過して踏切警報領域Ｒ１
に進入した際に、その進入車両（制動地点通過車両）３
５をスポット的に検出して検出信号を出力する機能、進
入車両３５が踏切３４を通過して踏切警報領域Ｒ１（制
動地点Ｐ）から進出した際に、進出車両３５をスポット
的に検出して検出信号を出力する機能および進入車両３
５の車載ユニット５０と通信してその車両３５に対して
速度制御信号（進行／停止信号を含む）を送信する機能
を有する路車間通信用のループアンテナ５１ａおよび５
１ｂとを備えている。

【００４９】さらに、車両走行制御システム３１は、一
般軌道３３（例えば、踏切進入側車線）上における踏切
３４から所定距離Ｄ２だけ離れた地点までの領域（待機
車両検出領域）Ｒ２に対応して配設された計測センサ５
２ａおよび５２ｂを備えている。

【００５０】この計測センサ５２ａおよび５２ｂは、ル
ープアンテナ５１ａおよび５１ｂと無線あるいは光ケー
ブル等の有線媒体を介して通信可能であり、そのループ
アンテナ５１ａおよび５１ｂからの進入車両検出信号出
力タイミングに応じて、そのタイミングから所定時間内
に上記待機車両検出領域Ｒ２に進入した一般車両３６の
台数を計測し、その計測信号を送信する機能を有してい
る。

【００５１】そして、車両走行制御システム３１は、遮
断機駆動制御部４６ａ・４６ｂ、ループアンテナ５１ａ
・５１ｂおよび計測センサ５２ａ・５２ｂと例えば無線
あるいは光ケーブル等の有線媒体を介して通信可能であ
り、ループアンテナ５１ａおよび５１ｂから出力された
検出信号を受信する機能、計測センサ５２ａおよび５２
ｂから出力された計測信号を受信する機能、速度制御信
号をループアンテナ５２ａ、５２ｂを介して踏切警報領
域Ｒ１の専用車両３５に送信する機能および遮断動作
（閉動作）／進入許可動作（開動作）指令を遮断機駆動
制御部４６ａおよび４６ｂに送る機能を有する走行制御
装置５３を備えている。

【００５２】遮断機４０および４１の遮断機駆動制御部
４６は、図５に示すように、走行制御装置５３と光ファ
イバ等の有線や無線で通信可能な通信装置５５と、処理
プログラムを内蔵する記憶媒体としての半導体メモリや
磁気メモリ等のメモリ５６と、遮断バー４５と機械的連
結された遮断バー開閉駆動用の遮断バー開閉駆動部５７
と、警報出力部４７と電気的に接続されており、警報出
力部４７を介して出力される警報の出力タイミングを制
御する警報出力制御部５８と、遮断バー開閉駆動部５７
および警報出力制御部５８制御する制御装置５９とを備
えている。

【００５３】車載ユニット５０は、図２に示す車載ユニ
ット１０と同様であり、通信装置２０、センサ装置２
１、メモリ２２および車両制御装置２３を備えている。

【００５４】走行制御装置５３は、第１実施形態と同様
にコンピュータシステムとして構築されており、図４に
示すように、遮断機駆動制御部４６、ループアンテナ５
１ａ・５１ｂおよび計測センサ５２ａ・５２ｂと後述す
るコントローラとの間の通信インタフェース機能を有す
る通信Ｉ／Ｆ６０と、処理プログラムを内蔵する記憶媒
体としてのメモリ６１と、通信Ｉ／Ｆ６０を介して送信
された検出信号および計測信号等に応じてメモリ６１に
記憶された処理プログラムに従って動作することによ
り、専用車両３５の走行速度や遮断機４０、４１の遮断
動作現示タイミング決定処理等を実行するコントローラ
（ＣＰＵ）６２とを備えている。

【００５５】次に、本実施形態の車両走行制御システム
３１の全体動作について説明する。

【００５６】本実施形態において、専用軌道３２上を走
行する専用車両３５は、車載ユニット５０（車両制御装
置２３）の自動走行制御処理により、予め走行制御装置
５３のコントローラ６２により所定の走行速度で自動走
行しており、この専用車両３５の走行速度は、走行制御
装置５３のメモリ６１および自車両のメモリ２２にそれ
ぞれ記憶されている。

【００５７】今、専用軌道３２を交差領域４へ向かって
走行する専用車両３５ａ１が踏切警報領域Ｒ１内に進入
し、以下、専用車両３５ａ１進入時から所定時間以内
（先に検出した車両に対する速度制御を十分可能な時
間）に専用車両３５ａ２〜３５ａｊ（ｊ≧１）が踏切警
報出領域Ｒ１内に進入すると、専用軌道３２の踏切警報
領域Ｒ１に設けられたループアンテナ５１ａおよび５１
ｂにより進入車両３５ａ１〜５ａｊがそれぞれ検出さ
れ、その検出信号は、走行制御装置５３および計測セン
サ５２ａおよび５２ｂにそれぞれ送信される。

【００５８】このとき、計測センサ５２ａおよび５２ｂ
では、ループアンテナ５１ａおよび５１ｂからの進入車
両検出信号出力タイミングに応じて、そのタイミングか
ら所定時間内に待機車両検出領域Ｒ２に進入した一般車
両の台数｛例えば、ｋ台（ｋ≧１）とし、このｋ台の一
般車両を３６ｂ１〜３６ｂｋとする｝が計測され、その
計測信号は、走行制御装置５３に送信される。

【００５９】走行制御装置５３のコントローラ６２は、
通信Ｉ／Ｆ６０を介して送信されてきた専用車両３５ａ
１〜３５ａｊの検出信号および一般車両３６ｂ１〜３６
ｂｋの計測信号に応じてメモリ６１に記憶されたプログ
ラムに従って動作し、図６に示す車両走行速度決定処理
および遮断動作現示タイミング決定処理を実行する。

【００６０】すなわち、コントローラ６２は、専用車両
３５ａ１〜３５ａｊの検出信号および一般車両３６ｂ１
〜３６ｂｋの計測信号をそれぞれ受信すると（ステップ
Ｓ２１）、受信した検出信号に対応する踏切警報領域Ｒ
１内の全ての専用車両３５ａ１〜３５ａｊの走行速度を
メモリ６１からそれぞれ読み出し（ステップＳ２２）、
読み出した踏切警報領域Ｒ１内の専用車両３５ａ１〜３
５ａｊの走行速度、上記検出信号受信タイミングおよび
踏切警報領域Ｒ１における所定距離Ｄ１を用いて、各専
用車両３５ａ１〜３５ａｊがそれぞれ上記走行速度、す
なわち、踏切警報領域進入時の走行速度のままで走行し
た場合の所定距離Ｄ１上の推定走行時間ＴＡ_ａ１〜ＴＡ
_ａｊを推定する（ステップＳ２３）。

【００６１】次いで、コントローラ６２は、一般車両３
６ｂ１〜３６ｂｋの計測信号（計測台数）に対して遮断
動作推定時間を掛けることにより、一般車両３６ｂ１〜
３６ｂｋの待機時間（Ｗ_ｂ１〜Ｗ_ｂｋ）を求める（ステ
ップＳ２４）。

【００６２】続いて、コントローラ６２は、専用車両３
５ａ１〜３５ａｊの踏切３４に進入するまでの調整時間
（調整時間変数；ＴＡ_ｘａ１〜ＴＡ_ｘａｊ）を専用車両
３５ａ１〜３５ａｊにそれぞれ設定し（ステップＳ２
５）、さらに、遮断機４０および４１の動作タイミング
変数（進入車両検出信号出力タイミングからの経過時間
変数）Ｍ_４０（ｔ１）およびＭ_４１（ｔ２）をそれぞれ
設定する（ステップＳ２６）。

【００６３】そして、コントローラ６２は、推定した専
用車両３５ａ１〜３５ａｊの推定走行時間ＴＡ_ａ１〜Ｔ
Ａ_ａｊ、設定した調整時間変数ＴＡ_ｘａ１〜Ｔ
Ａ_ｘａｊ、一般車両３６ｂ１〜３６ｂｋの待機時間Ｗ
_ｂ１〜Ｗ_ｂｋおよび動作タイミング変数Ｍ_４０（ｔ１）
・Ｍ_４１（ｔ２）基づいて、次式（３）および（４）
（専用車両に衝突することなく安全に一般車両を遮断で
きる条件式）を満足し、かつ次式（５）で示す評価関数
Ｊが最小になる（専用車両３５ａ１〜３５ａｊの調整時
間ＴＡ_ｘａ１〜ＴＡ_ｘａｊの２乗値および一般車両３６
ｂ１〜３６ｂｋの待機時間Ｗ _ｂ１〜Ｗ_ｂｋの２乗値の総
和が最小になる）調整時間変数ＴＡ_ｘａ１〜ＴＡ_{ｘａ ｊ}
と遮断機４０および４１の動作タイミング変数Ｍ
_４０（ｔ１）およびＭ_４１（ｔ２）とをそれぞれ求める
（ステップＳ２７）。

【００６４】

【数３】

【００６５】但し、ｐ＝１、・・・ｊであり、Ｔ_ｍは、
踏切３４に進入した専用車両３５ａ１〜３５ａｊに対し
て一般車両３６ｂ１〜３６ｂｋの衝突および接触を回避
できる余裕時間である。

【００６６】

【数４】

【００６７】ここで、こうして設定された専用車両３５
ａ１〜３５ａｊの調整時間変数ＴＡ _ｘａ１〜Ｔ
Ａ_ｘａｊ、遮断機４０および４１の動作タイミング変数
Ｍ_４０（ｔ１）およびＭ_４１（ｔ２）は、一般車両３６
ａ１〜３６ａｋの踏切３４への進入を遮断しながら専用
車両３５ａ１〜３５ａｊが安全に踏切３４を通過でき、
かつ推定走行時間ＴＡ_ａ１〜ＴＡ_ａｊからのズレ（偏
差）および一般車両３６ｂ１〜３６ｂｋの待機時間Ｗ
_ｂ１〜Ｗ_ｂｋがそれぞれ最小になるように設定された値
である。

【００６８】次いで、コントローラ２７は、推定走行時
間ＴＡ_ａ１〜ＴＡ_ａｊおよび設定した最適調整時間ＴＡ
_ｘａ１〜ＴＡ_ｘａｊに基づいて、走行車両３５ａ１〜３
５ａｊを、（推定走行時間Ｔ_ａ１＋最適調整時間Ｔ
_ｘａ１）〜（推定走行時間Ｔ_ａｊ＋最適調整時間Ｔ
_ｘａｊ）で踏切警報領域Ｒ１を走行させて交差領域４に
到達させるための走行速度（目標走行速度）を算出し
（ステップＳ２８）、現在走行速度を目標走行速度に変
化させるための走行制御信号を通信Ｉ／Ｆ６０、ループ
アンテナ５１ａおよび５１ｂを介して専用車両３５ａ１
〜３５ａｊにそれぞれ送信する（ステップＳ２９）。

【００６９】このとき、専用軌道３２の踏切警報領域Ｒ
１を走行する専用車両３５ａ１〜３５ａｊの車両制御装
置２３は、ループアンテナ５１ａおよび５１ｂを介して
送信されてきた走行制御信号を通信装置２０を介して受
信し、受信した走行制御信号に基づいて自車両の速度を
可変制御して目標走行速度にそれぞれ設定する（ステッ
プＳ３０）。

【００７０】そして、ステップＳ２９の処理後におい
て、コントローラ６２は、設定された遮断機４０および
４１の動作タイミング変数Ｍ_４０（ｔ１）およびＭ_４１
（ｔ２）に応じて、通信Ｉ／Ｆ６０を介して遮断機４０
および４１の遮断機駆動制御部４６に対して警報出力指
令および遮断動作現示指令をそれぞれ送信する（ステッ
プＳ３１）。

【００７１】このとき、遮断機４０および４１の遮断機
駆動制御部４６の制御装置５９は、通信装置５５を介し
て送信されてきた警報出力指令および遮断動作現示指令
を受信する（ステップＳ３２）。次いで、制御装置５９
は、警報出力制御部５８を介して警報出力部４７に対し
て警報（赤点滅表示および警音）の出力を指示し（ステ
ップＳ３３）、その指示と同時に、遮断動作現示指令に
応じて、遮断バー開閉駆動部５７を介して遮断バー４５
を遮断動作（閉動作）させる（ステップＳ３４）。

【００７２】一方、制御装置５９は、踏切警報領域Ｒ１
への進入が検出された全ての専用車両３５ａ１〜３５ａ
ｊが踏切警報領域Ｒ１から進出したことを表す検出信号
がループアンテナ５１ａおよび５１ｂを介して送信され
たか否か判断し（ステップＳ３５）、この判断の結果Ｙ
ＥＳ（全ての専用車両３５ａ１〜３５ａｊの踏切領域Ｒ
１からの進出を表す検出信号が送信）の場合には、制御
装置５９は、警報出力制御部５８を介して警報出力部４
７に対して警報の停止を指示し（ステップＳ３６）、そ
の指示と同時に、遮断バー開閉駆動部５７を介して遮断
バー４５を進入許可動作（開動作）させる（ステップＳ
３７）。

【００７３】この結果、踏切警報領域Ｒ１に進入した専
用車両３５ａ１〜３５ａｊは、それぞれ目標走行速度で
所定距離Ｄ１を走行して踏切３４に進入することにな
り、全体（専用車両３５ａ１〜３５ａｊ）の調整時間、
すなわち、進入時速度に基づく推定走行時間に対する速
度偏差が最小になるように踏切３４を走行・通過でき、
かつ一般車両３６ａ１〜３６ａｋは、その待機時間Ｗ
_ｂ１〜Ｗ_ｂｋが最小になるように踏切３４を走行・通過
できる。

【００７４】以下、専用軌道３２を踏切３４へ向かって
走行する専用車両３５ａｊ＋１、・・・、３５ａｍが踏
切警報領域Ｒ１に進入する毎に上述したステップＳ３０
〜ステップＳ３７の処理が実行されるため、専用車両３
５ａ１〜３５ａｍは、全体の調整時間が最小になる状態
で踏切３４を通過・走行することができ、その際、一般
車両３６ａ１〜３６ａｎは、踏切３４での待機時間Ｗ
_ｂ１〜Ｗ_ｂｎの総和が最小になるように踏切３４を走行
・通過できる。

【００７５】したがって、本実施形態では、専用軌道３
２を交差領域４に向かって走行する専用車両３５ａ１〜
３５ａｍは、一時停止することなく踏切３４を通過して
走行することができ、さらに、踏切３４での一般車両３
６ａ１〜３６ａｎは、その踏切３４での待機時間Ｗ_ｂ１
〜Ｗ_ｂｎが最小になるように踏切３４を走行・通過でき
るため、専用軌道３２および一般軌道３３上の交通流を
円滑にし、踏切３４における専用軌道３２および一般軌
道３３上での交通渋滞発生の危険性を回避し、排ガス発
生量を減少させることができる。

【００７６】また、一時停止に起因する専用車両３５ａ
１〜５ａｍおよび一般車両３６ｂ１〜３６ｂｎのエネル
ギー消費ロスを防止し、各車両の燃費を向上させること
ができる。

【００７７】なお、本実施形態において、計測センサ５
２ａおよび５２ｂは、進入車両が検出されてから所定時
間内に待機車両検出領域Ｒ２内に進入した一般車両の台
数を直接計測するようにしたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、その時間帯において予め推定される
交通量に基づいて待機時間を設定し、設定した待機時間
を用いた上記（５）式の評価関数Ｊが最小になるよう
に、調整時間変数および遮断機４０および４１の動作タ
イミングを求めてもよい。

【００７８】また、本実施形態では、全ての一般車両３
６ｂ１〜３６ｂｎの優先度を同一として評価関数Ｊを設
定したが、本発明はこれに限定されるものでない。

【００７９】例えば、計測センサ５２ａおよび５２ｂに
より、一般車両３６ｂ１〜３６ｂｎの中で、その緊急度
合いを識別できる情報（例えば、車種等）を検出できる
場合には、その緊急度合い識別情報に応じて、各一般車
両３６ｂ１〜３６ｂｎ毎に異なる重み付けをし（例え
ば、緊急度合いの高い一般車両の重みを大きくする）、
上記（３）〜（５）式の演算を実行して専用車両の調整
時間変数および遮断機の動作タイミング変数をそれぞれ
求めてもよい。

【００８０】このように構成すれば、緊急度合いの高
い、例えば救急車両、消防車等の緊急・公共車両につい
ては、特に専用車両よりも優先して踏切を通過させるこ
とが可能になり、より柔軟性の高い車両走行制御システ
ムを提供することができる。

【００８１】さらに、第１および第２実施形態において
は、専用車両の走行速度は予め車両制御装置のメモリに
記憶されており、コントローラは、メモリに記憶された
専用車両の走行速度を読み出すように構成されていた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、ループア
ンテナにより専用車両の走行速度を検出してコントロー
ラに送信し、コントローラは、送信された専用車両の走
行速度を用いて上述した図３や図６の走行速度制御処理
を行なうように構成することも可能である。

【００８２】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の車両走行
制御方法およびシステム、ならびにコンピュータ読取可
能な記憶媒体によれば、複数の専用軌道が平面交差され
た交差領域に向かって上記複数の専用軌道を走行する専
用車両は、全体の調整時間が最小になるか、あるいは進
入時速度に基づく推定走行時間を維持した状態で、交差
領域において互いに接触・衝突することなく順次すれ違
うことができる。

【００８３】したがって、立体交差等を設けることな
く、各専用軌道上の交通流を円滑にし、交差領域におけ
る各専用軌道上での交通渋滞発生の危険性を回避して排
ガス発生量を減少させることができるとともに、一時停
止に起因する各専用車両のエネルギー消費ロスを防止
し、各車両の燃費を向上させることができる。

【００８４】この結果、余分な設備コストを要すること
なく、交通安全性の向上、環境改善およびエネルギー効
率の向上に貢献することができる。

【００８５】また、本発明の車両走行制御方法およびシ
ステム、ならびにコンピュータ読取可能な記憶媒体によ
れば、一般軌道および専用軌道が交差する平面交差領域
（踏切）に向かって専用軌道を走行する専用車両は、一
時停止することなく交差領域を通過して走行することが
でき、さらに、交差領域での一般車両は、その交差領域
での待機時間が最小になるように交差領域を走行・通過
できる。

【００８６】したがって、立体交差等を用いることな
く、専用軌道および一般軌道上の交通流を円滑にし、交
差領域における専用軌道および一般軌道上での交通渋滞
発生の危険性を回避して排ガス発生量を減少させること
ができるとともに、一時停止に起因する専用車両および
一般車両のエネルギー消費ロスを抑制し、各車両の燃費
を向上させることができる。

【００８７】この結果、余分な設備コストを要すること
なく、交通安全性の向上、環境改善およびエネルギー効
率の向上に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両走行制御
システムのインフラ施設を示す図。

【図２】車両に搭載された車載ユニットの概略構成を示
すブロック図。

【図３】図１に示す車両走行制御装置のコントローラお
よび車載ユニットの車両制御装置の処理の一例を示す概
略フローチャート。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る車両走行制御
システムのインフラ施設を示す図。

【図５】遮断機のシステム構成を示すブロック図。

【図６】図４に示す車両走行制御装置のコントローラ、
車載ユニットの車両制御装置および遮断機駆動制御部の
制御装置の処理の一例を示す概略フローチャート。

【符号の説明】

１、３１ 車両走行制御システム ２ａ、２ｂ、３２ 専用軌道 ４、３４ 平面交差領域 ５ａ（５ａ１〜５ａｋ〜５ａｍ）、５ｂ（５ｂ１〜５ｂ
ｋ〜５ｂｎ）、３５（３５ａ１〜３５ａｋ〜３５ａｍ）
専用車両 １０、５０ 車載ユニット １１ａ、１１ｂ 信号機 １２ａ、１２ｂ、５１ａ、５１ｂ ループアンテナ １３、５３ 走行制御装置 ２０、５５ 通信装置 ２１ センサ装置 ２２、２６、５６、６１ メモリ ２３ 車両制御装置 ２５、６０ 通信Ｉ／Ｆ ２７、６２ コントローラ ３３ 一般軌道 ３６（３６ｂ１〜３６ｂｋ〜３６ｂｍ） 一般車両 ４０、４１ 遮断機 ４５ 遮断バー ４６ 遮断機駆動制御部 ４７ 警報出力部 ５２ａ、５２ｂ 計測センサ ５７ 遮断バー開閉駆動部 ５８ 警報出力制御部 ５９ 制御装置 Ｒ 検出領域 Ｒ１ 踏切警報領域 Ｒ２ 待機車両検出領域

フロントページの続き (72)発明者 鳥居 健太郎 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 中沢 新一郎 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 大場 義和 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 関 義朗 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 5H115 PA08 PC01 PG01 PG10 QE20 QN02 QN05 QN06 QN12 SF06 SF21 SF25 SF27 SJ01 SJ11 TB01 TD01 TO01 TU07 TZ08 5H161 AA01 AA02 AA10 BB02 BB06 BB07 BB09 BB11 CC02 CC11 CC13 DD01 DD21 EE07 EE11 GG12 GG13 JJ28 RR00 5H180 AA27 LL01 LL02 LL04 LL06 LL09

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面状に交差して交差領域を構成する複
   数の軌道それぞれを専用に走行する複数の専用車両の走
   行制御システムであって、 前記各軌道を前記交差領域に向かって走行する専用車両
   が当該交差領域に対して所定距離以内に進入したことを
   検出する検出手段と、この検出手段からの検出信号に応
   じて、前記所定距離以内に進入した各専用車両が現在の
   走行速度により前記所定距離を走行した場合の走行時間
   を推定する推定手段と、推定した各専用車両の推定走行
   時間に基づいて、前記各専用車両の前記交差領域への進
   入タイミングの差が、互いの衝突および接触を回避でき
   る余裕時間以上であるか否か判断する判断手段と、この
   判断の結果、進入タイミングの差が前記余裕時間未満で
   ある場合に、前記進入タイミングの差を余裕時間以上に
   設定するための各専用車両の走行速度を目標走行速度と
   して決定する手段と、前記各専用車両の現在走行速度を
   決定した目標走行速度に変化させる速度制御手段とを備
   えたことを特徴とする車両走行制御システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両走行制御システムで
   あって、前記目標走行速度を決定する手段は、前記各専
   用車両の推定走行時間を調整するための調整時間変数を
   設定する手段と、一方の専用車両の推定走行時間および
   設定した調整時間変数の和と他方の専用車両の推定走行
   時間および設定した調整時間変数の和との差が前記余裕
   時間以上になる第１の条件、および前記各専用車両の調
   整時間変数の２乗値の総和が最小になる第２の条件を共
   に満足する調整時間変数を求め、求めた各専用車両の調
   整時間変数を最適調整時間に設定する手段と、設定した
   各専用車両の最適調整時間および推定走行時間に基づい
   て当該各専用車両の目標速度を算出する手段とを備えた
   ことを特徴とする車両走行制御システム。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の車両走行制御シ
   ステムであって、前記速度制御手段は、前記決定された
   各専用車両の走行速度を目標走行速度に変化させるため
   の制御信号を当該各専用車両に送信する手段と、前記各
   専用車両に搭載されており、送信された制御信号に応じ
   て自車両の走行速度を前記目標走行速度に切換える切換
   制御手段とを備えるとともに、 前記各専用軌道毎に設けられ、当該専用軌道を平面交差
   領域へ向かって走行する各専用車両に対して、少なくと
   もその平面交差領域に対する進入許可用信号現示および
   進入禁止用信号現示を切換えながら行う信号装置と、前
   記制御信号送信手段の送信タイミングに応じて、前記信
   号装置の信号現示を前記進入禁止用信号現示から進入許
   可用信号現示に切換える手段とを備えたことを特徴とす
   る車両走行制御システム。
4. 【請求項４】 専用車両走行用の専用軌道および一般車
   両走行用の一般軌道が平面状に交差して構成された交差
   領域における前記専用車両および一般車両の走行制御シ
   ステムであって、 遮断動作現示指令に応じて前記平面交差領域への一般車
   両の進入を遮断する遮断機と、前記専用軌道を前記交差
   領域に向かって走行する専用車両が当該交差領域に対し
   て所定距離内に進入したことを検出して検出信号を出力
   する検出信号出力手段と、この検出信号出力手段からの
   検出信号出力タイミングおよび遮断動作現示時間に応じ
   て、前記一般軌道上の一般車両の前記平面交差領域に対
   する進入待機時間を推定する待機時間推定手段と、前記
   検出手段からの検出信号に応じて、前記所定距離以内に
   進入した専用車両が現在の走行速度により前記所定距離
   を走行した場合の走行時間を推定する推定手段と、推定
   された専用車両の推定走行時間および推定された一般車
   両の進入待機時間に基づいて、前記専用車両の前記交差
   領域への進入タイミングにおいて前記一般車両の前記交
   差領域への進入を遮断し、かつ前記一般車両の待機時間
   を最小にするための専用車両の走行速度（目標走行速度
   および前記遮断機に対する遮断動作現示タイミングをそ
   れぞれ決定する手段と、前記専用車両の現在走行速度を
   決定した目標走行速度に変化させる速度制御手段と、決
   定された遮断動作現示タイミングに応じて遮断動作現示
   指令を前記遮断機に与える手段とを備えたことを特徴と
   する車両走行制御システム。
5. 【請求項５】 請求項４記載の車両走行制御システムで
   あって、前記決定手段は、前記専用車両の推定走行時間
   を調整するための調整時間変数を設定する手段と、前記
   検出手段の検出タイミングおよび前記遮断動作現示タイ
   ミング間の時間と前記専用車両の推定走行時間および設
   定した調整時間変数の和との差が当該専用車両および一
   般車両の衝突および接触を回避できる余裕時間以上にな
   る第１の条件、および前記専用車両の調整時間変数の２
   乗値と前記一般車両の待機時間の２乗値との総和が最小
   になる第２の条件を共に満足する調整時間変数および遮
   断動作現示タイミングをそれぞれ求める手段と、求めた
   専用車両の調整時間変数および推定走行時間に基づいて
   当該専用車両の目標速度を算出する手段とを備えたこと
   を特徴とする車両走行制御システム。
6. 【請求項６】 請求項５記載の車両走行制御システムで
   あって、前記調整時間変数および遮断動作現示タイミン
   グをそれぞれ求める手段は、前記一般車両の待機時間の
   ２乗値を、その一般車両の緊急度合に応じて重み付けを
   し、前記専用車両の調整時間変数の２乗値と重み付けし
   た一般車両の待機時間の２乗値との総和が最小になるよ
   うに、前記専用車両の目標走行速度および前記遮断機の
   遮断動作現示タイミングをそれぞれ求める手段であるこ
   とを特徴とする車両走行制御システム。
7. 【請求項７】 平面状に交差して交差領域を構成する複
   数の軌道それぞれを専用に走行する複数の専用車両の走
   行制御方法であって、 前記各軌道を前記交差領域に向かって走行する専用車両
   が当該交差領域に対して所定距離以内に進入したことを
   検出し、その検出信号に応じて、前記所定距離以内に進
   入した各専用車両が現在の走行速度により前記所定距離
   を走行した場合の走行時間を推定し、推定した各専用車
   両の推定走行時間に基づいて、前記各専用車両の前記交
   差領域への進入タイミングの差が、互いの衝突および接
   触を回避できる余裕時間以上であるか否か判断し、この
   判断の結果、進入タイミングの差が前記余裕時間未満で
   ある場合に、前記進入タイミングの差を余裕時間以上に
   設定するための各専用車両の走行速度を目標走行速度と
   して決定し、前記各専用車両の現在走行速度を決定した
   目標走行速度に変化させることを特徴とする車両走行制
   御方法。
8. 【請求項８】 専用車両走行用の専用軌道および一般車
   両走行用の一般軌道が平面状に交差して構成された交差
   領域に設置され、遮断動作現示指令に応じて前記平面交
   差領域への一般車両の進入を遮断する遮断機を有する交
   通システムにおける前記専用車両および一般車両の走行
   制御方法であって、 前記専用軌道を前記交差領域に向かって走行する専用車
   両が当該交差領域に対して所定距離内に進入したことを
   検出して検出信号を出力し、その検出信号出力タイミン
   グおよび遮断動作現示時間に応じて、前記一般軌道上の
   一般車両の前記平面交差領域に対する進入待機時間を推
   定し、前記検出信号に応じて、前記所定距離以内に進入
   した専用車両が現在の走行速度により前記所定距離を走
   行した場合の走行時間を推定し、推定された専用車両の
   推定走行時間および推定された一般車両の進入待機時間
   に基づいて、前記専用車両の前記交差領域への進入タイ
   ミングにおいて前記一般車両の前記交差領域への進入を
   遮断し、かつ前記一般車両の待機時間を最小にするため
   の専用車両の走行速度（目標走行速度および前記遮断機
   に対する遮断動作現示タイミングをそれぞれ決定し、前
   記専用車両の現在走行速度を決定した目標走行速度に変
   化させ、決定された遮断動作現示タイミングに応じて遮
   断動作現示指令を前記遮断機に与えることを特徴とする
   車両走行制御方法。
9. 【請求項９】 平面状に交差して交差領域を構成する各
   軌道を前記交差領域に向かって走行する専用車両が当該
   交差領域に対して所定距離以内に進入したことを検出す
   る検出ユニットと、この検出ユニットと通信可能なコン
   ピュータとを備えた車両走行制御システムに適用できる
   コンピュータ読取可能な記憶媒体であって、 前記検出ユニットからの検出信号に応じて、前記所定距
   離以内に進入した各専用車両が現在の走行速度により前
   記所定距離を走行した場合の走行時間を前記コンピュー
   タに推定させる機能と、推定した各専用車両の推定走行
   時間に基づいて、前記各専用車両の前記交差領域への進
   入タイミングの差が、互いの衝突および接触を回避でき
   る余裕時間以上であるか否かを前記コンピュータに判断
   させる機能と、この判断の結果、進入タイミングの差が
   前記余裕時間未満である場合に、前記進入タイミングの
   差を余裕時間以上に設定するための各専用車両の走行速
   度を目標走行速度として前記コンピュータに決定させる
   機能と、前記各専用車両の現在走行速度を前記コンピュ
   ータにより決定した目標走行速度に変化させる機能とを
   備えたことを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒
   体。
10. 【請求項１０】 専用車両走行用の専用軌道および一般
    車両走行用の一般軌道が平面状に交差して構成された交
    差領域に設置され、遮断動作現示指令に応じて前記平面
    交差領域への一般車両の進入を遮断する遮断機と、前記
    専用軌道を前記交差領域に向かって走行する専用車両が
    当該交差領域に対して所定距離内に進入したことを検出
    して検出信号を出力する検出ユニットと、前記遮断機お
    よび検出ユニットに通信可能なコンピュータとを備えた
    車両走行制御システムに適用できるコンピュータ読取可
    能な記憶媒体であって、 前記検出ユニットからの検出信号出力タイミングおよび
    遮断動作現示時間に応じて、前記一般軌道上の一般車両
    の前記平面交差領域に対する進入待機時間を前記コンピ
    ュータに推定させる機能と、前記検出ユニットからの検
    出信号に応じて、前記所定距離以内に進入した専用車両
    が現在の走行速度により前記所定距離を走行した場合の
    走行時間を前記コンピュータに推定させる機能と、推定
    された専用車両の推定走行時間および推定された一般車
    両の進入待機時間に基づいて、前記専用車両の前記交差
    領域への進入タイミングにおいて前記一般車両の前記交
    差領域への進入を遮断し、かつ前記一般車両の待機時間
    を最小にするための専用車両の走行速度（目標走行速
    度）および前記遮断機に対する遮断動作現示タイミング
    を前記コンピュータにそれぞれ決定させる機能と、前記
    専用車両の現在走行速度を前記コンピュータにより決定
    した目標走行速度に変化させる機能と、決定された遮断
    動作現示タイミングに応じて前記コンピュータにより遮
    断動作現示指令を前記遮断機に与える機能とを備えたこ
    とを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。