JP2002523832A

JP2002523832A - 交通進路を制御する方法と手段

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Publication number: JP2002523832A
Application number: JP2000566811A
Authority: JP
Inventors: キエルオルソン，
Original assignee: ディンビスアーベー
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2002-07-30
Also published as: SE9802695D0; DE69924619D1; ATE292835T1; WO2000011629A1; SE512895C2; WO2000011629B1; EP1103039B1; US6427114B1; DE69924619T2; SE9802695L; EP1103039A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、進路の制御によって、ネットワークの交通量を制御する方法と手段に関する。その方法と手段は交通管理システムの機能に基づいている。本発明には、ネットワーク例えばノードまたはリンクの一部であってそのノードまたはリンクを通過する交通量の要求量に比べて容量が小さいボトルネックを通過する第一進路から少なくとも他の別の進路への交通量を制御することが含まれている。その別の進路が、ボトルネックの上流のノードで第一進路から分離され、その交通量の少なくとも一部を、第一進路のボトルネックを通過する別の道路へ送る。この方法は、いくつもの協同方法のステップで構成され、そして進路制御を、ネットワークにて、いくつもの異なる段階的レベルで、局所的にまたは一層広範囲にわたって利用することができる。方法の必須のステップは、ネットワークの選択されたリンクとノードの交通量の余裕を推定し制御して、その余裕を、進路制御の際に利用するステップである。本発明は、直接の用途として、道路ネットワークの車両の交通量制御に関する。しかし本発明の方法は、通信ネットワークのデータパケットの交通量制御のような他の用途にも使える。この用途についても述べる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の属する技術分野本発明は、進路制御（route control）によってネットワークの交通量を制御
する方法と手段に関する。本発明の方法と手段は交通量管理システムの機能に基
づいている。本発明は、ノードまたはリンクを通過する交通量の要求に比べて容
量が小さいネットワークの一部分である例えばノードまたはリンクのボトルネッ
ク（交通渋滞が生じる地点）を通って、少なくとも別の代わりの道路に向かう第
一進路からの交通量を制御することを含む。その別の進路は、前記ボトルネック
の上流のノードで第一進路から分離し、第一進路のボトルネックを通過する交通
の別の進路の少なくとも一部を進んでいる。

【０００２】本発明の方法はいくつもの協同方法のステップで構成され、進路制御が、ネッ
トワークに、局所的にまたはより総合的に、いくつもの異なる段階的レベルで適
用できる。必須の方法ステップによって、ネットワークの選択されたリンクとノ
ードの交通量の余裕（traffic margin）を推定し制御し、それらの余裕を、進路
制御に利用する。本発明は、第一の用途として、道路ネットワークの車両の交通
量制御に関する。しかし本発明の方法は、通信ネットワークのデータパケットの
交通量の制御などの別の用途にも利用できる。この用途についても以下に述べる
。

【０００３】従来の技術と発明が解決しようとする課題交通量はラッシュアワー中は大きく、大都市の中と外側のネットワークに車両
行列が成長する。余分の道路に使用する場所を見つけることは困難でありかつ道
路の費用は高額である。進歩した情報技術を使用することによって、道路ネット
ワークの既存容量を一層効果的に利用して、そのより大きな交通量を、道路の容
量をわずか増やすことによって処理することができる。

【０００４】このことは、１９９０年代に、ヨーロッパ、米国および日本などにおいて、Ｉ
ＴＳ（Intelligent Transport Systems）に対して大きな関心が払われているこ
とに示されている。しかし、それらの解決策がどのようなものなのか不明確なの
で、その領域の研究に多額の資金が投資されて、何種類ものアイデアが研究され
ている。道路ネットワークの容量の問題を解決しようとして、伝統的に、より多くの道
路を建設したり、または問題が出現する地点でアクションが起こされている。交
差点の上流の道路に長い車両列がある場合、前記道路上の車両のその交差点を通
る通過性の増大させる試みが行われる。この方法は交通量の問題を考察する伝統
的な方法である。これらの問題は道路ネットワークの狭い部分に存在している。
これらの部分で車両列が生じるので、解決策は、それらの部分の流れの容量の増
大に限定されると考えられている。

【０００５】交通の特性および交通ネットワークの特性をより深く知ると、従来の“地点指
向の”研究方法は不適切でかつ不十分なものであることが分かる。“解決策”を
実施すると、その解決策が、解決する問題より大きな問題を生むことがある。一
例を以下に述べる。

【０００６】ラッシュアワー中の大都市の入口通路の車両列は異常なことではない。車両列
が狭い領域、例えば入口道路への進入リンクに生じるので、この地点の通過性を
、例えば余分のレーンを追加することによって増やすと、その増大した流量が新
たな狭い領域にとらえられて、代わりにそこに車両列が生じて渋滞する。その新
たな地点の車両列は、前の地点での車両列より大きい問題を起こす。ネットワー
クの通過性の問題を解決するには、よりシステムを志向した研究方法が必要であ
る。

【０００７】従来、進路制御は、特定の事態の場合、例えばリンクにおいて道路工事がなさ
れているときすなわち交通信号が、車両類を道路工事中のリンクのまわりの他の
リンクに案内するとき、または、大事故がリンクに起こって、警官が、そこで、
車両類を、事故発生の地点のまわりの他のリンクへ導くときに利用されている。
この進路制御は、第二の問題を必ずしもまぬがれることができない。前記道路工
事または事故が交通量の多いリンクに起こると、新たに指定された進路が、新た
な交通量全部をも運ぶのに十分な容量をもっていないので、長い車両列が生じる
。大都市における道路ネットワークはラッシュアワー中、一般に負荷が大きいの
で、事故が起こると、多忙なリンクの容量は急激に低下して、長い車両列が容易
に生じる。そのリンクに生じたその車両列は、他の進路の交通も閉塞して、ネッ
トワークの大きな部分にわたって通過性が著しく低下する。

【０００８】進路制御は従来、先に述べたように、対応する地点志向的な方法に利用されて
いる。ネットワークのある地点に問題が生じると、車両類はその地点から離れた
方へ導かれる。そのとき、その地点での問題は解決できるが、車両類はネットワ
ークの他の地点で一層ひどい問題を起こす。

【０００９】道路ネットワークの交通問題を解決するための、よりシステム志向的な方法が
要望されている。

【００１０】１９９０年代に、車両交通に対する情報技術、ＩＴＳに対して国際的な投資が
なされ、いくつかの新しい概念と考え方が生じたが、そのうちのいくつかを以下
に述べる。

【００１１】ＤＲＧ，“Dynamic Route Guidance”の形態の進路管理は、ヨーロッパや米国
の研究プログラムのＩＴＳプロジェクトで扱われている。（本発明の発明者はそ
のヨーロッパのプロジェクトに参画している）。その概念では、車両がナビゲー
ション装置、Ｎｅｑを備え、そして中央システムが、Ｎｅｑに、ネットワークの
諸リンクの所要交通時間（travel times）を知らせる。そのとき、Ｎｅｑは、ネ
ットワークを通過する“最良の進路”（例えば最も速い進路）を選択できる。こ
の方法によって、車両列が最小のほとんど“最適の”方式で交通が行われるとい
う意見が今日、広がっている。外面的に、ＤＲＧはこの機能をもっているようで
ある。すなわち、Ｎｅｑが“最も速い進路”を選択したならば、車両は長い車両
列がある場所を避けるであろうし、そして多くの（またはすべての）車両がＮｅ
ｑを備えていれば、車両は他の進路を選ぶことができるので長い車両列が決して
存在せず、かつ別の進路が同時に生じるような方式で、ネットワーク中に交通量
が分配されるであろう。道路ネットワークは最適に利用されて、交通進路の制御
はほとんど完全になる。

【００１２】以下に考案する“Lisb”と呼ばれる概念（Siemensが起源と考えられる）も、
車両中に、中央システムと通信する装置を備えている。この場合のアイデアは、
運転者が出発時に目的地を設定するアイデアである。中央システムは進路を返信
し運転者はその進路をたどる。道路ネットワークにそったいくつもの場所（ステ
ーション）、例えば交差点に、車両が自己の位置を確認する場合および進路を更
新する必要がある場合に、情報を送るための局所の短距離通信リンクがある。

【００１３】車両の位置と目的地を知っている中央システムが各車両に最適の進路を提供で
きるという意見が定着している。多数の（またはすべての）車両が中央システム
に関与していてその中央システムがしばしば更新される場合、中央システムは、
これらの車両とその交通量を“完全に制御する”ので、その道路ネットワークの
交通量を最適化することができる。その道路ネットワークは最適に利用されて、
交通進路の制御はほとんど完全になる。

【００１４】本発明は、ＤＲＧもしくはLisbの概念の発明ではない。これらの概念には問題
点または欠点があり、それらは表面的な分析では恐らく明らかにならないが、以
下に説明する。交通というものは難しい分野であるというのが本発明の発明者の
意見である。大部分の交通システム（本発明の発明者が、その発明以外に知って
いるすべての交通システム）は基本的な欠点をもっている。一般的な欠点は、こ
れらのシステムが交通量のリアルタイム特性とネットワーク特性を考慮していな
いことである。その結果、それらシステムは、システムの創始者が考えていたよ
うな方式で作動しない。それらのシステムは有意に明確な交通機能を提供せず、
交通の状態を悪化させることさえある。

【００１５】ＤＲＧの概念に伴う問題点は、リアルタイムの要件とネットワークの特性に関
連している。中央システムは交通情報を送る。各車両は、互いに独立して、この
情報に基づいて自らの進路を選択する。交通量が合計されて、どんな結果になる
か誰にも分からない。中央システムは、車両がどこにいるのか、車両がどの進路
を選択するか知らないので、例えば余りに多すぎる車両が同じ期間に一交差点に
到着するために交通問題が起きることを予想もしくは防止することができない。
中央システムが道路ネットワークにセンサを備えている場合、それらセンサは、
しばらくしてから、個々に選択された車両の進路から交通の効果を測定する。そ
のときすでに、交通の問題が起こっているか起こりつつある。中央システムは、
少なくともその情報を得たとき、その検出された問題点を含む新しい交通情報を
送ることができ、その結果、各Ｎｅｑがその新しい進路を選択する。可能性があ
るＮｅｑは、分かっている問題領域を恐らく回避する。しかし、前記新しい進路
が、分かっていないかまたは調整されていないので他の場所で問題が起こる。Ｄ
ＲＧシステムは、そのシステムが扱わねばならない交通用途に対し非常に遅いの
で、リアルタイムの要件は無視される。

【００１６】システムが、ネットワーク内の交通量を調整することによって進路を制御する
代わりに、個々の車両が自由に進路を選択すると、交通のネットワーク特性が無
視される。

【００１７】ＤＲＧ（Socrates）の公知の実施態様では、中央システムへの交通量のフィー
ドバックは道路ベースのセンサによってではなく車両自体によって行われ、通過
した距離を走行するのに経過した時間を告げるメッセージが送られる。それは、
フィードバックがかなり長い時間遅れることを意味し、例えば後の車両が交通の
状態が変化したことを立証する情報を送ることが可能になる前に、有意な車両列
が成長する時間があるにちがいない。

【００１８】 Lisbの概念の問題点も別のレベルで知られている。この場合、第一に、すべて
の車両が装置を備え、システムに接続され、システム内で作動していなければな
らないということが必要である。さもないと、中央ユニットは、必要なときに交
通量についての知見を得ることができない。それは、このシステムが小規模で実
行し連続的に拡大できないことを意味する。また、大都市内の莫大な数の車両の
１／２以上が含まれている場合、他の車両の進路とそれらの交通量に対する影響
が分からないと、既知の車両の進路制御が無意味になる。別の進路に変え、第一
流量の平均流量を、第一リンクの容量値未満にするのに必要なのは、第一リンク
の平均流量の数％にすぎないことが多いのは確かである。このように問題点は、
制御可能な車両の数ではなく、交通量の大きさについての知識が少なすぎること
である。すべての車両が当該システム内で作動している場合にも、リアルタイム
の要件がシステムの難点をもたらす。当該システムが、すべての車両に、時点ｔ
＝ｔ１において最適の進路を提供できると想定する。これらの車両は全ネットワ
ークにわたって広がっている。次の１分間に、多数の新しい車両が走行を開始す
る。それらの車両は、ネットワークのより離れた起点から早期に（ｔ＜ｔ１）お
よび次の１分間などに走行を開始する車両に対してすでに最適化されている期間
に、交差点に到着する。さらに、これら１〜２分間中に、多くのことが、車両が
当該ネットワークを通って走行中に起こっている。特定の車両が、計画された青
信号期間中の通過時間に、交差点に到着せず、次の青信号期間を待たねばならな
い。これは、数秒の遅延が、１．５分などの遅延になることを意味する。それは
、数分間で、多数の車両を有する全システムとそれら車両個々の進路を、再計算
して新しい状態に再び最適化しなければならないことを意味する。車両は新しい
進路を得るが、そのことは、新しい観点で、それら車両のいくらかが、実際に得
た進路を走行しないことを意味する。それら車両のいくらかが、実際に得た進路
を走行しないことを意味する。それら車両の実際の進路はもはや最適の進路では
ない。新しい状態に対して最適化を行うということは、歴史的な進路はもはや以
前の最適性を有していないことを意味する。最初の進路制御法も、新しく変化し
た環境に対して適合していないことがあり、それは交通の崩壊と、修正すること
が困難な車両列を意味する。一つの領域に多すぎる車両が到着して、互いに閉塞
を起こして、進路に導かれ、ネットワークを通って十字交差点を走行して、有孔
容量を超えるリンク容量を吸収する。

【００１９】ネットワークの一領域の多くのリンクに大きな負荷がかけられているとき、す
なわち、リンクに過度につめこまれているか、または限界まで過度につめこまれ
ているとき、到着する交通量を案内する場所はほとんど残っていない。過度の交
通量が導かれる場合はいつでも、交通の崩壊と車両列が生じ、その結果、当該シ
ステムが不安定になる。異なる種類の問題点、例えば、システムが車両をネット
ワークの十字交差点に案内する傾向があるという先に述べた問題点が起こること
がある。

【００２０】リアルタイムの問題は、主として、すべての車両の出発点からその目的地まで
の進路を制御しようとするシステムが原因で起こる。大都市内で１５分間〜１時
間という走行時間は普通のことである。その時間は、交差点の短い青信号期間中
の交差点の通過を制御するための長い限界範囲である。高負荷のネットワークの
交通には、３０分間で多くのことが起こる。

【００２１】すべての車両の装置として必要な大きな手段および永久的で総合的な最適化の
計算があるにもかかわらず、上記システムの概念は、不明確でかつ欠点を有し、
いずれにしろ、そのシステムなしで起こる方式と同じ方式でシステムが崩壊しか
つ交通が閉塞される。この概念は、前記の基本的な交通問題の解決策を自動的に
提供することはない。別の解決策が必要である。本発明がその解決策である。

【００２２】進路制御に関する本発明は、交通および交通の問題点に対する新しい見解に基
づいた発明であり、リアルタイム特性とネットワークの特性が、その交通管理シ
ステムが交通を真に管理できる特有の特徴である。本発明の背景の文献は、スェ
ーデン特許と特許願：第９２０３４７４−３号、第９５０１９１９−６号、第９
６０２９５０−９号および第９８００２８０−１号である。第一の文献は、ネッ
トワークの交通量の予想に関するものであり、第二の文献は交通妨害の検出に関
し、第三の文献は高速道路の交通管理に関し、そして第四の文献はネットワーク
の交通管理に関するものである。これら文献の内容は公知であり、記載されてい
る方法は、交通を制御するための交通管理システムに、本発明とともに利用でき
る。前記第四の文献には、本発明の問題点の見解と背景の多くが含まれている。
したがって、その情報は、本願で繰り返して述べない。第四の文献には、ネット
ワークの交通量を制御する比較的より一般的な方法が含まれているが、本発明は
、進路の管理方法であって特に創成された方法を主要点としている。

【００２３】課題を解決するための手段道路ネットワークの交通の進路を制御する方法は交通量の不確かさを処理する
方法である。その不確かさは、交通のリアルタイム特性とネットワークの特性に
とって基本的に固有のものである。その方法は、不確かさを、交通量の余裕（tr
affic margin）を制御することによって処理する。交通量の一部を、第一進路か
ら第二進路へ進路を変えさせる場合、その余分の交通量が第二進路にスペースを
得られるかどうか分かっていなければならない。不確かさがあるということは、
異なる種類の偏差を処理するための余裕が必要であることを意味する。交通量が
、確率は低いにもかかわらず、著しく大きくなった場合、交通管理を行うため、
交通に対して困難な結果をもたらさずに前記状態を処理できるように余裕が必要
である。道路ネットワークの収容スペース（storage space）によって、車両は
動的に収容されかつ放出される。例えばリンクへの流入量は、ある期間、流出量
を超えてもよい。本発明の管理システムにおいて進路を制御するための余裕は、
リンクの容量値と現行の流量の差によってのみ表されるわけではない。全余裕は
、管理システムのアクションの可能性で表される。アクションには、上流のリン
クとノードの交通量の余裕と流量を制御するアクションが含まれている。進路制
御も、ネットワークの下記の異なる段階的レベルで実施できる。＊局所のボトルネックに関連する局所レベル（local level）。＊ネットワークの交通進路またはサブエリアにそったより長い距離に関連す
る中間レベル（intermediate level）。＊ネットワーク内のより大きい交通進路間または異なるサブエリア間の進路
制御に関連する上位レベル（apper level）。

【００２４】上位レベルの交通量制御の例道路ネットワークが、当該都市から特定の方向にある新しい大きな村落エリア
からの新たな交通量によって、不安定になっている。要求が最大の道路から近傍
の道路ネットワークへ再分配することによって、ネットワークの効率的な利用が
増大する。単位時間当たりより多くの車両がその目的地に到達できる。道路工事または事故が、より長い期間にわたって、重要な交通進路の容量を減
らすことがある。この場合、再分配は、大きな交通量と長期間に関連し、おそら
く、いくつもの進路に関連する。

【００２５】中間レベルの例不安定さは余り厳しくないかまたは妨害は期間が短い。再分配は、より小さい
エリヤのサブエリヤで処理できる。

【００２６】局所レベルの例短期間の事件または交通の崩壊。再分配は近隣で処理できる。短期間の混乱は
、進路制御を含むアクションをリアルタイムで実施する必要があることを意味す
る。

【００２７】また進路制御は、これら三つのすべてのレベルでの協同アクションに関連して
いる。事故が起こった場合、第一の一時的アクションは“局所レベル”の動作に対応
している。しかしその程度は、“中間領域”のわずかに大きいエリアにわたって
連続的に進路制御を行う必要がある。“上位レベル”では、結果（consequency
）が増大し、より一般的に、長期間続くアクションがとられる。

【００２８】本発明で処理される問題領域の例閉塞の問題第一リンクの容量が例えば５０％まで低下した場合、第一リンクの車両列がノ
ードまで成長するか、または我々が上流への流量を制限するので、上流のノード
を通って第一リンクへ入れる流量は５０％まで制限される。車両列が前記ノード
を通って成長して上流のリンクに達した場合、それらリンクの流量も５０％まで
制限される。このことは、上流リンクの三つのすべてのサブフロー（Ｌｅ＝左、
Ｒｉ＝右、Ｓｔ＝直進）が、サブフロー（例えば、第一リンクを通る進路を有す
るＳｔ）だけでなく５０％まで低下することを意味する。したがって、当該ノー
ドのＬｅとＲｉに向かうリンクも、利用可能な自由容量があるにもかかわらず、
流量が低下する。車両列は、別のノードを通じて上流で成長し続けて、さらに多
くの上流のリンクに至る。一層多くのリンクが閉塞されかつ流量が容量よりはる
かに小さくなると、車両列がますます成長する。

【００２９】このような閉塞が起こるのを防止する方法がいくつかあるが、本願では、我々
は進路の制御に集中する。

【００３０】上記例において、我々が、第一リンクを通ってノードの他の出口リンクへ至る
別の進路で、交通量の２０％を送ることができる場合、上流リンクの全流量は２
０％増大し、前記別の進路の流量（サブフローＳｔの２０％）のみならず同じ比
率のサブフローＬｅとＲｉも増大する。

【００３１】しかし、サブフローＳｔの残りの３０％は車両列をつくり続けて上流リンクの
流れを閉塞させる。このことはサブフローＬｅとＲｉの３０％が通過できないこ
とを意味する。交通管理によって、車両列が上流リンクまで成長するのを防止で
きるならば、サブフローＬｅとＲｉは、閉塞されないであろう。その場合、これ
らのサブフローは、その当初の全力をあげて通過する。

【００３２】簡潔にするため、すべてのサブフローは出発時、大きさが等しいと想定すると
、以下の四段階が得られる。１．最初、上流リンクを通る流量は１００％であった。２．第一リンクの流量が５０％減少したとき、上流リンクの流量は５０％まで
減少する。３．Ｓｔの２０％すなわち１／３の２０％を別の進路で送ると（全流量の７％
を別の流路で送ることを意味する）、上流リンクの流量は２０％〜７０％増大す
る。４．Ｓｔの３０％（全流量の１０％）が残りのサブフローの閉塞を防止したと
き、上流の流量は、３０％の２／３すなわち２０％〜合計９０％増大する。

【００３３】上記ポイント４のアクションは、サブフローＳｔを収容することによって動的
に実施することができる。この場合、そのアクションは、考案されたリンクおよ
び／または上流のリンクの他のサブフローを閉塞しない。また、このアクション
はネットワークのさらに上流を別の進路で送ることによって実施することができ
る。この第一の別進路によって送ることは、例えば、“局所”レベルでの進路制
御および“中間”レベルもしくは“上位”レベルでの別の進路制御に相当する。

【００３４】上記の例の最終結果は、第一リンクの容量が５０％低下する可能性は、局所の
進路制御を行うことによって避けることができ、これは上流リンクの流量を１０
％だけ減らすことを意味し、そしてより総合的な進路制御によって、ネットワー
クの流量の最後の１０％を分布させる。この例で、このことは、旅行者に対して
大きな結果なしで実施され、車両列はなくかつ走行時間は長くない。このことは
何も行わない場合と比べて極めて対照的である。何も行わない場合、ネットワー
クリンクの大部分は容量が５０％減少し、車両列と走行時間が長くなる。

【００３５】この結果は、今日の交通の場合、普通のことである。交通閉塞が話題になって
いる。その交通閉塞は、ラッシュアワー時、極めて容易に交通破壊をもたらす。

【００３６】上記の例から明らかなように、車両列は非常に速く成長するので、この問題は
、一旦始まると除くことが困難である。ネットワークの一部の容量が著しく減少
すると、車両列は簡単に広がり、この好ましくない展開を打ち破ることは容易で
ない。

【００３７】進路制御法を作動させ、ネットワークに効率的な交通を維持できるようにする
には難しい要件がある。本発明の進路制御法は、一部は、防止のためすなわち困
難な交通問題の発生を阻止するのに利用され、一部は修復のため、すなわち、問
題点を解決して交通を修復してより効率的な状態にするのに利用される。

【００３８】上記問題の内の一つは、サブフローが他の流れを閉塞することであった。リン
クの車両列は、下流のノードを通ってリンクを出るために待っている車両の蓄積
とみなされる。自然車両列の状態は、背後の車両が前の車両を追いこすことがで
きない状態である。車両は、リンクに到着した順番で、そのリンクを出なければ
ならない。コンピュータの技術分野では、このような蓄積は、ＦＩＦＯ［first
in first out（先入れ先出し）］方式と呼ばれている。この機能は、前記の好ま
しくない結果を意味し、この場合、第一進路に関連するサブフローが減少すると
、いくつもの上流のリンクの大きな交通流を閉塞する。

【００３９】本発明には、このＦＩＦＯの問題を処理する方法が含まれる。一つの方法は、
閉塞される恐れがある第一リンクの進路制御法である。交通量が、別の進路で、
すなわち第一リンクの“容量が減少したサブフロー”から、下流ノードからの他
の出口リンクへ送られる。その結果、第一リンクからの流出量が増大する。

【００４０】もう一つの方法は、前記第一リンクの前の上流が、前記サブフローを、前記第
一リンクのまわりの別の進路に送る方法である。この場合、前記サブフローの第
一リンクへの流入量は減少する。閉塞は、第一リンクからの流出量を増やすこと
によって回避できる。

【００４１】また、ＦＩＦＯの蓄積は、他の形態の蓄積スペース、例えば蓄積ポケットを、
選択されたサブフローに導入することによって減少する。これは、サブフローが
、他の流れを自動的には閉塞しないことを意味する。

【００４２】本発明には、リアルタイム特性とネットワークの特性に関連するタスクを実施
することが含まれている。それは、ネットワークにおける一つの位置である時点
で実施されるアクションが、ネットワークの下流の位置で、その後の時点で結果
が生まれることを意味する。アクションによって、交通に問題が起こるのを避け
るには、そのアクションが行われる地点のみならず、ネットワークの他の位置に
おけるアクションの結果を、予知する必要がある。

【００４３】本発明では、上記タスクの困難なことを、建設的な方式で利用する。交通の問
題が、特定の位置で起こると予知（予想）されると、その可能性を利用して、ネ
ットワークの他の位置で、一つ以上のアクションを行うが、そのアクションは、
前記特定の位置で作動し効果を発揮するのに時間がかかるので、問題が起こる前
の時点で実施される。したがって、本発明には、ネットワークの交通を予測する
方法、ネットワークに対する結果が予想されるアクションを含む方法、および問
題を、可能なアクションに関連づける方法が含まれる。

【００４４】予測には不確かさが含まれている。したがって、交通がどのように展開するか
を１００％知ることは不可能である。しかし、本発明の方法によれば、異なる交
通状態が起こる可能性を予測できる。本発明には、不確かさと確率を処理して、
ネットワークのリンクおよびノードの交通量の余裕を予想し制御する方法が含ま
れる。これらの方法は、一部として、交通量の余裕を制御する方法としての進路
制御法を含み、かつ一部が、交通量の余裕を制御することによって進路の制御を
可能にする。

【００４５】交通のリアルタイム特性とネットワーク特性を考慮しておらず、したがって交
通量制御の不確かさを無視している従来の方法は、本発明からみて、かなり誤り
をおかしやすいことは明らかである。

【００４６】輸送と交通における知識の問題今日の交通状態では、運転者は個々に、その目的地と進路を認識し決定する。
これを行う際、運転者は交通状態の自らの知識を考慮する。この知識は通常、不
十分なものであり、運転者が通常、運転している進路のその日のその時点での通
常の状態の経験に基づいている。運転者は、運転しているとき、運転者のまわり
の近くの車両しか見ておらず、運転者の前方、運転者の後方またはネットワーク
の他の道路の離れた場所の交通状態についてはほとんど知らない。運転者が、車
両列、事故現場などを避けかつ彼自身に効率的な進路を見つける可能性は小さい
。

【００４７】上記諸特許の主要設計による交通管理システムは、ネットワークにおいて交通
がどのようなものであるかについて十分な知識を有し、そして交通の展開を予測
し制御アクションを実施して、ネットワークに優れた効率を維持できる。交通の
流れが、ノードを通じて異なるリンクにどのように分配されているかに関する前
記知識が考慮される。車両の個々の処理は含まれていない（対応する余分の機能
が含まれていない場合）。交通管理システムの主なタスクは、出発点から目的地
まで、最良の方法で個々の車両を管理することではない。（しかし、上記のLisb
の概念はこの機能に基づいている。）簡潔に述べると、交通量に関する知識は交
通管理システム内にあり、そして個々の輸送（進路）に関する知識は車両（すな
わち運転者）内にある。

【００４８】先に述べた諸概念は、管理システム内または車両内に情報を集めようとしてい
る。上記ＤＲＧの概念は中央システムに組み込まれ、交通に関する情報を車両に
トランスフォーム（transform）してその車両の“全”情報を集める。その車両
は、ネットワークによって、それ自身の方式を見つける。上記のLisbの概念は、
車両から情報を受け取る中央システムに組み込まれているので、“全”情報を中
央システムに集める。車両はネットワークによってそれ自身の方式を与えられる
。

【００４９】これらの概念は両者ともに上記のような問題点を有する。増大した知識を正しい方式で使用すると利点が提供される。というのは、本発
明によれば追加された機能で基本的方法を拡大し、その追加機能が管理システム
の交通の進路を定める性能を増大させることができるからである。前記追加の機
能は通常より多くの財源を必要とし、コストも大きくなる。以下の例は、異なる
方式で利用される追加の機能を示す。

【００５０】閉塞に関する例の場合のような進路制御では、リンクの交通量の特定部分を他
の進路へ移動させることが要求される。それは、ＶＭＳ“Variable Message Sig
n”で行うことができる。ＶＭＳは、記号と字句を利用して、適合したメッセー
ジを与えることができ、内容の強さが、異なる強さの応答を意味する。以下の例
は前記内容に関する例であり、表現自体に関する例ではない。

【００５１】低下した通過性（方向Ｓｔ）。推奨：ターンＲｉ（turn Ｒｉ）。事故（方向Ｓｔ）。推奨：ターンＲｉ。方向Ｘ。選択道路Ｙ。免許プレートの末端数字７．ターンＬｅ。下流リンクのまわりの進路を示す記号地図（Symbolic map）。停止、運転および方向などを指示する交通信号灯、緑色矢印、動的道路標識。

【００５２】ナビゲーション装置、Ｎｅｑを備えた車両は、運転者が、ＴＭＳから与えられ
た指示にしたがってターンすることを選ぶ場合、彼の目的地への新しい進路を選
択するのに役立つ。

【００５３】また車両は、以下の例にしたがって、それら車両の、すぐ前方の進路、全進路
または目的地に関するＴＭＳを示す（知らせる）装置を備えていてもよい。所定の位置の明滅信号灯が下流の方向を示す。レーン内の位置の選択は下流進路の選択を示す。例えば背後の記号地図は下流の進路を示す。

【００５４】情報は、ラジオまたは局所のＩＲなどによって送ることができる。進路の目的
地または一部は、管理システムに送ることができる。また、その通信は双方向式
でもよい。ＴＭＳは、進路に関する指示を車両に送る。車両内のＮｅｑは、ＴＭ
Ｓと通信することができ、知識の交換が可能になる。通信媒体は例えばセルラー
モバイル電話（cellular mobile Telephony）でよい。

【００５５】リンクの問題に関連する局所の状態に関するＴＭＳの増大した知識は、進路の
制御を含めて、交通量のより正確な予測と制御を行うために利用できる。その知
識は、リンク上の車両に最も近いノード内の下流リンクの選択に関連し、制御の
可能性は、それぞれの車両のＮｅｑに個々に向けられた指示を含むことができる
。

【００５６】進路制御は、ここでは、交通制御の手段として、すなわち、ＴＭＳに、ネット
ワークの効率的な交通を達成させる方法として使用される。進路制御は輸送制御
と混同してはならない。そして進路制御は、出発点から目的地までの輸送進路の
個々の制御と選択である。ＴＭＳは、ネットワークの選択された部分および選択
された期間に対して局所的に進路制御を利用する。あらゆる場合の進路制御が個
々の車両に向けられる場合、それは交通問題を解決するためのものであり、ネッ
トワークの特定部分、すなわち問題領域に関連している。ＴＭＳの主要タスクは
交通量であり、“出発点”から“目的地”までの個々の車両の輸送と進路の選択
ではない。このような個々の進路制御は一般に、車両内で行われ、結局、輸送管
理システムからのサポートによって行われる。

【００５７】例外が存在する。例えば、警報車両が、交通の状態に基づいて、適切な進路に
ついて、ＴＭＳから、情報あるいは指導を得る場合と、ＴＭＳも、警報車両の通
過性が改善される方式で（警報車両には“自由スペース”が与えられる）、交通
を制御することができる。

【００５８】発明の実施の形態車両内に追加されたＮｅｑなどの装置に基づいた実施態様専用機器のサポートにより、同じ主要テーマに基づいて、多種類の方法を行う
ことができる。以下に、例示実施例を示す。車両はナビゲーション装置Ｎｅｑを備えており、そのＮｅｑは、ＴＭＳとすな
わち中央ユニットとしてまたはドーターユニットＬＴＭＳ（局所ＴＭＳ）として
のＴＭＳと両方向で通信できる。運転者は、その目的地において、例えば、二つ
の“ビアポイント（via-point）”（Ｅ４とSveav）によって、進路に関するプリ
フェレンシィ（preferency）を含めて情報を得る。Ｎｅｑは、ＴＭＳによって、
すでにバウンダリー（boundary）を得ているかまたは得ることができる。Ｎｅｑ
は、目的地とバウンダリーの最も近い二つのパッセージ（passage）（ｄ１とｄ
２）を伝える。ｄ１位置は、最も近いより大きい交通進路すなわち都会への高速
道路に対する進入口である。ｄ２位置は、前記高速道路と入口通路から、都市の
周縁のサブエリアの出口である。

【００５９】ＴＭＳは、ネットワークのセンサから情報を得て、交通量がどうなっているか
について推定しかつ交通が異なる時点でどのようになるか予測する。ＴＭＳは、
少なくとも、ネットワークの鋭敏な部分の交通量の余裕を計算する。流量のしき
い値は、例えば高速道路の入口で決定される。しきい値は特定の必要条件に基づ
いた最大の限界値または割当量（ration）に関連する目標値である。ＴＭＳは、
例えば以下のようにして車両に応答できる。 − 待ち時間約５分間//割当量より多い車両が存在し、高速道路への進入を要
求している（“局所”レベルでの進路制御）。 − 代わりの進路をＮｅｑにまかせる//通常、その進路に対し大きな要求があ
る。待ち時間が長いので、交通量の特定部分をネットワークの他の部分に広げる
ことができる場合、道路ネットワークは一層十分に利用できる（“上位”レベル
での進路制御）。 − ＯＫ //出発ＯＫである。その後必要に応じて、さらなるアクションを進
路に沿って行うことができる。

【００６０】車両がその進路に沿って走行している。ＴＭＳが第一リンクでの事故を検出し
、そのためリンクの容量の５０％が閉塞している。ＴＭＳは、第一リンクに向か
う進路によって、上流リンクの交通量を動的に減らした。密集領域の交通量の特
定部分を別の進路へ送った（局所レベルでの進路制御）。最も近い別のリンクの
交通量の余裕は小さく、それら別のリンクの内の一つは前記車両の進路に含まれ
ている。臨界領域へ向かって走行中の車両の中で、前記車両は、別の進路で送る
のに最も適切な車両である。車両からの目的地の情報は、上記決断のための背景
情報である（background information）（中間レベルでの進路制御）。

【００６１】車両に追加された前記装置は、ＴＭＳがより多くの情報を得ることを意味し、
不確かさを低下させることができかつより小さな交通量の余裕で作動できる。ま
たＮｅｑは、運転者の作業がより簡単になることを意味する。Ｎｅｑは、ＴＭＳ
から進路の情報を受け取り、それを使用して新しい進路をつくり、その進路を運
転者に提供することによって、運転者を助け、かつ運転者が別の道路にいつ移動
すべきかおよびどのようにして移動すべきかについての情報を与えて運転者を助
ける。運転者に対する前記提示は、運転者が、地図、標識などで道を調べる代わ
りに、十分な運転時間を得て交通に集中できるよう簡単に行われる。

【００６２】ＴＭＳは、たとえＮｅｑがないかまたは双方向通信がないかまたは両者がなく
ても、進路制御を実施できる。ＴＭＳからの通信は標識によって行うことができ
る。車両は他の制御手段、例えば点滅信号灯によって信号を出すことができる。
進路制御の共通因子は本発明の方法を使用することであり、以下のことが含まれ
る。不確かさを考慮すること。交通量の余裕の制御。しきい値を、例えば割当量の形態で設定すること。下流を予測するための上流の情報の利用および上流でのあるいはいくつものス
テップの上流でアクションを行うための下流の情報（予想を含む）の利用。進路制御と蓄積制御（干渉制御）の組合せ。流れ容量、蓄積スペース、余裕およびしきい値は、理論的に求めることができ
、かつ操作中、連続的に更新できる。測定値および測定値からの計算値は、それ
ぞれのリンクとノードの実際の容量値、異なる操作状態を処理するに必要な蓄積
スペースと余裕を示している。統計データは、偏差の大きさを示しているので、
重要な結果が生じる確率が推定可能になる。

【００６３】異なる追加装置を使用することによって、上記パラメータに、別の値が得られ
る。しかし、進路制御の基本的方法は、上記パラメータの値を推定し更新する方
法を含めて変化しない。

【００６４】交通量の余裕としきい値、割当量による方法で、過渡状態を監視することが一
層簡単になる。リンクに対しその割当量を増すため、すなわちリンクの以前の割
当量より大きい流量にするためには、下流のボトルネック、例えば下流のノード
の負荷を、一つ以上の他の進入リンクによって小さくすることが必要であり、そ
の結果、それらの割当量は対応して変化する。割当量の動的分布には慣性がある
ので、交通量の余裕を利用する場合、交通量の変化は、交通量の増大を制限して
ネットワークの一部が過剰負荷になるのを防ぐアクションをとる時間があるほど
大きくなくかつ速くないと考えられる。交通の動力学は、アクション動力学が時
間に拘束されているレベルで保持される。簡単に述べると、本発明の進路制御は
、交通を、高い効率のレベルで安定化する働きをする。

【００６５】この機能は、下記データパケットのネットワークによって一層、明らかになる
。すなわち、本発明の方法がネットワーク内のパケット流量（packet flow）増
大の速度を減速させないならば、結果のフィードバックの時定数は、ネットワー
ク内の自然過渡状態のパケット流量増大より明らかに長い（そのセクションをさ
らに参照のこと）。

【００６６】本発明の好ましい実施態様本発明は、リンクおよびノードからなる道路ネットワークの交通を管理する交
通管理システムの方法に関し、個々の車両はそれぞれの車両進路にしたがってネ
ットワーク上を走行しており、そして、その交通管理法は、ネットワークの与え
られた位置から与えられた目的地まで二つ以上の進路があることを利用して行う
車両進路を制御するアクションを含んでいる。特徴は次のとおりである。しきい値は、選択されたリンクとノードの流量に対して決定され、下記の（ｋ
）と（ｌ）の少なくとも一方であり；ｋ．最大許容流量；ｌ．与えられた割当量、これは動的に修正しかつリンク間に再分配することが
できる。そして、選択されたリンクとノードについて推定される流量の余裕は下記の（
ｍ），（ｎ）および（ｏ）のうちの少なくとも一つであり；ｍ．それぞれのリンクとノードの流量容量と前記しきい値との差；ｎ．それぞれのリンクとノードの流量容量とそれらそれぞれの動的流量の差；ｏ．それぞれのリンクとノードの前記しきい値とそれらそれぞれの動的流量の
差；そして、交通量の余裕の推定には流量の余裕が含まれ、そして少なくとも一つ
の選択されたリンクについては、そのリンクの動的蓄積の余裕Ｍｓｉ、すなわち
蓄積容量Ｓｉと利用されるスペースＳｐｉとの差の推定が含まれており、そして、交通量余裕の制御がＭｓｉおよび時間依存性のそのリンクの流入流量
と流出流量の動的差を利用する、前記少なくとも一つの選択されたリンクの流量
の制御を含み；そして、作動条件下の流量の測定値を用いて、前記の容量値、余裕値、しきい
値および割当て値の選択を更新し；そして、前記交通管理によって、交通量の余裕の制御および進路制御に関する
協同アクションによって車両の進路が制御され；そして、進路の制御が、第一進路の一部の容量に対する容量の推定される要求
が与えられたしきい値より大きくすなわち要求の余裕が負に成長する場合、第一
進路からの交通量を、下記の（ａ）および（ｂ）、すなわちａ．容量への推定要求が与えられたしきい値より低いすなわち要求余裕が正で
ある別の第二の進路；ｂ．交通量がしきい値より大きいと推定されるが交通の問題が第一進路より厳
しさが低いと推定される別の第三進路；のうちの少なくとも一方へと制御することを含み；そして、ボトルネックが一つ以上の進路にそって確認され、その進路において
ボトルネックは小さな要求余裕を得ているが、またその余裕は最も近い上流のリ
ンクとノードの要求余裕より小さく；そして、ボトルネックにおいて測定され、計算されそして予想された小さい要
求余裕の少なくとも一つに対して、交通管理は、少なくとも二つの交通流路を組
み合わせて制御するため、第一進路からボトルネックを通って上流で進路を変え
る少なくとも一つの別の進路の選択されたリンクとノードの要求余裕を推定し、
少なくとも一つの別の進路、および第一進路の選択されたリンクと選択された別
の進路の選択されたリンクの交通量余裕の制御を利用し；そして、少なくとも一つの選択されたリンクの交通量余裕の制御に、下記の（
ｃ），（ｄ）および（ｅ）、すなわちｃ．上流のノード；ｄ．少なくとも一つのリンクの上流の上流ノード；ｅ．少なくとも一つのノードの上流の上流リンク；のうちの少なくとも一つを通る交通流量の制御が含まれ；そして、進路制御が、ネットワークの段階の下記レベル（ｆ），（ｇ）および
（ｈ）、すなわちｆ．事件によって動的に生じるボトルネックを含むボトルネックを局所的に回
避すること；ｇ．ネットワークの少なくとも四つのノードまたはサブエリヤのストレッチを
含む交通進路のより長いストレッチに関連する中間レベル；ｈ．道路ネットワークにおけるより大きな交通進路および異なるサブエリヤの
間の進路制御に関連する上位レベルの少なくとも一つに関連する；ことを特徴としている。

【００６７】容量に対する要求は、車両が容量に対する請求を実際に出すことを意味してお
らず、より一般的に、ＴＭＳが例えば交通量を予想することによって、予想され
た流量が“要求”に対応して特定の大きさであることを見つけることを意味して
いる。その予想された流量がＴＭＳによるリンクの容量またはしきい値より大き
い場合、“その期待される要求余裕”は負であり、すなわちそれらの流量は、“
大きすぎて”所定の限度内に保持できない。

【００６８】パラメータを推定するということは、パラメータ値を求めることを意味するが
パラメータ値を計算することが多い。その推定とは、将来値に関連し、予想のこ
とである。また推定は現在の値もしくは過去の値にも関連し、予想の場合と同じ
かまたは類似のアルゴリズムを利用できる。この場合、推定とは、暗黙のうちに
その値が直接測定されたものでなく実際の値とは異なっていることを意味してい
る。予想の場合、例えば、その後に、パラメータの実際値を実際に測定すること
ができる。したがって、我々は、一つのパラメータについて異なる二つの値を得
た。本発明には、推定を行って不確かさを処理することが含まれる。いくつかの
パラメータ値は、新たに測定した値またはその新たに測定した値から計算した値
と比較できる。その比較は、システムの作動中および各種の交通状態で行うこと
ができる。その結果、各種の状態のパラメーター値を測定し、連続的に更新する
ことができる。また、パラメータ値の平均値と偏差値、例えば標準偏差を求める
こともできる。統計的法則と統計的相関関係から、交通のパラメータの値が異な
る値の間に入る確率例えば、予想流量値が実際に２０％以上大きくなる確率も推
定できる（その技法の基本に関する情報は、引用している特許文書に見られる。
）

【００６９】本発明では、推定値の不確かさについての知識を利用して、しきい値と余裕値
を求める。流量が予想値より２０％大きくなる確率が大きい場合、交通量の余裕
値としきい値は、偏差（不確かさ）を管理システムが処理できるような方法で求
められる。進路制御は、一つのアクションであり、交通量余裕の制御と組み合わ
せることによって、不確かなことが特徴である環境の有効な交通制御が可能にな
る。

【００７０】上記のことを、下記の方法による本発明の一実施態様の下記説明によって例示
する。その方法は次のとおりである。すなわち、第一進路を、その進路の全体ま
たは一部の代わりの進路とともに分析して、第一進路から、交通量の一部を、少
なくとも一つの別の進路で送る方法であって、以下のステップにしたがって、進
路制御を行うことを特徴とする方法である。但し、インデックスｉは異なるステ
ップ（ａ），（ｂ）および（ｃ）における異なるリンクを示す。ａ．蓄積容量Ｃｉを有するリンク（Ｌｉ）の流量Ｉｐｉを予想し、予想の不確
かさｄＩｐｉを推定する。ｂ．蓄積用容量Ｓｉを有するリンク（Ｌｉ）の車両の蓄積量Ｓｐｉを予想し、
不確かさｄＳｐｉを推定する。ｃ．リンク（ｉ）への流入量の動的交通量の余裕Ｍｉは、Ｉｐｉ／Ｃｉ（Ipi
relative Ｃｉ）から推定される交通量余裕Ｍｉｉおよび選択的に、Ｓｐｉ／Ｓ
ｉ（Spi relative Ｓｉ）から推定される蓄積余裕Ｍｓｉの組合せで構成されて
いる。ｄ．ノード（Ｎｂ）および／またはリンク（Ｌｂ）のボトルネックを確認し、
この場合、ノードＮｂのボトルネックは、少なくとも一つの上流のリンクＬｂが
ボトルネックであり、そしてボトルネックを通る少なくとも一つの進路をボトル
ネックを含む第一進路（Ｒｆ）として確認する。ｅ．上記ステップ（ａ，ｂ，ｃ）を、リンクＬｉ（ｉ＝ｂ）と選択的に上流リ
ンク（ｉ＝ｂ−ｌなど）を有する進路（Ｒｆ）、およびノード（Ｎａ）、上流（
Ｎｂ）または（Ｌｂ）で（Ｒｆ）から別れかつリンクＬｉ（ｉ＝ａ＋ｌ）と選択
的に下流のリンクとノード（ｉ＝ａ＋２など）を有する少なくとも一つの代わり
の進路（Ｒａ）について行う。ｆ．（Ｒｆ）から（Ｒａ）までの特定の流れＩ（Ｒａ，Ｒｆ）を制御するため
のアクション（ＡＲ）を決断することは、Ｉ（Ｌｂ）が減少し、Ｉ（Ｌａ＋１）
が別の進路に変えられた流れを得ることを意味する。ｇ．上記ポイント（ｆ）の決断はネットワークの交通を改善することを目的と
するものであり、したがって決断のための選択された基準は少なくとも、選択さ
れたリンクとノードに関する、下記条件ｇ１〜ｇ４の少なくとも一つに相当する
程度に、限定された分析に基づいていなければならない。ｇ１．Ｒａの選択されたリンクの予想される流量の余裕ＭＩを、選択された期
間中に別の進路で送られる流量Ｉ（Ｒａ，Ｒｆ）を処理するために推定する。ｇ２．ＲａとＲｆの選択されたリンクの、別の進路で送られた後の交通問題が
、別進路への切換えなしのＲｆの交通問題より小さいと推定される。ｇ３．ＲａのＭｉとともに、Ｒａの予想される蓄積余裕ＭＳを、選択された期
間中に別の進路で送られる流量Ｉ（Ｒａ，Ｒｆ）を処理するために推定される。ｇ４．流量の予想と変動が不確かなのは進路制御のアクションＡＲの結果が不
確かなことを意味し、その結果がポイント（ｆ）の決断のための選択された基準
があるにもかかわらず、所定の状態より悪い場合、下記ステップ（ｈ）を行う。ｈ．進路制御のアクション（ＡＲ）によって問題を検出、推定または予想する
場合、上流リンクに関する上記ステップ（ａ，ｂ，ｃ）の選択された分析を、問
題領域への流量を上流で制限する選択的アクション（ＡＬ）を行うために行い、
そしてＡＬは前記流量制限を行う際の分析の動的余裕を選択的に利用する。ｉ．ポイント（ｈ）は、選択的に、進路制御アクションＡＲの修正または付加
と組み合わされる。

【００７１】ＴＭＳの分布ＴＭＳは異なる段階的レベルで作動する。またＴＭＳは、ネットワーク全体に
分布して作動する。ＴＭＳの部分すなわちＬＴＭＳは、ネットワークの一部、例
えばサブエリア、入口道路の制限通路（corridor）または接合部を有する高速道
路に対してパート−応答性（part-responsibility）を有している。またＬＴＭ
Ｓは、ＬＴＭＳがその応答性の領域と接続して位置している方式で物理的に分布
していてもよい。（データパケットネットワークの場合、ＬＴＭＳは、事実上、
個々のノードにも物理的に分布している。次のセクション参照）。

【００７２】またＬＴＭＳは、そのエリア内の交通量の制御に加えて、そのエリアに入る交
通量とそのエリアから出る交通量を処理する。基本原理は、エリアが効率的に処
理できる交通量を超える交通量をそのエリアに入れないことである。他のエリア
との接続部は応答性のバウンダリー（responsibility boundary）をパスしてい
る。その“外へ出す交通量（out-traffic）”は可能な大きい量まで、第二エリ
ア中に入れるべきであるということは、第一応答性エリアからの自然の要求であ
る。第二エリアの“入ってくる交通量”の制限は、自動的に、第一エリアの外へ
出す交通量の制限を意味する。第一エリアは、例えば交通量を蓄積し、他の出口
への交通量の進路を制御しまたはそのエリアに入ってくる交通量を制限すること
によって、その交通量制御に適応している。少数の車両がそのエリアをでること
ができる場合、少数の車両が入り、さもないと、そのエリアのリンクに容易に車
両列が生成して閉塞が起こる。交通量推定値の不確かさは、交通量余裕としきい
値の制御、割当量によって考慮する。第二エリアは、第二エリアに対する第一エ
リアの出口に対し第一エリア割当量を与えることができる。第一エリアは、予想
された外へ出る流量（容量に対する“要求量”）を第二エリアに送る。第二エリ
アは、その交通量を予想し制御して、到着する“要求された”容量（“demanded
”capacity）を処理し、次いで入ってくる割当量の可能な再分布を実施する。そ
してこのことは第一エリアなどに通知される。ＴＭＳはＬＴＭＳのコオペレーシ
ョンを制御し、異なるエリア間の上位レベルの進路制御によって寄与する。（こ
のことはパケットネットワークに関するセクションで更に考察する）。またＴＭ
Ｓが異なるＬＴＭＳ内に物理的に分配されない場合、制御の組織的方法は対応す
る方法で実施できる。上流の情報から下流を予想し、上流にフィードバックして
、例えば割当量でアクションを行う原理は、ＴＭＳの組織的方法とは独立して行
うことができる。交通のネットワークの動作は、局所の変化は短時間に大きい動
作（large dynamics）で処理できることを示しているが、ネットワークのより大
きな部分にわたるより広範囲の変化は、より長い期間にわたってより長いレンジ
ターム（range term）で処理できる。

【００７３】通信ネットワークのデータパケットの制御電気通信の制御は、本来、通信源から目的地への全接続をセットアップするこ
とで構成されている。その接続は、情報を伝達する自身の物理的ワイヤを割当て
ることで構成されている。その技術は開発されてきた。いくつものチャネルが同
じワイヤを利用できる。その伝達速度は増大している。ファイバーによって、Ｇ
ビット／ｓの速度に到達できる。それは、百万データビットの情報パケットが１
秒の１／１０００未満の時間しか必要としないことを意味する。

【００７４】自身の全体の接続をセットアップし実施する方法は長時間かかるものである。
パケットネットワークは、あらゆるデータパケットがアドレスフィールド（addr
ess field）を得ているという概念に基づいている。そしてそのアドレスを読み
取ることができ、かつパケットを出口リンクなどにさらに送ることができる場合
、アドレスフィールドは、ネットワーク上のパケットを選択されたリンクにそっ
てそのノードに送ることができるようになる。

【００７５】そのパケットは、その起点においてその全進路を決定される。すなわちパケッ
トの進路は、あたかもネットワークが最初に全進路のための接続をセットアップ
するように等しく決定される。あらゆる起点がパケットを目的地に最も近い進路
に送達する場合、同じ期間にノードに到着するパケットが多すぎるということが
起こる。そのノードは、すべてのパケットを、さらに下流に分配する時間がない
。ネットワークには、幅の狭いセクションすなわちボトルネック部分があり、こ
れらの部分は送達することができるパケットの量を制限する。ネットワークの負
荷についての情報を起点に再々送り戻すことによって、起点は、過負荷になって
いる進路についての情報を得たとき、パケットを、他の進路に送達することがで
きる。

【００７６】車両の進路制御の場合と同様に、データパケットの交通量制御は不確かさに関
連している。起点が、問題に関する情報を得る前に時間遅延がある。その間に、
何が起こったのか？、他の起点は、同じボトルネックおよび／または他のボトル
ネックについての情報を得て何をしているのか？、新たに送達されたパケットは
、ネットワークの他の部分を過負荷にしているだろうか？、新しい進路を選択し
たので問題が増大するだろうか？、車両の場合と同様に、パケットは、それらの
宛先について知識をもっているが、ネットワークの交通量についての知識は全く
ない。交通量の密度が高い場合、パケットの進路を制御するため、交通量に関す
る知識が必要である。データパケットネットワーク上の交通量を制御する交通管
理システムが必要である。

【００７７】車両制御の場合と同様に、局所的にまたはより広範囲にわたって、いくつもの
レベルで進路を制御する必要がある。データパケットは高速度であるから、管理
システムが、ネットワークノードにて分配される機能をもっていることが重要に
なる。

【００７８】また、この場合、リアルタイム特性とネットワーク特性が最も重要であり、予
想とアクションの不確かさを考慮する性能が、交通に肯定的な影響を与える交通
量制御方法の性能を決定している。

【００７９】パケットのＦＩＦＯ蓄積の場合の閉塞の問題は、車両交通量と同様の結果を起
こす。

【００８０】交通量をノードで処理する場合、パケットと車両の制御方法は異なったものに
なることは明らかである。いくつかの原理を検討してみる。パケットはアクセス
リンクのノードに到達して、通過する順番を待っている。そのノードは、パケッ
トの宛先を読み取り、そのパケットを対応する出口リンクに送達する時点を決定
する。車両はアクセスリンクの（ノード）交差点に到達して通過する順番を待っ
ている。そのノードは、その運転者がその出口リンクを知る時点を決定する。

【００８１】ノードと運転者の両者が、等しく、将来の下流の交通量についてほとんど知ら
ないならば、その進路の選択は等しいであろう。

【００８２】異なる方向に対するレーンのセンサと分離箇所は、道路ネットワークのノード
に、車両の出口リンク選択に関する情報を与えることができる。

【００８３】ノードのサブシステムを含む交通管理システムは、ネットワークの下流の交通
状態に関する知識を与えられ、ノードにおいて進路の制御と蓄積のアクションを
とり、それぞれ、上流の進路制御と蓄積を行うため、場合によっては、いくつも
のステップで情報を上流に接続することができる。

【００８４】異なるネットワーク間の関連する情報の速度に大差があることは勿論である。
車両の交通量に関する情報は、電気通信／データ通信のネットワーク、例えばデ
ータパケットのネットワークで送達される。この場合、情報の走行は非常に速く
、車両が道路ネットワークを走行する速度よりはるかに速い。情報送達にかかる
時間は、道路ネットワークの他の特徴的な時間に比べて無視することができる。
ＴＭＳは、ネットワークのすべての部分からの交通量に関するほとんど“同時の
”情報をもっている。データ通信ネットワークの場合、交通量の情報は、同じネ
ットワーク（または均等物）で送達される。それは、交通量のメッセージが、デ
ータパケットと同じパケット速度で走行していることを意味する。ノードのＴＭ
Ｓは、そのノード自体についての現在関心がある情報をもっているが、さらに遠
隔のノードに関する情報は連続的にますます古くなる。ノードは、情報のパケッ
トを上流に送ることによって、下流ノードの交通量が連続的に更新される。起点
は、その最も近いノードについて新しい情報を得ているが、目的地により近いノ
ードに関する情報は古くなっている。起点は、パケットが送られるとき、パケッ
トが進路にそって“前方に走行できる”可能性を判断するため、ネットワーク上
の交通量を予想する必要がある。不確かさと、制御方法は、車両交通量の場合、
対応している。車両がその“起点”をでる（出発する）とき、目的地に近い所の
交通量がどの位か、および車両が目的地にいつ到達するかについて、不確かさが
大きい。本発明の方法による交通量制御は、局所でおよびより広い範囲でいくつ
ものレベルで行う必要がある。

【００８５】一つ以上の起点におけるネットワークサービスに対する要求は、いくつものク
ライアントが同時に大量のデータの送達を要望（要求）するとき、急激に出現す
る。交通量の余裕を制御し、割当量を分配することによって、起点がネットワー
クに、大量のデータを制御せずに送達する可能性が制限される。交通量が急激に
変化するとネットワークが急速に過負荷になり、しかも遠隔ノードでの結果に関
する情報が起点に到達するのに時間がかかる。一方、本発明の方法が、前記増大
する速度を管理可能なレベルまで制御しないと、さらに大量のデータは、ネット
ワークに送るのに時間がかかる。

【００８６】ノード（起点を含む）において実行するためつくりあげられた交通管理法を構
成するＴＭＳは、本発明の方法にしたがってノードで行われることを管理する。
例えば、既知の、将来の、および期待され予想される交通量についての情報を含
む情報パケットは、起点が、ネットワークのノードに対して送達することができ
る。ノードは、新しい予想交通量に対して“要求される”容量の送達されたもの
を合計して、上流に割当量を再分配して応答を送る。またノードは、情報をさら
に離れた下流に送って、下流のノードでさらに処理させる。

【００８７】その基本的特性は次の通りである。 − 交通流量の予想、ノードの情報に基づいた例えば起点からの“要求”情報
が下流に送られる。 − 限界に関する情報、例えば検出された過負荷に基づいた割当量が上流に送
られる。

【００８８】ノードは、下流の流量の限界と上流への要求のイメージを得る。そのノードは
、交通量の余裕の制御と進路の制御によって交通管理の一部を、ＴＭＳによって
実施して、情報を下流と上流に送る。交通量余裕の制御は、推定値の不確か度を
考慮して行われる。ネットワークが強く負荷されている場合、上記制御によって
、例えば交通が安定する。要求が大きくかつ速く増大すると、通過（penetratio
n）が制限される。

【００８９】その原理は、ネットワークの信号動作（交通量）（入力信号動作を含む）をネ
ットワークの制御動作（ＴＭＳ）に適合させるという原理である。

【００９０】いずれにしても、本発明の方法による交通量制御によって交通が崩壊する危険
性と確率が常にあることは勿論である。交通崩壊について予め定められた確率が
存在している方式で、制御の余裕としきい値を決定することができる。交通の崩
壊が起こった時、本発明の方法は、その崩壊を取り除き、交通状態を制御して、
より効率的な交通状態に戻すのにも適している。

【００９１】データパケットと、運転者の乗っている車両とでは、本発明の方法の領域から
はずれている予め必要なものが明らかに異なっている。例えばデータパケットに
問題がある場合、システムは“そのデータパケットを捨てて”起点が新しいパケ
ットを送ることができる。システム内のヒトは、他の特別の要件を起こす。

【００９２】情報を運転者に与える場合、運転者の主要な注意すなわち近くの交通に対する
注意をほとんど損なわない設計を、可能性が最高の方式で選択しなければならな
い。外部標識の情報は、単純、明解でかつ迅速に感知できなければならない。進
路制御の情報は、車両が“蓄積されている”（静止している）とき、一つの状態
で最も安全に送られる。その場合、より複雑な情報でも、外部標識から送ること
ができる。他の方法は、まず、情報をＴＭＳから車両内の装置に送る方法である
。その後、車両の装置は、適切な方式で例えば音（スピーチ）の助けによって情
報を提供することができ、そして、運転者に、繰り返される情報を、いつ見たり
、聞いたり、場合によっては得るかを選択するのにより十分な時間を与える。

【００９３】しかし、進路制御と本発明を検討すると、パケットと車両の制御を行うのに、
同じ基本的方法を使用できる。それは、本発明の方法をより詳細に述べる際に分
かる。下記のことによって等価性（equivalence）がある。 − 交通管理は、車両の代わりにデータパケットに関連している。 − ネットワークは、道路ネットワークの代わりに通信ネットワークで構成さ
れている。 − リンクは、道路リンクの代わりに通信リンクである。 − ノードは、道路リンクに対する接続ノードの代わりに、それぞれの車両進
路にしたがって、アクセスリンクからそれぞれの出口リンクへデータパケットを
分配する手段で構成されている。 − ノードの上記手段は、大きなデータ記憶容量を備え、リンクの蓄積容量Ｓ
ｉに含まれ、このような蓄積容量はノードに含まれ、そしてリンクのデータ流量
が静的または動的に割り当てられる。

【００９４】上記等価性は、上記セクションにおいて、車両制御について述べた“好ましい
実施態様”に関連する下記実施例にも出現する。上記セクションの開始部分の最
初の４行が以下のように変更される。

【００９５】 “本発明は、リンクとノードからなる通信ネットワークのデータパケットの交
通管理を行うための交通管理システムの方法に関し、それらノードは、データパ
ケットを、それぞれのデータパケットの進路にしたがって、アクセスリンクから
それぞれの出口リンクへ分配する手段で構成され、そしてその交通管理は、ネッ
トワークの与えられた位置から与えられた目的地まで二つ以上の進路があること
を利用して行うデータパケット進路制御のためのアクションを含み、以下のこと
を特徴とする。”

【００９６】したがって、以下の特徴を、データパケットの用途に対する特徴として挙げる
ことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リンクとノードからなる例えば車両の道路ネットワークおよ
びデータパケットのデータ通信ネットワークとしてのネットワーク上の、例えば
車両とデータパケットとしての輸送ユニットＴＵを制御するための交通管理シス
テムの方法であって；ネットワーク上の与えられた位置から与えられた目的地ま
で二つ以上の進路がありかつ進路制御が進路制御プロセスを含むことを利用して
、個々のＴＵがそれぞれのＴＵの進路にしたがってネットワーク上を走行し、そ
して交通管理がＴＵの進路を制御するアクションを提供し、第一進路の狭い部分
が要求交通量より容量が小さいと推定され、そして、前記狭い部分を除いた別の
第二進路が、確認されかつ第一進路からの追加の流量を処理することができると
推定され、次いで前記推定に基づいて、第一進路から第二進路への流量を制御す
るアクションが選択され、そして進路制御プロセスの目的がネットワークに大き
な容量を保持し、交通の崩壊と交通の流れの閉塞とを避けることであり；以下の
ことすなわち進路制御プロセスが、交通量の余裕を決定することによって、交通量の固有の
変動を処理し；そしてリンクまたはノードの交通量の余裕が流量の余裕ＭＦおよび／または蓄積の余
裕ＭＳを含み、ＭＦが容量Ｃに関連する危機レベルに対する余裕を与え、そして
余裕ＭＦを考慮して、流量は、選択された条件下、限界レベルすなわちしきい値
ＴＦを超えて増大させることができ、そして蓄積余裕ＭＳは、大きな流入ピーク
にて、流出に対して過剰の流入を蓄積して、より小さい流入にて蓄積を減らすこ
とができ、そしてネットワークの流量が交通量余裕によって与えられるそれらのしきい値レベル
について制御され、そしてネットワークの流量が、ネットワークの異なるリンク
とノードの流量レベルに対する交通要求量ＤＬの効果であり、そして、このレベ
ルＤＬは、制御が開始されると、その流量レベルに対し、ＴＦに関連する要求余
裕ＭＤを提供し、そして進路制御プロセスが交通量余裕の制御に関するアクショ
ンを含み、そして予想または推定された負の要求余裕ＭＤが、ある期間ｔｎｄ、第一進路の第一
リンクについて検出され、そしてその結果、交通量管理が、選択して、下記（ｇ
１）：ｇ１．要求余裕を、リンクの交通量余裕を減らすことによって前記第一リンク
で増大させること；によって交通量余裕の制御を開始しおよび／または下記（ｇ２）：ｇ２．要求余裕を、関連する期間に、正の要求余裕を有する他のリンクを有す
る別の第二の進路を確認することによって、前記第一リンクに増大させること；
によって進路の制御を開始することができ、そしてその要求余裕によって制限さ
れるサブフローが第一進路から別の第二進路へ進路を変更する；ことを特徴とする交通管理システムの方法。
【請求項２】方法ステップ（ｇ２）を、下記の（ｇ３）または（ｇ４）す
なわちｇ３．第二の別の進路の限定リンクの要求余裕を、これら限定リンクの交通量
の余裕を減らすことによって増大させること、またはｇ４．第二の別の進路の限定リンクの要求余裕を、第三リンクを有し、かつ関
連する期間に正の要求余裕を有する第三の別の進路を確認することによって増大
させ、そして前記要求余裕によって限定されるサブフローを、第二の別の進路か
ら第三の別の進路へ進路に変えること、で補足するか、または一つ以上のさらに別の進路で実施することを特徴とする請
求項１に記載の方法。
【請求項３】交通管理の方法のステップが、試験期間の長さに応じて事実
から相対偏差を有する動作の不確かさを有し、予想され推定される交通流量、推
定される所定の容量値、推定され予想される蓄積余裕、および進路制御アクショ
ンの推定され予想される効果ＡＲからなる群から予想され推定される値が、前記
群の事実の値のそれぞれの効果から偏向しており、そして、前記群の事実の値に
ついての不確かさが進路制御プロセスの不確かさに、したがって関連する余裕の
推定に影響し、そして進路制御プロセスの不確かさの知識が、選択されたパラメ
ータの推定値を、進路制御プロセス中の前記パラメータの結果および測定値と比
較することによって得られ、そして不確かさが、パラメータ値を、進路制御プロ
セス中、前記比較に基づいて、連続的に更新することによって制限されることを
特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】余裕、しきい値、容量およびレベルに関する前記パラメータ
が互いに関連し、異なる方式で表され、そしてその方式および等価のパラメータ
が、対応する余裕をベースとする方法ステップ（ｇ）〜（ｈ）と等しい方法ステ
ップ内に含まれ；そして方法ステップ（ｈ）の不確かさが、事実の値からの前記偏差に基づいており、
これらの値が、個々パラメータの偏差から全進路制御プロセスの完全な偏差まで
の範囲内の異なる群の偏差を選択することによって推定され、そしてその推定値
は、偏差の選択された群と、作動中に測定された流量に基づいて推定された前記
容量値、しきい値、余裕値およびレベル値の選択で更新され、そして偏差の前記
推定値の更新時に、その平均値が連続測定に基づいて偏差をいくつも推定するこ
とによって推定され；そしてこれらの平均値を利用して、交通量の余裕が進路制御プロセスの不確かさを補
償できる方式で交通量の余裕を決定し、そして好ましくは統計的方法を利用して、進路制御プロセスの偏差が交通量の余裕を
超える確率に応じて、交通量余裕の大きさを決定する；ことを特徴とする請求項
１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】第一進路を、第一進路から交通量の一部を少なくとも一つの
別の進路へ進路を変えるための第一進路の全体または一部の別の進路とともに分
析する方法であって；進路制御が、下記のステップ（但し指標ｉはステップ（ａ）、（ｂ）および（
ｃ）における異なるリンクを表す）、すなわちａ．流量Ｉｐｉが、流量の容量Ｃｉを有するリンク（Ｌｉ）について予想され
、しきい値ＴＦが決定され、次いで予想の不確かさｄＩｐｉが推定される；ｂ．輸送ユニットＴＵの蓄積量Ｓｐｉが、蓄積容量Ｓｉおよび考えられる不確
かさｄＳｐｉによって、リンク（Ｌｉ）について予想される；ｃ．リンク（ｉ）に流入する動的な交通量の余裕Ｍｉが、ＣｉとＴＦｉの少な
くとも一方と関連するＩｐｉから推定される流量の余裕ＭＦｉと、選択的に、Ｓ
ｉおよびしきい値ＴＳｉの少なくとも一方と関連するＳｐｉから推定される蓄積
量の余裕ＭＳｉとを組み合わせて組み立てられる；ｄ．ノード（Ｎｂ）および／またはリンク（Ｌｂ）のボトルネックを確認し、
ノードＮｂにおけるボトルネックは、少なくとも一つの上流のリンクＬｂがボト
ルネックとみなされることを意味し、そしてそのボトルネックを通る少なくとも
一つの進路がボトルネックを有する第一進路（Ｒｆ）と確認される；ｅ．上記ステップ（ａ，ｂ，ｃ）を、リンクＬｉ（ｉ＝ｂ）を有する進路（Ｒ
ｆ）と選択的に上流のリンク（ｉ＝ｂ−１など）に対して、および（Ｎｂ）もし
くは（Ｌｂ）の上流のノード（Ｎａ）にて（Ｒｆ）から分離しかつリンクＬｉ（
ｉ＝ａ＋１）と、選択的に、ノード付きの下流リンク（ｉ＝ａ＋２など）を有す
る少なくとも別の進路（Ｒａ）に対して実施する；ｆ．Ｉ（Ｌｂ）が減少しそしてＩ（Ｌａ＋１）が進路を変えられた流れを得る
ことを意味する、（Ｒｆ）から（Ｒａ）への特定の流れＩ（Ｒａ，Ｒｆ）を制御
するアクション（ＡＲ）の決断；ｇ．上記ポイント（ｆ）における決断がネットワークの交通の改善を目的とし
たものであり、そして決断のための選択された基準は、下記条件ｇ１〜ｇ４の少
なくとも一つに対応する範囲内で選択されたリンクとノードについて分析した結
果に基づいている。ｇ１．Ｒａ上の選択されたリンクの予想される流量の余裕ＭＦが推定され、選
択された期間、その進路を変えられた流れＩ（Ｒａ，Ｒｆ）を処理する；ｇ２．進路を変えた後の、ＲａとＲｆ上の選択されたリンクの交通量の問題が
、進路を変更していない場合のＲｆより小さい；ｇ３．Ｒａの予想される蓄積余裕ＭＳを、ＲａのＭＦとともに推定して、選択
された期間に、進路を変えられた流れＩ（Ｒａ，Ｒｆ）を処理する；ｇ４．流量の予想と変動の不確かさが、進路制御のアクションＡＲの結果の不
確かさを意味し、そしてその結果が、ポイント（ｆ）における決断のための選択
された基準にもかかわらず、与えられた条件より悪化しているならば、ステップ
（ｈ）を以下のように実施する；ｈ．進路を変えるアクション（ＡＲ）による問題の検出もしくは推定もしくは
予想を行う際に、上記ステップ（ａ，ｂ，ｃ）の分析を、上流のリンクに対して
選択的に実施して、問題のエリアへの流量を上流で制限する選択的アクション（
ＡＬ）を行い、ＡＬが、流れの制限を実施する際に、分析の動的余裕を選択的に
利用する；ｉ．選択的に、ポイント（ｈ）を、進路制御のアクションＡＲの修正または付
加と組み合わせる；にしたがって行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方
法。
【請求項６】分析と進路制御のアクションが、第一進路Ｒｆのボトルネッ
クに最も近いリンクおよび別の進路Ｒａの最も近いリンクに限定される、局所レ
ベルの進路制御に関する交通管理システムの方法であって；狭いセクションに接近して流量および交通量の余裕を精密に制御して、短期間
の交通量の変動を処理する局所制御の利用が含まれ；分析時の予想が、リンクの輸送走行時間に対応する短時間と、ノードの交通量
制御期間もしくはそれより短い期間に対応する短時間を含み、その分析が、上記短期間における選択されたリンクから選択された下流のリン
クへの交通の流れの動作を追跡し、そしてその交通管理が選択されたリンクから
ノードへの流量を含んでおり、そして進路制御がＲｆのリンクからＲａのリンク
への流れの制御に関連し、前記短期間での予想、制御および追跡を含んでいる；
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】サブエリアが、関連する狭いセクションから、進路制御が行
われるサブエリアとして確認され、そのサブエリアがネットワークの局所エリア
より大きいエリアであるサブエリアレベルで進路制御を行う交通管理システムの
方法であって；そのサブエリアが、ネットワークの流量を再分配するいくつもの可能性を提供
し、そして関連する流れが前記局所エリアに到着する前にその流れの進路を変え
ることができ；進路制御を、いくつものリンクとノードについてより長い距離にわたって、不
確かさを伴って実施することができ、その結果、関連する期間が長くなり、そし
て進路制御が、進路制御のアクションの実施を継続して行うための長時間の長い
交通量の変動を含み；そして短時間の動的変化を、局所交通量の制御と上流流量の制限を含む他のアクショ
ンで選択的に処理する；ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】上位レベルでのネットワークの制御に使用され、そのネット
ワークがいくつものサブエリアとそれらサブエリア間の接続部分を有し、そして
進路制御が、関連する狭いセクションを有するサブエリアから行われ、そして関連する流れは、前記サブエリアに到着する前に進路を変えることができ、か
つ前記狭いセクションへの距離が大きいことが、より大きな交通量を、長期間に
わたって進路制御するのに適しており、そして前記関連サブエリアが強く負荷されると、ネットワークの制御によって、局所
レベルとサブエリアレベルで進路制御を行うための十分なスペースがつくられて
、流れがサブエリアから離れた場所に導かれ；そして短期間の動的変化は、局所交通量の制御と上流の流量の制限を含む他のアクシ
ョンで選択的に処理される；ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】第一流量の余裕を含む第一交通量の余裕が、交通が崩壊しか
つ車両列が成長し始めるときまで第一余裕で構成され、そしてその容量が自由流
れの容量である；ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】第二流量の余裕を含む第二交通量の余裕が、車両列が成長
し始めることに基づいた第二余裕で構成され、そしてその容量が、車両列流の容
量から決定される；ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】第一蓄積容量Ｓｉが、いくつの輸送ユニットＴＵを、蓄積
されたＴＵがリンクの出口の流れを閉塞することなく蓄積できるかによって決定
され、そして第二蓄積容量Ｓｉが、いくつのＴＵが出口の流れを閉塞するＴＵを含めてリン
クに蓄積できるかによって決定される；ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】リンクの流れがサブフローで構成され、サブフローが下流
ノードにおける与えられた方向の所定の進路また交通に関連している交通管理シ
ステムの方法であって；リンクの少なくとも一つのサブフローに対し、交通量余裕、流量余裕および蓄
積容量のうちの少なくとも一が形成される；ことを特徴とする請求項９，１０ま
たは１１に記載の方法。
【請求項１３】アクセスリンクの輸送ユニットＴＵが、ノードを通じて出
口リンクへさらに輸送するため蓄積される交通管理システムの方法であって；リンクの蓄積容量Ｓｉが少なくとも部分的に非ＦＩＦＯ式であるように定めら
れ、但しＦＩＦＯはリンクに対する先入れ先出し方式を意味し；したがって、交通量の制御が、他の進路に対するリンクに大きなサブフローを
維持する可能性を与えられるが、リンクからの出口流量が制限されている第一進
路が、ＴＵが前記他の進路を閉塞することなく、そのＴＵを蓄積できる；ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】交通量の制御が、交通流量がネットワークに成長しうる速
度を制限する機能を含む交通管理システムの方法であって；ａ．第一ノードにおいて、下流リンクに供給される流量が適時に更新される割
当値ＦＲｎ（ｔ）に制限され、そして、前記割当値は、リンクとノードの下流の
負荷ＦＬｎ（ｔ）についての情報および上流からの流量レベルに対する要求ＤＬ
１（ｔ）を利用することによって推定され；そしてｂ．割当値が要求より低くかつ負荷量が流量値ＦＣｎより低い場合、進路制御
が開始されると、割当値が増大し、そして要求が急激に大きく増加した場合、割
当量が適時に少量ずつ連続的に増大する方式で、割当値の増大速度が制限され、
その結果、ネットワークに対する応答時間が得られ、そしてその応答時間と交通
量余裕が、ネットワークの大きな容量を維持しながら、検出されるのに必要な進
路制御の時間を与えるように適応され、進路制御が実施され、そしてｃ．要求が割当量を超えている状態が、ＴＥ起点からそれらの目的地までのネ
ットワーク上の異なる位置で起こり、そして要求についての情報が、下流の流量
を推定しまたは予想するためのベースになっており；そしてｄ．流量の前記測定または予想が、ネットワークに対し推定または予想される
要求が更新されるときに含まれる；ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】装置を備えているので、進路に関する情報を、交通管理シ
ステムが連続的に利用できる形態で送ることができる車両に関連する交通管理シ
ステムの方法であって；情報が少なくとも、最も近い下流ノードの方向に関連し；情報が、下流リンクへの交通流量を推定する際に交通管理システムで使用され
；流量推定によって減少した不確かさが、より小さい交通量の余裕を利用するこ
とによって制御する交通量制御の場合に利用される；ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】下流リンクの流量を予想する際の不確かさをさらに減らす
情報が、いくつもの下流リンクの進路に関連し；いくつもの下流リンクに関する減少した不確かさが、交通管理システムによっ
て利用されて、将来の状態の制御の改善と、予想される交通問題を有するリンク
の上流のいくつものリンクに対するアクションの選択の改善を行う；ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】ナビゲーション装置を有する車両に関連する交通管理シス
テムの方法であって；交通管理システムが、新しい進路を提供するため、車両内のナビゲーション装
置が連続的に使用できる形態で、進路制御に関する制御情報を与える；ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１８】車両に関する交通管理システムの方法であって；交通量制御の案内原理が、道路ネットワークの一部が処理できる交通量を超え
る交通量を、その道路ネットワークの一部に入れることではなく、道路ネットの
一部が、下記（ａ）〜（ｅ）、すなわちａ．異なる応答性を有するエリアとして分離されているネットワークを含む道
路ネットワーク；ｂ．交通量が一層大きい進路、高速道路など；ｃ．与えられた進入道路と出口道路を通る接続部分を有するサブネットワーク
；ｄ．下流のノードを含む道路リンク；ｅ．ノードのうちの少なくとも一つであり；道路ネットワークの一部の接続部の流入量を制限する制御を、下記選択肢（ｆ
）〜（ｉ）、すなわちｆ．前記接続部において；ｇ．少なくとも一つの上流のリンクまたはノードにおいて；ｈ．いくつものステップの上流の位置のリンクとノードのうちの少なくとも一
つにおいて；ｉ．（ｆ），（ｇ）および（ｈ）の選択された組み合わせ；のうちの少なくとも一つにしたがって選択的に行うことができ、制限（ｆ）の結
果は処理が困難であり、一方、（ｇ）とさらに（ｈ）は、予想と制御のための時
間と距離に関連してさらに前もって制御する必要があり；流入量が制限されている道路ネットワークの部分から、交通流量を、より大き
い流入量に対する容量を有する別の道路ネットワークの部分に送る進路制御が行
われ、その進路制御によって、より多くの車両をその目的地へ輸送する可能性を
つくる；ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１９】リンクとノードからなる通信ネットワークのデータパケッ
クの交通管理を行い、そのノードが、データパケットを、それぞれのパケットの
進路にしたがって、進入リンクからそれぞれの出口リンクへ分配する手段で構成
され、そしてその交通管理が、ネットワークの与えられた位置から与えられた目
的地まで二つ以上の進路があることを利用してパケットの進路を制御するアクシ
ョンを含む交通管理システムの方法であって；ネットワークの交通量に関する情報が、輸送ユニットすなわちデータパケット
として対応する速度で輸送されかつ同じネットワークのデータパケットの形態で
送られることが多く、したがって、進路制御がネットワークのノードに分配され
；そして局所制御が、交通量の余裕に対する必要量が小さい短期間の交通量の変動を処
理するのに十分な時間を得る局所制御のため、近隣のノード間の情報伝達を速く
することが予め必要であり；そしてサブエリアレベルの進路制御が、サブエリア内のノード間の情報伝達と、進路
の対応する、長いすなわちより複雑な進路変更に費やす時間を少なくして、長期
間の交通量ピークから、そのネットワークの狭い部分の局所進路制御を除くこと
ができ；そしてネットワークレベルの進路制御が、そのアクションエリア内での情報伝達と進
路の変更のための時間に対応して、強く負荷されたサブエリアを、対応する長期
間の交通量ピークから除くことによって、一層長い期間、作動できる；ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２０】リンクとノードからなる道路ネットワークの交通管理を行
うための交通管理システムにおいて請求項１に記載の方法を実施する手段であっ
て；個々の車両が、それぞれの車両進路にしたがってネットワーク上を走行し、
そして交通管理が、ネットワークの与えられた位置から与えられた目的地まで二
つ以上の進路があることを利用して車両進路を制御するアクションを提供し、そ
の結果、道路ベースのセンサや制御手段を有する交通管理システムの基礎手段が
、下記の装置すなわちａ．進路制御および交通量余裕の制御のためのプロセスを含むコンピュータユ
ニットであって、ネットワークもしくはサブエリヤの上位制御のための中央コン
ピュータが、代わりに、ネットワークのノードのおける局所コンピュータユニッ
トに分配された機能で代替もしくは補足することができ、かつ制御情報がコンピ
ュータユニット間で通信されているコンピュータユニット；ｂ．コンピュータユニットの制御プロセスから情報を得て、ＴＥ、この場合車
両の運転者がさらに利用する進路制御情報を提供する制御手段；ｃ．ノードとの接続部で車両に関する情報を得るセンサであって、この情報が
通信されて、コンピュータユニット内でプロセスを制御するセンサ；によって補足され；以下のこと、すなわち進路制御プロセスが、交通量の余裕を決定することによって、交通量の固有の
変動を処理し；そしてリンクまたはノードの交通量の余裕が、流量の余裕ＭＦおよび／または蓄積の
余裕ＭＳを含み、ＭＦは、容量Ｃに関連しかつ余裕ＭＦを考慮する危機レベルに
対し余裕を与え、前記流量は、選択された条件下では限界レベルのしきい値ＴＦ
を超えて増やすことができ、そして蓄積余裕ＭＳは、大きな流入ピークにおいて
流出流量に対し過剰な流入流量を蓄積し、かつ流入量が少ない場合、蓄積量を減
らすことができ；そしてネットワークの流量が、交通量の余裕によって与えられるそれらのしきい値レ
ベルに関連して制御され、そしてネットワークの流量が、ネットワークの異なる
リンクとノードに対する流量レベルの交通量要求ＤＬの効果であり、そして、制
御が開始されると、このレベルのＤＬが、要求余裕ＭＤを、ＴＦに関連してその
流量レベルに与え、そして進路制御プロセスが交通量余裕の制御に関連するアク
ションを含み；そして予想されもしくは推定される負の要求余裕ＭＤが期間ｔｎｄに第一進路の第一
リンクに検出され、その結果、交通管理が選択して、下記（ｇ１）、すなわちｇ１．要求余裕をリンクの交通量余裕を減らすことによって前記第一リンクに
対し増大させることによって交通量余裕の制御を開始することができおよび／ま
たは下記（ｇ２）、すなわちｇ２．要求余裕を、関連期間に正の要求余裕を有する他のリンクを有する第二
の代わりの進路を確認することによって、前記第一リンクに対し増大させ、かつ
前記要求余裕によって制限されるサブフローを、第一進路から第二の代わりの進
路へ進路を変えさせることによって進路制御を開始することができる；ことを特徴とする手段。
【請求項２１】センサが、下記（ａ）〜（ｈ）、すなわちａ．光検出器、ビデオカメラ、カメラなど、車両手段からの信号を検出する光
電式手段のうち少なくとも一つに基づいた光センサ；ｂ．（ａ）にしたがって、車両手段が点滅信号灯を備えている；ｃ．（ａ）にしたがって、信号が、所定の位置または所定の状態で与えられて
メッセージが提供される；ｄ．（ａ）にしたがって、車両手段が提示ユニットとして製造され；ｅ．（ｄ）にしたがって、その提示ユニットが、道路ネットワークの一部およ
びその道路ネットワークの一部の計画された車両進路を示す記号を含んでいる；ｆ．リンクの一部における車両の位置（この位置は下流ノードの運転方向に関
連している）を検出するセンサ；ｇ．センサがラジオ受信機であり、車両内の送信器から情報を受信する；ｈ．（ｇ）にしたがって、しかし送信媒体として、ラジオの代わりにＩＲ、光
または音響を有するセンサ；ｉ．（ａ）にしたがって、車両手段が車両のナンバープレートである；のうち少なくとも一つに基づいていることを特徴とする請求項２０に記載の手段
。
【請求項２２】制御手段が、下記（ａ）〜（ｇ）、すなわちａ．車両運転者に情報を与えるため道路に設置される提示手段；ｂ．（ａ）にしたがって、その提示手段が記号を含み、その記号が道路ネット
ワークの一部およびその道路ネットワークの一部の所定の車両進路を示す；ｃ．（ａ）にしたがって、関連する車両が、ナンバープレート情報の少なくと
も一部、例えば一つ以上の有意な数字で示されている；ｄ．（ａ）にしたがって、下流ノードの与えられた運転方向に関する情報が、
記号または軸、例えばＶＭＳに設けられた矢印記号で構成されている；ｅ．制御手段が、車両のラジオ受信機に情報を与えるラジオ送信器である；ｆ．（ｅ）にしたがって、制御手段が移動電話技術を利用する；ｇ．（ｅ）にしたがって、しかし、制御手段が送信媒体としてラジオの代わり
にＩＲ、光または音響を有する；のうち少なくとも一つに基づいていることを特徴とする請求項２０に記載の手段
。
【請求項２３】車両が、下記（ａ）〜（ｅ）の手段、すなわちａ．車両運転者に所定の進路に関する情報を与えるナビゲーション手段；ｂ．（ａ）にしたがって、ナビゲーション手段が、以前の進路からの分離点に
て新しい進路を提供する；ｃ．（ａ）にしたがって、ナビゲーション手段が、運転者によってまたは通信
媒体によって直接、交通管理システムからの新しい制御情報で更新される；ｄ．（ａ）にしたがって、進路の少なくとも最も近い部分に関連する進路に関
するナビゲーション手段の情報が、運転者によってまたは通信媒体によって直接
、車両情報手段へ送られる；ｅ．運転者が、車両情報手段に送る、進路の少なくとも最も近い部分に関連す
る進路について情報を入力する入力手段；のうちの少なくとも一つを備えていることを特徴とする請求項２０〜２２のいず
れか一つに記載の手段。
【請求項２４】リンクとノードからなる通信ネットワークの交通管理を行
うための交通管理システムにおいて請求項１または１９に記載の方法を実施する
手段であって；個々のデータパケットが、それぞれのパケットの進路にしたがっ
てネットワークを走行し、交通管理が、ネットワークの与えられた位置から与え
られた目的地まで二つ以上の進路があることを利用して、パケット進路を制御す
るアクションを含み、その結果、通信ネットワークベースのノードとリンクを有
する交通管理システムの基礎手段が、下記装置すなわちａ．進路制御および交通量余裕の制御のためのプロセスを含むコンピュータユ
ニットであって、ネットワークもしくはサブエリヤの上位制御のための中央コン
ピュータが、代わりに、ネットワークのノードにおける局所コンピュータユニッ
トに分配された機能で代替もしくは補足することができ、かつ制御情報がコンピ
ュータユニット間で通信されているコンピュータユニット；ｂ．コンピュータユニットの制御プロセスから情報を得て、ＴＥ、この場合、
データパケットがさらに利用する進路制御情報を提供する制御手段；ｃ．ノードとの接続部でデータパケットに関する情報を得るセンサであって、
この情報が通信されて、コンピュータユニット内でプロセスを制御するセンサ；ｄ．制御手段とセンサが代わりに、局所コンピュータユニット内に含まれてい
る；によって補足されていて、以下のこと；進路制御プロセスが、交通量の余裕を決定することによって、交通量の固有の
変動を処理し；そしてリンクまたはノードの交通量の余裕が、流量の余裕ＭＦおよび／または蓄積の
余裕ＭＳを含み、ＭＦは容量Ｃに関連しかつ余裕ＭＦを考慮する危機レベルに対
し余裕を与え、前記流量は、選択された条件下では限界レベルのしきい値ＴＦを
超えて増やすことができ、そして蓄積余裕ＭＳは、大きな流入ピークにおいて流
出流量に対し過剰な流入流量を蓄積し、かつ流入量が少ない場合、蓄積量を減ら
すことができ、そしてネットワークの流量が、交通量の余裕によって与えられるそれらのしきい値レ
ベルに関連して制御され、そしてネットワークの流量が、ネットワークの異なる
リンクとノードに対する流量レベルの交通量要求ＤＬの効果であり、そして制御
が開始されると、このレベルのＤＬが、要求余裕ＭＤを、ＴＦに関連するその流
量レベルに与え、そして進路制御プロセスが交通量余裕の制御に関連するアクシ
ョンを含み；そして予想されもしくは推定される負の要求余裕ＭＤが期間ｔｎｄに第一進路の第一
リンクに検出され、その結果、交通管理が、選択して、下記（ｇ１）、すなわちｇ１．要求余裕を、リンクの交通量余裕を減らすことによって前記第一リンク
に対し増大させることによって交通量余裕の制御を開始することができおよび／
または下記（ｇ２）、すなわちｇ２．要求余裕を、関連期間に正の要求余裕を有する他のリンクを有する第二
の代わりの進路を確認することによって、前記第一リンクに対し増大させ、かつ
前記要求余裕によって制限されるサブフローを、第一進路から第二の代わりの進
路へ進路を変えさせることによって進路制御を開始することができる；ことを特徴とする手段。
【請求項２５】蓄積手段が、通信リンクから到着するデータパケットのた
めにノードに配置され；制御パケットとしての制御情報が、ネットワークまたは制御ネットワークのノ
ード間に送られ；制御パケットが、データパケットの方向と逆方向の上流に送られ、交通量余裕
を含む下流交通量に関する情報を、上流ノードの交通管理システムに送達する；
ことを特徴とする請求項２４に記載の手段。