JP2003242590A - 走行車両推定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な演算により、道路の一定距離を走行中
の各車両の位置や車速を正確に推定する。 【解決手段】 道路１の計測地点Ａを設定時間に通過す
る車両２の台数，平均車速の計測情報に基づき、地点Ａ
からの区間Ｌ₂ に、各車両２が乱数設定された車間距離
それぞれで配置され、かつ、各車両２の初速が平均車速
に設定された状態を、初期状態として設定し、先頭の車
両２から順の各車両２が先行車両に追突しないように所
定の特性で加減速して車間距離を調整しながら単位時間
走行したときの各車両２の位置及び個別の車速を求め、
以降、先行車両と追突しない車間距離をとるように、直
前に求めた各位置の車両２が車速を直前に求めた個別の
車速から可変しながら単位時間走行したときの各車両２
の位置及び個別の車速を求めることをくり返し、地点Ａ
から所定距離Ｌ₁ 先までの間の各車両２の位置及び個別
の車速を求めて推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路の交通状況の
把握や信号機制御，トンネル換気制御等に好適な走行車
両推定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、道路の混雑緩和等を図るため、交
叉点等の交通信号機の赤信号，青信号の時間比率は、そ
の道路の走行車両の混み具合い，すなわち交通状況に応
じて可変することが望まれる。

【０００３】また、道路のトンネル換気についても、ト
ンネル内の煤煙濃度を一定以下に抑えるため、交通状況
に応じて換気機風量等を可変制御する必要がある。

【０００４】これらの場合、信号機手前やトンネル内の
各走行車両の位置や車速を推定し、その結果から交通状
況を把握して前記の混み具合い等を正確に認識すること
が重要である。

【０００５】そして、従来は、トラフィックカウンタ等
により、例えば信号機の一定距離手前を通過する車両や
トンネルを出入りする車両の台数及び平均車速を実測
し、この実測結果又はこの結果にファジィ推論等を加味
した車両台数や平均車速に基づき、各車両が全て同じ平
均車速で走行するとして、前記一定距離を走行中の各車
両の位置を推定し、この結果から交通状況を把握してい
る。

【０００６】また、トラフィックカウンタ等の代わりに
モニタカメラ（ＩＴＶカメラ）を用いる場合は、モニタ
カメラの道路上方からの撮影画像に複雑な画像処理を施
して走行する各車両を認識し、この認識に基づいて得ら
れた前記の一定距離に存在する各車両の位置や車速から
交通状況を把握している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のトラフィッ
クカウンタ等の交通量の計測結果を用いる場合は、全車
両が同じ平均車速で走行するとして交通状況を把握し、
走行する各車両の位置や車速を推定するため、各車両が
異なる車速で走行する現実の交通状況とはずれがあり、
正確な推定が行えない問題点がある。

【０００８】また、モニタカメラの撮影画像を用いる場
合は、複雑な画像処理が必要であり、走行する各車両の
位置や速度を簡単かつ安価に推定することができない問
題点がある。

【０００９】つぎに、道路に交通信号機が設置されてい
る場合、この信号機の青信号，赤信号の信号変化によっ
て交通が断続し、この断続によっても走行する各車両の
位置や車速が影響を受けるため、各車両の位置や車速を
推定して交通状況を把握する場合は、この信号機の信号
変化も考慮する必要がある。

【００１０】本発明は、複雑な画像処理等を行うことな
く、簡単な数値演算により、精度よく、道路の一定距離
を走行中の各車両の位置や車速を推定し、交通状況の把
握や交通信号機の信号制御，トンネル換気制御に好適な
走行車両推定方法を提供する。

【００１１】その際、交通信号機があれば、その信号変
化による交通の断続もを考慮して走行中の各車両の位置
や車速を推定することも課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の諸点に
留意してなされたものであり、請求項１の場合は、道路
の計測地点を設定時間に通過する車両の台数，平均車速
の計測情報に基づき、計測地点から平均車速で設定時間
走行して到達する地点までの区間に、計測情報の台数の
車両が乱数設定された各車間距離それぞれで配置され、
かつ、各車両の初速が平均車速に設定された状態を、初
期状態として設定し、先頭車両から順の各車両がそれぞ
れの先行車両に追突しないように所定の特性で加減速し
て車間距離を調整しながら単位時間走行したときの各車
両の位置及び個別の車速を演算して求め、以降、先行車
両に追突しない車間距離をとるように、直前に求めた各
位置の車両がそれぞれの車速を直前に求めた個別の車速
から可変して単位時間走行したときの各車両の位置及び
個別の車速を演算して求めることをくり返し、各車両の
初期状態での位置及び初速，単位時間走行する毎の位
置，個別の車速により、計測地点から所定距離先までの
間の各車両の位置及び個別の車速を求めて推定する。

【００１３】したがって、計測地点での走行車両の台数
及び平均車速の計測結果に基づき、これらの車両が計測
地点から一定区間に乱数設定された個別の適当な間隔で
配列された初期状態が設定され、この状態から所定の加
減速特性でそれぞれの先行車両に追突しないように各車
両が車速を可変して単位時間走行することをくり返した
ときの位置及び個別の車速が、簡単な数値演算から求め
られ、計測地点から一定距離先まで間を走行中の各車両
の位置及び車速が推定される。

【００１４】この場合、計測地点から所定距離先までの
間の各車両の位置及びそれぞれの車速が、各車両の車速
を個別に設定，演算して推定されるため、従来のように
全ての車両が同じ車速（平均車速）で走行するとして推
定する場合や、複雑な画像処理を施して推定する場合に
比し、簡単かつ安価に、しかも、実際の交通状況に即し
て精度よく、走行中の各車両の位置や車速を推定するこ
とができ、交通状況の正確な把握が行え、この把握に基
づき、適切な交通信号機の制御やトンネル換気の制御等
が行える。

【００１５】つぎに、請求項２の場合は、計測地点から
所定距離先の地点付近に交通信号機が設けられていると
きに、信号機の信号情報に応じて、各単位時間の演算の
先頭車両の車速を補正する。

【００１６】この場合は、信号機の信号情報に基づく交
通の断続も考慮して各車両の位置や車速を推定すること
ができる。

【００１７】さらに、請求項３の場合は、計測地点から
所定距離先の地点付近に車速計測手段を設け、各単位時
間の演算の先頭車両の車速を、車速計測手段の計測車速
に設定する。

【００１８】この場合は、各単位時間の演算の先頭車両
の車速を、計測地点から所定距離先の実際に計測した車
速にすることで、より一層実際の交通状況に即した車速
での演算が行え、例えば、その先が渋滞して交通信号機
が青になっても車両が進まないようなときに、その状況
に応じたより正確な交通状況の把握が可能になる。

【００１９】つぎに、請求項４の場合は、計測地点から
所定距離先の地点までの間にトンネルが位置した場合に
好適な推定方法であり、トンネルの換気状態又はトンネ
ルを出入する車両の速度の計測から求めたトンネル内の
平均車速を計測側平均車速とし、各単位時間の演算のく
り返しから求めたトンネル内の平均車速を演算側平均車
速とし、以降の単位時間の演算の先頭車両の車速を、演
算側平均車速が計測側平均車速に近づくように、計測側
平均車速と演算側平均車速との差に応じて補正する。

【００２０】したがって、トンネル内の換気状態又はト
ンネル内を出入する車両台数の計測に基づき、トンネル
内の各車両の平均車速が実際の平均車速により近づくよ
うに、各単位時間の演算の先頭車両の車速が補正されて
各車両の位置及び車速が求められる。

【００２１】そのため、トンネル内の実際の交通状況に
即した交通状況を推定することができ、この推定に基づ
き、例えば精度の高いトンネル換気制御を行うことがで
きる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１〜図７を参照して説明する。 （１形態）まず、本発明の実施の1形態について、図１
〜図５を参照して説明する。図１は一方通行の道路１を
示し、この道路１を各車両２が紙面の右側から左側に走
行する。

【００２３】このとき、道路１の適当な計測地点Ａにト
ラフィックカウンタ等の道路交通量計３が設けられ、こ
の交通量計３により、設定時間である例えば１分間に地
点Ａを通過した車両２の車長の差異に基づく大型車，小
型車別の台数及び平均車速がくり返し計測される。

【００２４】そして、交通量計３の計測情報は、監視所
等に設置されたコンピュータ構成の演算処理装置４に送
られる。

【００２５】この処理装置４は、交通量計３からの最新
の台数及び平均車速の情報に基づき、つぎのようにして
地点Ａから所定の車両確認距離Ｌ₁ 先の地点Ｂまでに存
在する走行中の各車両２の位置及び車速を推定して交通
状況を把握する。

【００２６】まず、図１の交通信号機５がなく、各車両
２が地点Ｂで制限なく走行する場合について説明する。
この場合、地点Ａを通過した車両２は、交通量計３から
の計測情報が出力されたときには、地点Ａから上限車速
（制限車速）で１分間走行して到達する地点Ａ′までの
区間（１分間走行距離）Ｌ₂のどこかに存在する。

【００２７】そこで、交通量計３から最新の計測情報が
得られると、いわゆる乱数設定等により、区間Ｌ₂ に、
大型車，小型車の別なく、計測情報の全台数の車両２を
ランダムに配置して散在させた状態を、初期状態として
求めて設定する。

【００２８】このとき、初期状態の各車両２は、それぞ
れの先行車両との車間距離は異なるが、初速はいずれも
計測情報の平均車速に設定される。

【００２９】つぎに、初期状態の各車両２が単位時間で
ある例えば５秒間走行した後の位置と車速とを、先頭の
車両２から順に求める。

【００３０】このとき、５秒間走行した後の各車両２の
位置及び車速は、各車両２の初期状態の車間距離に応じ
て個別に異なる。

【００３１】すなわち、各車両２は、それぞれの先行車
両に追突しない車間距離をとるように車速を可変し、こ
の車速の可変により、５秒間走行後の位置及び車速は、
車両２毎に異なる。

【００３２】ところで、各車両２の加減速特性は、一般
的な自動車の加減速特性と同様であり、図２に示すよう
になる。なお、図２において、実線イは加速特性であ
り、実線ロは減速特性である。

【００３３】そして、各車両２の現在の車速をＶ〔km／
ｈ〕とすると、各車両２がそれぞれの先行車両に追突し
ないようにするには、車間距離を少なくとも前記の減速
特性で現在の車速Ｖから減速して走行する距離に保てば
よい。

【００３４】一方、図２の実線ロの減速特性で減速する
場合、現在の車速Ｖは、つぎの数１で示すことができ
る。

【００３５】

【数１】Ｖ＝ａ・（１−exp（−（ａ―ｃ）／ｂ））

【００３６】この数１の式において、ａ，ｂはそれぞれ
定数であり、ｃは車速Ｖによって変わる変数である。

【００３７】そして、図２の減速特性の実線ロを抜き出
した図３に示すように、定数ａは演算上の基準位置から
実線ロの特性で減速して停止するまでの最大走行距離で
あり、基準位置での車速Ｖ₀ が例えば１２０〔km／ｈ〕
の上限車速であれば、ａ＝１２０〔ｍ〕であり、このと
き、ｂ＝３０〔ｍ〕である。

【００３８】また、定数ｃは図３に示すように演算上の
基準位置から車速Ｖの現在位置までの距離であり、車速
Ｖによって変化し、現在の車速Ｖから減速して停止する
までの距離（停止所要距離）をｃｎ〔ｍ〕とすれば、ｃ
＝ａ―ｃｎ〔ｍ〕である。

【００３９】そして、距離ｃｎは最大走行距離ａと数１
の式とに基づき、つぎの数２の式で示される。

【００４０】

【数２】ｃｎ＝−ｂ・ｌｎ（１−Ｖ／ａ）

【００４１】なお、数２の式中のｌｎは自然対数の演算
子である。さらに、現在位置から前記の減速特性で減速
して前記の５秒間に走行する距離（５秒間減速走行距
離）をｃ₅〔ｍ〕とすると、この距離ｃ₅走行したときの
車速（５秒後車速）Ｖ₅〔km／ｈ〕は、つぎの数３の式
で示される。

【００４２】

【数３】Ｖ₅＝ａ・（１−exp（−（ａ―（ａ―ｃｎ＋ｃ
₅））／ｂ））

【００４３】この車速Ｖ５がつぎの数４の式を満足する
車速であれば、先行車両２′との間に車間距離ｃ５をと
ることで、先行車両２′に追突せずに走行できる。

【００４４】

【数４】ｃ₅≧（（Ｖ＋Ｖ₅）／２／３．６）・５

【００４５】そして、図４に示すように先行車両２′の
車速をＶｐ〔km／ｈ〕，基準位置から現在位置までの距
離をｃ〔ｍ〕とすると、先行車両２′に追突せずに減速
特性で走行するために要する車間距離ｃ′は、つぎの数
５の式から求まる。

【００４６】

【数５】ｃ′＝ｃ＋（Ｖｐ／３．６）・５−（（Ｖ＋Ｖ
₅）／２／３．６）・５≧ｃ₅

【００４７】そこで、５秒後の車速を、この数５の式を
満足する車速Ｖ₅ に決定する。なお、式中の（Ｖ＋
Ｖ₅ ）／２／３．６は５秒間の平均車速（秒速）であ
り、短時間であるので単純平均から求めているが、場合
によっては車速Ｖ，Ｖ₅ のいわゆる重み付け平均等で求
めてもよいのは勿論である。

【００４８】そして、各車両２につき、先頭の車両２か
ら順に車速と車間距離ｃ′を求めて各車両２の５秒後の
位置を求める。

【００４９】そして、初期状態から５秒後の各車両５の
位置及び車速が求まると、それらの位置及び車速をつぎ
の５秒間の初期状態の各車両２の位置及び車速（＝Ｖ）
とし、先頭の車両２から順に各車両２のつぎの５秒後の
位置及び車速を、前記と同様にして求める。

【００５０】以降、５秒毎の各車両２の位置及び車速が
求まると、それらの位置及び車速に基づき、つぎの５秒
後の位置及び車速を求める。

【００５１】このくり返しにより、距離Ｌ₁ に存在する
各車両の位置及び速度を求め、その結果から得られた距
離Ｌ₁ の車両台数や車間距離等に基づき、交通状況を把
握する。

【００５２】なお、初期状態及びその後の５秒毎の演算
において、先行車両２′が存在しない先頭車両２につい
ては、地点Ｂを上限車速，計測情報の平均車速等の設定
車速で走行する車両を先行車両２′として位置及び車速
等を求める。

【００５３】そして、初期状態で区間Ｌ₂ に散在した各
車両２が、それぞれ適切な車両距離を保つように車速を
個別に可変して走行するとして、地点Ａから所定距離Ｌ
₁ 先の地点Ｂまでに存在する走行中の各車両２の位置及
び車速が求められて推定されるため、道路１の所定距離
Ｌ₁ における交通状況を、簡単な数値演算により、現実
の車両２の走行状態に即して正確に把握することができ
る。

【００５４】ところで、図５の（ａ）に示すような２車
線１ａ，１ｂの道路１′に適用する場合は、計測地点で
はトラフィックカウンタ等により、車線１ａの車両２ａ
と車線１ｂの車両２ｂとが、車線の別なく計測される。

【００５５】この場合、初期状態では図５の（ｂ）に示
すように、同一車線に車両２ａ，２ｂが交互に配列され
た状態になるとし、この状態から２台分先の同じ車線１
ａ，１ｂの車両２ａ，２ｂを先行車両として各車両２
ａ，２ｂの車間距離ｃ′等を定め、前記と同様の５秒毎
の演算から車線１ａ，１ｂの各車両２ａ，２ｂの位置，
車速を求めればよい。

【００５６】また、車両２，２ａ，２ｂの大型，小型の
別を考慮する場合は、例えば図４において、先行車両
２′の大型，小型で異なる設定車長を車間距離ｃ′から
差し引き、差し引いた距離を車間距離ｃ′として各車両
２の位置や車速を求めればよい。

【００５７】つぎに、図１の地点Ｂ付近に設けられた信
号機５の信号情報，すなわち赤信号，青信号による車両
２の断続を考慮する場合について説明する。この場合
は、信号機５の赤信号，青信号の情報も演算処理装置４
に入力される。そして、信号機５が青信号で車両２が止
まらずに走行するときは、信号機５を考慮しない前記の
場合と全く同様にして、初期状態及び５秒間毎の演算か
ら、地点Ａ，Ｂの距離Ｌ₁に存在する各車両２の車速や
位置を求める。

【００５８】また、信号機５が赤信号になって地点Ｂの
直近の先頭の車両２が停止するときは、初期状態から各
５秒間毎の状態を順に演算する際、先行車両２′が存在
しない先頭車両２については、先行車両２′は地点Ｂに
あり、その車速Ｖｐは０であるとして、車間距離ｃ′，
車速Ｖ₅ を求め、その他の車両２については、青信号の
ときと同様にして求める。

【００５９】その際、距離ｃ₅を満足する車速Ｖ₅が得ら
れないとき、換言すれば必要な車間距離をとれないとき
は、その車両２は止まらずに通過する車両とみなし、つ
ぎの車両２を先頭車両としてその位置及び車速を求め
る。

【００６０】さらに、赤信号から青信号に変わったとき
は、先行車両２′は例えば図２の実線イの加速制限で時
間経過とともに車速Ｖｐが指数関数的に上昇変化すると
して、数５の式から５秒後の車速Ｖ₅を求めて各車両２
の位置や車速を求める。

【００６１】つぎに、例えば道路１の地点Ｂより先に分
岐接続道路があり、この道路の渋滞により、信号機５が
青になっても車両が進まない場合等には、信号機５の設
置場所近傍，すなわち地点Ｂ付近に交通量計や速度計等
の車速計測手段６を設けておき、この手段６の計測車速
が一定値以下になることから、５秒毎の各演算の先頭車
両の車速を、計測手段６で計測された実測の車速とすれ
ばよい。

【００６２】そして、信号機５の信号情報に応じて各単
位時間走行の演算の先頭車両の車速が変化するため、先
頭車両が現実の交通状況に即して動作し、後続車両も先
頭車両に追従して車速が変化し、一層正確に走行車両の
渋滞状況を把握することができる。

【００６３】そして、信号機５の手前の距離Ｌ₁ におけ
る各車両２の車間距離の変化傾向等から渋滞状況を判別
し、例えば、渋滞気味になると、演算処理装置４により
自動的に青信号の時間を長くし、信号機５を交通状況に
応じて制御することができ、その結果、極めて適切な交
通信号制御を行って交通渋滞を防止，解消することがで
きる。

【００６４】なお、信号機５の設置の有無によらず、地
点Ａから所定距離先の地点Ｂ付近に、車速計測手段６を
設け、各単位時間走行の演算の先頭車両の車速を、計測
手段６の計測車速に設定すれば、信号機５による交通の
断続以外の影響，例えば道路前方での事故等で車両２が
進まないような場合にも、極めて正確に交通状況を把握
することができる。

【００６５】（他の形態）本発明の実施の他の形態，す
なわち道路トンネルの換気制御に適用した場合につい
て、図６，図７を参照して説明する。図６は道路１の地
点Ａ，Ｂの途中に道路トンネル７が存在し、このトンネ
ル７を車両２が出入する場合を示し、同図において、図
１と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。

【００６６】そして、トンネル７が例えば図８に示す集
中排気式換気の場合、トンネル７の途中に排気ダクト８
が形成され、このダクト８の換気機器としての排風機９
又は集塵機（図示せず）により、トンネル方向（紙面左
右方向）と異なる図中の矢印線の方向（紙面上下方向）
の排気風が発生し、この排気風によってトンネル７内が
集中排気されて換気される。

【００６７】また、ダクト８の左，右，すなわちトンネ
ル７内の車両２の走行により発生する交通換気風圧の風
下側の区間＃ａ，風上側の区間＃ｂに、風向風速計１０
ａ，１０ｂが設けられ、両風速計１０ａ，１０ｂの風向
風速ＷＳ１，ＷＳ２の計測情報も処理装置４に入力され
る。

【００６８】そして、車両２の走行によってトンネル７
内に車道方向の交通換気風が発生し、風向風速計１０
ａ，１０ｂにより計測されるトンネル７内の風向風速
（トンネル車道内風向風速）ＷＳ１，ＷＳ２は、主に交
通換気風圧の影響を受ける。

【００６９】つぎに、前記のトンネル車道内風向風速Ｗ
Ｓ１，ＷＳ２は、例えば本出願人の既出願に係る特許第
３０９２４９８号公報に記載されているように、つぎの
数６の式から求まる。

【００７０】

【数６】

【００７１】この数６の式中のＶｒがトンネル車道内風
速ＷＳ１，ＷＳ２であり、ρ，Ｌ，…はつぎの各値であ
る。 ρ：空気密度｛０．１２２４（Ｋｇｆ・ｓ²／ｍ⁴）｝ Ｌ：トンネル長（ｍ） ΔＰｔ：走行車両による換気圧力（交通換気風圧）（ｍ
ｍＡｑ） ΔＰｎ：自然風による換気圧力（ｍｍＡｑ） ΔＰｒ：車道内抵抗圧力（ｍｍＡｑ） ΔＰｋ：換気機器による昇圧力（ｍｍＡｑ）

【００７２】さらに、一方通行のトンネルの場合、数６
の式のΔＰｔはつぎの数７の式から求められる。

【００７３】

【数７】

【００７４】数７の式中のＡｔ，Ａｐ，…はつぎの各値
である。 Ａｔ：大型車の平均前面投影面積（m²） Ａｐ：小型車の平均前面投影面積（m²） ξｔ：大型車の風抵抗係数 ξｐ：小型車の風抵抗係数 Ｎｔ：大型車の走行台数 Ｎｐ：小型車の走行台数 Ｕｔ：車両の平均車速（ｍ／sec.）

【００７５】そのため、数６の式のΔＰｎ，ΔＰｒ，Δ
Ｐｋが設定又は計測された既知の値であれば、風向風速
計１０ａ，１０ｂそれぞれの計測風圧の単位時間当りの
変化をｄＶｒ／ｄｔとして、数６の式から交通換気風圧
ΔＰｔが求まり、この風圧ΔＰｔが分かれば、数７の式
のＡｔ，Ａｐ，ξｔ，ξｐ，Ｎｔ，Ｎｐを設定又は計測
された既知の値として、数７の式からトンネル７内の平
均車速Ｕｔが求まる。

【００７６】一方、前記特許公報には、数６の式からｄ
Ｖｒ／ｄｔを求めるため、つぎの各演算から平均車速Ｕ
ｔを求めることも記載されている。

【００７７】まず、トンネル７に入った車両台数の積算
値をＩｔ，トンネル７から出た車両台数の積算値をＺｔ
とし、例えば現在のトンネル７の車両走行台数Ｚｔを、
つぎの数８の式から求める。

【００７８】

【数８】Ｎｔ＝Ｉｔ−Ｚｔ

【００７９】さらに、この台数Ｎｔに基づき、つぎの数
９の２演算式Ｕ１ｔ，Ｕ２ｔから係数を変えた２種類の
車速を求める。

【００８０】

【数９】Ｕ１ｔ＝（Ｌ・ω／ａ／Ｎｔ）^b Ｕ２ｔ＝（Ｌ・ω／ｃ／Ｎｔ）^d

【００８１】数９の２式中のＬはトンネル７の長さ
（ｍ）、ωは車線の係数、ａ，ｂ，ｃ，ｄはトンネル固
有の定数又は演算風速が計測風速に合致するように自動
チューニングした定数である。

【００８２】そして、両演算式Ｕ１ｔ，Ｕ２ｔの車速の
大小比較に基づき、つぎの数１０の２式のように、Ｕ１
ｔ，Ｕ２ｔの小さい方を平均車速Ｕｔに選択して設定す
る。

【００８３】

【数１０】Ｕ１ｔ≦Ｕ２ｔのとき、Ｕｔ＝Ｕ１ｔ Ｕ１ｔ＞Ｕ２ｔのとき、Ｕｔ＝Ｕ２ｔ

【００８４】但し、Ｎｔ≦０，Ｎｔ＞Ｕmaxの場合は、
Ｕｔ＝Ｕmaxとする。そして、トンネル７内の車速は、
トンネル７外と異なることが多いことから、つぎのよう
にして各車両２の個別の車速等を求める。

【００８５】まず、トンネル７の有無によらず、前記１
形態と同様、先行車両２′が存在しない先頭車両２につ
いては、先行車両の車速を、例えばその道路１の最高車
速に設定し、トンネル７内の各車両２の位置及び車速を
順次に求める。

【００８６】つぎに、これらの車速の平均をトンネル７
内の演算側平均車速Ｕｔ′とし、この平均車速Ｕｔ′
と、前記の数７の式又は数１０の式から求めた計測側平
均車速Ｕｔとの差を求める。

【００８７】そして、車速Ｕｔ′の車速Ｕｔに対する差
（偏差）に基づき、車速Ｕｔ′が車速Ｕｔに近づくよう
に、つぎの演算においては、トンネル７内の又はトンネ
ル７内外の先頭車両の車速を、例えば、車速Ｕｔ，Ｕ
ｔ′の差に応じて増減補正する。

【００８８】ところで、トンネル７の場合、区間＃ｂの
風向風速ＷＳ１と区間＃ａの風向風速ＷＳ２とは、通
常、交通換気風圧に対する排気機風圧が逆になって異な
る。

【００８９】そのため、平均車速Ｕｔとして、風向風速
ＷＳ１に基づく平均車速Ｕｔ_WS1 と、風向風速ＷＳ２に
基づく平均車速Ｕｔ_WS2とを別々に求める。

【００９０】また、平均車速Ｕｔ′についても、区間＃
ｂの各車両の平均車速Ｕｔ_WS1 ′と、区間＃ａの各車両
の平均車速Ｕｔ_WS2′とを求める。

【００９１】そして、区間＃ａの先頭車両については、
平均車速Ｕｔ_WS1′，Ｕｔ_WS1の差に応じて車速を補正
し、区間＃ｂの先頭車両については、平均車速Ｕ
ｔ_WS2′，Ｕｔ_WS2との差に応じて車速を補正する。

【００９２】したがって、トンネル７がある場合に、そ
のトンネル７を含む距離Ｌ₁ の交通状況を、各車両２の
個別の車速変化を考慮し、しかも、トンネル７内の換気
状況又は車両の入出台数を考慮して、極めて精度よく推
定することができ、実際の交通状況を極めて良好に把握
することができる。そして、この交通状況の把握に基づ
き、適切なトンネル換気制御等が行える。

【００９３】なお、トンネル７の場合、圧力ΔＰｔは、
区間＃ａの圧力ΔＰａと区間ΔＰ２の圧力とに分けるこ
とができ、区間＃ａの各車両２の車速をＵａ１，Ｕａ
２，…，区間＃ｂの各車両２の車速をＵｂ１，Ｕｂ２，
…とすると、区間＃ａの圧力ΔＰａ，区間＃ｂの圧力Δ
Ｐｂは、前記数７の式の（Ｕｔ−Ｖｒ）² を、（Ｕａ１
−Ｖｒ）² ＋（Ｕａ２−Ｖｒ）²＋…，（Ｕｂ１−Ｖ
ｒ）²＋（Ｕｂ２−Ｖｒ）²＋…として、区間＃ａ，＃ｂ
毎に求めることができる。

【００９４】そして、圧力ΔＰａ，ΔＰｂが風圧ＷＳ
１，ＷＳ２から求まる圧力ΔＰａ，ΔＰｂそれぞれに近
づくように、区間＃ａ，＃ｂの先頭車両の車速を補正し
てもよい。

【００９５】つぎに、図６においては、トンネル７の出
口側の地点Ｂ付近に信号機５が設置されている。

【００９６】この場合は、例えば地点Ｂからトンネル７
の出口までは、前記１形態で説明したように、信号機５
の信号情報に基づいて先頭車両の車速を補正し、トンネ
ル７の出口から地点Ａまでは、この形態で説明した平均
車速Ｕｔ，Ｕｔ′の差に応じて先頭車両の車速を補正す
ることにより、実際の交通状況に即した極めて精度の高
い交通状況の把握が行え、トンネル７の換気制御及び信
号機５の信号制御を、極めて良好に行うことができる。

【００９７】そして、前記各形態においては、一方通行
の道路１，１′の走行車両の推定に適用したが、本発明
は、対面通行の道路の走行車両の推定にも同様に適用す
ることができる。

【００９８】また、区間Ｌ₂ に対応する所定時間は１分
に限られるものではなく、単位時間が５秒でなくてもよ
いのも勿論である。

【００９９】

【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。まず、請求項１の場合は、計測地点Ａでの車両２，
２ａ，２ｂの台数及び平均車速の計測結果に基づき、こ
れらの車両２，２ａ，２ｂ地点Ａからの一定区間Ｌ ₂ に
乱数設定した個別の適当な間隔で配列した初期状態が設
定され、この状態から所定の加減速特性で、各車両２，
２ａ，２ｂがそれぞれの先行車両に追突しないように個
別に車速を可変して走行することをくり返したときの単
位時間毎の各車両２，２ａ，２ｂの位置及び個別の車速
を、簡単な数値演算から求め、地点Ａから距離Ｌ₁ まで
の間を走行中の各車両２の位置及び車速を推定すること
ができる。

【０１００】そして、地点Ａから所定距離Ｌ₁ 先の地点
Ｂまでの間の各車両２，２ａ，２ｂの単位時間毎の位置
及びそれぞれの車速が、各車両２，２ａ，２ｂの車速を
個別に設定，演算して推定されるため、従来のように全
ての車両２，２ａ，２ｂが同じ車速（平均車速）で走行
するとして推定する場合や、複雑な画像処理を施して推
定する場合に比し、簡単かつ安価に、しかも、実際の交
通状況に即して精度よく、走行する各車両２，２ａ，２
ｂの距離Ｌ₁ における位置や車速を推定することがで
き、道路１，１′の交通状況を精度よく正確に把握する
ことができ、この把握に基づき、適切な交通信号機５の
制御やトンネル７換気制御等を行うことができる。

【０１０１】そして、計測地点Ａから所定距離先の地点
Ｂ付近に交通信号機５が設けられているときには、請求
項２のように、信号機５の信号情報に応じて、各単位時
間走行の演算の先頭車両の車速を補正することが好まし
く、この場合は、信号機５の信号情報に基づき交通の断
続も考慮して各車両２の位置や車速をより一層精度よく
推定することができる。

【０１０２】つぎに、請求項３の場合は、地点Ｂ付近に
車速計測手段６を設け、各単位時間の演算の先頭車両の
車速を実際に手段６によって計測した車速に設定したた
め、より一層実際の交通状況に即した車速での演算が行
え、例えば、その先が渋滞して信号機５が青になっても
車両２が進まないようなときに、その状況に応じたより
正確な交通状況の把握が可能になる。

【０１０３】つぎに、請求項４の場合は、トンネル７内
の換気状態又はトンネル７内を出入する車両台数の計測
に基づき、トンネル７内の各車両２の車速を実際の車速
により近づくように補正して地点Ａから距離Ｌ₁ の地点
Ｂの間の各車両２の位置及び車速を求めることができ
る。

【０１０４】そのため、トンネル７内の実際の状況に一
層近い交通状況を推定することができ、この推定に基づ
き、例えば精度の高いトンネル換気制御を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の１形態の道路の様式図である。

【図２】図１の車両の加減速特性図である。

【図３】図２の特性に基づく車間距離の演算の説明図で
ある。

【図４】図１の車間距離の説明図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は２車線の場合の車間距離の説
明図である。

【図６】本発明の実施の他の形態の道路の様式図であ
る。

【図７】図６のトンネルの詳細な説明図である。

【符号の説明】

１，１′ 道路 ２，２ａ，２ｂ 車両 ３ トラフィックカウンタ ４ 演算処理装置 ５ 交通信号機 ６ 速度計測手段 ７ トンネル Ａ 計測地点 Ｌ₁ 所定距離 Ｌ₂ 区間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路の計測地点を設定時間に通過する車
   両の台数，平均車速の計測情報に基づき、 前記計測地点から前記平均車速で前記設定時間走行して
   到達する地点までの区間に前記計測情報の台数の車両が
   乱数設定された各車間距離それぞれで配置され、かつ、
   前記各車両の初速が前記平均車速に設定された状態を、
   初期状態として設定し、 先頭車両から順の各車両がそれぞれの先行車両に追突し
   ないように所定の特性で加減速して車間距離を調整しな
   がら単位時間走行したときの各車両の位置及び個別の車
   速を演算して求め、 以降、先行車両に追突しない車間距離をとるように、直
   前に求めた各位置の車両がそれぞれの車速を直前に求め
   た個別の車速から可変しながら前記単位時間走行したと
   きの各車両の位置及び個別の車速を演算して求めること
   をくり返し、 各車両の前記初期状態での位置及び前記初速，前記単位
   時間走行する毎の位置及び個別の車速により、前記計測
   地点から所定距離先までの間の各車両の位置及び個別の
   車速を求めて推定することを特徴とする走行車両推定方
   法。
2. 【請求項２】 計測地点から所定距離先の地点付近に交
   通信号機が設けられているときに、前記信号機の信号情
   報に応じて、各単位時間の演算の先頭車両の車速を補正
   することを特徴とする請求項１記載の走行車両推定方
   法。
3. 【請求項３】 計測地点から所定距離先の地点付近に車
   速計測手段を設け、各単位時間の演算の先頭車両の車速
   を、前記車速計測手段の計測車速に設定することを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載の走行車両推定方法。
4. 【請求項４】 計測地点から所定距離先の地点までの間
   にトンネルが位置し、 前記トンネルの換気状態又は前記トンネルを出入する車
   両の速度の計測から求めた前記トンネル内の平均車速を
   計測側平均車速とし、 各単位時間の演算のくり返しから求めた前記トンネル内
   の平均車速を演算側平均車速とし、 以降の単位時間の演算の先頭車両の車速を、前記演算側
   平均車速が前記計測側平均車速に近づくように、前記計
   測側平均車速と前記演算側平均車速との差に応じて補正
   することを特徴とする請求項１，請求項２又は請求項３
   記載の走行車両推定方法。