JP2003288674A - ミリ波センサにおける渋滞判定方法及び装置 - Google Patents

ミリ波センサにおける渋滞判定方法及び装置

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JP2003288674A
JP2003288674A JP2002091120A JP2002091120A JP2003288674A JP 2003288674 A JP2003288674 A JP 2003288674A JP 2002091120 A JP2002091120 A JP 2002091120A JP 2002091120 A JP2002091120 A JP 2002091120A JP 2003288674 A JP2003288674 A JP 2003288674A
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congestion determination
time
determination method
traffic congestion
average speed
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JP2002091120A
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English (en)
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Zenjiyu Tono
全寿 東野
Kousei Tsumura
香成 津村
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Original Assignee
National Institute for Land and Infrastructure Management
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミリ波センサを使用し、計測範囲内の道路上
の車両通過台数と平均速度をデータベースとして持つこ
とにより渋滞判定を行い、また、特殊な挙動をする車両
や外乱に起因する渋滞判定の誤判断を低減させることが
できる渋滞判定方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 道路に設置したミリ波センサを用いて、
車両速度を計測し、該計測範囲における各車線毎の通過
車両の台数および速度の総和から渋滞判定を行うことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、道路上に設置さ
れ、道路の状況を観測するミリ波センサの信号処理によ
り道路上の交通渋滞を判定する方法及び装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】画像等を使用したインフラ用の道路状況
を観測するセンサでは、走行車線に車両が多く存在する
と、手前の車両に前方の車両が隠蔽され(シャドウイン
グ)、個々の車両を十分に検出できなくなる。このと
き、1台毎の車両を追跡して移動量から速度を算出して
いる場合には、シャドウイングで車両が検出されなくな
るために速度算出ができない、また、別の車両を同一車
両と誤判断するために正確に速度を求められないという
状況であった。渋滞が発生した場合も同様で、渋滞判定
には不確かさがつきまとっていた。
【0003】一方、FMCWレーダ方式を用いたミリ波
センサの信号処理は、1)三角波変調をかけた送信信号
とその受信信号からビート信号を生成し、2)送信信号
の(三角波変調の)上昇区間と下降区間それぞれにフー
リエ変換を行い、周波数領域に変換し、3)上昇区間と
下降区間の受信電力ピークのペアリングにより車両など
の対象物までの距離と速度を求められる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、前
記のような従来の問題点を、ミリ波センサを使用し、計
測範囲内の道路上の車両通過台数と平均速度をデータベ
ースとして持つことにより渋滞判定を行い、また、特殊
な挙動をする車両や外乱に起因する渋滞判定の誤判断を
低減させることができる渋滞判定方法及び装置を提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、道路に設置したミリ波セ
ンサを用いて、車両速度を計測し、該計測範囲における
各車線毎の通過車両の台数および速度の総和から渋滞判
定を行うことを特徴とする。請求項2に記載の発明は、
請求項1において、単位時間毎にその直前の任意の時間
でのデータから各車線ごとの平均速度を算出することを
特徴とする。請求項3に記載の発明は、請求項1におい
て、十分な追跡処理ができない状況でも平均速度を算出
することを特徴とする。請求項4に記載の発明は、請求
項1において、検出した全ての車両にIDを付け、時間
経過に沿った車両追跡を行うことによって新規車両を抽
出し、平均速度を検出することを特徴とする。
【0006】請求項5に記載の発明は、請求項1におい
て、単位時間毎の平均速度をリングバッファに蓄積する
ことによって、その直前の任意の時間での平均速度を求
めることを特徴とする。請求項6に記載の発明は、請求
項1において、平均速度を求める時間間隔を単位時間当
たりの通過台数および単位時間当たりの平均速度の変化
具合によって増減することによって、渋滞開始時点およ
び渋滞解消時点の検出時間を短縮することを特徴とす
る。請求項7に記載の発明は、請求項1において、悪天
候(雨、雪、霧)においても渋滞開始時点および渋滞解
消時点の検出が可能な機能を有することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1において、速度情報
および通過台数を使って判定を行うことを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、道路に設置されたミリ波セン
サ部及びスキャン部と、このセンサ部及びスキャン部を
用いて、車両速度を計測し、該計測範囲における各車線
毎の通過車両の台数および速度の総和から渋滞判定を行
う制御・信号処理・検出処理部とを備えたことを特徴と
する。
【0007】
【発明の実施の形態】この発明を実現する基本の処理フ
ローを図1に、装置を図2に示す。図2に示すようにミ
リ波センサ装置1はセンサ部(ミリ波センサ)2、スキ
ャン(走査)部3、制御・信号処理・検出処理部4から
なっている。センサ部2及びスキャン部3は図示しない
支柱などに取り付けて道路脇等に設置され、道路を走行
する車両などを計測検知し、計測した結果から渋滞を判
定する機能を持つ。ミリ波センサ2はミリ波の送受信ア
ンテナ単体では、アンテナが向いている方向に存在する
ミリ波反射物のデータのみ取得できる。スキャン部3に
よりアンテナを左右に振ることで、横方向のデータを取
得し、2次元的なデータが取得できる。また、ミリ波セ
ンサ2では、ミリ波の反射物の相対速度を反射波のドッ
プラーシフトから算出できるので、車両の追跡処理を行
って移動量から速度を算出するのとは異なり、1度の計
測で移動物体の速度を求めることができる。
【0008】図3に統計量保存テーブルの例、図4に車
両情報テーブルの例を示す。図1のフロー図にそって説
明する。統計量最小計測単位時間をTとする。Tは予め
設定しておいても、計測の途中で変更してもかまわな
い。まず、1−1ではミリ波センサ2は、1回のスキャ
ンで道路上の2次元的なデータが取得できるので、この
データと前回の計測結果の追跡処理によって、車両、落
下物などの道路上に存在する物の検出を行う。検出処理
が終了すると、1−2へ進み、図4に例を示す車両情報
テーブルの書き込みバッファ番号で指定されたバッファ
に、検出した車両のIDとその車両の走行車線を保存す
る。
【0009】1−3では、(書き込みバッファ番号−
1)のバッファ、つまり1回前の計測情報と、現在の情
報とを比較して、今回新たに検出し始めた車両のIDを
抽出する。抽出した車両が存在する場合、1−4で図3
に例を示すような統計量保存テーブルにその車両の情報
を入力する。具体的には、新規IDの車両が走行する車
線を判定し、車線毎に新規車両が存在すれば、図3のテ
ーブルの書き込みバッファ番号のバッファの検出車両台
数の和をインクリメントし、その車両の速度を検出車両
の速度の総和に加える。1−5では、次の計測の準備と
して、車両情報テーブルの書き込みバッファ番号を更新
し、その番号のバッファをクリアする。
【0010】そして、現在のバッファで集計を始めてか
ら最小計測単位時間Tが経過したかを判断する。経過し
ていなければ1−1へ戻り、次の車両計測終了を待つ。
最小計測単位時間Tが経過していれば、渋滞判定および
統計量テーブル、車両情報テーブルの更新を行う。
【0011】1−7では、最新T時間の速度総和と通過
台数から平均速度を算出する。単位時間Tの間に通過し
た車両台数が一定以上あるか判定し(1−8)、条件に
見合う場合はこの平均速度によって渋滞判定を行う(1
−9〜1−11)。1−8で通過台数が少なかった場合
は、1−12へ進む。車両の通過台数が少ない場合に
は、特殊な挙動をする車両が1台でも存在すると、平均
値へ与える影響が大きくなる。そのため、基本的には、
1−14の様に直近のT間だけではなく、評価するため
の通過台数が一定量を超えるように、過去のT間の情報
も使用する。どれだけ過去に遡ってデータを集計するか
は、通過台数の多い少ないによって決定するもので、可
変である。
【0012】ここで、上記のように評価するための時間
を広げてしまうと、急激な情報変化に追従できない。ま
た、ほとんど車両の移動が発生しない程の渋滞発生時等
の状況では、計測領域に多くの車両が存在するにも関わ
らず、新規に現れる車両がほとんどないために、通過台
数を過小評価し、正確に平均速度を求めることができな
くなる。これらの状況を回避するために、1−12、1
−13といった処理を行い、急激な状況変化への対応と
現状況の正確な把握を行う。
【0013】渋滞の判定処理が終了したら、1−18へ
進み、次のT間の集計のため統計量テーブルの書き込み
バッファ番号を更新する。次に1−19のように、更新
した新しい統計量テーブルの書き込みバッファ番号のバ
ッファを全てクリアして、計測のスタート(1−1)へ
戻る
【0014】
【発明の効果】この発明によれば、従来の道路状況を計
測するパッシブセンサでは、捕らえきれなかった渋滞事
象を、アクティブセンサの特徴を活かしたミリ波センサ
によって、悪天候下においても捕らえられるようになる
という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態を示す、基本的な処理
フローである。
【図2】ミリ波センサを用いた渋滞判定装置のブロック
図である。
【図3】統計量保存テーブルの例である。
【図4】車両情報テーブルの例
【符号の説明】
1 ミリ波センサ装置 2 センサ部(ミリ波センサ) 3 スキャン(走査)部 4 制御・信号処理・検出処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G005 DA04 5H180 AA01 CC12 DD02 DD03 DD04 EE03 5J070 AB24 AC01 AC02 AC06 AE01 AF01 AK22

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 道路に設置したミリ波センサを用いて、
    車両速度を計測し、該計測範囲における各車線毎の通過
    車両の台数および速度の総和から渋滞判定を行うことを
    特徴とする渋滞判定方法。
  2. 【請求項2】 単位時間毎にその直前の任意の時間での
    データから各車線ごとの平均速度を算出する請求項1記
    載の渋滞判定方法。
  3. 【請求項3】 十分な追跡処理ができない状況でも平均
    速度を算出する請求項1記載の渋滞判定方法。
  4. 【請求項4】 検出した全ての車両にIDを付け、時間
    経過に沿った車両追跡を行うことによって新規車両を抽
    出し、平均速度を検出する請求項1記載の渋滞判定方
    法。
  5. 【請求項5】 単位時間毎の平均速度をリングバッファ
    に蓄積することによって、その直前の任意の時間での平
    均速度を求める請求項1記載の渋滞判定方法。
  6. 【請求項6】 平均速度を求める時間間隔を単位時間当
    たりの通過台数および単位時間当たりの平均速度の変化
    具合によって増減することによって、渋滞開始時点およ
    び渋滞解消時点の検出時間を短縮する請求項1記載の渋
    滞判定方法。
  7. 【請求項7】 悪天候(雨、雪、霧)においても渋滞開
    始時点および渋滞解消時点の検出が可能な機能を有する
    請求項1記載の渋滞判定方法。
  8. 【請求項8】 速度情報および通過台数を使って判定を
    行う請求項1記載の渋滞判定方法。
  9. 【請求項9】 道路に設置されたミリ波センサ部及びス
    キャン部と、このセンサ部及びスキャン部を用いて、車
    両速度を計測し、該計測範囲における各車線毎の通過車
    両の台数および速度の総和から渋滞判定を行う制御・信
    号処理・検出処理部とを備えたことを特徴とする渋滞判
    定装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008051613A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Mk Seiko Co Ltd 平均速度測定装置
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CN114078327A (zh) * 2020-08-20 2022-02-22 浙江宇视科技有限公司 道路拥堵状态检测方法、装置、设备和存储介质
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