JP2003509782A

JP2003509782A - 実効ボトルネックを有する交通網の交通状態の監視方法

Info

Publication number: JP2003509782A
Application number: JP2001524077A
Authority: JP
Inventors: ケルナーボリス
Original assignee: ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-08-26
Publication date: 2003-03-11
Also published as: EP1212738A1; DE19944075C2; ES2206299T3; WO2001020574A1; DE19944075A1; US6813555B1; EP1212738B1

Abstract

(57)【要約】本発明は、交通状態監視方法に関する。本発明は、実効ボトルネックを有する交通網の交通状態監視方法に関し、交通状態を、少なくとも交通強度および／または平均車両速度に関する情報を含む１つ以上の交通変数に関して記録された交通測定データを考慮して、それぞれの場合において、少なくとも自由交通および速度同調交通の状態位相を含む複数の状態位相のうちの１つに分類する。本発明によれば、下流の自由交通と上流の速度同調交通との間の実効ボトルネックで固定端が発生する場合には、その上流の交通状態は、異なる状態位相構成の上流に連続している１つ以上の相異なる領域および状態位相決定のために考慮される交通変数の関連プロフィールを含む稠密交通の個々のボトルネックを代表するパターンとして分類される。本発明は、たとえば、道路交通網における交通状態予測をはじめとする交通状態を監視するために用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、請求項１の前文によれば、実効ボトルネック(effective bottlenec
k)を有する交通網、特に実効ボトルネックを有する道路交通網における交通状態
の予測等の監視を行うための方法に関する。この場合、実効ボトルネックは、実
際の意味におけるボトルネック、すなわち使用可能な車線数の減少と、より広義
の意味のボトルネック、たとえば、１車線以上の進入支線またはカーブ、登り坂
、下り坂、２車線以上の車線への車線の分割によって生じるボトルネック、１つ
以上の出口またはたとえば低速で運転中の車両による、（自由交通状態における
平均車両速度と比較して）低速で移動しているボトルネックの両方を意味すると
理解されるべきである。

【０００２】たとえば、道路交通網などの交通網における交通状態の監視および予測のため
の方法としては、様々な方法が知られており、車両における様々なテレマティッ
ク用途にとっても特に関心が持たれるものである。これらの方法の目的の１つは
、交通測定地点で検出される交通測定データから、個別の測定地点およびその周
囲における交通状態の定性的記述を得ることである。この意味における測定地点
には、現在の所、ルート網側で静止方式で設置された測定地点と、たとえば車の
往来に沿って移動(floating)しているサンプル車両（いわゆる「流動車両（ｆｌ
ｏａｔｉｎｇｃａｒ）」または深宇宙、空間または空中からの監視によって得
られる交通流量の測定によって代表されるような可動測定地点との両方がある。

【０００３】交通状態の定性的記述のために、交通状態を様々な位相、たとえば比較的高速
の車両が問題を起こすことなく追い越しを実行することができる「自由交通（空
いている交通：ｆｒｅｅｔｒａｆｆｉｃ）」の位相、追い越しの可能性は皆無
に近いが、高い交通強度が依然として支配している「速度同調交通（ｓｙｎｃｈ
ｒｏｎｉｚｅｄｔｒａｆｆｉｃ）」の位相、車両が実質的に静止しており、交
通強度がきわめて低い値になっている「混雑（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ）」の位相
に分割することが知られている。たとえば、Ｂ．Ｓ．ＫｅｒｎｅｒａｎｄＨ
．Ｒｅｈｂｏｒｎによる雑誌論文「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｒｏｐｅｒｔ
ｉｅｓｏｆｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｉｎｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗ（交通
流における複雑さの実験的特性）」，ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗＥ５
３，Ｒ４２７５，１９９６を参照されたい。この場合、速度同調交通の位相は
、この位相では追い越しの可能性は皆無に近いという事実に基づいて、たとえば
具体的に言えば進入路および出口がないルート部分の場合のように、相異なる車
線のすべての車両がきわめて類似した「同期（同調）」速度で運転されている状
態と、相異なる車線の車両に関する速度分布は依然として相異なり得るが、１つ
の運転ルートに関しては追い越しの可能性が皆無であるため、同一のルートを個
別に運転中である相異なる車線の車両の速度が同期しやすい傾向がある場合の交
通状態との両方として理解されるべきである。位相分割は、位相のそれぞれが交
通流量の特定の特性に対応し、交通状態が特定の位相にあるルート部分の時間的
および空間的範囲を推定することが可能になるように位相を選択するという概念
に基づいている。Ｂ．Ｓ．Ｋｅｒｎｅｒによる雑誌論文「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
ａｌＦｅａｔｕｒｅｓｏｆＳｅｌｆ−Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｉｎ
ＴｒａｆｆｉｃＦｌｏｗ（交通流における自己組織化の実験的特徴）」，Ｐｈ
ｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗＬｅｔｔｅｒｓｖｏｌ．８１，Ｎｏ．１７，Ｐ
．３７９７には、いわゆる「危機的状況領域（ｐｉｎｃｈｒｅｇｉｏｎ）」と
（混雑した速度同調交通（ｃｏｎｇｅｓｔｅｄｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄｔ
ｒａｆｆｉｃ）の領域）とが「速度同調交通」の位相において選択され、次に特
別に処理されている。これらの領域は、速度同調交通の中にあり、きわめて低速
でのみ運転可能であったり、つかの間の混雑状態が自然発生し、これが上流に移
動し、その過程で成長する可能性や、さらに永続的な混雑状態を引き起こす可能
性があったりする場合がある。

【０００４】交通状態「混雑地点（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎｐｏｉｎｔ）」の監視および予
測を行うための様々な方法が既に知られている。ドイツ特許出願公開ＤＥ第１９
６４７１２７Ａ１号に記載されている混雑の動的自動解析および当該特許
に記載された文献から知られている方法を参照されたい。尚、当該特許の内容は
参照によって本願明細書に引用されるものとする。

【０００５】旧ドイツ特許出願第１９８３５９７９．９号には、速度同調交通の監視お
よび予測、具体的に言えば、対応する上流測定地点に関して、自由交通から速度
同調交通へ誘発される上流位相移行の一定の条件がもはや満たされていないか、
または広範囲に及ぶ混雑が発生しているという事実に基づく、速度同調交通の上
流端の位置の推測による自由交通と速度同調交通との間の位相移行の検出、速度
同調交通の空間的範囲の予測についてさらに記載されている。尚、旧ドイツ特許
出願第１９８３５９７９．９号は先行特許ではなく、その内容は参照によっ
て本願明細書に引用されるものとする。この方法は、交通網の実効ボトルネック
における速度同調交通の位相の始点の検出と、このボトルネックの上流に生成す
る速度同調交通の時間的推移の追跡とに特に適している。なお、この場合、下流
端は一般に実効ボトルネックで固定されたままである。この場合、実効ボトルネ
ックの固定端とは、このボトルネックの周囲に依然としてとどまっている端、す
なわち静止している実効ボトルネックの周囲において本質的に静止したままでい
る端、または移動可能な実効ボトルネックの場合にはこれと本質的に同期して移
動する端と理解される。したがって、実効ボトルネックの位置について、速度同
調交通の下流端が刻々定められる。

【０００６】併願して提出されたドイツ特許出願（ファイル番号Ｐ０３２２５４／ＤＥ／１
）には、現在の交通状態が、相異なる状態位相に関して監視されている場合、特
に、速度同調交通および危機的状況領域に関して監視されている場合に加え、速
度同調交通状態を一方とし、自由交通状態を他方とする状態間の位相移行に関し
て監視されている場合の交通状態監視方法について記載されている。必要であれ
ば、これを基礎にして将来の交通状態が予測される。尚、当該特許の内容は参照
によって本願明細書に引用されるものとする。具体的に言えば、現時点に関して
比較的正確に速度同調交通領域の端を推定するため、または上記の端が、現在ま
たは将来において、測定地点に位置しないが、２点の測定地点の間のどこかに位
置する場合の将来の時点に関して予測するために、この方法を用いることができ
る。この場合には、適切に設計されたファジー論理学を用いることが好ましい。

【０００７】技術的な問題として、本発明は、冒頭で述べたタイプの方法の提供に基づいて
おり、それによって、特に実効ボトルネックの上流領域であっても現在の交通状
態を比較的高い信頼性で監視することができ、必要であれば、将来の交通状態の
比較的高信頼性の予測もこれを基礎にして可能になる。

【０００８】本発明は、請求項１の特徴を有する方法を提供することによって、この問題を
解決する。具体的に言えば、関連する実効ボトルネックの固定端が下流の自由交
通と上流の速度同調交通との間で検出されるとき、すなわち稠密交通がボトルネ
ックの上流に形成されるとき、交通網の個別の実効ボトルネックの上流の交通状
態が稠密交通のパターンとして分類される点に、この方法の特徴がある。交通状
態のパターン分類は、ボトルネックの上流の交通を、相異なる状態位相構成を持
つ、１つ以上の、上流に連続した領域に分割することを含む。さらに、このパタ
ーン分類には、状態位相、時間、位置に基づいて、平均車両速度、交通流量およ
び／または交通密度などの、状態位相決定のために考慮される交通変数のプロフ
ィールが含まれる。

【０００９】具体的に言えば、静止ボトルネックが主であり、ある頻度では、きわめて低速
で移動中の道路工事車両、道理整備車両、移動中の建設現場などの可動ボトルネ
ックでもあり得る実効ボトルネックで交通が増大する場合には、以前の自由交通
状態が、まず、ボトルネックの上流にあるいわゆる速度同調交通の領域に変形し
、さらなる交通の進展に応じて、稠密交通のボトルネックに代表的なパターンが
生じるようになることがしばしばである。最小バージョンでは、このパターンは
、上流で実効ボトルネックに隣接する速度同調交通領域のみを含むことができる
。さらに、交通量および／または適切なルートインフラストラクチャが増大する
場合には、危機的状況領域の形成が観測される。この危機的状況領域から混雑地
点が発達し、上流に伝播する可能性がある。また、自由交通や速度同調交通や危
機的状況領域が２つの各混雑地点の間に存在する可能性がある。上流に伝播する
広範囲混雑がある領域は、（危機的状況領域で生じる局所的な混雑と対比して、
）「移動型広範囲混雑（ｍｏｖｉｎｇｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｃｏｎｇｅｓｔ
ｉｏｎ）」の領域として表示される。

【００１０】これらの発見の結果として、ボトルネックの上流で進行する速度同調交通の検
出の場合には、本発明による方法によって、比較的少数の現在の測定交通データ
または予測される測定交通データを用いて、個々のボトルネックを代表する適切
なパターンに交通状態を割り当てることが可能である。次に、このパターン認識
に基づいて、比較的少数のデータ材料を処理に用い、その結果わずかな算出コス
トで、さらなる分析または評価、具体的に言えば、将来、予期される交通状態の
予測を行うことができる。この方法のさらに本質的な利点は、実証されるべき多
くの変数を有する数学的交通状態モデルに較べ、パターンに基づくモデル化に実
証されるべき変数がないという点にある。

【００１１】請求項２に基づいて展開される方法によって、稠密交通の実効ボトルネックで
最初に生じたパターンが１つ以上の別の上流にある実効ボトルネックを越えて延
びてしまった場合であっても、交通状態のパターン分類を行うことができる。こ
の場合にもパターン分類は可能であり、アーチ型パターンが、複数の同一領域か
ら、１つの実効ボトルネックのみを含む独立したパターンとして構築されること
、すなわちアーチ型パターンも「速度同調交通」「危機的状況領域」「移動型広
範囲混雑」の領域の特性を含むことがわかる。

【００１２】請求項３に基づいて展開される方法において、個別のボトルネックに関する時
間および位置の関数として決定されるパターンは、記録された交通測定データか
ら経験的に決定され、呼出し可能な方式で格納される。その結果、固定端が下流
の自由交通と上流の速度同調交通との間のボトルネックで検出される後の任意の
時点において、格納されたパターンプロフィールから、関連時点について現時点
で記録されているか、または予測される測定交通データに最もよく適合するパタ
ーンプロフィールを選択することおよびボトルネックの上流の交通網の対応する
ルート部分に関して現在のまたは予測される交通状態としてそのパターンプロフ
ィールを用いることが可能である。

【００１３】請求項４に基づいて展開される方法において、実効ボトルネックの上流の稠密
交通状態が、３つのパターン変形による車両流入の関数として識別され、３つの
変形のそれぞれが、「平均車両速度」「交通流量」「交通密度」の重要な交通変
数の１つ以上に関して、対応する時間依存性かつ位置依存性のパターンプロフィ
ールとして割り当てられる。第１の変形の場合には、パターンは、速度同調交通
の領域を１つだけ含む。第２の変形の場合には、パターンは、上流に隣接する危
機的状況領域をさらに含み、第３のパターン変形の場合には、危機的状況領域の
上流に、移動型広範囲混雑の領域がさらに存在する。様々なパターン領域の間に
ある、主に時間依存性の関連端位置は、たとえば冒頭で述べたタイプの個々に適
した方法によって決定される。

【００１４】請求項５に基づいて展開される方法によって、考慮される交通網における稠密
交通のアーチ型パターンを、交通流量の関数として検出し、追跡することができ
る。具体的に言えば、それぞれのアーチ型パターンにおいて、個々のアーチ型パ
ターンのレゾルーション(resolution)の位置および時間と、「速度同調交通」、
「危機的状況領域」「移動型広範囲混雑」の個々の領域のつながりとを、交通流
量の関数として決定することができる。さらに、「移動型広範囲混雑」の領域が
速度同調交通および／または危機的状況領域とアーチ型パターンで重なる場合に
は、速度同調交通領域および／または危機的状況領域により上流に伝播する混雑
地点の時間的および空間的特性を予測することができる。

【００１５】端位置の決定のためのこの計測のさらなる改良例において、請求項６に基づい
て展開される方法は、様々なパターン領域の間の様々な端および／またはアーチ
型パターンにおける混雑地点の位置の時間的追跡および／または新たに発生する
アーチ型パターンの検出を提供し、その結果、状態位相構成において相異なる、
個別のパターンまたはアーチ型パターンの複数の領域のそれぞれの位置および範
囲を、時間推移において追跡することができる。

【００１６】請求項７に基づいて展開される方法の場合には、稠密交通の個別のパターンま
たはアーチ型パターンが位置するルート部分を乗り越えるために必要であると予
期される走行時間が、時間の関数としてさらに決定され、格納される。格納され
た走行時間情報は、たとえば現在推定される走行時間または将来予期される走行
時間を推定する方法のフレームワークの中で、その交通網の特定の規定可能なル
ートを走行するために、直接用いることができる。

【００１７】請求項８に基づく方法の展開において、個別のパターンまたはアーチ型パター
ンの検出後の、現時点における関連端の位置およびパターンへの流入が検出され
る。この情報は、格納されたパターンプロフィールから最も適合するパターンプ
ロフィールを選択するためおよび関連実効ボトルネックの稠密交通のパターンの
さらなる推移を予測するために用いられる。具体的に言えば、これには、平均車
両速度、交通流量および／または交通密度、必要であれば予期される走行時間な
どの関連交通状態変数の予測を含めることができる。

【００１８】本発明の好都合な実施形態は、図示され、以下に説明される。

【００１９】図１は、たとえば交通センターによって現時点に関する交通状態が推定され、
すなわちコンピュータによって決定され、将来の時点が予測される、高速道路な
どの道路交通網の走行方向車線(directional lanes)の１つのルート部分を例示
している。必要に応じて、この目的のために用いられる測定交通データを検出す
るために、永続的に設置される測定地点および／または移動可能な測定地点が設
けられる。測定データは、交通センターによって適切な方法で受信され、計算装
置によって適切に評価される。このような交通状態監視システムの実装に関する
さらなる詳細については、冒頭で述べた文献、具体的に言えば、冒頭で述べ、併
願して提出されたドイツ特許出願を参照されたい。

【００２０】本発明の交通状態監視システムの特徴は、実効ボトルネックの上流の稠密交通
の代表的なパターンプロフィールの検出およびその分類を含む監視方法の実装に
あり、その方法によって現在の交通状態に関して比較的容易にかつ高い信頼性で
推定を行うことができ、このルート領域において将来に予期される交通状態を同
様に予測することができる。

【００２１】図１は、実効ボトルネックがルート位置ｘ_S,Fに位置する例の場合を示してお
り、対応する高い交通量のために、下流の自由交通の領域Ｂ_Fと上流の速度同調
交通の領域Ｂ_Sとの間に固定端Ｆ_S,Fが形成されている。たとえば、上記のドイツ
特許出願第１９８９０３５９７９．９号に記載された方法によって、その
ような端Ｆ_S,Fの形成を検出することができる。この場合、ボトルネックはたと
えばこの地点において恒久的な車線の減少などの空間的に固定されたものあって
もよいが、たとえば、「移動中の建設現場」またはきわめて低速で移動中の道路
工事車両などによって形成されるような可動ボトルネックであってもよい。

【００２２】下流の自由交通Ｂ_Fと上流の速度同調交通Ｂ_Sとの間に固定端Ｆ_S,Fが検出され
る場合には、この方法は次に、実効ボトルネックの上流の交通状態を稠密交通の
パターンに分類する。これには、交通量が増大する場合には、そのような実効ボ
トルネックの上流に稠密交通の完全に典型的なパターンプロフィールが形成され
るという経験的に観測された事実を用いる。すなわちその交通状態は稠密交通の
パターンのある代表的な変形に分類することができる。

【００２３】次に、稠密交通のパターンとしてこの領域の交通状態を処理することによって
、比較的に低い計算コストでかつ比較的少ない項目数の測定データ情報を用いて
、比較的高い信頼性で、将来の交通状態とこの領域を越えるために必要な走行時
間とを予測することができる。この目的のために、交通の測定値、すなわち交通
状態を表す交通変数の測定値に基づいて、稠密交通の特定のパターンが、個別の
実効ボトルネックの上流に割り当てられる。特に、進入路を備えたすべての地点
において割り当てられる。稠密交通のこのようなパターンは、平均車両速度、交
通流量および／または交通密度、好ましくは、個別に存在するパターンに対応す
る走行時間など、考慮される交通変数の適切な時間依存性および位置依存性のプ
ロフィールを含む。稠密交通のパターンのこれらの時間的／空間的プロフィール
は、自由交通の対応するプロフィールから、規定される範囲を超えて明確に逸脱
していることがわかる。さらに、そのパターンに属する平均車両速度、交通流量
および／または交通密度、走行時間などの考慮される交通変数に関して、稠密交
通のパターンにそれぞれ割り当てられる時間的／空間的プロフィールは、それぞ
れの実効ボトルネックの場合の特性を備えている。これらの特性は、異なる時間
に関して、たとえば１日の中の異なる時間に関しておよび／または異なる日に関
して、再現および予測を行うことができるという意味で特徴的である、すなわち
、特徴的な時間依存性をはじめとするこれらの特性は、用いられる交通予測モデ
ルの変数を実証することなく、予測することができる。

【００２４】図１の実施例において述べたように、稠密交通のパターンは、実効ボトルネッ
クの位置ｘ_S,Fにある下流端Ｆ_S,Fと、その位置ｘ_F,Sが測定および計算によって
決定され、その時間的推移に関して追跡される上流端Ｆ_F,Sとを有する、速度同
調交通の領域Ｂ_Sのみを含む。なお、この上流端Ｆ_F,Sは、その上流で、自由交通
の別の領域Ｂ_Fと隣接する。

【００２５】図２に示されるような、稠密交通のパターンに関し一般的に生じる変形パター
ンでは、速度同調交通の領域Ｂ_Sに加えて、その上流端Ｆ_GS,Sにおいて上流に隣
接する危機的状況領域Ｂ_GSを含む。このような危機的状況領域（混雑した速度同
調交通の領域）の場合には、その他の点では速度同調交通である交通において狭
い混雑地点が生じるが、個別には追跡されない。交通状態を「危機的状況領域」
および「混雑地点」のある場合またはない場合の「自由交通」と「速度同調交通
」との状態位相に分割するために、下流端Ｆ_GS,Sの位置ｘ_GS,Sおよび、自由交通
の領域Ｂ_Fが上流で隣接する上流端Ｆ_F,GSの位置ｘ_F,GSの時間的追跡のために適
切な手段が取られる、上記の併願ドイツ特許出願も参照されたい。

【００２６】適切な大きさの交通量および／または適切なルートインフラストラクチャがあ
る場合、図３に示されているような稠密交通のパターンが、別の十分に表現され
た変形パターンとして形成され得る。速度同調交通の領域Ｂ_Sとその上流に隣接
する危機的状況領域Ｂ_GSに加えて、これは、最終的には自由交通の領域Ｂ_Fが再
び上流で隣接する、移動型広範囲混雑領域Ｂ_Stをその上流に隣接して有する。言
い換えれば、実効ボトルネックの上流の稠密交通の現時点で分類されているパタ
ーンは、連続して上流で発生する主に３つの領域、すなわち速度同調交通Ｂ_S、
混雑した速度同調交通（危機的状況領域）Ｂ_GS、移動型広範囲混雑Ｂ_Stを有する
。これに対し、図２および図１では、「移動型広範囲混雑」の領域Ｂ_St、さらに
危機的状況領域Ｂ_GSが欠けている状態を示している。具体的には、図３の完全な
パターンの開始位相にあるような状態である。言い換えれば、交通量が十分に大
きい場合および／または対応するルート部分のインフラストラクチャによって許
容される場合には、まず、速度同調交通の領域Ｂ_Sが実効ボトルネックに生じ、
次に、危機的状況領域Ｂ_GSと、場合によっては、移動型広範囲混雑の領域Ｂ_Stが
上記の領域Ｂ_Sの上流に形成されるという事実によって、図３による完全なパタ
ーンが、典型的には図１〜図３の順序で、実効ボトルネックの上流に形成される
。

【００２７】移動型広範囲混雑の領域Ｂ_Stは、個々に追跡可能な広範囲の混雑を含み、たと
えば混雑地点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３などの上流に伝播する。最も上流に位置する混雑
地点Ｓ３は、考慮される時点での最後の混雑地点を表す。この場合には、「混雑
地点」の状態位相は、両方の混雑地点の端が運行方向に対して逆行している場合
でも、通常の場合と同様、交通流量の上流に移動する構造として理解される。「
混雑地点」の状態位相の中では、平均車両速度および交通流量は両方共きわめて
小さい。時間の推移と共に、互いに離隔した複数の混雑地点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が
、危機的状況領域Ｂ_GSの上流にしばしば形成され、その結果、上流に隣接する「
移動型広範囲混雑」の領域Ｂ_Stを形成する。個々の混雑ゾーンＳ１，Ｓ２，Ｓ３
の間では、交通状態が危機的状況領域のある状態またはない状態を伴う、自由交
通および／または速度同調交通の状態位相があってもよい。最後の上流混雑地点
Ｓ３の上流端Ｆ_F,Stの位置ｘ_F,Stは、上流に隣接している自由交通の領域Ｂ_Fへ
の移行部を形成する。

【００２８】個別の実効ボトルネックに関しパターンを分類するために、本発明の方法を適
用する第１のステップは、実効ボトルネックがある交通網のすべての地点を選択
することである。その後、実効ボトルネックの周囲の交通量に応じて、「完全」
パターンまたは２つの上記の「短縮」パターンのうちの１つのいずれかを実効ボ
トルネックに割り当てるための基礎として、経験的な交通データが用いられる。
これらのパターンのそれぞれには、たとえば、平均車両速度、車両密度、走行時
間などの様々な交通変数の、関連する時間依存性および／または位置依存性プロ
フィールがさらに含まれる。これらの時間依存性および／または位置依存性プロ
フィールは、パターンによってのみならず、個々の実効ボトルネックによっても
決定される。

【００２９】上述したように、本発明の交通監視方法の場合には、稠密交通のこのボトルネ
ックに典型的なパターンの時間的／空間的プロフィールが、個々の実効ボトルネ
ックの上流の領域における適切な交通計測によって、前もって経験的に決定され
、格納される。特に、平均車両速度および／または交通流量および／または交通
密度などの考慮される本質的な交通変数の時間的／空間的プロフィールに関して
行われる。この目的のため、適切な時点に関するパターンが、図１に対応する、
速度同調交通の領域Ｂ_Sのみを含むか、図２による、速度同調交通の領域Ｂ_Sおよ
び危機的状況領域Ｂ_GSを含むか、図３による、すべての３つの異なるパターン領
域Ｂ_S，Ｂ_GS，Ｂ_Stを含むかが、関連ボトルネックへの流入の様々な値に関して
確立され、格納される。これらの３つのパターン変形のそれぞれに関して、平均
車両速度、交通流量および／または交通密度の時間的／空間的プロフィールが割
り当てられ、格納される。さらに、予期される走行時間が、個別の実効ボトルネ
ックに関するこれらの３つのパターン変形のそれぞれの場合について、決定され
、格納されることが好ましい。具体的に言えば、各ボトルネックおよび関連ボト
ルネックへの様々な流入に関して、速度同調交通の領域Ｂ_Sの下流端Ｆ_S,Fの位置
ｘ_S,F、すなわち実効ボトルネックの位置、速度同調交通の領域Ｂ_Sと上流に隣接
する危機的状況領域Ｂ_GSとの間の端Ｆ_GS,Sの位置ｘ_GS,S、危機的状況領域Ｂ_GSと
上流に隣接する移動型広範囲混雑の領域Ｂ_Stとの間の端Ｆ_St,GSの位置ｘ_St,GSが
、これらの端のそれぞれへの流入の関数として決定され、格納される。

【００３０】現在の交通状態監視操作において、下流の自由交通の領域Ｂ_Fと上流に形成し
ている速度同調交通の領域Ｂ_Sとの間の実効ボトルネックの固定端Ｆ_S,Fを確立し
た後、その上流端Ｆ_F,Sの位置ｘ_F,Sが次に決定される。この上流端Ｆ_F,Sは、図
１に従って、今度は自由交通の領域Ｂ_Fに隣接している。さらに、この端Ｆ_F,Sへ
の流入、あるいはその代替法として、関連する実効ボトルネックへの流入が検出
される。これらの入力データによって、次に、稠密交通に最も適しているパター
ン変形が、格納パターンから選択され、使用される。具体的に言えば、平均車両
速度、交通流量および／または交通密度の関連する時間的／空間的プロフィール
および関連する、時間依存性の走行時間である。現在選択されているパターンプ
ロフィールから始めて、次に、連続的に決定される現在位置ｘ_F,Sまたは速度同
調交通の領域Ｂ_Sと上流に隣接する自由交通の領域Ｂ_Fとの間の端Ｆ_F,Sおよび個
別のボトルネックへの流入によって、パターンのさらなる推移の予測が行われる
。これには、具体的には、図１による最初のパターンから、図２および図３によ
る２つの他のパターン変形のうちの１つが形成されるかどうかの予測および／ま
たは稠密交通のパターンがいつどのように、関連する実効ボトルネックにおいて
自由交通の状態に戻るかについての予測が含まれる。

【００３１】現在または将来に関する推定・予測において、個別のボトルネックにおける稠
密交通のパターンが、図２による危機的状況領域Ｂ_GSも含む場合には、次に、こ
の領域Ｂ_GSを限定している２つの端Ｆ_St,GS，Ｆ_GS,Sの位置ｘ_St,GS，ｘ_GS,Sも、
たとえば上記の併願ドイツ特許出願に記載されているように、この領域に関して
連続的に決定される。さらに、今度は、考慮されるボトルネックへの関連流入が
決定される。次いで、今度は、格納されたパターンプロフィールから、そのパタ
ーン変形および考慮される交通変数と、これらの入力データに最も適した格納さ
れたパターンから予期されるべき走行時間との対応する時間的／空間的プロフィ
ールを選択するために、この出力情報が用いられる。選択されたパターンプロフ
ィールに基づいて、特に、平均車両速度、交通流量および／または交通密度など
の考慮された交通変数の時間的／空間的プロフィールや関連する、時間依存性の
走行時間の改善された予測がなされる。

【００３２】現在存在するパターンまたは予測されるパターンが、移動型広範囲混雑の領域
Ｂ_Stも含む場合には、個々の混雑地点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の時間的推移が、たとえ
ば、上述のドイツ特許出願公開ＤＥ１９６４７１２７Ａ１号に記載されて
いるような動的混雑追跡および予測のための方法を、危機的状況領域Ｂ_GSの上流
端Ｆ_St,GSの上流に適用して追跡され、予期される関連走行時間を決定する場合
に混雑地点が適切に考慮される。

【００３３】本発明による上述の方法は、比較的大きい交通量の場合であっても、そのよう
な場合には、稠密交通の特徴的なパターンが、そのような実効ボトルネックの上
流に形成されるという経験によって観測された事実を利用するパターン認識過程
を用いるため、比較的低い計算コストで、実効ボトルネックの上流の現在の交通
状態を推定し、将来に関する予測を行うことができることが理解される。このパ
ターンは、上流で実効ボトルネックに隣接する速度同調交通の少なくとも１つの
領域、場合によっては上流で隣接する危機的状況領域、さらに十分に表現される
場合には、移動型広範囲混雑の隣接領域を含む。適切な計算方法を用いることに
よって、個別のパターン領域の端および平均車両速度、交通流量および交通密度
などの交通状態を表す重要な交通変数の、個々に関する時間的／空間的プロフィ
ールを、きわめて高い信頼性で推定し、予測することができる。さらに、これは
、そのような実効ボトルネックを介して行われる移動に関する走行時間を比較的
高い信頼性で予測する可能性を提供する。

【００３４】この方法の上記の説明では、他の実効ボトルネックに影響を与えることなく実
効ボトルネックを形成する稠密交通のパターンの事例を考慮しているのに対し、
本発明の方法は、稠密交通のパターンに複数の実効ボトルネックが含まれる場合
にも適切である。これについて以下に詳細に説明する。この事例は、第１の実効
ボトルネックに属するパターンの上流端が当該第１の実効ボトルネックに対して
最も近い上流に位置する第２の実効ボトルネックの位置に到達する場合に生じる
。稠密交通のパターンの推移に応じて、第２の実効ボトルネックに加えて、連続
して上流に位置する１つ以上の別の実効ボトルネックを稠密交通の広範囲のパタ
ーンに含み得る。「個別パターン」と呼ばれる、個別に１つの実効ボトルネック
のみを含む稠密交通のパターンと対比して、稠密交通の複数の実効ボトルネック
を越えて広がるこのパターンは、稠密交通の「アーチ型」パターンと呼ぶことが
できる。

【００３５】そのようなアーチ型パターンの推移は、上記の第１の下流実効ボトルネックに
属する第１のパターンの上流端が最も近い上流に位置する第２の実効ボトルネッ
クの位置に到達する時点で始まる。各実効ボトルネックにおいて自由交通から速
度同調交通が形成されるのは、臨界的障害物より大きなあらゆる交通障害物から
生じる、「第１番目」の位相移行時であるため、稠密交通の第１の下流パターン
の上流端の発生は、この位相移行を誘発する可能性がある。この位相移行は、交
通量およびルートインフラストラクチャにも依存するが、上流実効ボトルネック
における自由交通の状態が、既に不安定である場合に生じ、いずれの場合も、そ
の結果として、稠密交通の第１の実効ボトルネックに属するパターンの上流端の
出現が位相移行を「誘発」する。この位相移行の結果として、次に、速度同調交
通の領域または危機的状況領域が、今度は上流にある第２の実効ボトルネックの
さらに上流に形成される。

【００３６】稠密交通の上流実効ボトルネックにおいて生じるパターンが、図１および図２
に示された不完全な形態の１つである場合には、この最後に述べた領域は、上記
のパターンの速度同調交通または危機的状況領域と結合し、その結果、２つの実
効ボトルネックに共通に割り当てられる新たに生じたパターンとみなされるアー
チ型パターンが形成される。そしてこれが「個別パターン」と同様の方式でさら
に推移する。アーチ型パターンの推移、すなわち、様々なパターン領域の端の時
間的および空間的推移は、この場合には組込まれた２つの実効ボトルネックの特
性の関数である。「個別の」パターンの場合と同様に、２つのボトルネックに割
り当てられたアーチ型パターンは、考慮される様々な交通変数の対応する時間依
存性および／または位置依存性プロフィールと共に格納され、交通状態のさらな
る監視および予測において考慮される。

【００３７】個別に隣接する上流にある実効ボトルネックを組込むために取られる手続きは
、稠密交通の下流パターンによって実現され、１つの実効ボトルネックから次の
実効ボトルネックまでのすべての実効ボトルネックに関して連続的に上流で実行
される。それによって、交通網に、場合によっては、たとえば、数十ｋｍまたは
数百ｋｍまでの実質的広がりを有し得る１つ以上のアーチ型パターンを割り当て
ることがあり得る。各アーチ型パターンは、図３に対応する一連の完全に個別の
パターンおよび／または図１および図２に対応する不完全なパターンを含む。さ
らに、アーチ型パターンはまた、稠密交通の下流に位置するパターンで生じた「
移動型広範囲混雑」の領域が、稠密交通の上流に位置するパターンにおける、速
度同調交通の領域および／または危機的状況領域と重なる形を形成することもあ
り得る。移動型広範囲混雑が速度同調交通領域と危機的状況領域との両方によっ
て上流を自在に移動するという事実によって、このことは可能となる。さらに、
移動型広範囲混雑の各インスタンスの下流端の速度は、その平均値が、移動型広
範囲混雑のインスタンスが自由交通領域または速度同調交通領域または危機的状
況領域によって移動するかどうかに左右されない特性量である。

【００３８】稠密交通の様々な「完全」パターンの移動型広範囲混雑の複数の領域が、対応
する実効ボトルネックに関して同時に発生する可能性があるため、速度同調交通
領域および／または危機的状況領域を有する移動型広範囲混雑の様々な領域の複
数の重複部分が、一つのアーチ型パターン内に存在することがあり得る。この場
合には、「移動型広範囲混雑」の各領域における混雑地点は常に上流に移動する
。そこで、時間的推移を、上記の従来の混雑追跡方法の１つによって観測するこ
とができ、その結果、これに対応して重複部分の時間的特性を追跡することが可
能となる。様々な混雑地点の移動から得られるアーチ型パターンの時間的な変形
に関するこの情報は、稠密交通のアーチ型パターンに属するものとして同様に格
納し、検討する交通網における交通の予測に関して、適宜アーチ型パターンを呼
出すことによって利用することができる。

【００３９】このモードの手続きは、混雑地点が自由交通または速度同調交通の状態位相を
有する交通によって、自己充足的な交通対象物(traffic object)として上流に移
動するという知見に基づいている。したがって、稠密交通の１つ以上の下流実効
ボトルネックに属するパターンの移動型広範囲混雑領域が、上流の実効ボトルネ
ックに達する場合には、その時の広範囲混雑地点が、その上流の実効ボトルネッ
クを越えてさらに移動することが容易である。しかし、交通量およびボトルネッ
ク特性に関して、そのために必要な前提条件が満たされる場合には、速度同調交
通がまだ発生していない場合であっても、自由交通から速度同調交通への位相移
行を誘発することがあり得る。したがって、速度同調交通の状態におけるボトル
ネックを越える最大交通流量が自由交通の状態における場合より低いため、この
位相移行は比較的に容易に発生する。充分に高い交通流量を有する自由交通があ
る場合には、たとえば、通過する広範囲の混雑によって表されるような比較的小
さい交通障害物であっても、速度同調交通の状態への移行を「誘発」するに充分
である。

【００４０】ここで、移動型広範囲混雑の領域が、「完全な」個別のパターンの上流領域と
して、またはアーチ型パターンの対応するサブ領域として、その上流端で上流に
隣接する実効ボトルネックに達し、速度同調交通の形成を誘発した場合には、図
１〜図３の構造を有する個別のパターンまたはアーチ型パターンが、交通量およ
びルートインフラストラクチャによって引き起こされるときに、今度はこのボト
ルネックの上流に形成され得る。そして、下流に位置する実効ボトルネックにお
けるパターン構造とは実質的に無関係に、このパターン形成が完成し、またさら
なる推移が続き得る。

【００４１】以下の考察から、速度同調交通の領域または危機的状況領域および移動型広範
囲混雑領域の形成を理解し、検出することができる。自由交通において、個別の
実効ボトルネックの断面における総交通流出量Ｑは、関連領域におけるすべての
進入路および出口を考慮すれば、平均して、実効ボトルネックの局在地点に対す
る上流の正味の総交通流入量Ｑｎと同じサイズである。この場合に、実効ボトル
ネックの局在地点とは、この実効ボトルネックの存在によって生じる速度同調交
通と自由交通との間の下流端がその下流の局部に集中している点である。言い換
えれば、実効ボトルネックへのこの正味の交通流入は、すべての可能な方向から
来て、関連する局在地点を通過して運転しなければならないすべての車両の総交
通流量である。したがって、各実効ボトルネックの断面における交通流量は、速
度同調交通の状態位相において、交通の流れにおける大型トラックの割合が増大
すると共に減少する一定の最大交通流量Ｑ_smax以内に制限される。その結果、所
定の第１の最小期間Δｔ₁より長い期間Δｔの間、正味の交通流入量Ｑｎが、平
均して、速度同調交通の状態位相の最大交通流量Ｑ_smaxを上回る所定の第１の超
過値ΔＱ₁より大きい場合には、その数が流量の差に関する適切な時間積分とし
て生じる「超過」車両は、実効ボトルネックの局在地点の上流に「収容」されな
ければならない。

【００４２】これが、速度同調交通の状態位相において、これらの超過車両が一般に時間的
に「狭い」混雑地点に収容される危機的状況領域が生じる理由である。したがっ
て、時間間隔Δｔ＞Δｔ₁に関する所定の判断基準Ｑｎ−Ｑ_smax ＞ΔＱ₁を、図２
による不完全なパターン形の形成に関する判断基準、非常に正確に言えば、正味
の流入量Ｑｎが、流入および流出のそれぞれの方向に関して、図１による速度同
調交通の上流端Ｆ_F,Sの上流の自由交通に対応する場合の判断基準として用いる
ことができる。

【００４３】第２の最小期間Δｔ₂以上の期間Δｔ、第１の超過値ΔＱ₁より大きい第２の超
過値ΔＱ₂および／または第１の最小時間間隔ΔＱ１より大きい第２の最小時間
隔Δｔ₂において、差Ｑｎ−Ｑ_smaxが平均して第２の超過値ΔＱ₂を上回る場合に
は、さらに多くの超過車両を、実効ボトルネックの局在地点の上流に収容する必
要があり、それ故、移動型広範囲混雑の領域が危機的状況領域の上流に生じる。
この場合、超過車両は、一時的な狭い混雑地点のみならず、恒久的な広範囲の混
雑地点にも収容される。したがって、図３による完全なパターンの形成を検出す
るために、この判断基準を用いることができ、正味の総流入量Ｑｎが、図２によ
る危機的状況領域の上流端Ｆ_F,GSの上流にある自由交通に対応する場合に、流入
および流出の各方向に関して、再度最も厳密になる。

【００４４】別法として、危機的状況領域の上流にある移動型広範囲混雑の領域の形成に関
して、別の判断基準を案出することができる。この判断基準は、流入または流出
のある方向「ｊ」において、図２による危機的状況領域の上流端Ｆ_F,GSの上流に
ある自由交通におけるこの方向「ｊ」に関連する正味の総流入量Ｑｎ_jが、危機
的状況領域の狭い混雑地点の下流のこの方向「ｊ」における平均総流量Ｑ_nout,j と比較して充分大きい場合に、移動型広範囲混雑の領域が、危機的状況領域の上
流に発生するという事実に基づいている。したがって、少なくとも１つの関連す
る第３の最小期間Δｔ₃の期間Δｔに関する差Ｑｎ_j‐Ｑ_nout,jが、平均して、関
連する第３の超過値ΔＱ₃以上である場合には、この別法の判断基準は、結局、
危機的状況領域の上流にある移動型広範囲混雑の領域の形成に関するものとなる
。この場合には、３つの前述の事例に関して、３つの最小期間Δｔ₁，Δｔ₂，Δ
ｔ₃は、個別の実効ボトルネックまたはアーチ型パターンの要因である実効ボト
ルネックの個々のグループに関する３つの超過値ΔＱ₁，ΔＱ₂，ΔＱ₃と同様、
規定された変数である。他方、方向「ｊ」の速度同調交通における最大交通流量
Ｑ_smaxおよび狭い混雑地点の下流の平均総流量Ｑ_nout,jは、その値がそれぞれの
実効ボトルネックに関する経験的な交通データから決定されるべき変数である。

【００４５】その時間的および空間的特性に関して格納することができ、かつ交通予測に用
いるために呼出すことができるアーチ型パターンは、速度同調交通の領域および
／または危機的状況領域と移動型広範囲混雑の領域との重複により、また混雑地
点の移動と共に生じるだけでなく、少なくとも以下の２つの過程によっても生じ
得る。

【００４６】第１の事例では、時間の推移と共に、稠密交通のパターンの上流端は、まず上
流に隣接する実効ボトルネックの地点に到達し、その後、最後の実効ボトルネッ
クによって、稠密交通のさらに広がって存在するアーチ型パターンの上流部分と
して形成される部分パターンの上流端が、たとえば上流に隣接するボトルネック
に到達する。この過程は何時間も継続する場合があり、各実効ボトルネックにお
ける各個別のパターンの推移をアーチ型パターンの一部として予測することがで
きるため、予測することが可能である。アーチ型パターンの形成のこの過程の対
応する特徴およびさらなる時間的および空間的推移は格納され、交通網における
交通予測のために呼出して利用することができる。

【００４７】第２の事例として、上流に隣接する実効ボトルネックの周囲における交通量が
そこで発生する稠密交通のパターンにとって低すぎるという事実によって、アー
チ型パターンの形成の前述の過程が中断される場合がある。しかしながら、さら
に上流の実効ボトルネックにおいて、いくつかの移動中の混雑地点が、稠密交通
のこのボトルネックに対応するパターンを再度誘発することもあり得る。混雑地
点は上流に伝播するため、たとえば、稠密交通のパターンまたは移動型広範囲混
雑の関連領域において、混雑地点が最初に形成された関連実効ボトルネックのパ
ターンの数ｋｍ上流という比較的大きな距離で配置される場合があり得る。した
がって、混雑地点は、稠密交通のパターンの残り部分の時間的および空間的推移
に関係なく移動することができ、稠密交通の関連パターンが他の点では依然存在
するか否かに無関係に、別の上流ボトルネックにおいて、新たな「完全な」パタ
ーンまたは「不完全な」パターン、さもなければ「アーチ型」パターンを誘発す
ることがあり得る。これらの過程のすべては、稠密交通の１つ以上の個別のパタ
ーンおよび／または稠密交通の１つ以上のアーチ型パターンの形成の予測のため
に呼出すことができるように格納することができる。

【００４８】上述のパターン形成過程は、１次元的に理解されるのみならず、たとえば、稠
密交通の１つ以上のパターンが、対応する進入路を経由して上流で支線に入り、
すなわち交通網の複数のルート部分まで上流に広がり、その結果、最終的に稠密
交通の２次元の分岐パターンを形成し得るいう事実によって、２次元の交通網に
おける２次元パターン形成過程も含むと理解すべきであることに留意されたい。

【００４９】本発明の方法に関する２つの適用例が、上記の併願ドイツ特許出願に記載され
た方法と結合した方式で、図４および図５に示されている。図４は、たとえば、
高速道路または自動車専用道路の走行方向車線１の測定地点Ｍにおける現在およ
び将来の交通状態の分類を示している。交通強度ｑ（ｔ）および平均車両速度ｖ
（ｔ）は、測定地点Ｍにおいて連続して測定される、すなわち時間に依存して測
定され、ファジー論理システムによる評価のために、交通センターに供給される
。これは、入力変数をファジー化するための装置３と、規定可能なファジー規則
をファジー化された入力変数に適用することによってファジー結果値を導出する
ためのファジー推測システム４と、ファジー結果値を逆ファジー化、すなわち、
明快な結果値を形成するための装置５とを含む。正確に言えば、「自由交通」、
「速度同調交通」、「危機的状況領域」または「混雑地点」の値の１つが、検討
されている測定地点Ｍの現在の交通状態に関する結果として出力される（図４の
ブロック６参照）。交通強度ｑ（ｔ）および平均車両速度ｖ（ｔ）の現在の値の
代わりに、予測値を用いる場合には、ファジー論理システムは、この将来の時点
に関して予測される測定地点Ｍにおける交通状態を結果として出力する（図４の
ブロック７参照）。参照することのできる上記の併願ドイツ特許出願における手
続きのモードについては、この程度まで述べらている。

【００５０】本発明の方法は、併願ドイツ特許出願に基づいており、図４のブロック７によ
って得られる予測情報に基づくより広範な交通予測をさらに提供する。具体的に
この場合では、交通状態は、交通網の実効ボトルネックの上流のルート部分では
、稠密交通の代表的なパターンに関して上記で説明された方式で分類され、ブロ
ック８によって示されているように、対応する大きな交通量のために測定地点Ｍ
が実効ボトルネックを形成し、稠密交通が実効ボトルネックの上流に形成される
場合には、格納されたパターン変形および関連プロフィールから最も適合するパ
ターンが選択される。

【００５１】図５は、図４の方法と概ね類似している方法の例を示しており、２つの測定地
点Ａ，Ｂの間の位置ｘ_F,Sについても、そのような中間領域においてもこの端位
置ｘ_F,Sを予測できることを含め、速度同調交通の個別の領域Ｂ_Sの上流端Ｆ_F,S
の検出をさらに行うことができる(図５のブロック９参照)。上記の併願ドイツ特
許出願におけるこの機能の説明をこの程度まで再度参照することができる。本発
明の方法の例は、併願ドイツ特許出願に基づいており、稠密交通が、その周囲に
速度同調交通の領域Ｂ_Sの下流端が固定されたままである実効ボトルネックに起
因するものである場合に、速度同調交通の個別の領域Ｂ_Sの範囲および位置に関
し、ブロック９によって得られた予測データを用いて、上記で説明した知見およ
び稠密交通の関連する代表パターンの時間的追跡に基づいて、そこおよびその上
流領域に形成されている稠密交通のさらに広範な交通予測を行う。図５のブロッ
ク１０で示されているように、この目的のために、このルート部分に関する予測
交通データが、格納されたデータから稠密交通の最も適合するパターン変形を選
択するために用いられ、次に、さらなる評価目的、特に予測の目的のために用い
られる。

【００５２】上記で説明したように、上述された手続きのモードは、図４および図５を用い
て、それぞれの場合において１つのみの実効ボトルネックが含まれる稠密交通の
現在の個別のパターンを決定し、将来の個別のパターンを予測するためだけでな
く、それぞれの場合において複数の実効ボトルネックが含まれる稠密交通の現在
または将来の「アーチ型」パターンを決定するためにも用いることができるのは
言うまでもない。後者の場合には、この方法は、関連する個別のアーチ型パター
ンの複数の実効ボトルネックについて並列に適用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実効ボトルネックを有する道路交通網のルート部分および速度同調交通の領域
を持つ稠密交通の上流パターンの概略図を示している。

【図２】図１による実例に、さらに危機的状況領域を持つ密集パターンを加えたものを
示している。

【図３】図２による実例に、さらに移動型広範囲混雑の領域を含む密集パターンを示し
ている。

【図４】ボトルネックの上流の稠密交通のパターンを含め、交通状態を監視および予測
するために、測定地点における現在および将来の交通状態を決定する概略図を示
している。

【図５】図４に対応する図に、さらに、２つの測定地点間、自由交通と速度同調交通と
の間、に位置する端を加えたものを示している。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年８月１６日（２００１．８．１６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０００６】優先日の後に公開されたドイツ特許出願公開ＤＥ第１９ｆ９４４０７７Ａ１号には、現在の交通状態が、相異なる状態位相に関して監視されている場合
、特に、速度同調交通および危機的状況領域に関して監視されている場合に加え
、速度同調交通状態を一方とし、自由交通状態を他方とする状態間の位相移行に
関して監視されている場合の交通状態監視方法について記載されている。必要で
あれば、これを基礎にして将来の交通状態が予測される。尚、当該特許の内容は
参照によって本願明細書に引用されるものとする。具体的に言えば、現時点に関
して比較的正確に速度同調交通領域の端を推定するため、または上記の端が、現
在または将来において、測定地点に位置しないが、２点の測定地点の間のどこか
に位置する場合の将来の時点に関して予測するために、この方法を用いることが
できる。この場合には、適切に設計されたファジー論理学を用いることが好まし
い。欧州特許出願公開ＥＰ０８８４７０８Ａ２号は、交通網の間を通っている節点および端を有する交通網における交通状態を予測するための方法を開示している。この方法では、現在の交通に関連する検出データを獲得し、制御センターに送信し、そこで、これらのデータを用いて、端または端部分の状態を個別に表す交通位相の形態で交通網の現在の交通状態の記述を行い、少なくとも交通位相の移動および将来の位置を算出することによって交通状態を予測する。位相は、「空いている」および「混雑」の位相の形態で二元方式で記述されるか、または「空いている」「混んでいる」「稠密」「緩慢」「混雑」の位相の形態の５つのステージで記述されるか、または別の数の異なる位相を用いることによって表される。予測に関して、たとえば、現在および以前の検出データを用いて線形回帰によって算出するか、または位相境界における進入流量と離脱流量との間の差と、位相境界の上流と下流との車両密度の間の差との商として算出する位相境界速度を用いる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つ以上の実効ボトルネックを有する交通網、さらに詳細に
は道路交通網における交通状態監視方法であって、前記交通状態が、少なくとも交通強度および／または平均車両速度の情報を含
む１つ以上の交通変数に関する記録された交通測定データを考慮して、それぞれ
の場合において、少なくとも「自由交通」および「速度同調交通」の状態位相を
含む複数の状態位相のうちの１つに分類される場合に、前記交通網の個別の実効ボトルネックの上流の交通状態が、当該実効ボトルネ
ックの固定端（Ｆ_S,F）が下流の自由交通（Ｂ_F）と上流の速度同調交通（Ｂ_S）
との間に検出される場合には、連続して上流にあり、異なる状態位相構成を持つ
１つ以上の相異なる領域（Ｂ_F，Ｂ_GS，Ｂ_St）および前記状態の位相の決定のた
めに考慮される前記交通変数の関連プロフィールを含めて、稠密交通の個別の実
効ボトルネックを表すパターンとして分類されることを特徴とする交通状態監視
方法。
【請求項２】稠密交通の関連する実効ボトルネックにおいて最初に生じる
個別のパターンが、このルート部分において、上流に続く１つ以上の実効ボトル
ネックに到達する場合に、前記交通状態が、それぞれの個別のパターンの場合と
同様、連続して上流にあり、異なる状態位相構成を持つ１つ以上の相異なる領域
および前記状態の位相の決定のために考慮される前記交通変数の関連プロフィー
ルを含めて、稠密交通に含まれる複数の実効ボトルネックを表す一つのアーチ型
パターンとして分類されることをさらに特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】時間依存性かつ位置依存性の交通変数プロフィールを有する
稠密交通の１つの実効ボトルネックに属する個別のパターン、または、アーチ型
パターンとして、複数の実効ボトルネックに共通して属する個別のパターンが、
記録された交通測定データから経験的に決定され、呼出し可能な方式で格納され
ることをさらに特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】前記パターンが速度同調交通の領域（Ｂ_S）のみを含むか、
速度同調交通の領域（Ｂ_S）および上流に隣接する危機的状況領域（Ｂ_GS）を含
むか、速度同調交通の領域（Ｂ_S）、危機的状況領域（Ｂ_GS）および上流に隣接
する移動型広範囲混雑領域（Ｂ_St）を含むかが、車両流入の関数として前記個別
のボトルネックに関して確立され、個別の異なる状態位相の間の関連する端位置
が決定され、３つのパターン変形のそれぞれが平均車両速度および／または交通
流量および／または交通密度の、対応する時間依存性かつ位置依存性のプロフィ
ールに割り当てられることをさらに特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に
記載の方法。
【請求項５】どこで、どのような時間的つながりで、アーチ型パターンが
生じ、どのような時間的および空間的なつながりで、「速度同調交通」、「危機
的状況領域」および「移動型広範囲混雑」の領域が生じ、前記アーチ型パターン
の各々に推移するのか、およびそのような領域の重複が生じるかどうかが、車両
流量の関数として前記交通網に関して確立され、個別の重複部分に関して、速度
同調交通および／または混雑した速度同調交通の領域にある混雑地点の時間的お
よび空間的特性が予測されることをさらに特徴とする請求項２乃至４のいずれか
１項に記載の方法。
【請求項６】稠密交通の前記個別のパターンの様々な領域の端位置（Ｆ_F, _S ，Ｆ_GS,S，Ｆ_F,GS，Ｆ_St,GS）および／または様々なアーチ型パターンの内部に
ある混雑地点の端位置の時間的進展および／またはそれぞれの新たなアーチ型パ
ターンの発生が、現時点で推定され、将来の時点に関して予測されることをさら
に特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】稠密交通のそれぞれの個別のパターンまたはアーチ型パター
ンに関して、予期される関連走行時間が、現時点でさらに推定され、および／ま
たは将来の時点に関して予測されることをさらに特徴とする請求項４乃至６のい
ずれか１項に記載の方法。
【請求項８】現在の車両流入量を、稠密交通のそれぞれの個別のパターン
またはアーチ型パターンに関して検出することと、様々なパターン領域の間の端
の現在位置を決定することと、これらの現時点での入力データを用いて、格納さ
れたパターンプロフィールから最も適合するパターンプロフィールを選択し、そ
れを関連ルート領域における将来の交通状態を予測するための基礎として用いる
ことをさらに特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の方法。