JP2005135282A

JP2005135282A - 代表区間旅行時間予測装置及び代表区間旅行時間予測方法ならびにそのプログラム

Info

Publication number: JP2005135282A
Application number: JP2003372571A
Authority: JP
Inventors: Ryota Horiguchi; 良太堀口; Hirokazu Akaha; 弘和赤羽; Hideki Takahashi; 秀喜高橋; Hajime Tanaka; 一田中; Hironobu Otaka; 寛信尾▲高▼; Masanori Yokoyama; 正則横山
Original assignee: I TRANSPORT LAB CO Ltd
Current assignee: I TRANSPORT LAB CO Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-05-26
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: JP4426253B2

Abstract

【課題】車両の地点速度を用いて予測した将来の代表区間旅行時間よりも、道路における２地点間の将来の代表区間旅行時間を正確に算出することができる代表区間旅行時間予測装置を提供する。
【解決手段】代表区間旅行時間予測装置１が、複数の特定時刻における２地点間の代表区間旅行時間を算出し、また下流情報と上流情報を作成する。そして、下流情報と上流情報とに基づいて、上流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移と下流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移とを予測し、さらに、将来の時刻における上流地点から下流地点までの代表区間旅行時間を予測する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高速道路における２地点間の車両の代表区間旅行時間を予測する旅行時間予測装置に関する。

従来、道路における２地点間の車両の区間旅行（移動）時間を算出する場合には、車両検知装置が車両の地点速度を検出し、その地点速度に基づいて、特定時刻における当該車両検知装置の受け持つ一定区間の代表旅行時間(以下、代表区間旅行時間と呼ぶ)を推定し、前記特定時刻における前記２地点間に含まれる複数の代表区間旅行時間を合算している。ここで、車両の地点速度に基づいて区間旅行時間を算出する手法では、その車両検知装置の受け持つ一定区間の何れかの場所で渋滞しているけれども車両検知装置が設置されている付近では渋滞していないといった場合（一定区間の全てにおいて、地点速度が一定でない）が考えられるので、区間旅行時間の精度が悪い。従って最終的に予測した代表区間旅行時間の精度も悪くなるという問題がある。
また、高速道路における料金所間を移動した所要時間（代表区間旅行時間と同意）を予測する技術が公開されている（例えば、非特許文献１参照）。この技術では、近接する料金所の区間で出入りする車両をサンプルとして用いるが、近距離で高速道理を利用する人が少ないので、場所によっては十分な数のサンプルを確保することが難しく、十分に精度の良い代表区間旅行時間を算出することが出来ないという問題や、また、料金所出口での渋滞に起因する遅れ時間を算出した区間旅行時間から分離できず、本線の区間旅行時間として算出されてしまう問題があるので、高速道路の２点間の所要時間を精度良く予測できないという問題がある。
上野秀樹、他２名、「料金所データを用いた所要時間予測方法の比較」、第１回ＩＴＳシンポジウム２００２予稿集、ＩＴＳ−Ｊａｐａｎ、２００２年１２月１４日、ｐ．５１５−５２０

従来より、高速道路における２地点間の代表区間旅行時間を、高速道路の利用者に通知する高速道路の情報提供サービスが存在するが、当該サービスは情報提供時点の交通状況における代表区間旅行時間であり、将来の交通状況の変化を加味したものではない。従って、その代表区間旅行時間を将来の交通状況の変化を加味した精度の良い予測サービスが望まれている。そこでこの発明は、車両の地点速度を用いた現行の代表区間旅行時間よりも、高速道路における任意の２地点間の将来の代表区間旅行時間を精度良く算出することができる代表区間旅行時間予測装置及び代表区間旅行時間予測方法ならびにそのプログラムを提供することを特徴する。

本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、複数の特定時刻における２地点間の代表区間旅行時間を算出する代表区間旅行時間算出手段と、前記特定時刻とその特定時刻において前記２地点のうちの下流地点に設置された累積交通量検知装置から得られた累積交通量とに基づいて、前記下流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す下流情報を作成する下流情報作成手段と、前記特定時刻における前記下流地点の累積交通量と前記特定時刻からその特定時刻における代表区間旅行時間を差引いた時刻とに基づいて、前記２地点のうちの上流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す上流情報を作成する上流情報作成手段と、前記下流情報と前記上流情報とに基づいて、前記上流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移と前記下流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移とを予測する対応関係推移予測手段と、前記上流地点と前記下流地点の２つの将来の対応関係の推移に基づいて、同一の累積交通量に対応する前記上流地点の時刻と前記下流地点の時刻の差を、将来の時刻における前記上流地点から前記下流地点までの代表区間旅行時間と予測する代表区間旅行時間予測手段とを備えることを特徴とする代表区間旅行時間予測装置である。

また本発明は、上述の代表区間旅行時間予測装置において、前記対応関係推移予測手段は、前記上流地点と前記下流地点それぞれにおける過去のある１日の一定時間帯の累積交通量と時刻の対応関係の推移と当日の累積交通量と時刻の対応関係の推移との類似性を判定する手法を用いて、前記上流地点と前記下流地点の前記当日における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移を予測することを特徴とする。

また本発明は、上述の代表区間旅行時間予測装置において、前記対応関係推移予測手段は、前記上流地点と前記下流地点それぞれにおける過去の対応関係の推移に基づいて、時系列データの予測手法を用いて前記２つの将来の対応関係を予測することを特徴とする。

また本発明は、上述の代表区間旅行時間予測装置において、前記対応関係予測手段は、前記２つの対応関係の将来の予測の手法を、前記予測した将来の累積交通量と前記予測した将来の代表区間旅行時間との関係に基づいて、その将来の代表区間旅行時間の補正を行なうことを特徴とする。

また本発明は、上述の代表区間旅行時間予測装置において、前記対応関係予測手段は、前記２つの対応関係の将来の予測の手法を、前記予測した将来の累積交通量と前記予測した将来の代表区間旅行時間との関係に基づいて、いずれかに切り替えることを特徴とする。

また本発明は、上述の代表区間旅行時間予測装置が、前記過去のある１日の一定時間帯の累積交通量と時刻の対応関係の推移の情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記録された前記過去のある１日の一定時間帯の累積交通量と時刻の対応関係の推移との情報を更新する更新手段とを備えることを特徴とする。

また本発明は、代表区間旅行時間予測装置における代表区間旅行時間予測方法であって、複数の特定時刻における２地点間の代表区間旅行時間を算出する代表区間旅行時間算出過程と、前記特定時刻とその特定時刻において前記２地点のうちの下流地点に設置された累積交通量検知装置から得られた累積交通量とに基づいて、前記下流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す下流情報を作成する下流情報作成過程と、前記特定時刻における前記下流地点の累積交通量と前記特定時刻からその特定時刻における代表区間旅行時間を差引いた時刻とに基づいて、前記２地点のうちの上流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す上流情報を作成する上流情報作成過程と、前記下流情報と前記上流情報とに基づいて、前記上流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移と前記下流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移とを予測する対応関係推移予測過程と、前記上流地点と前記下流地点の２つの将来の対応関係の推移に基づいて、同一の累積交通量に対応する前記上流地点の時刻と前記下流地点の時刻の差を、将来の時刻における前記上流地点から前記下流地点までの代表区間旅行時間と予測する代表区間旅行時間予測過程とを有することを特徴とする代表区間旅行時間予測方法である。

また本発明は、代表区間旅行時間予測装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、複数の特定時刻における２地点間の代表区間旅行時間を算出する代表区間旅行時間算出処理と、前記特定時刻とその特定時刻において前記２地点のうちの下流地点に設置された累積交通量検知装置から得られた累積交通量とに基づいて、前記下流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す下流情報を作成する下流情報作成処理と、前記特定時刻における前記下流地点の累積交通量と前記特定時刻からその特定時刻における代表区間旅行時間を差引いた時刻とに基づいて、前記２地点のうちの上流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す上流情報を作成する上流情報作成処理と、前記下流情報と前記上流情報とに基づいて、前記上流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移と前記下流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移とを予測する対応関係推移予測処理と、前記上流地点と前記下流地点の２つの将来の対応関係の推移に基づいて、同一の累積交通量に対応する前記上流地点の時刻と前記下流地点の時刻の差を、将来の時刻における前記上流地点から前記下流地点までの代表区間旅行時間と予測する代表区間旅行時間予測処理とをコンピュータに実行させるプログラムである。

本発明によれば、複数の特定時刻における２地点間の代表区間旅行時間を算出する。また下流情報作成手段が下流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す下流情報を作成し、また上流情報作成手段が上流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す上流情報を作成する。そして、対応関係推移予測手段が下流情報と上流情報とに基づいて、上流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移と下流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移とを予測し、さらに、代表区間旅行時間予測手段が、上流地点と下流地点の２つの将来の対応関係の推移に基づいて、同一の累積交通量に対応する上流地点の時刻と下流地点の時刻の差を、将来の時刻における上流地点から下流地点までの代表区間旅行時間と予測する。
これにより、道路上の２地点間の代表区間旅行時間に基づいて作成された下流地点の累積交通量と時刻の対応関係の推移と上流地点の累積交通量と時刻の対応関係の推移とから、将来のある時刻における代表区間旅行時間を予測するので、従来行なっていた車両の地点速度によって代表区間旅行時間を算出し、その後代表区間旅行時間を予測する方式に比べて、より精度の良い将来の代表区間旅行時間を予測することができる。また、車両識別情報受信装置を任意の２地点にそれぞれ設置するようにすれば、料金所の一定区間の将来の代表区間旅行時間の予測だけでなく、その他の２地点の代表区間旅行時間を予測することができる。

以下、本発明の一実施形態による代表区間旅行時間予測装置を図面を参照して説明する。図１は同実施形態の代表区間旅行時間予測システムの概略を示す図である。この図において、符号１は代表区間旅行時間予測装置である。また２は車両である。また３は高速道路であり直線により表している。また４は固有ＩＤ受信装置（車両識別情報受信装置）である。また５は車両の累積交通量を検知する累積交通量検知装置である。そして、この代表区間旅行時間予測システムでは、高速道路３上のＡ地点（上流地点）とＢ地点（下流地点）と、その２地点間の間のＣ地点（対象地点）に固有ＩＤ受信装置４が設置されており、またＢ地点に累積交通量検知装置５が設置されている。そして、車両２がＡ地点、Ｂ地点、Ｃ地点それぞぞれの固有ＩＤ受信装置４の付近を通過する際に、車両２に備えられた固有ＩＤ送信装置が、車両２の固有ＩＤ（車両識別情報）を固有ＩＤ受信装置４へ送信し、その固有ＩＤと当該固有ＩＤの受信時刻とをＡ地点、Ｂ地点、Ｃ地点それぞれの固有ＩＤ受信装置４が通信ネットワークを介して代表区間旅行時間予測装置１に転送する。また累積交通量検知装置５がＢ地点において車両が通過した旨を示す通過情報を代表区間旅行時間算出装置１に送信する。そして、代表区間旅行時間予測装置１が、受信した固有ＩＤと受信時刻とに基づいて、車両２のＡ地点からＢ地点までの区間旅行時間を算出し、また複数の区間旅行時間の有効サンプルから代表区間旅行時間を算出する。また、代表区間旅行時間算出装置１は累積交通量検知装置５から送信された通過情報から、Ｂ地点における時刻ごとの累積交通量をカウントする。そして代表区間旅行時間算出装置１は、算出した代表区間旅行時間とＢ地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移に基づいて、Ａ地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移の情報を作成し、さらに、Ａ地点とＢ地点の過去の累積交通量と時刻の対応関係の推移から、将来の時刻におけるＡ地点からＢ地点までの代表区間旅行時間を予測する。

図２は同実施形態の代表区間旅行時間予測システムの機能ブロックの構成を示す図である。図２の代表区間旅行時間予測装置１において、符号１１は通信ネットワークを介して固有ＩＤ受信装置４から固有ＩＤと受信時刻とを受信する受信部である。また１２は受信した固有ＩＤとその受信時刻とに基づいて固有ＩＤごとの区間旅行時間を算出し、また複数の区間旅行時間のうち有効サンプルと無効サンプルとを決定し、さらに代表区間旅行時間を算出する代表区間旅行時間算出部（代表区間旅行時間算出手段）である。また１３はＡ地点からＢ地点までの将来の代表区間旅行時間を予測する代表区間旅行時間予測部（上流情報作成手段、対応関係推移予測手段、代表区間旅行時間予測手段）である。また１４は、固有ＩＤの有効サンプル数の最大値と最小値や、有効サンプルとする区間旅行時間の上限値と下限値を決定する各割合や、固有ＩＤ受信テーブルや、区間旅行時間テーブルなどを記憶する記憶部である。また１５は累積交通量検知装置５から送信された通過情報をカウントして、時刻と累積交通量とを対応付けてＢ地点累積交通量テーブル（下流情報）に記録する累積交通量カウント部（下流情報作成手段）である。

また符号２１は車両２に備えられた固有ＩＤ送信装置であり、固有ＩＤをＤＳＲＣ（狭域専用通信）の無線通信方式により固有ＩＤ受信装置４に送信処理する固有ＩＤ送信処理部２２と、固有ＩＤを記憶する記憶部２３を備えている。また固有ＩＤ受信装置４において、符号４１は車両２の固有ＩＤ送信装置２１から送信された固有ＩＤをＤＳＲＣの無線通信方式により受信する固有ＩＤ受信部であり、４２は固有ＩＤとその固有ＩＤの受信時刻とを通信ネットワークを介して代表区間旅行時間予測装置１に送信する固有ＩＤ転送部である。なおＤＳＲＣの無線通信方式は、有料道路の自動料金支払いシステムで用いられている無線通信方式である。また累積交通量検知装置５において、符号５１は赤外線によって道路上を通過した車両を検出する車両検出部であり、また５２は車両検出部５１が車両の通過を検知した旨を示す通過情報を代表区間旅行時間予測装置１に送信する通過情報送信処理部である。

次に、代表区間旅行時間予測システムの処理を図３を用いて説明する。図３は代表区間旅行時間予測システムの第１の処理フローを示す図である。
まず、車両２がＡ地点に設置された固有ＩＤ受信装置４を通過する際に、車両２に備えられた固有ＩＤ送信装置２の固有ＩＤ送信処理部２２が、記憶部２３に記録されている固有ＩＤをＤＳＲＣの無線通信方式を利用して固有ＩＤ受信装置４へ送信する（ステップＳ１）。すると、固有ＩＤ受信装置４の固有ＩＤ受信部４１が車両２の固有ＩＤを受信し、当該固有ＩＤとその固有ＩＤの受信時刻とを固有ＩＤ転送部４２へ送信する。次に固有ＩＤ転送部４２は固有ＩＤ受信部４１から受けた固有ＩＤと受信時刻とを代表区間旅行時間予測装置１へ通信ネットワークを介して送信する（ステップＳ２）。代表区間旅行時間予測装置１は固有ＩＤ受信装置４から受信した固有ＩＤと受信時刻とを対応付けて記憶部１４の固有ＩＤ受信テーブル（図４）に記録する（ステップＳ３）。そして、車両２がＣ地点、Ｂ地点を通過するごとに、上述のステップＳ１〜ステップＳ３同様に、Ｃ地点、Ｂ地点の固有ＩＤ受信装置４が代表区間旅行時間予測装置１に車両２の固有ＩＤと受信時刻とを送信し、Ｂ地点、Ｃ地点の固有ＩＤ受信装置４で得られた情報として、別々に固有ＩＤと受信時刻とが対応付けられて記憶部１４の固有ＩＤ受信テーブルに記録される。

代表区間旅行時間予測装置１の区間旅行時間算出部１２は、特定の固有ＩＤについて、Ａ地点、Ｂ地点における固有ＩＤの受信時刻が記憶部１４の固有ＩＤ受信テーブルに記録されると、その固有ＩＤをＣ地点の固有ＩＤ受信装置４においても受信したか否かを確認する（ステップＳ４）。ここで、固有ＩＤ受信テーブルにおいて、Ｂ地点の受信時刻が記録されているにもかかわらず、Ｃ地点における受信時刻（対象地点通過情報）が記録されていない場合には、車両２はＣ地点を通過せずにＡ地点からＢ地点にたどり着いたことになる。つまり、車両２はＣ地点を通過せずに、サービスエリアに立ち寄ったことになる。代表区間旅行時間予測装置１は車両２がサービスエリアに立ち寄った場合には、その車両２の固有ＩＤを無効とする（ステップＳ５）。そして、代表区間旅行時間予測装置１は、高速道路３上のＣ地点を通過している車両２の固有ＩＤを有効とし、Ａ地点からＢ地点までの距離とＡ地点とＢ地点で固有ＩＤを受信したそれぞれの受信時刻とに基づいて、車両２のＡ地点からＢ地点までの区間旅行時間を算出する（ステップＳ６）。そして記憶部１４の区間旅行時間テーブル（図５）に車両２の固有ＩＤとその固有ＩＤのＣ地点での受信時刻とその固有ＩＤを保持する車両２の区間旅行時間を対応付けて記録する（ステップＳ７）。

上述のステップＳ１からステップＳ７の処理により、時刻の経過と共に固有ＩＤとその固有ＩＤの受信時刻と区間旅行時間を対応付けた区間旅行時間テーブルの保持する情報が増加する。ここで、代表区間旅行時間算出部１２は、有効サンプルとする区間旅行時間の上限値と下限値を決定する各割合や、有効サンプル数の最大値と最小値を記憶部１４から読み取る。そして、代表区間旅行時間算出部１２は、記憶部１４の区間旅行時間テーブルに記録された区間旅行時間のうち、有効サンプルとなる区間旅行時間を以下の条件により決定する。
（１）所定時刻帯における有効サンプル数を最大値以下に維持するために、古い受信時刻に対応して区間旅行時間テーブルに保持されている区間旅行時間から順に無効サンプルと決定する
（２）所定時刻帯の最も古い時刻よりも古い取得時刻に対応付けられて区間旅行時間テーブルに保持されている区間旅行時間のうち、最近の区間旅行時間から順に有効サンプルとすることにより、有効サンプル数を前記最小値以上に維持する
（３）上限値以上の区間旅行時間と下限値未満の区間旅行時間を無効サンプルとする。
ここで、区間旅行時間の上限値と下限値を決定する割合は、直前の所定時刻帯における代表区間旅行時間から求めた値であり、例えば、上限値は直前の所定時刻帯における代表区間旅行時間の１５０％の値、下限値は直前の所定時刻帯における代表区間旅行時間の７５％の値とする。

例えば、所定時刻帯が現在の時刻から５分前までの時刻帯であるとする。すると代表区間旅行時間算出部１２はまず、現在の時刻から５分前までの時刻帯の受信時刻に対応付けられて区間旅行時間テーブルに保持されている区間旅行時間を抽出し（ａ）、その数が最大値ｎ１よりも多い場合であれば、抽出した区間旅行時間のうち、古い受信時刻に対応付けられて区間旅行時間テーブルに記録されている区間旅行時間から順に無効サンプルとして最大値ｎ１になるまで減らす（ｂ）。また代表区間旅行時間算出部１２は抽出した区間旅行時間の数が最小値ｎ２未満である場合には現在の時刻から５分よりも前の時刻に対応付けられて区間旅行時間テーブルに保持されている区間旅行時間を順に抽出していき、有効サンプルを最小値ｎ２以上にする（ｃ）。そして、代表区間旅行時間算出部１２は（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の処理により得られた各区間旅行時間のうち、直前の代表区間旅行時間の１５０％の値（上限値）以上長い区間旅行時間と、直前の代表区間旅行時間の７５％の値（下限値）未満短い区間旅行時間を無効サンプルとする。（ｄ）。代表区間旅行時間算出部１２は、以上（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の処理によってｎ１≧有効サンプルの数≧ｎ２の有効サンプルを決定する（ステップＳ８）。

次に代表区間旅行時間算出部１２は、有効サンプルとなった区間旅行時間の平均値を算出し、その算出した平均値を代表区間旅行時間とする（ステップＳ９）。これにより、代表区間旅行時間予測装置１が代表区間旅行時間を出力する。そして、代表区間旅行時間算出部１２は、上述のステップＳ８、ステップＳ９の処理を、例えば５分おきの特定時刻に行なう。これにより、５分おきの特定時刻におけるＡ地点からＢ地点までの代表区間旅行時間が算出できる。なお、ステップＳ１からステップＳ８においては、ＤＳＲＣの無線通信方式を利用して取得してた車両２の固有ＩＤを用いて区間旅行時間算出しているが、この方式に限らず、例えば、現在使われている感知機で計測された車両２の地点速度から代表区間旅行時間を算出するようにしても良い。そして代表区間旅行時間算出部１２は算出した代表区間旅行時間と、その代表区間旅行時間を算出した際の時刻とを対応付けて記憶部１３で保持する代表区間旅行時間テーブル（図６）に記録していき、区間旅行時間テーブルを作成する（ステップＳ１０）。

なお、本実施形態ではＣ地点が高速道路３本線上である場合の処理について記載しているが、Ｃ地点がサービスエリアの入り口ランプと出口ランプの間であり、当該Ｃ地点に固有ＩＤ受信装置４が設置されていても良い。この場合には、固有ＩＤ受信装置４で固有ＩＤを受信した場合には、車両２はサービスエリアに入ったことを示すため、上述のステップＳ５において、Ｃ地点における受信時刻が固有ＩＤ受信テーブル記録されてる場合に、そのその受信時刻に対応する固有ＩＤを無効サンプルとすることとなる。

次に、将来の代表区間旅行時間を予測する処理について図７を用いて説明する。図７は代表区間旅行時間予測システムの第２の処理フローを示す図である。
まず、上述のステップＳ１からステップＳ１０の処理と平行して、累積交通量検知装置５の車両検出部５１がＢ地点を通過した車両を検知し、検知した場合には通過情報送信処理部５２が通過情報を通信ネットワークを介して代表区間旅行時間予測装置１に送信する（ステップＳ１１）。すると、代表区間旅行時間予測装置１の累積交通量カウント部１５は、累積交通量検知装置５から受信した通過情報の数をカウントして、例えば上記５分おきの特定時刻ごとの当日の総カウント数（以下累積交通量と呼ぶ）を記憶部１４で保持するＢ地点累積交通量テーブルに記録して現在までのＢ地点累積交通量テーブル（図８）を作成する（ステップＳ１２）。

そして、代表区間旅行時間予測部１３は、Ｂ地点累積交通量テーブルに記録された情報と代表区間旅行時間テーブルに記録された情報を用いて、次の処理によりＡ地点累積交通量テーブル（上流情報）を作成する（ステップＳ１３）。まず、代表区間旅行時間予測部１３は代表区間旅行時間テーブルに記録されている、ある時刻（以下時刻Ａとする）における代表区間旅行時間を読み取る。そして、その読み取った代表区間旅行時間を時刻Ａから差引いた時刻Ｂと、時刻Ａに対応付けられてＢ地点累積交通量テーブルに記録されている累積交通量とを対応付けて記憶部１４で保持するＡ地点累積交通量テーブルに記録する。そしてこの処理を繰り返す。これによりＡ地点累積交通量テーブルが作成される。図９はＡ地点累積交通量テーブルの作成処理のイメージを示す図である。実線１はＢ地点における累積交通量の推移（Ｂ地点累積交通量テーブルから作成）を表している。そして実線１上の１点において、その点が示す時刻の代表区間旅行時間だけ前の時刻まで平行に移動させた点をプロットしていく。これを繰り返して、各プロットを線で結んだ実線２が、Ａ地点における累積交通量の推移となる。そしてこのＡ地点における累積交通量の推移をあらわす実線２において、各プロットされた点での時刻と累積交通量とを対応付けた表がＡ地点累積交通量テーブルである。また、この図は、時刻Ａからその時刻Ａにおける代表区間旅行時間を差引いた時刻Ｂにおいて、Ａ地点での累積交通量は時刻ＡにおけるＢ地点での累積交通量と同等であることを示している。

以上の処理により、現在の時刻までのＢ地点累積交通量テーブルとＡ地点累積交通量テーブルが作成される。ここで、代表区間旅行時間予測装置１は過去の情報をＢ地点累積交通量テーブルやＡ地点累積交通量テーブルに保持しているので、Ａ地点、Ｂ地点それぞれの、過去のある１日の一定時間帯における累積交通量と時刻の対応関係の推移のグラフを、１日毎に作成することができる。そして、代表区間旅行時間予測部１３は、Ａ地点とＢ地点それぞれについて、過去のある１日の一定時間帯における累積交通量と時刻の対応関係の推移のグラフ複数と、当日の累積交通量と時刻の対応関係の推移のグラフを作成する（ステップＳ１４）。そして、代表区間旅行時間予測部１３は、Ａ地点、Ｂ地点それぞれについて、当日の累積交通量と時刻の対応関係の推移のグラフに類似している、過去のある１日の一定時間帯における累積交通量と時刻の対応関係の推移のグラフを、ウェーブレット解析の手法を用いて検出し（ステップＳ１５）、その検出した過去のある１日の一定時間帯における累積交通量と時刻の対応関係の推移のグラフのデータを、Ａ地点、Ｂ地点それぞれの、当日の将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移のグラフと予測する。つまり過去のある１日の一定時間帯における前記対応関係と当日の前記対応関係とをパターンマッチングして、当日の対応関係に類似する過去のある１日の対応関係を検出する。そしてこの処理をＡ地点とＢ地点それぞれについて行なう。なお、ウェーブレット解析の手法については公知の技術であるため詳細は省略する。図１０はパターンマッチングの処理概要を示す図である。

ここで、過去のある１日の一定時間帯における累積交通量と時刻の対応関係の推移のグラフを用いずに、当日における累積交通量と時刻の対応関係の推移のグラフから、自己回帰モデルの手法（時系列データの予測手法）を用いて、その当日における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移のグラフを作成しても良い。そして、代表区間旅行時間予測部１３は、将来のＡ地点における累積交通量と時刻の対応関係と、将来のＢ地点における累積交通量と時刻の対応関係において、同量の累積交通量に対応する各時刻の差が、その将来の時刻における代表区間旅行時間であると予測する（ステップＳ１６）。

そして、代表区間旅行時間予測部１３は、上述のパターンマッチングによる将来の累積交通量と時刻の対応関係の予測と、自己回帰モデルの手法による将来の累積交通量と時刻の対応関係の予測の両方を処理するようにして、精度の良い将来の累積交通量と時刻の対応関係の予測を、選択するようにしても良い。また代表区間旅行時間予測装置は、過去に予測した将来の累積交通量と実際の区間旅行時間に大きく誤差がある場合には、それを補正するようにしても良い。

なお、上述の各装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

本発明の実施形態による代表区間旅行時間予測システムの概略を示す図である。同実施形態による代表区間旅行時間予測システムの機能ブロックの構成を示す図である。同実施形態による代表区間旅行時間予測システムの第１の処理フローを示す図である。同実施形態による固有ＩＤ受信テーブルのデータ構成を示す図である。同実施形態による区間旅行時間テーブルのデータ構成を示す図である。同実施形態による代表区間旅行時間テーブルのデータ構成を示す図である。同実施形態による代表区間旅行時間予測システムの第２の処理フローを示す図である。同実施形態によるＢ地点累積交通量テーブルのデータ構成を示す図である。同実施形態によるＡ地点累積交通量テーブルの作成処理のイメージを示す図である。同実施形態によるパターンマッチングの処理概要を示す図である。

符号の説明

１・・・代表区間旅行時間予測装置
２・・・車両
３・・・高速道路
４・・・固有ＩＤ受信装置
５・・・累積交通量検知装置
１１・・・受信部
１２・・・代表区間旅行時間算出部
１３・・・代表区間旅行時間予測部
１４、２３・・・記憶部
１５・・・累積交通量カウント部
２１・・・固有ＩＤ送信装置
２２・・・固有ＩＤ送信処理部
４１・・・固有ＩＤ受信部
４２・・・固有ＩＤ転送部
５１・・・車両検出部
５２・・・通過情報送信処理部

Claims

複数の特定時刻における２地点間の代表区間旅行時間を算出する代表区間旅行時間算出手段と、
前記特定時刻とその特定時刻において前記２地点のうちの下流地点に設置された累積交通量検知装置から得られた累積交通量とに基づいて、前記下流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す下流情報を作成する下流情報作成手段と、
前記特定時刻における前記下流地点の累積交通量と前記特定時刻からその特定時刻における代表区間旅行時間を差引いた時刻とに基づいて、前記２地点のうちの上流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す上流情報を作成する上流情報作成手段と、
前記下流情報と前記上流情報とに基づいて、前記上流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移と前記下流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移とを予測する対応関係推移予測手段と、
前記上流地点と前記下流地点の２つの将来の対応関係の推移に基づいて、同一の累積交通量に対応する前記上流地点の時刻と前記下流地点の時刻の差を、将来の時刻における前記上流地点から前記下流地点までの代表区間旅行時間と予測する代表区間旅行時間予測手段と、
を備えることを特徴とする代表区間旅行時間予測装置。
前記対応関係推移予測手段は、前記上流地点と前記下流地点それぞれにおける過去のある１日の一定時間帯の累積交通量と時刻の対応関係の推移と当日の累積交通量と時刻の対応関係の推移との類似性を判定する手法を用いて、前記上流地点と前記下流地点の前記当日における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移を予測する
ことを特徴とする請求項１に記載の代表区間旅行時間予測装置。
前記対応関係推移予測手段は、前記上流地点と前記下流地点それぞれにおける過去の対応関係の推移に基づいて、時系列データの予測手法を用いて前記２つの将来の対応関係を予測する
ことを特徴とする請求項１に記載の代表区間旅行時間予測装置。
前記対応関係予測手段は、前記２つの対応関係の将来の予測の手法を、
前記予測した将来の累積交通量と前記予測した将来の代表区間旅行時間との関係に基づいて、その将来の代表区間旅行時間の補正を行なう
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の代表区間旅行時間予測装置。
前記対応関係予測手段は、前記２つの対応関係の将来の予測の手法を、
前記予測した将来の累積交通量と前記予測した将来の代表区間旅行時間との関係に基づいて、いずれかに切り替える
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の代表区間旅行時間予測装置。
前記過去のある１日の一定時間帯の累積交通量と時刻の対応関係の推移の情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記録された前記過去のある１日の一定時間帯の累積交通量と時刻の対応関係の推移との情報を更新する更新手段と、
を備えることを特徴とする請求項２から請求項５に記載の代表区間旅行時間予測装置。
代表区間旅行時間予測装置における代表区間旅行時間予測方法であって、
複数の特定時刻における２地点間の代表区間旅行時間を算出する代表区間旅行時間算出過程と、
前記特定時刻とその特定時刻において前記２地点のうちの下流地点に設置された累積交通量検知装置から得られた累積交通量とに基づいて、前記下流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す下流情報を作成する下流情報作成過程と、
前記特定時刻における前記下流地点の累積交通量と前記特定時刻からその特定時刻における代表区間旅行時間を差引いた時刻とに基づいて、前記２地点のうちの上流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す上流情報を作成する上流情報作成過程と、
前記下流情報と前記上流情報とに基づいて、前記上流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移と前記下流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移とを予測する対応関係推移予測過程と、
前記上流地点と前記下流地点の２つの将来の対応関係の推移に基づいて、同一の累積交通量に対応する前記上流地点の時刻と前記下流地点の時刻の差を、将来の時刻における前記上流地点から前記下流地点までの代表区間旅行時間と予測する代表区間旅行時間予測過程と、
を有することを特徴とする代表区間旅行時間予測方法。
代表区間旅行時間予測装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
複数の特定時刻における２地点間の代表区間旅行時間を算出する代表区間旅行時間算出処理と、
前記特定時刻とその特定時刻において前記２地点のうちの下流地点に設置された累積交通量検知装置から得られた累積交通量とに基づいて、前記下流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す下流情報を作成する下流情報作成処理と、
前記特定時刻における前記下流地点の累積交通量と前記特定時刻からその特定時刻における代表区間旅行時間を差引いた時刻とに基づいて、前記２地点のうちの上流地点における累積交通量と時刻の対応関係の推移を示す上流情報を作成する上流情報作成処理と、
前記下流情報と前記上流情報とに基づいて、前記上流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移と前記下流地点における将来の累積交通量と時刻の対応関係の推移とを予測する対応関係推移予測処理と、
前記上流地点と前記下流地点の２つの将来の対応関係の推移に基づいて、同一の累積交通量に対応する前記上流地点の時刻と前記下流地点の時刻の差を、将来の時刻における前記上流地点から前記下流地点までの代表区間旅行時間と予測する代表区間旅行時間予測処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。