JP2005182225A - 旅行時間推定装置及び旅行時間推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の交通状況の変化に応じて変動する旅行時間を精度良く推定する。
【解決手段】道路の交差点に設けられた情報交換装置３の流出交通流情報作成部３５は、情報伝送部１１で一定時間毎に受信している隣接交差点の流出交通流情報と交通流計測部３３で計測している流入交通量及びその交差点で予定される信号パラメータを利用して、現在から一定時間だけ未来にかけての流出交通流情報を予測し、予測した流出交通流情報により時系列流出交通流テーブルを作成する。中央装置１の旅行時間推定部１４は各情報交換装置３から時系列流出交通流テーブルを読み取り、読み取った２地点の時系列流出交通流テーブルの特徴量を抽出し、抽出した２地点の時系列流出交通流テーブルで特徴点が現れる予定到着時刻の差により２地点間の旅行時間を推定する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、道路に設けられた任意の交差点間の旅行時間を交通需要に応じて推定する旅行時間推定装置及び旅行時間推定方法に関するものである。

自動車交通の安全と円滑化を図るためには、道路の交差点に設けた交通信号機を適切に制御するために、路線全体又は路線のある区間の交通状況を把握する必要がある。この交通状況を把握するため、車両がある区間を旅行するに要する旅行時間の計測が行われる。この旅行時間の計測した結果により、信号の系統タイミングの適否の判断や道路を走行する車両に対して情報提供などを行うことができる。

旅行時間の計測方法としては、非特許文献１に示されているように、道路上に設置されたナンバープレート読取装置を用いて２地点間の通過時間を計測したり、簡便な方法として、道路上に設置された車両感知器から得られる地点速度を利用して、各交差点間の旅行時間を推定している。また、特許文献１に示されている旅行時間推定方法は、あらかじめ車両感知器により得られた交通量データと、実測した旅行時間データとから交通量データと旅行時間データの対応関係を表現する旅行時間対応テーブルを作成しておき、車両感知器で感知している過去の所定時間当たりの交通量データを入力値として旅行時間対応テーブルを検索して、その時間帯の旅行時間を推定している。
社団法人交通工学研究会編集「交通信号の手引」丸善 平成４年 特開平１１−２７２９８２号公報

しかしながらナンバープレート読取装置は、ごく一部の地点にしか設置されていないため、特定の区間の旅行時間だけしか計測できなかった。また、車両感知器で検知した地点速度を利用する方法は、計測した地点速度が交差点間の空間速度と必ずしも一致しないため、十分な精度の旅行時間を得ることはできなかった。さらに、特許文献１に示された旅行時間推定方法は、過去に実測した旅行時間データを使用して旅行時間を推定しているため、実際の交通需要に応じて変動する旅行時間を精度良く推定することは困難であった。

この発明はかかる短所を改善し、実際の交通状況の変化に応じて変動する旅行時間を精度良く推定することができる旅行時間推定装置及び旅行時間推定方法を提供することを目的とするものである。

この発明の旅行時間推定装置は、道路に設けられた任意の交差点間の旅行時間を推定する旅行時間推定装置であって、道路の交差点に設けられた情報交換装置は、情報伝送部と交通流計測部及び流出交通流情報作成部を有し、情報伝送部は中央装置及び隣接交差点に設けた情報交換装置との間で伝送路を介して各種情報を一定時間毎に授受し、交通流計測部は、各交差点に設けられた車両感知器からの車両感知信号を逐次入力して交差点から流出する車両の流出交通流量を計測し、流出交通流情報作成部は、情報伝送部で一定時間毎に受信している隣接交差点の流出交通流情報と交通流計測部で計測している流入交通量及びその交差点で予定される信号パラメータを利用して、現在から一定時間だけ未来にかけての流出交通流情報を予測し、予測した流出交通流情報により時系列流出交通流テーブルを作成し、中央装置は情報伝送部と旅行時間推定部を有し、情報伝送部は各情報交換装置との間で伝送路を介して各種情報を授受し、旅行時間推定部は各情報交換装置から時系列流出交通流テーブルを読み取り、読み取った２地点の時系列流出交通流テーブルの特徴量を抽出し、抽出した２地点の時系列流出交通流テーブルで特徴点が現れる予定到着時刻の差により２地点間の旅行時間を推定することを特徴とする。

この発明の旅行時間推定方法は、道路に設けられた任意の交差点間の旅行時間を推定する旅行時間推定方法であって、道路の各交差点に設けられた車両感知器からの車両感知信号を逐次入力して交差点から流出する車両の流出交通流量を計測し、隣接交差点から一定時間毎に受信した流出交通流情報と計測している流入交通量及びその交差点で予定される信号パラメータを利用して、現在から一定時間だけ未来にかけての流出交通流情報を予測し、予測した流出交通流情報により時系列流出交通流テーブルを作成し、作成した２地点の時系列流出交通流テーブルの特徴量を抽出し、抽出した２地点の時系列流出交通流テーブルで特徴点が現れる予定到着時刻の差により２地点間の旅行時間を推定することを特徴とする。

この発明は、道路の各交差点で、隣接交差点から受信した流出交通流情報と計測している流入交通量及びその交差点で予定される信号パラメータを利用して、現在から一定時間だけ未来にかけての流出交通流情報を予測して時系列流出交通流テーブルを作成し、作成した時系列流出交通流テーブルを利用して２地点間の旅行時間を推定することにより、実際の交通状況の変化に応じて変動する旅行時間を精度良く推定することができる。

図１はこの発明の旅行時間推定システムの構成図である。図に示すように、交通信号制御システムは、管制センターやサブセンター等に設けられた中央装置１と、中央装置１に伝送路２を介して接続された複数の情報交換装置３を有する。中央装置１は、対象地域全域の情報交換装置３の管理を行うものであり、図２のブロック図に示すように、情報伝送部１１と中央処理部１２と記憶部１３及び旅行時間推定部１４を有する。情報伝送部１１は各情報交換装置３との間で伝送路２を介して各種情報を授受する。中央処理部１２は中央装置１で実行する各種処理を制御する。記憶部１３は各種処理プログラムが格納されているとともに、情報伝送部１１で受信している各種情報を記憶する。旅行時間推定部１４は各情報交換装置３から受信した情報により、交差点間の旅行時間を推定する。

情報交換装置３は、時系列流出交通流テーブルの交換を行うものであり、図２のブロック図に示すように、情報伝送部３１と中央処理部３２と交通流計測部３３と記憶部３４と流出交通流情報作成部３５及び信号パラメータ収集部３６を有する。情報伝送部３１は中央装置１と隣接交差点に設けた情報交換装置３との間で伝送路２を介して各種情報を授受する。中央処理部３２は情報交換装置３で実行する各種処理を制御する。交通流計測部３３は、図３の道路配置図に示すように、各交差点４に設けられた車両感知器５ａ〜５ｈからの車両感知信号を逐次入力して交差点４に流入する車両の流入交通流量と交差点４から流出する車両の流出交通流量を計測する。記憶部３４は情報伝送部３１で受信している各種情報や交通流計測部３３で計測している流入交通流量や流出交通流量等を記憶する。流出交通流情報作成部３５は、情報伝送部３１で受信している隣接交差点からの流出交通流情報と交通流計測部３３で計測している流入交通流量及びその交差点４で予定される信号制御パラメータにより、時系列流出交通流テーブルを作成する。信号パラメータ収集部３６は、図３の道路配置図に示すように、各交差点４に設けられた交通信号制御装置６から信号制御パラメータを入力する。

この交通信号制御システムで、例えば図４に示すように、交差点４ａと交差点４ｅとの間の旅行時間を推定するときの処理を図５のフローチャートを参照して説明する。

まず、各交差点４ａ〜４ｅに設けた情報交換装置３ａ〜３ｅの情報伝送部３１は、隣接交差点４に設けた情報交換装置３から一定時間例えば１０秒毎に送信している流出交通流情報を受信して記憶部３４に記憶する（ステップＳ１）。この流出交通流情報には、実測占有率と実測流出台数及び予測流出台数を含む。一方、交通流計測部３３は、交差点４の各方路の流入側に設けた車両感知器５ａ〜５ｄの感知信号を入力して各方路の流入交通量を計測して記憶部３４に逐次記憶する（ステップＳ２）。流出交通流情報作成部３５は、情報伝送部３１で一定時間毎に受信している隣接交差点４の流出交通流情報と交通流計測部３３で計測している流入交通量及び信号パラメータ収集部３６に入力される信号パラメータを利用して、図４に示すように、現在から一定時間だけ未来にかけての流出交通流情報７を予測して作成し（ステップＳ３）、作成した流出交通流情報７を記憶部３４に格納して時系列流出交通流テーブル８を作成する（ステップＳ４）。中央処理部３２は、記憶部３４に格納された現在から一定時間だけ未来にかけての流出交通流情報７を情報伝送部３１を介して隣接交差点４に設けた情報交換装置３に伝送路２を介して送信する（ステップＳ５）。この処理を各交差点４ａ〜４ｅに設けた情報交換装置３ａ〜３ｅで一定時間毎に繰り返して流出交通流情報７の交換を行う。

この状態で中央装置１において例えば交差点４ａと交差点４ｅとの間の旅行時間を推定するときの処理を図６のフローチャートを参照して説明する。

中央装置１の中央処理部１２は、情報伝送部１１を介して交差点４ａに設けた情報交換装置３ａと交差点４ｅに設けた情報交換装置３ｅに時系列流出交通流テーブル８の転送を要求する。情報交換装置３ａの中央処理部３２は、中央装置１から時系列流出交通流テーブル８の転送要求を受けると、図４に示すように、記憶部３４から時系列流出交通流テーブル８ａを読み出して情報伝送部３１を介して中央装置１に送信し、情報交換装置３ｅの中央処理部３２も、時系列流出交通流テーブル８の転送要求を受けると、記憶部３４から時系列流出交通流テーブル８ｅを読み出して情報伝送部３１を介して中央装置１に送信する（ステップＳ１１）。中央装置１の中央処理部１２は送られた交差点３ａと交差点３ｅの時系列流出交通流テーブル８ａ，８ｅを旅行時間推定部１４に送り、旅行時間の推定処理を開始させる。旅行時間推定部１４は、旅行時間の推定処理に入ると、まず、時系列流出交通流テーブル８ａ，８ｅの特徴点を抽出する（ステップＳ１２）。すなわち、幹線上の交差点４における交通流の分布は、図７に示すように、いずれかの交差点４の青現示の開始時にピークを持つ波形として現れ、時間の経過とともに空間移動した場合でも、おおむねその波形は維持される。時系列流出交通流テーブル８ａ，８ｅにおいても、個々の要素における台数の粗密で波形の立ち上がりを認識することができ、この波形の立ち上がりを特徴点として抽出する。旅行時間推定部１４は、図８に示すように、抽出した時系列流出交通流テーブル８ａ，８ｅで特徴点が現れる予定到着時刻を比較し、特徴点が現れる予定到着時刻の差により交差点４ａと交差点４ｅとの間の旅行時間ｔを推定する（ステップＳ１３）。中央処理部１２は推定した旅行時間を交通情報の提供に利用する。

このようにして各交差点４ａ〜４ｅにおける時系列流出交通流テーブル８を利用して２地点間の旅行時間を推定することによって、実際の交通状況の変化に応じて変動する旅行時間を精度良く推定することができる。

また、推定した旅行時間を、時系列流出交通流テーブル８の履歴を利用して実際の旅行時間と比較して補正することにより、旅行時間をより精度良く推定することができる。

この発明の交通信号制御システムの構成図である。 中央装置と情報交換装置の構成を示すブロック図である。 道路の交差点の構成図である。 各交差点の時系列流出交通流テーブルを示す構成図である。 時系列流出交通流テーブルの作成処理を示すフローチャートである。 旅行時間の推定処理を示すフローチャートである。 交差点における交通流の分布図である。 旅行時間の推定処理を示す模式図である。

符号の説明

１；中央装置、２；伝送路、３；情報交換装置、４；交差点、５；車両感知器、
６；交通信号制御装置、７；流出交通流情報、８；時系列流出交通流テーブル、
１１；情報伝送部、１２；中央処理部、１３；記憶部、１４；旅行時間推定部、
３１；情報伝送部、３２；中央処理部、３３；交通流計測部、３４；記憶部、
３５；流出交通流情報作成部、３６；信号パラメータ収集部。

Claims (2)

1. 道路に設けられた任意の交差点間の旅行時間を推定する旅行時間推定装置であって、
   道路の各交差点に設けられた情報交換装置は、情報伝送部と交通流計測部及び流出交通流情報作成部を有し、前記情報伝送部は中央装置及び隣接交差点に設けた情報交換装置との間で伝送路を介して各種情報を一定時間毎に授受し、前記交通流計測部は、各交差点に設けられた車両感知器からの車両感知信号を逐次入力して交差点から流出する車両の流出交通流量を計測し、前記流出交通流情報作成部は、前記情報伝送部で一定時間毎に受信している隣接交差点の流出交通流情報と前記交通流計測部で計測している流入交通量及びその交差点で予定される信号パラメータを利用して、現在から一定時間だけ未来にかけての流出交通流情報を予測し、予測した流出交通流情報により時系列流出交通流テーブルを作成し、
   中央装置は情報伝送部と旅行時間推定部を有し、前記情報伝送部は前記各情報交換装置との間で伝送路を介して各種情報を授受し、前記旅行時間推定部は前記各情報交換装置から時系列流出交通流テーブルを読み取り、読み取った２地点の時系列流出交通流テーブルの特徴量を抽出し、抽出した２地点の時系列流出交通流テーブルで特徴点が現れる予定到着時刻の差により２地点間の旅行時間を推定することを特徴とする旅行時間推定装置。
2. 道路に設けられた任意の交差点間の旅行時間を推定する旅行時間推定方法であって、
   道路の各交差点に設けられた車両感知器からの車両感知信号を逐次入力して交差点から流出する車両の流出交通流量を計測し、隣接交差点から一定時間毎に受信した流出交通流情報と前記計測している流入交通量及びその交差点で予定される信号パラメータを利用して、現在から一定時間だけ未来にかけての流出交通流情報を予測し、予測した流出交通流情報により時系列流出交通流テーブルを作成し、作成した２地点の時系列流出交通流テーブルの特徴量を抽出し、抽出した２地点の時系列流出交通流テーブルで特徴点が現れる予定到着時刻の差により２地点間の旅行時間を推定することを特徴とする旅行時間推定方法。
   
   
   
   

Images