JP2008065633A - 交通制御システム及び交通制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に走行指示することなく渋滞の緩和が可能な交通制御システム及び交通制御方法を提供すること。
【解決手段】隘路よりも走行方向Ｂにみて後方にある第１地点Ｐ１に交通渋滞が発生するか否かを、車両検知装置Ｄ２による検知結果に基づき判定する判定手段６１と、判定手段６１により第１地点Ｐ１に交通渋滞が発生すると判定された場合、交通遮断装置４を制御して遮断地点Ｐ１ａにおける車両交通を遮断する遮断手段６２と、遮断手段６２による遮断の解除時刻Ｔ４を算出する解除時刻算出手段６３と、交通遮断装置４を制御して、遮断手段６２による遮断の解除を解除時刻算出手段６３により算出された解除時刻Ｔ４に行う遮断解除手段６４とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、交通制御システム及び交通制御方法に関し、特に、交通渋滞を緩和するのに最適な交通制御システム及び交通制御方法に関する。

高速道路には交通渋滞の比較的発生し易い領域（例えば、トンネル入り口付近、料金所付近、分合流部付近、道路勾配の底のサグ等であり、以下隘路部と総称する。）が存在する。下記特許文献１には、隘路部より上流の交通流を検知するトラフィックカウンターと、この検知された交通流に応じた走行を運転者に指示するためのＬＥＤ表示板とを用いた交通渋滞対策に対する研究結果が報告されている。なお、上述の上流とは走行方向にみて後方を意味し、下流とは走行方向にみて前方を意味する。この交通渋滞対策によれば、運転者がＬＥＤ表示板に表示される走行指示に従って運転することにより、隘路部における交通渋滞が緩和される。
山田芳嗣、阿部重雄、長瀬博紀、「ＬＥＤ表示板を活用した渋滞対策について」、「第２３回交通工学研究発表会論文報告集」、日本国、2003年10月、P.205

上記の交通渋滞対策は、ＬＥＤ表示板に表示される走行指示に運転者を従わせることが前提となる。しかし、ＬＥＤ表示板に表示された走行指示が運転者により見落とされてしまう場合があり、また、運転者が必ずしも表示指示に従うとは限らないので、十分な渋滞緩和効果を期待するのは困難である。そこで本発明の目的は、運転者に走行指示することなく渋滞の緩和が可能な交通制御システムの提供を目的とする。

本発明は、隘路を含む走行方向の定められた道路の車両交通を制御する交通制御システムであって、前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある前記道路の第１地点に設けられており、この第１地点を通過する車両及びその速度を検知する第１車両検知装置と、前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある前記道路の遮断地点に設けられており該遮断地点における車両交通を遮断する交通遮断装置と、前記交通遮断装置を制御することにより前記遮断地点における車両交通の遮断及び遮断解除を行う制御装置とを備え、前記制御装置は、前記第１地点に交通渋滞が発生するか否かを、前記第１車両検知装置による検知結果に基づき判定する判定手段と、前記判定手段により前記第１地点に交通渋滞が発生すると判定された場合、前記交通遮断装置を制御して前記遮断地点における車両交通を遮断する遮断手段と、前記交通遮断装置を制御して、前記遮断手段による遮断の解除を所定の解除時刻に行う遮断解除手段とを有することを特徴としており、前記制御装置は、前記制御装置は、前記解除時刻を算出する解除時刻算出手段を更に有するのが好ましい。

更に、前記解除時刻算出手段は、前記遮断地点の車両交通を前記遮断手段により遮断した時刻から、該遮断手段による遮断の解除後に前記遮断地点よりも前記走行方向にみて前方にある基準地点を最初に通過する車両が当該基準地点を通過する時刻までの時間間隔と、前記遮断手段による遮断が解除される時刻から、この遮断の解除後に前記基準地点に最初に車両が到達する時刻までの時間間隔とを取得し、該二つの時間間隔に基づいて前記解除時刻を算出する構成であってもよいし、また、前記解除時刻算出手段は、前記遮断地点の車両交通を前記遮断手段により遮断した第１時刻から、前記遮断手段による遮断の前に前記遮断地点を通過した複数の車両のうち前記隘路に含まれる第２地点を最後に通過する車両が該第２地点を通過する第２時刻までの第１時間間隔と、前記第２時刻から、前記遮断手段による遮断の前に前記遮断地点を通過した複数の車両のうち前記第２地点よりも前記走行方向にみて前方にある第３地点を最後に通過する車両が該第３地点を通過する第３時刻までの第２時間間隔と、前記遮断解除手段により遮断が解除される第４時刻から、前記遮断解除手段による遮断の解除後に前記遮断地点を通過する複数の車両のうち前記第３地点を最初に通過する車両が該第３地点を通過する第５時刻までの第３時間間隔とを取得する時間間隔取得手段と、前記第３時刻から前記第５時刻までの時間間隔に対応する予め設定された第４時間間隔に前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔を加え合わせた値から、前記第３時間間隔を差し引いた差分時間を算出する差分時間算出手段とを含み、前記第１時刻に前記差分時間を加えた時刻を前記解除時刻として算出する構成であってもよい。

また、本発明は、隘路を含む走行方向の定められた道路に設けられており該隘路よりも該走行方向にみて後方にある検知地点を通過する車両及びその速度を検知する検知装置と、前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある遮断地点に設けられており該遮断地点における車両交通を遮断する交通遮断装置と、該交通遮断装置を制御することにより前記遮断地点における車両交通の遮断及び遮断解除を行う制御装置とを用いて、前記道路の車両交通を制御する交通制御方法であって、前記検知地点に交通渋滞が発生するか否かを、前記検知装置による検知結果に基づき判定する渋滞判定ステップと、前記渋滞判定ステップにおいて前記検知地点に交通渋滞が発生すると判定された場合、前記交通遮断装置を制御して前記遮断地点における車両交通を遮断する遮断ステップと、前記交通遮断装置を制御して、前記遮断ステップにおいて行われた遮断の解除を所定の解除時刻に行う遮断解除ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、第１地点（検知地点）において渋滞が発生すると判定された場合、遮断地点の車両交通が交通遮断装置により強制的に一旦遮断され、そして所定時間後にこの遮断が解除される。隘路における交通容量（単位時間当たりの車両通過台数の最大値）は、第１地点（検知地点）に渋滞が発生した場合には、この渋滞が発生する前と発生した後とでは異なっている。例えば、２車線道路における交通容量は、渋滞発生前に３０００台／時間〜３５００台／時間であっても、渋滞が発生すると２２００台／時間〜２７００台／時間に減少する。しかし、本発明によれば、隘路後方の車両交通が強制的に一旦遮断されるので、隘路における交通容量を、渋滞発生後の値から渋滞発生前の値に速やかに回復できる。特に、車両交通が強制的に遮断されるので、運転者の意思によらずに隘路における交通容量を渋滞発生前の値に回復できる。よって、第１地点（検知地点）に渋滞が発生しても、従来のように運転者任せで隘路における交通容量を渋滞発生前の値に回復させて渋滞緩和を行うのに比べ、より迅速に渋滞緩和を行うことができる。

更に、本発明は、前記第２地点に設けられており、この第２地点を通過する車両の速度及び通過時刻を検知する第２車両検知装置を更に備え、前記時間間隔取得手段は、前記第２車両検知装置による検知結果に基づいて前記第２時刻を取得し、該取得した第２時刻に基づいて前記第１時間間隔を取得するのが好ましい。このように第１時間間隔がリアルタイムで取得できるので、実際の車両交通の状況に応じた制御が可能となる。

更に、本発明は、前記第３地点に設けられており、この第３地点を通過する車両の速度及び通過時刻を検知する第３車両検知装置を更に備え、前記時間間隔取得手段は、前記第２時間間隔を所定の値に設定し、前記第１時間間隔と前記設定後の第２時間間隔とを前記第１時刻に加えた時刻を含む所定時間内に前記第３地点における車両の車両間隔が所定基準を超えたか、又は該所定基準以下であるか、を前記第３車両検知装置による検知結果に基づいて判定し、前記所定基準を超えた場合には、前記設定した第２時間間隔に対し第１の補正量を差し引く補正を行い、前記所定基準以下の場合には、前記設定した第２時間間隔に対し第２の補正量を加える補正を行うようにしてもよいし、前記隘路よりも前記走行方向にみて前方にある基準地点に設けられており、この基準地点を通過する車両の速度及び通過時刻を検知する検知装置を更に備え、前記解除時刻算出手段は、前記遮断手段により前記遮断地点の車両交通が遮断される時刻に所定の時間量を加えて解除時刻を算出し、前記制御装置は、前記解除時刻算出手段の算出した解除時刻を補正する解除時刻補正手段を更に有し、前記解除時刻補正手段は、前記遮断手段により前記遮断地点の車両交通が遮断される時刻から所定の時間内に、前記基準地点における車両の車両間隔が所定基準を超えたか、又は該所定基準以下であるか、を前記検知装置による検知結果に基づいて判定し、前記所定基準を超えた場合には、前記所定の時間量を小さくする補正を行い、前記所定基準以下の場合には、前記所定の時間量を大きくする補正を行うようにしてもよい。これにより、遮断手段による遮断の前に遮断地点を通過した複数の車両のうち、第３地点（隘路よりも走行方向にみて前方にある基準地点）を最後に通過した車両と、遮断解除後に遮断地点を通過した複数の車両のうち第３地点（基準地点）を最初に通過する車両との車両間隔が、基準となる車両間隔（予め設定された値であり、２台の車両が同一の車群に含まれているとみなせる車両間隔の最大値）と略同じ値に保持できるので、第３地点（基準地点）において遮断後の車両が遮断前の車両に追いつく（同一の車群に含まれるように）ことができる。第３地点（基準地点）においては、遮断時間が長いほど、遮断前に遮断地点を通過した車群と遮断解除後に遮断地点を通過した車群との間隔は開き、逆に、遮断時間が短いほど、遮断前に遮断地点を通過した車群と遮断解除後に遮断地点を通過した車群との間隔が詰まるが、本発明においては、第３地点（基準地点）から前方の車両の流れが均一となるので、遮断時間が長すぎる、又は短すぎる、といった不都合が回避できる。このため、遮断後の車両が遮断により被った時間の損失（すなわち、停止させられている間の時間の損失）を実質的になくすことができる。

更に、本発明は、隘路を含む走行方向の定められた道路の車両交通を制御する交通制御システムであって、前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある前記道路の検知地点に設けられており、この検知地点を通過する車両及びその速度を検知する検知装置と、前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある前記道路の遮断地点に設けられており該遮断地点における車両交通を遮断する交通遮断装置と、前記交通遮断装置を制御することにより前記遮断地点における車両交通の遮断及び遮断解除を行う制御装置とを備え、前記制御装置は、前記検知地点における交通量が所定閾値を超えるか否かを、前記検知装置による検知結果に基づき判定する判定手段と、前記判定手段により前記検知地点における交通量が前記所定閾値を超えると判定された場合、前記交通遮断装置を制御して前記遮断地点における車両交通を遮断する遮断手段と、前記交通遮断装置を制御して、前記遮断手段による遮断の解除を所定の解除時刻に行う遮断解除手段とを有する、ことを特徴とする。

また、本発明は、隘路を含む走行方向の定められた道路に設けられており該隘路よりも該走行方向にみて後方にある検知地点を通過する車両及びその速度を検知する検知装置と、前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある遮断地点に設けられており該遮断地点における車両交通を遮断する交通遮断装置と、該交通遮断装置を制御することにより前記遮断地点における車両交通の遮断及び遮断解除を行う制御装置とを用いて、前記道路の車両交通を制御する交通制御方法であって、前記検知地点における交通量が所定閾値を超えるか否かを、前記検知装置による検知結果に基づき判定する渋滞判定ステップと、前記渋滞判定ステップにおいて前記検知地点における交通量が前記所定閾値を超えると判定された場合、前記交通遮断装置を制御して前記遮断地点における車両交通を遮断する遮断ステップと、前記交通遮断装置を制御して、前記遮断ステップにおいて行われた遮断の解除を所定の解除時刻に行う遮断解除ステップとを有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、隘路よりも走行方向にみて後方にある検知地点において渋滞が実際に発生していなくても、渋滞になりつつあるか否かをこの検知地点の交通量と所定閾値（例えば隘路における渋滞発生前の交通容量）とを比較することにより判定し、渋滞になりつつあると判定した場合には、遮断地点における車両交通を遮断して隘路を通過する交通量を減少させる。よって、渋滞発生を未然に防止して、隘路における交通容量を渋滞発生前の値に維持することができ、更には、結果的に渋滞が発生した場合であっても、隘路における交通容量を渋滞発生前の値に速やかに回復することにより、迅速な渋滞緩和が行える。

本発明によれば、運転者に走行指示することなく渋滞の緩和が可能な交通制御システム及び交通制御方法を提供できる。

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１を参照して、実施形態に係る交通制御システム１の構成を説明する。交通制御システム１は、高速道路等の道路Ａ２に沿って設けられており、車両検知装置Ｄ２、車両検知装置Ｄ４、車両検知装置Ｄ６、表示器２、交通遮断装置４及び制御装置６を備える。道路Ａ２は、車線Ａ２１及び車線Ａ２２を含んでおり、車両の走行方向は図中符号Ｂに示す向きとなっている。道路Ａ２は、図中符号Ｂに示す走行方向の定められた道路であり、走行方向Ｂにみて順に設定された第１地点Ｐ１（検知地点）、第２地点Ｐ２及び第３地点Ｐ３（基準地点）を含んでいる。第１地点Ｐ１は、第２地点Ｐ２よりも走行方向Ｂにみて後方（上流）に設定されており、第３地点Ｐ３は、第２地点Ｐ２よりも走行方向Ｂにみて前方（下流）に設定されている。道路Ａ２は、隘路部（例えば、トンネル入り口付近、料金所付近、分合流部付近、道路勾配の底のサグ等）を有しており、第２地点Ｐ２は、この隘路部に含まれる。すなわち、第１地点Ｐ１は、隘路部よりも走行方向Ｂにみて後方に設定されており、第３地点は、隘路部よりも走行方向Ｂにみて前方に設定されている。

車両検知装置Ｄ２は、道路Ａ２の第１地点Ｐ１に設けられており、ループ式車両感知器等のセンサＤ２１及びセンサＤ２２を有する。センサＤ２１は車線Ａ２１に設けられており、センサＤ２２は車線Ａ２２に設けられている。センサＤ２１及びセンサＤ２２は、第１地点Ｐ１を通過する車両の速度及び通過時刻を検出し、制御装置６に出力する。車両検知装置Ｄ４は、道路Ａ２の第２地点Ｐ２に設けられており、ループ式車両感知器等のセンサＤ４１及びセンサＤ４２を有する。センサＤ４１は車線Ａ２１に設けられており、センサＤ４２は車線Ａ２２に設けられている。センサＤ４１及びセンサＤ４２は、第２地点Ｐ２を通過する車両の速度及び通過時刻を検出し、制御装置６に出力する。車両検知装置Ｄ６は、道路Ａ２の第３地点Ｐ３に設けられており、ループ式車両感知器等のセンサＤ６１及びセンサＤ６２を有する。センサＤ６１は車線Ａ２１に設けられており、センサＤ６２は車線Ａ２２に設けられている。センサＤ６１及びセンサＤ６２は、第３地点Ｐ３を通過する車両の速度及び通過時刻を検出し、制御装置６に出力する。なお、車両検知装置Ｄ６は、例えば、図４のフローチャートに示す処理を行う場合やオフラインのもとで第３地点Ｐ３を通過する車両の速度や通過時刻を予め計測する場合等に用いられる装置であるが、それ以外にリアルタイムの処理を行う場合には必ずしも必要とされない。

表示器２は、遮断機４２の近傍に設けられており、運転者に情報提供を行うＬＥＤ表示器等である。表示器２は、第１地点Ｐ１に停車している車両から表示内容が読み取れる位置に設けられている。遮断機４２は、隘路部より走行方向Ｂにみて後方にある遮断地点Ｐ１ａに設けられており、遮断地点Ｐ１ａにおける車両交通の遮断及び遮断の解除に用いる。遮断地点Ｐ１ａは、第１地点Ｐ１の近傍に位置しているが、第１地点Ｐ１よりも走行方向Ｂにみて前方にある。交通遮断装置４は、第１地点Ｐ１の下流（走行方向Ｂにみて前方）にあり車両検知装置Ｄ２の設置箇所の近傍に車両を停車させることが可能な位置に設けられている。交通遮断装置４は、遮断機４１及び遮断機４２を有する。遮断機４１及び遮断機４２は信号機が好ましいが、線路の踏み切りに設置されているような遮断機であってもよい。遮断機４１は、車線Ａ２１に設けられており、遮断機４２は、車線Ａ２２に設けられている。遮断機４１及び遮断機４２の開閉によって、車線Ａ２１及び車線Ａ２２における車両交通の遮断及び遮断解除が可能となる。なお、安全確保のため遮断機４１及び遮断機４２は連動して動くものとする。このため、遮断機４１及び遮断機４２を、一台の遮断機に代えてもよい。また、交通遮断装置４を車両検知装置Ｄ２と同じ地点（第１地点Ｐ１）に設けてもよい。

制御装置６は、車両検知装置Ｄ２、車両検知装置Ｄ４、車両検知装置Ｄ６、表示器２及び交通遮断装置４に接続されており、車両検知装置Ｄ２、車両検知装置Ｄ４、車両検知装置Ｄ６から送信される検知情報に基づいて表示器２及び交通遮断装置４の動作を制御する。制御装置６は、判定手段６１、遮断手段６２、解除時刻算出手段６３及び遮断解除手段６４を有しており、解除時刻算出手段６３は、時間間隔取得手段６３１及び差分時間算出手段６３２を含む。制御装置６は、判定手段６１、遮断手段６２、解除時刻算出手段６３及び遮断解除手段６４と、時間間隔取得手段６３１及び差分時間算出手段６３２とを用いて後述の渋滞緩和処理を行う。判定手段６１、遮断手段６２、解除時刻算出手段６３及び遮断解除手段６４と、時間間隔取得手段６３１及び差分時間算出手段６３２とは、制御装置６のＣＰＵが実行するプログラムの機能に対応している。このプログラムは、制御装置６の内蔵メモリに予め格納されていてもよいし、制御装置６に着脱可能な記録媒体に記録されていてもよい。なお、重複記載を回避するため、上記各手段の説明は、後述の渋滞緩和処理についての記載に含まれる。

次に、交通制御システム１が行う渋滞緩和処理を説明する。まず、判定手段６１は、車両検知装置Ｄ２により検知された第１地点Ｐ１を通過する車両及びその通過時刻に基づいて、第１地点Ｐ１に交通渋滞が発生するか否かを判定する（渋滞判定ステップＳ１）。具体的に説明すると、センサＤ２１から検知された速度とセンサＤ２２から検知された速度との平均速度が基準速度Ｖｔ以下であり、交通量が基準交通量Ｑｔ以下であると検知された場合に、第１地点Ｐ１に渋滞が発生すると判定する。ここで、上記の交通量とは単位時間内に第１地点Ｐ１を通過する車両台数を意味する（交通量の最大値は交通容量と称される）。判定手段６１により第１地点Ｐ１に交通渋滞が発生すると判定された場合、制御装置６は、例えば、「速度低下に注意！」という内容を表示器２に表示する。次に、遮断手段６２は、第１地点Ｐ１に交通渋滞が発生すると判定手段６１により判定された場合、交通遮断装置４を制御して遮断地点Ｐ１ａにおける車両交通を遮断する（遮断ステップＳ２）。制御装置６は、この遮断直後に、例えば、「この先渋滞中 一時進入禁止」及び「待ち時間 ３０秒程度」の各内容を表示器２に交互に表示する。次に、解除時刻算出手段６３は、遮断ステップＳ２において行われた遮断手段６２による遮断を解除する解除時刻Ｔ４を算出する（解除時刻算出ステップＳ３）。解除時刻算出ステップＳ３の後、遮断解除手段６４は、交通遮断装置４を制御して、解除時刻算出ステップＳ３において算出された解除時刻Ｔ４に遮断解除する（遮断解除ステップＳ４）。なお、この遮断解除の直前に、制御装置６は、例えば、「推奨速度 時速９０ｋｍ」及び「３００ｍ先 上り坂注意」の各内容を表示器２に交互に表示する。

次に、解除時刻算出ステップＳ３の詳細について説明する。まず、時間間隔取得手段６３１は、遮断ステップＳ２において遮断地点Ｐ１ａの車両交通を遮断手段６２により遮断した第１時刻Ｔ１から、この遮断手段６２による遮断の前に遮断地点Ｐ１ａを通過した複数の車両のうち第２地点Ｐ２を最後に通過する車両がこの第２地点Ｐ２を通過する第２時刻Ｔ２までの第１時間間隔Ｉｎ１を取得（算出）し、更に、第２時刻Ｔ２から、遮断ステップＳ２において行われた遮断手段６２による遮断の前に遮断地点Ｐ１ａを通過した複数の車両のうち第３地点Ｐ３を最後に通過する車両が第３地点Ｐ３を通過する第３時刻Ｔ３までの第２時間間隔Ｉｎ２を取得（算出）し、更に、遮断解除手段６４により遮断が解除される第４時刻Ｔ４から、この遮断解除手段６４による遮断解除後に遮断地点Ｐ１ａを通過する複数の車両のうち第３地点Ｐ３を最初に通過する車両が第３地点Ｐ３を通過する第５時刻Ｔ５までの第３時間間隔Ｉｎ３を取得（算出）する（時間間隔取得ステップＳ３１）。

時間間隔取得手段６３１は、以下のような方法により、遮断手段６２による遮断の前に遮断地点Ｐ１ａを通過した複数の車両から第２地点Ｐ２を最後に通過する車両を特定する。まず、時間間隔取得手段６３１は、車両検知装置Ｄ４による検知結果に基づいて、車両（第１車両という）が車両検知装置Ｄ４を通過した後、次の車両が車両検知装置Ｄ４を通過するまでの時間（車両間隔を表しており、以下、車間時間という。）を計測し、計測した車間時間が、所定の基準車間時間（予め設定された値であり、２台の車両が同一の車群に含まれているとみなせる車間時間の最大値であり、例えば、６秒〜７秒。）を越えた場合に、この第１車両が、遮断手段６２による遮断の前に遮断地点Ｐ１ａを通過した複数の車両から第２地点Ｐ２を最後に通過する車両であると判定する。なお、時間間隔取得手段６３１は、上記と同様の方法により、遮断地点Ｐ１ａや第３地点Ｐ３を最後に通過する車両の特定を行う。

また、第１時間間隔Ｉｎ１は、例えば下記式１に基づいて算出される。
Ｉｎ１＝Ｌ１／Ｖ１…（式１）
「Ｌ１」は、遮断地点Ｐ１ａから第２地点Ｐ２までの距離であり、「Ｖ１」は、遮断手段６２による遮断の前に遮断地点Ｐ１ａを最後に通過した車両の速度であり、車両検知装置Ｄ２による検知結果である。なお、「Ｖ１」は、予め設定された値であってもよい。この場合の「Ｖ１」は、遮断地点Ｐ１ａと第２地点Ｐ２との間を車両が走行する時の推定平均速度である。第１時間間隔Ｉｎ１は、予め設定された値であってもよく、車両検知装置Ｄ２や車両検知装置Ｄ４による検知結果に基づいて時間間隔取得手段６３１によりリアルタイムに取得される値であってもよい。この場合、時間間隔取得手段６３１は、車両検知装置Ｄ２及び車両検知装置Ｄ４による各検知結果に基づいて第１時刻Ｔ１及び第２時刻Ｔ２を取得し、この取得した第１時刻Ｔ１及び第２時刻Ｔ２に基づいて第１時間間隔Ｉｎ１を取得する。

また、第２時間間隔Ｉｎ２は、例えば下記式２に基づいて算出される。
Ｉｎ２＝Ｌ２／Ｖ２…（式２）
「Ｌ２」は、第２地点Ｐ２から第３地点Ｐ３までの距離であり、「Ｖ２」は、第２地点Ｐ２と第３地点Ｐ３との間を車両が走行する時の推定平均速度であり、予め設定された値とする。そして、第３時間間隔Ｉｎ３は、例えば下記式３に基づいて算出される定数である。
Ｉｎ３＝Ｉｎ３２＋Ｉｎ３４…（式３）
「Ｉｎ３２」は、第４時刻Ｔ４から、第１地点Ｐ１〜第３地点Ｐ３を速度「Ｖ３」で走行する場合に遮断地点Ｐ１ａを出発する出発時刻Ｔ６までの時間間隔であり、Ｖ３／２αの計算値である。「Ｖ３」は、予め設定された速度であり、解除時刻算出手段６３による遮断解除の後に遮断地点Ｐ１ａを通過する車両が第３地点Ｐ３に向けて走行する目標速度である。「α」は、予め設定された加速度であり、解除時刻算出手段６３による遮断の解除後に遮断地点Ｐ１ａを通過する車両が速度「Ｖ３」に至るまでの加速度である。また、「Ｉｎ３４」は、速度「Ｖ３」で、第１地点Ｐ１〜第３地点Ｐ３を走行する場合に要する走行時間であり、（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖ３の計算値である。

時間間隔取得ステップＳ３１の後、差分時間算出手段６３２は、下記式４に従って、第３時刻Ｔ３から第５時刻Ｔ５までの時間間隔を示す予め設定された第４時間間隔Ｉｎ４に第１時間間隔Ｉｎ１及び第２時間間隔Ｉｎ２を加え合わせた値から、第３時間間隔Ｉｎ３を差し引いた差分時間Ｉｎを算出する（差分時間算出ステップＳ３２）。
Ｉｎ＝Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ４−Ｉｎ３…（式４）
解除時刻算出手段６３は、第１時刻Ｔ１に差分時間Ｉｎを加えた値を解除時刻Ｔ４として算出する（算出ステップＳ３３）。

なお、第２時間間隔Ｉｎ２は、上記（式２）に基づいて算出される値であっても、又は、予め設定された値であってもよいが、図４のフローチャートに示す処理により特定されてもよい。以下、図４のフローチャートに示す処理を説明する。まず、時間間隔取得手段６３１は、第２時間間隔Ｉｎ２を所定の値（時間量）に設定する（ステップＳ１１）。この値は、車両検知装置Ｄ６による検知結果に基づいて時間間隔取得手段６３１により予め特定された値であってもよいが、予想される値よりも大きい値（又は小さい値）となっている。ステップＳ１１の後、時間間隔取得手段６３１は、時刻Ｔａ〜時刻Ｔｂの時間内に第３地点Ｐ３において検出された車間時間が、所定の基準車間時間を越えているか、或いは基準車間時間以下であるか、を判定する（ステップＳ１２）。ここで、時刻Ｔａは、時間間隔取得手段６３１により取得された第１時間間隔Ｉｎ１とステップＳ１１において設定された第２時間間隔Ｉｎ２とを時刻Ｔ１に加えた上に更に所定値だけマイナスして得られる時刻であり、時刻Ｔｂは、他の所定値だけ更にプラスして得られる時刻である（時刻Ｔａ＜時刻Ｔｂ）。

ステップＳ１２の後、時間間隔取得手段６３１は、ステップＳ１２において、時刻Ｔａ〜時刻Ｔｂの間に第３地点Ｐ３において検出された車間時間が、所定の基準車間時間を越えている、と判定した場合、第２時間間隔Ｉｎ２から補正値ΔＴ１を差し引くことにより第２時間間隔Ｉｎ２を補正（第２時間間隔Ｉｎ２をより小さくする補正）し（ステップＳ１３）、この補正後の第２時間間隔Ｉｎ２の値に基づいて解除時刻Ｔ４を算出する（ステップＳ１５）。また、時間間隔取得手段６３１は、ステップＳ１２において、時刻Ｔａ〜時刻Ｔｂの間に第３地点Ｐ３において検出された車間時間が、所定の基準車間時間以下である、と判定した場合、第２時間間隔Ｉｎ２に補正値ΔＴ２を加えることにより第２時間間隔Ｉｎ２を補正（第２時間間隔Ｉｎ２をより大きくする補正）し（ステップＳ１４）、この補正後の第２時間間隔Ｉｎ２の値に基づいて解除時刻Ｔ４を算出する（ステップＳ１５）。以降、この補正後の第２時間間隔Ｉｎ２に基づいてステップＳ１２以降の処理を繰り返す。このように、時間間隔取得手段６３１は、遮断の解除時刻を補正する解除時刻補正手段としての機能を有する。

これにより、遮断手段６２による遮断の前に遮断地点Ｐ１ａを通過した複数の車両のうち、第３地点Ｐ３を最後に通過した車両と、遮断解除後に遮断地点Ｐ１ａを通過した複数の車両のうち第３地点Ｐ３を最初に通過する車両との車間時間が、基準となる車間時間（予め設定された値であり、２台の車両が同一の車群に含まれているとみなせる車間時間の最大値）と略同じ値に保持できるので、第３地点Ｐ３において遮断後の車両が遮断前の車両に追いつく（同一の車群に含まれるように）ことができる。第３地点Ｐ３においては、遮断時間が長いほど、遮断前に遮断地点Ｐ１ａを通過した車群と遮断解除後に遮断地点Ｐ１ａを通過した車群との間隔は開き、逆に、遮断時間が短いほど、遮断前に遮断地点Ｐ１ａを通過した車群と遮断解除後に遮断地点Ｐ１ａを通過した車群との間隔が詰まるが、本実施形態においては、第３地点Ｐ３から前方の車両の流れが均一となるので、遮断時間が長すぎる、又は短すぎる、といった不都合が回避できる。このため、遮断後の車両が遮断により被った時間の損失（すなわち、停止させられている間の時間の損失）を実質的になくすことができる。なお、上述した図４のフローチャートに示す処理を用いて、第２時間間隔Ｉｎ２に換えて、「Ｉｎ２＋Ｉｎ４−Ｉｎ３」の値（時刻Ｔ２から解除時刻Ｔ４までの時間間隔）を特定してもよいし、「Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ４−Ｉｎ３」の値（時刻Ｔ１から解除時刻Ｔ４までの時間間隔Ｉｎ）を特定してもよい。

以上説明したように実施形態に係る交通制御システム１は、隘路部を含む走行方向Ｂの定められた道路Ａ２の車両交通を制御するシステムである。交通制御システム１は、隘路部よりも走行方向Ｂにみて後方にある道路Ａ２の第１地点Ｐ１に設けられており、この第１地点Ｐ１を通過する車両及びその車両の速度を検知する車両検知装置Ｄ２と、隘路部よりも走行方向Ｂにみて後方にある道路Ａ２の遮断地点Ｐ１ａに設けられており遮断地点Ｐ１ａにおける車両交通を遮断する交通遮断装置４と、交通遮断装置４を制御することにより遮断地点Ｐ１ａにおける車両交通の遮断及び遮断解除を行う制御装置６とを備える。制御装置６は、第１地点Ｐ１に交通渋滞が発生するか否かを、車両検知装置Ｄ２による検知結果に基づき判定する判定手段６１と、判定手段６１により第１地点Ｐ１に交通渋滞が発生すると判定された場合、交通遮断装置４を制御して遮断地点Ｐ１ａにおける車両交通を遮断する遮断手段６２と、遮断手段６２による遮断の解除時刻Ｔ４を算出する解除時刻算出手段６３と、交通遮断装置４を制御して、遮断手段６２による遮断の解除を解除時刻算出手段６３により算出された解除時刻Ｔ４に行う遮断解除手段６４とを有する。

従って、第１地点Ｐ１において渋滞が発生すると判定手段６１により判定された場合、遮断地点Ｐ１ａの車両交通が交通遮断装置４により強制的に一旦遮断され、そして所定時間後（差分時間Ｉｎの後）にこの遮断が解除される。第２地点Ｐ２を含む隘路部における交通容量は、第１地点Ｐ１に渋滞が発生した場合には、この渋滞が発生する前と発生した後とでは異なっている。例えば、２車線道路における交通容量は、渋滞発生前に３０００台／時間〜３５００台／時間であっても、渋滞が発生すると２２００台／時間〜２７００台／時間に減少する。しかし、交通制御システム１によれば、隘路部の後方の車両交通が強制的に一旦遮断されるので、隘路部における交通容量を、渋滞発生後の値から渋滞発生前の値に迅速に回復できる。特に、車両交通が強制的に遮断されるので、運転者の意思によらずに隘路部における交通容量を渋滞発生前の値に回復できる。よって、第１地点Ｐ１に渋滞が発生しても、従来のように運転者任せで隘路部における交通容量を渋滞発生前の値に回復させて渋滞緩和を行うのに比べ、より迅速に渋滞緩和を行うことができる。

なお、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。例えば、本実施形態に係る交通制御システム１は、高速道路だけでなく、一般道路にも適用可能である。一般道路における隘路部は、例えば、トンネル入り口付近、分合流部付近、斜線数が減少する地点付近（例えば、３車線から２車線になる地点付近）、或いは、橋梁の手前等である。

また、渋滞判定ステップＳ１において用いる基準交通量Ｑｔに、例えば第２地点Ｐ２の渋滞発生前の交通容量（閾値）を用いてもよい。第１地点Ｐ１の交通量が第２地点Ｐ２の渋滞発生前の交通容量を超えると、第２地点Ｐ２において渋滞が発生し、その渋滞が第１地点Ｐ１に波及することが予想されるからである。第１地点Ｐ１の交通量がこの閾値を越えていると判定手段６１により判定された場合、遮断手段６２により車両交通が遮断され、第１地点Ｐ１の交通量がこの閾値以下であると判定手段６１により判定された場合、遮断手段６２による遮断は行われない。これにより、第１地点Ｐ１において渋滞が実際に発生していなくても、渋滞になりつつあるか否かを第１地点Ｐ１の交通量と閾値とを比較することにより判定し、渋滞になりつつあると判定した場合には、遮断地点における車両交通を遮断して隘路部を通過する交通量を減少させる。よって、渋滞発生を未然に防止して、隘路における交通容量を渋滞発生前の値に維持することができ、更には、結果的に渋滞が発生した場合であっても、隘路における交通容量を渋滞発生前の値に速やかに回復することにより、迅速な渋滞緩和が行える。

実施形態に係る交通制御システムの構成を示す図である。 実施形態に係る渋滞緩和処理を説明するための図である。 実施形態に係る渋滞緩和処理を説明するためのフローチャートである。 実施形態に係る渋滞緩和処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…交通制御システム、２…表示器、４…交通遮断装置、６…制御装置、４１，４２…遮断機、６１…判定手段、６２…遮断手段、６３…解除時刻算出手段、６４…遮断解除手段、６３１…時間間隔取得手段、６３２…差分時間算出手段、Ａ２…道路、Ａ２１，Ａ２２…車線、Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６…車両検知装置、Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ４１，Ｄ４２，Ｄ６１，Ｄ６２…センサ、Ｐ１…第１地点、Ｐ１ａ…遮断地点、Ｐ２…第２地点、Ｐ３…第３地点。

Claims (10)

1. 隘路を含む走行方向の定められた道路の車両交通を制御する交通制御システムであって、
   前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある前記道路の第１地点に設けられており、この第１地点を通過する車両及びその速度を検知する第１車両検知装置と、
   前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある前記道路の遮断地点に設けられており該遮断地点における車両交通を遮断する交通遮断装置と、
   前記交通遮断装置を制御することにより前記遮断地点における車両交通の遮断及び遮断解除を行う制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記第１地点に交通渋滞が発生するか否かを、前記第１車両検知装置による検知結果に基づき判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記第１地点に交通渋滞が発生すると判定された場合、前記交通遮断装置を制御して前記遮断地点における車両交通を遮断する遮断手段と、
   前記交通遮断装置を制御して、前記遮断手段による遮断の解除を所定の解除時刻に行う遮断解除手段と
   を有する、ことを特徴とする交通制御システム。
2. 前記制御装置は、前記解除時刻を算出する解除時刻算出手段を更に有する、ことを特徴とする請求項１に記載の交通制御システム。
3. 前記解除時刻算出手段は、
   前記遮断地点の車両交通を前記遮断手段により遮断した時刻から、該遮断手段による遮断の解除後に前記遮断地点よりも前記走行方向にみて前方にある基準地点を最初に通過する車両が当該基準地点を通過する時刻までの時間間隔と、前記遮断手段による遮断が解除される時刻から、この遮断の解除後に前記基準地点に最初に車両が到達する時刻までの時間間隔とを取得し、該二つの時間間隔に基づいて前記解除時刻を算出する、ことを特徴とする請求項２に記載の交通制御システム。
4. 前記解除時刻算出手段は、
   前記遮断地点の車両交通を前記遮断手段により遮断した第１時刻から、前記遮断手段による遮断の前に前記遮断地点を通過した複数の車両のうち前記隘路に含まれる第２地点を最後に通過する車両が該第２地点を通過する第２時刻までの第１時間間隔と、前記第２時刻から、前記遮断手段による遮断の前に前記遮断地点を通過した複数の車両のうち前記第２地点よりも前記走行方向にみて前方にある第３地点を最後に通過する車両が該第３地点を通過する第３時刻までの第２時間間隔と、前記遮断解除手段により遮断が解除される第４時刻から、前記遮断解除手段による遮断の解除後に前記遮断地点を通過する複数の車両のうち前記第３地点を最初に通過する車両が該第３地点を通過する第５時刻までの第３時間間隔とを取得する時間間隔取得手段と、
   前記第３時刻から前記第５時刻までの時間間隔に対応する予め設定された第４時間間隔に前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔を加え合わせた値から、前記第３時間間隔を差し引いた差分時間を算出する差分時間算出手段と
   を含み、
   前記第１時刻に前記差分時間を加えた時刻を前記解除時刻として算出する、ことを特徴とする請求項２に記載の交通制御システム。
5. 前記第２地点に設けられており、この第２地点を通過する車両の速度及び通過時刻を検知する第２車両検知装置を更に備え、
   前記時間間隔取得手段は、
   前記第２車両検知装置による検知結果に基づいて前記第２時刻を取得し、該取得した第２時刻に基づいて前記第１時間間隔を取得する、ことを特徴とする請求項４に記載の交通制御システム。
6. 前記第３地点に設けられており、この第３地点を通過する車両の速度及び通過時刻を検知する第３車両検知装置を更に備え、
   前記時間間隔取得手段は、
   前記第２時間間隔を所定の値に設定し、前記第１時間間隔と前記設定後の第２時間間隔とを前記第１時刻に加えた時刻を含む所定時間内に前記第３地点における車両の車両間隔が所定基準を超えたか、又は該所定基準以下であるか、を前記第３車両検知装置による検知結果に基づいて判定し、前記所定基準を超えた場合には、前記設定した第２時間間隔に対し第１の補正量を差し引く補正を行い、前記所定基準以下の場合には、前記設定した第２時間間隔に対し第２の補正量を加える補正を行う、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の交通制御システム。
7. 前記隘路よりも前記走行方向にみて前方にある基準地点に設けられており、この基準地点を通過する車両の速度及び通過時刻を検知する検知装置を更に備え、
   前記解除時刻算出手段は、前記遮断手段により前記遮断地点の車両交通が遮断される時刻に所定の時間量を加えて解除時刻を算出し、
   前記制御装置は、前記解除時刻算出手段の算出した解除時刻を補正する解除時刻補正手段を更に有し、
   前記解除時刻補正手段は、前記遮断手段により前記遮断地点の車両交通が遮断される時刻から所定の時間内に、前記基準地点における車両の車両間隔が所定基準を超えたか、又は該所定基準以下であるか、を前記検知装置による検知結果に基づいて判定し、前記所定基準を超えた場合には、前記所定の時間量を小さくする補正を行い、前記所定基準以下の場合には、前記所定の時間量を大きくする補正を行う、ことを特徴とする請求項２に記載の交通制御システム。
8. 隘路を含む走行方向の定められた道路の車両交通を制御する交通制御システムであって、
   前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある前記道路の検知地点に設けられており、この検知地点を通過する車両及びその速度を検知する検知装置と、
   前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある前記道路の遮断地点に設けられており該遮断地点における車両交通を遮断する交通遮断装置と、
   前記交通遮断装置を制御することにより前記遮断地点における車両交通の遮断及び遮断解除を行う制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記検知地点における交通量が所定閾値を超えるか否かを、前記検知装置による検知結果に基づき判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記検知地点における交通量が前記所定閾値を超えると判定された場合、前記交通遮断装置を制御して前記遮断地点における車両交通を遮断する遮断手段と、
   前記交通遮断装置を制御して、前記遮断手段による遮断の解除を所定の解除時刻に行う遮断解除手段と
   を有する、ことを特徴とする交通制御システム。
9. 隘路を含む走行方向の定められた道路に設けられており該隘路よりも該走行方向にみて後方にある検知地点を通過する車両及びその速度を検知する検知装置と、前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある遮断地点に設けられており該遮断地点における車両交通を遮断する交通遮断装置と、該交通遮断装置を制御することにより前記遮断地点における車両交通の遮断及び遮断解除を行う制御装置とを用いて、前記道路の車両交通を制御する交通制御方法であって、
   前記検知地点に交通渋滞が発生するか否かを、前記検知装置による検知結果に基づき判定する渋滞判定ステップと、
   前記渋滞判定ステップにおいて前記検知地点に交通渋滞が発生すると判定された場合、前記交通遮断装置を制御して前記遮断地点における車両交通を遮断する遮断ステップと、
   前記交通遮断装置を制御して、前記遮断ステップにおいて行われた遮断の解除を所定の解除時刻に行う遮断解除ステップと
   を有する、ことを特徴とする交通制御方法。
10. 隘路を含む走行方向の定められた道路に設けられており該隘路よりも該走行方向にみて後方にある検知地点を通過する車両及びその速度を検知する検知装置と、前記隘路よりも前記走行方向にみて後方にある遮断地点に設けられており該遮断地点における車両交通を遮断する交通遮断装置と、該交通遮断装置を制御することにより前記遮断地点における車両交通の遮断及び遮断解除を行う制御装置とを用いて、前記道路の車両交通を制御する交通制御方法であって、
    前記検知地点における交通量が所定閾値を超えるか否かを、前記検知装置による検知結果に基づき判定する渋滞判定ステップと、
    前記渋滞判定ステップにおいて前記検知地点における交通量が前記所定閾値を超えると判定された場合、前記交通遮断装置を制御して前記遮断地点における車両交通を遮断する遮断ステップと、
    前記交通遮断装置を制御して、前記遮断ステップにおいて行われた遮断の解除を所定の解除時刻に行う遮断解除ステップと
    を有する、ことを特徴とする交通制御方法。
    

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