JP2009003698A - 交通信号制御装置、及び流出交通流予測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
各流入路から進行方向別の流出台数を算出する際に、進行方向の交錯交通の交通量に応じて、当該進行方向への流出台数を補正する。例えば、流入路Cから右折方向(流入路Bの方向)に進行する場合、交錯交通である流入路Aからの対向直進車に応じて流出台数を補正する。すなわち、予測対象の時刻から過去所定時間における流入路Aの到着台数と滞留台数との合計台数が所定の閾値台数を超える場合、当該右折方向への流出台数を「0」と補正する。
【選択図】図7
Description
他交差点の他交通信号制御装置との間で互いに流出交通流の情報を送受信する通信手段(例えば、図10の通信制御部200)と、自交差点への到着交通流を予測する到着交通流予測手段(例えば、図10の到着交通流予測部110)と、自交差点の各流入路から他方路への流出方向別の流出台数を予測して自交差点からの流出交通流を予測する流出交通流予測手段(例えば、図10の流出交通流予測部130)とを備え、自交差点の信号制御パラメータを可変して自交差点の信号を制御する自律分散型の交通信号制御装置(例えば、図10の交通信号制御装置20)であって、
前記流出交通流予測手段は、自交差点の各流入路から他方路への流出方向別の流出台数を予測する際に、予め定められた各流出方向に交錯する交錯交通のうち、予測対象の流出方向に対応する交錯交通の交通量に基づいて当該流出方向への流出台数を補正する流出台数補正手段を有する交通信号制御装置である。
他交差点の他交通信号制御装置との間で互いに流出交通流の情報を送受信し、自交差点への到着交通流の予測と自交差点からの流出交通流の予測とを随時行って、自交差点の信号制御パラメータの可変による自交差点の信号制御を行う自律分散型の交通信号制御装置における流出交通流予測方法であって、
自交差点の各流入路から他方路への流出方向別の流出台数を予測する際に、予め定められた各流出方向に交錯する交錯交通のうち、予測対象の流出方向に対応する交錯交通の交通量に基づき当該流出方向への流出台数を補正して流出方向別の流出台数を予測する流出交通流予測方法である。
前記流出交通流予測手段は、自交差点の各流入路から他方路への流出方向別の流出台数を仮の流出台数として予測する流出台数仮予測手段(例えば、図10の流出交通流予測部130)を有し、
前記流出台数補正手段は、予測対象の流出方向の前記流出台数仮予測手段が予測した仮の流出台数を、予測対象の流出方向に対応する交錯交通の前記流出台数仮予測手段が予測した仮の流出台数に基づいて補正する、
交通信号制御装置である。
前記流出台数補正手段は、予測対象の流出方向が右折方向である場合に、右折方向に対する交錯交通として予め定められている対向直進車及び/又は対向左折車の交通量に基づいて、当該右折方向への流出台数を補正する第1の補正手段(例えば、図10の流出交通流予測部130)を有する交通信号制御装置である。
前記流出台数補正手段は、予測対象の流出方向に対応する交錯交通の予測対象時刻から過去所定時間分の交通量に基づいて予測対象の流出方向への流出台数を低減又は抑止する交通信号制御装置である。
前記流出台数補正手段は、予測対象の流出方向に対応する交錯交通の予測対象時刻から過去所定時間分の交通量が所定の低交通量条件を満たす場合には当該流出方向への流出台数を補正せず、満たさない場合に補正する交通信号制御装置である。
自交差点の横断歩道歩行者の交通量を予測する横断歩道歩行者予測手段(例えば、図10の流出交通流予測部130)を更に備え、
前記流出台数補正手段が、予測対象の流出方向が右折方向又は左折方向である場合に、当該右折方向又は左折方向に対する交錯交通として予め定められている当該流出方向の流出路の横断歩道歩行者の交通量に基づいて、当該流出方向への流出台数を補正する第2の補正手段を有する、
交通信号制御装置である。
図1は、本実施形態の自律分散型交通信号制御システム1の全体構成図である。自律分散型交通信号制御システム1は、管制センタに設置される中央管理装置10と、各交差点に設置された複数の交通信号制御装置20とが、伝送路Nを介して接続されて構成される。また、交通信号制御装置20には、当該装置が設置された交差点(自交差点)に設けられた複数の交通信号機30及び車両感知器40が接続されている。交通信号制御装置20は、隣接交差点等の他の交通信号制御装置20との間でデータの送受信を行い、車両感知器40による車両感知信号に基づいて、自交差点に設けられた各交通信号機30を制御する。
図2は、交通信号制御装置20の制御対象となる交差点の配置図である。この交差点は、四つの流入路A〜Dを有する十字交差点であり、流入路A〜Dそれぞれに四つの交通信号機30及び車両感知器40が設置されている。なお、同図は交差点の一例であり、この十字交差点に限らず、三叉路交差点やT字交差点といった他の形状の交差点についても適用可能である。
図4は、交通信号制御装置20における信号制御の概要図である。交通信号制御装置20は、先ず、(1)隣接交差点の交通信号制御装置20から受信した予測流出交通流情報を基に、自交差点に到着する交通流を予測する。次いで、(2)予測した到着交通流(予測到着交通流)を基に、自交差点の各交通信号機30の制御パラメータ(サイクル長C、スプリット及びオフセット)を算出する。そして、(3)算出した制御パラメータに従って、自交差点の各交通信号機30を制御する。
(1)流出予測
流出交通流の予測原理について説明する。図5,6は、流出交通流の予測の原理図であり、図1の流入路A又はCについて示している。流入路A,Cは、図1に示したように、二車線の直進左折レーンと一車線の右折レーンとを有する。また、飽和交通流は、何れの車線も等しく「0.5[台/s]」である。
図5は、流入路に通行権が無い場合の流出予測の説明図である。同図では、図中左側から順に、当該流入路の到着交通流、予定現示、及び各レーンの滞留台数を、図中下方向を時間軸tとして示している。通行権が無い場合、流入路に到着した車両は、そのまま当該流入路に滞留する。すなわち、予定現示が「赤」である時刻tにおいて流入路に到着した車両は、全て当該流入路に滞留する。詳細には、到着台数のうち、「0.8(=直進率「0.7」+左折率「0.1」)」の割合の台数が直進左折レーンに到着し、「0.2(=右折率)」の割合の台数が右折レーンに到着する。そして、時刻tにおける各レーンの滞留台数は、直前の時刻tでの当該レーンの滞留台数にこの到着台数を加算した台数となる。
図6は、流入路に通行権が有る場合の流出予測の説明図である。同図では、図中左側から順に、当該流入路の到着交通流、予定現示、各レーンの滞留台数、及び流出交通流を、図中下方向を時間tとして示している。通行権が有る場合、流入路に到着した車両は、当該流入路に滞留していた車両とともに交差点内を進行し、他の流入路から流出する。すなわち、予定現示が「青」である時刻tにおいて、流入路に到着した車両は、図5に示した通行権が無い場合と同様に、「0.8(=直進率「0.7」+左折率「0.1」)」の割合の台数が直進左折レーンに到着し、「0.2(右折率)」の割合の台数が右折レーンに到着する。ここで、各レーンに到着した車両は、当該レーンに滞留している車両とともに当該レーンに一時的に滞留しているとみなし、直前の時刻tにおける滞留台数にこの到着台数を加算した台数を、「一時滞留台数」という。
更に、本実施形態では、上記のように算出された各流入路からの進行方向別の流出台数を、当該進行方向に交錯する交通(交錯交通)の交通量に応じて補正する。具体的には、進行方向に対する交錯交通として、(1)右折時の対向直進車、(2)右左折時の横断歩道歩行者に応じて、当該進行方向への流出台数を補正する。
図7は、右折時の対向直進車に応じた流出台数の補正を説明するための図である。同図に示す交差点において、ある流入路から右折方向に進行する場合、対向直進車及び対向左折車が、当該進行方向(右折方向)に交錯する交通(交錯交通)となる。そして、この交錯交通の交通量に応じて、当該進行方向(右折方向)への流出台数を補正する。
図8は、右左折時の横断歩道の歩行者(横断歩行者)に応じた流出台数の補正を説明するための図である。同図に示す交差点において、ある流入路から右折或いは左折方向に進行する場合、当該進行方向(右折或いは左折方向)の流入路の横断歩行者が、当該進行方向に対する交錯交通となる。そして、この交錯交通の交通量に応じて、当該進行方向への流出台数を補正する。具体的には、進行方向に交錯する横断歩行者数に応じた時間の間、当該進行方向への流出台数を「0」とする。このとき、横断歩行者数は、現在の現示に切り替わったタイミングでの、流出元の流入路における滞留台数に比例するように決定する。そして、現在の現示に切り替わったタイミングから、決定した横断歩行者に応じた時間tuが経過するまでの間、当該進行方向への流出台数を「0」とする。
図10は、交通信号制御装置20の内部構成を示すブロック図である。同図によれば、交通信号制御装置20は、処理部100と、通信制御部200と、記憶部300とを備えて構成される。
図21は、交通信号制御処理の流れを説明するためのフローチャートである。この処理は、処理部100が記憶部300の交通信号制御プログラム310を実行することで実現される。
このように、本実施形態によれば、自交差点の各流入路から進行方向別の流出台数を算出する際に、各進行方向への流出台数が当該進行方向に対する交錯交通の交通流に応じて補正される。具体的には、右折時には、予測時刻tから過去所定時間における対向直進車の合計台数(すなわち、進行方向に対向する流入路の到着台数と滞留台数との合計台数)が所定の閾値台数を超える場合に、当該右折方向への流出台数が「0」と補正され、右左折時には、進行方向の流入路の横断歩行者に応じた時間の間、当該進行方向への流出台数が「0」と補正される。これにより、より精度の高い流出交通流の予測が実現される。
なお、本発明の適用は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
例えば、上述の実施形態では、交錯交通の交通量に応じた流出台数の補正として、当該流出台数を「0」とすることにしたが、低減させることにしても良い。具体的には、対向直進車に応じて補正する場合、交錯交通である対向直進車の交通量(すなわち、対向流入路の一時滞留台数の台数)に比例するように「0.0〜1.0」の係数kを決定する。そして、算出した流出台数にこの係数kを乗じることで、当該流出台数を補正する。また、横断歩行者数に応じて補正する場合も同様に、交錯交通である横断歩行者数に比例するように係数kを決定し、当該横断歩行者が横断中の間、算出した流出台数にこの係数kを乗じることで、当該流出台数を補正する。
また、上述の実施形態では、制御対象の交差点を十字交差点としたが、例えば三叉路交差点やT字交差点といった他の形状の交差点にも適用可能である。また、現示方式を2現示方式としたが、3現示以上の多現示方式とした場合にも適用可能なのは勿論である。
10 中央管理装置
20 交通信号制御装置
100 処理部
110 到着交通流予測部、120 制御パラメータ算出部
130 流出交通流予測部、140 信号制御部
200 通信制御部
300 記憶部
310 交通信号制御プログラム
321 進行率テーブル、322 飽和交通流テーブル
323 交錯交通テーブル、324 横断時間設定データ
331 予測流出交通流データ、332 予測到達交通流データ
333 一時滞留台数データ、334 滞留台数データ
335 流入路別流出台数データ、336 歩行者横断状況データ
341 信号制御パラメータ
30 交通信号機
40 車両感知器
Claims (7)
- 他交差点の他交通信号制御装置との間で互いに流出交通流の情報を送受信する通信手段と、自交差点への到着交通流を予測する到着交通流予測手段と、自交差点の各流入路から他方路への流出方向別の流出台数を予測して自交差点からの流出交通流を予測する流出交通流予測手段とを備え、自交差点の信号制御パラメータを可変して自交差点の信号を制御する自律分散型の交通信号制御装置であって、
前記流出交通流予測手段は、自交差点の各流入路から他方路への流出方向別の流出台数を予測する際に、予め定められた各流出方向に交錯する交錯交通のうち、予測対象の流出方向に対応する交錯交通の交通量に基づいて当該流出方向への流出台数を補正する流出台数補正手段を有する交通信号制御装置。 - 前記流出交通流予測手段は、自交差点の各流入路から他方路への流出方向別の流出台数を仮の流出台数として予測する流出台数仮予測手段を有し、
前記流出台数補正手段は、予測対象の流出方向の前記流出台数仮予測手段が予測した仮の流出台数を、予測対象の流出方向に対応する交錯交通の前記流出台数仮予測手段が予測した仮の流出台数に基づいて補正する、
請求項1に記載の交通信号制御装置。 - 前記流出台数補正手段は、予測対象の流出方向が右折方向である場合に、右折方向に対する交錯交通として予め定められている対向直進車及び/又は対向左折車の交通量に基づいて、当該右折方向への流出台数を補正する第1の補正手段を有する請求項1又は2に記載の交通信号制御装置。
- 前記流出台数補正手段は、予測対象の流出方向に対応する交錯交通の予測対象時刻から過去所定時間分の交通量に基づいて予測対象の流出方向への流出台数を低減又は抑止する請求項1〜3の何れか一項に記載の交通信号制御装置。
- 前記流出台数補正手段は、予測対象の流出方向に対応する交錯交通の予測対象時刻から過去所定時間分の交通量が所定の低交通量条件を満たす場合には当該流出方向への流出台数を補正せず、満たさない場合に補正する請求項1〜4の何れか一項に記載の交通信号制御装置。
- 自交差点の横断歩道歩行者の交通量を予測する横断歩道歩行者予測手段を更に備え、
前記流出台数補正手段が、予測対象の流出方向が右折方向又は左折方向である場合に、当該右折方向又は左折方向に対する交錯交通として予め定められている当該流出方向の流出路の横断歩道歩行者の交通量に基づいて、当該流出方向への流出台数を補正する第2の補正手段を有する、
請求項1〜5の何れか一項に記載の交通信号制御装置。 - 他交差点の他交通信号制御装置との間で互いに流出交通流の情報を送受信し、自交差点への到着交通流の予測と自交差点からの流出交通流の予測とを随時行って、自交差点の信号制御パラメータの可変による自交差点の信号制御を行う自律分散型の交通信号制御装置における流出交通流予測方法であって、
自交差点の各流入路から他方路への流出方向別の流出台数を予測する際に、予め定められた各流出方向に交錯する交錯交通のうち、予測対象の流出方向に対応する交錯交通の交通量に基づき当該流出方向への流出台数を補正して流出方向別の流出台数を予測する流出交通流予測方法。
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