JP2010086070A - 道路交通情報提供システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】路線単位などの指定範囲の道路を対象として、リアルタイムの道路交通状況を考慮した事故危険性などを判断するための危険レベル情報を提供できる道路交通情報提供システムを提供することにある。
【解決手段】道路上の指定範囲でのリアルタイムな道路交通状況を考慮した道路交通上の危険レベル情報を出力する道路交通状況危険レベル判定部２２を有する道路交通情報提供システムが開示されている。道路交通状況危険レベルモニタ２３は、道路管制官の監視用としてた危険レベル情報を表示する。道路交通状況危険レベル送信部２４は、危険レベル情報を走行中の車両に提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に、道路上の危険レベルを含む道路交通状況の情報を提供する道路交通情報提供技術に関する。

近年、特にＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）と呼ばれる道路交通システムの分野では、道路交通状況に関する情報を走行中の車両（自動車と表記する場合がある）に提供する道路交通情報提供システムの開発が推進されている。提供される情報としては、路側の可変情報板による走行所要時間や、渋滞状況等の数値化データ、模式図データ等である。

道路交通情報提供システムとしては、例えばＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）と称する道路交通情報通信システムに対応するカーナビゲーションシステム（以下、カーナビと表記する場合がある）がある。カーナビは自動車に搭載された車載器として普及しており、ＶＩＣＳにより提供される文字、図形表示による道路交通状況に関する情報をディスプレイ上に表示することが可能である。ＶＩＣＳは、通常では、道路のある区間のマクロな情報提供を主とするシステムである。

また、道路上に設置されている車両感知器と呼ばれる道路センサからの計測結果を利用して、道路上の時間交通量、走行する自動車の平均速度や、道路の占有率などのマクロ情報を生成して提供する道路交通情報提供システムも提案されている。

さらに、安全方面の観点からは、衝突や事故等に関する情報を提供するシステムが提案されている。具体的には、予め入手している交差点情報を利用し、見通しの悪い交差点にて運転支援情報を提供するシステムが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、カメラ画像により、車両周囲の衝突のみの衝突判定情報を提供するシステムが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。また、車両搭載の車速センサやＧＰＳセンサにより車両の移動状況を予測し、危険度を判定するシステムが提案されている（例えば、特許文献３を参照）。さらに、レーダ等のセンサを用いて歩行者の飛び出しに対する危険度を推定するシステムが提案されている（例えば、特許文献４を参照）。
特願２００７−３２３１８５ 特願２００７−３１０５７４ 特願２００６−２０９３３３ 特願２００７−２５７３３８

前述の先行技術文献で提案されているシステムは、いずれの場合も、ある特定の車両に対する危険情報（特定車両の周辺情報を含む）のみを取り扱っている。また、リアルタイムに道路交通流を考慮した路線規模（ある範囲の道路）を対象としたものではない。従って、リアルタイムな道路交通状況に応じた事故危険性に関する危険レベル情報を、道路交通管制官や自動車のユーザ（運転手）に提供できるシステムが望ましい。

そこで、本発明の目的は、路線単位などの指定範囲の道路を対象として、リアルタイムの道路交通状況を考慮した事故危険性などを判断するための危険レベル情報を提供できる道路交通情報提供システムを提供することにある。

本発明の観点は、道路上の指定範囲における道路交通状況情報に基づいて、リアルタイムな道路交通状況を考慮した道路交通上の危険レベルを判定し、当該危険レベル情報を道路管制官や自動車ユーザなどに提供することができる道路交通情報提供システムである。

本発明の観点に従った道路交通情報提供システムは、指定範囲の道路上の道路交通状況を示す道路交通状況情報を収集して保存する手段と、前記指定範囲の道路上を走行する車両の挙動を示す車両挙動情報を収集する手段と、一定期間に収集された前記道路交通状況情報と前記車両挙動情報とに基づいて、前記指定範囲の道路上での道路交通における危険レベルを判定する判定手段と、前記判定手段により判定された危険レベルを示す危険レベル情報を生成する手段と、前記危険レベル情報を提供する情報提供手段とを備えた構成である。

本発明によれば、路線単位などの指定範囲の道路を対象として、リアルタイムの道路交通状況を考慮した事故危険性などを判断するための危険レベル情報を提供できる道路交通情報提供システムを提供することができる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（システムの構成）
図１は、本実施形態の道路交通情報提供システムの要部を示すブロック図である。

図１に示すように、道路交通情報提供システムは、ネットワーク１と、道路センサ２と、路側車両情報収集部３と、路側道路交通状況危険レベル情報伝送部（以下、危険レベル情報伝送部と略す）４と、道路交通管制センタ２０と、自動車１０に搭載されている車載器１１とを有する構成である。ネットワーク１は、道路側に設置されている光ＬＡＮなどである。

道路センサ２は、道路側に例えば約数百［ｍ］〜数［ｋｍ］間隔に設置される車両感知器であり、道路交通状況を計測する。なお、交通渋滞が頻繁に発生する範囲などでは、道路センサ２は、数十〜数百［ｍ］毎に設置される。道路センサ２は、計測結果である道路交通状況情報を、ネットワーク１を介して道路交通管制センタ２０に送信する。具体的には、道路センサ２は超音波式車両感知器であり、道路上を走行する自動車の交通量（即ち、単位時間に通過した車両の台数）や平均速度（センシングヘッドが２ヘッドの場合にそれぞれの通過時刻の差をもとに演算可能）、及び時間占有率などの計測を行なう。

路側車両情報収集部３は、例えば狭域無線通信（ＤＳＲＣ：dedicated short range communication）を使用して、自動車１０に搭載されている車載器１１から送信される車両挙動情報（車両の速度、加減速度、ハンドリング情報等）１００を収集し、ネットワーク１を介して道路交通管制センタ２０に送信する。なお、路側車両情報収集部３と車載器１１間の無線通信は、ＤＳＲＣ以外にも、例えば電波ビーコン通信または光ビーコン通信でもよい。

危険レベル情報伝送部４は、ネットワーク１を介して道路交通管制センタ２０から送信される道路交通状況の危険レベル情報を受信し、当該危険レベル情報１１０を例えばＤＳＲＣを使用して車載器１１に伝送する。

車載器１１は、車両情報送信部１２及び道路交通状況危険レベル情報提供部（以下、危険レベル情報提供部と略す）１３を含む。車両情報送信部１２は、車両の挙動情報１００を無線通信により路側車両情報収集部３に送信する。危険レベル情報提供部１３は、危険レベル情報伝送部４から伝送された道路交通状況の危険レベル情報１１０を、例えば車載器１１のモニタに表示して、自動車１０の運転手に情報提供する。なお、危険レベル情報提供部１３はモニタ表示と共に、危険レベル情報１１０を音声情報に変換して運転手に提供する機能を含む構成でもよい。

道路交通管制センタ２０は、交通情報取得・保存部２１と、道路交通状況危険レベル判定部（以下、危険レベル判定部と略す）２２と、道路交通状況危険レベルモニタ（以下、モニタと略す）２３と、道路交通状況危険レベル送信部（以下、危険レベル送信部と略す）２４とを有する。

（システムの動作）
以下、主として図８のフローチャートを参照して、本実施形態のシステムの動作を説明する。

本実施形態のシステムは、図１に示すように、車載器１１を搭載した自動車１０が走行している道路において、自動車１０を運転している運転者（ユーザ）に対して、当該道路での危険レベル情報を提供することができる。

道路交通管制センタ２０では、交通情報取得・保存部２１は、道路における指定された範囲に設置された道路センサ２から送信される道路交通状況の計測結果である道路交通状況情報、及び路側車両情報収集部３から送信される自動車１０の車両挙動情報１００を受信して、記憶装置に保存する（ステップＳ１）。交通情報取得・保存部２１は、ネットワーク１を介して、道路交通状況情報及び車両挙動情報１００を受信して保存する。ネットワーク１は、路側に設置されている光ＬＡＮなどから構成されている。

道路センサ２からの計測結果とは、前述したように、指定された範囲の交通量（単位時間に通過した車両の台数）、平均速度、時間占有率を含む道路交通状況情報である。このようなマクロな計測結果としては、例えば５分毎（1分毎など単位時間毎でよい）の積算値や平均値を作成し、利用する方法がある。また、超音波式のセンサヘッドの構造としては、通過時刻が計測可能であるため、これを１台１台の通過時刻データとして取得するための機能を付加することで、これらの情報も入手可能である。また、車両挙動情報１００は、車載器１２に含まれる車両情報送信部１２から送信される情報であり、車両の速度、加減速度、ハンドリング情報等である。

危険レベル判定部２２は、道路センサ２からの計測結果である道路交通状況情報及び車両挙動情報１００を入力し、指定した道路範囲における道路交通状況の危険レベルをリアルタイムで判定する（ステップＳ３）。ここで、危険レベル判定部２２は、交通情報取得・保存部２１に蓄積されている過去の道路交通状況情報を入力し、判定時に道路センサ２から取得した道路交通状況情報とを比較する（ステップＳ２）。交通情報取得・保存部２１は、道路センサ２が設置されている単位区間（例えば３００ｍから４００ｍ程度の範囲）の道路交通状況情報が入力されると、時系列データとして保存・蓄積している。危険レベル判定部２２は、判定時に道路センサ２から取得した道路交通状況情報と過去の蓄積情報である道路交通状況情報との乖離程度を参照して、危険レベルを判定する。

以下、危険レベル判定部２２における危険レベルの判定方法を具体的に説明する。

一般に、道路上の区間を限定した場合、その区間を走行する車両の平均速度と一定時間の通過台数(交通量)を検出することにより、車間距離（実際には車頭間距離）や車両密度（台数／ｋｍ）に関する情報を算出することが可能である。例えば、ある区間の平均速度をＶ、車両密度Ｐとした場合、交通量Ｎは、下記式（１）から概算することができる。

Ｎ≒Ｖ×Ｐ…（１）
図６及び図７は、ある道路区間において、車両の平均速度と車両密度に関する情報を長期間にわたってプロットした場合の特性を示す図である。このプロットは、過去の蓄積情報である道路交通状況情報から取得することができる。図６は、平均的な車両密度と速度との特性曲線６００と、ある車両密度に対する平均速度の分布（黒点）を示している。図７は、平均的な車両密度と速度との特性曲線７００及び平均速度の分布以外に、平均速度の標準偏差１σの特性曲線７１０も示す。

危険レベル判定部２２は、図６または図７に示すような平均的な車両密度と速度との特性曲線６００，７００，７１０を基準として、道路上の指定範囲から検出された道路交通状況情報から車両密度が大きく、車両の走行速度が大きい領域６１０，７２０に対応する状況では、事故が発生する確率が高く危険レベルが高いと判定する。また、逆に、車両密度が小さく、車両の走行速度が小さい領域６２０，７３０に対応する状況では、事故が発生する確率が低く危険レベルが低いと判定する。車両の走行速度は、車両挙動情報１００から取得できる。ここで、車両密度と車間距離（車頭間距離）とは逆数の関係になり、例えば、車頭間距離の広がりを統計的に処理し標準偏差の形で表現することにより、危険レベルを数字として評価することが可能となる。

以上のように、過去に蓄積された道路交通状況情報から求めた車両密度と平均速度との関係に基づいて、道路上の指定区間から検出された道路交通状況における危険レベルを判定することができる。ここで、車両密度と平均速度の関係パラメータは、天気、昼夜間の区別、霧などによる視界状況、車種（例えば、旅行シーズンではバスなどが多くなる）の影響により変化する。例えば、天気に関して、雨の日は、ユーザは、通常よりも車間距離を取る傾向にあるため、晴れの日よりは車両密度が低下する。従って、これらの情報も道路交通状況情報として蓄積することにより、更に精度の高い危険レベルの判定を行うことができる。

危険レベル判定部２２は、指定区間での道路交通状況の危険レベルをリアルタイムで判定し、判定した結果を示す危険レベル情報を生成する（ステップＳ４）。さらに、危険レベル判定部２２は、生成した危険レベル情報を危険レベルモニタ２３に出力する（ステップＳ５）。危険レベルモニタ２３は、ディスプレイ上に危険レベル情報を表示する。危険レベルモニタ２３は、道路交通状況を監視する監視員（または道路管制官）に対して、ディスプレイ上に危険レベル情報を表示して情報を提供するための装置である。

以下、図２及び図３は、監視員の操作に応じて危険レベルモニタ２３のディスプレイに表示される危険レベル情報の表示例２３０，２３２を示す図である。

図２は、道路線図上に、危険レベル情報により、各区間を危険レベルに応じて例えば表示色を変化させて表示する表示例２３０である（ステップＳ６，Ｓ７）。即ち、危険レベルＬ１は、低レベル（危険度が小さい）の区間を示し、例えば黄色で表示する。危険レベルＬ２は、中間レベルの区間を示し、例えばオレンジ色で表示する。危険レベルＬ３は、高レベル（危険度が大きい）の区間を示し、例えば赤色で表示する。また、それ以外の区間は、危険レベルがほぼ０であることを示す。図３は、図２の表示画面と連携しており、図２上の任意の区間をマウスの操作等により選択すると、その区間の危険レベルを示す詳細データを表示する表示例２３２である（ステップＳ６，Ｓ８）。

監視員は、図２又は図３に示すように、ディスプレイ上に表示された危険レベル情報を確認し、監視対象である指定範囲の道路上を走行する自動車１０の運転手に対して情報提供を行なうか否かを判断する。本実施形態では、監視員は、図２または図３に示すように、ディスプレイ上に表示された情報提供を決定するためのボタン２３１を操作する（ステップＳ６の情報提供）。

危険レベル送信部２４は、危険レベルモニタ２３により情報提供が決定されると、道路交通状況の危険レベル情報を、ネットワーク1を介して路側の危険レベル情報伝送部４に送信する（ステップＳ９）。危険レベル情報伝送部４は、無線通信により道路交通状況の危険レベル情報１１０を、走行している自動車１０の車載器１１に伝送する。

車載器１１では、危険レベル情報提供部１３は、危険レベル情報伝送部４から伝送された道路交通状況の危険レベル情報１１０を、図５に示すように、車載器１１のモニタに表示する。また、危険レベル情報提供部１３はモニタ表示と共に、危険レベル情報１１０を音声情報に変換してスピーカから出力する構成でも良い。このような構成により、自動車１０の運転者は、車載器１１のモニタやスピーカから、走行中の道路における道路交通状況の危険レベル情報１１０を確認することができる。

また、路側の危険レベル情報伝送部４は、車載器１１だけでなく、路側に設置された可変情報板などの情報提供装置（運転手向け道路交通状況の情報提供表示装置）に送信してもよい。道路を走行中の自動車１０の運転者は、路側に設置された可変情報板により、走行中の道路における道路交通状況の危険レベル情報１１０を確認することができる。具体的には、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、道路を走行中の自動車の運転者が確認できるように、路側に設置された可変情報板（表示パネル）に、道路交通状況に対する危険レベル情報を表示する。

以上のように本実施形態のシステムであれば、路側に設置されている道路センサ２の計測結果、車載器１１から得られる車両挙動情報、及び過去に蓄積された道路交通状況情報に基づいて、道路の路線または区間（指定範囲）において、リアルタイムの道路交通状況を考慮しながら道路交通の危険レベルを評価し、評価結果である危険レベル情報を道路管制官や車両の運転手にリアルタイムで提供することができる。従って、走行中の自動車１０の運転者は、当該危険レベル情報を検討して、例えば走行中の道路から別の道路に変更するなどの判断をリアルタイムで行なうことが可能となる。

なお、本実施形態の危険レベル判定部２２における危険レベルの判定方法として、道路上のある区間を走行する車両の平均速度と一定時間の通過台数(交通量)から算出された車間距離（車頭間距離）と車両の走行速度を利用する方法について説明したが、これに限ることはない。例えば、プローブカー（路車間通信）と呼ぶプローブとして利用可能な車両を用意し、車両の運転専門家が安全運転を考慮して、実際に当該車両を運転して得られる運転結果情報に基づいて、車間距離（車頭間距離）と車両の走行速度を利用する方法でも良い。また、危険レベルの算出方法について、図６及び図７に示すように車両密度と平均速度との関係を示すプロットを利用する方法について説明したが、これに限ることなく、交通量と平均速度との関係を示すプロットや、あるいは平均車頭間距離と平均速度との関係を示すプロットを利用する方法でも良い。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施形態に関する道路交通情報提供システムの要部を示すブロック図。 本実施形態に関する危険レベルモニタの危険レベル情報の表示例を示す図。 本実施形態に関する危険レベルモニタの危険レベル情報の表示例を示す図。 本実施形態に関する路側情報板における危険レベル情報の表示例を示す図。 本実施形態に関する車載器における危険レベル情報の表示例を示す図。 本実施形態に関する車両密度と平均速度との関係を示す図。 本実施形態に関する車両密度と平均速度との関係を示す図。 本実施形態に関する動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１…ネットワーク、２…道路センサ、３…路側車両情報収集部、
４…路側道路交通状況危険レベル情報伝送部（危険レベル情報伝送部）
１０…自動車（車両）、１１…車載器、１２…車両情報送信部、
１３…道路交通状況危険レベル情報提供部（危険レベル情報提供部）、
２０…道路交通管制センタ、２１…交通情報取得・保存部、
２２…道路交通状況危険レベル判定部（危険レベル判定部）、
２３…道路交通状況危険レベルモニタ（危険レベルモニタ）、
２４…道路交通状況危険レベル送信部（危険レベル送信部）。

Claims (13)

1. 指定範囲の道路上の道路交通状況を示す道路交通状況情報を収集して保存する手段と、
   前記指定範囲の道路上を走行する車両の挙動を示す車両挙動情報を収集する手段と、
   一定期間に収集された前記道路交通状況情報と前記車両挙動情報とに基づいて、前記指定範囲の道路上での道路交通における危険レベルを判定する判定手段と、
   前記判定手段により判定された危険レベルを示す危険レベル情報を生成する手段と、
   前記危険レベル情報を提供する情報提供手段と
   を具備したことを特徴とする道路交通情報提供システム。
2. 前記情報提供手段は、
   前記危険レベル情報を道路交通管制用モニタに出力する手段と、
   前記危険レベル情報を、ネットワークを介して道路上を走行する車両に提供する手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の道路交通情報提供システム。
3. 前記判定手段は、
   過去の蓄積情報である道路交通状況情報を参照して、前記危険レベルを判定する構成であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の道路交通情報提供システム。
4. 前記過去の蓄積情報である道路交通状況情報は、天候や時間帯毎に分類されており、
   前記判定手段は、判定時点での前記指定範囲の道路上での天候や時間帯に対応する道路交通状況情報を使用して、前記危険レベルを判定する構成であることを特徴とする請求項請求項３に記載の道路交通情報提供システム。
5. 前記判定手段は、
   前記道路交通状況情報と前記車両挙動情報から、前記指定範囲の道路上を走行する車両の平均速度及び前記指定範囲の道路上を一定時間に通過する車両の交通量に関する各情報を取得し、当該各情報を使用して前記危険レベルを判定する構成であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の道路交通情報提供システム。
6. 前記判定手段は、
   前記平均速度と前記交通量から前記指定範囲の道路上の車両密度を算出し、
   前記車両密度と前記平均速度との特性に基づいて、前記車両密度から求められる各車両の車間距離と速度との関係から前記危険レベルを判定する構成であることを特徴とする請求項５に記載の道路交通情報提供システム。
7. 前記道路交通管制用モニタに出力された前記危険レベル情報を、ネットワークを介して道路上を走行する車両に提供するか否かを指示する手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載の道路交通情報提供システム。
8. 前記車両挙動情報を収集する手段は、前記車両に搭載された車載器から無線通信により送信される車両挙動情報を受信する手段を含む構成であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の道路交通情報提供システム。
9. 前記道路交通状況情報を時系列的に収集して保存する手段は、
   プローブとして利用可能な車両を用意し、車両の運転専門家が実際に当該車両を運転して得られる運転結果情報に基づいて、前記道路交通状況情報を生成する手段を含む構成であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の道路交通情報提供システム。
10. 前記情報提供手段は、
    前記危険レベル情報に基づいて、指定範囲の道路線図上に危険レベル毎の区間を区別して画面上で表示できる情報を生成する手段を含むことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の道路交通情報提供システム。
11. 前記情報提供手段は、前記危険レベル毎の区間を異なる表示色で画面上で表示できる情報を生成する手段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の道路交通情報提供システム。
12. 前記情報提供手段は、前記危険レベル毎の区間が画面上で指定されたときに、当該区間の危険レベルの詳細情報を表示できる情報を生成する手段を含むことを特徴とする請求項１０または請求項１１のいずれか１項に記載の道路交通情報提供システム。
13. 指定範囲の道路上の危険レベルを示す危険レベル情報を提供する道路交通情報提供方法であって、
    道路交通状況を示す道路交通状況情報を収集して保存する処理と、
    前記指定範囲の道路上を走行する車両の挙動を示す車両挙動情報を収集する処理と、
    前記保存されている道路交通状況情報と前記車両挙動情報とに基づいて、前記指定範囲の道路上での道路交通における危険レベルを判定する処理と、
    前記判定手段により判定された危険レベルを示す危険レベル情報を生成する処理と、
    前記危険レベル情報を提供する処理と
    を実行することを特徴とする道路交通情報提供方法。

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