JP2012108664A - 交通信号制御装置及び交通信号制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ムーブメント制御及び高速感応制御を併用することができる交通信号制御装置及び交通信号制御方法を提供する。
【解決手段】交通情報取得部１２は、交差点で対向する流入路の混雑を判定するための交通情報、及び時差現示を行うか否かを判定するための交通情報を取得する。対象車両判定部１３は、交差点の上流の所定地点に設置した車両感知器で計測された車両の速度が所定速度以上の速度であるか否かに応じて、高速感応制御の対象車両の存否を判定する。高速感応制御部１７は、対象車両判定部１３で対象車両が存在すると判定した場合に、時差現示判定部１６で時差現示を行わないと判定したときは、対象車両を赤信号により交差点手前で停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、交差点で対向する流入路に対して時差現示を行うことができる交通信号制御装置及び交通信号制御方法に関する。

交差点での渋滞改善を目的として、方向や利用車線、通行権などで区分される車両や歩行者の動線（ムーブメント）を、各々のムーブメントに割り当てられた信号灯器（矢印灯器）を利用して、対向する流入路（交差点に流入する道路）の信号灯器の灯色毎の時間を独立に制御するムーブメント制御（可変フェーズ制御、可変現示制御ともいう）が検討されている。ムーブメント制御を行うことで、例えば対向する流入路に交通需要の偏りがある場合では、需要が多い方向（優先方向ともいう）の流入路に対して時差現示（例えば、需要が多い方向の信号灯器の灯色を青にし、需要が少ない方向の信号灯器の灯色をすべて赤にする現示）を表示することで渋滞の改善が期待できる。

ムーブメント制御の交通信号制御機の例として、複数のステップカウンタを備え、上り下りの信号制御を独立に行って、交差点の流入路ごとの交通状況に応じてリアルタイムな信号制御を可能とした交通信号制御機が開示されている（特許文献１参照）。

一方で交差点での事故の原因の多くが速度の超過であることから、制限速度を大幅に超過して走行する高速走行車両を交差点で強制的に停止させるべく、交差点の青信号を黄信号又は赤信号に変える高速感応制御も検討されている。例えば、高速走行車両を検出した場合に、その速度、検出した時刻、及び減速を促す表示板までの距離に基づいて警告表示を行い、また最適なタイミングで青信号を黄信号に変える高速車両感応制御システムが開示されている（特許文献２参照）。

特開２００６−２６８５４７号公報 特開２００６−３２３５２４号公報

従来、上述のようにムーブメント制御だけを実施する交通信号制御機、あるいは高速感応制御だけを実施する装置は存在していたものの、両者を併用することができる装置はなく、また両者をどのように併用すればよいかについての検討がなされていなかった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ムーブメント制御及び高速感応制御を併用することができる交通信号制御装置及び交通信号制御方法を提供することを目的とする。

第１発明に係る交通信号制御装置は、交差点で対向する流入路に対して時差現示を行うことができる交通信号制御装置において、所定速度以上の速度で前記交差点へ向かって走行する対象車両の存否を判定する対象車両判定手段と、前記流入路の交通情報に基づいて時差現示を行うか否かを判定する時差現示判定手段と、対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させる高速感応制御手段とを備え、該高速感応制御手段は、前記対象車両判定手段で対象車両が存在すると判定した場合に、前記時差現示判定手段で時差現示を行わないと判定したときは、前記対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させるようにしてあることを特徴とする。

第２発明に係る交通信号制御装置は、第１発明において、前記流入路の交通情報に基づいて該流入路が混雑しているか否かを判定する混雑判定手段を備え、前記高速感応制御手段は、前記混雑判定手段で前記流入路のいずれの方向も混雑していないと判定した場合、対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させるようにしてあることを特徴とする。

第３発明に係る交通信号制御装置は、交差点で対向する流入路に対して時差現示を行うことができる交通信号制御装置において、前記流入路の交通情報に基づいて時差現示を行うか否かを判定する時差現示判定手段と、前記流入路の交通情報に基づいて該流入路が混雑しているか否かを判定する混雑判定手段と、所定速度以上の速度で前記交差点へ向かって走行する対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させる高速感応制御手段とを備え、該高速感応制御手段は、前記混雑判定手段で前記流入路のいずれか一方のみが混雑していると判定した場合に、前記時差現示判定手段で時差現示を行わないと判定したときは、高速感応制御を行わないようにしてあることを特徴とする。

第４発明に係る交通信号制御装置は、交差点で対向する流入路に対して時差現示を行うことができる交通信号制御装置において、前記流入路の交通情報に基づいて該流入路が混雑しているか否かを判定する混雑判定手段と、所定速度以上の速度で前記交差点へ向かって走行する対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させる高速感応制御手段とを備え、該高速感応制御手段は、前記混雑判定手段で前記流入路のいずれも混雑していると判定した場合、高速感応制御を行わないようにしてあることを特徴とする。

第５発明に係る交通信号制御方法は、交差点で対向する流入路に対して時差現示を行うことができる交通信号制御装置による交通信号制御方法において、所定速度以上の速度で前記交差点へ向かって走行する対象車両の存否を判定する対象車両判定ステップと、前記流入路の交通情報に基づいて時差現示を行うか否かを判定する時差現示判定ステップと、対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させる高速感応制御ステップとを含み、該高速感応制御ステップは、前記対象車両判定ステップで対象車両が存在すると判定した場合に、前記時差現示判定ステップで時差現示を行わないと判定したときは、前記対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させることを特徴とする。

第１発明及び第５発明にあっては、対象車両判定手段は、所定速度以上の速度（例えば、制限速度を大幅に超える速度）で交差点へ向かって走行する対象車両（高速走行車両、暴走車両など）の存否を判定する。対象車両の存否の判定は、例えば、交差点の上流の所定地点（例えば、交差点から５００ｍ程度上流の地点）に設置した速度計測装置（例えば、速度を計測することができる車両感知器など）により、通過車両ごとの速度を計測し、所定速度以上のものを対象車両と判定することができる。時差現示判定手段は、流入路（交差点に流入する道路）の交通情報に基づいて時差現示を行うか否かを判定する。すなわち、時差現示判定手段は、交差点で対向する流入路のそれぞれの方向（交差点へ流入する方向）の交通情報（例えば、交通量、渋滞長、信号待ち台数などの交通需要）に基づいて、流入路のいずれかの方向又は両方向に対して時差現示を行うか否かを判定する。時差現示は、例えば、交通需要の多い方向の流入路に対して行うと判定することができ、交通需要の多い東方向（一方向）の流入路に対して時差現示を行う場合、一方向の対向方向（交通需要の少ない方、例えば、西方向）の信号灯器の灯色をすべて赤として、西方向の流入路の車両の進行を停止させた上で、東方向（直進、左折、右折を含む）の流入路の車両を進行させる。

高速感応制御手段は、対象車両判定手段で対象車両が存在すると判定した場合に、時差現示判定手段で時差現示を行わないと判定したときは、対象車両を赤信号により交差点手前で停止させる。具体的には、高速感応制御手段は、対象車両の位置及び速度（車両感知器で計測した速度及び交差点から車両感知器までの距離など）に基づいて、対象車両が交差点に到達する到達時点を算出する。信号灯器の灯色の切り替えタイミングを含む信号情報と算出した到達時点とにより、対象車両が交差点に到達する時点において赤信号となるように、青時間を短縮又は赤時間を延長する。これにより、ムーブメント制御により時差現示を行うことができる交通信号制御装置であっても、高速感応制御を併用して実施することが可能となる。

第２発明にあっては、混雑判定手段は、流入路の交通情報（例えば、交通量、渋滞長、信号待ち台数などの交通需要）に基づいて、流入路が混雑しているか否かを判定する。例えば、車両が停止状態で渋滞又は遅い速度で走行しつつ渋滞している場合、規制速度程度で走行しつつも短い車間距離で複数の車両が連続して走行する場合には、渋滞であると判定することができる。高速感応制御手段は、混雑判定手段で流入路のいずれの方向も混雑していないと判定した場合、対象車両を赤信号により交差点手前で停止させる。ムーブメント制御による時差現示が行われる可能性のある流入路では、混雑が発生する場合が多く、また、混雑の方向も時々刻々変化する可能性がある。流入路のいずれかの方向で混雑が発生した場合であって、かつ、時差現示を行わないと判定した場合には、高速車両が混雑していない方向を走行するときには、高速感応制御によりその方向の青短縮、赤延長が行われ、同時に混雑している対向方向まで青短縮、赤延長がされるので、当該対向方向の混雑状況が悪化することになり、また、高速車両が混雑している方向を走行するときには、高速車両は前方を走行する車両に高速走行を妨げられ、高速感応制御を実行するまでもないので、流入路のいずれの方向も混雑していない場合に高速感応制御を行うことにより、高速感応制御を有効なものとすることができる。

第３発明にあっては、時差現示判定手段は、流入路（交差点に流入する道路）の交通情報に基づいて時差現示を行うか否かを判定する。すなわち、時差現示判定手段は、交差点で対向する流入路のそれぞれの方向（交差点へ流入する方向）の交通情報（例えば、交通量、渋滞長、信号待ち台数などの交通需要）に基づいて、流入路のいずれかの方向又は両方向に対して時差現示を行うか否かを判定する。時差現示は、例えば、交通需要の多い方向に対して行うと判定することができ、交通需要の多い東方向（一方向）の流入路に対して時差現示を行う場合、一方向の対向方向（交通需要の少ない方、例えば、西方向）の信号灯器の灯色をすべて赤として、西方向の流入路の車両の進行を停止させた上で、東方向（直進、左折、右折を含む）の流入路の車両を進行させる。

混雑判定手段は、流入路の交通情報（例えば、交通量、渋滞長、信号待ち台数などの交通需要）に基づいて、流入路が混雑しているか否かを判定する。例えば、車両が停止状態で渋滞又は遅い速度で走行しつつ渋滞している場合、規制速度程度で走行しつつも短い車間距離で複数の車両が連続して走行する場合には、渋滞であると判定することができる。高速感応制御手段は、対向する流入路のいずれか一方のみが混雑していると判定した場合に、時差現示を行わないと判定したときは、高速感応制御を行わない。高速で走行する対象車両が混雑していない流入路に進入する場合、高速感応制御により青短縮又は赤延長が行われて、混雑していない流入路に対向する混雑している流入路の青短縮又は赤延長が行われると、混雑している流入路の混雑状況が悪化するので、高速感応制御を行わないことにより、混雑状況の悪化を防止することができる。また、対象車両が混雑している流入路に進入する場合には、高速で走行する対象車両は、前方の車両で高速走行が妨げられるので、高速感応制御をする必要がなく、無駄な高速感応処理が行われることを防止することができる。

第４発明にあっては、混雑判定手段は、流入路の交通情報（例えば、交通量、渋滞長、信号待ち台数などの交通需要）に基づいて、流入路が混雑しているか否かを判定する。例えば、車両が停止状態で渋滞又は遅い速度で走行しつつ渋滞している場合、規制速度程度で走行しつつも短い車間距離で複数の車両が連続して走行する場合には、渋滞であると判定することができる。高速感応制御手段は、対向する流入路のいずれも混雑していると判定した場合、高速感応制御を行わない。対向する流入路のいずれも混雑している場合、高速で走行する対象車両は、前方の車両で高速走行が妨げられるので、高速感応制御をする必要がなく、無駄な高速感応処理が行われることを防止することができる。

本発明によれば、対象車両が存在すると判定した場合に、時差現示を行わないと判定したときは、対象車両を赤信号により交差点手前で停止させる高速感応制御を行うことにより、ムーブメント制御により時差現示を行うことができる交通信号制御装置であっても、高速感応制御を併用して実施することが可能となる。

本実施の形態に係る交通信号制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の交通信号制御装置による信号制御が行われる交差点の一例を示す模式図である。 本実施の形態の交通信号制御装置による時差現示を行う場合の階梯の一例を示す説明図である。 時差現示を実施する場合の階梯パターンの一例を示す説明図である。 本実施の形態の交通信号制御装置による時差現示を行わない場合の階梯の一例を示す説明図である。 時差現示を実施しない場合の階梯パターンの一例を示す説明図である。 本実施の形態の交通信号制御装置による高速感応制御の一例を示す説明図である。 本実施の形態の交通信号制御装置による高速感応制御の他の例を示す説明図である。 本実施の形態の交通信号制御装置による処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る交通信号制御装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態に係る交通信号制御装置１０の構成の一例を示すブロック図である。交通信号制御装置１０は、装置全体を制御するＣＰＵ１１、交通情報取得部１２、高速走行車両又は暴走車両などの対象車両の存否を判定する対象車両判定手段としての対象車両判定部１３、灯色制御部１４、混雑判定手段としての混雑判定部１５、時差現示判定手段としての時差現示判定部１６、高速感応制御手段としての高速感応制御部１７などを備える。

本実施の形態の交通信号制御装置１０は、交差点で対向する流入路（交差点に流入する道路）の任意の方向の交通需要等に応じて時差現示を行うムーブメント制御と、当該交差点に向かって制限速度を大幅に超過して走行する高速走行車両又は暴走車両などの対象車両に対する高速感応制御との併用を図るものである。

交通情報取得部１２は、交差点で対向する流入路の混雑を判定するための交通情報、及び時差現示を行うか否かを判定するための交通情報を取得する。交通情報は、例えば、交通量、渋滞長、信号待ち台数などの交通需要であり、例えば、流入路の適宜の箇所に設置した光ビーコン、画像式の車両感知器などの路上装置から交通情報を取得することができる。光ビーコン等で収集した車両のアップリンク情報に基づいて、光ビーコン間の旅行時間を算出し、この旅行時間に基づいて、流入路の混雑を判定することができる。また、超音波式の車両感知器等で計測した単位時間当たりの交通量や占有率などに基づいて、渋滞長を推定することもできる。また、流入路の適宜の箇所に設置した画像式の車両感知器で車両を撮像して渋滞長又は信号待ち台数などを計測することもできる。

対象車両判定部１３は、高速感応制御を行うための情報として、交差点の上流の所定地点（例えば、交差点の５００ｍ程度上流の地点）に設置した画像式の車両感知器、超音波式の速度感知器（超音波のヘッドが２つ）、又はループコイル式の速度感知器（ループコイルが２つ）等で計測された車両の速度が所定速度以上の速度（例えば、制限速度を大幅に超える速度）であるか否かに応じて、高速走行車両又は暴走車両などの高速感応制御の対象車両の存否を判定する。

灯色制御部１４は、ＣＰＵ１１の指令に基づいて、交差点に設置された信号灯器へ灯色信号を出力する。これにより、信号灯器の灯色は、所定の順序及び表示時間で切り替わる。

混雑判定部１５は、交通情報取得部１２で取得した交通情報（例えば、交通量、渋滞長、信号待ち台数などの交通需要）に基づいて、交差点で対向する流入路のそれぞれの方向が混雑しているか否かを判定し、判定結果を高速感応制御部１７へ出力する。混雑しているか否かの判定は、例えば、車両の速度が閾値（例えば、２０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かで判定することができ、あるいは、渋滞長が閾値（例えば、２００ｍ）以上であるか否かで判定することができる。

時差現示判定部１６は、交通情報取得部１２で取得した交通情報（例えば、交通量、渋滞長、信号待ち台数などの交通需要）に基づいて、交差点で対向する流入路のいずれか一方向に対して時差現示を行うか否かを判定する。時差現示は、例えば、交通需要の多い方向の流入路に対して行うと判定することができ、交通需要の多い東方向（一方向）の流入路に対して時差現示を行う場合、一方向の対向方向（交通需要の少ない方、例えば、西方向）の信号灯器の灯色をすべて赤として、西方向の流入路の車両の進行を停止させた上で、東方向（直進、左折、右折を含む）の流入路の車両を青信号で進行させる。

高速感応制御部１７は、混雑判定部１５の判定結果に基づいて、交差点へ向かって走行する高速走行車両又は暴走車両などの対象車両を交差点手前で停止させるように信号灯器の灯色を赤信号又は黄信号に切り替える高速感応制御を行う。

高速感応制御部１７は、対象車両判定部１３で対象車両が存在すると判定した場合に、時差現示判定部１６で時差現示を行わないと判定したときは、対象車両を赤信号により交差点手前で停止させる。具体的には、高速感応制御部１７は、対象車両の位置及び速度（車両感知器２０で計測した速度及び交差点から車両感知器までの距離Ｘなど）に基づいて、対象車両が交差点に到達する到達時点ｔを算出する。信号灯器の灯色の切り替えタイミングを含む信号情報と算出した到達時点とにより、対象車両が交差点に到達する時点において赤信号となるように、青時間を短縮又は赤時間を延長する。

ＣＰＵ１１は、混雑判定部１５での判定結果、及び時差現示判定部１６での判定結果に基づいて、高速感応制御部１７で行う高速感応制御及び現示表示を行うムーブメント制御の併用を図り、灯色制御部１４へ指令を出力する。

図２は本実施の形態の交通信号制御装置１０による信号制御が行われる交差点の一例を示す模式図である。交差点は、４つの流入路が交差し、便宜上交差点で対向する流入路の一方の方向を東方向とし、対向する方向を西方向とする。なお、対向する流入路の方向は東西方向に限定されない。東方向の流入路を走行する車両に対する（東方向に対する）信号灯器をＥ灯器と称し、西方向の流入路を走行する車両に対する（西方向に対する）信号灯器をＷ灯器と称する。

Ｅ灯器、Ｗ灯器は、それぞれＧ、Ｙ、Ｒ、左折の青矢、直進の青矢、右折の青矢の各灯色を有する。Ｇは青の灯色を示し、Ｙは黄の灯色を示し、Ｒは赤の灯色を示す。なお、常時左折が許可されるような交差点では、左折の矢印灯器はない。

交差点の上流の所定地点（例えば、５００ｍ程度上流）には、車両の速度を検出することができる車両感知器２０を設置してある。車両感知器２０は、画像式の車両感知器、超音波式の速度感知器（超音波のヘッドが２つ）、又はループコイル式の速度感知器（ループコイルが２つ）等であり、高速感応制御の対象となる対象車両の速度を検出する。車両感知器２０で検出した通過車両の速度は、交通信号制御装置１０へ送信される。

次に、ムーブメント制御に関し、時差現示を行う場合と時差現示を行わない場合の階梯について説明する。図３は本実施の形態の交通信号制御装置１０による時差現示を行う場合の階梯の一例を示す説明図である。図３の例は、デュアルリング方式を用いた場合を示す。図３の例は、時差現示判定部１６で、例えば、東方向の流入路の交通需要が西方向の流入路の交通需要よりも多いとして東方向の流入路に対して時差現示を設定する（すなわち、西方向の流入路の車両を時差現示の間、全赤で停止させる）場合の例を示す。図３において、二重線は赤信号（Ｒ）を示し、斜線（波線）は黄信号（Ｙ）を示す。

図３に示すように、リング１がステップ１、リング２がステップ１の場合、Ｅ灯器は、左折青、直進青、Ｒ（赤）が点灯状態となり、Ｗ灯器は、左折青、直進青、Ｒ（赤）が点灯状態となる。すなわち、東西両方向の流入路とも、直進と左折が可能となる。

次に、リング１がステップ１、リング２がステップ２の場合、Ｅ灯器は、左折青、直進青、Ｒ（赤）が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となる。すなわち、西方向の流入路を走行する車両に対して直進青及び左折青が消灯し、黄信号が点灯する。

次に、リング１がステップ１、リング２がステップ３の場合、Ｅ灯器は、左折青、直進青、Ｒ（赤）が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。これにより、西方向の流入路の走行を停止させる。

次に、リング１がステップ１、リング２がステップ４の場合、Ｅ灯器は、左折青、直進青、Ｒ（赤）、右折青が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。このリング１がステップ１、リング２がステップ４の状態が時差現示であり、東方向の流入路の車両は、左折、直進、右折をすることができ、西方向の流入路の車両は赤で停止する。

次に、リング１がステップ２、リング２がステップ４の場合、Ｅ灯器は、Ｙ（黄）、右折青が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。すなわち、東方向の流入路を走行する車両に対して直進青及び左折青が消灯し、黄信号が点灯する。

次に、リング１がステップ３、リング２がステップ４の場合、Ｅ灯器は、Ｒ（赤）、右折青が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。これにより、東方向の流入路の直進及び左折走行を停止させる。

次に、リング１がステップ４、リング２がステップ４の場合、Ｅ灯器は、Ｒ（赤）、右折青が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｒ（赤）、右折青が点灯状態となる。すなわち、東西両方向の流入路とも右折走行をさせる。

次に、リング１がステップ５、リング２がステップ５の場合、Ｅ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となる。

次に、リング１がステップ６、リング２がステップ６の場合、Ｅ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。これにより、東西方向の流入路の車両をすべて停止させる。以降は、例えば、南北方向の流入路に対して同様の灯色制御を行い、同様の点灯制御を繰り返す。

次に、デュアルリング方式に代えて現示ページ選択方式を用いる場合について説明する。現示ページ選択方式は、予め複数の現示ページ（信号灯器の灯色の組み合わせを含む階梯パターン）を用意しておき、信号サイクルの途中の所定のタイミングで次に実行する現示ページ（階梯パターン）を選択するものである。

図４は時差現示を実施する場合の階梯パターンの一例を示す説明図である。図４に例示する階梯パターンは、図３の現示階梯に対応するものであり、東方向の流入路に対して時差現示を行うものである。なお、図３のステップ１〜６は、図４のステップ１〜９に対応する。

ステップ１では、東方向のＥ灯器は、直左矢、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、直左矢、Ｒ（赤）が点灯状態となる。すなわち、ステップ１では、東西両方向の流入路の車両は直進及び左折を行うことができる。

ステップ２では、東方向のＥ灯器は、直左矢、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となる。

ステップ３では、東方向のＥ灯器は、直左矢、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。

ステップ４では、東方向のＥ灯器は、直左矢、右折矢、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。すなわち、ステップ４では、西方向の流入路の車両をすべて赤信号で停止させ、東方向の流入路の車両は直進、左折及び右折を行うことができる。ステップ４の状態が時差現示である。

ステップ５では、東方向のＥ灯器は、右折矢、Ｙ（黄）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。

ステップ６では、東方向のＥ灯器は、右折矢、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。すなわち、ステップ５〜６では、西方向の流入路の車両をすべて赤信号で停止させ、東方向の流入路の車両は右折を行うことができる。

ステップ７では、東方向のＥ灯器は、右折矢、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、右折矢、Ｒ（赤）が点灯状態となる。すなわち、ステップ７では、東西両方向の流入路の車両の直進及び左折を赤信号で止め、車両の右折を行うことができる。

ステップ８では、東方向のＥ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となる。

ステップ９では、東方向のＥ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。ステップ９の次のステップは、例えば、南北方向の流入路に対して同様の階梯パターンを用いて信号制御を行うことができる。

図３、図４に示すような時差現示は、信号サイクルの毎サイクルで交通需要等の変化に応じて、例えば、交通需要の多い方向の流入路に対して行われる。そして、サイクル毎の時差現示を実現するムーブメント制御（可変フェーズ制御、可変現示制御ともいう）が行われる交差点では、交通需要の多少は時々刻々変化する場合もあり、時間経過と共に流入路の混雑する方向も変化する。

図５は本実施の形態の交通信号制御装置１０による時差現示を行わない場合の階梯の一例を示す説明図である。図５に示すように、時差現示がない場合には、リング１のステップ１〜６と、リング２のステップ１〜６とは、それぞれ同じタイミングで遷移する。例えば、リング１、２がステップ１の場合、Ｅ灯器は、左折青、直進青、Ｒ（赤）が点灯状態となり、Ｗ灯器は、左折青、直進青、Ｒ（赤）が点灯状態となる。

リング１、２がステップ２の場合、Ｅ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となる。

リング１、２がステップ３の場合、Ｅ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。

リング１、２がステップ４の場合、Ｅ灯器は、Ｒ（赤）、右折青が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｒ（赤）、右折青が点灯状態となる。

リング１、２がステップ５の場合、Ｅ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となる。

リング１、２がステップ６の場合、Ｅ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となり、Ｗ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。時差現示を行わないと判定した場合には、以下、同様の点灯状態を繰り返す。

図６は時差現示を実施しない場合の階梯パターンの一例を示す説明図である。なお、図６に例示する階梯パターンは、図５の現示階梯に対応するものである。また、図５のステップ１〜６は、図６のステップ１〜９に対応する。

ステップ１〜４では、東方向のＥ灯器は、直左矢、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、直左矢、Ｒ（赤）が点灯状態となる。すなわち、ステップ１〜４では、東西両方向の流入路の車両は直進及び左折を行うことができる。

ステップ５では、東方向のＥ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となる。

ステップ６では、東方向のＥ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。

ステップ７では、東方向のＥ灯器は、右折矢、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、右折矢、Ｒ（赤）が点灯状態となる。すなわち、ステップ７では、東西両方向の流入路の車両の直進及び左折を赤信号で止め、車両の右折を行うことができる。

ステップ８では、東方向のＥ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｙ（黄）が点灯状態となる。

ステップ９では、東方向のＥ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となり、西方向のＷ灯器は、Ｒ（赤）が点灯状態となる。ステップ９の次のステップは、例えば、南北方向の流入路に対して同様の階梯パターンを用いて信号制御を行うことができる。

次に、高速感応制御について説明する。高速感応制御は、交差点へ向かって走行する高速走行車両又は暴走車両などの対象車両を検知し、信号灯器を赤信号又は黄信号に切り替えて、対象車両を交差点で強制的に停止させるものである。

図７は本実施の形態の交通信号制御装置１０による高速感応制御の一例を示す説明図である。図中、横軸は対象車両が車両感知器２０を通過した時点からの時間を示し、縦軸は交差点からの距離を示す。距離Ｘは、車両感知器２０が設置された地点の交差点からの距離である。図７中の直線は、時刻０において車両感知器２０を通過した対象車両が、その速度Ｖを変えることなく交差点に向かって走行すると仮定した場合の対象車両の予想走行軌跡を示し、対象車両が時刻ｔに交差点に到達する様子を示す。

また、図７に示すように、時間の経過とともに信号灯器の灯色の切り替えタイミングを例示してあり、図中、直線は青信号を示し、斜線（波線）は黄信号を示し、二重線は赤信号を示す。高速感応制御を実施しない場合は、時刻ｔにおける信号灯器は青信号である。この場合、高速感応制御部１７は、青信号を短縮することが可能であるか否かを判定し、可能であれば、時刻ｔで黄信号又は赤信号になるように青信号を早いタイミングで打ち切る。図７の例では、時刻ｔで赤信号になるように切り替える場合を示す。

図８は本実施の形態の交通信号制御装置１０による高速感応制御の他の例を示す説明図である。図中、横軸は対象車両が車両感知器２０を通過した時点からの時間を示し、縦軸は交差点からの距離を示す。距離Ｘは、車両感知器２０が設置された地点の交差点からの距離である。図８中の直線は、時刻０において車両感知器２０を通過した対象車両が、その速度Ｖを変えることなく交差点に向かって走行すると仮定した場合の対象車両の予想走行軌跡を示し、対象車両が時刻ｔに交差点に到達する様子を示す。

また、図８に示すように、時間の経過とともに信号灯器の灯色の切り替えタイミングを例示してあり、図中、直線は青信号を示し、斜線（波線）は黄信号を示し、二重線は赤信号を示す。高速感応制御を実施しない場合は、時刻ｔにおける信号灯器は青信号である。この場合、高速感応制御部１７は、青信号を短縮することが可能であるか否かを判定し、可能でない場合、青信号を打ち切る代わりに、時刻ｔで赤信号になるように赤信号を延長する。

なお、青信号を早いタイミングで打ち切るか、あるいは赤信号を延長するかのいずれかを採用するかは、例えば、時刻ｔが、青信号の表示時間のうち、どのタイミングにあるかによって決定することができる。例えば、時刻ｔが青信号の終了時点に近い場合には、青信号を短縮することができ、時刻ｔが青信号の開始時点に近い場合には、赤信号を延長すればよい。

上述のように、対象車両判定部１３は、所定速度以上の速度（例えば、制限速度を大幅に超える速度）で交差点へ向かって走行する対象車両（高速走行車両、暴走車両など）の存否を判定する。時差現示判定部１６は、流入路の交通情報に基づいて時差現示を行うか否かを判定する。高速感応制御部１７は、対象車両判定部１３で対象車両が存在すると判定した場合に、時差現示判定部１６で時差現示を行わないと判定したときは、対象車両を赤信号により交差点手前で停止させる。具体的には、高速感応制御部１７は、対象車両の位置及び速度（車両感知器２０で計測した速度及び交差点から車両感知器までの距離Ｘなど）に基づいて、対象車両が交差点に到達する到達時点ｔを算出する。信号灯器の灯色の切り替えタイミングを含む信号情報と算出した到達時点とにより、対象車両が交差点に到達する時点において赤信号となるように、青時間を短縮又は赤時間を延長する。これにより、ムーブメント制御により時差現示を行うことができる交通信号制御装置であっても、高速感応制御を併用して実施することが可能となる。

また、混雑判定部１５は、流入路の交通情報（例えば、交通量、渋滞長、信号待ち台数などの交通需要）に基づいて、流入路が混雑しているか否かを判定する。高速感応制御部１７は、混雑判定部１５で流入路のいずれの方向も混雑していないと判定した場合、対象車両を赤信号により交差点手前で停止させる。ムーブメント制御による時差現示が行われる可能性のある流入路では、混雑が発生する場合が多く、また、混雑の方向も時々刻々変化する可能性がある。流入路のいずれかの方向で混雑が発生した場合であって、かつ、時差現示を行わないと判定した場合には、高速車両が混雑していない方向を走行するときには、高速感応制御によりその方向の青短縮、赤延長が行われ、同時に混雑している対向方向まで青短縮、赤延長がされるので、当該対向方向の混雑状況が悪化することになり、また、高速車両が混雑している方向を走行するときには、高速車両は前方を走行する車両に高速走行を妨げられ、高速感応制御を実行するまでもないので、流入路のいずれの方向も混雑していない場合に高速感応制御を行うことにより、高速感応制御を有効なものとすることができる。

すなわち、対向する流入路のいずれか一方のみが混雑していると判定した場合に、時差現示を行わないと判定したときは、高速感応制御を行わない。高速で走行する対象車両が混雑していない流入路に進入する場合、高速感応制御により青短縮又は赤延長が行われて、混雑していない流入路に対向する混雑している流入路の青短縮又は赤延長が行われると、混雑している流入路の混雑状況が悪化するので、高速感応制御を行わないことにより、混雑状況の悪化を防止することができる。また、対象車両が混雑している流入路に進入する場合には、高速で走行する対象車両は、前方の車両で高速走行が妨げられるので、高速感応制御をする必要がなく、無駄な高速感応処理が行われることを防止することができる。

また、対向する流入路のいずれも混雑していると判定した場合、高速感応制御を行わない。対向する流入路のいずれも混雑している場合、高速で走行する対象車両は、前方の車両で高速走行が妨げられるので、高速感応制御をする必要がなく、無駄な高速感応処理が行われることを防止することができる。

次に、本実施の形態の交通信号制御装置１０の動作について説明する。図９は本実施の形態の交通信号制御装置１０による処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１は、交通情報を取得し（Ｓ１１）、交差点で対向する両方向の流入路で混雑があるか否かを判定する（Ｓ１２）。

両方向の流入路で混雑がないと判定した場合（Ｓ１２でＮＯ）、ＣＰＵ１１は、高速感応制御を行う対象車両があるか否かを判定し（Ｓ１３）、対象車両がある場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、流入路のいずれかの方向で時差現示があるか否かを判定する（Ｓ１４）。

時差現示がないと判定した場合（Ｓ１４でＮＯ）、ＣＰＵ１１は、対象車両の位置及び速度に基づいて、交差点に到達する時刻を算出する（Ｓ１５）。なお、交差点に到達する時刻に代えて、到達するのに要する時間を算出してもよい。

ＣＰＵ１１は、到達する時刻及び信号灯器の灯色の切り替えタイミングを含む信号情報に基づいて、青信号を短縮するか否かを判定し（Ｓ１６）、青信号を短縮する場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、青信号を早いタイミングで打ち切り青信号を短縮する（Ｓ１７）。

青信号を短縮しない場合（Ｓ１６でＮＯ）、ＣＰＵ１１は、赤信号を延長するか否かを判定し（Ｓ１８）、赤信号を延長する場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、赤信号を延長する（Ｓ１９）。両方向の流入路で混雑がある場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、対象車両がない場合（Ｓ１３でＮＯ）、流入路のいずれかの方向で時差現示がある場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、又は赤信号を延長しない場合（Ｓ１８でＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理を終了する。

なお、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１１〜Ｓ１９の処理を所定の周期で繰り返し実行する。

上述の実施の形態の交通信号制御装置１０は、交通信号制御機でもよく、交通信号制御機を制御する制御装置又は上位装置等であってもよい。

上述の実施の形態では、流入路の対向する方向を、それぞれ東方向、西方向として説明したが、これに限定するものではない。また、交差点は、十字状に交差するものに限定されるものではなく、三叉路、五叉路など、時差現示を行い得る交差点であればどのような構造の交差点においても本実施の形態の交通信号制御装置１０を用いることができる。

開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１１ ＣＰＵ
１２ 交通情報取得部
１３ 対象車両判定部（対象車両判定手段）
１４ 灯色制御部
１５ 混雑判定部（混雑判定手段）
１６ 時差現示判定部（時差現示判定手段）
１７ 高速感応制御部（高速感応制御手段）

Claims (5)

1. 交差点で対向する流入路に対して時差現示を行うことができる交通信号制御装置において、
   所定速度以上の速度で前記交差点へ向かって走行する対象車両の存否を判定する対象車両判定手段と、
   前記流入路の交通情報に基づいて時差現示を行うか否かを判定する時差現示判定手段と、
   対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させる高速感応制御手段と
   を備え、
   該高速感応制御手段は、
   前記対象車両判定手段で対象車両が存在すると判定した場合に、前記時差現示判定手段で時差現示を行わないと判定したときは、前記対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させるようにしてあることを特徴とする交通信号制御装置。
2. 前記流入路の交通情報に基づいて該流入路が混雑しているか否かを判定する混雑判定手段を備え、
   前記高速感応制御手段は、
   前記混雑判定手段で前記流入路のいずれの方向も混雑していないと判定した場合、対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させるようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の交通信号制御装置。
3. 交差点で対向する流入路に対して時差現示を行うことができる交通信号制御装置において、
   前記流入路の交通情報に基づいて時差現示を行うか否かを判定する時差現示判定手段と、
   前記流入路の交通情報に基づいて該流入路が混雑しているか否かを判定する混雑判定手段と、
   所定速度以上の速度で前記交差点へ向かって走行する対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させる高速感応制御手段と
   を備え、
   該高速感応制御手段は、
   前記混雑判定手段で前記流入路のいずれか一方のみが混雑していると判定した場合に、前記時差現示判定手段で時差現示を行わないと判定したときは、高速感応制御を行わないようにしてあることを特徴とする交通信号制御装置。
4. 交差点で対向する流入路に対して時差現示を行うことができる交通信号制御装置において、
   前記流入路の交通情報に基づいて該流入路が混雑しているか否かを判定する混雑判定手段と、
   所定速度以上の速度で前記交差点へ向かって走行する対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させる高速感応制御手段と
   を備え、
   該高速感応制御手段は、
   前記混雑判定手段で前記流入路のいずれも混雑していると判定した場合、高速感応制御を行わないようにしてあることを特徴とする交通信号制御装置。
5. 交差点で対向する流入路に対して時差現示を行うことができる交通信号制御装置による交通信号制御方法において、
   所定速度以上の速度で前記交差点へ向かって走行する対象車両の存否を判定する対象車両判定ステップと、
   前記流入路の交通情報に基づいて時差現示を行うか否かを判定する時差現示判定ステップと、
   対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させる高速感応制御ステップと
   を含み、
   該高速感応制御ステップは、
   前記対象車両判定ステップで対象車両が存在すると判定した場合に、前記時差現示判定ステップで時差現示を行わないと判定したときは、前記対象車両を赤信号により前記交差点手前で停止させることを特徴とする交通信号制御方法。

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