JP2012113570A - 交通信号制御装置及び交通信号制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】迂回路の迂回方向に対する信号灯器の優先度を渋滞予想区間の渋滞発生前よりも渋滞発生時の方を高くすべく信号制御パラメータを設定して渋滞を緩和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】渋滞判定部１４は、通信部１２で受信した車両感知器の検出結果に基づいて、渋滞予想区間で渋滞が発生しているか否かを判定する。制御部１１は、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、当該渋滞予想区間に対して予め定められていた迂回区間の１又は複数の交差点の迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を、渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間よりも長く設定して感応制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の交差点の信号灯器を連動させて切り替える交通信号制御を行う交通信号制御装置及び交通信号制御方法に関する。

系統制御又は広域制御による交通信号の信号制御方式を、信号制御パラメータ（例えば、スプリット、サイクル長及びオフセット等）の設定方式の視点で大別すると、時間帯に応じて信号制御パラメータを設定する定周期制御と、交通状況に応じて信号制御パラメータを設定する交通感応制御の２種類がある。そして、後者の交通感応制御は、端末の交通信号制御機ごとに行う端末感応制御と、路線系統制御又は面制御される複数の交差点を対象に信号制御パラメータを変化させる中央感応制御に分類される。

中央感応制御は、交通流の変動に対応した高度な系統制御又は広域制御（面制御）を行えるため、交通量の時間変動が激しくかつ交通量が多い道路に適用される。このような中央感応制御では、車両感知器で検知した情報に基づいて、交通状態に最適な一つのプログラムを選択するプログラム選択制御、あるいは車両感知器による情報に基づいてオンラインで信号制御パラメータ又は信号灯色の切り替えタイミングを決定するプログラム形成制御を行うことにより、交通処理効率の向上を目指している。

例えば、交通感応制御の一例として、渋滞が発生した場合に、車両が迂回路を選択する可能性を高める交通感応制御を行い、交通渋滞を緩和することを目的として、渋滞予想区間で渋滞が発生したときに、迂回路の迂回方向が当該迂回方向と反対の方向よりも信号待ち時間が小さくなるように迂回路上の交差点の信号灯色を切り替えるべく信号制御パラメータを設定する優先制御を行う交通信号制御装置が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００８−３０５２９９号公報

しかし、特許文献１の交通信号制御装置では、迂回路の迂回方向の信号待ち時間が小さくなるように優先度を付けてオフセットを演算して迂回路の各交差点の交通信号制御機へ配信するものの、迂回路の迂回方向を優先するオフセットが元々設定されている場合には、渋滞緩和の効果が十分でない場合があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、迂回路の迂回方向に対する信号灯器の優先度を渋滞予想区間の渋滞発生前よりも渋滞発生時の方を高くすべく信号制御パラメータを設定して渋滞を緩和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、複数の交差点の信号灯器を連動させるべく信号制御パラメータを設定して交通信号制御を行う交通信号制御装置であって、前記交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び該渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶する記憶手段と、前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、前記迂回区間の１又は複数の交差点の迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの前記迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間よりも長く設定して信号制御する信号制御手段とを備え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、複数の交差点の信号灯器を連動させるべく信号制御パラメータを設定する交通信号制御を行う交通信号制御装置であって、前記交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び該渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶する記憶手段と、前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、前記迂回区間の１又は複数の交差点の信号灯器のサイクル長を、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの前記信号灯器のサイクル長よりも長く設定して信号制御する信号制御手段とを備え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、第１発明において、前記信号制御手段は、前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、前記迂回区間の１又は複数の交差点の信号灯器のサイクル長を、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの前記信号灯器のサイクル長よりも長く設定して信号制御するように構成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、第１発明又は第３発明において、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していない場合の前記迂回区間の迂回路の負荷率に所定値を加算して、前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の前記迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を設定する点灯時間設定手段を備えることを特徴とする。

第５発明に係る交通信号制御装置は、第１発明又は第３発明において、前記迂回区間の迂回路と交差点で交差する交差路に対する信号灯器の青の点灯時間を必要最小限度値に設定した残余の時間を前記迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間として設定する点灯時間設定手段を備えることを特徴とする。

第６発明に係る交通信号制御装置は、第２発明又は第３発明において、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していない場合の前記迂回区間の迂回路の負荷率に所定値を加算して、前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の前記迂回方向に対する信号灯器のサイクル長を設定するサイクル長設定手段を備えることを特徴とする。

第７発明に係る交通信号制御方法は、複数の交差点の信号灯器を連動させるべく信号制御パラメータを設定して交通信号制御を行う交通信号制御装置による交通信号制御方法であって、前記交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び該渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶手段に記憶しておき、前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、前記迂回区間の１又は複数の交差点の迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの前記迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間よりも長く設定して信号制御するステップを含むことを特徴とする。

第８発明に係る交通信号制御方法は、複数の交差点の信号灯器を連動させるべく信号制御パラメータを設定する交通信号制御を行う交通信号制御装置による交通信号制御方法であって、前記交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び該渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶手段に記憶しておき、前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、前記迂回区間の１又は複数の交差点の信号灯器のサイクル長を、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの前記信号灯器のサイクル長よりも長く設定して信号制御するステップを含むことを特徴とする。

第１発明及び第７発明にあっては、交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶しておく。具体的には、記憶手段に、道路網（制御エリア）内で経験的に渋滞が発生する渋滞予想区間と、当該渋滞予想区間の上流側に位置する流入抑止交差点、渋滞予想区間で実際に渋滞が発生した場合に代替路となる迂回区間などの道路情報を記憶しておく。道路情報には、例えば、交差点を識別する交差点ＩＤ、交差点を結ぶ道路を識別するリンクＩＤなどの情報を含む。

そして、信号制御手段は、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、当該渋滞予想区間に対して予め定められていた迂回区間の１又は複数の交差点の迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を、渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間よりも長く設定して信号制御する。渋滞予想区間で渋滞が発生したか否かの判定は、例えば、渋滞予想区間に設置された車両感知器等による車両検出結果、あるいは渋滞予想区間を走行する車両からのアップリンク情報などにより渋滞予想区間の待ち行列長を算出し、算出した待ち行列長が閾値を超えたか否かで判定することができる。

渋滞予想区間の渋滞発生前での迂回路の迂回方向の信号灯器に与えられる青の点灯時間を、渋滞発生時に長くすることにより迂回方向の信号待ち時間を少なくすることができるので、渋滞発生に起因する車両（交通量）を渋滞予想区間から迂回区間に迂回させて渋滞を速やかに緩和させることができる。

第２発明及び第８発明にあっては、交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶しておく。具体的には、記憶手段に、道路網（制御エリア）内で経験的に渋滞が発生する渋滞予想区間と、当該渋滞予想区間の上流側に位置する流入抑止交差点、渋滞予想区間で実際に渋滞が発生した場合に代替路となる迂回区間などの道路情報を記憶しておく。道路情報には、例えば、交差点を識別する交差点ＩＤ、交差点を結ぶ道路を識別するリンクＩＤなどの情報を含む。

そして、信号制御手段は、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、当該渋滞予想区間に対して予め定められていた迂回区間の１又は複数の交差点の信号灯器のサイクル長を、渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの信号灯器のサイクル長よりも長く設定して信号制御する。渋滞予想区間で渋滞が発生したか否かの判定は、例えば、渋滞予想区間に設置された車両感知器等による車両検出結果、あるいは渋滞予想区間を走行する車両からのアップリンク情報などにより渋滞予想区間の待ち行列長を算出し、算出した待ち行列長が閾値を超えたか否かで判定することができる。

渋滞予想区間の渋滞発生前での迂回路の信号灯器のサイクル長を、渋滞発生時に長くすることにより、迂回路に交差する他の道路の交通量が多い場合でも、迂回方向の信号灯器に与える青時間を長くすることができるので、信号待ち時間を少なくすることができ、渋滞発生に起因する車両（交通量）を渋滞予想区間から迂回区間に迂回させて渋滞を速やかに緩和させることができる。

第３発明にあっては、信号制御手段は、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、当該渋滞予想区間に対して予め定められていた迂回区間の１又は複数の交差点の信号灯器のサイクル長を、渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの信号灯器のサイクル長よりも長く設定して信号制御する。渋滞予想区間の渋滞発生前での迂回路の信号灯器のサイクル長を、渋滞発生時に長くすることにより、迂回路に交差する他の道路の交通量が多い場合でも、迂回方向の信号灯器に与える青時間を長くすることができるので、信号待ち時間を少なくすることができ、渋滞発生に起因する車両（交通量）を渋滞予想区間から迂回区間に迂回させて渋滞を速やかに緩和させることができる。

第４発明にあっては、点灯時間設定手段は、渋滞予想区間で渋滞が発生していない場合の迂回区間の迂回路の負荷率に所定値を加算して、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を設定する。迂回路の負荷率とは、例えば、迂回区間の交差点に迂回方向から流入する迂回路（流入路）の飽和交通流率に対する流入流量（台／単位時間）の割合として求めることができる。飽和交通流率は、流入路の能力を示し、例えば、１時間当たり１８００台などのように求めることができる。

所定値は、渋滞予想区間の渋滞量に応じた値を用いることができ、例えば、渋滞量が多いほど大きい値を用いることができる。所定値は、予め設定して記憶手段に記憶しておいてもよく、あるいは渋滞度合（例えば、待ち行列長など）に基づいて算出してもよい。渋滞発生前の迂回路の負荷率に渋滞量に応じた所定値を加算して、迂回路の負荷率を大きくして迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を長くすることができるので、信号待ち時間を少なくすることができる。

第５発明にあっては、点灯時間設定手段は、迂回区間の迂回路と交差点で交差する交差路に対する信号灯器の青の点灯時間を必要最小限度値に設定した残余の時間を迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間として設定する。迂回路と交差点で交差する交差路の青時間を必要最小限（例えば、必要最小限の青時間を与える負荷率）とし、サイクル長から必要最小限の青時間及び損失時間（例えば、迂回路及び交差路の信号灯器が全赤となる時間）を差し引いた残りの時間を迂回路の青の点灯時間として設定する。これにより、交差路に対する信号灯器に必要最小限の青時間を与えて、残りの青時間を迂回路に与えることができるので、交差路の交通量を抑制しつつ迂回路の信号待ち時間を少なくすることができる。

第６発明にあっては、サイクル長設定手段は、渋滞予想区間で渋滞が発生していない場合の迂回区間の迂回路の負荷率に所定値を加算して、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の迂回方向に対する信号灯器のサイクル長を設定する。迂回路の負荷率とは、例えば、迂回区間の交差点に迂回方向から流入する迂回路（流入路）の飽和交通流率に対する流入流量（台／単位時間）の割合として求めることができる。飽和交通流率は、流入路の能力を示し、例えば、１時間当たり１８００台などのように求めることができる。

所定値は、渋滞予想区間の渋滞量に応じた値を用いることができ、例えば、渋滞量が多いほど大きい値を用いることができる。所定値は、予め設定して記憶手段に記憶しておいてもよく、あるいは渋滞度合（例えば、待ち行列長など）に基づいて算出してもよい。渋滞発生前の迂回路の負荷率に渋滞量に応じた所定値を加算して、迂回路の負荷率を大きくして迂回方向に対する信号灯器のサイクル長を長くすることができるので、サイクル長の延長に応じて青時間も延長することができ、信号待ち時間を少なくすることができる。

本発明によれば、渋滞予想区間の渋滞発生前での迂回路の迂回方向の信号灯器に与えられる青の点灯時間を、渋滞発生時に長くすることにより迂回方向の信号待ち時間を少なくすることができるので、渋滞発生に起因する車両（交通量）を渋滞予想区間から迂回区間に迂回させて渋滞を速やかに緩和させることができる。

本実施の形態の交通信号制御装置１０の構成の一例を示す説明図である。 渋滞予想区間と迂回区間と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迂回区間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信号制御パラメータの設定に基づく青時間の延長の様子を示す模式図である。

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は本実施の形態の交通信号制御装置１０の構成の一例を示す説明図である。図１に示すように、交通信号制御装置１０は、制御部１１、通信部１２、記憶部１３、渋滞判定部１４、信号制御パラメータ設定部１５などを備える。

交通信号制御装置１０は、複数の交差点に設置された交通信号制御機により制御される信号灯器の灯色を交差点毎に連動させて切り替えるように信号制御パラメータ（例えば、スプリット、サイクル長、オフセットなど）を設定し、設定した信号制御パラメータに基づく信号制御指令を各交通信号制御機へ配信する。これにより、複数の交差点の信号灯器の灯色の切り替えタイミンングを連動させて交通信号制御（例えば、交通感応制御など）を行う。

より具体的には、交通信号制御装置１０は、制御エリア内において、過去の経験等から渋滞が予想される渋滞予想区間と当該渋滞予想区間で実際に渋滞が発生した場合の迂回区間とを予め定めておき、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合には、車両を迂回区間へ迂回させるべく信号制御パラメータを設定し、複数の交差点の信号灯器の灯色の切り替えタイミンングを連動させて交通信号制御（例えば、交通感応制御など）を行う。なお、迂回区間を予め定めておくのではなく、リアルタイムでその都度求めるようにしてもよい。

制御部１１は、交通信号制御装置１０の各部を制御する。また、制御部１１は、信号制御パラメータを設定して信号制御を行う信号制御手段としての機能を有する。

通信部１２は、通信回線を介して複数の交差点それぞれに設置された交通信号制御機との間で所定の情報の送受信を行う。例えば、通信部１２は、各交通信号制御機から、渋滞予想区間に設置された車両感知器で検出した検出結果を受信する。通信部１２で受信する検出結果は、渋滞予想区間で渋滞が発生しているか否かを判定するために用いる情報である。なお、通信部１２は、渋滞を判定するための情報を、例えば、０．１〜１．０秒周期で受信するが、受信周期は、これに限定されるものではない。

また、通信部１２は、制御部１１の制御の下、信号制御パラメータ設定部１５で設定した信号制御パラメータに基づく信号制御指令を各交通信号制御機へ送信する。

記憶部１３は、交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶している。具体的には、記憶部１３に、道路網（制御エリア）内で経験的に渋滞が発生する渋滞予想区間と、当該渋滞予想区間の上流側に位置する流入抑止交差点、渋滞予想区間で実際に渋滞が発生した場合に代替路となる迂回区間などの道路情報を記憶しておく。道路情報には、例えば、交差点を識別する交差点ＩＤ、交差点を結ぶ道路を識別するリンクＩＤなどの情報を含む。

図２は渋滞予想区間と迂回区間との一例を示す模式図である。図２では、交差点Ｊ１の上流側から交差点Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３に亘って渋滞予想区間が定められ、渋滞予想区間の上流側の交差点Ｓ１が流入抑止交差点である。そして、流入抑止交差点Ｓ１を介して渋滞予想区間の代替路としての迂回区間が定められている。迂回区間の迂回方向（図２の矢印方向）に沿って、交差点Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の順に交差点が存在している。

渋滞予想区間には、各交差点の上流側の道路に適長間隔で、例えば、１又は複数の車両感知器（不図示）を設置してある。車両感知器で検出した検出結果は、下流側の交差点に設置された交通信号制御機へ送出される。なお、図２の例では、渋滞予想区間に渋滞待ちの車両を図示してある。

渋滞判定部１４は、通信部１２で受信した車両感知器の検出結果に基づいて、渋滞予想区間で渋滞が発生しているか否かを判定する。渋滞予想区間で渋滞が発生したか否かの判定は、例えば、渋滞予想区間の待ち行列長を算出し、算出した待ち行列長が閾値を超えたか否かで判定することができる。なお、図２のように、渋滞予想区間が複数の交差点に跨っている場合には、各交差点（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３）の上流側からの流入路毎に渋滞の有無を判定し、渋滞予想区間の全部ではなく一部で渋滞が発生している場合には、流入抑止交差点を渋滞予想区間の下流側に変更するとともに迂回区間（迂回路）を変更することもできる。

また、渋滞予想区間で渋滞が発生したか否かの判定は、渋滞予想区間を走行する車両からのアップリンク情報などを交通信号制御機経由で取得し、取得した情報に基づいて渋滞予想区間の待ち行列長を算出し、算出した待ち行列長が閾値を超えたか否かで判定することもできる。

なお、渋滞判定部１４を交通信号制御装置１０から分離する構成、すなわち渋滞判定部１４を具備しない構成とすることもできる。この場合には、交通信号制御装置１０は、渋滞予想区間で渋滞が発生したか否かの判定結果（渋滞が発生した渋滞予想区間を識別することができる情報）だけを取得するようにすればよい。

制御部１１は、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、当該渋滞予想区間に対して予め定められていた迂回区間の１又は複数の交差点の迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を、渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間よりも長く設定し、設定した信号制御パラメータに基づいて信号制御指令を各交通信号制御機（この場合には、少なくとも迂回区間の交差点（Ｍ１〜Ｍ３）に設置された交通信号制御機）へ送信することにより感応制御（優先制御）を行う。

渋滞予想区間の渋滞発生前での迂回路の迂回方向の信号灯器に与えられる青の点灯時間を、渋滞発生時に長くすることにより迂回方向の信号待ち時間を少なくすることができるので、渋滞発生に起因する車両（交通量）を渋滞予想区間から迂回区間に迂回させて渋滞を速やかに緩和させることができる。また、路側の可変表示板又は路車間通信等によって、迂回方向に対する優先制御を実施している旨、あるいは優先制御実施後の予測旅行時間等の情報をドライバーに提供することにより、迂回区間への迂回を促進することが可能である。

また、青の点灯時間の代わりにサイクル長を変更することもできる。すなわち、制御部１１は、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、当該渋滞予想区間に対して予め定められていた迂回区間の１又は複数の交差点の迂回方向に対する信号灯器のサイクル長を、渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの迂回方向に対する信号灯器のサイクル長よりも長く設定し、設定した信号制御パラメータに基づいて信号制御指令を各交通信号制御機（この場合には、少なくとも迂回区間の交差点（Ｍ１〜Ｍ３）に設置された交通信号制御機）へ送信することにより感応制御（優先制御）を行う。

渋滞予想区間の渋滞発生前での迂回路の迂回方向の信号灯器のサイクル長を、渋滞発生時に長くすることにより、迂回路に交差する他の道路の交通量が多い場合でも、迂回方向の信号灯器に与える青時間を長くすることができるので、信号待ち時間を少なくすることができ、渋滞発生に起因する車両（交通量）を渋滞予想区間から迂回区間に迂回させて渋滞を速やかに緩和させることができる。

信号制御パラメータ設定部１５は、点灯時間設定手段及びサイクル長設定手段としての機能を有する。なお、信号制御パラメータ設定部１５による信号制御パラメータの設定方法の詳細は後述する。

次に、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の迂回区間の迂回路に対する信号灯器の灯色を連動させるための信号制御パラメータの設定方法について説明する。

図３は本実施の形態の交通信号制御装置１０による迂回区間の一例を示す模式図である。図３で示す迂回区間は、図２の例と同様のものである。図３に示すように、迂回区間は、交差点Ｍ１〜Ｍ３を含む。なお、迂回区間の交差点の数又は構造は図３の例に限定されるものではない。交差点Ｍ１〜Ｍ３には、交通信号制御機１０１、１０２、１０３を設置してあり、各交通信号制御機１０１〜１０３により、迂回区間の迂回方向（図３の矢印方向）に対する信号灯器１１１、１１２、１１３の灯色の切り替えタイミングを制御する。

また、迂回区間の各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）の迂回方向（迂回方向の流入路）の渋滞予想区間で渋滞が発生する前における負荷率をρ１１、ρ１２、ρ１３とし、迂回路に交差点で交差する交差路の渋滞予想区間で渋滞が発生する前における負荷率をρ２１、ρ２２、ρ２３とする。負荷率とは、例えば、迂回区間の交差点に迂回方向から流入する迂回路（流入路）の飽和交通流率に対する流入流量（台／単位時間）の割合として求めることができる。飽和交通流率は、流入路の能力を示し、例えば、１時間当たり１８００台などのように求めることができる。

また、渋滞予想区間で渋滞が発生する前の各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）の信号灯器１１１〜１１３のサイクル長をＣとし、損失時間（例えば、迂回路及び交差路の信号灯器が全赤となる時間）をＬとする。

信号制御パラメータ（例えば、スプリット、サイクル長、オフセットなど）のうち、まず青の点灯時間を設定する方法の第１例について説明する。

信号制御パラメータ設定部１５は、渋滞予想区間で渋滞が発生していない場合の迂回区間の迂回路の負荷率に所定値（例えば、Δρ）を加算して、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を設定する。

所定値は、渋滞予想区間の渋滞量に応じた値を用いることができ、例えば、渋滞量が多いほど大きい値を用いることができる。所定値は、予め設定して記憶部１３に記憶しておいてもよく、あるいは渋滞度合（例えば、待ち行列長など）に基づいて算出してもよい。

渋滞予想区間で渋滞が発生していない場合の迂回区間の各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）での迂回方向の青時間をＧａとすると、青時間Ｇａは、式（１）で求めることができる。ここで、ｉはｉ＝１、２、３であり交差点Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に対応する。

そして、各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）の迂回路の負荷率ρ１ｉに所定値Δρを加算した値に基づいて、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の迂回区間の各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）での迂回方向の青時間Ｇｂを式（２）で算出する。この場合、青の点灯時間の延長時間Δｔ１は、式（３）で求めることができる。

上述のように、渋滞発生前の迂回路の負荷率に渋滞量に応じた所定値を加算して、迂回路の負荷率を大きくして迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を長くすることができるので、信号待ち時間を少なくすることができる。

次に、青の点灯時間を設定する方法の第２例について説明する。

信号制御パラメータ設定部１５は、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、迂回区間の迂回路と交差点で交差する交差路に対する信号灯器の青の点灯時間を必要最小限度値に設定した残余の時間を迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間として設定する。迂回路と交差点で交差する交差路の青時間を必要最小限（例えば、必要最小限の青時間を与える負荷率）とし、サイクル長から必要最小限の青時間及び損失時間（例えば、迂回路及び交差路の信号灯器が全赤となる時間）を差し引いた残りの時間を迂回路の青の点灯時間として設定する。

すなわち、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の迂回区間の各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）での迂回方向の青時間Ｇｃを式（４）で算出する。サイクル長がＣの場合に、負荷率ρ２ｉの交通量を捌くのに必要な青時間はＣ×ρ２ｉとなるので、その残りの青時間が、Ｃ−Ｌ−（Ｃ×ρ２ｉ）＝（１−ρ２ｉ）×Ｃ−Ｌとなる。この場合、青の点灯時間の延長時間Δｔ１は、式（５）で求めることができる。なお、Ｇａは、式（１）で算出するものとする。

上述のように、交差路に対する信号灯器に必要最小限の青時間を与えて、残りの青時間を迂回路に与えることができるので、交差路の交通量を抑制しつつ迂回路の信号待ち時間を少なくすることができる。

次に、サイクル長を設定する方法の第１例について説明する。

信号制御パラメータ設定部１５は、渋滞予想区間で渋滞が発生していない場合の迂回区間の迂回路の負荷率に所定値（例えば、Δρ）を加算して、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の迂回方向に対する信号灯器のサイクル長を設定する。所定値は、青の点灯時間を設定する場合に用いた値を使用することができる。

渋滞予想区間で渋滞が発生する前の各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）の信号灯器１１１〜１１３のサイクル長Ｃａは、式（６）で求めることができる。ここで、ｉはｉ＝１、２、３であり交差点Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に対応する。

そして、各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）の迂回路の負荷率ρ１ｉに所定値Δρを加算した値に基づいて、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の迂回区間の各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）でのサイクル長Ｃｂを式（７）で算出する。この場合、青の点灯時間の延長時間Δｔ２は、式（８）で求めることができる。すなわち、サイクル長の延長分に応じて青時間も延長される。なお、式（６）、式（７）において、係数ａは、例えば、１．０以上であって２．０程度までの数値とすることができる。

なお、上述の例で、各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）でのサイクル長Ｃｂが異なる値となった場合には、そのまま異なる値を用いてもよく、各サイクル長Ｃｂを最も長い値に修正することもできる。

上述のように、渋滞発生前の迂回路の負荷率に渋滞量に応じた所定値を加算して、迂回路の負荷率を大きくして迂回方向に対する信号灯器のサイクル長を長くすることができるので、サイクル長の延長に応じて青時間も延長することができ、信号待ち時間を少なくすることができる。

また、サイクル長を設定する他の方法として、例えば、サイクル長の上限値Ｃｍ（例えば、１８０秒など）を予め定めておき、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の迂回区間の各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）での迂回方向のサイクル長ＣをＣｍにする方法でもよい。

また、サイクル長を設定する他の方法として、例えば、隣接する交差点でのサイクル長を等しくする。図３の例では、渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の迂回区間の各交差点（Ｍ１〜Ｍ３）での迂回方向のサイクル長Ｃをすべて等しい値にする。

図４は本実施の形態の交通信号制御装置１０による信号制御パラメータの設定に基づく青時間の延長の様子を示す模式図である。図４（Ａ）は、上述の青の点灯時間を設定する方法の第１例及び第２例の場合を示し、青の点灯時間がΔｔ１（Δｔ１＝Ｇｂ−Ｇａ）だけ延長される。

図４（Ｂ）は、サイクル長を設定する方法の第１例及び他の方法の場合を示し、サイクル長が（Ｃｂ−Ｃａ）だけ延長されることにより、青時間がΔｔ２だけ延長される。

図４（Ｃ）は、青の点灯時間及びサイクル長の両方を組み合わせた場合を示し、青時間はΔＴ３だけ延長される。ここで、青時間の延長時間Δｔ３は、Δｔ３＝Δｔ１＋Δｔ２で表すことができる。

上述の実施の形態において、交通信号制御装置１０は、交通管制センタなどに設置してもよく、いずれかの交差点付近に設置してもよい。また、複数の交通信号制御機のうちの任意の交通信号制御機に内蔵する構成であってもよい。

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 制御部（信号制御手段）
１２ 通信部
１３ 記憶部（記憶手段）
１４ 渋滞判定部
１５ 信号制御パラメータ設定部（点灯時間設定手段、サイクル長設定手段）

Claims (8)

1. 複数の交差点の信号灯器を連動させるべく信号制御パラメータを設定して交通信号制御を行う交通信号制御装置であって、
   前記交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び該渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶する記憶手段と、
   前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、前記迂回区間の１又は複数の交差点の迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの前記迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間よりも長く設定して信号制御する信号制御手段と
   を備えることを特徴とする交通信号制御装置。
2. 複数の交差点の信号灯器を連動させるべく信号制御パラメータを設定する交通信号制御を行う交通信号制御装置であって、
   前記交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び該渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶する記憶手段と、
   前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、前記迂回区間の１又は複数の交差点の信号灯器のサイクル長を、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの前記信号灯器のサイクル長よりも長く設定して信号制御する信号制御手段と
   を備えることを特徴とする交通信号制御装置。
3. 前記信号制御手段は、
   前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、前記迂回区間の１又は複数の交差点の信号灯器のサイクル長を、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの前記信号灯器のサイクル長よりも長く設定して信号制御するように構成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。
4. 前記渋滞予想区間で渋滞が発生していない場合の前記迂回区間の迂回路の負荷率に所定値を加算して、前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の前記迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を設定する点灯時間設定手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の交通信号制御装置。
5. 前記迂回区間の迂回路と交差点で交差する交差路に対する信号灯器の青の点灯時間を必要最小限度値に設定した残余の時間を前記迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間として設定する点灯時間設定手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の交通信号制御装置。
6. 前記渋滞予想区間で渋滞が発生していない場合の前記迂回区間の迂回路の負荷率に所定値を加算して、前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合の前記迂回方向に対する信号灯器のサイクル長を設定するサイクル長設定手段を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の交通信号制御装置。
7. 複数の交差点の信号灯器を連動させるべく信号制御パラメータを設定して交通信号制御を行う交通信号制御装置による交通信号制御方法であって、
   前記交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び該渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶手段に記憶しておき、
   前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、前記迂回区間の１又は複数の交差点の迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間を、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの前記迂回方向に対する信号灯器の青の点灯時間よりも長く設定して信号制御するステップを含むことを特徴とする交通信号制御方法。
8. 複数の交差点の信号灯器を連動させるべく信号制御パラメータを設定する交通信号制御を行う交通信号制御装置による交通信号制御方法であって、
   前記交差点で交差する道路を含む道路網の中で渋滞予想区間及び該渋滞予想区間を迂回する迂回区間に関する道路情報を記憶手段に記憶しておき、
   前記渋滞予想区間で渋滞が発生した場合、前記迂回区間の１又は複数の交差点の信号灯器のサイクル長を、前記渋滞予想区間で渋滞が発生していないときの前記信号灯器のサイクル長よりも長く設定して信号制御するステップを含むことを特徴とする交通信号制御方法。

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