JP2014137741A - 交通評価装置、コンピュータプログラム及び交通評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】視覚的な違和感を与えることなく個々の模擬車両の挙動を再現することができる交通評価装置、コンピュータプログラム及び交通評価方法を提供する。
【解決手段】交通シミュレータ１０は、車両の移動モデルを表す計算式に基づいて演算を行うシミュレータエンジン部１１、交通評価指標推定部１２、補正交通量算出部１３、補正出発交通量生成部１４、補正到着交通量生成部１５、仮想リンク生成部１６、走行順序特定部１７、記憶部１８、交通評価指標算出部１９などを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の模擬車両の走行により交通評価指標を算出する交通評価装置、該交通評価装置を実現するためのコンピュータプログラム及び前記交通評価装置による交通評価方法に関する。

交通規制等による影響を事前に評価する手段として交通シミュレータへの期待が高まっており、様々な技術開発が行われている。このような交通シミュレータは、入力データとしては、例えば、それぞれの車両に対して、道路網を構成するリンク上の起点（出発地）及び終点（目的地）を定めた起終点情報、車両の走行速度、加速減速特性、信号情報などの交通情報が所与として取り扱われている。道路網は、複数のリンク（例えば、交差点と交差点とを繋ぐ道路で上り及び下りの２つの方向を有する）とリンク同士が交差する点であるノード（例えば、交差点）などで構成される。

交通シミュレータの目的は、例えば、工事、事故又は災害などによる交通規制、道路の新設、交差点の改良などの交通環境変化後の影響を事前に評価又は推定することである。そして、交通シミュレータは、予め車両の移動モデル、すなわち、車両の挙動を模した計算式を内包しており、上述の入力データを当該計算式に当てはめることにより、単独交差点、路線及び市街地などの道路網における渋滞長、旅行時間などの交通評価指標、あるいは排ガスに含まれる二酸化炭素などの環境指標を算出する。

このような交通シミュレータには、巨視的モデル(macroscopic model)と微視的モデル(Microscopic model)とがある。巨視的モデルは、駐車車両又は車線変更などの個々の車両の細かな走行状態を省略して個々の車両の挙動を簡素化又は単純化する。これにより、シミュレーションの計算量を軽くし、都道府県内全域、全国など、道路網の広範囲な交通状況を再現して、高速道路開通、震災など交通状況の変化による影響が広範囲に及ぶ状況を評価することを目的としている。

一方、微視的モデルは、駐車車両又は車線変更などの個々の車両の細かな走行状態を把握して個々の車両の挙動をできるだけ忠実に再現する。これにより、交差点の形状を改良した場合など、道路網の局所的な交通状況を評価することを目的としている。また、近年では、交通シミュレータの処理能力、計算能力が向上してきており、微視的モデルにおいても、例えば、５０〜１００個の交差点、あるいはそれ以上の広範囲な道路網を対象としたシミュレーションが可能になっている。

交通シミュレータでは、シミュレーションの対象となる道路網が広範囲になると、個々の車両の起終点情報が必要となる。従って、微視的モデルにおいても、道路網が広範囲になると巨視的モデルと同様に個々の車両の起終点情報を設定する必要がある。例えば、起終点情報を用いた交通評価装置が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１１−１４１８３６号公報

特許文献１の交通評価装置などの場合、渋滞長又は交通量などの交通評価指標の実測値とシミュレーションの結果得られた推定値との誤差、すなわち実測値とシミュレーションの再現結果とを同等にするため、例えば、５０秒経過の都度、当該誤差に相当する台数の車両をリンクへ放出又はリンクから回収する補正処理を行っている。

巨視的モデルにおいては、渋滞長又は交通量の変化を道路地図上で色分けして表示するなど、個々の車両の挙動までは表示されない。このため、上述のような、５０秒経過の都度、車両の放出又は回収処理を瞬時に行ったとしてもシミュレータの表示上の違和感はない。しかし、微視的モデルにおいては、個々の車両の挙動を忠実に再現する必要があるため、従来の補正処理を用いた場合、シミュレータの表示画面上で突然車両が出現し、あるいは消滅することになり、視覚的な違和感を与えるという問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、視覚的な違和感を与えることなく個々の模擬車両の挙動を再現することができる交通評価装置、該交通評価装置を実現するためのコンピュータプログラム及び前記交通評価装置による交通評価方法を提供することを目的とする。

第１発明に係る交通評価装置は、個別の起終点情報を有する複数の模擬車両を、それぞれの起終点情報に基づいて道路網を構成する１又は複数のリンクを走行させることにより交通評価指標を算出する交通評価装置において、前記交通評価指標の評価対象リンクでの実測に基づく実測交通評価指標を取得する取得手段と、前記複数の模擬車両を走行させて前記評価対象リンクでの推定交通評価指標を推定する推定手段と、前記取得手段で取得した実測交通評価指標及び前記推定手段で推定した推定交通評価指標に基づいて、前記起終点情報に依拠しない補正交通量を算出する算出手段と、該算出手段で算出した補正交通量を、前記交通評価指標の評価非対象リンクを用いて生成する生成手段と、該生成手段で補正交通量を生成して前記交通評価指標を算出する交通評価指標算出手段とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る交通評価装置は、第１発明において、前記評価対象リンクに１又は複数の前記評価非対象リンクを接続してあり、前記生成手段は、前記評価非対象リンクで補正出発交通量を放出し、又は該評価非対象リンクで補正到着交通量を回収するようにしてあることを特徴とする。

第３発明に係る交通評価装置は、第１発明又は第２発明において、前記算出手段は、所定の周期で補正交通量を算出するようにしてあり、前記算出手段が、任意の周期で補正交通量を算出した場合、該周期の１周期前を新たな処理時点とすべく制御する処理時点制御手段を備え、前記生成手段は、前記新たな処理時点から１周期が経過するまでの間に、前記補正交通量を生成するようにしてあることを特徴とする。

第４発明に係る交通評価装置は、第３発明において、前記生成手段は、前記新たな処理時点から１周期が経過するまでの間に、前記補正交通量を複数回に分けて生成するようにしてあることを特徴とする。

第５発明に係る交通評価装置は、第３発明又は第４発明において、前記生成手段は、所定の周期で補正交通量を生成するようにしてあり、前記処理時点制御手段で処理時点を制御した場合に、前記交通評価指標を算出すべく複数の模擬車両を走行させる第１走行手段と、前記処理時点制御手段で処理時点を制御することなく、前記交通評価指標を算出すべく複数の模擬車両を走行させる第２走行手段と、同一時点に走行させる模擬車両が複数存在するとき、該模擬車両の走行順序を特定する特定情報を生成する特定情報生成手段とを備え、前記第１走行手段及び第２走行手段は、同一時点に走行させる模擬車両が複数存在する場合、前記周期毎に同一の特定情報を用いて複数の模擬車両を走行させるようにしてあることを特徴とする。

第６発明に係る交通評価装置は、第１発明乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記補正交通量の多少に応じて、前記評価非対象リンクの数を決定する決定手段を備えることを特徴とする。

第７発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、個別の起終点情報を有する複数の模擬車両を、それぞれの起終点情報に基づいて道路網を構成する１又は複数のリンクを走行させることにより交通評価指標を算出するステップを実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記複数の模擬車両を走行させて前記交通評価指標の評価対象リンクでの推定交通評価指標を推定するステップと、前記評価対象リンクでの実測交通評価指標及び推定交通評価指標に基づいて、前記起終点情報に依拠しない補正交通量を算出するステップと、算出した補正交通量を、前記交通評価指標の評価非対象リンクを用いて生成するステップと、前記補正交通量を生成して前記交通評価指標を算出するステップとを実行させることを特徴とする。

第８発明に係る交通評価方法は、個別の起終点情報を有する複数の模擬車両を、それぞれの起終点情報に基づいて道路網を構成する１又は複数のリンクを走行させることにより交通評価指標を算出する交通評価装置が行う交通評価方法において、前記交通評価指標の評価対象リンクでの実測に基づく実測交通評価指標を取得するステップと、前記複数の模擬車両を走行させて前記評価対象リンクでの推定交通評価指標を推定するステップと、取得された実測交通評価指標及び推定された推定交通評価指標に基づいて、前記起終点情報に依拠しない補正交通量を算出するステップと、算出された補正交通量を、前記交通評価指標の評価非対象リンクを用いて生成するステップと、前記補正交通量を生成して前記交通評価指標を算出するステップとを含むことを特徴とする。

第１発明、第７発明及び第８発明にあっては、取得手段は、交通評価指標の評価対象リンクでの実測に基づく実測交通評価指標を取得する。交通評価指標は、例えば、渋滞長、旅行時間、交通量、待ち行列長などである。また、交通評価指標に、排ガスに含まれる二酸化炭素などの環境指標を含めることもできる。リンクは、道路網内の交差点同士を繋ぐ道路であり、上り及び下りの２方向を有する。また、評価対象リンクは、交通評価指標を算出する対象となるリンクであり、個々の模擬車両をそれぞれの起終点情報に基づいて走行させた場合に、模擬車両が走行する可能性のあるリンクである。評価対象リンクは、起終点情報に基づく走行経路となる可能性のあるリンクである。実測交通評価指標は、例えば、交通評価装置への入力データとして取得することができ、例えば、評価対象リンクに対応する道路での実際の交通評価指標などを予め実測して求めておくことができる。なお、評価対象リンクを単にリンクとも称する。

推定手段は、複数の模擬車両を走行させて前記評価対象リンクでの推定交通評価指標を推定する。推定手段は、個々の模擬車両を、それぞれの起終点情報に基づいて走行させた場合に、評価対象リンクにおける交通評価指標を推定する。なお、実測交通評価指標及び推定交通評価指標をそれぞれ実測値及び推定値とも称する。算出手段は、取得した実測交通評価指標及び推定した推定交通評価指標に基づいて、当該評価対象リンクでの起終点情報に依拠しない補正交通量を算出する。補正交通量は、実測交通評価指標（実測値）と推定交通評価指標（推定値）との誤差（差分）であり、補正値、補正台数等とも称する。

生成手段は、算出した補正交通量を、交通評価指標の評価非対象リンクを用いて生成する。交通評価指標手段は、補正交通量を生成して交通評価指標を算出する。補正交通量を生成するとは、補正交通量に相当する補正台数の車両を、評価非対象リンクを用いて生成することである。評価非対象リンクとは、評価対象リンクとは異なるリンクであり、交通評価指標の評価対象となっていないリンクであり、仮想リンクとも称する。すなわち、評価非対象リンク（仮想リンク）は、シミュレーションの対象となっていない道路（細街路など）、店舗の駐車場、建物の駐車場の出入口などを想定したものである。補正交通量を生成する場合に評価非対象リンクを用いるので、シミュレータ上では、リンクに車両が突然現れ、あるいは突然消滅するようなことはなく、例えば、評価非対象リンクと見立てた細街路又は駐車場などから車両が出てきたように表現することができ、あるいは細街路又は駐車場などへ車両が入っていくように表現することができ、視覚的な違和感を与えることなく個々の車両の挙動を再現することができる。

第２発明にあっては、評価対象リンクに１又は複数の評価非対象リンクを接続してある。なお、評価非対象リンクの接続箇所は、適宜設定することができ、シミュレーションの対象となっていない実際の道路に相当する位置に設けてもよく、評価対象リンクの上流側、中間点、下流側に設けてもよく、評価対象リンクに対応する道路に沿って建物又は店舗等がある場合には、建物又は店舗の位置に駐車場への出入口として設けることもできる。なお、評価対象リンクに一端を接続した評価非対象リンクの他端はどこにも繋がっていないようにすることができる。

生成手段は、評価非対象リンクで補正出発交通量を放出し、又は評価非対象リンクで補正到着交通量を回収する。補正交通量を、（実測交通評価指標−推定交通評価指標）に相当する交通量とした場合、補正交通量が正である場合、すなわち、実測値が推定値より大きい場合、実測値と推定値との誤差がゼロ又は最小になるように、当該誤差に相当する補正交通量を補正出発交通量として評価非対象リンクへ放出する。補正交通量を放出するとは、補正交通量に相当する台数の車両を放出することである。また、補正交通量が負である場合、すなわち、推定値が実測値より大きい場合、推定値と実測値との誤差がゼロ又は最小になるように、当該誤差に相当する補正交通量を補正到着交通量として評価非対象リンクから回収する。補正交通量を回収するとは、補正交通量に相当する台数の車両を回収することである。

起終点情報に依拠しない補正交通量を、補正出発交通量として評価非対象リンクから放出し、あるいは補正到着交通量として評価非対象リンクから回収するので、微視的モデルにおいて、個々の車両の挙動を再現することができるとともに、個々の車両の挙動がシミュレータの表現上又は視覚上において違和感を与えることを防止することができる。

第３発明にあっては、算出手段は、所定の周期で補正交通量を算出する。所定の周期は、例えば、５０秒であるが、これに限定されない。すなわち、算出手段は、任意の評価対象リンクで実測値と推定値との誤差に相当する補正交通量を所定の周期で算出する。処理時点制御手段は、任意の周期で補正交通量が算出された場合、当該周期の１周期前を新たな処理時点とすべく制御する。例えば、所定の周期をＴとし、時刻ｔで補正交通量が算出された場合、シミュレータ上の時刻が、時刻ｔから時刻（ｔ−Ｔ）となるように制御する。すなわち、処理時点制御手段は、シミュレータ上で、時刻ｔを１周期Ｔだけ元に戻す機能を有する。そして、生成手段は、新たな処理時点（ｔ−Ｔ）から１周期Ｔが経過するまでの間に、すなわち時刻ｔ（＝ｔ−Ｔ＋Ｔ）までの間に補正交通量を生成する。これにより、例えば、任意の時刻ｔで補正交通量を算出した場合、時刻を１周期Ｔだけ元に戻して補正交通量を周期Ｔの間に生成するので、時刻ｔで算出された補正交通量に基づいて、時刻ｔで補正交通量を生成することができ、補正交通量を算出する都度、その時点で交通評価指標が補正されることになり、補正交通量の算出と交通評価指標の補正とのタイミングがずれることによる違和感を防止することができる。

第４発明にあっては、生成手段は、新たな処理時点（ｔ−Ｔ）から１周期Ｔが経過するまでの間に、すなわち時刻ｔ（＝ｔ−Ｔ＋Ｔ）までの間に補正交通量を複数回に分けて生成する。複数回に分けることにより、１回当たりに生成する補正交通量を少なくすることができ、１回の補正交通量が多くなり過ぎることを抑制して違和感を防止することができる。

第５発明にあっては、生成手段は、所定の周期で補正交通量を生成する。所定の周期は、例えば、５０秒であるが、これに限定されない。すなわち、生成手段は、所定の周期で、算出した補正交通量に相当する補正台数の車両を、評価非対象リンクを用いて生成する。第１走行手段は、処理時点制御手段で処理時点を制御した場合において、交通評価指標を算出するときに複数の車両を模擬走行させる。すなわち、第１走行手段は、任意の周期で補正交通量を算出した後に、当該周期の１周期前を新たな処理時点として、現状の再現を行うべく補正交通量を生成して模擬車両の走行を行う。第２走行手段は、処理時点制御手段で処理時点を制御することなく、交通評価指標を算出する場合に複数の模擬車両を走行させる。すなわち、第２走行手段は、補正交通量は既知として、補正による再現が正しく行われたかを確認すべく現状の再現を再度行うべく補正交通量を生成して交通評価指標を算出する際の模擬車両の走行を行う。

特定情報生成手段は、同一時点に走行させる模擬車両が複数存在するとき、当該複数の模擬車両の走行順序を特定する特定情報を生成する。特定情報は、例えば、初期値（シード）を元にコンピュータ上で擬似的に発生させる乱数であり、初期値を同じにした場合、同じ乱数列を得ることができる。同じ乱数列を発生させることにより、複数の模擬車両の走行順序を一義的に決定することができ、複数の模擬車両を同一時点で走行させる場合、一義的に走行順位を特定することができるので、模擬車両の走行状態を正しく再現することができる。そして、第１走行手段及び第２走行手段は、同一時点に走行させる模擬車両が複数存在する場合、周期毎に同一の特定情報を用いて複数の模擬車両を走行させる。これにより、第１走行手段による現状再現時と、第２走行手段による現状再現時とで周期毎に同じ特定情報を用いるので、模擬車両の走行挙動の再現性を高めることができ、現状の再現を正しく行うことができる。

第６発明にあっては、決定手段は、補正交通量（例えば、補正出発交通量又は補正到着交通量）の多少に応じて、評価非対象リンクの数を決定する。例えば、評価対象リンク毎に予め評価非対象リンク（仮想リンク）を設定しておく。そして、任意の評価対象リンクに対する補正出発交通量が多い場合、すなわち放出する補正車両の台数が多い場合には、車両を放出する評価非対象リンクの数が多くなるように決定（又は選択）する。また、任意の評価対象リンクに対する補正到着交通量が多い場合、すなわち回収する補正車両の台数が多い場合には、車両を回収する評価非対象リンクの数が多くなるように決定（又は選択）する。これにより、１つの評価非対象リンクから放出又は回収する車両の数を均等化又は少なくすることができ、一層違和感を与えることを防止することができる。

本発明によれば、視覚的な違和感を与えることなく個々の模擬車両の挙動を再現することができる。

本実施の形態に係る交通評価装置の一例である交通シミュレータにおける車両挙動の例を示す模式図である。 シミュレーションゾーンの一例を示す模式図である。 起終点情報の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る交通評価装置の一例としての交通シミュレータの構成例を示すブロック図である。 本実施の形態の交通シミュレータにより算出される補正交通量の一例を示す模式図である。 渋滞長を補正するために車両をリンクに放出する様子を示す模式図である。 渋滞長を補正するために車両をリンクから回収する様子を示す模式図である。 巨視的モデルを用いた交通シミュレータの表示画面の一例を示す模式図である。 本実施の形態の仮想リンクの一例を示す模式図である。 仮想リンクを用いた場合の渋滞長を補正するために車両をリンクに放出する様子を示す模式図である。 仮想リンクを用いた場合の渋滞長を補正するために車両をリンクから回収する様子を示す模式図である。 本実施の形態の交通シミュレータによる簡易的な表示例を示す模式図である。 本実施の形態の交通シミュレータによる視覚的な表示例を示す模式図である。 本実施の形態の交通シミュレータによる補正処理の様子の一例を示す模式図である。 交通シミュレータによる車両の放出及び回収のタイミングの第１例を示す説明図である。 交通シミュレータによる車両の放出及び回収のタイミングの第２例を示す説明図である。 交通シミュレータによる処理時点制御を行った場合の補正処理の様子の一例を示す模式図である。 車両の走行順序を決定する場面の一例を示す説明図である。 乱数列の一例を示す説明図である。 交通シミュレータの乱数制御の第１例を示す説明図である。 交通シミュレータの乱数制御の第２例を示す説明図である。 交通シミュレータの乱数制御の第３例を示す説明図である。 本実施の形態の交通シミュレータの処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態の交通シミュレータを実現するコンピュータの一例を示す模式図である。

以下、本発明に係る交通評価装置、該交通評価装置を実現するためのコンピュータプログラム及び前記交通評価装置による交通評価方法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評価装置の一例である交通シミュレータにおける車両挙動の例を示す模式図である。

本実施の形態の交通シミュレータは、複数の模擬車両の走行により交通評価指標を算出して出力する。なお、本実施の形態では、簡便のため模擬車両を単に車両と称する。交通評価指標とは、例えば、渋滞長、旅行時間、交通量、待ち行列長などである。また、交通評価指標に、排ガスに含まれる二酸化炭素などの環境指標を含めることもできる。交通シミュレータには、入力データとして、例えば、それぞれの車両についてのリンク上の起点（出発地）及び終点（目的地）を定めた起終点情報、車両の走行速度、車両の加速減速特性、信号情報、交通評価指標の実測値などの情報が与えられる。

交通シミュレータは、予め車両の移動モデル、すなわち、車両の挙動を模した計算式を内包しており、上述の入力データを当該計算式に当てはめることにより、複数の車両を模擬的に走行させる。そして、単独交差点、路線及び市街地などの道路網における渋滞長、旅行時間、交通量、待ち行列長などの交通評価指標を算出する。交通シミュレータは、実測による得られた実測交通評価指標と、交通シミュレータが算出した推定交通評価指標との差分（誤差）をリンク単位で補正することにより、交通評価指標の再現性を向上させる。道路網は、複数のリンク（例えば、交差点と交差点とを繋ぐ道路で上り及び下りの２つの方向を有する）とリンク同士が交差する点であるノード（例えば、交差点）などで構成される。図１では、道路網の一部として３つのノードと２つのリンクとを例示している。

図２はシミュレーションゾーンの一例を示す模式図である。図２に示すように、シミュレーションゾーンは、複数のゾーンに分割されている。図２の例では、シミュレーションゾーンは、便宜上、ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌの１２のゾーンで分割されているが、図２の例に限定されるものではない。複数のゾーンのうち、シミュレーションネットワークの端点リンク群で構成されているゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｆ、Ｇ、Ｊ、Ｋ、Ｌは境界ゾーンと称される。一方、シミュレーションネットワーク内のリンク群で構成されるリンクＤ、Ｅ、Ｈ、Ｉは内ゾーンと称される。境界ゾーンを起点及び終点(例えば、ゾーンＡを起点とし、ゾーンＬを終点)とする車両を外々交通と称する。また、境界ゾーンを起点とし内ゾーンを終点(例えば、ゾーンＡを起点とし、ゾーンＩを終点)とする車両を外内交通と称する。また、内ゾーンを起点及び終点(例えば、ゾーンＤを起点とし、ゾーンＩを終点)とする車両を内々交通と称する。さらに、内ゾーンを起点とし境界ゾーンを終点(例えば、ゾーンＤを起点とし、ゾーンＬを終点)とする車両を内外交通と称する。また、各ゾーンの大きさは、個々の車両の起終点情報が細かいほど小さくすることが可能であり、例えば、５ｋｍ四方の大きさとすることができる。

なお、本実施の形態では、簡便のため評価対象リンクを単にリンクと称し、評価対象ノードを単にノードと称する。評価対象リンクは、交通評価指標を算出する対象となるリンクであり、個々の車両をそれぞれの起終点情報に基づいて走行させた場合に、車両が走行する可能性のあるリンクである。リンク（評価対象リンク）は、起終点情報に基づく走行経路となる可能性のあるリンクである。

図３は起終点情報の一例を示す模式図である。図３Ａに示す起終点情報は、起点から出発して終点に到着させる車両の台数を任意の起点及び終点に対応させてマトリクス状に纏めたものであり、車両の出発時刻毎に（例えば、１５分毎）表したものである。図３の例では、時刻７：１５から７：３０までの間に、ゾーンＡを出発してゾーンＢへ向かう車両が３台であることを示す。同様に、時刻７：１５から７：３０までの間に、ゾーンＡを出発してゾーンＣへ向かう車両が５台であることを示す。ゾーンＡを起点とし、ゾーンＤ〜Ｌを終点とする車両についても同様である。なお、図３Ａの例では、簡便のため、ゾーンＡ、Ｂを起点とする車両だけを例示し、他のゾーンＣ〜Ｌを起点とする車両の台数は割愛している。また、図３Ｂは、道路地図とシミュレーションゾーンとを対応させて例示した模式図であり、ゾーンＡを起点とし、ゾーンＢ〜Ｌを終点とする車両の台数を図３Ａの起終点情報に基づいて模式的に図示したものである。そして、各車両を起終点情報及び車両の移動モデル（経路選択モデル）に基づいて模擬走行させることにより、個々の車両の起点から終点までの走行経路等の車両の挙動を求めることができる。なお、起終点情報は、図３の例に限定されるものではない。また、車両の出発時刻の間隔は、１５分に限定されるものではない。

図４は本実施の形態に係る交通評価装置の一例としての交通シミュレータ１０の構成例を示すブロック図である。交通シミュレータ１０は、車両の移動モデルを表す計算式に基づいて演算を行うシミュレータエンジン部１１、交通評価指標推定部１２、補正交通量算出部１３、補正出発交通量生成部１４、補正到着交通量生成部１５、仮想リンク生成部１６、走行順序特定部１７、記憶部１８、交通評価指標算出部１９などを備える。

図４に示すように、交通シミュレータ１０には、入力データとして、例えば、車両の走行速度、加速減速特性、車両の起点終点情報、実測渋滞長、実測交通量、信号情報などのデータが与えられる。なお、図４には例示していないが、実測旅行時間（実測交通量から算出された旅行時間も含む）、待ち行列長の実測値も入力データとして交通シミュレータ１０に提供することができる。

交通シミュレータ１０は、入力データを用いて、交通評価指標である各リンクの渋滞長（推定渋滞長）、車両の旅行時間、交通量、待ち行列台数（待ち行列長）などを算出して出力する。なお、交通評価指標に環境汚染物質（二酸化炭素など）の排出量（例えば、環境指標）を含めることもできる。

交通シミュレータには、巨視的モデルと微視的モデルを用いたものがあるが、本実施の形態の交通シミュレータ１０は、巨視的モデルの中でも個々の車両の表現が可能なモデル及び微視的モデルに相当する。微視的モデルは、駐車車両又は車線変更などの個々の車両の細かな走行状態を把握して個々の車両の挙動をできるだけ忠実に再現する場合に使用される。巨視的モデルの中でも個々の車両を扱えるモデルは、駐車車両又は車線変更などの車両挙動を省略し、加減速、走行、停止で挙動を再現することで計算機の計算負荷を軽くして、より広範囲の道路網を対象とする場合に使用される。交通シミュレータ１０は、交差点の形状を改良した場合など、道路網の局所的な交通状況を評価することを目的とする。

交通評価指標推定部１２は、推定手段としての機能を有し、複数の車両を走行させることにより、道路網内の任意の評価対象リンクでの交通評価指標を推定する。交通評価指標推定部１２は、例えば、渋滞長、旅行時間、交通量、待ち行列長などの推定値を算出する。

補正交通量算出部１３は、算出手段としての機能を有し、入力データとして取得した任意のリンクでの実測交通評価指標及び交通評価指標推定部１２で推定した当該リンクでの推定交通評価指標に基づいて、当該リンクでの起終点情報に依拠しない補正交通量を算出する。補正交通量は、実測交通評価指標（実測値）と推定交通評価指標（推定値）との誤差（差分）であり、補正値、補正台数等とも称する。

図５は本実施の形態の交通シミュレータ１０により算出される補正交通量の一例を示す模式図である。図５の例では、２つのリンク１、２が繋がっている。リンク１では、実測交通評価指標が推定交通評価指標よりも大きく、リンク２では、推定交通評価指標が実測交通評価指標よりも大きい場合を示す。補正交通量は、例えば、（実測交通評価指標−推定交通評価指標）に相当する交通量とすることができる。この場合、図５のリンク１では補正交通量は正となり、リンク２では補正交通量は負となる。

補正出発交通量生成部１４及び補正到着交通量生成部１５は、生成手段としての機能を有する。補正出発交通量生成部１４は、補正交通量算出部１３で算出した補正交通量が正である場合、すなわち（実測交通評価指標−推定交通評価指標）に相当する交通量が正である場合、起終点情報に依拠しない補正出発交通量を、交通評価指標の評価非対象リンクを用いて生成する。また、補正到着交通量生成部１５は、補正交通量算出部１３で算出した補正交通量が負である場合、すなわち（実測交通評価指標−推定交通評価指標）に相当する交通量が負である場合、起終点情報に依拠しない補正到着交通量を、交通評価指標の評価非対象リンクを用いて生成する。なお、評価非対象リンクにおいて、補正出発交通量だけを生成してもよく、あるいは補正到着交通量だけを生成してもよく、両者を生成することもできる。

補正出発交通量及び補正到着交通量を纏めて補正交通量と称する。補正出発交通量又は補正到着交通量を生成するとは、補正交通量に相当する補正台数の車両を、評価非対象リンクを用いて生成することである。なお、評価非対象リンクは、評価対象リンクとは異なる仮想のリンクであるが、その詳細は後述する。

次に、本実施の形態の評価非対象リンクを使用しない場合に補正交通量を生成するとき、すなわち補正交通量に応じた車両をリンクへ放出する際又はリンクから回収する際の問題点について説明する。以下の説明では、交通評価指標の一例として渋滞長を用いる。

図６は渋滞長を補正するために車両をリンクに放出する様子を示す模式図である。図６Ａは渋滞長を推定した時点の様子を示し、図６Ｂは補正時、すなわち車両を放出した時点の様子を示す。図６Ａに示すように、任意のリンク（評価対象リンク）において、渋滞長の推定値が実測値よりも小さいとする。交通シミュレータは、推定値を実測値に合せるべく、実測渋滞長と推定渋滞長との差分に相当する台数の車両（図６Ｂにおいて、模様を付した車両）を瞬時に放出する。

図７は渋滞長を補正するために車両をリンクから回収する様子を示す模式図である。図７Ａは渋滞長を推定した時点の様子を示し、図７Ｂは補正時、すなわち車両を回収した時点の様子を示す。図７Ａに示すように、任意のリンク（評価対象リンク）において、渋滞長の実測値が推定値よりも小さいとする。交通シミュレータは、推定値を実測値に合せるべく、推定渋滞長と実測渋滞長との差分に相当する台数の車両（図７Ｂにおいて、破線で示す車両）を瞬時に回収する。

図８は巨視的モデルを用いた交通シミュレータの表示画面の一例を示す模式図である。巨視的モデルを用いた交通シミュレータでは、個々の車両の細かな走行状態を省略して個々の車両の挙動を簡素化又は単純化することにより、シミュレーションの計算量を軽くし、都道府県内全域、全国など、道路網の広範囲な交通状況を再現するとともに評価することを目的とする。このため、巨視的モデルを用いた交通シミュレータの表示画面は、図８に示すように、個々の車両の挙動は画面上に表示せず、道路網の広範囲を、例えば、５分単位、１時間単位等で表示する。したがって、図６Ｂ又は図７Ｂのように、車両が突然出現し、あるいは突然消滅したとしても、人目にはつかず違和感を与えることはない。

しかし、微視的モデルを用いた交通シミュレータ１０の場合には、個々の車両の挙動をできるだけ忠実に再現することを目的とするため、例えば、５０秒程度の周期で車両を放出又は回収した場合、図６Ｂ又は図７Ｂのように、車両が突然出現し、あるいは突然消滅した場合には違和感を与える。また、微視的モデルでは、例えば、０．１秒、１秒、２秒など、さらに短い周期で交通量を補正する場合もあり、このような短い周期で補正を行うときには、一層違和感を与えることになる。また、巨視的モデルにおいても、個々の車両を表現する場合は、同様に違和感を与えることになる。

そこで、本実施の形態の交通シミュレータ１０では、補正交通量を生成するとき、すなわち補正交通量に応じた車両をリンクへ放出する際又はリンクから回収する際には、評価対象リンクとは異なる評価非対象リンクを用いる。以下、評価非対象リンクについて説明する。なお、本実施の形態では、評価非対象リンクをリンク（評価対象リンク）と区別すべく仮想リンクと称する。

図９は本実施の形態の仮想リンクの一例を示す模式図である。図９の例では、リンク（評価対象リンク）を実線で示し、仮想リンクを破線で示す。仮想リンクとは、評価対象リンクとは異なるリンクであり、交通評価指標の評価対象となっていないリンクである。仮想リンクは、シミュレーションの対象となっていない道路（細街路など）、店舗の駐車場、建物の駐車場の出入口などを想定したものである。

仮想リンク生成部１６は、仮想リンクを生成する。仮想リンクは、一端を評価対象リンクに接続し、他端は何処にも接続されていない。また、仮想リンクとリンクとの交点は、仮想交差点として表現することもできる。仮想リンクの長さは、例えば、５０〜１００ｍ程度の長さとすることができるが、仮想リンクの長さは適宜設定することができ、リンク（評価対象リンク）上の点（長さゼロ）として表現することもできる。

なお、仮想リンクの評価対象リンクへの接続箇所は、適宜設定することができ、シミュレーションの対象となっていない実際の道路に相当する位置に設けてもよく、評価対象リンクの上流側、中間点、下流側に設けてもよく、評価対象リンクに対応する道路に沿って建物又は店舗等がある場合には、建物又は店舗の位置に駐車場への出入口として設けることもできる。

図１０は仮想リンクを用いた場合の渋滞長を補正するために車両をリンクに放出する様子を示す模式図である。図１０は、図６Ｂの場合に対応する。図１０に示すように、車両を放出する場合、すなわち起終点情報に依拠しない補正出発交通量を生成する場合、放出する車両が存在する位置又はその近傍の仮想リンクを決定又は選択し、当該仮想リンクから車両が出てきたように放出することができる。

図１１は仮想リンクを用いた場合の渋滞長を補正するために車両をリンクから回収する様子を示す模式図である。図１１は、図７Ｂの場合に対応する。図１１に示すように、車両を回収する場合、すなわち起終点情報に依拠しない補正到着交通量を生成する場合、回収する車両が存在する位置又はその近傍の仮想リンクを決定又は選択し、当該仮想リンクへ車両が入るように回収することができる。

図１２は本実施の形態の交通シミュレータ１０による簡易的な表示例を示す模式図である。図１２に示すように、評価対象のリンク（道路）に複数の仮想リンクを接続した構成となっている。この例では、シミュレーションの評価対象となっていない細街路（実際の道路）、ビルの駐車場の出入口、店舗の駐車場の出入口など、車両が出入りしても極めて自然な印象を与えるものを仮想リンクとして見立てている。なお、細街路又は駐車場などは、簡単に描かれていれば、図１２の例に限定されるものではない。

図１３は本実施の形態の交通シミュレータ１０による視覚的な表示例を示す模式図である。図１３の例では、例えば、道路及び建物などを３Ｄ表示とし、実際の状況に近づけるとともに一層視覚的に表現したものである。図１３の例においても、シミュレーションの評価対象となっていない細街路（実際の道路）、ビルの駐車場の出入口、店舗の駐車場の出入口など、車両が出入りしても極めて自然な印象を与えるものを仮想リンクとして見立てている。

上述のとおり、補正交通量を生成する場合、すなわち補正出発交通量として車両をリンクへ放出する場合、あるいは補正到着交通量として車両をリンクから回収する場合に、仮想リンクを用いるので、シミュレータ上では、リンクに車両が突然現れ、あるいは突然消滅するようなことはなく、例えば、仮想リンクと見立てた細街路又は駐車場などから車両が出てきたように表現することができ、あるいは細街路又は駐車場などへ車両が入っていくように表現することができ、視覚的な違和感を与えることなく個々の車両の挙動を再現することができる。

また、上述の例では、補正出発交通量生成部１４は、仮想リンクから補正出発交通量をリンクへ放出する。すなわち、補正交通量を、（実測交通評価指標−推定交通評価指標）に相当する交通量とした場合、補正交通量が正である場合、すなわち、実測値が推定値より大きい場合、実測値と推定値との誤差がゼロ又は最小になるように、当該誤差に相当する補正交通量を補正出発交通量として仮想リンクへ放出する。補正交通量を放出するとは、補正交通量に相当する台数の車両を放出することである。

また、補正到着交通量生成部１５は、補正到着交通量をリンクから仮想リンクへ回収する。補正交通量が負である場合、すなわち、推定値が実測値より大きい場合、推定値と実測値との誤差がゼロ又は最小になるように、当該誤差に相当する補正交通量を補正到着交通量として仮想リンクから回収する。補正交通量を回収するとは、補正交通量に相当する台数の車両を回収することである。

上述のように、起終点情報に依拠しない補正交通量を、補正出発交通量として仮想リンクから放出し、あるいは補正到着交通量として仮想リンクから回収するので、巨視的モデルの中でも個々の車両を扱うモデル及び微視的モデルにおいて、個々の車両の挙動を再現することができるとともに、個々の車両の挙動がシミュレータの表現上又は視覚上において違和感を与えることを防止することができる。

仮想リンク生成部１６は、決定手段としての機能を有し、補正交通量（例えば、補正出発交通量又は補正到着交通量）の多少に応じて、仮想リンクの数を決定する。例えば、リンクに接続される仮想リンクを予め設定しておく。そして、任意のリンクに対する補正出発交通量が多い場合、すなわち放出する補正車両の台数が多い場合には、車両の放出に使用する仮想リンクの数を増やす。この場合、仮想リンクの数を決定してもよく、予め決定された仮想リンクから所要の仮想リンクを選択するようにしてもよい。

また、任意のリンクに対する補正到着交通量が多い場合、すなわち回収する補正車両の台数が多い場合には、車両を回収する仮想リンクの数が多くなるように決定又は選択する。これにより、１つの仮想リンクから放出又は回収する車両の数を均等化又は少なくすることができ、一層違和感を与えることを防止することができる。

次に、車両の放出又は回収のタイミングについて説明する。交通シミュレータ１０の補正処理の周期をＴとする。周期Ｔは、例えば、５０秒とすることができるが、これに限定されるものではない。すなわち、交通シミュレータ１０は、周期Ｔの間に補正値（補正交通量）を計算し、次の周期Ｔの間に補正を実行する（車両の放出、回収の実施を完了する）。

図１４は本実施の形態の交通シミュレータ１０による補正処理の様子の一例を示す模式図である。図１４Ａは、時刻ｔにおいて、補正値（補正交通量）の計算を完了した場合の様子を示す。図１４Ｂは、時刻ｔからΔｔ（＜Ｔ）だけ経過した時点を表し、補正処理の途中（補正中）の様子を示す。図１４Ｃは、次の周期、すなわち時刻（ｔ＋Ｔ）において、補正値（補正交通量）の計算を完了した場合の様子を示す。また、図１４は、交通評価指標として渋滞長の例を示す。

図１４Ａに示すように、時刻ｔにおいて、渋滞長の実測値が推定値より大きく、例えば、実測値と推定値との差分が、５台分の車両に相当するとする。なお、渋滞長の長さをＬ、車長をＲ、車頭間隔をＤとすると、渋滞長Ｌの中で渋滞中の車両の台数Ｎは、Ｎ＝{Ｌ／（Ｒ＋Ｄ）}で求めることができる。すなわち、図１４Ａの場合、時刻ｔにおいて、５台の車両をリンクへ放出する必要があると判断したとする。

微視的モデルを用いた交通シミュレータ１０で、違和感なく車両をリンクへ放出するには、瞬時にすべての車両を放出するのではなく、周期Ｔの間で徐々に放出することが望ましい。図１４Ｂでは、時刻ｔから時刻（ｔ＋Ｔ）までの間に５台の車両を放出することになる。なお、図１４Ｂの例では、時刻（ｔ＋Δｔ）において、５台中の２台の車両が放出された状態を示す。ここで、Δｔ＜Ｔである。

そして、図１４Ｃに示すように、時刻（ｔ＋Ｔ）においては、５台すべての車両の放出が完了するとともに、時刻（ｔ＋Ｔ）での補正後の渋滞長の推定値と、渋滞長の実測値とを比較して、実測値と推定値との差分に相当する補正値の計算を完了する。

すなわち、周期Ｔの間で補正交通量に相当する台数の車両を時間の経過とともに徐々に放出又は回収することにより、車両の挙動についての違和感を与えることを防止することができる。

しかし、図１４Ｃに示すように、時刻（ｔ＋Ｔ）においては、時刻ｔから時刻（ｔ＋Ｔ）までの間に渋滞長の実測値は変化しているため、常に補正が周期Ｔの時間だけ遅れて表現されることになる。以下、この点についてさらに説明する。

図１５は交通シミュレータ１０による車両の放出及び回収のタイミングの第１例を示す説明図である。図１５に示すように、補正処理の周期をＴとする。周期Ｔは、例えば、５０秒である。図１５に示すように、時刻（ｔ−Ｔ）から時刻ｔまでの間において、実測値と推定値とに基づいて時刻ｔでの補正値を計算する。そして、時刻ｔから時刻（ｔ＋Ｔ）までの間で、時刻ｔで計算された補正値を用いて補正を実施する（すなわち、車両の放出又は回収を行う）。

同様に、時刻ｔから時刻（ｔ＋Ｔ）までの間において、実測値と推定値とに基づいて時刻（ｔ＋Ｔ）での補正値を計算する。そして、時刻（ｔ＋Ｔ）から時刻（ｔ＋２Ｔ）までの間で、時刻（ｔ＋Ｔ）で計算された補正値を用いて補正を実施する（すなわち、車両の放出又は回収を行う）。このように、第１例では、常に補正が周期Ｔの時間だけ遅れて表現されることになる。以下、補正の遅れを改善する第２例について説明する。

シミュレータエンジン部１１は、処理時点制御手段としての機能を有し、任意の周期、例えば、時刻（ｔ−Ｔ）から時刻ｔまでの間で補正交通量が算出された場合、当該周期の１周期前を新たな処理時点とすべく制御する。例えば、補正処理の周期をＴとし、時刻ｔで補正交通量が算出された場合、シミュレータ上の時刻が、時刻ｔから時刻（ｔ−Ｔ）となるように制御する。すなわち、シミュレータエンジン部１１は、シミュレータ上で、時刻ｔを１周期Ｔだけ元に戻す機能を有する。

そして、補正出発交通量生成部１４及び補正到着交通量生成部１５は、新たな処理時点（ｔ−Ｔ）から１周期Ｔが経過するまでの間に、すなわち時刻ｔ（＝ｔ−Ｔ＋Ｔ）までの間に補正交通量を生成する。

図１６は交通シミュレータ１０による車両の放出及び回収のタイミングの第２例を示す説明図である。図１６に示すように、時刻（ｔ−Ｔ）から時刻ｔまでの間において、実測値と推定値とに基づいて時刻ｔでの補正値を計算する。そして、処理時点制御を行って時刻ｔを１周期Ｔだけ元に戻し、時刻ｔを（ｔ−Ｔ）とする。次に、時刻ｔから時刻（ｔ＋Ｔ）までの間で、時刻ｔで計算された補正値を用いて補正を実施する（すなわち、車両の放出又は回収を行う）。上述の第２例では、時刻ｔで計算した補正値に基づく補正の実施は、時刻ｔを時刻（ｔ−Ｔ）に戻し、時刻（ｔ−Ｔ）から時刻ｔまでの間で行うことになる。

図１７は交通シミュレータ１０による処理時点制御を行った場合の補正処理の様子の一例を示す模式図である。図１７Ａは、時刻ｔにおいて、補正値（補正交通量）の計算を完了した場合の様子を示す。図１７Ｂは、処理時点制御を行い、時刻ｔを時刻（ｔ−Ｔ）に戻して、時刻（ｔ−Ｔ）からΔｔ（＜Ｔ）だけ経過した時点を表し、補正処理の途中（補正中）の様子を示す。図１７Ｃは、次の周期、すなわち時刻ｔ（＝ｔ−Ｔ＋Ｔ）において、補正値（補正交通量）の計算を完了した場合の様子を示す。また、図１７は、交通評価指標として渋滞長の例を示す。

図１７Ａに示すように、時刻ｔにおいて、渋滞長の実測値が推定値より大きく、例えば、実測値と推定値との差分が、５台分の車両に相当するとする。すなわち、図１７Ａの場合、図１４Ａの場合と同様に、時刻ｔにおいて、５台の車両をリンクへ放出する必要があると判断したとする。

図１７Ｂでは、図１４Ｂの場合と異なり、処理時点制御を行い、時刻ｔを時刻（ｔ−Ｔ）に戻して、時刻（ｔ−Ｔ）から時刻ｔまでの間に５台の車両を放出することになる。なお、図１７Ｂの例では、時刻（ｔ−Ｔ＋Δｔ）において、５台中の２台の車両が放出された状態を示す。

そして、図１７Ｃに示すように、時刻ｔにおいては、５台すべての車両の放出が完了する。補正後の時刻ｔでは、渋滞長の推定値と、渋滞長の実測値とは等しくなっている。これにより、任意の時刻ｔで補正交通量を算出した場合、時刻を１周期Ｔだけ元に戻して補正交通量を周期Ｔの間に生成するので、時刻ｔで算出された補正交通量に基づいて、時刻ｔで補正交通量を生成することができ、補正交通量を算出する都度、その時点で交通評価指標が補正されることになり、補正交通量の算出と交通評価指標の補正とのタイミングのずれ、すなわち補正の遅れが発生しないので、車両の挙動について視覚的な違和感を与えない表現が可能となる。

時刻ｔ（＝ｔ−Ｔ＋Ｔ）までの間に補正交通量を複数回に分けて生成することにより、１回当たりに生成する補正交通量を少なくすることができ、１回の補正交通量が多くなり過ぎることを抑制して違和感を防止することができる。なお、補正交通量が違和感を与えるほど多くなければ、時刻ｔまでの間に１回だけ補正交通量を生成してもよい。

次に、交通シミュレータ１０で車両を走行させる場合の乱数による制御について説明する。シミュレーションでは、運転者の挙動特性、車線変更の判断、起点から車両を発生させる際の順序、交差点での右折及び左折のタイミング判断など、車両の動作が確率で決定される場面において、乱数列が用いられる。乱数列とは、初期値（シード）を元にコンピュータ上で擬似的に発生させた乱数（数値列）のことであり、同じ初期値を与えることにより、同じ乱数列が得られる。このため、再現性を重視するシミュレーションでは、乱数列が用いられる。

図１８は車両の走行順序を決定する場面の一例を示す説明図であり、図１９は乱数列の一例を示す説明図である。図１８に示すように、交差点で交差する道路上に４方向に走行する車両が存在するとする。車両Ａ１〜Ａ８は、図１８において左方向へ走行し、車両Ｂ１〜Ｂ８は、図１８において上方向へ走行し、車両Ｃ１〜Ｃ５は、図１８において右方向へ走行し、車両Ｄ１〜Ｄ４は、図１８において下方向へ走行している。なお、車両の走行は、例えば、０．１秒の周期で、１台、１台を１周期分だけ前方へ移動させることにより行われる。

図１８において、車両Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の前方には車両が存在しないので、車両Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１のいずれも走行させることができる。このような場合に、車両の走行順序を決定するために乱数列を用いる。図１９Ａに示すように、乱数（数値）を１、２、３、４とし、乱数１〜４に対して、走行させる車両をＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１と対応付ける。そして、図１９Ｂに示すような乱数列（２、３、１、４）が得られた場合、最初の乱数２に対応する車両Ｂ１を最初に移動させる。図１８に示すように、車両Ｂ１を移動させると、車両Ｂ２〜Ｂ４が順次移動する。仮に交差点において、信号が無く、車両Ｂ５が左折を希望し、車両Ａ５が直進を希望する場合には、車両Ｂ５も車両Ａ５も移動することができないので、次の周期へ移ることになる。

また、図１９Ｂに示した乱数列とは異なる乱数列として、例えば、（１、３、４、２）が得られた場合には、最初の乱数１に対応する車両Ａ１を最初に移動させることになる。図１８の例では、車両Ａ１を移動させると、車両Ａ２〜Ａ４が順次移動する。仮に交差点において、信号が無く、車両Ｂ５が左折を希望し、車両Ａ５が直進を希望する場合には、車両Ｂ５も車両Ａ５も移動することができるので、この時に再度乱数を発生させて、車両Ｂ５又は車両Ａ５のいずれを先に移動させるかを決定する。

上述の例では、乱数列（２、３、１、４）と乱数列（１、３、４、２）の場合について説明したが、図１８に示すように、全く同じ交通状態でも、車両Ｂ１が先に移動するのか、車両Ａ１が先に移動するのか、すなわち同一時点で走行可能な車両が複数存在する場合、いずれの車両が最初に移動するかによって、その後の各車両の走行状態が異なる。

また、別の例として、例えば、乱数列（０．３、０．７、０．４、…）が得られた場合に、乱数が０．５以上である場合に車線変更を行うと規定したときには、乱数列の乱数（数値）が１個ずれると、車線変更の有無が変化することになる。このように、乱数列が仮に１個ずれると、車両の挙動に変化が生じることになる。

交通シミュレータ１０では、交通評価指標算出部１９により現状再現の計算（シミュレーション）を２回行うことを想定している。１回目のシミュレーションでは、図１６で例示したように、１周期Ｔ毎に、補正値の計算と補正の実施とを反復させる。２回目のシミュレーションでは、反復処理は行わず、すなわち補正値の計算は行わず、１回目のシミュレーションで計算した補正値で交通評価指標が正しく補正されたかを確認するために補正値を使用して現状再現を行う。

上述の図１６で例示したように、本実施の形態の交通シミュレータ１０において、処理時点制御を行った場合には、時刻ｔにおいて補正値計算を行った後、時刻ｔを時刻（ｔ−Ｔ）に戻して、補正を実施するので、１つの周期Ｔでシミュレーション計算を２回繰り返して行うことになる。このため、１回目のシミュレーションでは、例えば、時刻ｔ（正確には時刻（ｔ−Ｔ）から時刻ｔまで）において補正計算を行ったときに５００１〜１００００番目の乱数列を使い、時刻ｔを時刻（ｔ−Ｔ）に戻して、補正を実施したときには、１０００１番目以降の乱数を使用することになる。一方、２回目のシミュレーションでは、補正値の計算は行わないので、同じ乱数列を使用した場合、補正を実施したときには、５００１〜１００００番目の乱数列を使うことになる。つまり、１回目のシミュレーションで補正を実施する際の乱数列の数値と、２回目のシミュレーションで補正を実施する際の乱数列の数値とが異なるという事態になる。本実施の形態では、かかる事態を回避するためいくつかの方法を用いることができる。

図２０は交通シミュレータ１０の乱数制御の第１例を示す説明図である。図２０Ａは、１回目のシミュレーションによる現状再現時の様子を示し、図２０Ｂは２回目のシミュレーションによる現状再現時の様子を示す。図２０Ａでは、周期Ｔ毎に、補正値の計算を行い、時刻を１周期分だけ戻して補正の実施を行う、すなわち、周期Ｔ毎に計算を２回反復する。そして、乱数列を２つ用意して、補正値の計算時には、乱数列２を使用し、補正実施時には乱数列１を用いる。

図２０Ｂに示すように、２回目のシミュレーションでは、乱数列１を用いて補正の実施を行う。１回目及び２回目のシミュレーションにおいて、補正を実施する際には、いずれも乱数列１を使用するので、乱数列の数値がずれるということはない。

図２１は交通シミュレータ１０の乱数制御の第２例を示す説明図である。図２１Ａは、１回目のシミュレーションによる現状再現時の様子を示し、図２１Ｂは２回目のシミュレーションによる現状再現時の様子を示す。図２１Ａでは、周期Ｔ毎に、補正値の計算を行い、時刻を１周期分だけ戻して補正の実施を行う、すなわち、周期Ｔ毎に計算を２回反復する。そして、各周期Ｔでの補正値の計算、及び補正の実施において、異なる乱数列１、２、３、４、５、６、…を使用する。

図２１Ｂに示すように、２回目のシミュレーションでは、１回目のシミュレーションにおいて、周期毎に補正の実施に用いた乱数列と同じ乱数列１、３、５…を使用するので、乱数列の数列の数値がずれるということはない。

図２２は交通シミュレータ１０の乱数制御の第３例を示す説明図である。図２２Ａは、１回目のシミュレーションによる現状再現時の様子を示し、図２２Ｂは２回目のシミュレーションによる現状再現時の様子を示す。図２２Ａでは、１つの乱数列１を用い、任意の周期で補正の実施を終了したときの乱数列の状態を記憶する。例えば、ある周期で状態Ｓ１を記憶した場合、その次の周期で補正を実施する場合には、乱数列１の状態Ｓ１から再開する。

また、図２２Ｂに示すように、２回目のシミュレーションにおいても、同じ乱数列１を用い、周期毎に１回目のシミュレーションで記憶した状態と同じ状態から再開して補正の実施を行う。これにより、乱数列の数列の数値がずれるということはない。

走行順序特定部１７は、特定情報生成手段としての機能を有し、同一時点に走行させる模擬車両が複数存在するとき、当該複数の模擬車両の走行順序を特定する特定情報を生成する。特定情報は、例えば、初期値（シード）を元にコンピュータ上で擬似的に発生させる乱数からなる乱数列であり、初期値を同じにした場合、同じ乱数列を得ることができる。同じ乱数列を発生させることにより、複数の模擬車両の走行順序を一義的に決定することができ、複数の模擬車両を同一時点で走行させる場合、一義的に走行順位を特定することができるので、模擬車両の走行状態を正しく再現することができる。

シミュレータエンジン部１１は、第１走行手段及び第２走行手段としての機能を有する。シミュレータエンジン部１１は、現状再現のための１回目のシミュレーションにおいて、処理時点制御を行った場合において、交通評価指標を算出するときに複数の車両を模擬走行させる。すなわち、シミュレータエンジン部１１は、任意の周期で補正交通量を算出した後に、当該周期の１周期前を新たな処理時点として、現状の再現を行うべく補正交通量を生成して模擬車両の走行を行う。

また、シミュレータエンジン部１１は、現状再現のための１回目のシミュレーションにおいて、処理時点制御を行うことなく、交通評価指標を算出する場合に複数の模擬車両を走行させる。すなわち、シミュレータエンジン部１１は、補正交通量は既知として、補正による再現が正しく行われたかを確認すべく現状の再現を再度行うべく補正交通量を生成して交通評価指標を算出する際の模擬車両の走行を行う。

そして、シミュレータエンジン部１１は、１回目のシミュレーション及び２回目のシミュレーションにおいて、補正を実施する際に、同一時点に走行させる模擬車両が複数存在する場合、周期毎に同一の乱数列を用いて複数の模擬車両を走行させる。これにより、１回目のシミュレーションによる現状再現時と、２回目のシミュレーションによる現示再現時とで周期毎に同じ乱数列を用いるので、模擬車両の走行挙動の再現性を高めることができ、現状の再現を正しく行うことができる。

次に、本実施の形態の交通シミュレータ１０の動作について説明する。図２３は本実施の形態の交通シミュレータ１０の処理手順を示すフローチャートである。交通シミュレータ１０は、補正周期（例えば、５０秒）が経過したか否かを判定し（Ｓ１１）、補正周期を経過した場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、すなわち、前回の補正のタイミングから５０秒経過した場合、実測交通評価指標を取得し（Ｓ１２）、推定交通評価指標を算出する（Ｓ１３）。補正周期でない場合（Ｓ１１でＮＯ）、交通シミュレータ１０は、後述のステップＳ１８の処理行う。

交通シミュレータ１０は、実測交通評価指標と推定交通評価指標との差分である誤差が正であるか否かを判定し（Ｓ１４）、誤差が正である場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、補正出発交通量を仮想リンクから放出し（Ｓ１５）、後述のステップＳ１８の処理行う。

交通シミュレータ１０は、誤差が正でない場合（Ｓ１４でＮＯ）、誤差が負であるか否かを判定し（Ｓ１６）、誤差が負である場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、補正到着交通量を仮想リンクへ回収し（Ｓ１７）、後述のステップＳ１８の処理行う。交通シミュレータ１０は、誤差が負でない場合（Ｓ１６でＮＯ）、後述のステップＳ１８の処理行う。

交通シミュレータ１０は、起点（出発地）から車両を放出し、終点（目的地）で車両を回収し（Ｓ１８）、信号灯器の信号灯色を、例えば、０．１秒進め、車両の移動モデルに従って車両を走行させ（Ｓ１９）、シミュレーション周期（例えば、０．１秒）を終了する。上述の図２３で例示した処理は、シミュレーション周期（例えば、０．１秒）経過の都度繰り返し行われる。

図２４は本実施の形態の交通シミュレータ１０を実現するコンピュータの一例を示す模式図である。図２４に示すように、上述の交通シミュレータ１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭなどを備えた汎用コンピュータ１００を用いて実現することもできる。すなわち、図２３に示すような、各処理手順を定めたコンピュータプログラムを記録媒体１１０に記録しておき、当該記録媒体１１０をコンピュータ１００に備えられたＲＡＭにロードし、プログラムコードをＣＰＵで実行することにより、コンピュータ１００上で交通シミュレータ１０を実現することができる。なお、図２３に示すような、各処理手順を定めたコンピュータプログラムは、記録媒体１１０に代えて、インターネットなどのネットワーク２００を介してダウンロードすることもできる。

上述の実施の形態では、所定の周期Ｔ（例えば、５０秒）で補正処理を行い、より具体的には、図１６に例示するように、補正値の計算を行った後に時刻を１周期分だけ戻して補正を実施するという反復処理を行うものであった。一方で、所定の周期Ｔを、例えば、０．５などの１秒以下の如く短くすることにより、図１６で例示したような反復処理を省略することもできる。例えば、周期を１秒以下にした場合、実測交通評価指標と推定交通評価指標との誤差に相当する補正交通量が、車両１台分程度に相当するものであるときは、車両１台分の誤差（補正交通量）が得られた時点で、車両を仮想リンクから放出、あるいは仮想リンクへ回収するようにしてもよい。車両１台分の差異は、微視的モデルにおいて、シミュレーション結果又は車両の挙動の見え方などに違和感を与えるものではないからである。この場合には、１回目のシミュレーションで反復処理が実施されないので、１回目と２回目のシミュレーションで乱数列の乱数がずれることもないので、図２０乃至図２２で例示した乱数制御の処理を省くことができる。

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。

１０ 交通シミュレータ
１１ シミュレータエンジン部
１２ 交通評価指標推定部
１３ 補正交通量算出部
１４ 補正出発交通量生成部
１５ 補正到着交通量生成部
１６ 仮想リンク生成部
１７ 走行順序特定部
１８ 記憶部
１９ 交通評価指標算出部

Claims (8)

1. 個別の起終点情報を有する複数の模擬車両を、それぞれの起終点情報に基づいて道路網を構成する１又は複数のリンクを走行させることにより交通評価指標を算出する交通評価装置において、
   前記交通評価指標の評価対象リンクでの実測に基づく実測交通評価指標を取得する取得手段と、
   前記複数の模擬車両を走行させて前記評価対象リンクでの推定交通評価指標を推定する推定手段と、
   前記取得手段で取得した実測交通評価指標及び前記推定手段で推定した推定交通評価指標に基づいて、前記起終点情報に依拠しない補正交通量を算出する算出手段と、
   該算出手段で算出した補正交通量を、前記交通評価指標の評価非対象リンクを用いて生成する生成手段と、
   該生成手段で補正交通量を生成して前記交通評価指標を算出する交通評価指標算出手段と
   を備えることを特徴とする交通評価装置。
2. 前記評価対象リンクに１又は複数の前記評価非対象リンクを接続してあり、
   前記生成手段は、
   前記評価非対象リンクで補正出発交通量を放出し、又は該評価非対象リンクで補正到着交通量を回収するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の交通評価装置。
3. 前記算出手段は、
   所定の周期で補正交通量を算出するようにしてあり、
   前記算出手段が、任意の周期で補正交通量を算出した場合、該周期の１周期前を新たな処理時点とすべく制御する処理時点制御手段を備え、
   前記生成手段は、
   前記新たな処理時点から１周期が経過するまでの間に、前記補正交通量を生成するようにしてあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の交通評価装置。
4. 前記生成手段は、
   前記新たな処理時点から１周期が経過するまでの間に、前記補正交通量を複数回に分けて生成するようにしてあることを特徴とする請求項３に記載の交通評価装置。
5. 前記生成手段は、
   所定の周期で補正交通量を生成するようにしてあり、
   前記処理時点制御手段で処理時点を制御した場合に、前記交通評価指標を算出すべく複数の模擬車両を走行させる第１走行手段と、
   前記処理時点制御手段で処理時点を制御することなく、前記交通評価指標を算出すべく複数の模擬車両を走行させる第２走行手段と、
   同一時点に走行させる模擬車両が複数存在するとき、該模擬車両の走行順序を特定する特定情報を生成する特定情報生成手段と
   を備え、
   前記第１走行手段及び第２走行手段は、
   同一時点に走行させる模擬車両が複数存在する場合、前記周期毎に同一の特定情報を用いて複数の模擬車両を走行させるようにしてあることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の交通評価装置。
6. 前記補正交通量の多少に応じて、前記評価非対象リンクの数を決定する決定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の交通評価装置。
7. コンピュータに、個別の起終点情報を有する複数の模擬車両を、それぞれの起終点情報に基づいて道路網を構成する１又は複数のリンクを走行させることにより交通評価指標を算出するステップを実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、
   コンピュータに、
   前記複数の模擬車両を走行させて前記交通評価指標の評価対象リンクでの推定交通評価指標を推定するステップと、
   前記評価対象リンクでの実測交通評価指標及び推定交通評価指標に基づいて、前記起終点情報に依拠しない補正交通量を算出するステップと、
   算出した補正交通量を、前記交通評価指標の評価非対象リンクを用いて生成するステップと、
   前記補正交通量を生成して前記交通評価指標を算出するステップと
   を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
8. 個別の起終点情報を有する複数の模擬車両を、それぞれの起終点情報に基づいて道路網を構成する１又は複数のリンクを走行させることにより交通評価指標を算出する交通評価装置が行う交通評価方法において、
   前記交通評価指標の評価対象リンクでの実測に基づく実測交通評価指標を取得するステップと、
   前記複数の模擬車両を走行させて前記評価対象リンクでの推定交通評価指標を推定するステップと、
   取得された実測交通評価指標及び推定された推定交通評価指標に基づいて、前記起終点情報に依拠しない補正交通量を算出するステップと、
   算出された補正交通量を、前記交通評価指標の評価非対象リンクを用いて生成するステップと、
   前記補正交通量を生成して前記交通評価指標を算出するステップと
   を含むことを特徴とする交通評価方法。

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