JP2015161993A

JP2015161993A - 交通信号制御システム及び交通信号制御方法

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Publication number: JP2015161993A
Application number: JP2014035433A
Authority: JP
Inventors: 洋風間; Hiroshi Kazama
Original assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2015-09-07
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: JP6340209B2

Abstract

【課題】交差点に到達する車群に対して、効率的な交通信号制御を行う交通信号制御システム及び交通信号制御方法を提供することにある
【解決手段】Ｂ地点を通過し、推奨走行速度で走行する車群は、青時間延長可能最大時間と、黄赤点灯時間ｙｒとを足した時間後にＡ地点に到達する。ｔ１１時点において、Ｂ地点を通過した車群のｔ１０−ｔ１１間の車群情報と、ｔ１０−ｔ１１間と同じ時間帯であるｔ１１−ｔ１２間に発生する車群情報とは、同じ波形パターンになると予測できる。Ａ地点の現示の最低青点灯時間Ｂ１を経過する直前に、Ｂ地点から得たｔ１０−ｔ１１間の車群情報の波形パターンの中から車群間の間隔が最も長い時間帯を抽出する。そして、車群間の間隔が最も長い時間帯に黄、赤信号が点灯するように、シフト秒数ｔｎとする延長青点灯時間Ｂ２を決定する。
【選択図】図８

Description

本発明は、交差点に流入する車群に対して通過効率が良好とする交通信号制御を行う交通信号制御システム及び交通信号制御方法に関するものである。

特許文献１には、主道路側に車群が存在する場合には、主道路側の車群の交差点への予測到達時刻を求め、この車群が信号灯の規定時間の青時間制御により交差点で停止するか否かを判定する交通信号制御方法が開示されている。交差点で車群が停止すると予測し判定された場合に、交差点通過に必要な青延長時間値を求めて、この青延長時間値だけ青時間を延長する。

特開平８−２２１６９０号公報

特許文献１の交通信号制御方法では、車群が検出される度に検出した車群に対して予測到達時刻を算出し、青時間の延長判定を行い、青時間延長が可能な場合に青時間を延長することになる。

しかし、例えば主道路を車群１と車群２が連続して走行するような場合に、先行する車群１に対して引用文献１の交通信号制御を実施すると、車群１の通過可能な青時間を延長する交通信号制御処理は行うが、後続する車群２は赤信号で停止状態となることがある。車群１と車群２間距離が短いような場合では、延長する青現示点灯時間を更に長くすることで、車群１と車群２が同時に交差点を通過することができ、効率的に交通信号制御ができる場合がある。

更に、上述の状態で車群１の前方に長い間隔で車群が存在するような場合では、交差点においては車両が走行しない状態の時に青信号の点灯が続き、車群１が通行時に青時間が延長され、赤信号になると後続の車群２が交差点に滞留する事態も発生し得る。このような場合では、非効率な青信号の交通信号制御処理となり、車両の通行の時間遅れや渋滞が発生するという問題がある。

また、交差点間隔が１ｋｍ以上あるような郊外の環線道路、バイパス道路等の交差点、又は単独信号交差点においては、車両はポアソン分布に近似して交差点に到達し、上流の信号交差点とのオフセットによる車群形成が困難である。更に環線道路等を走行する車両は、制限速度に近い速度で、かつ車両間隔を長くとって走行することが多いので車群が形成し難く、車群を対象とする交通信号制御の実施が難しいという問題もある。

本発明の目的は、上述の課題を解消し、交差点に到達する車群に対して、効率的な交通信号制御を行う交通信号制御システム及び交通信号制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る交通信号制御システムは、交差点に設置した信号灯器に点灯制御を行う信号制御部と、前記交差点の上流に設置し、車両検出情報を前記信号制御部に送信する車両検出部とから構成する交通信号制御システムであって、前記信号灯器の１サイクルの点灯時間は、固定点灯時間である黄点灯時間・赤点灯時間・最低青点灯時間の合計時間と、可変点灯時間である延長青点灯時間とから成り、前記信号制御部は、前記車両検出部から受信した車両検出情報を車群情報に変換し、黄信号、赤信号、青信号を順次に点灯する前記固定点灯時間の経過直前に、前記変換した車群情報に基づいて黄信号の点灯開始時間を抽出し、該点灯開始時間に黄信号の点灯が開始するように前記延長青点灯時間を決定し、前記固定点灯時間経過後に前記延長青点灯時間分だけ青信号の点灯を延長することを特徴とする。

また、本願発明に係る交通信号制御方法は、固定点灯時間である黄点灯時間・赤点灯時間・最低青点灯時間の合計時間と、可変点灯時間である延長青点灯時間とから成る１サイクルの点灯時間で、黄信号、赤信号、青信号を順次に点灯する交差点の交通信号制御方法であって、受信した車両検出情報を車群情報に変換し、黄信号、赤信号、青信号を順次に点灯する前記固定点灯時間の経過直前に、前記変換した車群情報に基づいて黄信号の点灯開始時間を抽出し、該点灯開始時間に黄信号の点灯が開始するように前記延長青点灯時間を決定し、前記固定点灯時間経過後に前記延長青点灯時間分だけ青信号の点灯を延長することを特徴とする。

本発明に係る交通信号制御システム及び交通信号制御方法によれば、交差点に到達する車群を予測し、これらの車群が交差点を通過しない時間帯を抽出し、その時間帯に合わせて黄、赤信号の現示に切換わるように青信号の点灯を延長する交通信号制御を行うことで、車群を効率的に交差点を通過させることができる。

また、通信端末を有する車両に対して、推奨走行速度情報を送信することで、この推奨走行速度情報を受信した車両を先頭車両とした車群を形成し易くする。

更に本発明の交通信号制御によれば、主道路側の時間当りの通過台数を増加させ、交差点での平均待ち時間も低減することから、待ち時間時に排出されるＮＯｘ、二酸化炭素の総排出量も低減される。

システムブロック図である。装置の道路に対する配置説明図である。車両検知情報及び車群情報の信号波形図である。車両検知情報を車群情報に変換するフローチャート図である。車両用信号灯器の点灯状態の説明図である。延長青点灯時間を求めるための車群情報の信号波形及び現示説明図である。延長青点灯時間を決定するフローチャート図である。車群情報に基づいて延長青点灯時間を決定した１例の説明図である。延長青点灯時間を抽出する処理のフローチャート図である。車群情報に基づいて延長青点灯時間を決定した１例の説明図である。車群情報に基づいて延長青点灯時間を決定した１例の説明図である。車群情報に基づいて延長青点灯時間を決定した１例の説明図である。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は実施例のシステムブロック図である。交通信号制御システム１０は、交差点の近傍である地点Ａに設置した信号制御部１１と、この信号制御部１１の上流側であって地点Ｂに設置した車両検出部１２と、更にこの車両検出部１２の上流側であって地点Ｃに設置した情報提供部１３とから構成されている。

Ｂ地点を通過した車両の車群情報から車群間の間隔が長い時間帯を抽出し、この時間帯をＡ地点の交差点の黄、赤信号の現示への切換制御に利用する。黄信号の点灯開始時間を決定後に、その点灯開始時間に黄信号が点灯を開始するまで、青点灯時間を延長する青時間延長制御を信号制御部１１により行う。

信号制御部１１はＢ地点の車両検出部１２と接続されており、車両検出部１２からの車両検出情報Ｐを無線又は有線によりリアルタイムで受信し記憶部等に蓄積するようになっている。車両検出部１２は超音波の反射を利用して車両の感知を行う超音波式車両感知器や、ループコイルを埋設して車両を検知するループコイル式感知器等を適宜に用いることができる。

また、信号制御部１１はＡ地点の交差点の車両用信号灯器２０と接続されており、車両用信号灯器２０に対して、赤色、青色、黄色の順序で点灯するように交通信号制御を行う。交差点が十字路の場合では、主道路Ｍ側に主道路用の車両用信号灯器２０が配置され、主道路Ｍの交差路である従道路Ｓ側に従道路Ｓ用の車両用信号灯器が配置され、信号制御部１１により制御されている。また、併せて歩行者用信号灯器を主道路側、従道路Ｓ側に設置し、信号制御部１１により点灯制御する。なお、本実施例の交通信号制御システム１０は主として主道路用の車両用信号灯器２０に対する交通信号制御であるので、従道路Ｓ用の車両用信号灯器及び歩行者用信号灯器の点灯制御については説明を省略する。

情報提供部１３は狭帯域通信を利用した情報提供装置であり、例えば７００ＭＨｚ帯を利用した電波式、又は赤外線等を利用した光学式のビーコン装置等を用いている。通信エリアに進入した狭帯域通信可能な通信端末を搭載した車両Ｖに対して、情報提供部１３は推奨走行速度情報Ｑを送信する。

また、図示しないセンタ装置を配置し、このセンタ装置から無線又は有線により信号制御部１１、車両検出部１２、情報提供部１３と通信する構成にしてもよい。このような構成では、車両検出部１２から車両検出情報Ｐをセンタ装置に送信し、演算した交通信号制御情報を信号制御部１１にセンタ装置から送信するようにする。また、情報提供部１３に対しても、センタ装置から適宜に提供情報の変更等の送受信を行うようにしてもよい。

図２は信号制御部１１、車両検出部１２、情報提供部１３の道路に対する配置説明図である。横方向の道路を交通量の多い主道路Ｍとし、縦方向の道路を交通量の少ない従道路Ｓとする。主道路Ｍ上の車両はＣ地点からＡ地点に向って走行する。

本実施例で交通信号制御の対象とするＡ地点の交差点Ｋは、主道路Ｍの隣接する上流の交差点までの距離が数ｋｍ以上であって、郊外の環線道路やバイパス道路のように主道路Ｍの交通量が多く、走行する多くの車両の走行速度は主道路Ｍの推奨走行速度よりも速い状態で走行する。

交差点Ｋが存在するＡ地点には、信号制御部１１と主道路Ｍ用の車両用信号灯器２０とが設置されている。Ａ地点の上流であり、Ａ地点から距離ｄ１の位置のＢ地点に車両検出部１２が設置され、更に上流であってＡ地点から距離ｄ２の位置のＣ地点に情報提供部１３が設置されている。

距離ｄ１は主道路Ｍの推奨走行速度で後述する青時間延長可能最大時間ｂ１と、黄点灯時間Ｙ及び赤点灯時間Ｒとの合計時間を走行した場合の走行距離である。例えば、主道路Ｍの推奨走行速度が４０ｋｍ／ｈ、青時間延長可能最大時間ｂ１が６０秒で、黄点灯時間Ｙと赤点灯時間Ｒの合計時間が３０秒であれば、４０ｋｍ／ｈで９０秒間で進む距離である１ｋｍが距離ｄ１となる。なお、距離ｄ１は１ｋｍ以上であれば、多少長くても支障はないが、長過ぎると交差点Ｋへの到達予測時間の精度が低下するので、この場合は１ｋｍに近い程よい。

また、Ａ地点とＢ地点の間には、他の交差点が設置されることはないので、交差点Ｋの上流の隣接する交差点までの距離は１ｋｍ以上となる。距離ｄ２の距離は距離ｄ１より長い距離であり、２ｋｍ以上が好ましい。なお、Ｂ地点とＣ地点との間に交差点が設置されていても支障はない。

狭帯域通信可能な通信端末を搭載した車両ＶがＣ地点の情報提供部１３の通信エリアを通過すると、車両Ｖは推奨走行速度情報Ｑを受信する。例えば、カーナビ画面の文字又はカーナビの音声で、「この道路の推奨走行速度は時速５０ｋｍです」や、「この道路は時速５０ｋｍで走行することで、最適な交通信号制御を行っています」等の情報をドライバに提供する。また、推奨走行速度情報Ｑは道路毎に規定されている制限速度情報であってもよく、例えば、「この道路の制限速度は時速５０ｋｍです」との文字情報又は音声情報をドライバに提供してもよい。

このような情報提供を行うことにより、車両Ｖは推奨走行速度で走行することになり、車両Ｖを先頭に車群が形成される。通信端末を備えない車両は、環線道路等では推奨走行速度以上の走行速度で走行することが多く、これらの推奨走行速度以上の走行速度で走行する車両は、推奨走行速度で走行する車両Ｖの後続となり、走行速度が低下して車両Ｖを先頭とした車群が形成される。

Ｃ地点を通過後に、車両Ｖを先頭として徐々に形成された車群は、Ｂ地点を通過し最終的にＡ地点に到達する。Ｂ地点通過時の車群が、推奨走行速度で継続して走行すると仮定することで、車群がＡ地点に到達する時刻を予測できる。

なお、本実施例の交通信号制御システム１０では情報提供部１３を設置したが、情報提供部１３をＣ地点に設置しなくともよい。Ｃ地点に情報提供部１３を設置し、情報提供することで、上述のように車群を形成し易くなるが、情報提供部１３を設置しない場合であっても、自然に或る程度の車群が形成され、これらの車群の交差点Ｋでの到達を予測できるので、交差点Ｋでの青時間を延長する交通信号制御は可能である。

図３（ａ）はＢ地点での車両検出部１２による個々の車両の車両検知情報の波形図であり、図３（ｂ）は個々の車両検知情報を車群情報Ｇに変換した波形図である。Ｂ地点の主道路Ｍ上に、車両検出部１２として超音波式車両感知器を設置し、主道路Ｍに向けて超音波を発射すると、反射波の応答時間から主道路Ｍ上の車両の有無を判定することができる。

応答時間が所定値以上の場合には車両が不在とする感知無とし、応答時間が所定値以下の場合には縦軸として車両が存在する感知有とすることで、オンオフ情報として、図３（ａ）に示すような波形図として車両の検出を表すことができる。そして、横軸を時間とすると、個々の車両の車両検知情報は個々のパルス波形として表すことができる。
図３（ａ）に示す個々の車両検知情報を図３（ｂ）に示す車群情報Ｇに変換するには、先方の車両と後方の車両の車両検知情報の時間間隔を利用する。この時間間隔は、車輌が所定速度で走行していれば車間距離に相当する。

先方の車両と後方の車両との時間間隔ｔ１が閾値ｔｋ未満であるｔ１＜ｔｋの場合には、先方の車両と後方の車両の車両検知情報の連結処理を行う。逆に、時間間隔ｔ２が閾値ｔｋ以上であるｔ２≧ｔｋの場合には、連結処理を行わない。なお、閾値ｔｋは道路の平均走行速度により適宜に設定するものであり、例えば平均走行速度が時速５０ｋｍであれば２秒程度を設定し、距離に換算すると約１４ｍ間隔に相当する。

図４は車両検知情報を車群情報Ｇにする変換処理のフローチャート図である。ステップＳ１では車両検出部１２による車両を感知し、この車両が通過して車両感知しなくなった時点をｔ＝０として計時を開始する。

次のステップＳ２では、次車を車両感知するまでの計時時間ｔを車間時間つまり時間間隔Ｔとし、ステップＳ３において時間間隔Ｔと閾値ｔｋを比較する。時間間隔Ｔが閾値ｔｋ以上である場合にはステップＳ１に戻り、時間間隔Ｔが閾値ｔｋ未満である場合にはステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、前方の車両検知情報と次車である後方の車両検知情報とを連結し、連結処理後にステップＳ１に戻る。車両検知情報を車群情報Ｇに変換する連結処理後の波形は、図３（ｂ）に示すように、あたかも長い１台の車両を検知したようなパルス波形となる。

図５は交差点Ｋの車両用信号灯器２０の点灯状態を示す現示説明図であり、車両用信号灯器２０は赤色、青色、黄色の順で点灯する周期を繰り返す。１回分の周期に該当する１サイクルは、通常は青信号の点灯開始から次の青信号の点灯開始までの時間を指すが、本実施例では、黄信号の点灯開始から次の黄信号の点灯開始までの時間として説明する。

１サイクルは図５に示すように、黄信号を点灯する黄点灯時間Ｙと、赤信号を点灯する赤点灯時間Ｒ、青信号を点灯する青点灯時間Ｂとから構成される。青点灯時間Ｂは、青信号を点灯させる最低限の時間である最低青点灯時間Ｂ１と、この最低青点灯時間Ｂ１の後に連続し、車両検出部１２からの車両検出情報Ｐに基づいて、０秒であるｂ０と青時間延長可能最大時間ｂ１との範囲内で選択される延長青点灯時間Ｂ２とから構成される。

また、赤点灯時間Ｒは従道路Ｓ側の交通量に応じて刻々と変化する時間を割り振る交通信号制御を行うことも可能であるが、本実施例において赤点灯時間Ｒは所定時刻になると設定させるような固定時間を用いる。例えば、従道路Ｓ側の交通量が少ないような時間帯では、歩行者が横断するのに十分な時間が赤点灯時間Ｒとして設定される。

黄点灯時間Ｙと赤点灯時間Ｒと最低青点灯時間Ｂ１とは何れも固定値であり、点灯時間の合計値は固定点灯時間Ｆとなり、この固定点灯時間Ｆに可変値である延長青点灯時間Ｂ２を加算した値が１サイクルの時間となる。固定点灯時間Ｆにおける点灯は、黄点灯時間Ｙ、赤点灯時間Ｒ、最低青点灯時間Ｂ１の順の現示で連続することになる。

例えば、黄点灯時間Ｙを２秒、赤点灯時間Ｒを２８秒、最低青点灯時間Ｂ１を３０秒、延長青点灯時間Ｂ２の青時間延長可能最大時間ｂ１を６０秒とすると、最短の１サイクルは固定点灯時間Ｆである６０秒であり、最長の１サイクルは１２０秒となる。なお、青点灯時間Ｂが約１２０秒を超えると、従道路Ｓの車両の待ち時間が長くなり過ぎて従道路Ｓの車両のドライバが苛つくため、最低青点灯時間Ｂ１及び延長青点灯時間Ｂ２は、約１２０秒以内の範囲で適宜に配分して設定する。

図６は上流の車群情報Ｇに基づいて、延長青点灯時間Ｂ２を求める説明図である。交差点Ｋの信号制御部１１において、主道路Ｍ側の車両用信号灯器２０の固定点灯時間Ｆを経過する直前であるｔ１１の経過直前に、延長青点灯時間Ｂ２を決定する処理を行う。そして、決定した延長青点灯時間Ｂ２の点灯制御指令を車両用信号灯器２０に対して出力することで、最低青点灯時間Ｂ１の後に連続して延長青点灯時間Ｂ２の青信号が点灯される。延長した延長青点灯時間Ｂ２の経過後に黄信号を点灯する現示に移行して、次サイクルの固定点灯時間Ｆの現示の点灯を開始する。

Ｃ地点での推奨走行速度情報Ｑの指示に従った車両Ｖを先頭とする車群が推奨走行で走行することでＢ地点で得られた車群情報Ｇの波形パターンは、所定時間後にＡ地点で同一の波形パターンが得られることになり、Ａ地点ではＢ地点で得られた車群情報Ｇの波形パターンを利用して信号制御に使用できることになる。

Ｂ地点を通過し、推奨走行速度で走行する車群は、青時間延長可能最大時間ｂ１と、黄点灯時間Ｙ及び赤点灯時間Ｒの合計した黄赤点灯時間ｙｒとを足した時間後に、距離ｄ１を走行してＡ地点に到達する。

従って、ｔ１１時点において、ｔ１１時点から青時間延長可能最大時間ｂ１と黄赤点灯時間ｙｒの合計時間前のＢ地点を通過した車群のｔ１０−ｔ１１間の車群情報Ｇと、ｔ１０−ｔ１１間と同じ時間帯であるｔ１１−ｔ１２間に発生する車群情報Ｇとは、同じ波形パターンの車群情報Ｇが発生すると予測できる。この発生が予測できる車群情報Ｇに基づいて、延長青点灯時間Ｂ２を算出することが可能である。

Ａ地点の車両用信号灯器２０の現示表示で固定点灯時間Ｆを経過する直前に、Ｂ地点から得たｔ１０−ｔ１１間の車群情報Ｇの波形パターンであって、予測できるｔ１１−ｔ１２間に発生する車群情報Ｇの波形パターンの中から車群間の間隔が最も長い時間帯を抽出する。そして、車群間の間隔が最も長い時間帯に黄、赤信号が点灯するように、延長青点灯時間Ｂ２を決定する。

図７は信号制御部１１で延長青点灯時間Ｂ２を決定するフローチャート図である。スタートと共に、設定された現示に従って点灯制御を開始する。ステップＳ１１で黄点灯時間Ｙ、赤点灯時間Ｒ、最低青点灯時間Ｂ１の順で固定点灯時間Ｆの現示を点灯後に、固定点灯時間Ｆ経過の直前に達したか否かをステップＳ１２で判定する。

現時点が固定点灯時間Ｆの経過の直前に達した場合は、ステップＳ１３に進み延長青点灯時間Ｂ２を抽出し、ステップＳ１４で固定点灯時間Ｆの経過時に、延長青点灯時間Ｂ２の青信号の延長点灯を最低青点灯時間Ｂ１の青信号の点灯から継続して行う。延長青点灯時間Ｂ２の青信号の延長点灯後は、ステップＳ１１の固定点灯時間Ｆの現示の点灯の開始に戻り、次のサイクルの現示点灯を開始する。

図８は車群情報Ｇに基づいて延長青点灯時間Ｂ２を決定した１例の説明図である。黄赤点灯時間ｙｒの時間枠を図示する矢印方向に秒単位でシフトさせながら、時間枠内の車群検知時間を算出することで、予測される車群情報Ｇの中で車群間の間隔が長い、つまり車群が交差点Ｋを通過しない時間帯を求めて予測することができる。

Ａ地点において、現時点が固定点灯時間Ｆの経過時であるｔ１１の直前に達すると、ｔ１０−ｔ１１までの車群情報Ｇに対して、黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の始点端をｔ１０に合わせて、矢印方向に１秒ずつシフトさせる。シフトさせながら黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の終点端がｔ１１に達するまでの時間枠内の車群検知時間の合計値Ｈを算出する。

合計値Ｈが最も小さい最小合計値Ｈｍ、つまり車群間の間隔の最も長い時間の合計値Ｈを抽出し、その時のシフトした秒数を抽出する。そして、最小合計値Ｈｍであるシフト秒数の時間帯であって、車群情報Ｇが最初の感知無しとなった時点と、黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の始点端とが一致したときの黄赤点灯時間ｙｒの時間枠のシフトした秒数を延長青点灯時間Ｂ２として決定する。

図９は上述の延長青点灯時間Ｂ２を抽出し、決定する処理についてのフローチャート図であり、図７のステップＳ１３の延長青点灯時間Ｂ２の算出処理の詳細な処理を示したフローチャート図である。スタートした後に、黄赤点灯時間ｙｒの時間枠のシフト秒数ｔを０として、ステップＳ２１でシフト秒数ｔがｂ１に達したか否かを判定する。達していない場合は、ステップＳ２２で時間枠内の車群検知時間の合計値Ｈを算出し、記憶後にシフト秒数ｔに１秒を加える。ステップＳ２１、Ｓ２２のループ処理をシフト秒数ｔが青時間延長可能最大時間ｂ１に達するまで繰り返す。

シフト秒数ｔが青時間延長可能最大時間ｂ１に達するとステップＳ２３に進み、記憶した合計値Ｈの中から、最小合計値Ｈｍを抽出する。そして、ステップＳ２４において、最小合計値Ｈｍであるシフト秒数の時間帯であって、車群情報Ｇが最初の感知無しとなった時点と、黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の始点端とを一致させることが可能か否かを判定する。

ステップＳ２４において、車群情報Ｇが最初の感知無しとなった時点と、黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の始点端とが一致させることが可能な場合は、ステップＳ２５に進み、延長青点灯時間Ｂ２は一致した点のシフト秒数ｔｎと設定する。

ステップＳ２４において、車群情報Ｇが最初の感知無しとなった時点と、黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の始点端と一致させることが不可能な場合は、ステップＳ２６に進み、延長青点灯時間Ｂ２は青時間延長可能最大時間ｂ１と設定する。

なお、図９の延長青点灯時間Ｂ２を抽出する処理を、図７のステップＳ１３のタイミングで行う場合は、最小合計値Ｈｍの抽出処理を青時間延長可能最大時間ｂ１＋黄赤点灯時間ｙｒ時間分、連続して固定点灯時間Ｆ経過の直前に処理している。しかし、例えば図６においてｔ１０から黄赤点灯時間ｙｒを経過した時点から、ｔ１１時に達するまで１秒経過毎に合計値Ｈを算出して、固定点灯時間Ｆ経過の直前に達した時に、ステップＳ２３−ステップＳ２６を行うように処理してもよい。

図８のｔ１０−ｔ１１の車群情報Ｇの場合では、最小合計値Ｈｍであるシフト秒数の時間帯であって、車群情報Ｇが最初の感知無しとなった時点と、黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の始点端とが一致させることが可能であるので、図９のステップＳ２５に該当して、シフト秒数ｔｎが延長青点灯時間Ｂ２となる。つまり、ｔ１１の時点からｔｎ秒後に車群間隔の長い時間帯が発生することが予測できる。そして、ｔ１１の時点からｔｎ秒後に黄信号が点灯を開始するように、延長青点灯時間Ｂ２をｔｎ秒とする青時間延長制御を信号制御部１１により行う。

青信号の延長制御処理後は、次の固定点灯時間Ｆの経過時であるｔ２１の直前に達すると、ｔ２０−ｔ２１までの変換した車群情報Ｇに基づいて、上述の延長青点灯時間Ｂ２を決定し、青信号の延長制御処理を繰り返す。

図１０は車群情報に基づく延長青点灯時間を決定するその他の１例の説明図である。ｔ１０−ｔ１１の車群情報Ｇであって、図９の延長青点灯時間Ｂ２の抽出処理に従った場合では、最小合計値Ｈｍの時間帯であって、車群情報Ｇが最初の感知無しとなった時点と、黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の始点端と一致したシフト秒数ｔｎは０となる。従って、延長青点灯時間Ｂ２＝０として延長青点灯をせずに、次サイクルの固定点灯時間Ｆの現示の点灯を開始する。

そして、次サイクルの固定点灯時間Ｆの経過時であるｔ２１の直前に達すると、ｔ２０−ｔ２１までの変換した車群情報Ｇに基づいて、上述の延長青点灯時間Ｂ２を決定し青信号の延長制御処理を繰り返す。

図１１は車群情報に基づく延長青点灯時間を決定するその他の１例の説明図であり、最小合計値Ｈｍとなる黄赤点灯時間ｙｒの時間枠内に車群が存在する。この車群は、交差点Ｋでは赤信号で停止することになるものの、延長青点灯時間Ｂ２をシフト秒数ｔｎと設定した場合がｔ１０−ｔ１１の全体の車群を最も効率的に交差点Ｋを通過させることができる。

図１２は車群情報に基づく延長青点灯時間を決定するその他の１例の説明図であり、図１２に示すｔ１０−ｔ１１の車群情報Ｇの場合では、最小合計値Ｈｍであるシフト秒数の時間帯であって、車群情報Ｇが最初の感知無しとなった時点と黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の始点端とが一致する時点が、青時間延長可能最大時間ｂ１を超えてしまう。従って、車群情報Ｇが最初の感知無しとなった時点と、黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の始点端とを一致させることが不可能となるので、図９のステップＳ２６に該当して、青時間延長可能最大時間ｂ１は延長青点灯時間Ｂ２となる。

また、ｔ１０−ｔ１１の車群情報Ｇに車群間隔が発生しない場合、つまり連続した渋滞の場合では、青信号を点灯を長くすることで渋滞が緩和するので青時間延長可能最大時間ｂ１を延長青点灯時間Ｂ２に設定する。

更に、Ｂ地点の車群情報Ｇに車群間隔が発生しない、又は殆どは発生しない場合では、ｔ１１時点直前で利用する車群パターンはｔ１１時点から青時間延長可能最大時間ｂ１と黄赤点灯時間ｙｒの合計時間前のｔ１０−ｔ１１間の車群パターンより過去の車群パターンを利用する。Ｂ地点を通過した車群がＡ地点に到達するのに遅延が発生するためである。

また、本実施例は、交差点Ｋの主道路Ｍの上下線において、交通量の多い側の路線、例えば朝方の都心に向かう方向をＣ地点からＡ地点と仮定して、Ｃ地点からＡ地点に流入する車群に対して、上述の最適な青信号の延長制御処理を実施する。逆に夕方では、図２に示すＢ地点の方向と反対側に車両検出部１２を設置したＤ地点からＡ地点へ向かう方向の車群に対して、最適な青信号の延長制御処理を行う。この上下線の交通信号制御の切換えは、時間帯に基づいて行ったり、車両検出部１２の所定時間当りの検出台数の多い路線を自動的に選択して切換えるようにしてもよい。

また、交差点Ｋにおいて、Ｂ地点からの方向とＤ地点からの方向の上下線に対して、同時に延長青点灯時間Ｂ２を抽出、決定することが可能である。この場合には、Ｂ地点とＤ地点のｔ１０−ｔ１１の車群情報Ｇから同時に黄赤点灯時間ｙｒの時間枠の始点端をｔ１０に合わせて、１秒ずつシフトさせてＢ地点とＤ地点の各合計値Ｈの合算値Ｊを算出する。この合算値Ｊの内、最小合算値Ｊｍを抽出し、最小合算値Ｊｍに対して、ステップＳ２４−Ｓ２６を実施して延長青点灯時間Ｂ２を設定する。延長青点灯時間Ｂ２をシフト秒数ｔｎと設定した場合がＢ地点とＤ地点の上下方向からの車群を最も効率的に交差点Ｋを通過させることが可能となる。

このように本実施例の交通信号制御を実施することで、主道路Ｍ側の時間当りの通過台数を増加させることができる。また、車群の停止が低減することから交差点Ｋでの平均待ち時間も低減し、待ち時間時に排出されるＮＯｘ、二酸化炭素の総排出量も低減する。

１０交通信号制御システム
１１信号制御部
１２車両検出部
１３情報提供部
２０車両用信号灯器

Claims

交差点に設置した信号灯器に点灯制御を行う信号制御部と、前記交差点の上流に設置し、車両検出情報を前記信号制御部に送信する車両検出部とから構成する交通信号制御システムであって、
前記信号灯器の１サイクルの点灯時間は、固定点灯時間である黄点灯時間・赤点灯時間・最低青点灯時間の合計時間と、可変点灯時間である延長青点灯時間とから成り、
前記信号制御部は、前記車両検出部から受信した車両検出情報を車群情報に変換し、黄信号、赤信号、青信号を順次に点灯する前記固定点灯時間の経過直前に、前記変換した車群情報に基づいて黄信号の点灯開始時間を抽出し、該点灯開始時間に黄信号の点灯が開始するように前記延長青点灯時間を決定し、前記固定点灯時間経過後に前記延長青点灯時間分だけ青信号の点灯を延長することを特徴とする交通信号制御システム。
前記車両検出部は、前記黄点灯時間、赤点灯時間及び前記延長青点灯時間の最大延長可能な青時間延長可能最大時間の合計時間を所定速度で走行した距離以上の前記交差点の上流位置に設置したことを特徴とする請求項１に記載の交通信号制御システム。
前記信号制御部は、入力された車両毎の前記車両検出情報の車両間の時間又は距離に基づいて、前記車両検出情報を車群情報に変換することを特徴とする請求項１又は２に記載の交通信号制御システム。
前記信号制御部は、前記固定点灯時間の経過直前であって、前記合計時間以上の過去の前記車群情報から前記固定点灯時間の経過時に前記交差点に到達する車群情報を予測し、前記予測される車群情報の中から車群間の間隔の合計値が最も長い時間帯に、前記黄信号が点灯を開始するように前記延長青点灯時間を決定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の交通信号制御システム。
固定点灯時間である黄点灯時間・赤点灯時間・最低青点灯時間の合計時間と、可変点灯時間である延長青点灯時間とから成る１サイクルの点灯時間で、黄信号、赤信号、青信号を順次に点灯する交差点の交通信号制御方法であって、
受信した車両検出情報を車群情報に変換し、黄信号、赤信号、青信号を順次に点灯する前記固定点灯時間の経過直前に、前記変換した車群情報に基づいて黄信号の点灯開始時間を抽出し、該点灯開始時間に黄信号の点灯が開始するように前記延長青点灯時間を決定し、前記固定点灯時間経過後に前記延長青点灯時間分だけ青信号の点灯を延長することを特徴とする交通信号制御方法。
前記車両検出情報は前記黄点灯時間、赤点灯時間及び前記延長青点灯時間の最大延長可能な青時間延長可能最大時間の合計時間を所定速度で走行した距離以上の前記交差点の上流位置で取得した情報であることを特徴とする請求項５に記載の交通信号制御方法。
車両毎の前記車両検出情報の車両間の時間又は距離に基づいて、前記車両検出情報を車群情報に変換する請求項５又は６に記載の交通信号制御方法。
前記固定点灯時間の経過直前であって、前記合計時間以上の過去の前記車群情報から前記固定点灯時間の経過時に前記交差点に到達する車群情報を予測し、前記予測される車群情報の中から車群間の間隔の合計値が最も長い時間帯に、前記黄信号が点灯を開始するように前記延長青点灯時間を決定することを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の交通信号制御方法。