JP2018190315A - コンピュータプログラム、交通管制装置および交通管制方法 - Google Patents

Abstract

【課題】渋滞を軽減させるための走行を車両に行わせることのできるコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】コンピュータプログラムは、コンピュータを、対象車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含むプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、対象車両が走行する道路における渋滞を軽減させるための対象車両の走行計画を、対象車両に提供する走行計画提供部と、取得したプローブ情報に基づいて、対象車両の走行計画に従った走行の度合いを判断する走行状態判断部と、走行状態判断部の判断結果に基づいて、対象車両のユーザに対してインセンティブを付与するインセンティブ付与部として機能させる。【選択図】図２

Description

本発明は、高速道路等の道路上で発生する車両渋滞を軽減させるためのコンピュータプログラム、交通管制装置および交通管制方法に関する。

従来、交通管制センターなどに設置され、各車両から各車両の走行状態を示すプローブ情報を収集し、収集した各車両のプローブ情報に基づいて、渋滞が発生したか否かを判定する交通情報生成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

交通情報生成装置は、判定した渋滞発生情報を、各車両での地図情報への表示のために送信する。これにより、各車両のナビゲーションシステム等は渋滞発生位置の情報を運転手に通知したり、渋滞発生位置を回避するための走行計画を作成したりすることができる。これにより、運転手は、渋滞を回避するために車両を迂回させるなど、走行経路を変更することができる。

特開２０１０−０７３０２８号公報

しかしながら、走行経路の変更を行うだけでは渋滞の根本的な解消には繋がりにくい。また、高速道路等を走行する車両のように、走行経路を変更することが困難な場合もある。

また、渋滞発生区間の前後ではブレーキ操作や加速を行う必要があるが、地球温暖化対策を考慮すると、一定の速度で走行を継続させることが燃費等の面で有利である。

このため、渋滞を発生させないような走行を車両に行わせることが、渋滞の解消および地球温暖化対策の面からも重要であると考えられる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、渋滞を軽減させるための走行を車両に行わせることのできるコンピュータプログラム、交通管制装置および交通管制方法を提供することを目的とする。

（１）コンピュータを、対象車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含むプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、前記対象車両が走行する道路における渋滞を軽減させるための前記対象車両の走行計画を、前記対象車両に提供する走行計画提供部と、取得した前記プローブ情報に基づいて、前記対象車両の前記走行計画に従った走行の度合いを判断する走行状態判断部と、前記走行状態判断部の判断結果に基づいて、前記対象車両のユーザに対してインセンティブを付与するインセンティブ付与部として機能させる。

（６）本発明の他の実施態様に係る交通管制装置は、対象車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含むプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、前記対象車両が走行する道路における渋滞を軽減させるための前記対象車両の走行計画を、前記対象車両に提供する走行計画提供部と、取得した前記プローブ情報に基づいて、前記対象車両の前記走行計画に従った走行の度合いを判断する走行状態判断部と、前記走行状態判断部の判断結果に基づいて、前記対象車両のユーザに対してインセンティブを付与するインセンティブ付与部とを備える。

（７）本発明の他の実施態様に係る交通管制方法は、対象車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含むプローブ情報を取得するステップと、前記対象車両が走行する道路における渋滞を軽減させるための前記対象車両の走行計画を、前記対象車両に提供するステップと、取得した前記プローブ情報に基づいて、前記対象車両の前記走行計画に従った走行の度合いを判断するステップと、前記判断するステップでの判断結果に基づいて、前記対象車両のユーザに対してインセンティブを付与するステップとを含む。

（８）本発明の他の実施態様に係るコンピュータプログラムは、車載用のコンピュータを、渋滞を軽減させるための走行計画を取得する走行計画取得部と、取得した前記走行計画に従った車両の運転を支援する運転支援部と、前記走行計画に従った運転の対価として、インセンティブを取得するインセンティブ取得部として機能させる。

なお、本発明は、交通管制装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、交通管制装置を含む交通管制システムとして実現したりすることもできる。

本発明によると、渋滞を軽減させるための走行を車両に行わせることができる。

本発明の実施の形態に係る交通管制システムの構成を示す図である。 交通管制装置の構成を示すブロック図である。 運転支援装置の構成を示すブロック図である。 渋滞の状況の一例を示す図である。 交通管制装置が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 走行計画作成処理（図５のＳ３）の詳細を示すフローチャートである。 走行計画に従って対象車両が走行した場合の車両の位置および時刻の関係の一例を示す図である。 車両ｂの地点Ｂから地点Ｓまでの速度の走行実績と走行計画との差異の累積値を示す図である。 車両ｂの地点Ｂから地点Ｓまでの速度の走行実績と走行計画との差異の累積値を示す他の図である。 車両感知器、車両および交通管制装置の間でのデータのやり取りの一例を示すシーケンス図である。 交通管制装置と、車両（または車両のユーザ）との間の授受される情報や金銭等について説明するための図である。

［本願発明の実施形態の概要］
最初に本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
（１）本発明の一実施形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、対象車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含むプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、前記対象車両が走行する道路における渋滞を軽減させるための前記対象車両の走行計画を、前記対象車両に提供する走行計画提供部と、取得した前記プローブ情報に基づいて、前記対象車両の前記走行計画に従った走行の度合いを判断する走行状態判断部と、前記走行状態判断部の判断結果に基づいて、前記対象車両のユーザに対してインセンティブを付与するインセンティブ付与部として機能させる。

この構成によると、対象車両に対して渋滞を軽減させるための走行計画を提供し、対象車両が走行計画に従って走行した度合いに応じて、対象車両のユーザに対してインセンティブを付与することができる。つまり、対象車両が走行計画に従って走行するほど高いインセンティブをユーザに付与することができるため、対象車両の運転手であるユーザに対して、走行計画に従った走行の動機づけを行うことができる。これにより、ユーザは、対象車両が走行計画に従って走行するように、対象車両を運転または自律走行させる。その結果、渋滞が軽減される。

（２）好ましくは、前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータを、さらに、前記対象車両が走行する道路における交通状況を取得する交通状況取得部と、取得した前記交通状況および前記プローブ情報に基づいて、前記走行計画を作成する走行計画作成部として機能させ、前記走行計画提供部は、前記走行計画作成部が作成した前記走行計画を前記対象車両に提供する。

この構成によると、コンピュータが作成した走行計画を、対象車両に提供することができる。

（３）また、前記走行計画は、前記対象車両の走行速度を決定し得る情報を含んでいてもよい。

この構成によると、ユーザは、対象車両が走行計画に基づいた走行速度で走行するように、対象車両を運転または自律走行させる。その結果、渋滞が軽減される。

（４）また、前記対象車両の走行速度を決定し得る情報は、前記対象車両が渋滞から脱出する目標地点まで維持すべき一定の走行速度の情報を含んでいてもよい。

この構成によると、ユーザは、対象車両が一定の走行速度で走行するように、対象車両を運転または自律走行させる。その結果、渋滞が軽減されるとともに、対象車両の燃費を向上させることができる。

（５）また、前記交通状況取得部は、さらに、渋滞が解消したか否かを判断し、前記走行計画提供部は、さらに、渋滞が解消したと判断された場合に、渋滞が解消したことを示す情報を前記対象車両に提供してもよい。

この構成によると、渋滞が解消したことが対象車両に通知される。このため、対象車両は、渋滞解消した後、走行計画に従った走行を解除することができる。これにより、さらなる渋滞を引き起こすことを防止することができる。

（６）本発明の他の実施形態に係る交通管制装置は、対象車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含むプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、前記対象車両が走行する道路における渋滞を軽減させるための前記対象車両の走行計画を、前記対象車両に提供する走行計画提供部と、取得した前記プローブ情報に基づいて、前記対象車両の前記走行計画に従った走行の度合いを判断する走行状態判断部と、前記走行状態判断部の判断結果に基づいて、前記対象車両のユーザに対してインセンティブを付与するインセンティブ付与部とを備える。

この構成は、上述のコンピュータプログラムによってコンピュータが機能する処理部を、構成要素として含む。このため、上述のコンピュータプログラムと同様の作用および効果を奏することができる。

（７）本発明の他の実施形態に係る交通管制方法は、対象車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含むプローブ情報を取得するステップと、前記対象車両が走行する道路における渋滞を軽減させるための前記対象車両の走行計画を、前記対象車両に提供するステップと、取得した前記プローブ情報に基づいて、前記対象車両の前記走行計画に従った走行の度合いを判断するステップと、前記判断するステップでの判断結果に基づいて、前記対象車両のユーザに対してインセンティブを付与するステップとを含む。

この構成は、上述のコンピュータプログラムによってコンピュータが機能する処理部に対応するステップを、構成要素として含む。このため、上述のコンピュータプログラムと同様の作用および効果を奏することができる。

（８）本発明の他の実施形態に係るコンピュータプログラムは、車載用のコンピュータを、渋滞を軽減させるための走行計画を取得する走行計画取得部と、取得した前記走行計画に従った車両の運転を支援する運転支援部と、前記走行計画に従った運転の対価として、インセンティブを取得するインセンティブ取得部として機能させる。

この構成によると、車両が渋滞を軽減させるための走行計画に従った走行を行った場合に、インセンティブを取得することができる。このため、車両の運転手であるユーザに対して、走行計画に従った走行の動機づけを行うことができる。よって、車両のユーザは、車両が走行計画に従って走行するように、車両を運転または自律走行させる。その結果、渋滞が軽減される。

［本願発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

［交通管制システムの構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る交通管制システムの構成を示す図である。
図１を参照して、交通管制システム１は、交通管制センターなどに設置された交通管制装置１０と、高速道路などの道路２上に設置された車両感知器３０と、道路２上を走行する車両４０とを備える。

車両４０のうち、一部の車両４０（車両ａおよびｂ）は、当該車両４０の位置情報を含むプローブ情報を、無線通信により、無線基地局２１およびネットワーク２０を介して交通管制装置１０に送信する。以下では、プローブ情報を送信する車両４０のことを「プローブ車両」とも言う。なお、無線基地局２１の代わりに路側通信機が用いられてもよい。

つまり、車両４０が３ＧまたはＬＴＥ（Long Term Evolution）などの携帯電話通信網を介して、交通管制装置１０と通信を行う場合には、無線基地局２１を経由した通信を行う。また、車両４０が７００ＭＨｚ帯の無線を用いるＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）無線により交通管制装置１０と通信を行う場合には、車両４０は路側通信機との間で路車間通信を行い、路側通信機を経由して交通管制装置１０と通信を行う。なお、路側通信機との通信方法は、ＩＴＳ無線に限定されるものではなく、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection system）２．０（ＥＴＣおよびＥＴＣ２．０は登録商標）、光ビーコンなどを用いてもよい。

車両感知器３０は、道路２上を通過する車両４０を検出し、検出結果（感知情報）を出力する。車両感知器３０は、例えば、道路２上に所定間隔（例えば、２ｋｍ間隔）で配置される。

車両感知器３０は、例えば、道路２の路面の所定位置に埋設されたループコイルのインダクタンスの変化に基づいて車両４０を検出するループ式車両感知器である。ただし、車両感知器３０は、例えば、道路２の路上の所定位置に設置された超音波式車両感知器であってもよい。超音波式車両感知器は、道路２の路面に向けて超音波を発射し、車両４０からの反射波の到達時間と路面からの反射波の到達時間とを比較することにより、車両４０を検出する。さらに、車両感知器３０は、道路２の路上の所定位置に設置されたカメラからの映像を画像処理することにより、車両４０を検出する画像式車両感知器であってもよい。

ネットワーク２０は、インターネットまたは携帯電話通信網などの公衆通信網であってもよいし、専用通信網であってもよい。

交通管制装置１０は、プローブ車両から収集したプローブ情報や、車両感知器３０から取得した感知情報に基づいて、道路２上で発生した渋滞を検知する。例えば、交通管制装置１０は、車両ａから収集したプローブ情報に基づいて、車両ａの走行速度を算出し、車両ａの走行速度と、車両感知器３０の感知情報とに基づいて、渋滞の発生を検知する。

交通管制装置１０は、渋滞発生区間の上流を走行するプローブ車両（以下、「対象車両」という。）の走行計画を作成し、作成した走行計画を対象車両に提供する。例えば、車両ｂが対象車両とされる。また、交通管制装置１０は、対象車両（車両ｂ）が走行計画通りに走行したか否かの判断結果に応じて、対象車両のユーザに対してインセンティブを付与する。

対象車両には、図１に示すように運転支援装置４１が備えられているものとする。運転支援装置４１は、交通管制装置１０から提供を受けた走行計画に従って対象車両が走行するように、対象車両の走行を支援する。運転支援装置４１の詳細な構成については後述する。

［交通管制装置１０の構成］
図２は、交通管制装置１０の構成を示すブロック図である。
図２を参照して、交通管制装置１０は、サーバ等のコンピュータにより構成され、通信Ｉ／Ｆ部１１と、感知情報取得部１２と、プローブ情報取得部１３と、交通状況取得部１４と、走行計画作成部１５と、走行計画提供部１６と、走行状態判断部１７と、インセンティブ付与部１８とを備える。

このうち、処理部１２〜１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）上で所定のコンピュータプログラムを実行することにより実現される機能的な構成要素である。ただし、処理部１２〜１８の一部または全部がハードウェアにより実現されていてもよい。

通信Ｉ／Ｆ部１１は、交通管制装置１０をネットワーク２０に接続するための通信インタフェースである。

感知情報取得部１２は、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して、車両感知器３０から感知情報を受信することにより、感知情報を取得する。感知情報は、車両の通過を示す信号情報である。なお、車両感知器３０が、画像式車両感知器の場合には、感知情報は、画像処理後の車両４０の検出結果を示す情報であってもよい。

プローブ情報取得部１３は、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して、プローブ車両からプローブ情報を受信することにより、プローブ情報を取得する。プローブ情報は、プローブ車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含む。

交通状況取得部１４は、感知情報取得部１２が取得した感知情報およびプローブ情報取得部１３が取得したプローブ情報に基づいて、道路２の交通状況を取得する。つまり、交通状況取得部１４は、これらの情報に基づいて、渋滞の発生を検知し、渋滞発生の検知結果を交通状況として取得する。交通状況の取得処理の詳細については後述する。

走行計画作成部１５は、交通状況取得部１４が取得した交通状況およびプローブ情報取得部１３が取得したプローブ情報に基づいて、道路２における渋滞を軽減させるために、渋滞発生区間の上流を走行する対象車両（車両ｂ）の走行計画を作成する。走行計画には、対象車両の走行速度を決定し得る情報が含まれる。例えば、走行計画は、対象車両の走行速度の情報を含んでいてもよい。また、走行計画は、走行距離および走行時間の情報を含んでいてもよい。対象車両は、走行距離および走行時間の情報から、走行速度を算出することができる。

また、走行計画は、対象車両の走行速度を決定し得る情報に加えて、前方車両との間で最低限要求される車間距離の情報を含んでいてもよい。走行計画の作成処理の詳細については後述する。

走行計画提供部１６は、走行計画作成部１５が作成した走行計画の情報を、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して対象車両に送信することにより、走行計画を対象車両に提供する。

走行状態判断部１７は、プローブ情報取得部１３が取得した対象車両のプローブ情報に基づいて、対象車両の走行計画に従った走行の度合いを判断する。判断処理の詳細については後述する。

インセンティブ付与部１８は、走行状態判断部１７の判断結果に基づいて、対象車両のユーザに対してインセンティブを付与する。インセンティブの付与処理の詳細については後述する。

［運転支援装置４１の構成］
図３は、運転支援装置４１の構成を示すブロック図である。
運転支援装置４１は、コンピュータなどにより構成され、通信Ｉ／Ｆ部４２と、プローブ情報生成部４３と、プローブ情報提供部４５と、走行計画取得部４６と、運転支援部４７と、インセンティブ取得部４８とを備える。

このうち、処理部４３〜４８は、ＣＰＵ上で所定のコンピュータプログラムを実行することにより実現される機能的な構成要素である。ただし、処理部４３〜４８の一部または全部がハードウェアにより実現されていてもよい。

通信Ｉ／Ｆ部４２は、運転支援装置４１をネットワーク２０に接続するための通信インタフェースである。例えば、通信Ｉ／Ｆ部４２は、３Ｇ、ＬＴＥまたはＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などの通信規格に従って無線通信を行うための通信インタフェースであってもよいし、ＩＴＳ無線により路側通信機と路車間通信を行うための通信インタフェースであってもよい。

プローブ情報生成部４３は、位置検出装置４４を含んで構成される。位置検出装置４４は、車両４０に搭載されたセンサ類（速度センサ、加速度センサ、方位センサなど）やＧＰＳ（Global Positioning System）受信機から取得する情報を用いて、車両４０の走行位置を検出する。ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星から電波を受信し、受信した電波に基づいて、車両４０の位置を測位する。なお、衛星測位に利用する衛星はＧＰＳ衛星に限定されるものではなく、準天頂衛星などの他の衛星を利用するものであってもよい。また、車両４０の走行位置の検出方法はこれらに限定されるものではない。例えば、位置検出装置４４は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）または携帯電話通信網の基地局座標および電波到来方向を用いて、車両４０の走行位置を検出してもよい。また、位置検出装置４４は、カメラによる車両４０の周辺の画像認識結果を用いて、車両４０の走行位置を検出してもよい。さらに、位置検出装置４４は、誘導無線や路側センサなどから取得される情報を用いて、車両４０の走行位置を検出してもよい。

プローブ情報生成部４３は、位置検出装置４４によって測位された車両４０の位置と、当該位置を走行時の時刻との情報を少なくとも含むプローブ情報を、所定の時間間隔または所定の距離間隔で生成する。なお、車両４０の位置情報は、緯度情報および経度情報を含む。

プローブ情報提供部４５は、プローブ情報生成部４３が生成したプローブ情報を、通信Ｉ／Ｆ部４２を介して交通管制装置１０に送信することにより、交通管制装置１０にプローブ情報を提供する。なお、プローブ情報提供部４５は、プローブ情報の送信元である車両４０を識別するために、プローブ情報に車両４０の識別子を付加して送信する。また、交通管制装置１０が車両４０の通過位置をリアルタイムで予測するために、プローブ情報提供部４５は、プローブ情報をリアルタイムで交通管制装置１０に送信することが好ましい。

走行計画取得部４６は、通信Ｉ／Ｆ部４２を介して、交通管制装置１０から、渋滞を軽減させるための走行計画を取得する。走行計画には、上述したように、車両４０の走行速度を決定し得る情報と、車間距離の情報とが含まれる。

運転支援部４７は、走行計画取得部が取得した走行計画に従って車両４０が走行するように、車両４０の運転を支援する。

例えば、車両４０が自動運転車の場合には、運転支援部４７は、自動運転制御装置として実現される。運転支援部４７は、走行計画に基づいた走行速度で車両４０が走行し、かつ前方車両との車間距離が走行計画が示す車間距離以上となるように、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）およびブレーキＥＣＵに指示情報を送信する。各ＥＣＵは、運転支援部４７から受信した指示情報に基づいて、エンジンおよびブレーキを制御することにより、安全上問題が生じていなければ、走行計画が示す車間距離を最低限維持した上で、走行計画に基づいた走行速度で車両４０を走行させる。

車両４０が自動運転車ではないものの、定速走行・車間距離制御装置（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）を備えている場合には、運転支援部４７は、定速走行・車間距離制御装置として実現され、上述の自動運転車と同様の処理を実行する。これにより、運転支援部４７は、安全上問題が生じていなければ、走行計画が示す車間距離を最低限維持した上で、走行計画に基づいた走行速度で車両４０を走行させる。

なお、運転支援装置４１は、ユーザが利用するスマートフォンやタブレット端末などの移動端末装置から構成されていてもよい。この場合には、運転支援部４７は、車両４０を直接制御することができない。このため、運転支援部４７は、走行計画に基づいて、走行速度と車間距離の情報を表示部に表示させることにより、運転手による車両４０の運転を支援する。車両４０の運転手は、表示部に表示された走行速度と車間距離の情報に従って、車両４０を運転することができる。

インセンティブ取得部４８は、走行計画に従った運転の対価として、交通管制装置１０またはインセンティブを管理する管理サーバから、インセンティブを示す情報を取得する。例えば、道路２が有料道路や渋滞課金の対象道路の場合には、インセンティブ取得部４８は、高速道路の通行料金の割引を示す情報をインセンティブとして取得してもよい。また、インセンティブ取得部４８は、所定の店舗で商品又はサービスの割引を受けることのできるクーポン情報をインセンティブとして取得してもよい。さらに、インセンティブ取得部４８は、所定の商品又はサービスとの交換が可能なポイント情報をインセンティブとして取得してもよい。

［交通管制システム１の処理フロー］
以下、交通管制システム１における処理の流れを、具体例を参照しながら詳細に説明する。

図４は、渋滞の状況の一例を示す図である。図４の（Ｂ）は、道路２上を走行する車両４０の状況を模式的に示した図であり、左側が上流、右側が下流である。図４の（Ａ）は、図４の（Ｂ）に示した車両４０のうち、車両ａの走行速度の時間変化を示す図である。

図４の（Ａ）の横軸は車両ａの走行位置を示しており、図４の（Ｂ）に示す車両４０の進行方向の位置に対応している。図４の（Ａ）の縦軸は車両ａの走行速度を示す。

図４の（Ｂ）の黒三角印ｄ、ｅおよびαの地点には、車両感知器３０が設置されているものとする。以下では、地点ｄ、ｅおよびαに設置された車両感知器３０を、それぞれ、車両感知器ｄ、ｅおよびαと言う。

図５は、交通管制装置１０が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
図５を参照して、交通状況取得部１４は、プローブ情報取得部１３が収集する各プローブ車両のプローブ情報と、感知情報取得部１２が取得する車両感知器３０の感知情報とに基づいて、渋滞が発生したか否かを判断する（Ｓ１）。具体的には、交通状況取得部１４は、以下の渋滞発生条件１および２を満たす場合に、渋滞が発生したと判断する。

（渋滞発生条件１）速度が順調速度閾値ＴＨ１（例えば、８０ｋｍ／ｈ）以上から、渋滞速度閾値ＴＨ２（例えば、４０ｋｍ／ｈ）未満となり、その後、順調速度閾値ＴＨ１以上となるプローブ車両が存在すること（車両ａ）。

（渋滞発生条件２）渋滞発生条件１を満たすプローブ車両（車両ａ）の速度が順調速度閾値ＴＨ１未満から順調速度閾値ＴＨ１以上に回復するよりも前に、速度が渋滞速度閾値ＴＨ２未満であった最後（最下流）の地点（地点Ａ）の上流側の最寄の車両感知器αの時間占有率が渋滞占有率閾値以上であること。

例えば、図４の（Ａ）に示すように、車両ａは、渋滞発生条件１を満たしている。また、車両感知器αの時間占有率が渋滞占有率閾値以上であったとし、渋滞発生条件２を満たしているとする。この場合、交通状況取得部１４は、渋滞の発生を検知する。なお、時間占有率は、例えば、直近５分間に車両感知器αを通過した車両４０の台数に基づいて、定められる。ただし、車両４０の台数をカウントする時間は５分間に限定されるものではなく、それ以外の時間であってもよい。なお、他の車両感知器ｄおよびｅについても、同様に時間占有率が求められる。

交通状況取得部１４が渋滞の発生を検知していなければ（Ｓ２でＮＯ）、渋滞発生判断処理（Ｓ１）が、繰り返し実行される。

交通状況取得部１４が渋滞の発生を検知した場合には（Ｓ２でＹＥＳ）、走行計画作成部１５は、交通状況取得部１４が取得した交通状況およびプローブ情報取得部１３が取得したプローブ情報に基づいて、対象車両（車両ｂ）の走行計画を作成する（Ｓ３）。対象車両である車両ｂは、車両ａの上流を走行するプローブ車両であって、交通管制装置１０からの走行計画を取得可能な車両である。

図６は、走行計画作成処理（図５のＳ３）の詳細を示すフローチャートである。
図６および図４を参照して、交通状況取得部１４は、車両ｂが直近に通過した車両感知器ｄの時間占有率が渋滞占有率閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ２１）。

車両感知器ｄの時間占有率が渋滞占有率閾値以上であると判断した場合には（Ｓ２１でＹＥＳ）、交通状況取得部１４は、車両ｂが次に通過する車両感知器ｅの時間占有率が渋滞占有率閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ２２）。

車両感知器ｅの時間占有率が渋滞占有率閾値以上である場合には（Ｓ２２でＹＥＳ）、走行計画作成部１５は、走行計画を作成せずに、走行計画作成処理（図５のＳ３）を終了する。つまり、走行計画作成部１５は、車両ｂが渋滞区間内に位置するため、車両ｂの走行計画を変更しても、渋滞を解消することができないと判断して、走行計画の作成を断念する。

車両感知器ｄの時間占有率が渋滞占有率閾値未満であるか（Ｓ２１でＮＯ）、または車両感知器ｅの時間占有率が渋滞占有率閾値未満である場合には（Ｓ２２でＮＯ）、走行計画作成部１５は、交通状況取得部１４が取得した車両感知器ｄの感知情報と、プローブ情報取得部１３が取得した車両ａおよび車両ｂのプローブ情報とを照合することにより、車両ａと車両ｂとの間に車両感知器ｄを通過した車両台数Ｎを算出する（Ｓ２３）。つまり、走行計画作成部１５は、車両ａおよび車両ｂのプローブ情報から、車両ａおよび車両ｂが車両感知器ｄを通過した時刻を算出する。走行計画作成部１５は、車両感知器ｄの感知情報に基づいて、車両ａが車両感知器ｄを通過した時刻から車両ｂが車両感知器ｄを通過した時刻までの間に、車両感知器ｄを通過した車両台数Ｎを計数する。

走行計画作成部１５は、地点ＡからＮ×Ｄ＋Ｌ（ｍ）上流の地点を、車両ｂが渋滞から脱出する目標地点（地点Ｓ）として算出する（Ｓ２４）。ここで、Ｄは渋滞時の車間距離を示す定数であり、例えば、８ｍである。また、Ｌは非渋滞時の最小車間距離を示す定数であり、例えば、４０ｍである。車両ｂが地点Ｓに到達したときに、渋滞が解消されているように、以下の処理で車両ｂの走行計画が作成される。

走行計画作成部１５は、車両ｂのプローブ情報に基づいて車両ｂの現在地点Ｂを算出し、現在地点Ｂから渋滞脱出目標地点Ｓまでの距離Ｘ（ｍ）を算出する（Ｓ２５）。

走行計画作成部１５は、車両ａが渋滞を脱出してから、車両ｂの１つ前を走行する車両（車両ｃ）が、渋滞を脱出するまでの時間Ｔ（ｓ）を以下の式１に従い算出する（Ｓ２６）。
Ｔ＝Ｎ×Ｄ／Ｗ …（式１）
ここで、Ｗは渋滞の発進波伝搬速度を表す定数（例えば、５．５ｍ／ｓ）である。

走行計画作成部１５は、車両ｂの目標走行速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）を以下の式２に従い算出する（Ｓ２７）。
Ｖ＝３．６×Ｘ／（Ｔ−Ｔａ） …（式２）

ここで、Ｔａ（ｓ）は、車両ａが渋滞を脱出した時刻（車両ａの地点Ａの通過時刻）から現時刻までの経過時間である。

再度図５を参照して、走行計画作成処理（Ｓ３）の後、走行計画提供部１６は、走行計画を車両ｂに送信する必要があるか否かを判断する（Ｓ４）。つまり、走行計画提供部１６は、走行計画作成処理（Ｓ３）で走行計画が算出されなかった場合には、走行計画の送信が不要である判断し（Ｓ４でＮＯ）、その後の処理を実行しない。

走行計画提供部１６は、走行計画作成処理（Ｓ３）で走行計画が算出された場合には、走行計画の送信が必要であると判断し（Ｓ４でＹＥＳ）、算出された走行計画を、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して、車両ｂに送信する（Ｓ５）。走行計画提供部１６は、走行計画として、目標走行速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）および最小車間距離Ｌ（ｍ）を車両ｂに提供する。これにより、車両ｂの運転手、自動運転制御装置、または定速走行・車間距離制御装置等は、安全上問題が生じていなければ、前方車両（車両ｃ）との間で最小車間距離Ｌ（ｍ）を確保した上で、目標走行速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）で走行するように、車両ｂの走行を制御することができる。走行計画に従って車両ｂが走行することにより、地点Ｓにおいて、渋滞が解消されることが期待される。

図７は、走行計画に従って対象車両が走行した場合の車両の位置および時刻の関係の一例を示す図であり、横軸が車両４０の道路２上の位置を示し、縦軸が時刻を示す。横軸は、左側が道路２の上流側で、右側が道路２の下流側である。車両ｂの前方車両において渋滞が発生しており、一時的に走行速度が低下している（グラフの傾きが急峻になっている）が、車両ｂが、走行計画の目標走行速度で走行することにより、渋滞により発生したショックウェーブが吸収され、車両ｂの後方を走行する車両においては、渋滞が解消されることが分かる。

走行状態判断部１７は、プローブ情報取得部１３が取得した車両ｂのプローブ情報に基づいて、車両ｂが地点Ｓに到達したか否かを判断する（Ｓ６）。

車両ｂが地点Ｓに到達したと判断した場合には（Ｓ６でＹＥＳ）、走行状態判断部１７は、車両ｂのプローブ情報に基づいて、車両ｂが走行計画に従って走行したかを判断する（Ｓ７）。例えば、走行状態判断部１７は、車両ｂが地点Ｂから地点Ｓまで走行するまでの間、目標走行速度Ｖ±ｕ（ｋｍ／ｈ）を維持して走行していれば、車両ｂが走行計画に従って走行したと判断する。ここで、ｕは許容範囲定数（例えば、５ｋｍ／ｈ）である。また、走行状態判断部１７は、車両ｂが地点Ｂから目標走行速度Ｖ±ｕ（ｋｍ／ｈ）を維持して走行した後に、地点Ｓの上流で減速した場合にも、車両ｂが走行計画に従って走行したと判断する。これは、予想したよりも渋滞が長引いており、安全のため車両ｂが減速したと考えられるからである。

インセンティブ付与部１８は、走行状態判断部１７の判断結果に基づいて、車両ｂのユーザに対して付与するインセンティブを決定し、インセンティブを付与する（Ｓ８）。つまり、インセンティブ付与部１８は、走行状態判断部１７が車両が走行計画に従って走行したと判断した場合に、ユーザにインセンティブを付与する。インセンティブは、上述したように、高速道路の通行料金の割引を示す情報、クーポン情報、ポイント情報などである。例えば、インセンティブ付与部１８は、高速道路の通行料金を管理する管理サーバに対して、プローブ情報から取得した車両ｂの識別子と、インセンティブを示す情報とを送信する。これにより、車両ｂの通行料金の割引が自動的に行われ、車両ｂのユーザにインセンティブが付与される。なお、インセンティブ付与部１８は、インセンティブ示す情報を、運転支援装置４１に送信することにより、ユーザにインセンティブを付与してもよい。

通行領域の割引率や、クーポンまたはポイントの額などの、インセンティブの額は、予め定められた一定額としてもよいし、走行状態判断部１７の判断結果によって変動させてもよい。例えば、上述の例では、車両ｂが地点Ｂから地点Ｓまで走行するまでの間、常に目標走行速度Ｖ±ｕ（ｋｍ／ｈ）を維持して走行を行った場合に、インセンティブを付与することとしたが、一時的に目標走行速度Ｖ±ｕから逸脱して走行した場合にもインセンティブを付与するようにしてもよい。この場合には、目標走行速度Ｖ±ｕを維持して走行した距離の割合が高いほどインセンティブの額を高くすることで、インセンティブの額を変動させることができる。これにより、一時的に目標走行速度Ｖ±ｕから逸脱して走行した場合であっても、あきらめずに、できるだけ目標走行速度を維持しようとする動機づけを、車両ｂの運転手に与えることができる。なお、目標走行速度Ｖ±ｕを維持して走行した距離の割合の代わりに、目標走行速度Ｖ±ｕを維持して走行した時間の割合を用いてもよい。つまり、車両ｂが地点Ｂから地点Ｓまでに走行するのに要した時間に対して、目標走行速度Ｖ±ｕを維持して走行した時間の割合が高いほどインセンティブの額を高くしてもよい。

また、車両ｂの地点Ｂから地点Ｓまでの速度の走行実績と走行計画との差異の累積値が小さいほどインセンティブの額を高くしてもよい。

図８は、車両ｂの地点Ｂから地点Ｓまでの速度の走行実績と走行計画との差異の累積値を示す図である。横軸は、地点Ｂからの車両ｂの走行位置を示し、縦軸は速度を示す。車両ｂは、速度の走行実績７０で地点Ｂから地点Ｓまで走行したとする。このとき、車両ｂの速度の走行実績７０と目標走行速度Ｖ（走行計画）との差異の累積値は、ハッチングを施した領域７２の面積として示すことができる。このため、当該面積が小さいほどインセンティブの額を高くしてもよい。

なお、走行計画に幅を持たせてもよい。図９は、車両ｂの地点Ｂから地点Ｓまでの速度の走行実績と走行計画との差異の累積値を示す他の図である。横軸および縦軸は、図８と同様である。車両ｂは、速度の走行実績７０で地点Ｂから地点Ｓまで走行したとする。このとき、車両ｂの速度の走行実績７０と目標走行速度Ｖ±ｕ（走行計画）との差異の累積値は、ハッチングを施した領域７２の面積として示すことができる。このため、当該面積が小さいほどインセンティブの額を高くしてもよい。

なお、車両ｂの加速度をさらに考慮してインセンティブの額を決定してもよい。つまり、交通管制装置１０が走行計画として目標地点（地点Ｓ）までの目標走行加速度Ａを算出し、車両ｂの運転支援装置４１に提供する。交通管制装置１０は、車両ｂの加速度が目標走行加速度Ａ±αを維持して走行した時間または距離の割合が大きいほど、インセンティブの額を高くしてもよい。また、図８の例と同様に、車両ｂの加速度の走行実績と目標走行加速度Ａとの差異の累積値が小さいほどインセンティブの額を高くしてもよいし、図９の例と同様に、車両ｂの加速度の走行実績と目標走行加速度Ａ±αとの差異の累積値が小さいほどインセンティブの額を高くしてもよい。

また、インセンティブ付与部１８は、車両ｂの後続車両において、実際に渋滞が解消された場合には、さらなるインセンティブを付与するようにしてもよい。

なお、インセンティブには、負のインセンティブも含む。つまり、インセンティブ付与部１８は、走行状態判断部１７の判断結果に基づいて、車両ｂのユーザに対して負のインセンティブを付与してもよい。例えば、インセンティブ付与部１８は、走行状態判断部１７が車両が走行計画に従って走行しなかったと判断した場合に、ユーザにペナルティを課すことにより、負のインセンティブを付与する。負のインセンティブは、例えば、通行料金の増額を示す情報や、一旦付与したポイント情報またはクーポン情報の減額を示す情報などである。

車両ｂが地点Ｓに到達していないと判断した場合には（Ｓ６でＮＯ）、交通状況取得部１４は、感知情報取得部１２が取得した感知情報に基づいて、車両ｂが地点Ｓに到達する前に渋滞が解消したか否かを判断する（Ｓ９）。つまり、交通状況取得部１４は、車両ｂの現在地点から地点Ａまでの間に存在するすべての車両感知器３０の時間占有率が渋滞占有率閾値未満である場合に、渋滞が解消したと判断する。

渋滞が解消したと判断されていない場合には（Ｓ９でＮＯ）、ステップＳ６に制御を戻す。

渋滞が解消したと判断された場合には（Ｓ９でＹＥＳ）、走行計画提供部１６は、渋滞が解消したことを示す情報として、走行計画の解除指示を、車両ｂに送信する（Ｓ１０）。これにより、車両ｂの運転手、自動運転制御装置、または定速走行・車間距離制御装置等は、ステップＳ５の処理で受信した走行計画を解除して、通常走行を再開させることができる。

走行状態判断部１７は、車両ｂのプローブ情報に基づいて、走行計画の解除指示を送信するまでの間、車両ｂが走行計画に従って走行したかを判断する（Ｓ１１）。例えば、走行状態判断部１７は、車両ｂが地点Ｂから解除指示を送信するまでの間、上述の目標走行速度Ｖ±ｕ（ｋｍ／ｈ）を維持して走行していれば、車両ｂが走行計画に従って走行したと判断する。

インセンティブ付与部１８は、走行状態判断部１７の判断結果に基づいて、車両ｂのユーザに対してインセンティブを付与する（Ｓ１２）。ステップＳ１２の処理は、インセンティブ付与処理（ステップＳ８）と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。

図１０は、車両感知器３０（ｄ，ｅ，α）、車両４０（ａ，ｂ）および交通管制装置１０の間でのデータのやり取りの一例を示すシーケンス図である。図１０では、車両感知器３０および車両４０を、図４の（Ｂ）に示した道路２上でのこれらの位置関係に対応させて示している。

交通管制装置１０は、車両ａから定期的にプローブ情報を受信する（Ｓ３１）。
交通管制装置１０は、車両感知器αから感知情報を受信する（Ｓ３２）。
交通管制装置１０は、車両ａから受信したプローブ情報（Ｓ３１）と、車両感知器αから受信した感知情報（Ｓ３２）に基づいて、渋滞の発生を検知する（Ｓ３３、図５のＳ１）。

交通管制装置１０は、車両ｂから定期的にプローブ情報を受信する（Ｓ３４）。
交通管制装置１０は、車両感知器ｄから感知情報を受信する（Ｓ３５）。
交通管制装置１０は、車両感知器ｅから感知情報を受信する（Ｓ３５）。
交通管制装置１０は、車両ａから受信したプローブ情報（Ｓ３１）と、車両ｂから受信したプローブ情報（Ｓ３４）と、車両感知器ｄから受信した感知情報（Ｓ３５）と、車両感知器ｅから受信した感知情報（Ｓ３６）とに基づいて、走行計画を作成する（Ｓ３７、図５のＳ３、図６）。

車両ｂは、交通管制装置１０から送信された走行計画（Ｓ３８）に従って、車両ｂの運転を支援する（Ｓ３９）。

交通管制装置１０は、車両ｂと地点Ａとの間に位置する車両感知器ｅおよびαから感知情報を受信する（Ｓ４０、Ｓ４１）。

交通管制装置１０は、車両感知器ｅおよびαの感知情報に基づいて、渋滞が解消したか否かを判断する（Ｓ４２、図５のＳ９）。

渋滞が解消したと判断した場合には、交通管制装置１０は、車両ｂに対して解除指示を送信する（Ｓ４３、図５のＳ１０）。

交通管制装置１０は、車両ｂから受信したプローブ情報（Ｓ３４）に基づいて、車両ｂが走行計画に従って走行したかを判断する（Ｓ４４、図５のＳ７およびＳ１１）。

交通管制装置１０は、車両ｂが走行計画に従って走行したと判断した場合には、インセンティブを決定し、車両ｂのユーザに対してインセンティブを付与する（Ｓ４５、Ｓ４６、図５のＳ８およびＳ１２）。

図１１は、交通管制装置１０と、車両４０（または車両４０のユーザ）との間の授受される情報や金銭等について説明するための図である。

交通管制装置１０は、交通管制センター等に設置され、交通管制センターは、車両４０の運転手から高速道路等の有料道路の通行料金を徴収する。

交通管制装置１０は、車両４０に設置された運転支援装置４１や、車両４０のユーザが所持するスマートフォンやタブレット端末などの移動端末装置６０から、プローブ情報を受信する。

交通管制装置１０は、車両４０から受信したプローブ情報に基づいて、車両４０の走行計画を作成し、運転支援装置４１または移動端末装置６０に提供する。

交通管制装置１０は、走行計画に従った走行を行った車両４０のユーザに対して、インセンティブを付与する。このとき、車両４０の運転手から徴収した通行料金がインセンティブの原資とされる。

［実施の形態の効果］
以上説明したように、本発明の実施の形態によると、交通管制装置１０は、対象車両に対して渋滞を軽減させるための走行計画を提供し、対象車両が走行計画に従って走行した度合いに応じて、対象車両のユーザに対してインセンティブを付与することができる。つまり、対象車両が走行計画に従って走行するほど高いインセンティブをユーザに付与することができるため、対象車両の運転手であるユーザに対して、走行計画に従った走行の動機づけを行うことができる。これにより、ユーザは、対象車両が走行計画に従って走行するように、対象車両を運転または自律走行させる。その結果、渋滞が軽減される。

また、渋滞から脱出する目標地点（地点Ｓ）までの目標走行速度を一定の値としている。これにより、ユーザは、対象車両が一定の走行速度で走行するように、対象車両を運転または自律走行させる。その結果、渋滞が軽減されるとともに、加速または減速の頻度を低くすることができるため対象車両の燃費を向上させることができる。

また、交通管制装置１０は、対象車両が走行計画に従った走行を行っている途中で渋滞が解消された場合には、走行計画の解除指示を運転支援装置４１に送信する。このため、対象車両は、渋滞解消後に、走行計画に従った走行を即座に解除することができる。これにより、さらなる渋滞を引き起こすことを防止することができる。

［付記］
上述した交通管制装置１０または運転支援装置４１としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムは、コンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体、例えば、ＨＤＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリなどに記録して流通させることができる。また、上記コンピュータプログラムは、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。

また、交通管制装置１０または運転支援装置４１は、複数のコンピュータにより実現されてもよい。例えば、交通管制装置１０において、交通状況取得部１４および走行計画作成部１５の機能が交通管制装置１０に備えられておらず、他のコンピュータにより実現されていてもよい。この場合、交通管制装置１０は、他のコンピュータから、当該他のコンピュータが作成した走行計画を取得し、対象車両のプローブ情報と走行計画とを比較することにより、対象車両が走行計画に従った走行を行ったか否かを判断してもよい。

また、交通管制装置１０または運転支援装置４１の一部または全部の機能がクラウドコンピューティングによって提供されてもよい。つまり、各装置の一部または全部の機能がクラウドサーバにより実現されていてもよい。例えば、交通管制装置１０において、交通状況取得部１４および走行計画作成部１５がクラウドサーバにより実現され、交通管制装置１０は、クラウドサーバからクラウドサーバが作成した走行計画を取得し、対象車両のプローブ情報と走行計画とを比較することにより、対象車両が走行計画に従った走行を行ったか否かを判断してもよい。

今回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、上記した意味ではなく、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およ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。

１ 交通管制システム
２ 道路
１０ 交通管制装置
１１ 通信Ｉ／Ｆ部
１２ 感知情報取得部
１３ プローブ情報取得部
１４ 交通状況取得部
１５ 走行計画作成部
１６ 走行計画提供部
１７ 走行状態判断部
１８ インセンティブ付与部
２０ ネットワーク
２１ 無線基地局
３０ 車両感知器
４０ 車両
４１ 運転支援装置
４２ 通信Ｉ／Ｆ部
４３ プローブ情報生成部
４４ 位置検出装置
４５ プローブ情報提供部
４６ 走行計画取得部
４７ 運転支援部
４８ インセンティブ取得部
６０ 移動端末装置

Claims (8)

1. コンピュータを、
   対象車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含むプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、
   前記対象車両が走行する道路における渋滞を軽減させるための前記対象車両の走行計画を、前記対象車両に提供する走行計画提供部と、
   取得した前記プローブ情報に基づいて、前記対象車両の前記走行計画に従った走行の度合いを判断する走行状態判断部と、
   前記走行状態判断部の判断結果に基づいて、前記対象車両のユーザに対してインセンティブを付与するインセンティブ付与部と
   して機能させるためのコンピュータプログラム。
2. 前記コンピュータを、さらに、
   前記対象車両が走行する道路における交通状況を取得する交通状況取得部と、
   取得した前記交通状況および前記プローブ情報に基づいて、前記走行計画を作成する走行計画作成部として機能させ、
   前記走行計画提供部は、前記走行計画作成部が作成した前記走行計画を前記対象車両に提供する
   請求項１に記載のコンピュータプログラム。
3. 前記走行計画は、前記対象車両の走行速度を決定し得る情報を含む
   請求項１または請求項２に記載のコンピュータプログラム。
4. 前記対象車両の走行速度を決定し得る情報は、前記対象車両が渋滞から脱出する目標地点まで維持すべき一定の走行速度の情報を含む
   請求項３に記載のコンピュータプログラム。
5. 前記交通状況取得部は、さらに、渋滞が解消したか否かを判断し、
   前記走行計画提供部は、さらに、渋滞が解消したと判断された場合に、渋滞が解消したことを示す情報を前記対象車両に提供する
   請求項２に記載のコンピュータプログラム。
6. 対象車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含むプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、
   前記対象車両が走行する道路における渋滞を軽減させるための前記対象車両の走行計画を、前記対象車両に提供する走行計画提供部と、
   取得した前記プローブ情報に基づいて、前記対象車両の前記走行計画に従った走行の度合いを判断する走行状態判断部と、
   前記走行状態判断部の判断結果に基づいて、前記対象車両のユーザに対してインセンティブを付与するインセンティブ付与部と
   を備える交通管制装置。
7. 対象車両の位置および当該位置を通過した時刻の情報を含むプローブ情報を取得するステップと、
   前記対象車両が走行する道路における渋滞を軽減させるための前記対象車両の走行計画を、前記対象車両に提供するステップと、
   取得した前記プローブ情報に基づいて、前記対象車両の前記走行計画に従った走行の度合いを判断するステップと、
   前記判断するステップでの判断結果に基づいて、前記対象車両のユーザに対してインセンティブを付与するステップと
   を含む交通管制方法。
8. 車載用のコンピュータを、
   渋滞を軽減させるための走行計画を取得する走行計画取得部と、
   取得した前記走行計画に従った車両の運転を支援する運転支援部と、
   前記走行計画に従った運転の対価として、インセンティブを取得するインセンティブ取得部と
   して機能させるためのコンピュータプログラム。

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