JP2020009299A - Traffic signal control system, traffic management device, and traffic signal control method - Google Patents

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Abstract

To make it possible to perform a signal control equivalent to a predetermined signal control method in real time even by a device having a not so high processing capability.SOLUTION: A control unit 12 of a traffic management device 3 causes a deep learning model to perform learning using learning information obtained by combining traffic condition information for a predetermined period and a signal control parameter generated by a predetermined signal control method based on traffic condition information, and constructs a deep learning model in which a signal control method is learned. Then the control unit executes the deep learning model that has learned the signal control method while using latest traffic condition information of a target area collected by a vehicle sensor 1 as input information, and the control unit acquires a signal control parameter as output information. In particular, the control unit constructs a deep learning model that has learned batch optimization control as a signal control method.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御システムおよび交通信号制御方法に関するものである。   The present invention relates to a traffic signal control system and a traffic signal control method for controlling a traffic light installed in a target area.

交通管理システムでは、円滑な交通流の確保、交通安全の確保、交通公害の抑制などを目的として、対象とする道路網の交通状況に基づいて、交差点に設置された信号機を制御する交通信号制御が行われている。この交通信号制御では、道路に設置された車両感知器で収集した情報などに基づいて、サブエリア構成を決定し、また、信号制御パラメータ(サイクル長、オフセット、スプリット)を生成するようにしている。   The traffic management system controls traffic signals installed at intersections based on the traffic conditions of the target road network for the purpose of ensuring smooth traffic flow, ensuring traffic safety, and suppressing traffic pollution. Has been done. In this traffic signal control, a sub-area configuration is determined based on information collected by a vehicle detector installed on a road, and signal control parameters (cycle length, offset, split) are generated. .

このような交通信号制御では、信号制御方式としてパターン制御やMODERATO(Management by Origin-Destination Related Adaptation for Traffic Optimization)制御が採用されているが、このような現行の信号制御方式では、サイクル長、オフセット、スプリット、サブエリア構成を別々に算出し、制御指標(需要率など)が、信号制御用の評価指標としては間接的なものとなる。このため、直接的かつ定量的な指標に基づいて、サイクル長、オフセット、スプリット、サブエリア構成を同時に最適化できる制御が望ましく、一括最適化制御として実運用が開始されている(非特許文献1参照)。   In such traffic signal control, pattern control and MODERAT (Management by Origin-Destination Related Adaptation for Traffic Optimization) control are adopted as signal control methods. , Split, and sub-area configuration are calculated separately, and the control index (such as demand rate) is indirect as an evaluation index for signal control. For this reason, it is desirable to perform control that can simultaneously optimize the cycle length, offset, split, and subarea configuration based on a direct and quantitative index, and actual operation has been started as batch optimization control (Non-Patent Document 1). reference).

ところが、このような一括最適化制御は、処理負荷が大きく、リアルタイムな制御を行うには、処理能力の高い装置が必要になり、システムのコストが大幅に増大するという問題がある。そこで、一括最適化制御の入力情報と出力情報とを組み合わせた学習情報を用いて機械学習モデルを構築して、機械学習モデルに一括最適化制御を模擬させることが考えられる。   However, such batch optimization control has a problem that a processing load is large and a device having a high processing capability is required to perform real-time control, and the cost of the system is greatly increased. Therefore, it is conceivable to construct a machine learning model using learning information in which input information and output information of the collective optimization control are combined, and make the machine learning model simulate the collective optimization control.

このような機械学習を交通管理に応用した技術として、従来、機械学習モデル(ニューラルネットワーク)を用いて、入力情報としての交通量から、出力情報として将来の交通量や信号現示の設計情報を取得する技術が知られている(特許文献1,2参照)。   As a technology that applies such machine learning to traffic management, conventionally, a machine learning model (neural network) is used to convert future traffic volume and signal display design information as output information from traffic volume as input information. Techniques for acquiring the information are known (see Patent Documents 1 and 2).

特開平7−6292号公報JP-A-7-6292 特開平8−124085号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-1224085

岩岡浩一郎他, "光ビーコンから収集されるアップリンクを活用した一括最適化制御の適用", 交通工学論文集, vol. 2, no. 2(B), p. B_1-B_9, 2016.2Koichiro Iwaoka et al., "Application of batch optimization control using uplink collected from optical beacons", Transactions of Transportation Engineering, vol. 2, no. 2 (B), p. B_1-B_9, 2016.2

しかしながら、前記従来の技術では、交通需要の変化を予測したり、専門家がその経験と技術に基づいて行っていた現示設計を装置に行わせたりすることができるが、機械学習モデルにより信号制御パラメータを生成するものではなく、信号制御パラメータを一括最適化する制御の処理負荷の問題を解決できない。   However, in the above-described conventional technology, it is possible to predict a change in traffic demand or to make an apparatus perform a presenting design performed by an expert based on the experience and technology. It does not generate control parameters, and cannot solve the problem of the processing load of control for collectively optimizing signal control parameters.

そこで、本発明は、所定の信号制御方式と同等の信号制御を、処理能力のあまり高くない装置でもリアルタイムに行うことができる交通信号制御システムおよび交通信号制御方法を提供することを主な目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a traffic signal control system and a traffic signal control method that can perform signal control equivalent to a predetermined signal control method in real time even with a device having a not so high processing capability. I do.

本発明の交通信号制御システムは、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御システムであって、情報収集装置で収集した対象エリアの最新の交通状況情報に基づいて信号制御情報を生成する交通信号制御装置を備え、この交通信号制御装置は、前記最新の交通状況情報を入力情報として、所定の信号制御方式を学習した深層学習モデルを実行して、出力情報として前記信号制御情報を取得する制御部を備える構成とする。   A traffic signal control system according to the present invention is a traffic signal control system that controls a traffic light installed in a target area, and generates signal control information based on the latest traffic condition information of the target area collected by an information collecting device. A traffic signal control device, the traffic signal control device executing the deep learning model learning a predetermined signal control method using the latest traffic condition information as input information, and acquiring the signal control information as output information And a control unit that performs the control.

また、本発明の交通信号制御方法は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御方法であって、交通信号制御装置において、情報収集装置で収集した対象エリアの最新の交通状況情報を入力情報として、所定の信号制御方式を学習した深層学習モデルを実行して、出力情報として信号制御情報を取得する構成とする。   Further, the traffic signal control method of the present invention is a traffic signal control method for controlling a traffic light installed in a target area, and in the traffic signal control device, the latest traffic condition information of the target area collected by the information collecting device is provided. The configuration is such that a deep learning model that has learned a predetermined signal control method is executed as input information, and signal control information is obtained as output information.

本発明によれば、所定の信号制御方式を学習した深層学習モデルにより、所定の信号制御方式を模擬した信号制御を行うことができる。このため、処理能力のあまり高くない装置でも、所定の信号制御方式と同等の信号制御をリアルタイムに行うことができる。これにより、システムのコストを低減することができる。また、所定の信号制御方式による従来の制御では処理能力の高い装置でも実現できなった大規模な道路網を対象にした信号制御も可能になる。   According to the present invention, signal control simulating a predetermined signal control method can be performed by a deep learning model that has learned a predetermined signal control method. For this reason, even a device having not so high processing capability can perform signal control equivalent to a predetermined signal control method in real time. Thereby, the cost of the system can be reduced. In addition, signal control for a large-scale road network, which cannot be realized by a device having a high processing capability in the conventional control using a predetermined signal control method, can be performed.

本実施形態に係る交通信号制御システムの全体構成図Overall configuration diagram of the traffic signal control system according to the present embodiment 交通管理装置3の概略構成を示すブロック図The block diagram which shows the schematic structure of the traffic management apparatus 3. 学習情報生成部21で行われる処理の概要を示す説明図Explanatory drawing showing the outline of the processing performed by the learning information generation unit 21 交通量を微小変動させる乱数を示す説明図Explanatory diagram showing random numbers that make traffic volume minutely change 学習情報生成部21で行われる処理の概要を示す説明図Explanatory drawing showing the outline of the processing performed by the learning information generation unit 21 学習情報生成部21で行われる処理の手順を示すフロー図The flowchart which shows the procedure of the process performed in the learning information generation part 21 学習処理部22で行われる処理の手順を示すフロー図The flowchart which shows the procedure of the process performed in the learning processing part 22 深層学習モデルの概要を示す説明図Explanatory diagram showing the outline of the deep learning model 深層学習モデル構築部23および信号制御情報生成部24で行われる処理の手順を示すフロー図The flowchart which shows the procedure of the process performed by the deep learning model construction part 23 and the signal control information generation part 24.

前記課題を解決するためになされた第1の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御システムであって、情報収集装置で収集した対象エリアの最新の交通状況情報に基づいて信号制御情報を生成する交通信号制御装置を備え、この交通信号制御装置は、前記最新の交通状況情報を入力情報として、所定の信号制御方式を学習した深層学習モデルを実行して、出力情報として前記信号制御情報を取得する制御部を備える構成とする。   A first invention made to solve the problem is a traffic signal control system for controlling a traffic light installed in a target area, based on the latest traffic condition information of the target area collected by an information collecting device. A traffic signal control device that generates signal control information, the traffic signal control device executes the deep learning model that has learned a predetermined signal control method using the latest traffic condition information as input information, and outputs the information as output information. It is configured to include a control unit that acquires the signal control information.

これによると、所定の信号制御方式を学習した深層学習モデルにより、所定の信号制御方式を模擬した信号制御を行うことができる。このため、処理能力のあまり高くない装置でも、所定の信号制御方式と同等の信号制御をリアルタイムに行うことができる。これにより、システムのコストを低減することができる。また、所定の信号制御方式による従来の制御では処理能力の高い装置でも実現できなった大規模な道路網を対象にした信号制御も可能になる。   According to this, the signal control simulating the predetermined signal control method can be performed by the deep learning model that has learned the predetermined signal control method. For this reason, even a device having not so high processing capability can perform signal control equivalent to a predetermined signal control method in real time. Thereby, the cost of the system can be reduced. In addition, signal control for a large-scale road network, which cannot be realized by a device having a high processing capability in the conventional control using a predetermined signal control method, can be performed.

また、第2の発明は、前記制御部は、前記信号制御方式として一括最適化制御を学習した深層学習モデルを実行する構成とする。   In a second aspect, the control unit is configured to execute a deep learning model that has learned batch optimization control as the signal control method.

これによると、深層学習モデルが一括最適化制御を模擬したものとなり、処理負荷が大きい一括最適化制御のアルゴリズムを実行することなく、一括最適化制御と同等の信号制御を行うことができる。   According to this, the deep learning model simulates the batch optimization control, and the signal control equivalent to the batch optimization control can be performed without executing the batch optimization control algorithm having a large processing load.

また、第3の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御システムであって、情報処理装置を備え、この情報処理装置は、所定期間の交通状況情報と、この交通状況情報に基づいて所定の信号制御方式により生成した信号制御情報とを組み合わせた学習情報を用いて、深層学習モデルに学習を行わせて、前記信号制御方式を学習した深層学習モデルを構築する制御部を備える構成とする。   Also, a third invention is a traffic signal control system for controlling a traffic light installed in a target area, comprising an information processing device, the information processing device comprising: traffic condition information for a predetermined period; Using a learning information in which the signal control information generated by a predetermined signal control method based on the combination is used, a deep learning model is trained, and a control unit that constructs a deep learning model that has learned the signal control method is provided. A configuration is provided.

これによると、所定の信号制御方式を学習した深層学習モデルを構築することができる。   According to this, a deep learning model that has learned a predetermined signal control method can be constructed.

また、第4の発明は、前記制御部は、前記信号制御方式として一括最適化制御を学習した深層学習モデルを構築する構成とする。   A fourth invention is configured such that the control unit constructs a deep learning model that has learned batch optimization control as the signal control method.

これによると、深層学習モデルが一括最適化制御を模擬したものとなり、処理負荷が大きい一括最適化制御のアルゴリズムを実行することなく、一括最適化制御と同等の信号制御を行うことができる。   According to this, the deep learning model simulates the batch optimization control, and the signal control equivalent to the batch optimization control can be performed without executing the batch optimization control algorithm having a large processing load.

また、第5の発明は、前記制御部は、前記所定期間の交通状況情報を入力情報として、前記信号制御方式によるシミュレーションを実行して、出力情報として前記信号制御情報を取得して、前記学習情報を生成する構成とする。   Further, in the fifth invention, the control unit executes a simulation by the signal control method using the traffic condition information of the predetermined period as input information, acquires the signal control information as output information, It is configured to generate information.

これによると、信号制御方式による学習情報を効率よく生成することができる。   According to this, it is possible to efficiently generate learning information by the signal control method.

また、第6の発明は、前記制御部は、実測された交通状況情報を乱数により変動させて、仮想的な交通状況情報を生成し、この仮想的な交通状況情報を含む所定期間の前記学習情報を取得する構成とする。   In a sixth aspect, the control unit generates virtual traffic condition information by changing the actually measured traffic condition information by using a random number, and generates the virtual traffic condition information for a predetermined period including the virtual traffic condition information. It is configured to acquire information.

これによると、必要な量の交通状況情報を実測する手間を省くことができ、必要な量の学習情報を効率よく取得することができる。   According to this, the trouble of actually measuring the necessary amount of traffic condition information can be omitted, and the necessary amount of learning information can be efficiently acquired.

また、第7の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御方法であって、交通信号制御装置において、情報収集装置で収集した対象エリアの最新の交通状況情報を入力情報として、所定の信号制御方式を学習した深層学習モデルを実行して、出力情報として信号制御情報を取得する構成とする。   A seventh invention is a traffic signal control method for controlling a traffic light installed in a target area, wherein the traffic signal control device uses the latest traffic condition information of the target area collected by the information collecting device as input information. , A deep learning model that has learned a predetermined signal control method is executed to acquire signal control information as output information.

これによると、第1の発明と同様に、所定の信号制御方式と同等の信号制御を、処理能力のあまり高くない装置でもリアルタイムに行うことができる。   According to this, similarly to the first invention, signal control equivalent to the predetermined signal control method can be performed in real time even by an apparatus having a not so high processing capability.

また、第8の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御方法であって、情報処理装置において、所定期間の交通状況情報と、この交通状況情報に基づいて所定の信号制御方式により生成した信号制御情報とを組み合わせた学習情報を用いて、深層学習モデルに学習を行わせて、前記信号制御方式を学習した深層学習モデルを構築する構成とする。   An eighth invention is a traffic signal control method for controlling a traffic light installed in a target area, wherein the information processing device includes a traffic condition information for a predetermined period and a predetermined signal control based on the traffic condition information. Using the learning information in combination with the signal control information generated by the method, the deep learning model is made to learn, and a deep learning model that learns the signal control method is constructed.

これによると、第2の発明と同様に、所定の信号制御方式を学習した深層学習モデルを構築することができる。   According to this, similarly to the second invention, a deep learning model that has learned a predetermined signal control method can be constructed.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る交通信号制御システムの全体構成図である。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of a traffic signal control system according to the present embodiment.

この交通信号制御システム(交通管制システム)は、対象エリアに設置された信号機を制御するものであり、車両感知器1(情報収集装置)と、信号制御機2と、交通管理装置(交通信号制御装置、情報処理装置)3と、を備えている。   This traffic signal control system (traffic control system) controls a traffic signal installed in a target area, and includes a vehicle detector 1 (information collection device), a signal controller 2, and a traffic management device (traffic signal control). Device, information processing device) 3.

車両感知器1は、例えば超音波式車両感知器および光学式車両感知器(光ビーコン)などであり、道路上の車両を感知して、道路における車両の通行状況を表す車両感知器情報(交通状況情報)を生成する。この車両感知器情報は、車両感知器1から交通管理装置3に送信される。   The vehicle sensor 1 is, for example, an ultrasonic vehicle sensor and an optical vehicle sensor (optical beacon), and detects vehicle on a road to obtain vehicle sensor information (traffic information) indicating a traffic condition of the vehicle on the road. Status information). This vehicle sensor information is transmitted from the vehicle sensor 1 to the traffic management device 3.

信号制御機2は、交通管理装置3から送信される信号制御パラメータ(信号制御情報)に基づいて、信号機(信号灯器)の動作を制御する。   The signal controller 2 controls the operation of the signal (signal lamp) based on the signal control parameter (signal control information) transmitted from the traffic management device 3.

交通管理装置3は、交通管制センターの中央装置であり、車両感知器1から送信される車両感知器情報に基づいて、信号制御パラメータ(信号制御情報)を生成して、その信号制御パラメータを信号制御機2に送信する。   The traffic management device 3 is a central device of the traffic control center, generates a signal control parameter (signal control information) based on the vehicle sensor information transmitted from the vehicle sensor 1, and transmits the signal control parameter to a signal. Transmit to controller 2.

なお、本実施形態では、交通管理装置3において、車両感知器情報を用いて信号制御を行うようにしたが、道路上に設置されたITSスポット、光ビーコン、および電波ビーコン(情報収集装置)により、走行中の車両に搭載された車載機から収集されるプローブ情報(交通状況情報)を用いて、信号制御を行うようにしてもよい。   In the present embodiment, the traffic control device 3 performs signal control using vehicle sensor information. However, the traffic control device 3 uses an ITS spot, an optical beacon, and a radio beacon (information collection device) installed on a road. Alternatively, signal control may be performed using probe information (traffic condition information) collected from an on-vehicle device mounted on a running vehicle.

次に、交通管理装置3の概略構成について説明する。図2は、交通管理装置3の概略構成を示すブロック図である。   Next, a schematic configuration of the traffic management device 3 will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the traffic management device 3.

交通管理装置3は、通信部11と、制御部12と、記憶部13と、を備えている。   The traffic management device 3 includes a communication unit 11, a control unit 12, and a storage unit 13.

通信部11は、車両感知器1および信号制御機2と通信を行い、車両感知器1から送信される車両感知器情報を受信し、また、信号制御パラメータ(信号制御情報)を信号制御機2に送信する。   The communication unit 11 communicates with the vehicle sensor 1 and the signal controller 2, receives the vehicle sensor information transmitted from the vehicle sensor 1, and transmits a signal control parameter (signal control information) to the signal controller 2. Send to

記憶部13は、車両感知器配置情報、信号制御用設定情報、所定の信号制御方式用設定情報、車両感知器情報、事象規制情報、気象情報、および信号制御パラメータ(信号制御情報)などを記憶する。また、記憶部13は、制御部12を構成するプロセッサで実行されるプログラムを記憶する。ここでは、所定の信号制御方式として一括最適化制御を例として説明するものとし、記憶部13は、所定の信号制御方式用設定情報として一括最適化制御用の設定情報を記憶するものとする。   The storage unit 13 stores vehicle sensor arrangement information, signal control setting information, predetermined signal control method setting information, vehicle sensor information, event regulation information, weather information, signal control parameters (signal control information), and the like. I do. Further, the storage unit 13 stores a program executed by a processor constituting the control unit 12. Here, the collective optimization control will be described as an example of the predetermined signal control method, and the storage unit 13 stores the setting information for the collective optimization control as the predetermined signal control method setting information.

ここで、車両感知器配置情報は、対象エリアの道路網に設置された車両感知器1の位置に関する情報であり、具体的には、車両感知器1が設置されたリンクの番号、リンクの終端から車両感知器1までの距離などである。   Here, the vehicle sensor placement information is information on the position of the vehicle sensor 1 installed on the road network in the target area, and specifically, the number of the link where the vehicle sensor 1 is installed and the end of the link From the vehicle detector 1 to the vehicle detector 1.

信号制御用設定情報は、対象エリアの各交差点の現示構成など、信号制御に関する設定情報である。一括最適化制御用設定情報は、一括最適化制御に関する設定情報である。   The signal control setting information is setting information relating to signal control, such as the current configuration of each intersection in the target area. The collective optimization control setting information is setting information relating to the collective optimization control.

車両感知器情報は、車両感知器1で収集された交通状況を表す情報であり、具体的には、交通量、すなわち、単位時間(例えば5分)ごとに車両感知器1の位置を通過した車両の台数や、占有率(時間占有率)、すなわち、単位時間内に車両感知器1の位置に車両が存在していた時間の割合などである。   The vehicle sensor information is information indicating the traffic situation collected by the vehicle sensor 1, and more specifically, the traffic volume, that is, the vehicle sensor information passes through the position of the vehicle sensor 1 every unit time (for example, every 5 minutes). The number of vehicles and the occupancy rate (time occupancy rate), that is, the ratio of the time during which the vehicle was present at the position of the vehicle sensor 1 within a unit time, and the like.

事象規制情報は、対象エリアの道路網における車線規制や通行止めなどに関する情報である。気象情報は、対象エリアの気象(降雨など)に関する情報である。この気象情報は、気象情報提供サーバから取得すればよいが、管理者が当日の気象を入力するようにしてもよい。   The event regulation information is information related to lane regulation, closed roads, and the like in the road network in the target area. The weather information is information on the weather (rainfall or the like) in the target area. This weather information may be obtained from the weather information providing server, but the manager may input the weather of the day.

信号制御パラメータ(信号制御情報)は、信号機における交通信号の表示タイミングを決定する要素となる情報であり、具体的には、サイクル長、スプリット、およびオフセットである。   The signal control parameter (signal control information) is information serving as an element that determines a display timing of a traffic signal at a traffic light, and specifically, is a cycle length, a split, and an offset.

なお、車両感知器情報、事象規制情報、気象情報、および信号制御パラメータには、過去の情報と最新の情報とがあり、過去の情報は、深層学習モデルを構築するための学習情報となり、最新の情報は、現在の信号制御に関するものである。   The vehicle sensor information, event regulation information, weather information, and signal control parameters include past information and the latest information, and the past information becomes learning information for building a deep learning model. Are related to the current signal control.

制御部12は、学習情報生成部21と、学習処理部22と、深層学習モデル構築部23と、信号制御情報生成部24と、を備えている。この制御部12は、プロセッサで構成され、制御部12の各部は、記憶部13に記憶されたプログラムをプロセッサで実行することで実現される。   The control unit 12 includes a learning information generation unit 21, a learning processing unit 22, a deep learning model construction unit 23, and a signal control information generation unit 24. The control unit 12 is configured by a processor, and each unit of the control unit 12 is realized by executing a program stored in the storage unit 13 by the processor.

学習情報生成部21は、所定の信号制御方式によって得られる適切な信号制御パラメータを深層学習モデルに学習させるための学習情報を生成する。この学習情報は、車両感知器情報と、この車両感知器情報を取得したときの事象規制情報および気象情報とを、学習情報の入力情報とし、この入力情報に基づいて所定の信号制御方式により生成した信号制御パラメータを、学習情報の出力情報として対応付けたものである。   The learning information generation unit 21 generates learning information for causing the deep learning model to learn appropriate signal control parameters obtained by a predetermined signal control method. The learning information includes vehicle sensor information, event regulation information when the vehicle sensor information is acquired, and weather information as learning information input information, and is generated by a predetermined signal control method based on the input information. The obtained signal control parameters are associated as output information of learning information.

学習情報生成部21は、所定の信号制御方式による交通流シミュレータを用いて、所定日数の車両感知器情報、事象規制情報および気象情報を入力情報として、所定の信号制御を実行して、出力情報として信号制御パラメータを取得する。   The learning information generation unit 21 executes a predetermined signal control using a vehicle flow sensor simulator, event regulation information, and weather information of a predetermined number of days as input information using a traffic flow simulator based on a predetermined signal control method, and outputs output information. To obtain the signal control parameter.

学習処理部22は、学習情報生成部21で取得した学習情報を用いて、深層学習モデルに対する学習処理を実行して、学習結果として、深層学習モデルに関するモデルパラメータ(ニューラルネットワークパラメータ)を取得する。   The learning processing unit 22 executes a learning process on the deep learning model using the learning information acquired by the learning information generating unit 21, and acquires a model parameter (neural network parameter) related to the deep learning model as a learning result.

深層学習モデル構築部23は、学習処理部22で取得したモデルパラメータを深層学習モデルに適用して、学習結果が反映された深層学習モデルを構築する。   The deep learning model construction unit 23 applies the model parameters acquired by the learning processing unit 22 to the deep learning model, and constructs a deep learning model on which the learning result is reflected.

信号制御情報生成部24は、深層学習モデル構築部23で構築された深層学習モデルを実行して、車両感知器情報から信号制御パラメータ(信号制御情報)を生成する。なお、本実施形態では、車両感知器情報の他に、事象規制情報および気象情報を深層学習モデルに入力する。   The signal control information generation unit 24 executes the deep learning model constructed by the deep learning model construction unit 23, and generates signal control parameters (signal control information) from the vehicle sensor information. In this embodiment, in addition to the vehicle sensor information, event regulation information and weather information are input to the deep learning model.

このように本実施形態では、所定の信号制御を学習した深層学習モデルにより、所定の信号制御を模擬した信号制御を行う。このため、処理能力のあまり高くない装置でも、高度な信号制御処理と同等の信号制御を、リアルタイムに、すなわち、制御周期(例えば5分間)に間に合うように行うことができる。   As described above, in the present embodiment, the signal control simulating the predetermined signal control is performed by the deep learning model that has learned the predetermined signal control. For this reason, even a device having a not so high processing capability can perform signal control equivalent to advanced signal control processing in real time, that is, in time for a control cycle (for example, 5 minutes).

なお、交通管理装置3では、対象エリアが複数ある場合には、対象エリアごとの学習情報を用いて、対象エリアごとに深層学習モデルを構築する。   When there are a plurality of target areas, the traffic management device 3 constructs a deep learning model for each target area using the learning information for each target area.

また、本実施形態では、交通管理装置3に、学習情報生成部21と、学習処理部22と、深層学習モデル構築部23と、信号制御情報生成部24と、を設けたが、運用時には、信号制御情報生成部24のみを稼働させる。また、信号制御情報生成部24を除く各部を別の情報処理装置で構成し、交通管理装置3に信号制御情報生成部24のみを設けて、別の情報処理装置で生成した学習済みの深層学習モデルを、交通管理装置3に導入するようにしてもよい。   In the present embodiment, the traffic management device 3 is provided with the learning information generation unit 21, the learning processing unit 22, the deep learning model construction unit 23, and the signal control information generation unit 24. Only the signal control information generator 24 is operated. Further, each unit except the signal control information generation unit 24 is configured by another information processing device, and only the signal control information generation unit 24 is provided in the traffic management device 3, and the learned deep learning generated by another information processing device is performed. The model may be introduced into the traffic management device 3.

また、本実施形態では、学習情報(出力情報)となる信号制御パラメータを一括最適化制御で生成するものとして説明するが、現行制御、すなわちパターン制御やMODERATO制御により、学習情報となる信号制御パラメータを生成するようにしてもよい。この場合、パターン制御やMODERATO制御を模擬した深層学習モデルを構築することができる。   Further, in the present embodiment, the signal control parameter serving as learning information (output information) will be described as being generated by the batch optimization control. May be generated. In this case, it is possible to construct a deep learning model that simulates pattern control and MODERATO control.

次に、学習情報生成部21で行われる処理について説明する。ここでは、所定の信号制御方式として一括最適化制御を採用した場合を例として説明する。図3は、学習情報生成部21で行われる処理の概要を示す説明図である。図4は、交通量を微小変動させる乱数を示す説明図である。   Next, a process performed by the learning information generating unit 21 will be described. Here, a case where batch optimization control is adopted as a predetermined signal control method will be described as an example. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an outline of a process performed by the learning information generation unit 21. FIG. 4 is an explanatory diagram showing random numbers that slightly change the traffic volume.

学習情報生成部21では、所定の信号制御方式、具体的には一括最適化制御を深層学習モデルに学習させるための学習情報を生成する。この学習情報は、車両感知器情報(入力情報)と、その車両感知器情報に基づいて一括最適化制御により生成した信号制御パラメータ(出力情報)とを組み合わせたものである。   The learning information generation unit 21 generates learning information for causing the deep learning model to learn a predetermined signal control method, specifically, the batch optimization control. This learning information is a combination of vehicle sensor information (input information) and signal control parameters (output information) generated by batch optimization control based on the vehicle sensor information.

ここで、深層学習モデル(多層ニューラルネットワーク)は中間層が複数あるため、十分な精度の深層学習モデルを構築するには、多量(例えば50日程度)の学習情報が必要である。   Here, since a deep learning model (multilayer neural network) has a plurality of intermediate layers, a large amount (for example, about 50 days) of learning information is required to construct a deep learning model with sufficient accuracy.

そこで、本実施形態では、図3に示すように、対象エリアで実測された1日分の車両感知器情報(交通量)を元にして、必要な日数の仮想的な車両感知器情報を生成する。なお、車両感知器情報は、信号制御パラメータの生成間隔(制御周期)となる単位期間(例えば5分間)ごとに取得する。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, virtual vehicle sensor information for a necessary number of days is generated based on vehicle sensor information (traffic volume) for one day actually measured in the target area. I do. Note that the vehicle sensor information is acquired for each unit period (for example, 5 minutes) that is a signal control parameter generation interval (control cycle).

具体的には、実測された1日分の交通量を乱数により微小変動させて、必要な日数の交通量を生成する。図4に示す例では、発生頻度が正規分布を表す乱数(正規乱数)を−3から+3の範囲で発生させて、実測された各時刻の交通量に対して−3台から+3台の範囲で微小変動させて、各時刻の仮想的な交通量を取得する。   Specifically, the actually measured traffic amount for one day is minutely changed by a random number, and the traffic amount for a necessary number of days is generated. In the example shown in FIG. 4, a random number (normal random number) whose occurrence frequency indicates a normal distribution is generated in the range of -3 to +3, and the traffic volume at each measured time is in the range of -3 to +3. To obtain a virtual traffic volume at each time.

なお、学習情報(入力情報)として所定期間の車両感知器情報(交通量や占有率)を生成するが、この車両感知器情報の他に、交差点における分岐率(直進率や右左折率)を学習情報に含めるようにしてもよい。この場合、分岐率は、目視による実測で収集することから、必要な日数の分岐率を収集するには大変な手間を要するが、交通量と同様の手法で、実測された分岐率から必要な日数の分岐率を生成するようにすると、実測の手間を省くことができる。   In addition, the vehicle sensor information (traffic volume and occupancy) for a predetermined period is generated as learning information (input information). It may be included in the learning information. In this case, since the branching rate is collected by visual measurement, it takes a great deal of time to collect the branching rate for the required number of days. If the branching rate of the number of days is generated, the trouble of the actual measurement can be omitted.

このようにして必要な日数の車両感知器情報を生成すると、交通流シミュレータを用いて、各日の車両感知器情報で表される交通状況に適合した信号制御パラメータを生成する。本実施形態では、学習情報生成部21において、一括最適化制御を行う交通流シミュレータを用いて、各日の車両感知器情報に応じた信号制御パラメータを生成する。そして、一括最適化制御の入力情報である車両感知器情報と、一括最適化制御の出力情報である信号制御パラメータとを結合して学習情報を生成する。これにより、必要な日数の学習情報を効率よく取得することができる。   When the required number of days of vehicle sensor information is generated in this way, a traffic flow simulator is used to generate signal control parameters suitable for the traffic conditions represented by the vehicle sensor information of each day. In the present embodiment, the learning information generation unit 21 generates a signal control parameter corresponding to the vehicle sensor information of each day using a traffic flow simulator that performs batch optimization control. Then, learning information is generated by combining the vehicle sensor information that is the input information of the collective optimization control and the signal control parameter that is the output information of the collective optimization control. This makes it possible to efficiently acquire the necessary number of days of learning information.

次に、学習情報生成部21で行われる処理の概要について説明する。図5は、学習情報生成部21で行われる処理の概要を示す説明図である。   Next, an outline of a process performed by the learning information generation unit 21 will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an outline of a process performed by the learning information generation unit 21.

学習情報生成部21は、交通流モデル処理および一括最適化制御処理を行うシミュレータを備えており、このシミュレータでは、所定日数の交通状況情報C1...CN(車両感知器情報)、事象規制情報および気象情報を入力情報として、所定の信号制御方式、具体的には一括最適化制御によるシミュレーションを実行して、出力情報として信号制御パラメータP1...PNを取得する。 The learning information generation unit 21 includes a simulator for performing a traffic flow model process and a batch optimization control process. In this simulator, traffic condition information C 1 to C N (vehicle sensor information) for a predetermined number of days, an event A simulation based on a predetermined signal control method, specifically, a collective optimization control is executed using the regulation information and the weather information as input information, and signal control parameters P 1 to PN are obtained as output information.

この一括最適化制御は、非特許文献1に記載されているように、対象エリアの道路網における信号機が設置された交差点のサブエリア構成、および、各信号機の信号制御パラメータ(サイクル長、オフセット、スプリット)を一括最適化するものであり、道路網全体の交通状況を評価するPI(パフォーマンスインデックス)を推計し,その道路網全体のPIを最小化する制御パラメータを算出する。   As described in Non-Patent Document 1, the collective optimization control includes a sub-area configuration of an intersection where a traffic signal is installed in a road network in a target area, and a signal control parameter (cycle length, offset, Split) is optimized collectively, a PI (performance index) for evaluating the traffic condition of the entire road network is estimated, and control parameters for minimizing the PI of the entire road network are calculated.

具体的には、まず、サブエリア構成および制御パラメータを数値列で表現した数値列モデルを導入する。なお、この数値列モデルでは、サブエリア構成(サブエリア結合)が、サブエリアの間にあるリンク(エリア間リンク)で定義される。   Specifically, first, a numerical sequence model in which the subarea configuration and the control parameters are represented by a numerical sequence is introduced. In this numerical sequence model, the sub-area configuration (sub-area coupling) is defined by a link between sub-areas (inter-area link).

そして、車両感知器情報(交通量)、制御パラメータおよびサブエリア構成の初期値に基づいて、交通流モデルにより、道路網全体の遅れ時間および停止回数を算出して、その遅れ時間と停止回数との線形和であるPIを推計する。次に、取得したPIに基づいて、メタヒューリスティックスにより数値列モデルの探索を行って、新たな制御パラメータおよびサブエリア構成の候補を求める。さらに、その制御パラメータおよびサブエリア構成の候補に基づいて、交通流モデルによりPIを推計する。このPI推計と数値列モデル探索を繰り返すことで、最適な制御パラメータおよびサブエリア構成を決定する。   Then, based on the vehicle sensor information (traffic volume), the control parameters, and the initial values of the sub-area configuration, the traffic flow model calculates the delay time and the number of stops of the entire road network. Is estimated as a linear sum of Next, based on the acquired PI, a search for a numerical sequence model is performed by meta-heuristics, and a new control parameter and a candidate for a sub-area configuration are obtained. Further, PI is estimated by a traffic flow model based on the control parameters and the candidates for the sub-area configuration. By repeating the PI estimation and the numerical sequence model search, the optimal control parameters and the sub-area configuration are determined.

次に、学習情報生成部21で行われる処理の手順について説明する。図6は、学習情報生成部21で行われる処理の手順を示すフロー図である。   Next, a procedure of a process performed by the learning information generating unit 21 will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating the procedure of the process performed by the learning information generation unit 21.

まず、学習情報生成部21において、車両感知器配置情報、信号制御用設定情報、一括最適化制御用設定情報、事象規制情報および気象情報を記憶部13から取得する(ST101)。そして、これらの情報に基づいて、一括最適化制御のための準備処理を行う(ST102)。   First, the learning information generating unit 21 acquires from the storage unit 13 vehicle sensor arrangement information, signal control setting information, batch optimization control setting information, event regulation information, and weather information (ST101). Then, a preparation process for the batch optimization control is performed based on the information (ST102).

具体的には、車両感知器配置情報に基づいて、対象となる道路網の形態を決定する。また、信号制御用設定情報および一括最適化制御用設定情報に基づいて、信号制御パラメータに関する変数とメタヒューリスティックスに関する設定との関連付けなど、信号制御パラメータの最適化に必要となる処理を行う。   Specifically, the form of the target road network is determined based on the vehicle sensor arrangement information. Further, based on the signal control setting information and the batch optimization control setting information, processing necessary for optimizing the signal control parameters, such as associating a variable related to the signal control parameters with a setting related to meta-heuristics, is performed.

次に、学習情報生成部21において、所定日数の車両感知器情報を取得する(ST103)。このとき、基準となる1日分の車両感知器情報から、必要な日数分の仮想的な車両感知器情報を生成する。   Next, the learning information generation unit 21 acquires vehicle sensor information for a predetermined number of days (ST103). At this time, virtual vehicle sensor information for the required number of days is generated from the reference vehicle sensor information for one day.

次に、学習情報生成部21において、車両感知器情報と、この車両感知器情報を取得したときの事象規制情報および気象情報とを入力情報として、一括最適化制御を実行して、出力情報として信号制御パラメータを取得する(ST104)。   Next, the learning information generating unit 21 performs collective optimization control using the vehicle sensor information, the event regulation information at the time of acquiring the vehicle sensor information, and the weather information as input information, and performs output optimization information as output information. A signal control parameter is obtained (ST104).

次に、学習情報生成部21において、一括最適化制御の入力情報である車両感知器情報、事象規制情報および気象情報と、一括最適化制御の出力情報である信号制御パラメータとを結合して学習情報を生成する(ST105)。このとき、信号制御パラメータの生成間隔(制御周期)となる単位期間(例えば5分間)ごとに、入力情報と出力情報とを結合する。   Next, the learning information generating unit 21 combines the vehicle sensor information, the event regulation information, and the weather information, which are the input information of the collective optimization control, with the signal control parameter, which is the output information of the collective optimization control, to perform learning. Information is generated (ST105). At this time, the input information and the output information are combined for each unit period (for example, 5 minutes) which is a signal control parameter generation interval (control cycle).

次に、学習処理部22で行われる処理について説明する。図7は、学習処理部22で行われる処理の手順を示すフロー図である。   Next, processing performed by the learning processing unit 22 will be described. FIG. 7 is a flowchart illustrating the procedure of the process performed by the learning processing unit 22.

学習処理部22では、学習情報生成部21で取得した学習情報、すなわち、所定期間の車両感知器情報(入力情報)と、これに対応した信号制御パラメータ(出力情報)とを用いて、深層学習モデルに対する学習処理を実行して、学習結果として、モデルパラメータ(ニューラルネットワークパラメータ)を取得する。この学習処理には、公知の学習アルゴリズム、例えば誤差逆伝播法などを用いればよい。   The learning processing unit 22 uses the learning information acquired by the learning information generation unit 21, that is, the vehicle sensor information (input information) for a predetermined period and the signal control parameters (output information) corresponding to the learning information to perform deep learning. A learning process is performed on the model, and a model parameter (neural network parameter) is obtained as a learning result. For this learning processing, a known learning algorithm, for example, an error back propagation method or the like may be used.

具体的には、まず、学習情報生成部21で生成した学習情報を記憶部13から取得する(ST201)。次に、学習情報を用いて、誤差逆伝播法などの学習アルゴリズムにしたがって学習処理を行う(ST202)。そして、学習処理で取得したモデルパラメータを記憶部13に格納する(ST203)。   Specifically, first, the learning information generated by the learning information generating unit 21 is obtained from the storage unit 13 (ST201). Next, a learning process is performed using the learning information according to a learning algorithm such as an error back propagation method (ST202). Then, the model parameters acquired in the learning process are stored in the storage unit 13 (ST203).

次に、深層学習モデル構築部23および信号制御情報生成部24で行われる処理について説明する。図8は、深層学習モデルの概要を示す説明図である。   Next, processing performed by the deep learning model construction unit 23 and the signal control information generation unit 24 will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an outline of the deep learning model.

深層学習モデル構築部23では、学習処理部22で取得したモデルパラメータを深層学習モデルに設定して、学習結果が反映された深層学習モデルを構築する。信号制御情報生成部24では、深層学習モデルを用いて、車両感知器情報(交通状況情報)から信号制御パラメータ(信号制御情報)を生成する。なお、本実施形態では、車両感知器情報の他に、事象規制情報および気象情報を深層学習モデルに入力する。   The deep learning model construction unit 23 sets the model parameters acquired by the learning processing unit 22 in the deep learning model, and constructs a deep learning model in which the learning result is reflected. The signal control information generation unit 24 generates a signal control parameter (signal control information) from the vehicle sensor information (traffic condition information) using a deep learning model. In this embodiment, in addition to the vehicle sensor information, event regulation information and weather information are input to the deep learning model.

深層学習モデルは、多層ニューラルネットワークで構成され、入力層と中間層と出力層とを備えている。入力層では、交通状況情報(各リンクの交通量)C1...CN、事象規制情報および気象情報が入力され、出力層では、信号制御パラメータP1...PNが出力される。 The deep learning model is configured by a multilayer neural network, and includes an input layer, an intermediate layer, and an output layer. The input layer, traffic information (traffic volume of each link) C 1 ... C N, event regulation information and weather information are inputted, the output layer, the signal control parameter P 1 ... P N is output .

本実施形態では、一括最適化制御で生成した学習情報を用いて深層学習モデルを構築するため、学習済みの深層学習モデルは一括最適化制御を模擬したものとなる。   In the present embodiment, since the deep learning model is constructed using the learning information generated by the collective optimization control, the learned deep learning model simulates the collective optimization control.

次に、深層学習モデル構築部23および信号制御情報生成部24で行われる処理の手順について説明する。図9は、深層学習モデル構築部23および信号制御情報生成部24で行われる処理の手順を示すフロー図である。   Next, a procedure of processing performed by the deep learning model construction unit 23 and the signal control information generation unit 24 will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of processing performed by the deep learning model construction unit 23 and the signal control information generation unit 24.

深層学習モデル構築部23では、図9(A)に示すように、まず、学習処理部22で生成したモデルパラメータを取得する(ST301)。そして、モデルパラメータを未学習の深層学習モデルに設定して、学習結果が反映された深層学習モデルを構築する(ST302)。   The deep learning model construction unit 23 first acquires the model parameters generated by the learning processing unit 22, as shown in FIG. 9A (ST301). Then, the model parameters are set to the unlearned deep learning model, and a deep learning model reflecting the learning result is constructed (ST302).

信号制御情報生成部24では、図9(B)に示すように、車両感知器情報、事象規制情報および気象情報を記憶部13から取得する(ST401)。次に、深層学習モデル構築部23で構築された学習済みの深層学習モデルに、車両感知器情報、事象規制情報および気象情報を入力する(ST402)。次に、深層学習モデルから出力された信号制御パラメータを、記憶部13に蓄積するとともに、信号制御機2に送信する(ST403)。   As shown in FIG. 9B, the signal control information generation unit 24 acquires vehicle sensor information, event regulation information, and weather information from the storage unit 13 (ST401). Next, vehicle sensor information, event regulation information, and weather information are input to the learned deep learning model constructed by the deep learning model construction unit 23 (ST402). Next, the signal control parameters output from the deep learning model are stored in the storage unit 13 and transmitted to the signal controller 2 (ST403).

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。   As described above, the embodiments have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are made. Further, it is also possible to form a new embodiment by combining the components described in the above embodiment.

本発明に係る交通信号制御システムおよび交通信号制御方法は、所定の信号制御方式と同等の信号制御を、処理能力のあまり高くない装置でもリアルタイムに行うことができる効果を有し、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御システムおよび交通信号制御方法などとして有用である。   The traffic signal control system and the traffic signal control method according to the present invention have an effect that signal control equivalent to a predetermined signal control method can be performed in real time even by a device having a not so high processing capability, and is installed in a target area. The present invention is useful as a traffic signal control system and a traffic signal control method for controlling a traffic signal.

1 車両感知器(情報収集装置)
2 信号制御機
3 交通管理装置(交通信号制御装置、情報処理装置)
11 通信部
12 制御部
13 記憶部
21 学習情報生成部
22 学習処理部
23 深層学習モデル構築部
24 信号制御情報生成部
1 vehicle detector (information collection device)
2 signal controller 3 traffic management device (traffic signal control device, information processing device)
Reference Signs List 11 Communication unit 12 Control unit 13 Storage unit 21 Learning information generation unit 22 Learning processing unit 23 Deep learning model construction unit 24 Signal control information generation unit

前記課題を解決するためになされた第1の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御システムであって、道路上の車両を感知して、道路における車両の通行状況を表す車両感知器情報を生成する車両感知器と、この車両感知器で生成した対象エリアの最新の交通状況情報に基づいて信号制御情報を生成する交通管理装置と、この交通管理装置が生成した信号制御情報に基づいて信号機の動作を制御する信号制御機とを備え、前記交通管理装置は、前記最新の交通状況情報を入力情報として、所定の信号制御方式を学習した学習モデルを実行して、出力情報として前記信号制御情報を取得する制御部を備える構成とする。 A first invention for solving the above-mentioned problem is a traffic signal control system that controls a traffic light installed in a target area, and detects a vehicle on a road and indicates a traffic situation of the vehicle on the road. a vehicle detector for generating a vehicle detector information, and traffic management device that generates a signal control information based on the latest traffic conditions information of the target area generated by the vehicle detectors, signal control this traffic management system has generated and a signal controller for controlling the operation of the traffic based on the information, the traffic control device, the as input information the latest traffic conditions information, running learning models trained a predetermined signal control method And a control unit that acquires the signal control information as output information.

これによると、所定の信号制御方式を学習した学習モデルにより、所定の信号制御方式を模擬した信号制御を行うことができる。このため、処理能力のあまり高くない装置でも、所定の信号制御方式と同等の信号制御をリアルタイムに行うことができる。これにより、システムのコストを低減することができる。また、所定の信号制御方式による従来の制御では処理能力の高い装置でも実現できなった大規模な道路網を対象にした信号制御も可能になる。 According to this, the learning models trained a predetermined signal control method, it is possible to perform a simulated signal controlling a predetermined signal control method. For this reason, even a device having not so high processing capability can perform signal control equivalent to a predetermined signal control method in real time. Thereby, the cost of the system can be reduced. Further, signal control for a large-scale road network, which cannot be realized by a device having a high processing capability by the conventional control using a predetermined signal control method, can be performed.

また、第2の発明は、前記交通信号制御システムにおける車両感知器を構成とする。 In a second aspect, a vehicle detector in the traffic signal control system is configured.

また、第3の発明は、前記交通信号制御システムにおける信号制御機を構成とする。 In a third aspect, a signal controller in the traffic signal control system is configured.

また、第4の発明は、道路における最新の交通状況情報を入力する入力部と、この入力部より入力された最新の交通状況情報に対して所定の信号制御方式を学習した学習モデルを実行する制御部と、この制御部により生成された信号制御情報を信号制御機に対して出力する出力部とを有する交通管理装置を構成とする。 According to a fourth aspect of the present invention, an input unit for inputting the latest traffic condition information on a road, and a learning model that learns a predetermined signal control method with respect to the latest traffic condition information input from the input unit is executed. The traffic management device includes a control unit and an output unit that outputs the signal control information generated by the control unit to a signal controller .

また、第5の発明は、所定期間の交通状況情報と、この交通状況情報に基づいて所定の信号制御方式により生成した信号制御情報とを組み合わせた学習情報を用いて、学習モデルに学習を行わせて、前記信号制御方式を学習した学習モデルを構築する制御部を備えることを特徴とする交通管理装置を構成とする。 According to a fifth aspect of the present invention , learning is performed on a learning model using learning information obtained by combining traffic condition information for a predetermined period and signal control information generated by a predetermined signal control method based on the traffic condition information. In addition, a traffic management device including a control unit that constructs a learning model that has learned the signal control method is configured.

また、第6の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御方法であって、交通信号管理装置において、車両感知器で収集した対象エリアの最新の交通状況情報を入力情報として、所定の信号制御方式を学習した学習モデルを実行して、出力情報として信号機の動作を制御する信号制御情報を取得することを特徴とする交通信号制御方法を構成とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a traffic signal control method for controlling a traffic light installed in a target area. In the traffic signal management device, latest traffic condition information of the target area collected by a vehicle detector is used as input information. A traffic signal control method characterized by executing a learning model that has learned a predetermined signal control method and acquiring signal control information for controlling the operation of the traffic signal as output information .

また、第7の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御方法であって、交通信号管理装置において、所定期間の交通状況情報と、この交通状況情報に基づいて所定の信号制御方式により生成した信号制御情報とを組み合わせた学習情報を用いて、学習モデルに学習を行わせて、前記信号制御方式を学習した学習モデルを構築することを特徴とする交通信号制御方法を構成とする。 Further, a seventh invention is a traffic signal control method for controlling a traffic light installed in a target area, wherein the traffic signal management device includes traffic condition information for a predetermined period and a predetermined signal based on the traffic condition information. A traffic signal control method is characterized in that a learning model is trained using learning information obtained by combining signal control information generated by a control method and a learning model learning the signal control method is constructed. And

前記課題を解決するためになされた第1の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御システムであって、道路上の車両を感知して、道路における交通状況を表す車両感知器情報を生成する車両感知器と、この車両感知器で生成した対象エリアの最新の車両感知器情報に基づいて信号制御情報を生成する交通管理装置と、この交通管理装置が生成した信号制御情報に基づいて信号機の動作を制御する信号制御機とを備え、前記交通管理装置は、前記車両感知器から取得される前記最新の車両感知器情報を入力情報として、前記車両感知器から所定間隔毎に取得された車両感知器情報と、前記所定間隔毎に生成された信号制御情報とを結合することにより所定の信号制御方式を学習した学習モデルを実行して、出力情報として信号制御情報を取得する制御部を備える構成とする。 A first invention for solving the above-mentioned problem is a traffic signal control system for controlling a traffic light installed in a target area, which detects a vehicle on a road and indicates a traffic condition on the road. Sensor that generates sensor information, a traffic management device that generates signal control information based on the latest vehicle sensor information of the target area generated by the vehicle sensor, and signal control information that is generated by the traffic management device A traffic controller that controls the operation of the traffic signal based on the latest vehicle sensor information obtained from the vehicle sensor as input information, at predetermined intervals from the vehicle sensor. run the vehicle detectors information acquired, a learning model that learns the predetermined signal control method by coupling the signal control information generated at predetermined intervals, and output information A configuration including a control unit for acquiring the signal control information.

また、第2の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御システムであって、道路上の車両を感知して、道路における交通状況を表す車両感知器情報を生成する車両感知器と、この車両感知器で生成した対象エリアの最新の車両感知器情報に基づいて信号制御情報を生成する交通管理装置と、この交通管理装置が生成した信号制御情報に基づいて信号機の動作を制御する信号制御機とを備え、前記交通管理装置は、前記最新の車両感知器情報を入力情報として、前記車両感知器により実測された車両感知器情報を乱数により変動させて生成した仮想的な車両感知器情報を含む所定期間の車両感知器情報と、これに対応した信号制御情報とを用いて所定の信号制御方式を学習した学習モデルを実行し、出力情報として信号制御情報を取得する制御部を備える構成とする。 A second invention is a traffic signal control system that controls a traffic light installed in a target area, and detects a vehicle on a road and generates vehicle sensor information indicating a traffic condition on the road. Device, a traffic management device that generates signal control information based on the latest vehicle sensor information of the target area generated by the vehicle sensor, and an operation of the traffic signal based on the signal control information generated by the traffic management device. A signal controller for controlling the traffic control device, the traffic management device uses the latest vehicle sensor information as input information, and fluctuates vehicle sensor information actually measured by the vehicle sensor using a random number. A learning model in which a predetermined signal control method is learned using the vehicle sensor information for a predetermined period including the vehicle sensor information and the corresponding signal control information is executed, and signal control is performed as output information. A configuration including a control unit for acquiring information.

また、第の発明は、道路における最新の車両感知器情報を入力する入力部と、この入力部より入力された最新の車両感知器情報を入力情報として、前記車両感知器から所定間隔毎に取得された車両感知器情報と、前記所定間隔毎に生成された信号制御情報とを結合することにより所定の信号制御方式を学習した学習モデルを実行して、信号制御情報を生成する制御部と、この制御部により生成された信号制御情報を信号制御機に対して出力する出力部とを有する交通管理装置を構成とする。 Further, a third invention provides an input unit for inputting the latest vehicle sensor information on a road, and using the latest vehicle sensor information input from the input unit as input information at predetermined intervals from the vehicle sensor. A control unit that executes a learning model that has learned a predetermined signal control method by combining the acquired vehicle sensor information and the signal control information generated at the predetermined intervals, and generates signal control information ; And a signal output device for outputting the signal control information generated by the control unit to the signal controller.

また、第の発明は、前記車両感知器から前記所定間隔毎に取得された車両感知器情報には、実測された前記所定間隔毎の車両感知器情報を乱数により変動させて生成した仮想的な車両感知器情報を含むことを特徴とする交通管理装置を構成とする。 In a fourth aspect , the vehicle sensor information acquired at each of the predetermined intervals from the vehicle sensor includes a virtual sensor generated by changing the actually measured vehicle sensor information at each of the predetermined intervals by using a random number. The traffic management device is characterized in that the traffic management device includes important vehicle sensor information .

また、第の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御方法であって、交通信号管理装置において、象エリアの最新の車両感知器情報を入力情報として、前記車両感知器から所定間隔毎に取得された車両感知器情報と、前記所定間隔毎に生成された信号制御情報とを結合することにより所定の信号制御方式を学習した学習モデルを実行して、信号制御情報を生成し、出力情報として信号機の動作を制御する信号制御情報を取得することを特徴とする交通信号制御方法を構成とする。 A fifth aspect of the present invention is a traffic signal control method for controlling a traffic signal installed in the target area, the traffic signal control apparatus, as input information the latest vehicle detectors information Target area, the vehicle sensing The vehicle control system executes a learning model in which a predetermined signal control method is learned by combining the vehicle sensor information acquired at predetermined intervals from the sensor and the signal control information generated at each predetermined interval , and outputs the signal control information. It generates, as a constituent of the traffic signal control method characterized by obtaining the signal control information for controlling the operation of the traffic signal as output information.

また、第の発明は、対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御方法であって、交通信号管理装置において、対象エリアの車両感知器から取得される最新の車両感知器情報を入力情報として、前記車両感知器により実測された車両感知器情報を乱数により変動させて生成した仮想的な車両感知器情報を含む所定期間の車両感知器情報と、これに対応した信号制御情報とを用いて所定の信号制御方式を学習した学習モデルを実行して、信号制御情報を生成し、出力情報として信号機の動作を制御する信号制御情報を取得することを特徴とする交通信号制御方法を構成とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a traffic signal control method for controlling a traffic light installed in a target area, wherein the traffic signal management device inputs latest vehicle sensor information acquired from a vehicle sensor in the target area. As the information, vehicle sensor information for a predetermined period including virtual vehicle sensor information generated by varying the vehicle sensor information actually measured by the vehicle sensor with a random number, and signal control information corresponding thereto. A traffic signal control method comprising: executing a learning model that has learned a predetermined signal control method using the control unit; generating signal control information; and obtaining signal control information for controlling operation of the traffic signal as output information. And

Claims (8)

対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御システムであって、
情報収集装置で収集した対象エリアの最新の交通状況情報に基づいて信号制御情報を生成する交通信号制御装置を備え、
この交通信号制御装置は、
前記最新の交通状況情報を入力情報として、所定の信号制御方式を学習した深層学習モデルを実行して、出力情報として前記信号制御情報を取得する制御部を備えることを特徴とする交通信号制御システム。
A traffic signal control system that controls a traffic light installed in a target area,
A traffic signal control device that generates signal control information based on the latest traffic condition information of the target area collected by the information collection device,
This traffic signal control device
A traffic signal control system, comprising: a control unit that executes a deep learning model that has learned a predetermined signal control method using the latest traffic condition information as input information and acquires the signal control information as output information. .
前記制御部は、
前記信号制御方式として一括最適化制御を学習した深層学習モデルを実行する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。
The control unit includes:
The traffic signal control system according to claim 1, wherein a deep learning model that has learned batch optimization control is executed as the signal control method.
対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御システムであって、
情報処理装置を備え、
この情報処理装置は、
所定期間の交通状況情報と、この交通状況情報に基づいて所定の信号制御方式により生成した信号制御情報とを組み合わせた学習情報を用いて、深層学習モデルに学習を行わせて、前記信号制御方式を学習した深層学習モデルを構築する制御部を備えることを特徴とする交通信号制御システム。
A traffic signal control system that controls a traffic light installed in a target area,
Equipped with an information processing device,
This information processing device
Using a learning information in which traffic condition information of a predetermined period is combined with signal control information generated by a predetermined signal control method based on the traffic condition information, a deep learning model is made to perform learning, and the signal control method is performed. A traffic signal control system, comprising: a control unit that constructs a deep learning model that has learned the learning.
前記制御部は、
前記信号制御方式として一括最適化制御を学習した深層学習モデルを構築することを特徴とする請求項3に記載の交通信号制御システム。
The control unit includes:
The traffic signal control system according to claim 3, wherein a deep learning model that learns batch optimization control as the signal control method is constructed.
前記制御部は、
前記所定期間の交通状況情報を入力情報として、前記信号制御方式によるシミュレーションを実行して、出力情報として前記信号制御情報を取得して、前記学習情報を生成することを特徴とする請求項3に記載の交通信号制御システム。
The control unit includes:
The simulation according to the signal control method is executed by using the traffic condition information of the predetermined period as input information, the signal control information is obtained as output information, and the learning information is generated. The traffic signal control system as described.
前記制御部は、
実測された交通状況情報を乱数により変動させて、仮想的な交通状況情報を生成し、この仮想的な交通状況情報を含む所定期間の前記学習情報を取得することを特徴とする請求項3に記載の交通信号制御システム。
The control unit includes:
The method according to claim 3, wherein the measured traffic condition information is varied by random numbers to generate virtual traffic condition information, and the learning information for a predetermined period including the virtual traffic condition information is acquired. The traffic signal control system as described.
対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御方法であって、
交通信号制御装置において、
情報収集装置で収集した対象エリアの最新の交通状況情報を入力情報として、所定の信号制御方式を学習した深層学習モデルを実行して、出力情報として信号制御情報を取得することを特徴とする交通信号制御方法。
A traffic signal control method for controlling a traffic light installed in a target area,
In the traffic signal control device,
The latest traffic condition information of the target area collected by the information collection device is used as input information, a deep learning model that has learned a predetermined signal control method is executed, and signal control information is obtained as output information. Signal control method.
対象エリアに設置された信号機を制御する交通信号制御方法であって、
情報処理装置において、
所定期間の交通状況情報と、この交通状況情報に基づいて所定の信号制御方式により生成した信号制御情報とを組み合わせた学習情報を用いて、深層学習モデルに学習を行わせて、前記信号制御方式を学習した深層学習モデルを構築することを特徴とする交通信号制御方法。
A traffic signal control method for controlling a traffic light installed in a target area,
In the information processing device,
Using a learning information in which traffic condition information of a predetermined period is combined with signal control information generated by a predetermined signal control method based on the traffic condition information, a deep learning model is made to perform learning, and the signal control method is performed. A traffic signal control method characterized by constructing a deep learning model that has learned the language.
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