JP2020098378A - Central device, traffic signal control machine, and traffic signal control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中央装置、交通信号制御機、及び交通信号制御システムに関する。 The present invention relates to a central device, a traffic signal controller, and a traffic signal control system.
非特許文献1には、交通信号制御の方式が、交通管制センターの中央装置が複数の交差点の交通信号制御機を一括して制御する遠隔制御と、各々の交通信号制御機が単独で動作する地点制御とに分類できることが記載されている。
遠隔制御では、中央装置が信号制御パラメータを含む信号制御指令を所定の制御周期ごとに生成し、生成した信号制御指令を交通信号制御機に送信する。
In
In remote control, a central unit generates a signal control command including a signal control parameter for each predetermined control cycle, and transmits the generated signal control command to a traffic signal controller.
特許文献1には、遠隔制御を採用する交通信号制御システムにおいて、経路探索によって発生し得る将来の交通量を考慮して、ナビゲーションシステムの利用者に不利にならない交通信号制御を行うことが記載されている。
従来の交通信号制御システムでは、遠隔制御を行う中央装置は、今回周期分の信号制御指令のみを1つずつ交通信号制御機に送信することになっている。従って、流入交通量の予測値などから中央装置が将来周期分の信号制御パラメータを算出可能な場合でも、将来周期分の信号制御パラメータを交通信号制御機が利用できない。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、交通信号制御機が将来周期分の信号制御パラメータを利用できるようにすることを目的とする。
In the conventional traffic signal control system, the central device that performs remote control is supposed to send only the signal control commands for this cycle to the traffic signal controller one by one. Therefore, even if the central device can calculate the signal control parameters for the future cycle from the predicted value of the inflow traffic, the traffic signal controller cannot use the signal control parameters for the future cycle.
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to enable a traffic signal controller to use signal control parameters for future cycles.
(1) 本発明の一態様に係る装置は、複数の交差点に設置された交通信号制御機を遠隔制御する中央装置であって、下記の第1及び第2制御指令を所定の制御周期ごとに生成する制御部と、生成された前記第1及び第2制御指令の双方を前記制御周期ごとに纏めて前記交通信号制御機に送信する通信部と、を備える。
第1制御指令:今回周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令
第2制御指令:将来周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令
(1) An apparatus according to one aspect of the present invention is a central apparatus that remotely controls traffic signal controllers installed at a plurality of intersections, and issues the following first and second control commands at predetermined control cycles. A control unit for generating and a communication unit for transmitting both the generated first and second control commands to the traffic signal controller collectively for each control cycle.
First control command: signal control command including signal control parameters for current cycle Second control command: signal control command including signal control parameters for future cycle
(8) 本発明の別態様に係る装置は、中央装置により遠隔制御される交差点に設置された交通信号制御機であって、前記第1及び第2制御指令を所定の制御周期ごとに受信する通信部と、前記中央装置との通信に障害が発生した場合に、受信した前記第1及び第2制御指令のうち最新の信号制御指令の信号制御パラメータにより、前記交差点の信号灯色を制御する制御部と、を備える。 (8) A device according to another aspect of the present invention is a traffic signal controller installed at an intersection that is remotely controlled by a central device, and receives the first and second control commands at predetermined control cycles. When the communication between the communication unit and the central device fails, a control for controlling the signal light color of the intersection by the signal control parameter of the latest signal control command of the received first and second control commands And a section.
(9) 本発明の一態様に係るシステムは、複数の交差点に設置された交通信号制御機と、前記交通信号制御機を遠隔制御する中央装置と、を備える交通信号制御システムであって、前記中央装置は、前記第1及び第2制御指令を所定の制御周期ごとに生成する上位側制御部と、生成された前記第1及び第2制御指令の双方を前記制御周期ごとに纏めて前記交通信号制御機に送信する上位側通信部と、を有し、前記交通信号制御機は、前記第1及び第2制御指令を前記制御周期ごとに受信する下位側通信部と、前記中央装置との通信に障害が発生した場合に、受信した前記第1及び第2制御指令のうち最新の信号制御指令の信号制御パラメータにより、前記交差点の信号灯色を制御する下位側制御部と、を有する。 (9) A system according to one aspect of the present invention is a traffic signal control system including: a traffic signal controller installed at a plurality of intersections; and a central device that remotely controls the traffic signal controller, The central device collects both the upper control unit that generates the first and second control commands for each predetermined control period and the generated first and second control commands for each control period, and A higher-side communication unit that transmits to a signal controller, the traffic signal controller includes a lower-side communication unit that receives the first and second control commands for each control cycle, and the central device. When a communication failure occurs, a lower-order side control unit that controls the signal light color of the intersection according to the signal control parameter of the latest signal control command of the received first and second control commands.
本発明によれば、交通信号制制御が将来周期分の信号制御パラメータを利用ができるようになる。 According to the present invention, traffic signal control can use signal control parameters for future cycles.
<本発明の実施形態の概要>
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1) 本実施形態の中央装置は、複数の交差点に設置された交通信号制御機を遠隔制御する中央装置であって、下記の第1及び第2制御指令を所定の制御周期ごとに生成する制御部と、生成された前記第1及び第2制御指令の双方を前記制御周期ごとに纏めて前記交通信号制御機に送信する通信部と、を備える。
第1制御指令:今回周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令
第2制御指令:将来周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令
<Outline of Embodiments of the Present Invention>
Hereinafter, the outline of the embodiments of the present invention will be listed and described.
(1) The central device of the present embodiment is a central device that remotely controls traffic signal controllers installed at a plurality of intersections, and generates the following first and second control commands for each predetermined control cycle. A control unit and a communication unit that collectively transmits both the generated first and second control commands for each control cycle to the traffic signal controller.
First control command: signal control command including signal control parameters for current cycle Second control command: signal control command including signal control parameters for future cycle
本実施形態の中央装置によれば、制御部が、生成された第1及び第2制御指令の双方を制御周期ごとに纏めて交通信号制御機に送信するので、交通信号制制御が、今回周期分の信号制御パラメータだけでなく、将来周期分の信号制御パラメータを利用できるようになる。 According to the central device of the present embodiment, the control unit collectively transmits both the generated first and second control commands for each control cycle to the traffic signal controller, so that the traffic signal control is performed in the current cycle. In addition to the signal control parameters for minutes, the signal control parameters for future cycles can be used.
(2) 本実施形態の中央装置において、前記第1制御指令には、前記今回周期に前記交通信号制御機に実行させる前記信号制御パラメータの開始予定時刻を表す時刻情報が含まれ、前記第2制御指令には、前記将来周期に前記交通信号制御機に実行させる前記信号制御パラメータの開始予定時刻を表す時刻情報が含まれることが好ましい。
このようにすれば、第1及び第2信号制御指令に含まれる時刻情報に基づいて、交通信号制御機が信号制御パラメータの切り替え時期を判定することができる。
(2) In the central device of the present embodiment, the first control command includes time information indicating a scheduled start time of the signal control parameter to be executed by the traffic signal controller in the current cycle, and the second control command includes the second information. It is preferable that the control command includes time information indicating a scheduled start time of the signal control parameter to be executed by the traffic signal controller in the future cycle.
With this configuration, the traffic signal controller can determine the switching timing of the signal control parameter based on the time information included in the first and second signal control commands.
(3) 本実施形態の中央装置において、前記第2制御指令には、前記交差点の交通流データの予測値を元データとする前記信号制御パラメータを含む、少なくとも1つの前記信号制御指令が含まれることが好ましい。
このようにすれば、交通流データの予測値を元データとする信号制御パラメータ(例えば、感応制御のためのパラメータ)を交通信号制御機に事前に通知できるので、交通信号制御機に感応制御をより確実に実行させることができる。
(3) In the central device of the present embodiment, the second control command includes at least one of the signal control commands including the signal control parameter based on the predicted value of the traffic flow data of the intersection as original data. It is preferable.
By doing so, it is possible to notify the traffic signal controller in advance of signal control parameters (for example, parameters for sensitivity control) that use the predicted value of the traffic flow data as the original data, so that the traffic signal controller can be controlled. It can be executed more reliably.
(4) 本実施形態の中央装置において、前記第2制御指令には、将来の実施が確定している前記信号制御パラメータを含む、少なくとも1つの前記信号制御指令が含まれることが好ましい。
このようにすれば、将来の実施が確定している信号制御パラメータ(例えば、時刻制御や閃光制御のためのパラメータ)を交通信号制御機に事前に通知できるので、交通信号制御機に時刻制御や閃光制御などを確実に実行させることができる。
(4) In the central device of the present embodiment, it is preferable that the second control command includes at least one of the signal control commands including the signal control parameter whose future implementation has been determined.
In this way, it is possible to notify the traffic signal controller in advance of signal control parameters (for example, parameters for time control or flash control) whose future implementation has been decided, so It is possible to surely execute flash control and the like.
(5) 本実施形態の中央装置において、前記制御周期をTcとし、前記今回周期の開始時刻以後の将来期間をTfとし、前記将来期間を前記制御周期で除した商をMとし、前記交差点のサイクル長をCとすると、Tf=M×Tc≧Cの関係式が成立することが好ましい。
その理由は、少なくとも1サイクル中は現状の信号制御パラメータを踏襲する交通信号制御機の場合には、サイクル長Cよりも短い将来期間Tf(=M×Tc)に実施させる信号制御パラメータを提供しても、提供された信号制御パラメータを交通信号制御機が採用しないからである。
(5) In the central device of the present embodiment, the control cycle is Tc, the future period after the start time of the current cycle is Tf, the quotient obtained by dividing the future period by the control cycle is M, and the intersection When the cycle length is C, it is preferable that the relational expression of Tf=M×Tc≧C is satisfied.
The reason is that in the case of a traffic signal controller that follows the current signal control parameters for at least one cycle, it provides the signal control parameters to be implemented in the future period Tf (=M×Tc) shorter than the cycle length C. However, this is because the traffic signal controller does not adopt the provided signal control parameters.
(6) 本実施形態の中央装置において、前記制御周期をTcとし、前記今回周期の開始時刻以後の将来期間をTfとし、前記将来期間を前記制御周期で除した商をMとし、前記交差点のサイクル長をCとし、前記交差点での感応変動幅をTkとすると、Tf=M×Tc≧C+Tkの関係式が成立することが好ましい。
その理由は、端末感応制御を実行中の交通信号制御機では、C+Tkよりも短い将来期間Tf(=M×Tc)の信号制御パラメータを提供しても、提供された信号制御パラメータを交通信号制御機が採用しないからである。
(6) In the central device of the present embodiment, the control cycle is Tc, the future period after the start time of the current cycle is Tf, the quotient obtained by dividing the future period by the control cycle is M, and the intersection When the cycle length is C and the sensitive fluctuation width at the intersection is Tk, it is preferable that the relational expression of Tf=M×Tc≧C+Tk is satisfied.
The reason is that the traffic signal controller executing the terminal sensitive control provides the traffic signal control parameter provided with the traffic signal control parameter even if the traffic signal controller has a future period Tf (=M×Tc) shorter than C+Tk. This is because the machine does not adopt it.
(7) 本実施形態の中央装置において、前記制御周期をTcとし、前記今回周期の開始時刻以後の将来期間をTfとし、前記将来期間を制御周期で除した商をMとし、前記交差点のサイクル長をCとし、前記交差点でのオフセット追従幅をToとすると、Tf=M×Tc≧C+Toの関係式が成立することが好ましい。
その理由は、系統制御を実行中の交通信号制御機では、C+Toよりも短い将来期間Tf(=M×Tc)の信号制御パラメータを提供しても、提供された信号制御パラメータを交通信号制御機が採用しないからである。
(7) In the central device of the present embodiment, the control cycle is Tc, the future period after the start time of the current cycle is Tf, the quotient obtained by dividing the future period by the control cycle is M, and the cycle of the intersection When the length is C and the offset tracking width at the intersection is To, it is preferable that the relational expression of Tf=M×Tc≧C+To holds.
The reason is that, even if the traffic signal controller that is performing the system control provides the signal control parameter of the future period Tf (=M×Tc) shorter than C+To, the traffic signal controller does not provide the provided signal control parameter. Is not adopted.
(8) 本実施形態の交通信号制御機は、中央装置により遠隔制御される交差点に設置された交通信号制御機であって、下記の第1及び第2制御指令を所定の制御周期ごとに受信する通信部と、前記中央装置との通信に障害が発生した場合に、受信した前記第1及び第2制御指令のうち最新の信号制御指令の信号制御パラメータにより、前記交差点の信号灯色を制御する制御部と、を備える。
第1制御指令:今回周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令
第2制御指令:将来周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令
(8) The traffic signal controller of this embodiment is a traffic signal controller installed at an intersection that is remotely controlled by a central device, and receives the following first and second control commands at predetermined control cycles. When a failure occurs in the communication between the communication unit and the central device, the signal light color of the intersection is controlled by the signal control parameter of the latest signal control command of the received first and second control commands. And a control unit.
First control command: signal control command including signal control parameters for current cycle Second control command: signal control command including signal control parameters for future cycle
本実施形態の交通信号制御機によれば、制御部が、中央装置との通信に障害が発生した場合に、受信した第1及び第2制御指令のうち最新の信号制御指令の信号制御パラメータにより、交差点の信号灯色を制御する。
従って、中央装置との通信障害が発生した場合でも、通信障害の発生前に中央装置から事前に通知された適切な信号制御パラメータにより、交差点の信号灯色を制御することができる。
According to the traffic signal controller of the present embodiment, the control unit uses the signal control parameter of the latest signal control command of the received first and second control commands when the communication with the central device fails. , Control the traffic light color at the intersection.
Therefore, even if a communication failure with the central apparatus occurs, the signal light color at the intersection can be controlled by the appropriate signal control parameter notified in advance from the central apparatus before the communication failure occurs.
(9) 本実施形態の交通信号制御システムは、本実施形態の交通信号制御機と、本実施形態の中央装置とを備える交通信号制御システムである。
従って、本実施形態の交通信号制御システムは、本実施形態の交通信号制御機及び中央装置と同様の作用効果を奏する。
(9) The traffic signal control system of this embodiment is a traffic signal control system including the traffic signal controller of this embodiment and the central device of this embodiment.
Therefore, the traffic signal control system of this embodiment has the same effects as the traffic signal controller and the central unit of this embodiment.
<本発明の実施形態の詳細>
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
<Details of the embodiment of the present invention>
Hereinafter, details of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that at least a part of the embodiments described below may be arbitrarily combined.
〔用語の定義〕
本実施形態の詳細を説明するに当たり、まず、本明細書で用いる用語の定義を行う。
「車両」:道路を通行する車両全般のことをいう。従って、自動車、軽車両及びトロリーバスのほか、自動二輪車も車両に該当する。
本実施形態では、単に「車両」というときは、プローブ情報を送信可能な車載通信機を有するプローブ車両と、その車載通信機を有しない通常の車両の双方を含む。
〔Definition of terms〕
In describing the details of the present embodiment, first, terms used in this specification will be defined.
"Vehicle": Refers to all vehicles that travel on the road. Therefore, in addition to automobiles, light vehicles and trolleybuses, motorcycles also correspond to vehicles.
In the present embodiment, the term “vehicle” simply includes both a probe vehicle having an in-vehicle communication device capable of transmitting probe information and a normal vehicle not having the in-vehicle communication device.
「プローブ情報」:道路を走行中のプローブ車両がセンシングした当該車両に関する各種の情報のことをいう。
プローブ情報は、プローブデータ又はフローティングカーデータとも称される。プローブ情報には、プローブ車両の識別情報、車両位置、車両速度、車両方位及びこれらの発生時刻などの各種の車両データを含めることができる。プローブ情報は、車内のスマートフォン又はタブレットPCなどが取得した位置、加速度などの情報を利用してもよい。
"Probe information": Refers to various information regarding the vehicle sensed by the probe vehicle running on the road.
The probe information is also called probe data or floating car data. The probe information can include various vehicle data such as identification information of the probe vehicle, vehicle position, vehicle speed, vehicle azimuth, and their generation time. As the probe information, information such as position and acceleration acquired by a smartphone or tablet PC in the vehicle may be used.
「プローブ車両」:プローブ情報をセンシングして外部に送信する車両のことをいう。道路を通行する車両には、プローブ車両とこれ以外の車両の双方が含まれる。
ただし、プローブ情報を送信する専用の車載通信機を有しない車両であっても、現在位置などを送信可能なスマートフォン又はタブレットPCなどの携帯端末を有する車両も、プローブ車両に含まれる。
“Probe vehicle”: A vehicle that senses probe information and sends it to the outside. Vehicles passing on the road include both probe vehicles and vehicles other than these.
However, even a vehicle that does not have a dedicated vehicle-mounted communication device that transmits probe information, but a vehicle that has a mobile terminal such as a smartphone or a tablet PC that can transmit the current position, etc., is also included in the probe vehicle.
「信号制御パラメータ」:信号表示の時間的要素であるサイクル長、スプリット、及びオフセットを総称して信号制御パラメータという。信号制御定数ともいう。
「サイクル長」:交通信号機の青(又は赤)開始時刻から次の青(又は赤)開始時刻までの1サイクルの時間のことをいう。
“Signal control parameter”: The cycle length, split, and offset, which are the temporal elements of signal display, are collectively referred to as the signal control parameter. Also called a signal control constant.
"Cycle length": The time of one cycle from the blue (or red) start time of a traffic light to the next blue (or red) start time.
「スプリット」:各現示に割り当てられる時間の長さのサイクル長に対する割合のことをいう。一般に、百分率あるいは割合で表す。厳密には、有効青時間をサイクル長で割った値である。
「オフセット」:系統制御又は地域制御において、信号表示のある時点、例えば、主道路青信号の開始時点の当該信号機群に共通な基準時点からのずれ、或いは、隣接交差点間の同一表示開始点のずれのことをいう。前者を絶対オフセット、後者を相対オフセットといい、時間(秒)又は周期の百分率で表す。
“Split”: refers to the ratio of the length of time allocated to each presentation to the cycle length. Generally expressed as a percentage or percentage. Strictly speaking, it is the effective green time divided by the cycle length.
"Offset": In system control or regional control, a time point at which a signal is displayed, for example, a start time point of a main road green light signal from a reference time point common to the traffic signal group, or a same display start point between adjacent intersections. I mean. The former is called an absolute offset and the latter is called a relative offset, which is expressed as a percentage of time (seconds) or cycles.
「待ち行列」:赤信号による信号待ちなどのために、交差点の手前で停止している車両の行列のことをいう。
「交通量」:単位時間内の通過台数のことである。特に断らないときは、1時間の通過台数で表すが、制御や評価のためには、例えば秒単位、5分又は15分単位などの短時間の交通量を用いることがある。一般に交通量は、交通需要に応じて増加するが、交通需要が交通容量を超えると逆に減少する。
“Queue”: A queue of vehicles stopped before the intersection due to waiting for a red light.
"Traffic volume": The number of vehicles passing through in a unit time. Unless otherwise specified, the number of vehicles passing for one hour is used, but for control and evaluation, a short-term traffic volume such as seconds, 5 minutes, or 15 minutes may be used. Generally, the traffic volume increases according to the traffic demand, but decreases when the traffic demand exceeds the traffic capacity.
「負荷率」:過飽和状態においては、制御対象変量として、停止線通過交通量に捌け残り待ち行列台数を加えた「負荷交通量」を考える必要がある。
単位時間当たりの負荷交通量(交通流率)の飽和交通流率に対する比率を、負荷率という。過飽和状態による捌け残り台数が少ないときには、負荷率は需要率と等価である。
「交通需要」:ある交差点又は流入路ごと、或いは交通の方路別を対象として、一定時間内に流入路の停止線へ到着する交通量又は交通流率を交通需要という。
"Load rate": In the supersaturated state, it is necessary to consider "load traffic volume" which is the traffic volume passing through the stop line plus the number of remaining queues as the controlled variable.
The ratio of the load traffic volume (traffic flow rate) per unit time to the saturated traffic flow rate is called the load rate. The load factor is equivalent to the demand factor when the remaining number of unsaturated vehicles is small.
"Traffic demand": The amount of traffic or the traffic flow rate that arrives at the stop line of the inflow route within a certain period of time is called traffic demand, for each intersection or inflow route, or for each traffic route.
「交通流率」:車線又は車道のある断面をある時間(通常は1時間未満)に通過する台数を単位時間(通常は1時間)当たりに換算した値のことを、交通流率という。
例えば、15分間の交通量が90台の場合、この15分間の交通流率は360(台/時間)又は6(台/分)となる。交通流率は、対象としたある期間に通過した車両の平均車頭時間の逆数である。
"Traffic flow rate": The value obtained by converting the number of vehicles passing through a section of a lane or a roadway at a certain time (usually less than 1 hour) per unit time (usually 1 hour) is called the traffic flow rate.
For example, when the traffic volume for 15 minutes is 90 vehicles, the traffic flow rate for this 15 minutes is 360 (vehicles/hour) or 6 (vehicles/minute). The traffic flow rate is the reciprocal of the average headway time of vehicles passing through a certain period of time.
「飽和交通流率」:交通需要が十分に存在する状態で、交差点の流入部において単位時間(例えば1秒)かつ一車線当たりに停止線を通過しうる、最大の車両数を飽和交通流率という。
直進車線の他に右折専用車線又は左折専用車線がある場合など、交通流の動線が異なると飽和交通流率の値は異なる。飽和交通流率の値は、車線幅員や大型車混入率など道路又は交通条件によっても異なる。
"Saturated traffic flow rate": The saturated traffic flow rate is the maximum number of vehicles that can pass the stop line per lane at a unit time (for example, 1 second) at the inflow section of an intersection with sufficient traffic demand. Say.
If there is a right-turn lane or a left-turn lane other than a straight lane and the traffic flow lines are different, the saturated traffic flow rate value will be different. The value of the saturated traffic flow rate also varies depending on the road or traffic conditions such as the lane width and the mixture ratio of large vehicles.
「地点制御」:交通信号制御を交差点数及び空間的な構成から分類すると、地点制御、系統制御、及び面制御の3つに分類できる。このうち、地点制御は、交差点の信号灯器を単独で制御する方式のことである。単独制御ともいう。 “Point control”: When traffic signal control is classified according to the number of intersections and the spatial configuration, it can be classified into three types: point control, system control, and plane control. Among these, the point control is a method of independently controlling the traffic light at the intersection. Also called independent control.
「系統制御」:一連の隣接する交差点を相互に連動させて制御する方式のことをいう。この方式の特徴は,系統制御する複数の信号に対して共通のサイクル長(系統の共通サイクル長)とオフセットを定める点にある。
「面制御」:面的に広がる道路網に設置された多数の信号機を一括して制御する方式である。路線系統制御を面的に拡大したものである。
"System control": A method of controlling a series of adjacent intersections by interlocking with each other. The feature of this method is that a common cycle length (common cycle length of the system) and an offset are determined for a plurality of signals for system control.
"Surface control": A method to collectively control a large number of traffic lights installed on a road network that spreads in a plane. It is an area-wide expansion of line system control.
「交通順応制御」:交通管制センターの中央装置が、重要交差点の交通信号制御機、或いは、系統制御又は面制御される複数の交差点の交通信号制御機を制御対象として、信号制御パラメータを変化させる制御方式である。
交通順応制御は、交通流の変動に対応した高度な系統制御が可能であるため、交通量やその時間変動が大きく、高い交通処理効率が要求される道路に適用される。
"Traffic adaptation control": The central equipment of the traffic control center changes the traffic signal control parameters for the traffic signal controllers at important intersections or the traffic signal controllers at multiple intersections that are system-controlled or plane-controlled. It is a control method.
Since the traffic adaptation control enables sophisticated system control corresponding to the fluctuation of traffic flow, it is applied to roads that require large traffic processing efficiency due to large fluctuations in traffic volume and time.
交通順応制御は、「プログラム選択制御」と「プログラム形成制御」の2種類に分類される。プログラム選択制御は,予め用意された複数の組み合せ(プログラム)の中から、車両感知器の情報などから現時点の交通状況に適したものを選択する方式である。
プログラム形成制御は、有限個の信号制御パラメータの組み合せを用意せず、車両感知器の情報などに基づいて、即時に信号制御パラメータ又は信号灯色の切り替えタイミングを決定する方式である、
Traffic adaptation control is classified into two types, "program selection control" and "program formation control". The program selection control is a method of selecting, from a plurality of combinations (programs) prepared in advance, one suitable for the current traffic situation from the information of the vehicle detectors.
Program formation control is a method that does not prepare a combination of a limited number of signal control parameters, and based on the information of the vehicle detector and the like, immediately determines the switching timing of the signal control parameters or the signal light color,
「MODERATO」(Management by Origin-DEstination Related Adaptation for Traffic Optimization):日本のUTMS(Universal Traffic Management System)におけるプログラム形成制御の名称である。
MORERATOは、交差点の流入路ごとの負荷率(=(流入交通量+待ち行列台数)/飽和交通流率)から信号制御パラメータを自動生成するシステムである。
"MODERATO" (Management by Origin-DEstination Related Adaptation for Traffic Optimization): The name of program formation control in UTMS (Universal Traffic Management System) in Japan.
MORERATO is a system that automatically generates signal control parameters from the load factor (= (inflow traffic volume+number of queues)/saturated traffic flow rate) for each inflow route at an intersection.
「SCOOT」(Split Cycle Offset Optimisation Technique):英国で開発されたプログラム形成制御の方式である。特に欧州の国々で広く採用されている。
SCOOTは、道路に設置した車両感知器からのデータを使用して、現時点の交通状況にほぼリアルタイムに適応するように、交通信号機の信号灯色を自動的に調整するシステムである。
“SCOT” (Split Cycle Offset Optimization Technique): A program formation control method developed in the United Kingdom. It is widely adopted, especially in European countries.
SCOOT is a system that uses data from vehicle detectors installed on roads to automatically adjust the traffic light color of traffic signals so as to adapt to current traffic conditions in near real time.
〔システムの全体構成〕
図1は、本実施形態に係る交通信号制御システム1の全体構成図である。
図1に示すように、本実施形態の交通信号制御システム1は、複数の信号灯器2、複数の交通信号制御機4、中央装置6、路側センサ8、及び路側通信機10などを備える。
[Overall system configuration]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a traffic
As shown in FIG. 1, the traffic
中央装置6は、例えば交通管制センターに設置されている。信号灯器2と交通信号制御機4は、交通管制センターの管轄エリアに含まれる複数の交差点Ji(i=1〜12)にそれぞれ設置されている。
図1では、図示を簡略化するため、各交差点Jiに対応する信号灯器2が1つだけ示されている。もっとも、実際の交差点Jiには、交差道路を上り方向及び下り方向に走行する各車両5に通行権の有無を表示するための、4つの信号灯器2が設置される。
The
In FIG. 1, for simplification of the drawing, only one
中央装置6と交通信号制御機4は、移動通信システムの通信規格に準拠する通信端末の機能を有する。移動体通信システムは、例えばLTE(Long Term Evolution)又は第5世代移動通信システム(5G)である。
従って、中央装置6と管轄エリア内の複数の交通信号制御機4は、無線基地局(図示せず)を介した無線通信によって所定の情報を相互に送受信可能である。
The
Therefore, the
中央装置6は、交通信号制御機4に対して遠隔制御(例えば、MODERATO)を実行可能である。交通信号制御機4は、例えばU形交通信号制御機よりなる。
従って、中央装置6は、管轄エリアに属する交通信号制御機4に対して、同一区間上の交差点群に対する制御である系統制御や、系統制御を道路網に拡張した面制御を実行することができる。
The
Therefore, the
具体的には、中央装置6は、路側センサ8及び路側通信機10から得られるセンシングデータを元データとして信号制御パラメータを生成する。中央装置6は、生成した信号制御パラメータを含む信号制御指令を交通信号制御機4へ送信する。
交通信号制御機4は、受信した信号制御指令に含まれる信号制御パラメータに従って信号灯器2の灯色を切り替える。なお、中央装置6による遠隔制御は、MODERATO以外の制御方式(例えばSCOOT)などであってもよい。
Specifically, the
The traffic signal controller 4 switches the lighting color of the
路側センサ8は、例えば、直下を走行する車両5を超音波で感知する車両感知器、インダクタンスの変化で車両5を感知するループコイル、或いは、カメラの撮影画像から車両5を感知する画像式の車両感知器などよりなる。
路側センサ8は、有線又は無線による通信回線を介して、対応する交差点Jiに設置された交通信号制御機4に接続されている。
The roadside sensor 8 is, for example, a vehicle detector that senses the vehicle 5 traveling immediately below with ultrasonic waves, a loop coil that senses the vehicle 5 by a change in inductance, or an image type sensor that senses the vehicle 5 from a captured image of a camera. It consists of vehicle detectors.
The roadside sensor 8 is connected to the traffic signal controller 4 installed at the corresponding intersection Ji via a wired or wireless communication line.
路側センサ8は、車両5に関する感知データ(例えば、感知パルス信号)を交通信号制御機4に送信する。感知データは、交通信号制御機4が交差点Jiの端末感応制御に用いる他、交通信号制御機4により中央装置6に転送される。
The roadside sensor 8 transmits sensing data (for example, sensing pulse signal) regarding the vehicle 5 to the traffic signal controller 4. The sensing data is used by the traffic signal controller 4 for the terminal sensitive control of the intersection Ji and is also transferred to the
路側通信機10は、車載通信機(携帯端末でもよい。)との間で各種情報を無線で送受信する無線通信機である。路側通信機10は、例えば、無線LAN対応の通信機、光ビーコン、或いは、電波ビーコンなどよりなる。
路側通信機10は、有線又は無線による通信回線を介して、対応する交差点Jiに設置された交通信号制御機4に接続されている。
The
The
路側通信機10は、車両5から受信したプローブ情報を交通信号制御機4に転送する。交通信号制御機4は、受信したプローブ情報を中央装置6に転送する。
交通信号制御機4は、中央装置6から受信した車両向けの提供情報(例えば、渋滞情報)を路側通信機10に転送する。路側通信機10は、受信した車両向けの提供情報を車載通信機に転送する。
The
The traffic signal controller 4 transfers the vehicle-provided information (for example, traffic jam information) received from the
〔中央装置の構成〕
図2は、中央装置6の構成例を示すブロック図である。
図2に示すように、本実施形態の中央装置6は、制御部61、表示部62、通信部63、記憶部64、及び操作部65を備える。
制御部61は、内部バスを介して表示部62、通信部63、記憶部64、及び操作部65と接続されている。制御部61はこれらのハードウェア各部の動作を制御する。
[Configuration of central device]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the
As shown in FIG. 2, the
The
制御部61は、CPU(Central Processing Unit)を含む演算処理装置よりなる。制御部61は、記憶部64の不揮発性メモリに格納されたコンピュータプログラム66を読み出し、当該プログラム66に従って各種の情報処理を行う。
記憶部64は、HDD(Hard Disk Drive)及びSSD(Solid State Drive)のうちの少なくとも1つの不揮発性メモリと、ランダムアクセスメモリ等よりなる揮発性メモリとを含む記憶装置である。
The
The
通信部63は、移動通信システムの通信インタフェースよりなる。
通信部63は、路側センサ8の感知データや、路側通信機10が車両5から取得したプローブ情報などを交通信号制御機4から受信する。
通信部63は、信号制御パラメータを含む信号制御指令、及び車両向けの提供情報などを交通信号制御機4に送信する。
The
The
The
記憶部64が記憶するコンピュータプログラム66には、OS(Operating System)、及び通信部63に対する通信制御のためのプログラムの他、後述する4つの制御方式(人的介入、時刻制御、感応制御、及びバックアップ制御)を制御部61に実行させるためのプログラムが含まれる。
The
制御部61は、路側センサ8の感知データや、路側通信機10が車両5から取得したプローブ情報などから、流入路ごとの交通指標(流入交通量及び待ち行列台数など)を算出する。
制御部61は、算出した交通指標に基づいて、所定の交通信号制御機4に適用する信号制御パラメータを生成する。制御部61は、生成した信号制御パラメータを含む交通信号制御機4宛ての信号制御指令を通信部63に送信させる。
The
The
表示部62は、所定の情報を表示するディスプレイよりなる。表示部62は、管轄エリアの道路地図、道路地図上のすべての信号灯器2及び交通信号制御機4等の位置、渋滞区間などの交通情報、及び、交通信号制御機4の動作状態などを画面に表示する。
操作部65は、キーボードやマウスなどの入力機器よりなる。交通管制センターのオペレータは、操作部65によって、中央装置6の制御部61に対して必要な命令を与えることができる。
The
The
〔中央装置の制御方式〕
中央装置の制御部61が実行する遠隔制御の制御方式には、「人的介入」、「時刻制御」、「感応制御」及び「バックアップ制御」の4種類が含まれる。
4種類の制御方式の実行順位は、人的介入>時刻制御>感応制御>バックアップ制御である。従って、中央装置6の制御部61は、感応制御の実行中に所定の時間帯になると、制御方式を時刻制御に切り替える。
[Control system of central device]
The remote control control method executed by the
The execution order of the four control methods is human intervention>time control>sensitive control>backup control. Therefore, the
「人的介入」:交通管制センターのオペレータが操作入力する信号制御パラメータにより、強制的に交通信号制御機を動作させる制御方式である。
具体的には、交通管制センターのマンマシン装置から信号制御パラメータを含む信号制御指令を交通信号制御機に送信し、当該信号制御パラメータによって交通信号制御機を動作させる制御方式である。人的介入は、イベントや交通事故などの特異事象が発生した場合に、サイクルやスプリットを強制的に変更する場合に実行されることが多い。
"Human intervention": This is a control method for forcibly operating the traffic signal controller according to the signal control parameters that the operator of the traffic control center inputs.
Specifically, it is a control method in which a man-machine device of a traffic control center transmits a signal control command including signal control parameters to a traffic signal controller and operates the traffic signal controller according to the signal control parameters. Human intervention is often performed when a cycle or split is forcibly changed when an event or a peculiar event such as a traffic accident occurs.
「時刻制御」:予め指定された時間帯に、予め指定された信号制御パラメータで交通信号制御機を動作させる制御方式である。
具体的には、時刻制御では、所定の時間帯及び信号制御パラメータが中央装置6に登録されており、中央装置6は、登録された時間帯に登録された信号制御パラメータを含む信号制御指令を交通信号制御機4に送信する。時刻制御は、朝夕の交通量が増加する時間帯に、サイクルを意図的に長くする場合に実行されることが多い。
"Time control": a control method in which a traffic signal controller is operated with a signal control parameter specified in advance in a specified time zone.
Specifically, in the time control, a predetermined time zone and a signal control parameter are registered in the
「感応制御」:前述の交通順応制御(例えば、MODERATO)のことである。感応制御では、中央装置6は、流入交通量などの交通流データを用いて信号制御パラメータを自動生成又はパターン選択し、サブエリアの結合及び系統制御などを行う。
「バックアップ制御」:車両感知器の故障などにより感応制御を実行できない場合に、予め設定された信号制御パラメータや過去の制御履歴などに基づいて、交通信号制御機4を動作させる制御方式である。
“Sensitive control”: The above-mentioned traffic adaptive control (for example, MODERATO). In the sensitive control, the
“Backup control”: a control method that operates the traffic signal controller 4 based on preset signal control parameters, past control history, and the like when the sensitive control cannot be performed due to a failure of the vehicle detector.
〔交通信号制御機の構成〕
図3は、交通信号制御機4の構成例を示すブロック図である。
図3に示すように、本実施形態の交通信号制御機4は、制御部41、灯器駆動部42、通信部43、及び記憶部44などを備える。
制御部41は、内部バスを介して灯器駆動部42、通信部43、及び記憶部44と接続されている。制御部41はこれらのハードウェア各部の動作を制御する。
[Structure of traffic signal controller]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the traffic signal controller 4.
As shown in FIG. 3, the traffic signal controller 4 of the present embodiment includes a
The
制御部41は、CPUを含む演算処理装置よりなる。制御部41は、記憶部44の不揮発性メモリに格納されたコンピュータプログラム45を読み出し、当該プログラム45に従って各種の情報処理を行う。
記憶部44は、HDD及びSSDのうちの少なくとも1つの不揮発性メモリ(記録媒体)と、ランダムアクセスメモリ等よりなる揮発性メモリ(記録媒体)とを含む記憶装置である。
The
The
通信部43は、移動通信システムの通信インタフェースよりなる。通信部43には、路側センサ8及び路側通信機10との通信インタフェースも含まれる。
通信部43は、路側センサ8の感知データや、路側通信機10から受信したプローブ情報を中央装置6へ転送する。通信部43は、中央装置6から受信した車両向けの提供情報を路側通信機10に転送する。
The
The
記憶部44が記憶するコンピュータプログラム45には、OS、及び通信部43に対する通信制御のためのプログラムの他、後述する4つの制御モードを制御部41に実行させるプログラムが含まれる。
The
制御部41は、中央装置6から受信した信号制御パラメータ、或いは、自装置に予め設定された信号制御パラメータに基づいて、1サイクルにおける信号灯ごとのオン/オフの切り替えタイミング(以下、「灯色切り替えタイミング」という。)を決定する。
制御部41は、自機のローカル時刻が決定した灯色切り替えタイミングになると、灯器駆動部42に切り替え信号を出力する。
Based on the signal control parameter received from the
The
灯器駆動部42は、半導体リレー(図示省略)を備える。灯器駆動部42の半導体リレーは、制御部41から入力された切り替え信号に従って、信号灯器2の各信号灯に対する電力をオン又はオフする。
The
〔交通信号制御機の制御モード〕
中央装置6による遠隔制御の制御対象である、交通信号制御機4の制御部41が実行する制御モードには、「集中制御」、「継続制御」、「単独制御」及び「閃光制御」の4種類が含まれる。
[Control mode of traffic signal controller]
The control modes executed by the
「集中制御」:1サイクル中に中央装置6から受信した直近の信号制御指令に含まれる、信号制御パラメータに従って、信号灯器2の信号灯色を切り替える制御モードである。
「継続制御」:1サイクル中に中央装置6から新たな信号制御指令を受信しない場合に、前回サイクルに実行した信号制御パラメータに従って、信号灯色を切り替える制御モードである。
"Centralized control": This is a control mode in which the signal lamp color of the
"Continuous control": a control mode in which the signal lamp color is switched according to the signal control parameter executed in the previous cycle when a new signal control command is not received from the
「単独制御」:継続制御に移行した後に1サイクルが経過しても、中央装置6から新たな信号制御指令を受信しない場合に行われる代替的な制御モードである。代替的な制御は、例えば、予め設定されたステップ秒数で信号灯色を切り替える多段制御などである。
「閃光制御」:主道路の黄信号灯を点滅させ、従道路の赤信号灯を点滅させる制御モードである。
"Independent control": This is an alternative control mode that is performed when a new signal control command is not received from the
"Flash control": This is a control mode in which the yellow traffic light on the main road is flashed and the red traffic light on the slave road is flashed.
〔交通順応制御の概要〕
図4は、中央装置6が実行する交通順応制御(感応制御)の概要を示すフローチャートである。
図4に示すように、中央装置6による交通順応制御の情報処理には、「交通流の計測」(ステップS1)、「交通指標の算出」(ステップS2)、「信号制御パラメータの算出」(ステップS3)、及び「信号制御指令の送信」(ステップS4)が含まれる。
[Outline of traffic adaptation control]
FIG. 4 is a flowchart showing an outline of traffic adaptation control (sensitivity control) executed by the
As shown in FIG. 4, in the information processing of the traffic adaptation control by the
中央装置6の制御部61は、ステップS1〜S4の各処理を、所定の制御周期Tc(例えば、1分、2.5分又は5分)ごとに繰り返し実行する。なお、本実施形態では、交通順応制御の制御周期Tcを1分とする。
The
交通流の計測(ステップS1)は、制御周期Tcごとに、交差点Jiの流入路ごとの交通流を計測する処理である。具体的には、路側センサ8と路側通信機10から得られるセンシングデータに基づいて、交通指標の算出に用いる交通流データを求める処理である。
交通流データには、交差点Jiの流入交通量、待ち行列台数、及び飽和交通流率などが含まれる。なお、飽和交通流率については道路構造に基づく設定値でもよい。
The traffic flow measurement (step S1) is a process of measuring the traffic flow for each inflow path of the intersection Ji for each control cycle Tc. Specifically, it is a process of obtaining traffic flow data used to calculate a traffic index based on sensing data obtained from the roadside sensor 8 and the
The traffic flow data includes the inflow traffic volume at the intersection Ji, the number of queues, and the saturated traffic flow rate. The saturated traffic flow rate may be a set value based on the road structure.
交通指標の算出(ステップS2)は、ステップS1で求めた前回周期分の交通流データを用いて、制御周期Tcごとに、前回周期分の交通指標を算出する処理である。
例えば、MODERATOに用いられる交通指標は、現示i(i=1,2)の流入方向j(j=1,2)ごとの負荷率ρijである。負荷率ρijは、1サイクル中に処理できる最大交通量に対する交通需要の比であり、次の式(1)で表される。
The calculation of the traffic index (step S2) is a process of calculating the traffic index of the previous cycle for each control cycle Tc using the traffic flow data of the previous cycle obtained in step S1.
For example, the traffic index used in MODERATO is the load factor ρij for each inflow direction j (j=1, 2) of the current i (i=1, 2). The load factor ρij is the ratio of the traffic demand to the maximum traffic volume that can be processed in one cycle, and is expressed by the following equation (1).
ρij=(Qij+k×Eij)/Sij ……(1)
ただし、Qij:交差点への流入交通量(台/秒)
k :重み係数(例えば1.0)
Eij:待ち行列台数の交通量換算値(台/秒)
Sij:飽和交通流率(台/秒)
ρij=(Qij+k×Eij)/Sij (1)
However, Qij: Traffic flow into the intersection (vehicles/second)
k: weighting factor (for example, 1.0)
Eij: Traffic equivalent value of the number of queues (vehicles/second)
Sij: Saturated traffic flow rate (vehicle/second)
信号制御パラメータの算出(ステップS3)は、ステップS2で算出した前回周期分の交通指標を用いて、制御周期Tcごとに、交差点Jiのスプリット及びサイクル長などの今回周期分の信号制御パラメータを算出する処理である。例えば、現示iのプリットλiは、次の式(2)により算出される。
ρi=Max(ρi1,ρi2)
λi=ρi/Σρi ……(2)
The signal control parameters are calculated (step S3) by using the traffic index for the previous cycle calculated in step S2 to calculate the signal control parameters for the current cycle such as the split of the intersection Ji and the cycle length for each control cycle Tc. It is a process to do. For example, the plit λi of the presentation i is calculated by the following equation (2).
ρi=Max(ρi1, ρi2)
λi=ρi/Σρi (2)
また、重要交差点のサイクル長Cは、次の式(3)により算出される。
C=(a1×L+a2)/(1−a3×Σρi) ……(3)
ただし、L:損失時間(秒)
a1〜a3:係数
Further, the cycle length C of the important intersection is calculated by the following equation (3).
C=(a1×L+a2)/(1-a3×Σρi) (3)
However, L: Lost time (seconds)
a1 to a3: coefficients
信号制御指令の送信(ステップS4)は、制御周期Tcごとに、ステップS3で算出した今回周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令を生成し、生成した今回周期分の信号制御指令を交差点Jiの交通信号制御機4宛てに送信する処理である。
中央装置6の制御部61は、ステップS1において次の2種類の交通流データを算出することができる。なお、図4において、「m」は、制御周期Tcの進行回数であり、m=0を今回、m=−1を前回、m≧1を次回以降の将来の進行回数とする。
The signal control command is transmitted (step S4) by generating a signal control command including the signal control parameters for the current cycle calculated in step S3 for each control cycle Tc, and generating the signal control command for the current cycle at the intersection Ji. This is a process of transmitting to the traffic signal controller 4.
The
前回周期分(m=−1)の交通流データ:今回周期分(m=0)の信号制御パラメータの元データとなる、前回(m=−1)の制御周期Tcにおいて発生した過去の交通流データのことである。
今回周期以降(m=0,1……)の交差点データ:次回以降の将来周期分(m=1,2……)の信号制御パラメータの元データとなる、各将来周期の1回前(m=0,1……)の制御周期Tcにおいて発生し得る将来の交通流データのことである。
Traffic flow data for the previous cycle (m=-1): Past traffic flow that occurred in the control cycle Tc of the previous cycle (m=-1), which is the original data of the signal control parameter for the current cycle (m=0) It is data.
Intersection data after the current cycle (m=0, 1...): One time before each future cycle (m) that is the original data of the signal control parameter for the future cycle after the next time (m=1, 2...). =0, 1...) Future traffic flow data that may occur in the control cycle Tc.
図4に示す通り、ここでは、今回周期(m=0)の信号制御パラメータの開始時刻teを09:03とし、開始時刻(=te)以後の将来期間Tf(>Tc)を5分とする。従って、将来期間Tfを制御周期Tcで除した商をMとすると、将来期間Tf=M×Tc=5×1=5分となる。 As shown in FIG. 4, here, the start time te of the signal control parameter of the current cycle (m=0) is 09:03, and the future period Tf (>Tc) after the start time (=te) is 5 minutes. .. Therefore, if the quotient obtained by dividing the future period Tf by the control cycle Tc is M, the future period Tf=M×Tc=5×1=5 minutes.
将来周期分(m=1,2……)の信号制御パラメータの算出に用いる、今回周期以降(m=0,1,……)の交通流データを予測する方法は、種々考えられるが、例えば、次の予測方法1及び2を採用することができる。
予測方法1:車両5が将来通行する経路情報がプローブ情報に含まれる場合には、経路情報に基づいて交差点Jiの今回周期以降の流入交通量を予測する。
予測方法2:流入交通量の変動パターンの統計的に蓄積し、過去の類似日における類似時間帯の流入交通量を交差点Jiの今回周期以降の流入交通量とする。
Various methods are conceivable for predicting traffic flow data after the current cycle (m=0, 1,...) Used for calculating signal control parameters for future cycles (m=1, 2...) The following
Prediction method 1: When the route information that the vehicle 5 travels in the future is included in the probe information, the inflow traffic volume after the current cycle of the intersection Ji is predicted based on the route information.
Prediction Method 2: Statistical accumulation of fluctuation patterns of inflow traffic volume, and inflow traffic volume in similar time zones on similar days in the past are set as inflow traffic volume at the intersection Ji after this cycle.
中央装置6の制御部61は、ステップS1において、今回周期以降(m=0,1……)の交通流データを算出した場合は、ステップS2において、今回周期以降(m=0,1……)の交通指標をそれぞれ算出し、ステップS3において、次回周期分(m=1,2……)の信号制御パラメータをそれぞれ算出する。
When the
図4のステップS4−1(従来の送信方法)に記載の通り、U形交通信号制御機のU形通信アプリケーション規格では、中央装置6は今回周期分(m=0)の信号制御指令のみを1つずつ交通信号制御機4に送信することになっている。
この場合、中央装置6の制御部61は、ステップS3で将来周期分(m=1,2……)の信号制御パラメータを算出した場合でも、今回周期分(m=0)の信号制御指令のみを今回周期の開始時刻teの数秒前に交通信号制御機4に送信する。
As described in step S4-1 (conventional transmission method) of FIG. 4, in the U-type communication application standard of the U-type traffic signal controller, the
In this case, the
図4のステップS4−2(本実施形態の送信方法)に記載の通り、今回周期分及び将来周期分の複数の信号制御指令を纏めて送信することも考えられる。
この場合、中央装置6の制御部61は、ステップS3で将来周期分(m=1,2……)の信号制御パラメータを算出した場合には、今回周期分(m=0)及び将来周期分(m=1,2……)の双方の信号制御指令を、今回周期の開始時刻teの数秒前に交通信号制御機4に送信する。
As described in step S4-2 (transmission method of this embodiment) in FIG. 4, it is possible to collectively transmit a plurality of signal control commands for the current cycle and future cycles.
In this case, the
中央装置6の制御部61は、今回周期分(m=0)の信号制御指令と将来周期分(m=1,2……)の信号制御指令を纏めて送信する場合には、各信号制御指令にそれぞれ時刻情報(09:03,09:04,09:05……)を含める。
具体的には、今回周期分(m=0)の信号制御指令には、今回周期に交通信号制御機4に実行させる信号制御パラメータの開始予定時刻(例えば、今回周期の開始時刻te=09:03)が記される。
When the
Specifically, the signal control command for the current cycle (m=0) includes the scheduled start time of the signal control parameter to be executed by the traffic signal controller 4 in the current cycle (for example, the start time te=09 of the current cycle: 03) is written.
将来周期分(m=1,2……)の信号制御指令には、各将来周期に交通信号制御機4に実行させる信号制御パラメータの開始予定時刻(例えば、各将来周期の開始時刻(09:04,09:05……))が記される。
もっとも、交通信号制御機4に実行させる信号制御パラメータの開始予定時刻は、必ずしも制御周期Tcの開始時刻に限定されるものではなく、制御周期Tcの期間内の任意の時点(例えば、人的介入や時刻制御の開始時点)であってもよい。
In the signal control command for the future cycle (m=1, 2...), the scheduled start time of the signal control parameter to be executed by the traffic signal controller 4 in each future cycle (for example, the start time of each future cycle (09: 04,09:05...)) is written.
However, the scheduled start time of the signal control parameter to be executed by the traffic signal controller 4 is not necessarily limited to the start time of the control cycle Tc, and may be any time point (for example, human intervention) within the control cycle Tc. Or the start time of time control).
図4中の信号制御指令の表では、今回周期がm=0の場合に生成される信号制御指令を例示しているが、中央装置6の制御部61は、制御周期Tcの進行回数mごとに上記と同様の処理を行う。
すなわち、中央装置6の制御部61は、今回周期がm=1の場合には、m=2〜6の5周期分の将来期間Tfの信号制御指令を生成し、今回周期がm=2の場合には、m=3〜7の5周期分の将来期間Tfの信号制御指令を生成する。m=3以後も同様である。
The table of signal control commands in FIG. 4 exemplifies the signal control commands generated when the current cycle is m=0. However, the
That is, when the current cycle is m=1, the
従って、例えば、m=0の制御周期Tcに算出した09:05用の信号制御パラメータ(以下、「旧パラメータ」という。)と、m=1の制御周期Tcに算出した09:05用の信号制御パラメータ(以下、「新パラメータ」という。)の値が異なる場合には、中央装置6の制御部61は、09:05の信号制御指令に含める信号制御パラメータを、新パラメータに更新する。
Therefore, for example, the signal control parameter for 09:05 calculated in the control cycle Tc of m=0 (hereinafter referred to as “old parameter”) and the signal for 09:05 calculated in the control cycle Tc of m=1. When the value of the control parameter (hereinafter, referred to as “new parameter”) is different, the
〔交通信号制御機の動作例〕
図5は、制御周期Tcごとに信号制御指令を受信する交通信号制御機4の動作例を示すシーケンス図である。
図5において、送信データn(n=1〜6)は、中央装置6が制御周期Tcごとに送信するデータを意味する。従来の送信方法(図4のステップS4−1)では、中央装置6は、今回周期分(09:03)の信号制御指令のみを送信データ1に含める。
[Operation example of traffic signal controller]
FIG. 5 is a sequence diagram showing an operation example of the traffic signal controller 4 that receives a signal control command at each control cycle Tc.
In FIG. 5, transmission data n (n=1 to 6) means data transmitted by the
図5に示すように、例えば通信障害のために、交通信号制御機4が送信データ2を受信しなかった場合を想定する。
この場合、交通信号制御機4の制御部41は、送信データ1の今回周期分(09:03)の信号制御指令による集中制御を実行すると、次回の1サイクルだけ継続制御を実行する。そして、制御部41は、継続制御の終了後の次のサイクルから単独制御を実行する。
As shown in FIG. 5, it is assumed that the traffic signal controller 4 does not receive the
In this case, when the
このように、今回周期分(09:03)の信号制御指令のみを1つずつ送信する方式では、中央装置6が将来周期分(09:04以降)の信号制御パラメータを算出できる場合であっても、将来周期分の信号制御パラメータを交通信号制御機4が利用できない。
従って、通信障害などで交通信号制御機4が信号制御指令を受信できなくなると、交通信号制御機4が継続制御及び単独制御に移行する時期が早まり、将来の交通流データに基づく交通順応制御を適切に運用できないという問題がある。
As described above, in the method in which only the signal control commands for the current cycle (09:03) are transmitted one by one, the
Therefore, when the traffic signal controller 4 cannot receive the signal control command due to communication failure or the like, the traffic signal controller 4 shifts to the continuous control and the independent control earlier, and the traffic adaptation control based on future traffic flow data is performed. There is a problem that it cannot operate properly.
〔交通信号制御機の別の動作例〕
図6は、制御周期Tcごとに信号制御指令を受信する交通信号制御機4の別の動作例を示すシーケンス図である。
図6において、送信データn(n=1〜6)は、中央装置6が制御周期Tcごとに送信するデータを意味する。本実施形態の送信方法(図4のステップS4−2)では、中央装置6は、今回周期分(09:03)と将来周期分(09:04以降)の信号制御指令を送信データ1に含める。
[Another operation example of traffic signal controller]
FIG. 6 is a sequence diagram showing another operation example of the traffic signal controller 4 that receives a signal control command at each control cycle Tc.
In FIG. 6, transmission data n (n=1 to 6) means data transmitted by the
図6に示すように、例えば通信障害のために、交通信号制御機4が送信データ2を受信しなかった場合を想定する。
この場合、交通信号制御機4の制御部41は、送信データ1の今回周期分(09:03)の信号制御指令による集中制御が終了すると、送信データ1の将来周期分(09:05)の信号制御指令による集中制御を実行する。
As shown in FIG. 6, it is assumed that the traffic signal controller 4 does not receive the
In this case, the
次に、制御部41は、送信データ1の将来周期分(09:05)の信号制御指令による集中制御が終了すると、送信データ1の将来周期分(09:07)の信号制御指令による集中制御を実行する。
次に、制御部41は、送信データ1の将来周期分(09:07)の信号制御指令による集中制御が実行すると、次回の1サイクルだけ継続制御を実行する。
Next, when the central control by the signal control command for the future cycle (09:05) of the
Next, when the centralized control by the signal control command for the future cycle (09:07) of the
このように、今回周期分(09:03)と将来周期分(09:04以降)の信号制御指令を纏めて送信する方式では、今回周期分の信号制御パラメータだけでなく、将来周期分の信号制御パラメータを交通信号制御機4が集中制御に利用できるようになる。
従って、通信障害などで交通信号制御機4が信号制御指令を受信できなくなっても、交通信号制御機4が将来周期分の信号制御パラメータに従う集中制御を続けることができ、将来の交通流データに基づく交通順応制御を適切に運用できるようになる。
As described above, in the method of collectively transmitting the signal control commands for the current cycle (09:03) and the future cycle (09:04 or later), not only the signal control parameters for the current cycle but also the signals for the future cycle The traffic signal controller 4 can use the control parameters for centralized control.
Therefore, even if the traffic signal controller 4 cannot receive the signal control command due to a communication failure or the like, the traffic signal controller 4 can continue the centralized control according to the signal control parameters for the future cycle, and the future traffic flow data can be obtained. The traffic adaptation control based on it can be operated appropriately.
〔制御モードの判定処理〕
図7は、交通信号制御機4の制御部41が実行する、制御モードの判定処理の一例を示すフローチャートである。
図7に示すように、交通信号制御機4の制御部41は、通信障害の有無を判定する(ステップST1)。この判定は、信号制御指令の未受信時間が所定閾値(例えば10秒)以上であるか否か、或いは、信号制御指令の受信失敗回数が所定閾値(例えば3回)以上であるか否かにより行われる。
[Control mode determination processing]
FIG. 7 is a flowchart showing an example of control mode determination processing executed by the
As shown in FIG. 7, the
ステップST1の判定結果が肯定的である場合(通信障害ありの場合)は、制御部41は、更に、現時点と時刻情報の差分が将来期間Tf(=5×Tc:本実施形態では5分)以内である信号制御指令が存在するか否かを判定する(ステップST2)。
ステップST2の判定結果が肯定的である場合(将来期間内の時刻情報である信号制御指令ありの場合)は、今回周期分及び将来周期分の信号制御指令のうち、時刻情報が最新である信号制御指令により集中制御を実行する(ステップST3)。
When the determination result of step ST1 is affirmative (when there is a communication failure), the
When the determination result of step ST2 is affirmative (when there is a signal control command that is time information within the future period), the signal whose time information is the latest among the signal control commands for the current cycle and the future cycle Centralized control is executed according to a control command (step ST3).
ステップST2の判定結果が否定的である場合(将来期間内の時刻情報である信号制御指令なしの場合)は、前回サイクルの信号制御パラメータで動作する継続制御を実行する(ステップST4)。
ステップST1の判定結果が否定的である場合(通信障害なしの場合)は、今回周期分の信号制御指令のうち、時刻情報が最新である信号制御指令により集中制御を実行する(ステップST5)。
When the determination result of step ST2 is negative (when there is no signal control command which is time information in the future period), continuous control which operates with the signal control parameter of the previous cycle is executed (step ST4).
When the result of the determination in step ST1 is negative (when there is no communication failure), the centralized control is executed by the signal control command having the latest time information among the signal control commands for this cycle (step ST5).
〔将来周期の時間長〕
上述の実施形態において、交通信号制御機4が、車両5の運転者を混乱させないために、少なくとも1サイクル中は現状の信号制御パラメータを踏襲する場合には、将来期間Tfの時間長(=M×Tc)は、交通信号制御機4に実行させるサイクル長Cに対して、次の関係式(4)が成立することが好ましい。
Tf=M×Tc≧C ……(4)
[Time length of future cycle]
In the above-described embodiment, in the case where the traffic signal controller 4 follows the current signal control parameter for at least one cycle in order not to confuse the driver of the vehicle 5, the time length of the future period Tf (=M XTc), it is preferable that the following relational expression (4) holds for the cycle length C to be executed by the traffic signal controller 4.
Tf=M×Tc≧C (4)
その理由は、少なくとも1サイクル中は現状の信号制御パラメータを踏襲する交通信号制御機4の場合には、サイクル長Cよりも短い将来期間Tfに実施させる信号制御パラメータを交通信号制御機4に提供しても、提供された信号制御パラメータを交通信号制御機4が採用しないからである。 The reason is that in the case of the traffic signal controller 4 that follows the current signal control parameter for at least one cycle, the traffic signal controller 4 is provided with the signal control parameter to be executed in the future period Tf shorter than the cycle length C. However, the traffic signal controller 4 does not adopt the provided signal control parameter.
同様の理由で、端末感応制御を実行可能な交通信号制御機4については、将来期間Tfの時間長(=M×Tc)は、交通信号制御機4に実行させるサイクル長Cに対して、次の関係式(5)が成立することが好ましい。
Tf=M×Tc≧C+Tk ……(5)
ただし、Tk:感応変動幅(秒)
感応変動幅Tkとは、端末感応制御の実行に伴うステップ秒数の変動量(本実施形態では拡大のみ)のことである。
For the same reason, with respect to the traffic signal controller 4 capable of executing the terminal sensitive control, the time length (=M×Tc) of the future period Tf is as follows with respect to the cycle length C to be executed by the traffic signal controller 4. It is preferable that the relational expression (5) holds.
Tf=M×Tc≧C+Tk (5)
However, Tk: Sensitivity fluctuation range (seconds)
The sensitive variation width Tk is a variation amount of the step seconds (only in the present embodiment, enlargement) accompanying the execution of the terminal sensitive control.
同様の理由で、系統制御を実行中の交通信号制御機4については、将来期間Tfの時間長(=M×Tc)は、交通信号制御機4に実行させるサイクル長Cに対して、次の関係式(6)が成立することが好ましい。
Tf=M×Tc≧C+To ……(6)
ただし、To:オフセット追従幅(秒)
オフセット追従幅Toとは、系統制御中にオフセット量を徐々に変更する処理(オフセット追従)を行う場合の時間変動量(本実施形態では拡大のみ)のことである。
For the same reason, for the traffic signal controller 4 that is executing the system control, the time length (=M×Tc) of the future period Tf is as follows with respect to the cycle length C to be executed by the traffic signal controller 4. It is preferable that the relational expression (6) holds.
Tf=M×Tc≧C+To (6)
However, To: Offset tracking width (seconds)
The offset tracking width To is a time variation amount (only expansion in the present embodiment) in the case of performing a process (offset tracking) of gradually changing the offset amount during system control.
〔第1の変形例〕
上述の実施形態において、将来周期分の信号制御指令に含める信号制御パラメータは、交差点Jiの交通流データの予測値を元データとして算出されたパラメータだけでなく、将来の実施か確定している信号制御パラメータであってもよい。
将来の実施が確定している信号制御パラメータとしては、例えば、前述の「時刻制御」を指示する信号制御パラメータや、前述の「閃光制御」を実行させるための信号制御パラメータなどが考えられる。
[First Modification]
In the above-described embodiment, the signal control parameter included in the signal control command for the future cycle is not only the parameter calculated based on the predicted value of the traffic flow data of the intersection Ji as the original data, but also the signal which is determined to be the future implementation. It may be a control parameter.
Examples of the signal control parameter that is determined to be implemented in the future include the signal control parameter for instructing the “time control” and the signal control parameter for executing the “flash control”.
このようにすれば、時刻情報付きの信号制御指令により、時刻制御や閃光制御のための信号制御パラメータを予め送信できる。従って、時刻制御や閃光制御の開始前に通信障害が発生しても、交通信号制御機4がそれらの制御を実行できるようになる。
従って、時刻制御や閃光制御を交通信号制御機4に実行させる信号制御指令の時刻情報には、それらの制御の開始予定時刻を含めることにすればよい。
In this way, the signal control parameter for time control and flash control can be transmitted in advance by the signal control command with time information. Therefore, even if a communication failure occurs before the start of the time control or the flash control, the traffic signal controller 4 can execute those controls.
Therefore, the time information of the signal control command that causes the traffic signal controller 4 to perform the time control or the flash control may include the scheduled start time of those controls.
上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of rights of the present invention is shown by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
1 交通信号制御システム
2 信号灯器
4 交通信号制御機
5 車両
6 中央装置
8 路側センサ
10 路側通信機
41 制御部(下位側制御部)
42 灯器駆動部
43 通信部(下位側通信部)
44 記憶部
45 コンピュータプログラム
61 制御部(上位側制御部)
62 表示部
63 通信部(上位側通信部)
64 記憶部
65 操作部
66 コンピュータプログラム
1 traffic
42
44
62
64
Claims (9)
下記の第1及び第2制御指令を所定の制御周期ごとに生成する制御部と、
生成された前記第1及び第2制御指令の双方を前記制御周期ごとに纏めて前記交通信号制御機に送信する通信部と、を備える中央装置。
第1制御指令:今回周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令
第2制御指令:将来周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令 A central device that remotely controls traffic signal controllers installed at multiple intersections,
A control unit that generates the following first and second control commands for each predetermined control cycle,
A central unit comprising: a communication unit that collectively transmits both the generated first and second control commands for each control cycle to the traffic signal controller.
First control command: signal control command including signal control parameters for current cycle Second control command: signal control command including signal control parameters for future cycle
前記今回周期に前記交通信号制御機に実行させる前記信号制御パラメータの開始予定時刻を表す時刻情報が含まれ、
前記第2制御指令には、
前記将来周期に前記交通信号制御機に実行させる前記信号制御パラメータの開始予定時刻を表す時刻情報が含まれる請求項1に記載の中央装置。 The first control command includes
The current cycle includes time information indicating a scheduled start time of the signal control parameter to be executed by the traffic signal controller,
The second control command includes
The central apparatus according to claim 1, wherein time information indicating a scheduled start time of the signal control parameter to be executed by the traffic signal controller is included in the future cycle.
前記交差点の交通流データの予測値を元データとする前記信号制御パラメータを含む、少なくとも1つの前記信号制御指令が含まれる請求項1又は請求項2に記載の中央装置。 The second control command includes
The central device according to claim 1 or 2, wherein at least one of the signal control commands including the signal control parameter based on the predicted value of the traffic flow data at the intersection is used as the original data.
将来の実施が確定している前記信号制御パラメータを含む、少なくとも1つの前記信号制御指令が含まれる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の中央装置。 The second control command includes
Central device according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the signal control commands is included, which includes the signal control parameters for future implementation.
Tf=M×Tc≧Cの関係式が成立する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の中央装置。 When the control cycle is Tc, the future period after the start time of the current cycle is Tf, the quotient obtained by dividing the future period by the control cycle is M, and the cycle length of the intersection is C,
The central apparatus according to claim 1, wherein a relational expression of Tf=M×Tc≧C is satisfied.
Tf=M×Tc≧C+Tkの関係式が成立する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の中央装置。 The control cycle is Tc, the future period after the start time of the current cycle is Tf, the quotient obtained by dividing the future period by the control cycle is M, the cycle length of the intersection is C, and the sensitivity at the intersection is If the fluctuation range is Tk,
The central apparatus according to claim 1, wherein a relational expression of Tf=M×Tc≧C+Tk is established.
Tf=M×Tc≧C+Toの関係式が成立する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の中央装置。 The control cycle is Tc, the future period after the start time of the current cycle is Tf, the quotient obtained by dividing the future period by the control cycle is M, the cycle length of the intersection is C, and offset tracking at the intersection is performed. If the width is To,
The central apparatus according to claim 1, wherein a relational expression of Tf=M×Tc≧C+To is satisfied.
下記の第1及び第2制御指令を所定の制御周期ごとに受信する通信部と、
前記中央装置との通信に障害が発生した場合に、受信した前記第1及び第2制御指令のうち最新の信号制御指令の信号制御パラメータにより、前記交差点の信号灯色を制御する制御部と、を備える交通信号制御機。
第1制御指令:今回周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令
第2制御指令:将来周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令 A traffic signal controller installed at an intersection that is remotely controlled by a central device,
A communication unit that receives the following first and second control commands for each predetermined control cycle,
A control unit that controls the signal light color of the intersection by the signal control parameter of the latest signal control command of the received first and second control commands when a failure occurs in communication with the central device. Traffic signal controller equipped.
First control command: signal control command including signal control parameters for current cycle Second control command: signal control command including signal control parameters for future cycle
前記中央装置は、
下記の第1及び第2制御指令を所定の制御周期ごとに生成する上位側制御部と、
生成された前記第1及び第2制御指令の双方を前記制御周期ごとに纏めて前記交通信号制御機に送信する上位側通信部と、を有し、
前記交通信号制御機は、
前記第1及び第2制御指令を前記制御周期ごとに受信する下位側通信部と、
前記中央装置との通信に障害が発生した場合に、受信した前記第1及び第2制御指令のうち最新の信号制御指令の信号制御パラメータにより、前記交差点の信号灯色を制御する下位側制御部と、を有する交通信号制御システム。
第1制御指令:今回周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令
第2制御指令:将来周期分の信号制御パラメータを含む信号制御指令 A traffic signal control system comprising: a traffic signal controller installed at a plurality of intersections; and a central device for remotely controlling the traffic signal controller,
The central device is
A higher-order control unit that generates the following first and second control commands for each predetermined control cycle,
And a higher-level communication unit that collectively transmits both the generated first and second control commands for each control cycle, to the traffic signal controller.
The traffic signal controller,
A lower-level communication unit that receives the first and second control commands for each control cycle,
When a failure occurs in communication with the central device, a lower-order control unit that controls the signal light color of the intersection by the signal control parameter of the latest signal control command of the received first and second control commands. , A traffic signal control system having.
First control command: signal control command including signal control parameters for current cycle Second control command: signal control command including signal control parameters for future cycle
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