JP3734594B2 - Abnormal event detection device and traffic flow measurement device - Google Patents

Abnormal event detection device and traffic flow measurement device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交通における異常事象を検出する異常事象検出装置、および交通パラメータを計測する交通流計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の異常事象検出装置を用いた交通流監視では、道路などの交通の軌道に沿って交通流計測用のセンサを設置して、計測値から交通量や時間的あるいは空間的占有率、平均速度、渋滞などの交通パラメータを算出し、それをもとにセンサ間で生じた異常事象を検出していた。上記のような交通パラメータは、複数の車両を長時間にわたって計測して求められる統計的な性質をもっているので、特に統計的パラメータとよぶこととする。一方、車両ごとに得られる速度、計測時刻、一台毎の占有時間などの交通パラメータは車両パラメータと呼ぶこととする。
【0003】
センサ間のある地点において、車両の故障、火災、落下物その他何らかの異常事象が発生すると、交通流が阻害されて異常発生地点での交通容量が減少するので、下流側では交通量の上限が低下する。このため、1つまたは複数のセンサから得られる統計的パラメータに例えば次のような変化が生じることを利用して、間接的に異常事象を検出することができる。
・上流と下流のセンサで交通パラメータに差が生じる
・同一センサで平常時と比べて交通パラメータに差が生じる
・上流側で渋滞が検出され、下流側では検出されない
・過去の計測値、計測時刻、上流側の計測値などから逐次推定計算されるパラメータと比較して差が生じる
【0004】
例えば特開平3−209599号公報に示された異常交通流検出装置では、図8のように構成されている。すなわち、超音波センサなどの車両検知手段1で得られた車両検知信号から、交通状態量検出手段2によって平均速度などの統計的パラメータを算出し、交通状態量予測手段3や閾値設定手段4、交通流異常判定手段5などによって交通流の異常状態を検出し、また渋滞判定手段7により渋滞の有無を検出していた。利用できる交通パラメータとしては平均速度の他に交通密度、交通量などが挙げられている。さらに、図8の装置を交通流の上流と下流に2つ以上配置し、それらの異常判定結果を比較する比較手段6によって、その原因が真に突発的な異常事象なのか自然渋滞によるものかを判定する。
【0005】
この例の装置以外にも、より多くのセンサを用いたり、交通流異常判定手段に統計的解析やニューラルネットを利用したものなど、統計的パラメータを用い、比較するパラメータ間で統計的性質に有意な差が生じることを利用して異常事象を検出する多くの手法が提案されている。以後それらを統計的検出方法とよぶこととする。
【0006】
ところで、個々の計測値の変動が統計的に無視できる程度まで平準化するためには、統計的パラメータの算出には一定時間または一定台数以上の計測が必要である。例えば、従来は超音波センサやループコイルセンサなどで5分間の計測を行い、5分間交通量や時間占有率、平均速度などを算出したものが用いられていた。したがって、交通量が多いほど短時間で精度良くパラメータが得られ、異常検出精度が向上するという性質がある。逆に交通量が少ないときには、一定以上の台数を計測するために計測時間を延長すると、上記平準化と同時に、異常事象による変化も埋もれてしまうため、精度は向上しない。
【0007】
ところが、上記の統計的検出方法には2つの欠点があった。1つめは、異常事象の発生後、十分な時間が経過しないと異常事象が検出できない点である。これは、最初の車両がセンサを通過してからパラメータの算出に十分な台数の車両が通過するまでには、所定の時間が必要で、それ以下の時間で検出することは原理的に不可能だからである。
2つめは、交通量や異常発生地点などの条件によっては、異常発生地点を車両が徐行して通り抜けられる程度の軽度の異常事象の場合は、このような異常事象を検出できないという点である。例えば上流側から流入する交通量が異常発生地点で低下した交通容量より少ないと、上流側と下流側で交通量にほとんど差が現れない。さらに、異常発生地点や渋滞末尾が、車両の走行状態を検知するセンサから近くない等の場合には、センサの計測地点において車両が減速前であったり再び加速し終わった後であったりするため、速度分布にも差が生じない事が多い。
【0008】
そこで、例えば特開平8−279093号公報に示された交通流計測装置では、車両速度や計測時刻といった車両パラメータを利用した別の異常検出手段を提案している。
平常時では、車両がセンサ間を通過する時間は、上流側で計測された車両速度でおおよそ予測する事ができる。このような予測原理に基づき、異常発生時には、その異常発生地点を通過する車両の急な減速や停止によって、通過時間あるいは車両速度が平常時の予測どおりにならないことを検出する。
【0009】
図9はその構成図である。センサ21および計測部22で計測された車両20の速度は、バッファ23に計測時刻とともに車両パラメータとして一定時間以上保存される。予測手段24は、上流側のバッファ内の車両パラメータから下流側で計測すると推定される時刻と車両速度などの車両パラメータを算出して保存する。判断手段26は、推定計算された車両パラメータに合致する車両パラメータが下流側から計測されたかどうかを検証し、合致の程度によって異常の度合いである異常度を出力する。
これによって、統計的パラメータに正常時との差が生じないような軽度の異常事象をも検出でき、また、差が生じる以前の、事象発生初期の段階であっても速やかに異常事象を検出できる。以後このような方法を微視的検出方法とよぶこととする。
【0010】
次に、交通流計測装置の従来技術について説明する。近年、センサにTVカメラを用い、TVカメラから得られる画像を処理して道路上の交通状況を計測する装置の開発が行われている。図10は、井上信昭他:「車両動態計測の試み」(第17回画像工学コンファレンス 1986年、16−13)に記載された従来の画像処理を用いた交通流計測装置の構成を示すブロック図である。図において、31は撮像器であるTVカメラ、32はTVカメラ31を制御するTVカメラ制御回路、33はデジタル化された撮像信号を取り込むフレームメモリ、34は車両の抽出領域を設定するウィンドウ設定回路、35は車両検出回路、36は車両走行位置検出回路、37は車両移動量検出回路、38は車両情報計測回路である。また、図11は一般的なTVカメラの設置例を図示しており、広範囲を撮像するよう、下向きに一定の俯角がつけられて設置される。
【0011】
動作について説明する。TVカメラ31はカメラ制御回路32に従ってあるフレーム間隔で走行車両を撮像する。フレームメモリ33は、TVカメラ31の撮像信号をデジタルに変換したデータを取り込む。ウィンドウ設定回路34は、道路上で車両の大きさとなるウィンドウを画面上で設定する。車両検出回路35は、ウィンドウ設定回路34で設定された領域から、水平線や垂直線等の車両の特徴を抽出することによって、車両を検出する。車両走行位置検出回路36は、車両検出回路35で検出された車両の画面上での走行位置を検出し、車両移動量検出回路37は、この走行位置と該車両の前フレームの走行位置とを比較し、車両の画面上での移動量を検出し、ウィンドウ設定回路34に送信する。ウィンドウ設定回路34は、移動量に応じてウィンドウを移動させる。上記動作を繰り返し行い車両を追跡する。車両が画面から消えた時点、または画像中に計測用の領域を特に設定した場合はその領域から出た時点で追跡を終了し、車両情報計測回路38は、車両の速度や前車との車間距離などを計測する。
【0012】
画面上での移動量を道路上での速度に換算する速度計測においては、そのままだと数学的には解くことができないので、通常は例えば車両の動きが道路に平行な動きに拘束されているという仮定をおき、抽出した車両の下端が道路に平行な平面である計測基準面上にあるものとして車両速度を計算する事が多い。例えば、バンパーやライトなどの特徴が車両の下端として抽出されやすいことがわかっている場合には、上記の計算上の計測基準面を平均的な車両のバンパーやライト程度の高さとして計算する。
その他、例えば空間的時間的な占有率、平均的な速度場、渋滞など、画面上で抽出された車両部分の占める割合や特徴部分の動きなどから、個別の車両を認識せずとも直接得ることが可能な統計的パラメータも多い。
【0013】
なお、画像処理以外の一般的なセンサでは、例えば超音波、赤外線、電波などを用いた車両感知器によって、占有率や渋滞などの統計的パラメータを得るものが主である。車両個別の速度を計測するには、例えばドップラー効果型の電波センサなど単独でも計測できるものもあるが、それ以外の手段として、図12の(a)または(b)のように車両感知器50を2つ設置し、それらの感知信号の時間差と計測地点の間隔から速度を算出できるように構成された複合的なセンサもある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上記の異常事象の微視的検出手段では、例えば自動車の陸運ナンバー情報のように固有の車両が特定できるような車両パラメータが計測されている時以外には、異常発生地点を徐行して通過できる場合、上流側センサを通過した車両に対する車両パラメータの推定値と下流側センサを通過した別の車両の車両パラメータが偶然合致してしまうという誤対応が時折発生し、その車両があたかも徐行せずに平常通り下流側センサに到達したように見える。通常は、後続の別車両の遅れによっても異常が検出されるので、一定の割合までの誤対応の発生は問題とはならない。ところが、上流側から流入する交通量が多いと誤対応の割合が増加する。割合が100%近くの状態、つまりほとんどの車両が遅れることなしに下流側に到達したように誤って判定されている状態が連続して長時間続くと、たとえ両センサで計測した台数の差が明白であっても、計測誤差を含むため異常事象有りと判定するには信頼性が乏しく、その間は異常事象を検出できなかった。そのほか渋滞時には、センサ側では渋滞が生じていることは計測できても、車間距離が狭すぎるなどの理由によって特に車両パラメータの計測もれが増加するので、原理的に渋滞時の異常判定が困難であった。
【0015】
また、センサ側にも、例えば車両が大型であったり、形状が複雑であるというような場合、計測対象である車両の特徴部分とこれに見かけが類似した部分を有していて、1つの車両が分離して2回以上計測されてしまうことがあるという問題がある。さらに、車両の特徴部分が一定の計測基準面の高さにあることが仮定されているような計測アルゴリズムの場合には、車高の高い車両を誤計測した場合に著しい速度計測誤差が生じるという問題があった。特にトンネルなどセンサ高が低く制約される場所では、誤差が真値の2倍以上にもなることがあり、微視的検出方法による異常事象検出において、車両パラメータの推定計算におけるセンサ間通過時間の計算に大きく影響するため、平常時に誤って異常判定を出力する原因になっていた。また、大型車混入率の増加などによってこのような速度誤差が頻発する場合には、統計的パラメータにも影響するので、統計的検出方法でも誤った異常判定が出力される可能性があった。
さらに、特にカメラの俯角が小さい場合には、誤計測された部分と本来の計測対象部分との計測時間差が極端に大きくなり、別々の車両であるかのように車間が離れて計測される問題もあった。
【0016】
上記の問題は画像処理センサ以外でも存在し、2つの車両感知器で構成される複合的なセンサでも、図12(b)のように設置方向が角度をなして設置されていれば、上記と同様の車両速度誤差や計測時刻の誤差が生じる。また、車両感知器が路側から水平方向に設置される側射型であっても、設置方向が角度をなしていれば同様の問題があることはいうまでもない。
【0017】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、軽度の異常事象であっても、渋滞度の高低(交通量の大小)に関わらず検出精度の高い異常事象検出装置を得ることを目的とする。また速度や計測時刻に大きな誤差を含む誤計測値を除去できる交通流計測装置を提供し、また異常事象検出装置の誤った異常事象判定を防止することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る異常事象検出装置は、上流側、下流側に設置された第1、第2の交通流計測装置、第1の交通流計測装置で計測された車両パラメータから第2の交通流計測装置で計測すると推定される車両パラメータを計算し、その計算値と第2の交通流計測装置での実測値とを比較することにより第1の異常度を算出する第1の異常検出部、交通流計測装置による統計的パラメータの時間的または空間的分布から第2の異常度を算出する第2の異常検出部、および第1の異常度と第2の異常度とから異常事象の発生について判定する判定部を備え、判定部は、渋滞度が低い場合は第1の異常度を選択し、渋滞度が高い場合は第2の異常度を選択し、渋滞度がその中間の場合は第1、第2の異常度のうちの高い方を選択して、選択した異常度により判定するものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、この発明による異常事象検出装置の構成を示すブロック図であり、図において、61は図示しないセンサの計測値から車両速度、計測時刻などの車両パラメータと、渋滞度、所定時間内の交通量(車両台数)や平均速度、占有率などの統計的パラメータとからなる交通パラメータを計測する交通流計測装置であり、センサは軌道に沿って100〜200mずつ隔てて複数台設置され、車両の走行を検知する。なお、軌道は自動車専用道路やトンネルであり、計測対象区間内では分岐がないものとする。
【0020】
62は互いに隣合う2つの交通流計測装置61から速度や計測時刻の車両パラメータを入力し、微視的検出方法により交通流の異常度として第1の異常度を算出する第1の異常検出部、63は交通流計測装置61から統計的パラメータを入力し、統計的検出方法により交通流の異常度として第2の異常度を算出する第2の異常検出部、64は第1および第2の異常検出部62、63の出力である第1および第2の異常度から異常事象の発生があったかどうかを判定する判定部である。
ここでは、交通流計測装置61は画像処理による計測装置のように、必要なすべての交通パラメータが得られる多機能センサを備えたものとしているが、代わりにパラメータ毎に複数の種類の単機能センサを備えた装置を用いてもかまわない。
【0021】
第1の異常検出部62では、微視的検出方法により、平常時の交通状態で交通流の上流側のセンサを通過した車両のパラメータに合致するような車両が下流側のセンサを通過したかどうかを検証する。そして、それらの合致の程度によって交通流の第1の異常度を算出し出力する。
【0022】
すなわち、第1の異常検出部62には隣合う2つの交通流計測装置61が接続されている。そのうち上流側に設置された第1の交通流計測装置611で計測した車両速度、計測時刻などの車両パラメータは一定時間以上保存する。その車両パラメータを基にして、下流側に設置された第2の交通流計測装置612で同じ車両について計測すると推定される計測時刻、車両速度などの車両パラメータを一定の計算方法に従って計算する。そしてこの推定計算された車両パラメータに合致する車両パラメータが、下流側に設置された第2の交通流計測装置612で計測されたかどうかを検証し、合致の程度によって異常の度合いである異常度を第1の異常度として出力する。
【0023】
第2の異常検出部63は第1、第2の交通流計測装置611、612の他に、それらの上下流側のいくつかの交通流計測装置61にも接続されている。
第2の異常検出部63では、統計的検出方法により、例えば5分間というように所定の時間をかけて得られた平均速度、交通量などの統計的パラメータの時間的分布やセンサ間での空間的分布から交通流の異常度として第2の異常度を算出し出力する。例えば、下流側の交通量が上流側のそれに比べて少ない場合は、その間で異常があるとして異常度が高くなる。
【0024】
判定部では、例えば両異常検出部62、63が出力した第1、第2の異常度を比較してそのうちの大きい方の値を選択し、その異常度の値により異常事象が発生したかどうかを判定し、出力する。
第1の異常検出部62においては、異常状態が続いている最中に、誤対応が生じる度に一次的に第1の異常度が低下するという不自然な状態(ただし実用上は差し支えない)が生じるが、第2の異常検出部63による第2の異常度が代わりに出力され、「異常」という判定出力が継続するという効果もある。
【0025】
上記とは別の判定方法として、交通流計測装置61で計測する渋滞度(ないしは交通量)について第1のしきい値と、これよりも高い値の第2のしきい値を設定しておき、判定部64に渋滞度や交通量の情報を入力し、渋滞度が第1のしきい値以下の場合は第1の異常度を選択してこれにより異常事象があったかどうかを判定し、渋滞度が第2のしきい値以上の場合は第2の異常度により判定し、また渋滞度が第1のしきい値と第2のしきい値の中間にある場合は第1の異常度と第2の異常度とを比較してそのうちの高い方の異常値により判定するようにしてもよい。
【0026】
また、別の判定方法として、渋滞度の低いときには第1の異常度の重み付けをあらかじめ大きくし、逆に渋滞度が高いときには第2の異常度の重み付けを大きくして重み付け後の第1、第2の異常度の大小を比較し大きい方を選択するようにして、場合に応じていずれかの異常度が選択されやすくすることにより、判定の確実性を増すように構成することも可能である。また、両異常度から演算により、判定で用いる異常度を算出するようにしてもよい。
さらに別の判定方法として、第1の異常度を優先的に選択して用いるようにしてもよい。すなわち、渋滞度があるしきい値以下のときは第1の異常度により判定する。このようなときはまず第1の異常度が即座に大きくなるからである。渋滞度が上記しきい値より高いときについては、第1の異常度が大きくなった場合にはその異常度を用いる。もし第1の異常度が大きくならなかった場合は、第2の異常度の大小により異常事象の判定をする。
なお、上記しきい値(第1、第2のしきい値を含む)に代えて、確定した値ではなくファジー値を用いるようにしてもよい。
【0027】
さらに、次の区間では612と613がそれぞれ上記の第1、第2の交通流計測装置の役割が与えられる。第1、第2の異常検出部62、63、判定部64も区間に対応して別に設けられている。
このようにして全ての区間で上記と同様の計測、判定が行われる。
以上のように、2種類の異常検出部の相補的な作用により従来より広範な交通量に対応し、第1の異常検出部62が作動するときには短時間で、またそうでないときにも多くの場合は相応の時間、すなわち統計的データを蓄積し計算して第2の異常検出部63が作動するに要する時間で異常事象の検出が行えるという効果がある。
【0028】
実施の形態2.
図2は実施の形態1に示したような異常事象検出装置に用いるに適した交通流計測装置の1例を示すブロック図であり、車両の一部が分離し誤って計測されてしまった場合にはそれを判定し、除去することのできる誤計測値除去手段を持つ交通流計測装置の構成例である。図において、71は車両の走行を検知するセンサであり、図3に示すように交通流の上流側に向かって、車両に対向するようにカメラなどのセンサが設置されている。72は計測部であり、センサ71から得たデータを基に、車両パラメータとして車両速度および計測時刻を出力する。
【0029】
73は判定手段によって誤計測と判定された車両パラメータを除去するフィルタ、74はフィルタ73を通った真であると判定された過去の車両パラメータを保存するバッファ、75は1つ前に保存されている車両パラメータと最後に計測された車両パラメータから、それらの車間距離を算出する距離換算手段、76は誤計測であったかどうかを判定する判定手段であり、平均的な車長などを参考に予め決定されたしきい値より車間距離が短い場合に、最後に計測された車両パラメータが誤計測であると判定する。判定手段76とフィルタ73と距離換算手段75とで誤計測値除去手段77を構成している。
【0030】
次に距離換算手段75の動作について、図3により説明する。計測基準面80は、路面に平行な平面であり、計算のために画像から抽出した車両の特徴部分(例えばバンパーやライトなど)がその高さにあると仮定して計算を行う。また、一つの車両に対する計測が完了して計測時刻が決定される地点81、つまり計測時の車両位置を計測地点と定義する。例えば画像処理センサではふつう計測領域の下流側の端に対応する地点、車両感知器を組み合わせた図12に示すような複合センサでは下流側のセンサの計測地点がそれに相当する。直線83は、センサ71からは計測地点と区別できない空間上の点の集合で、これを計測線と呼ぶこととする。84はセンサ71の設置地点としてのセンサ直下地点、正確にはTVカメラの焦点や、図12(b)のときの車両感知器と計測地点を通る直線を2本引いた交点の直下などに相当する地点である。また、両地点81、84間の距離をLとする。さらに、計測が正常なときの計測対象部分は車両下部86であり、屋根部分87は、車両下部86と画像形状が類似していて誤計測された部分とする。
【0031】
画像処理による速度計測を例に説明すると、センサ71と屋根部分87の高さの差をg、センサ71と計測基準面80の高さの差をhとすると、屋根部分87の画像上での見かけの速度がh/g倍になるので、車両速度も真値のh/g倍に計算されてしまうという問題があった。これは図12(b)のような複合的なセンサでも同様で、車両感知器での感知時間差が車両下部のg/h倍になるので速度がh/g倍になってしまう。
【0032】
さらに、屋根部分87は、時刻T1に位置81で車両下部が正しく計測された後に、車両下部との距離ΔLだけ走行した位置82ではなく、計測線にかかる位置85で計測されるため、屋根部分の計測時刻T2は実際に計測地点81を通過した通過時刻T3から大きくずれる。このため、単純に2つの計測時刻の時間差に速度を乗じても距離ΔLを正確に計算することはできず、そのため場合によっては見かけ上、平均的な車長よりも大きな値となってしまうので、時間差や距離をしきい値処理することによって誤計測かどうかを判定することができなかった。つまり、平均的な車長よりも2つの計測部分間の距離が小さければ、1台の車両の異なった部分を2回計測したものと判断して、誤計測ありと判定できるが、上記のように平均的な車長よりも大きな値となる場合があるので、必ずしもそのような判定ができなかった。
【0033】
図4は正常に計測された車両下部86の動き91と誤って計測された屋根部分87の見かけの動き92と真の動き93を図示したダイヤグラムで、横軸は計測時刻および通過時刻などの時間を表し、縦軸は距離を表す。したがって傾きは速度である。理論的には、図のようにセンサ直下の地点で屋根部分87の見かけの位置と真の位置が必ず一致するはずである。そこで、車両下部86と屋根部分87それぞれについて、計測地点での計測速度と時刻と距離Lとから、計測部72で図の実線のように作図または計算してセンサ直下84をそれぞれが通過するであろう時刻94、95を求めると、それらが誤計測なのかどうかに関わらずほぼ真の時刻となる。これを利用すれば、まず車両下部86と屋根部分87の、センサ直下84での通過時間差Δtを計算した後、通過時間差Δtに、先に計測された方の速度を乗じることによってΔtを車両部分間距離(もしくは車間距離)ΔLに換算することができる。これは計測線83と車両の進行方向の幾何的関係から、高さが低く速度が真値に近い部分の方が必ず先に計測されるからである。このようにして、後で計測された方の車両パラメータが誤計測でなかったかどうかを判定する。
なお、屋根部分87の真の動き93は、図上で車両下部86の動き91と平行で、かつ時刻95でセンサ直下地点84の通過を示す点を通る直線として求めたものである。
【0034】
上記のような方法によって、誤計測された車両パラメータに大きな速度誤差が含まれていたり、計測地点を実際に通過した時刻と計測時刻に大きなずれがあっても、正確な車間距離が得られ、しきい値処理、すなわち平均な車長などとの比較によってΔLが不当に短くないかどうかを検査することによる誤計測判定が可能となる。
最後に、車両の計測毎に計測地点が一定せず変動するようなセンサが、特に画像処理センサのような2次元計測センサの一部などに見受けられるが、そのようなセンサを利用する場合には、もし変動の幅が大きいようであれば、計測地点の情報を逐次更新して計算に反映させる。
【0035】
実施の形態3.
図5は、図6のように交通流の下流側に向かってカメラなどのセンサ71が設置されている場合に用いる交通流計測装置の構成例を示すブロック図である。78は判定手段76によって誤計測であると判定された車両パラメータの消去などを行う消去手段であり、その他の各部は実施の形態2の場合と同様の機能を有するものであるので説明を省略する。ここでは判定手段76と消去手段78と距離換算手段75とで誤計測値除去手段77を構成している。距離換算手段75は、最後に計測された車両パラメータから、それ以前にバッファ74に保存された複数の車両パラメータとの間で車間距離を算出する。消去手段78は、判定結果によって誤計測とされたパラメータに対して、バッファ74から除くか、または誤計測であるというフラグを立てる。
【0036】
図7は、車両の各部分の動きを図示したダイヤグラムである。実施の形態2で説明したのと同様の手法を用いるが、図4の場合とは逆に、真値の方が後に測定されることがわかっているので、後に計測された方の速度を通過時間差Δtに乗じることによって、ΔtをΔLに換算する。
【0037】
実施の形態1で説明した異常事象検出装置の交通流計測装置として、実施の形態2または実施の形態3で示した交通流計測装置を用いることができる。図1の第1、第2の異常検出部62、63は、誤計測値が除かれた後の車両パラメータをバッファ74から取り出して利用したり、統計的パラメータの計算に用いたりする。
【0038】
【発明の効果】
上流側、下流側に設置された第1、第2の交通流計測装置、第1の交通流計測装置で計測された車両パラメータから第2の交通流計測装置で計測すると推定される車両パラメータを計算し、その計算値と第2の交通流計測装置での実測値とを比較することにより第1の異常度を算出する第1の異常検出部、交通流計測装置による統計的パラメータの時間的または空間的分布から第2の異常度を算出する第2の異常検出部、および第1の異常度と第2の異常度とから異常事象の発生について判定する判定部を備え、判定部は、渋滞度が低い場合は第1の異常度を選択し、渋滞度が高い場合は第2の異常度を選択し、渋滞度がその中間の場合は第1、第2の異常度のうちの高い方を選択して、選択した異常度により判定するものである。
上記のようにこの発明の異常事象検出装置によれば、上流側、下流側に設置された第1、第2の交通流計測装置、第1の交通流計測装置で計測された車両パラメータから第2の交通流計測装置で計測すると推定される車両パラメータを計算し、その計算値と第2の交通流計測装置での実測値とを比較することにより第1の異常度を算出する第1の異常検出部、交通流計測装置による統計的パラメータの時間的または空間的分布から第2の異常度を算出する第2の異常検出部、および第1の異常度と第2の異常度とから異常事象の発生について判定する判定部を備え、判定部は、渋滞度が低い場合は第1の異常度を選択し、渋滞度が高い場合は第2の異常度を選択し、渋滞度がその中間の場合は第1、第2の異常度のうちの高い方を選択して、選択した異常度により判定するものであるので、交通流の渋滞度に対応して適切な異常事象の判定を行うことができ、検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における異常事象検出装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態2における交通流計測装置の構成を示すブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態2における距離換算手段の動作を説明するための説明図である。
【図4】 この発明の実施の形態2における距離換算手段の動作を説明するためのダイヤグラムである。
【図5】 この発明の実施の形態3における交通流計測装置の構成を示すブロック図である。
【図6】 この発明の実施の形態3における距離換算手段の動作を説明するための説明図である。
【図7】 この発明の実施の形態3における距離換算手段の動作を説明するためのダイヤグラムである。
【図8】 従来の異常事象検出装置の構成を示すブロック図である。
【図9】 従来の別の異常事象検出装置の構成を示すブロック図である。
【図10】 従来の交通流計測装置の構成を示すブロック図である。
【図11】 TVカメラの設置例を示す説明図である。
【図12】 車両感知器の設置例を示す説明図である。
【符号の説明】
61 交通流計測装置、62 第1の異常検出部、63 第2の異常検出部、
64 判定部、71 センサ、72 計測部、73 フィルタ、75 距離演算手段、
76 判定手段、77 誤計測値除去手段、78 消去手段、
611 第1の交通流計測装置、612 第2の交通流計測装置。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an abnormal event detection device that detects an abnormal event in traffic and a traffic flow measurement device that measures traffic parameters.
[0002]
[Prior art]
  In traffic flow monitoring using conventional abnormal event detection devices, sensors for traffic flow measurement are installed along the trajectory of traffic such as roads, and traffic volume, temporal or spatial occupancy, and average speed are measured from the measured values. , Traffic parameters such as traffic jams were calculated, and abnormal events that occurred between sensors were detected based on this. The traffic parameters as described above are called statistical parameters because they have statistical properties obtained by measuring a plurality of vehicles over a long period of time. On the other hand, traffic parameters such as speed obtained for each vehicle, measurement time, and occupation time for each vehicle are referred to as vehicle parameters.
[0003]
  If a vehicle failure, fire, fallen object, or any other abnormal event occurs at a point between the sensors, the traffic flow is obstructed and the traffic capacity at the point where the abnormality occurs decreases, so the upper limit of traffic volume on the downstream side decreases. To do. For this reason, an abnormal event can be indirectly detected by utilizing the following change in the statistical parameters obtained from one or a plurality of sensors.
  ・ Difference in traffic parameters between upstream and downstream sensors.
  ・ There is a difference in traffic parameters compared to normal operation with the same sensor..
  ・ Congestion is detected on the upstream side, but not on the downstream side..
  -Differences occur compared to parameters that are estimated and calculated sequentially from past measurement values, measurement times, upstream measurement values, etc..
[0004]
  For example, the abnormal traffic flow detection apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-209599 is configured as shown in FIG. That is, from the vehicle detection signal obtained by the vehicle detection means 1 such as an ultrasonic sensor, the traffic state quantity detection means 2 calculates a statistical parameter such as an average speed, and the traffic state quantity prediction means 3 or threshold setting means 4. An abnormal state of the traffic flow is detected by the traffic flow abnormality determining means 5 or the like, and the presence or absence of the traffic jam is detected by the traffic congestion determining means 7. Available traffic parameters include traffic density and traffic volume in addition to average speed. Furthermore, whether two or more devices shown in FIG. 8 are arranged upstream and downstream of the traffic flow and the abnormality judgment result is compared by comparing means 6 to determine whether the cause is a truly sudden abnormal event or due to natural congestion. Determine.
[0005]
  In addition to the devices in this example, statistical parameters such as using more sensors or using statistical analysis or neural networks for traffic flow abnormality judgment means are significant in statistical properties between parameters to be compared. Many methods have been proposed for detecting an abnormal event by using a difference. These are hereinafter referred to as statistical detection methods.
[0006]
  By the way, in order to level the fluctuations of individual measurement values to such an extent that they can be statistically ignored, the calculation of statistical parameters requires a certain time or a certain number of measurements. For example, conventionally, an ultrasonic sensor, a loop coil sensor, or the like was used for measurement for 5 minutes, and a 5-minute traffic volume, time occupation rate, average speed, or the like was used. Therefore, as the traffic volume increases, parameters can be obtained in a shorter time with higher accuracy, and abnormality detection accuracy is improved. Conversely, when the traffic volume is low, if the measurement time is extended to measure a certain number of cars, changes due to abnormal events are buried at the same time as the leveling, so the accuracy does not improve.
[0007]
  However, the above statistical detection method has two drawbacks. The first is that an abnormal event cannot be detected unless a sufficient time has elapsed after the occurrence of the abnormal event. This means that a predetermined time is required from the time when the first vehicle passes the sensor until a sufficient number of vehicles pass for parameter calculation, and detection in less time is impossible in principle. That's why.
  Second, depending on conditions such as the traffic volume and the point of occurrence of an abnormality, such an abnormal event cannot be detected in the case of a mild abnormal event that allows the vehicle to pass slowly through the abnormality occurrence point. For example, if the traffic volume flowing in from the upstream side is less than the traffic capacity decreased at the abnormality occurrence point, there is almost no difference in the traffic volume between the upstream side and the downstream side. In addition, if the location where an abnormality has occurred or the end of a traffic jam is not close to the sensor that detects the running state of the vehicle, the vehicle may be before decelerating or after accelerating again at the sensor measurement point. Often, there is no difference in speed distribution.
[0008]
  In view of this, for example, the traffic flow measuring apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-279903 proposes another abnormality detecting means using vehicle parameters such as vehicle speed and measurement time.
  In normal times, the time that the vehicle passes between the sensors can be roughly estimated by the vehicle speed measured upstream. Based on such a prediction principle, when an abnormality occurs, it is detected that the passing time or the vehicle speed does not become as predicted in normal times due to sudden deceleration or stop of the vehicle passing through the abnormality occurrence point.
[0009]
  FIG. 9 is a configuration diagram thereof. The speed of the vehicle 20 measured by the sensor 21 and the measuring unit 22 is stored in the buffer 23 together with the measurement time as a vehicle parameter for a predetermined time or more. The prediction means 24 calculates and stores vehicle parameters such as time and vehicle speed estimated to be measured downstream from vehicle parameters in the upstream buffer. The determination means 26 verifies whether or not a vehicle parameter that matches the estimated and calculated vehicle parameter is measured from the downstream side, and outputs an abnormality degree that is an abnormality degree depending on the degree of coincidence.
  This makes it possible to detect even minor abnormal events that do not cause a difference in normal statistical parameters, and to detect abnormal events quickly even at the early stage of the event before the difference occurs. . Hereinafter, such a method is referred to as a microscopic detection method.
[0010]
  Next, the prior art of the traffic flow measuring device will be described. In recent years, a device that uses a TV camera as a sensor and processes an image obtained from the TV camera to measure a traffic situation on a road has been developed. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a traffic flow measuring apparatus using conventional image processing described in Nobuaki Inoue et al .: “A Trial of Vehicle Dynamics Measurement” (17th Image Engineering Conference 1986, 16-13). It is. In the figure, 31 is a TV camera as an image pickup device, 32 is a TV camera control circuit for controlling the TV camera 31, 33 is a frame memory for capturing a digitized image pickup signal, and 34 is a window setting circuit for setting a vehicle extraction area. , 35 is a vehicle detection circuit, 36 is a vehicle travel position detection circuit, 37 is a vehicle movement amount detection circuit, and 38 is a vehicle information measurement circuit. FIG. 11 shows an installation example of a general TV camera. The TV camera is installed with a certain depression angle downward so as to capture a wide range.
[0011]
  The operation will be described. The TV camera 31 images the traveling vehicle at a certain frame interval according to the camera control circuit 32. The frame memory 33 takes in data obtained by digitally converting the imaging signal of the TV camera 31. The window setting circuit 34 sets a window that is the size of the vehicle on the road on the screen. The vehicle detection circuit 35 detects the vehicle by extracting features of the vehicle such as a horizontal line and a vertical line from the region set by the window setting circuit 34. The vehicle travel position detection circuit 36 detects the travel position on the screen of the vehicle detected by the vehicle detection circuit 35, and the vehicle movement amount detection circuit 37 detects the travel position and the travel position of the front frame of the vehicle. The amount of movement on the vehicle screen is detected and transmitted to the window setting circuit 34. The window setting circuit 34 moves the window according to the movement amount. The above operation is repeated to track the vehicle. When the vehicle disappears from the screen, or when a measurement area is specifically set in the image, the tracking ends when the vehicle exits from the area, and the vehicle information measurement circuit 38 determines the vehicle speed and the distance between the vehicle and the preceding vehicle. Measure distances.
[0012]
  In speed measurement that converts the amount of movement on the screen into speed on the road, it can not be solved mathematically if it is as it is, so usually the movement of the vehicle is restricted by the movement parallel to the road, for example In many cases, the vehicle speed is calculated assuming that the lower end of the extracted vehicle is on a measurement reference plane that is a plane parallel to the road. For example, when it is known that features such as bumpers and lights are easily extracted as the lower end of the vehicle, the above-mentioned calculation measurement reference plane is calculated as the height of the average vehicle bumper and lights.
  In addition, it can be obtained directly without recognizing individual vehicles from the proportion of the vehicle part extracted on the screen, such as spatial and temporal occupation rate, average speed field, traffic jam, etc. Many statistical parameters are possible.
[0013]
  Note that general sensors other than image processing are mainly sensors that obtain statistical parameters such as occupancy rate and traffic jam using a vehicle detector using ultrasonic waves, infrared rays, radio waves, and the like. In order to measure the speed of each individual vehicle, for example, a Doppler effect type radio wave sensor or the like can be measured alone. However, as other means, a vehicle detector 50 as shown in FIG. 12 (a) or (b). There is also a complex sensor configured to calculate the speed from the time difference between the sensing signals and the interval between measurement points.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
  In the above-described microscopic detection means for abnormal events, the vehicle can slowly pass through the abnormality occurrence point except when vehicle parameters that can identify a specific vehicle such as the land transportation number information of an automobile are measured. In some cases, an erroneous response that the estimated value of the vehicle parameter for the vehicle that has passed the upstream sensor coincides with the vehicle parameter of another vehicle that has passed the downstream sensor happens occasionally, and the vehicle does not slow down It seems to have reached the downstream sensor as usual. Usually, since an abnormality is detected also by a delay of a subsequent vehicle, occurrence of an erroneous response up to a certain rate does not matter. However, if there is a large amount of traffic flowing in from the upstream side, the proportion of false correspondence increases. If the ratio is close to 100%, that is, the state in which it is erroneously determined that most vehicles have reached the downstream side without delay, the difference in the number of units measured by both sensors will continue. Even if it is obvious, since it includes a measurement error, it is not reliable to determine that there is an abnormal event, and no abnormal event could be detected during that time. In addition, when there is traffic jam, the sensor side can measure that the traffic jam has occurred, but the measurement error of the vehicle parameter increases due to reasons such as the distance between the vehicles being too narrow. Met.
[0015]
  On the sensor side, for example, when the vehicle is large or has a complicated shape, the sensor has a characteristic portion of the vehicle to be measured and a portion similar in appearance to this, and one vehicle However, there is a problem that may be measured twice or more. Furthermore, in the case of a measurement algorithm in which it is assumed that the characteristic part of the vehicle is at a certain measurement reference plane height, a significant speed measurement error occurs when a vehicle with a high vehicle height is erroneously measured. There was a problem. Especially in places where the sensor height is restricted low, such as in tunnels, the error may be more than twice the true value. In abnormal event detection by the microscopic detection method, Since it greatly affects the calculation, it has been a cause of erroneously outputting an abnormality judgment during normal times. Further, when such a speed error frequently occurs due to an increase in the mixing ratio of large vehicles, the statistical parameter is also affected, so that an erroneous abnormality determination may be output even by the statistical detection method.
  In addition, especially when the angle of depression of the camera is small, the measurement time difference between the erroneously measured part and the original measurement target part becomes extremely large, and the problem is that the distance between the vehicles is measured as if they were separate vehicles. There was also.
[0016]
  The above problem exists in addition to the image processing sensor. Even in a complex sensor composed of two vehicle sensors, if the installation direction is set at an angle as shown in FIG. Similar vehicle speed errors and measurement time errors occur. Further, it goes without saying that even if the vehicle detector is a side-fired type installed in the horizontal direction from the road side, there is a similar problem as long as the installation direction forms an angle.
[0017]
  The present invention has been made to solve the above-described problems. Even if it is a mild abnormal event, the abnormal event detection device has a high detection accuracy regardless of the level of traffic congestion (volume of traffic). The purpose is to obtain. It is another object of the present invention to provide a traffic flow measuring device capable of removing erroneous measurement values including large errors in speed and measurement time, and to prevent erroneous abnormal event determination by an abnormal event detection device.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
  The abnormal event detection apparatus according to the present invention includes a first traffic flow measurement device installed on the upstream side and a downstream side, a second traffic flow measurement based on vehicle parameters measured by the first traffic flow measurement device. A first anomaly detector for calculating a first anomaly by calculating vehicle parameters estimated to be measured by the device and comparing the calculated values with actual values measured by the second traffic flow measuring device; A second anomaly detector that calculates a second anomaly from a temporal or spatial distribution of statistical parameters by a flow measuring device, and the occurrence of an anomalous event is determined from the first anomaly and the second anomaly Equipped with a judgment unitThe determination unit selects the first abnormality degree when the congestion degree is low, selects the second abnormality degree when the congestion degree is high, and the first and second abnormality when the congestion degree is in between. Select the higher of the degrees, and judge by the selected degree of abnormalityIs.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
  FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an abnormal event detection apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 61 denotes a vehicle parameter such as a vehicle speed and a measurement time from a measured value of a sensor (not shown), a congestion degree, and a predetermined time. A traffic flow measuring device that measures traffic parameters including traffic parameters (number of vehicles), average speed, occupancy, and other statistical parameters. A plurality of sensors are installed along a track at intervals of 100 to 200 m, Detects driving. It is assumed that the track is an automobile-only road or a tunnel, and there are no branches in the measurement target section.
[0020]
  62 is a first abnormality detection unit that inputs vehicle parameters such as speed and measurement time from two traffic flow measuring devices 61 adjacent to each other, and calculates a first abnormality degree as a traffic flow abnormality degree by a microscopic detection method. , 63 is a second anomaly detector that inputs statistical parameters from the traffic flow measuring device 61 and calculates a second anomaly as an anomaly of traffic flow by a statistical detection method, and 64 is a first and second anomaly detector. It is a determination unit that determines whether or not an abnormal event has occurred from the first and second abnormalities that are the outputs of the abnormality detection units 62 and 63.
  Here, the traffic flow measuring device 61 is provided with a multi-function sensor that can obtain all necessary traffic parameters, like a measuring device based on image processing. Instead, a plurality of types of single-function sensors are provided for each parameter. You may use the apparatus provided with.
[0021]
  In the first abnormality detection unit 62, whether or not a vehicle that matches the parameters of the vehicle that has passed the upstream sensor of the traffic flow in the normal traffic state has passed the downstream sensor by the microscopic detection method. Verify whether. Then, the first abnormality degree of the traffic flow is calculated and output according to the degree of the match.
[0022]
  That is, two adjacent traffic flow measuring devices 61 are connected to the first abnormality detection unit 62. Among them, vehicle parameters such as vehicle speed and measurement time measured by the first traffic flow measuring device 611 installed on the upstream side are stored for a predetermined time or more. Based on the vehicle parameters, vehicle parameters such as measurement time and vehicle speed estimated to be measured for the same vehicle by the second traffic flow measuring device 612 installed on the downstream side are calculated according to a certain calculation method. Then, it is verified whether or not the vehicle parameter that matches the estimated vehicle parameter is measured by the second traffic flow measuring device 612 installed on the downstream side, and the degree of abnormality that is the degree of abnormality is determined by the degree of matching. Output as the first degree of abnormality.
[0023]
  In addition to the first and second traffic flow measurement devices 611 and 612, the second abnormality detection unit 63 is also connected to some traffic flow measurement devices 61 on the upstream and downstream sides thereof.
  The second abnormality detection unit 63 uses a statistical detection method to obtain a temporal distribution of statistical parameters such as average speed and traffic volume obtained over a predetermined time, for example, 5 minutes, and a space between sensors. The second abnormality degree is calculated and output as the abnormality degree of the traffic flow from the general distribution. For example, when the traffic volume on the downstream side is smaller than that on the upstream side, the degree of abnormality is high because there is an abnormality between them.
[0024]
  In the determination unit, for example, the first and second abnormality levels output from both abnormality detection units 62 and 63 are compared, the larger value is selected, and whether or not an abnormal event has occurred based on the value of the abnormality level Is output.
  In the first abnormality detection unit 62, an unnatural state in which the first abnormality degree is temporarily reduced every time a mishandling occurs while the abnormal state continues (however, it may be practically acceptable). However, the second abnormality degree by the second abnormality detection unit 63 is output instead, and the determination output “abnormal” is continued.
[0025]
  As a determination method different from the above, a first threshold value and a second threshold value higher than this are set for the degree of congestion (or traffic volume) measured by the traffic flow measuring device 61. , Information on the degree of traffic congestion and traffic volume is input to the determination unit 64, and if the traffic congestion level is less than or equal to the first threshold, the first abnormality level is selected to determine whether or not there is an abnormal event. If the degree is greater than or equal to the second threshold value, it is determined based on the second degree of abnormality. If the degree of congestion is between the first threshold value and the second threshold value, the first degree of abnormality is determined. The second abnormality degree may be compared and the determination may be made based on the higher abnormality value.
[0026]
  As another determination method, the weighting of the first abnormality degree is increased in advance when the degree of congestion is low, and conversely, the weighting of the second abnormality degree is increased when the degree of congestion is high. It is possible to increase the certainty of the determination by comparing the magnitudes of the two abnormalities and selecting the larger one so that one of the abnormalities is easily selected depending on the case. . Moreover, you may make it calculate the abnormality degree used by determination by calculating from both abnormality degree.
  As yet another determination method, the first degree of abnormality may be preferentially selected and used. That is, when the degree of traffic congestion is below a certain threshold, the determination is made based on the first degree of abnormality. This is because in such a case, the first degree of abnormality immediately increases. When the degree of traffic congestion is higher than the threshold value, when the first abnormality degree becomes large, the abnormality degree is used. If the first degree of abnormality does not increase, an abnormal event is determined based on the magnitude of the second degree of abnormality.
  Instead of the threshold value (including the first and second threshold values), a fuzzy value may be used instead of a fixed value.
[0027]
  Further, in the next section, 612 and 613 are given the roles of the first and second traffic flow measuring devices, respectively. The 1st, 2nd abnormality detection parts 62 and 63 and the determination part 64 are also provided separately corresponding to the area.
  In this way, measurement and determination similar to the above are performed in all sections.
  As described above, the two types of anomaly detection units are capable of handling a wider range of traffic than the conventional ones, and when the first anomaly detection unit 62 is activated, it takes a short time, and many times otherwise. In this case, there is an effect that an abnormal event can be detected in an appropriate time, that is, in a time required for accumulating and calculating statistical data and operating the second abnormality detecting unit 63.
[0028]
Embodiment 2. FIG.
  FIG. 2 is a block diagram showing an example of a traffic flow measurement device suitable for use in the abnormal event detection device as shown in the first embodiment, where a part of the vehicle is separated and erroneously measured. Is a configuration example of a traffic flow measuring device having an erroneous measurement value removing means that can determine and remove it. In the figure, reference numeral 71 denotes a sensor for detecting the traveling of the vehicle. As shown in FIG. 3, a sensor such as a camera is installed so as to face the vehicle toward the upstream side of the traffic flow. Reference numeral 72 denotes a measurement unit that outputs a vehicle speed and a measurement time as vehicle parameters based on data obtained from the sensor 71.
[0029]
  73 is a filter for removing vehicle parameters determined to be erroneously measured by the determination means, 74 is a buffer for storing past vehicle parameters determined to be true through the filter 73, and 75 is stored one time before. The distance conversion means for calculating the distance between the vehicle parameters and the last measured vehicle parameter, 76 is a determination means for determining whether or not there is an erroneous measurement, and is determined in advance with reference to the average vehicle length etc. When the inter-vehicle distance is shorter than the threshold value, it is determined that the last measured vehicle parameter is an erroneous measurement. The determination means 76, the filter 73, and the distance conversion means 75 constitute an erroneous measurement value removal means 77.
[0030]
  Next, the operation of the distance conversion means 75 will be described with reference to FIG. The measurement reference plane 80 is a plane parallel to the road surface, and the calculation is performed on the assumption that the characteristic part of the vehicle (for example, a bumper or a light) extracted from the image for calculation is at the height. In addition, a point 81 where measurement for one vehicle is completed and a measurement time is determined, that is, a vehicle position at the time of measurement is defined as a measurement point. For example, in an image processing sensor, a point corresponding to the downstream end of the measurement region is usually equivalent to a measurement point of a downstream sensor in a composite sensor as shown in FIG. The straight line 83 is a set of points on a space that cannot be distinguished from the measurement point from the sensor 71, and this is called a measurement line. 84 is a point directly below the sensor as the installation point of the sensor 71. More precisely, it corresponds to the focal point of the TV camera, or directly below the intersection of two straight lines passing through the vehicle detector and the measurement point in FIG. It is a point to do. The distance between the two points 81 and 84 is L. Furthermore, the measurement target portion when the measurement is normal is the vehicle lower portion 86, and the roof portion 87 is a portion in which the image shape is similar to that of the vehicle lower portion 86 and is erroneously measured.
[0031]
  Taking speed measurement by image processing as an example, if the difference in height between the sensor 71 and the roof portion 87 is g, and the difference in height between the sensor 71 and the measurement reference plane 80 is h, the roof portion 87 on the image is displayed. Since the apparent speed is h / g times, there is a problem that the vehicle speed is also calculated to be h / g times the true value. This is also the case with a complex sensor as shown in FIG. 12B, and the speed is h / g times because the difference in sensing time by the vehicle detector is g / h times lower than the lower part of the vehicle.
[0032]
  Further, since the roof portion 87 is measured not at the position 82 traveled by the distance ΔL from the lower portion of the vehicle after the vehicle lower portion is correctly measured at the position 81 at the time T1, the roof portion 87 is measured at the position 85 on the measurement line. The measurement time T2 is greatly deviated from the passage time T3 that actually passed the measurement point 81. For this reason, even if the time difference between the two measurement times is simply multiplied by the speed, the distance ΔL cannot be calculated accurately, and in some cases, the value is apparently larger than the average vehicle length. It was not possible to determine whether or not the measurement was incorrect by thresholding the time difference or the distance. In other words, if the distance between the two measurement parts is smaller than the average vehicle length, it can be determined that different parts of one vehicle have been measured twice, and it can be determined that there is an erroneous measurement. In some cases, the value may be larger than the average vehicle length, so such a determination cannot always be made.
[0033]
  FIG. 4 is a diagram illustrating the movement 91 of the vehicle lower portion 86 measured normally, the apparent movement 92 and the true movement 93 of the roof portion 87 measured in error, and the horizontal axis represents time such as measurement time and passage time. And the vertical axis represents distance. Therefore, tilt is speed. Theoretically, the apparent position and the true position of the roof portion 87 must always coincide with each other at a point immediately below the sensor as shown in the figure. Therefore, each of the vehicle lower portion 86 and the roof portion 87 is drawn or calculated as indicated by the solid line in the drawing from the measurement speed, time, and distance L at the measurement point, and each passes under the sensor 84. When the expected times 94 and 95 are obtained, the time is almost true regardless of whether or not they are erroneous measurements. If this is used, first, the passage time difference Δt between the vehicle lower portion 86 and the roof portion 87 at the position directly below the sensor 84 is calculated, and then Δt is calculated by multiplying the passage time difference Δt by the speed measured earlier. It can be converted into a distance (or distance between vehicles) ΔL. This is because, from the geometric relationship between the measurement line 83 and the traveling direction of the vehicle, the portion where the height is low and the speed is close to the true value is always measured first. In this way, it is determined whether the vehicle parameter measured later is not an erroneous measurement.
  The true movement 93 of the roof portion 87 is obtained as a straight line passing through a point that is parallel to the movement 91 of the vehicle lower part 86 in the drawing and that indicates the passage of the point 84 directly below the sensor at time 95.
[0034]
  Even if there is a large speed error in the erroneously measured vehicle parameters by the method as described above, or even if there is a large difference between the time when the vehicle actually passed the measurement point and the measurement time, an accurate inter-vehicle distance can be obtained, It is possible to make an erroneous measurement determination by inspecting whether ΔL is not unduly short by threshold processing, that is, comparison with an average vehicle length or the like.
  Finally, a sensor whose measurement point does not change every time a vehicle is measured is found especially in a part of a two-dimensional measurement sensor such as an image processing sensor. When such a sensor is used, If the fluctuation range seems to be large, the information on the measurement points is updated sequentially and reflected in the calculation.
[0035]
Embodiment 3 FIG.
  FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a traffic flow measuring device used when a sensor 71 such as a camera is installed toward the downstream side of the traffic flow as shown in FIG. Reference numeral 78 denotes an erasing unit for erasing the vehicle parameter determined to be erroneous measurement by the determining unit 76, and the other units have the same functions as those in the second embodiment, so that the description thereof is omitted. . Here, the determination means 76, the erasure means 78, and the distance conversion means 75 constitute an erroneous measurement value removal means 77. The distance conversion means 75 calculates the inter-vehicle distance from the last measured vehicle parameter to a plurality of vehicle parameters previously stored in the buffer 74. The erasing unit 78 removes the parameter that is erroneously measured based on the determination result from the buffer 74 or sets a flag indicating erroneous measurement.
[0036]
  FIG. 7 is a diagram illustrating the movement of each part of the vehicle. A method similar to that described in the second embodiment is used, but contrary to the case of FIG. 4, since it is known that the true value is measured later, it passes the velocity measured later. By multiplying the time difference Δt, Δt is converted to ΔL.
[0037]
  As the traffic flow measurement device of the abnormal event detection device described in the first embodiment, the traffic flow measurement device shown in the second embodiment or the third embodiment can be used. The first and second abnormality detection units 62 and 63 in FIG. 1 take out the vehicle parameters from which the erroneous measurement values have been removed from the buffer 74 and use them or calculate statistical parameters.
[0038]
【The invention's effect】
  Vehicle parameters estimated to be measured by the second traffic flow measuring device from the first and second traffic flow measuring devices installed on the upstream side and the downstream side, and vehicle parameters measured by the first traffic flow measuring device. A first anomaly detection unit that calculates the first anomaly by calculating and comparing the calculated value with an actual measurement value of the second traffic flow measuring device; Alternatively, a second abnormality detection unit that calculates the second degree of abnormality from the spatial distribution and a determination unit that determines occurrence of an abnormal event from the first degree of abnormality and the second degree of abnormality are provided.The determination unit selects the first abnormality degree when the congestion degree is low, selects the second abnormality degree when the congestion degree is high, and the first and second abnormality when the congestion degree is in between. Select the higher of the degrees, and judge by the selected degree of abnormalityIs.
  As described above, according to the abnormal event detection device of the present invention,Vehicle parameters estimated to be measured by the second traffic flow measuring device from the first and second traffic flow measuring devices installed on the upstream side and the downstream side, and vehicle parameters measured by the first traffic flow measuring device. A first anomaly detection unit that calculates the first anomaly by calculating and comparing the calculated value with an actual measurement value of the second traffic flow measuring device; Alternatively, the second abnormality detection unit that calculates the second abnormality degree from the spatial distribution, and a determination unit that determines the occurrence of the abnormal event from the first abnormality degree and the second abnormality degree, When the degree of traffic congestion is low, the first abnormality degree is selected, when the degree of congestion is high, the second abnormality degree is selected, and when the traffic congestion degree is in between, the first and second abnormality degrees are high. Select the method, and judge by the selected degree of abnormalityTherefore, an appropriate abnormal event can be determined in accordance with the degree of traffic congestion, and the detection accuracy is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an abnormal event detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a traffic flow measuring apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of a distance conversion means in Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of distance conversion means in Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a traffic flow measuring apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of a distance conversion means in Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of a distance conversion means in Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional abnormal event detection apparatus.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of another conventional abnormal event detection apparatus.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional traffic flow measuring device.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an installation example of a TV camera.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an installation example of a vehicle detector.
[Explanation of symbols]
  61 traffic flow measuring device, 62 1st abnormality detection part, 63 2nd abnormality detection part,
64 determination units, 71 sensors, 72 measurement units, 73 filters, 75 distance calculation means,
76 determining means, 77 erroneous measurement value removing means, 78 erasing means,
611 1st traffic flow measuring device, 612 2nd traffic flow measuring device.

Claims (1)

車両の走行を検知する複数のセンサを軌道に沿って距離を隔てて設置し、上記センサの計測値から、上記車両個別の車両速度および計測時刻を含む車両パラメータと、一定時間内に通過した車両の平均速度、台数、渋滞度のいずれかを含む統計的パラメータとからなる交通パラメータを計測する交通流計測装置により、交通の異常事象を検出する異常事象検出装置において、交通流の上流側に設置された第1の交通流計測装置、交通流の下流側に設置された第2の交通流計測装置、上記第1の交通流計測装置で計測された車両パラメータから上記第2の交通流計測装置で計測すると推定される車両パラメータを計算し、その計算値と上記第2の交通流計測装置で計測した実測値とを比較することにより交通状態の第1の異常度を算出する第1の異常検出部、1つまたは複数の上記交通流計測装置による統計的パラメータの時間的または空間的分布から交通状態の第2の異常度を算出する第2の異常検出部、および上記第1の異常度と第2の異常度とから異常事象の発生について判定する判定部を備え、上記第1または第2の交通流計測装置により渋滞度を計測するとともに、上記判定部は、上記渋滞度が低い場合は上記第1の異常度を選択し、上記渋滞度が高い場合は上記第2の異常度を選択し、上記渋滞度が上記高低の中間の場合は上記第1の異常度と上記第2の異常度とを比較し、そのうちの高い方の異常度を選択して、選択した異常度の値により異常事象の発生について判定することを特徴とする異常事象検出装置。A plurality of sensors for detecting the traveling of the vehicle are installed at a distance along the track, and the vehicle parameters including the vehicle speed and the measurement time of the vehicle, and the vehicle that has passed within a certain time from the measured values of the sensors. Installed upstream of traffic flow in an abnormal event detection device that detects traffic abnormal events by a traffic flow measurement device that measures traffic parameters consisting of statistical parameters including any of the average speed, number of vehicles, and degree of congestion The first traffic flow measuring device, the second traffic flow measuring device installed on the downstream side of the traffic flow, and the second traffic flow measuring device based on the vehicle parameters measured by the first traffic flow measuring device. The vehicle parameter estimated to be measured in step 1 is calculated, and the calculated value is compared with the actually measured value measured by the second traffic flow measuring device. An anomaly detector, a second anomaly detector that calculates a second anomaly of traffic conditions from a temporal or spatial distribution of statistical parameters by one or more of the traffic flow measuring devices, and the first anomaly A determination unit that determines the occurrence of an abnormal event from the second degree of abnormality and the second abnormality degree, and measures the degree of congestion by the first or second traffic flow measuring device, and the determination unit has a low degree of congestion The first abnormality degree is selected, the second abnormality degree is selected when the congestion degree is high, and the first abnormality degree and the second abnormality are selected when the congestion degree is between the high and low levels. An abnormal event detection apparatus characterized by comparing the degree of abnormality of each other, selecting a higher degree of abnormality, and determining occurrence of an abnormal event based on the value of the selected degree of abnormality .
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