JP4486747B2

JP4486747B2 - 環境負荷制御システム

Info

Publication number: JP4486747B2
Application number: JP2000399814A
Authority: JP
Inventors: 理有石倉; 博二上坂
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002203080A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、環境負荷制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境問題が高まり、自動車などの車両から排出される排ガスもより厳しく規制される傾向にある。ＮＯ_Xを初めとするＣＯ、ＴＨＣ（Total Hydro Carbon）、スス（ダスト）などの排ガス中の有害物質（本明細書では環境負荷物質と表現する）は地球環境に対する負荷（環境負荷）を低減するために、その使用量を削減することが検討されている。これに伴って、車両の製造メーカは前記環境負荷の排出量をより少なくした車両を開発しており、ある程度の成果を収めている。
【０００３】
さらに、車両の操作者（乗務員）に対しては、環境負荷を低減するような運転を心掛ける点で注意が喚起されており、これに応じた良心的な乗務員はアイドリングストップを励行し、急発進、急ブレーキを避けている。また、これに関連して、車両の運行事業者は各乗務員の運行業務を管理するための運行管理システムを設けることにより、各乗務員による運転内容を記録して、安全性、経済性の高い運転を心掛けるように指導している。
【０００４】
一方、各地の自治体では環境負荷を抑えるために、所定の地域内で放出可能である環境負荷物質の排出量の上限（許容排出量）を定めて、これを規制することも検討されている。これに加えて、各地に環境負荷物質の濃度測定を測定する観測器を設置して、大気の汚染状況を監視することが行われており、この測定結果を基準として前記許容排出量を定めようとしている。
【０００５】
また、交通管制の一貫として、道路に超音波検知器などを利用した交通量の計測部を設けて、交通量の多い道路は車の流れを良くするように信号のタイミングを切り換えることも行われている。あるいは交通量が常時多い道路は道幅を広くするような次期道路建設事業の対象とすることが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した交通管制や道路建設などの道路行政は交通量によって行われるのが普通であって、交通量によって増加する環境負荷の増大を考慮に入れたものではなかった。一方、前記観測器は定点観測を行うものであるから、風向きや天候などの観測器の設置地点における気象条件の影響をかなり受けて、その指示に差が生じていた。さらに、定点観測を行なう観測器では所定の期間内に排出される環境負荷の大きさを測定することが到底できなかった。
【０００７】
すなわち、現状のシステムでは時々刻々と変化する環境負荷の排出状況（排出量）を正確に検出することができないから、環境負荷の低減を図るための交通管制を的確に行なうことも不可能であった。つまり、現状では環境負荷に対する配慮が十分になされておらず、近年これが訴訟問題にまで発展している。
【０００８】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、走行車両より得られた環境負荷データをリアルタイムに交通管制に反映させること、さらには、道路行政へ情報提供可能な環境負荷排出量のデータベースを形成する環境負荷制御システムを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１発明の環境負荷制御システムは、エンジン回転数を測定する回転数測定部と、環境負荷物質の排出濃度をリアルタイムに測定するガス分析計と、吸気する空気の温度測定部と、車両の現在位置を測定する位置測定部と、車両から排出している環境負荷物質の排出濃度をエンジン回転数、温度および位置と共に環境負荷データとして記録する記録部とを有する車載装置、および、前記記録部に記録された環境負荷データのうち少なくとも前記環境負荷物質の排出濃度と前記エンジン回転数を用いた演算によって求めた環境負荷の経時変化を交通量に関する情報と乗算して得られた所定の区間の道路を通行する全車両により排出される環境負荷の総量を所定の区間ごとに集計して、次期道路建設事業の優先順位を定めるための環境負荷排出量データベースを作成する情報処理装置を有する管理センタからなることを特徴としている。
【００１０】
この環境負荷制御システムを用いることにより、前記車載装置を搭載する車両をプローブ車として、各走行車両が排出している環境負荷の経時変化を正確に求めることができ、時々刻々と変化する環境負荷の推移を見ることができる。さらに、これを集計してなる環境負荷排出量データベースは所定の区間における環境負荷の総量を正確に示している。そして、この環境負荷排出量データベースが形成されることにより、環境負荷を考慮に入れた次期道路建設計画を立てることができる。
【００１１】
また、運送業務などの事業者は前記環境負荷排出量データベースを用いて、配送のコース設定、配車設定、配送時間設定などを的確に行うことができ、より環境負荷の少ない配送計画を構築することができる。
【００１２】
前記区間が各交差点間で進行方向毎に区切られた区間である場合には、環境負荷が増大している的確な区間を次期道路建設計画に入れることができる。
【００１３】
第２発明の環境負荷制御システムは、エンジン回転数を測定する回転数測定部と、環境負荷物質の排出濃度をリアルタイムに測定するガス分析計と、吸気する空気の温度測定部と、車両の現在位置を測定する位置測定部とを有する車載装置、および、これらの測定値のうち少なくとも前記環境負荷物質の排出濃度と前記エンジン回転数を用いた演算によって求めた環境負荷の経時変化を交通量に関する情報と乗算して得られる所定の区間の道路を通行する全車両により排出される環境負荷の総量が過剰になっている道路に対する交通規制命令を出力する情報処理装置とを有する管理センタからなることを特徴としている。
【００１４】
すなわち、前記環境負荷制御システムを用いることにより、前記車載装置を搭載する車両をプローブ車として、走行車両が排出している環境負荷の総量を正確に求めることができ、時々刻々と変化する環境負荷の推移を見ることができる。そして、環境負荷の観点から交通管制を行うことにより、環境負荷の集中を効果的に避けることができる。
【００１５】
前記管理センタからの交通規制命令として、環境負荷の過剰が生じている部分を通過する車両の流れを良くするように信号機の切換えタイミングを変える命令を有する場合には、環境負荷が生じている部分の車両が加速するときに飛躍的に増加する環境負荷を抑えることが可能となる。そして、多くの場合これによって車両の混雑も解消される。
【００１６】
前記管理センタからの交通規制命令として、環境負荷の過剰が生じている部分を通過する車両の運転手に対して環境負荷を少なくするような運転法を喚起するメッセージを表示する命令を有する場合には、各運転手が前記表示を見ることにより環境負荷の低減を考慮に入れた運転を行うことができ、環境負荷を幾らか解消することができる。
【００１７】
前記管理センタからの交通規制命令として、環境負荷の過剰が生じている部分を通過する車両の運転手に別の道を走行するように求めるメッセージを表示する命令を有する場合には、各運転手が前記表示を見て別の道を走行することにより、環境負荷の集中を解消することができる。
【００１８】
前記管理センタからの交通規制命令によって、環境負荷の過剰が生じている部分を通過する車両の運転手に環境負荷の過剰発生状況を通知する情報発信部を設けた場合には、車載ナビゲーションシステム等が利用する車両情報交信システム（ＶＩＣＳ：商標名）やＡＴＩＳ(Automated Transit Information System:自動化輸送情報システム）などからの情報の一貫として環境負荷の過剰発生状況を通知し、これを道順検索の条件に含めることにより、環境負荷の集中を避けることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の環境負荷制御システム１の構成の一例を示す全体図である。図１において、２は例えば運送業務を行うための車両、３は例えば各車両２と通信して環境負荷を低減するための管理を行なう管理センタ、４は管理センタ３が有する情報処理装置（以下、管理サーバという）、５は各車両２に搭載された車載装置である。なお、３ａ，３ｂは各車両２の車載装置５と通信して後述する環境負荷データＤの送受信を行う無線通信部（図外）のアンテナ、３ｃは各地に点在して設けられて環境負荷データＤの送受信を行う無線通信部３ｄのアンテナである。
【００２０】
４ａは各事業者が所有する情報処理装置（以下、パソコンという）であって、各事業者はこのパソコン４ａを用いて車両２の運行管理を行なう。すなわち、パソコン４ａと車載装置５とにより運行管理システム６を構成する。したがって、各車載装置５は運行管理車載装置として動作し、前記環境負荷データＤは運行管理データの一部として記録されるのであり、以下の説明では、環境負荷データＤを運行管理データＤとも表現する。
【００２１】
また、前記管理サーバ４は各車両２の車載装置５とのデータ通信により、この車両２をプローブカーとして、各区間の道路において生じている環境負荷を監視する管理プログラムＰを実行するものであり、パソコン４ａは各車両２の車載装置５に対する指示や監視を行うことにより、より効率的な運送を可能とするための運行管理プログラムを実行するものである。なお、本発明は運行管理システム６を包含するものである必要はなく、この場合にはパソコン４ａを省略可能である。
【００２２】
さらに、前記管理プログラムＰは各管理装置５によって蓄積される環境負荷データＤを集計して各区間の道路においてそれぞれ生じた環境負荷の経時変化を環境負荷排出量データベースＤＢとして蓄積する機能を有する。加えて、管理プログラムＰは各区間の道路における環境負荷の標準的な値を考慮に入れながら、環境負荷が一部の地域に集中しないように各区間の道路における環境負荷の基準値をそれぞれ定めて、これを環境負荷排出量データベースＤＢとして蓄積する機能を有する。
【００２３】
一方、前記パソコン４ａは前記管理サーバ４に接続して、前記環境負荷排出量データベースＤＢから各区間の道路における環境負荷の大きさについてのデータを得ることにより、環境負荷の排出をできるだけ分散するようにした配車道順の設定を行なう機能を有している。
【００２４】
前記車載装置５は、例えば乗務員による作業内容の入力が行われるハンディーターミナル７と、このハンディーターミナル７に接続されて車両２に関する様々な測定結果を入力するセンサボックス８と、センサボックス８を介して入力される様々な測定結果を記録する記録部９と、車両２の現在位置を人工衛星Ｓ₁との通信によって測定するＧＰＳ(Groval Positioning System) レシーバなどの位置測定部１０と、管理センタ３の管理サーバ４やパソコン４ａと通信するための無線通信部１１と、前記位置測定部１０に接続されて各乗務員が配送する道順などの案内を行う車載ナビゲーションシステム１２とを有している。
【００２５】
本例では位置測定部としてＧＰＳレシーバ１０を用いる例を開示しているが、これは本発明を限定するものではない。すなわち、ジャイロセンサや地磁気を用いた位置測定部やこれらの組み合わせなど様々な構成が考えられる。
【００２６】
前記センサボックス８は、前記ＧＰＳレシーバ１０に加えて、車両２のディーゼルエンジン２ａに吸気される空気の温度を測定する温度測定部１３、ディーゼルエンジン２ａの回転数を検出する回転数測定部１４、および排気管２ｂを介して外部に排出される排気ガスに含まれるＮＯ_Xの濃度を検出するガス分析計１５と接続されている。なお、本例の回転数測定部１４は車載コンピュータ２ｃからエンジン回転数を示す信号を取出す接続部の例を示すが、本発明はこの構成に限定されるものではない。
【００２７】
さらに、１６は管理センタ３側からの交通規制命令Ａ₁によって、タイミングを変更可能である信号機、１７は別の交通規制命令Ａ₂によって車両の運転手に対するメッセージを表示可能とする表示盤、１８は信号機１６および表示盤１７を制御して、信号機１６のタイミングを制御し表示盤１７にメッセージを表示する交通管制局である。
【００２８】
なお、本例では上述の交通規制命令Ａ₁，Ａ₂を交通管制局１８を介して信号機１６および表示盤１７に出力する例を示しており、こうすることにより交通管制局１８がその他の交通情報と合わせた判断をして交通規制命令Ａ₁，Ａ₂に合わせた信号機１６および表示盤１７の制御を行うことを可能としている。しかしながら、本発明は、交通規制命令Ａ₁，Ａ₂が交通管制局１８を介して作用することを限定するものではない。また、本発明は交通規制命令Ａ₁，Ａ₂の出力方法を限定するものではない。
【００２９】
前記記録部９は車載装置５によって測定される運行管理データＤを記録するメモリカード９ａと、このメモリカード９ａのカードリーダ９ｂとからなり、このメモリカード９ａは車両２の出庫時に管理センタ３から受け取って、カードリーダ９ｂにセットされるものである。また、９ｃは前記メモリカード９ａに記録されている運行管理データＤをパソコン４ａが取得するためのカードリーダである。
【００３０】
なお、運行管理データＤとして記録されるデータには、例えば、ＧＰＳレシーバ１０によって測定される現在位置Ｌと、前記温度測定部１３によって測定される温度Ｔと、前記回転数計測部１４によって測定されるエンジン回転数Ｒと、前記ガス分析計１５によって測定されるＮＯ_Xの測定濃度Ｃが、車両２の車速などのその他の走行情報と共に記録されている。
【００３１】
前記無線通信部１１は、例えば管理センタ３側の管理サーバ４または事業者が所有するパソコン４ａと地上波による無線通信を行う無線機１１ａと、人工衛星Ｓ₂を介する衛星中継による通信を行なう無線機１１ｂとを有する。また、本例ではこの無線通信部１１に接続されて、事業者からの指示などを出力するファックスプリンタ１１ｃを有する。なお、無線通信部１１が地上波による通信を行なう無線機１１ａを有することによりランニングコストを抑えた通信を可能としているが、衛星中継による通信を行なう無線機１１ｂを有することにより、確実な高速通信を可能としている。しかしながら、本発明は両方の通信機１１ａ，１１ｂを備えることに限定されるものではない。
【００３２】
前記管理サーバ４は例えば主要な交差点などの各地に設置された無線通信部３ｄまたは衛星Ｓ₂中継を用いて、各車載装置５の無線通信部１１とデータ通信することにより、センサボックス８を介して入力される測定結果を、ほぼリアルタイムに受信することができる。
【００３３】
そして、前記管理プログラムＰがこれらの測定結果を解析して走行中に排出される環境負荷の経時変化を算出する。この環境負荷の演算は、例えば、次の式（１）に示すように行われる。
環境負荷＝Ｃ×Ｒ×２７３÷Ｔ×Ｋ … 式（１）
但し、ＣはＮＯ_Xガスの濃度、Ｒはエンジン回転数、Ｔは絶対温度、Ｋはエンジンの排気量によって異なるエンジン２ａ固有の定数である。
【００３４】
すなわち、運送用車両２の動力源として用いられるディーゼルエンジン２ａの場合、エンジンが１回転するときに排出される排気ガスの量は吸気するときの空気の温度Ｔと、排気量によってほぼ正確に求めることができる。従って、エンジン回転数ＲとＮＯ_Xガスの濃度Ｃをこれに乗算することにより、環境負荷（ＮＯ_Xガス）の排出量の瞬時値をリアルタイムに算出することができる。
【００３５】
なお、空気の温度Ｔは温度による膨張に起因する排ガスの排出量の違いを考慮に入れた演算を行うために測定しているが、それほどの精度を要求しない場合には省略することが可能である。逆に、前記エンジン２ａに過給機を搭載する場合には加給圧を測定する圧力センサを取り付けて、この加給圧を前記式（１）に乗算することが必要である。
【００３６】
また、ディーゼルエンジン２ａの場合には、ＮＯ_Xの濃度測定を行うことができれば、その他の環境負荷成分すなわちＣＯ₂、スス（粉塵）などの排出量もおよそ求めることができるが、これらの濃度分析をリアルタイムに行うことができる分析計を前記車載装置５に取り付けてもよいことは言うまでもない。しかしながら、ＮＯ_Xの濃度を検出するガス分析計１５はそのセンサ部１５ａを排気管２ａに取付けるだけで、リアルタイムの濃度分析を行うことができるので、その構成を簡素にすることができる。
【００３７】
さらに、前述の環境負荷の測定値は特定の車両２から排出されるものであるから、前記管理サーバ４は、前記式（１）を用いて求めた１台の車両２による環境負荷に、情報交信システムやＡＴＩＳなどからの道路交通情報によって入手可能である交通量を乗算することにより、環境負荷の全体的な大きさ（総量）を求めることができる。つまり、本発明では、環境負荷制御システム１に対応した車載装置５を取り付けた車両２をプローブカーとして用いることにより、各区間の道路を通行する全車両により排出される環境負荷の総量の経時変化をほぼ正確に測定することができる。
【００３８】
そして、前記管理サーバ４は、環境負荷の発生状況を監視し、これを環境負荷排出量データベースＤＢに保存している各区間の道路における環境負荷の基準値と比較する。また、前記管理サーバ４が環境負荷の基準値より多くなっている区間を発見した場合には、この環境負荷が過剰になっている区間の道路に対する交通規制命令Ａ₁を交通管制局１８に出力する。
【００３９】
同時に、この区間の道路に設置した表示盤１７に対する交通規制表示を促す交通規制命令Ａ₂を交通管制局１８に出力する。すなわち、管理サーバ４は交通管制局１８に対する交通規制命令Ａ₁，Ａ₂を発信するものであるから、例えば市町村などの公的機関内に配置されることが望ましい。
【００４０】
さらに、前記管理センタ３は環境負荷の過剰が生じている部分を通過する車両の運転手に環境負荷の過剰発生状況を通知する情報発信部１９を設けている。この情報発信部１９では環境負荷の過剰発生状況を例えば車両情報交信システムの一部としてＦＭ放送を用いた周波数変調された電磁波を用いて発信することにより、本発明の車載装置５を搭載するか否かに係わりなく全ての車両の運転手に環境負荷の発生状況を通知し、これに対応する道順検索や環境負荷の低減を図る運転法を促すことができる。
【００４１】
なお、前記環境負荷排出量データベースＤＢに記録される環境負荷の基準値は、各交差点間で進行方向毎に仕切られた区間であることが望ましい。すなわち、走行する道路は各交差点間で最小限に区切ることが可能であり、かつ、進行方向を分けることにより、傾斜に合わせた環境負荷の基準値を設定することが可能となるだけでなく、環境負荷の増大が生じている進行方向を知ることにより、信号機１６をより効率よく切り換えて環境負荷の抑制を図ることができる。
【００４２】
加えて、前記環境負荷の基準値は、稼働時間帯毎に集計することが望ましい。すなわち、同じ場所であっても、朝夕の通勤時間帯、食事時、日中などの条件によって、その交通量が異なっており、これによって変動する環境負荷の増減を考慮に入れることが可能となる。また、前記稼働時間帯の概念の中には、日付や曜日の区別を付けることも望ましい。すなわち、土日、祝祭日、月末、月初め、集金締切日（５，１０，１５，２０，２５日）、天候などによっても、全体的な環境負荷の増減が生じるが、走行日による環境負荷の増減も考慮に入れることが可能となる。
【００４３】
前記車載ナビゲーションシステム１２は、地図情報などを備えて乗務員に道順を示すものである。また、本例の車載ナビゲーションシステム１２は、例えば、車両情報交信システムやＡＴＩＳなどからの道路交通情報に加えて、前記無線通信部１１を介して管理センタ３側の情報発信部１９から受信した環境負荷の過剰発生情報を考慮に入れて配達道順を定めると共に、その道順を乗務員に指示して、効率的な運送を支援するものである。つまり、環境負荷の低減を図った配送道順の選択を行うことは、結果的に混雑を少なくして、各車両２による燃料消費も少なくなるので、環境負荷を低減できるだけに止まらず経済的な効果も期待することができる。
【００４４】
そして、上述の環境負荷制御システム１を用いて一連の業務を終えると、環境負荷制御システム１に蓄積された環境負荷データＤは、車両２の入庫時にメモリカード９ａをカードリーダ９ｃに挿入することにより、パソコン４ａを介して管理サーバ４に転送されて、今後の環境負荷の制御をさらに正確に行うための環境負荷排出量データベースＤＢとする。さらには、環境負荷の増大が生じている区間においては、この環境負荷排出量データベースＤＢが次期道路建設事業の優先順位を定めるための資料データとして用いることができる。
【００４５】
なお、本例ではカードリーダ９ｃを用いた環境負荷データＤを可能とすることにより、リアルタイムの環境負荷データＤの転送では転送しきれなかった環境負荷データＤを確実に転送することを可能としているが、本発明はこの構成を限定するものではないことはいうまでもない。
【００４６】
また、上述した例では車載装置５に無線通信部１１を設けており、かつ、管理センタ３が無線通信部３ｄまたは衛星Ｓ₂中継を用いる例を示しているので、環境負荷データＤをほぼリアルタイムに検知する例を開示しているが、次期道路建設計画のためのデータベースＤＢとする場合は、このリアルタイム性にこだわる必要はない。もっとも、交通規制を行なう場合には、取得手段はどうであれ、リアルタイム性が重視されることが望ましい。
【００４７】
さらに、パソコン４ａが環境負荷データＤをメモリーカード９ａから吸い出した場合には、１日分の（一連の配達業務の範囲内の）環境負荷の排出量を、運行終了後に確認することも可能である。
【００４８】
図２，３は前記環境負荷制御システム１を用いた環境負荷の制御例を説明する図であり、これらの図２，３においてＣ₁₁〜Ｃ₄₆は交差点である。また、図２は特に交差点Ｃ₁₄〜Ｃ₄₄を通る大通りの状態を詳述するものであり、図２（Ａ）には各交差点Ｃ₁₄〜Ｃ₄₄に設置される各信号１６および表示盤１７の例を示している。図２（Ｂ）はこれらの交差点Ｃ₁₄〜Ｃ₄₄に設置される各信号機１６の動作タイミングを示す図である。
【００４９】
図２（Ａ）において、１６ｎ₁₄〜１６ｎ₄₄，１６ｓ₁₄〜１６ｓ₄₄，１６ｗ₁₄〜１６ｗ₄₄，１６ｅ₁₄〜１６ｅ₄₄は交差点Ｃ₁₄〜Ｃ₄₄においてそれぞれ北向き，南向き，西向き，東向きの信号機１６、１７ｎ₁₄〜１７ｎ₄₄，１７ｓ₁₄〜１７ｓ₄₄，１７ｗ₁₄〜１７ｗ₄₄，１７ｅ₁₄〜１７ｅ₄₄はそれぞれ北向き，南向き，西向き，東向きの表示盤１７である。また、図２（Ｂ）において、Ｓｎ₁₄〜Ｓｎ₄₄は各交差点Ｃ₁₄〜Ｃ₄₄における北向きの信号機１６ｎ₁₄〜１６ｎ₄₄の動作タイミング、Ｓｓ₁₄〜Ｓｓ₄₄は各交差点Ｃ₁₄〜Ｃ₄₄における南向きの信号機１６ｓ₁₄〜１６ｓ₄₄の動作タイミングを示している。
【００５０】
また、図２（Ｂ）に示す各動作タイミングＳｎ₁₄〜Ｓｎ₄₄，Ｓｓ₁₄〜Ｓｓ₄₄は何れも左から右に時間を表わしており、ハイレベルが青、ローレベルが赤を示している。そして、一点鎖線によって示す時点Ｔにおいて管理サーバ４が交通管制局１８に交通規制命令Ａ₁，Ａ₂を出力したとする。
【００５１】
図２（Ｂ）が示すように、前記動作タイミングＳｎ₁₄〜Ｓｎ₄₄，Ｓｓ₁₄〜Ｓｓ₄₄は管理サーバ４が交通規制命令Ａ₁，Ａ₂を出力するまでの間、時点ｔ₁〜ｔ₂の周期で信号機１６ｎ₁₄〜１６ｎ₄₄，１６ｓ₁₄〜１６ｓ₄₄を制御している。また、信号機１６ｎ₁₄〜１６ｎ₄₄，１６ｓ₁₄〜１６ｓ₄₄が赤を表示している時間ｔｒ₁に対する青を表示している時間ｔｂ₁は、東西に移動する車両の交通量に対する南北に移動する車両の交通量の比と関係するように一定のデューティー比を有して制御されている。
【００５２】
しかしながら、前記交差点Ｃ₁₄〜Ｃ₄₄を通る車両は、図３に示すように常にやや渋滞した状態にあり、北向きの車両に至っては容易に渋滞や停滞が発生する傾向があった。そして、これが環境負荷の増大を起こす可能性がある。そこで、管理サーバ４はこの区間の道路における環境負荷を監視し、それがこの区間における規定値（限度量）を越えるときに、交通規制命令Ａ₁，Ａ₂を出力して、この道路において交通規制をかける。
【００５３】
具体的には、交通規制命令Ａ₁によって信号機１６ｎ₁₄〜１６ｎ₄₄，１６ｓ₁₄〜１６ｓ₄₄が赤を表示している時間ｔｒ₂と、青を表示している時間ｔｂ₂をそれぞれ長くするように、信号の切換時点ｔ₃，ｔ₄，ｔ₅を調節し、南側の信号１６ｎ₄₄，１６ｓ₄₄から順番に少しずつ時間をずらして（遅れ時間α₁〜α₃を設けて）信号機１６ｎ₁₄〜１６ｎ₄₄，１６ｓ₁₄〜１６ｓ₄₄を制御するようにそのタイミングを調節する。また、同時に交通規制命令Ａ₂によって前記交差点Ｃ₁₄〜Ｃ₄₄に位置する全ての表示盤１７ｎ₁₄〜１７ｎ₄₄，１７ｓ₁₄〜１７ｓ₄₄，１７ｗ₁₄〜１７ｗ₄₄，１７ｅ₁₄〜１７ｅ₄₄に交通規制を行っていることを示すメッセージを表示する。
【００５４】
つまり、赤信号を表示する時間ｔｒ₂を長くして、停車している車両に対して、例えば、表示盤１７に「交通規制実施中！赤信号はあと５分続きます。アイドリングストップにご協力ください」などと表示することにより、赤信号で停止した各車両の運転手はアイドリング運転を止めて、環境負荷の削減に協力することができる。さらには、東西に通行する車両に対しては、例えば、表示盤１７に「国道○○線は交通規制実施中！直進して別の道を走行してください」などと表示することにより、各車両の運転手に別の道を走行するように求めることができる。
【００５５】
一方、青信号を表示する時間ｔｂ₂を長くしているので、走行している車両に対して、例えば、表示盤１７に「交通規制実施中！アクセルワークを少なくして一定速度の運転を心掛けましょう」などと表示することにより、各運転手は所定の速度で、ほとんどアクセルを踏み込むことなく、車両を運転することができる。つまり、加減速をできるだけ抑えて、環境負荷を飛躍的に削減することができると共に、一回の信号の切換えによって長距離を気持ち良く走ることができる。また、これによって燃費を可及的に抑えることができるので運転手にとっても好ましい。
【００５６】
加えて、交通規制中の各信号機１６ｎ₁₄〜１６ｎ₄₄，１６ｓ₁₄〜１６ｓ₄₄，１６ｗ₁₄〜１６ｗ₄₄，１６ｅ₁₄〜１６ｅ₄₄は特に環境負荷の増大が激しかった北向きの車両が走行しやすいように南側の信号１６ｎ₄₄，１６ｓ₄₄，１６ｗ₄₄，１６ｅ₄₄から順に遅れ時間α₁，α₂，α₃を設けている。したがって、特に北向きの車両はこれらの交差点Ｃ₄₄〜Ｃ₁₄をスムーズに抜けて行くことができる。
【００５７】
また、本例には明示してはいなかったが、前記時間ｔｒ₂，ｔｂ₂によるデューティー比を、時間ｔｒ₁，ｔｂ₁によるデューティー比よりも小さくすることにより、とりわけ南北方向に移動する車両から発生する環境負荷の大きさを削減するようにしてもよい。つまり、信号機１６の切り替わるタイミングによって車両の流れを良くする方法としては、その切換え周期を長くする方法、車両の流れに合わせた時間差を付ける方法、および、デューティー比を変更する方法などが考えられる。
【００５８】
図３は前記環境負荷制御システム１を用いた配達例を示す図である。図３において、Ｐ₁〜Ｐ₅はそれぞれ集配業務を行なう配達先であり、それぞれ、Ｓ社、Ａ社、Ｂ社、Ｈ社、Ｃ社とする。今、Ｓ社Ｐ₁からＣ社Ｐ₅、Ａ社Ｐ₂からＨ社Ｐ₄、Ｂ社Ｐ₃からＨ社Ｐ₄に荷物を運送するような配送道順を考慮する。
【００５９】
図３において、各交差点Ｃ₁₁〜Ｃ₄₆にある長方形は、これらの交差点Ｃ₁₁〜Ｃ₄₆に停車する車両を示しており、その内の幾らかの車両２には環境負荷制御システム１の車載装置５が搭載されている。また、これらの車両の数は環境負荷の大きさをおよそ表わしている。また、各区間は各交差点間で進行方向毎に区切られた区間であるから同じ交差点間であっても進行方向によって二つの区間に分けて環境負荷の基準値を設定している。
【００６０】
なお、前記環境負荷の大きさは前記情報発信部１９から発信される環境負荷の過剰発生情報によって得ることができるものであり、この環境負荷の過剰発生情報は本発明の車載装置５を搭載しているか否かに係わりなく、全ての車両が車載ナビゲーションシステムなどを用いて受信できるものである。
【００６１】
図３に示すように、本例に示す例では交差点Ｃ₁₄〜Ｃ₄₄を通る道路の交通量および環境負荷が他に比べてとりわけ多く、次いで、交差点Ｃ₁₁〜Ｃ₄₁を通る道路、および交差点Ｃ₁₁〜Ｃ₁₅，Ｃ₃₁〜Ｃ₃₅を通る道路において交通量および環境負荷が比較的多いことが分かる。また、特に南北に伸びた道路においては北向きにおいて環境負荷の増大が生じていることが分かる。
【００６２】
ここで、前記荷物の配送を最短距離だけを考慮に入れて行うと、車両２は実線矢印に示すように、まずＳ社Ｐ₁で荷物を積載した後で、交差点Ｃ₄₅，Ｃ₄₄，Ｃ₃₄，Ｃ₂₄の順に走行してＡ社Ｐ₂に向かい、ここで荷物をさらに積載し、次いで、交差点Ｃ₂₄，Ｃ₁₄，Ｃ₁₃，Ｃ₁₂の順に走行してＢ社Ｐ₃において荷物を積載し、交差点Ｃ₁₂，Ｃ₁₁，Ｃ₂₁，Ｃ₃₁の順に走行してＨ社Ｐ₄においてＡ社Ｐ₂およびＢ社Ｐ₃からの荷物を下ろし、最後に、交差点Ｃ₄₁を通ってＣ社Ｐ₅においてＳ社Ｐ₁からの荷物を下ろす道順が考えられる。しかしながら、この道順は交通量が多く、混雑が発生する道路を多用するので、それだけ加減速を頻繁に行う必要があり、環境負荷を排出してしまうことは避けられない。
【００６３】
一方、前記情報発信部１９から得られる環境負荷の過剰発生状況を考慮に入れたルート検索では、環境負荷が多くなっている道路をできるだけ避けて道順を選択するので、前述の同じ荷物の配送は仮想線で示す道順となる。
【００６４】
すなわち、まずＳ社Ｐ₁で荷物を積載した後に、交差点Ｃ₄₅，Ｃ₃₅，Ｃ₂₅の順に走行してＡ社Ｐ₂において荷物を積載し、交差点Ｃ₂₄，Ｃ₂₃，Ｃ₂₂の順に走行してＢ社Ｐ₃において荷物を積載する。次いで、交差点Ｃ₂₂，Ｃ₂₁，Ｃ₃₁の順に走行してＨ社Ｐ₄においてＡ社Ｐ₂およびＢ社Ｐ₃からの荷物を下ろし、交差点Ｃ₄₁を曲がってＣ社Ｐ₅においてＳ社Ｐ₁からの荷物を下ろす道順が考えられる。
【００６５】
なお、本例に示すように環境負荷を考慮に入れた道順を検索することにより、同じ荷物を運送する場合にも、環境負荷の排出量を削減することができる。また、環境負荷の削減を考慮に入れた道順の選択によって、結果的に交通量の少ない道順を選択することになり、ひいては運送時間の短縮や消費燃料の削減を行うことができ、より効率的なルート検索を行うことができる。また、この環境負荷の過剰発生状況に関する情報は、配達業務を行なうときに用いられることに限定されるものではなく、一般の車載ナビゲーションシステムを用いた移動に用いてもよいことはいうまでもない。
【００６６】
なお、本例では図面を用いた説明を省略するが、高速道路やバイパスラインなどの高架道路を使用することで、信号による加減速を無くし、それだけ環境負荷を小さくすることができる。すなわち、前記環境負荷排出量データベースＤＢを用いて、環境負荷が増大している地域においては、高架を建設したり、道幅を広げたり、迂回道路を建設することにより、環境負荷の低減を図る必要があることを確認することができる。したがって、前記環境負荷排出量データベースＤＢを次期道路建設事業の優先順位を定めるために用いることができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の環境負荷制御システムによれば、走行車両より得られた実測の環境負荷の排出量を正確に検知することができ、この環境負荷の排出量をリアルタイムに交通管制に反映させることができる。また、道路行政へ情報提供可能な環境負荷排出量のデータベースを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の環境負荷制御システムの全体構成を示す図である。
【図２】前記環境負荷制御システムによる処理の内容を示す図である。
【図３】前記環境負荷制御システムを用いた配送の例を示す図である。
【符号の説明】
１…環境負荷制御システム、２…車両、３…管理センタ、３ａ，３ｂ，３ｄ…無線通信部、４…情報処理装置、５…車載装置、９…記録部、１０…位置測定部、１１…無線通信部、１３…温度測定部、１４…回転数測定部、１５…ガス分析計、１６（１６ｎ₁₄〜１６ｎ₄₄，１６ｓ₁₄〜１６ｓ₄₄，１６ｗ₁₄〜１６ｗ₄₄，１６ｅ₁₄〜１６ｅ₄₄）…信号機、１７（１７ｎ₁₄〜１７ｎ₄₄，１７ｓ₁₄〜１７ｓ₄₄，１７ｗ₁₄〜１７ｗ₄₄，１７ｅ₁₄〜１７ｅ₄₄）…表示盤、１９…情報発信部、Ａ₁，Ａ₂…交通規制命令、Ｃ…環境負荷物質の排出濃度、Ｃ₁₁〜Ｃ₄₆…交差点、Ｄ…環境負荷データ、ＤＢ…環境負荷排出量データベース、Ｌ…位置、Ｒ…エンジン回転数、Ｔ…吸気空気の温度。

Claims

エンジン回転数を測定する回転数測定部と、環境負荷物質の排出濃度をリアルタイムに測定するガス分析計と、吸気する空気の温度測定部と、車両の現在位置を測定する位置測定部と、車両から排出している環境負荷物質の排出濃度をエンジン回転数、温度および位置と共に環境負荷データとして記録する記録部とを有する車載装置、および、前記記録部に記録された環境負荷データのうち少なくとも前記環境負荷物質の排出濃度と前記エンジン回転数を用いた演算によって求めた環境負荷の経時変化を交通量に関する情報と乗算して得られた所定の区間の道路を通行する全車両により排出される環境負荷の総量を所定の区間ごとに集計して、次期道路建設事業の優先順位を定めるための環境負荷排出量データベースを作成する情報処理装置を有する管理センタからなることを特徴とする環境負荷制御システム。
前記区間が各交差点間で進行方向毎に区切られた区間である請求項１に記載の環境負荷制御システム。
エンジン回転数を測定する回転数測定部と、環境負荷物質の排出濃度をリアルタイムに測定するガス分析計と、吸気する空気の温度測定部と、車両の現在位置を測定する位置測定部とを有する車載装置、および、これらの測定値のうち少なくとも前記環境負荷物質の排出濃度と前記エンジン回転数を用いた演算によって求めた環境負荷の経時変化を交通量に関する情報と乗算して得られる所定の区間の道路を通行する全車両により排出される環境負荷の総量が過剰になっている道路に対する交通規制命令を出力する情報処理装置とを有する管理センタからなることを特徴とする環境負荷制御システム。
前記管理センタからの交通規制命令として、環境負荷の過剰が生じている部分を通過する車両の流れを良くするように信号機の切換えタイミングを変える命令を有する請求項３に記載の環境負荷制御システム。
前記管理センタからの交通規制命令として、環境負荷の過剰が生じている部分を通過する車両の運転手に対して環境負荷を少なくするような運転法を喚起するメッセージを表示する命令を有する請求項３または４に記載の環境負荷制御システム。
前記管理センタからの交通規制命令として、環境負荷の過剰が生じている部分を通過する車両の運転手に別の道を走行するように求めるメッセージを表示する命令を有する請求項３〜５の何れかに記載の環境負荷制御システム。
前記管理センタからの交通規制命令によって、環境負荷の過剰が生じている部分を通過する車両の運転手に環境負荷の過剰発生状況を通知する情報発信部を設けた請求項３〜６の何れかに記載の環境負荷制御システム。