JP4521695B2 - リンク旅行時間推定装置、プログラム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、渋滞度と渋滞長とが求められているが旅行時間が求められていないリンクの旅行時間を推定するリンク旅行時間推定装置、プログラム及び方法に関するものである。

道路上の一点（例えば交差点）と一点（例えば次の交差点）とをつなぐ道路区間を「リンク」という。車両がリンクの起点から終点まで走行するのに要する時間を「旅行時間」という。リンクの旅行時間情報は、出発地から目的地に至る最短時間経路を算出したり、交通計画を立案したりするのに必要な情報となる。
従来、リンクの旅行時間を計測するのに、地図マッチング方式を採用した位置検出装置を車両に搭載して、その車両を走らせて、当該車両の位置検出を行い、当該車両が交差点を通過した時刻に基づいてリンクの旅行時間を求めている。

また、路上ビーコンで収集した車載装置の識別コードに基づいて、当該車両が通信した路上ビーコン間の走行経路を特定し、路上ビーコン間の通過時間を、当該走行経路にある路上ビーコン間の距離で配分することにより、各リンクの旅行時間を計測する方法もある。
特開昭63-148155号公報

しかし、前者の方法では、その車載装置を搭載した車両がリンクを通過した場合にしか旅行時間を計測することができず、そのような車載装置を搭載した車両の台数が少ないことから、旅行時間データが多数集まらない。
後者の方法では、路上ビーコンが設置されていない路線においては、リンクの旅行時間を計測することができない。

したがって、実際には、前記各方法を用いても、すべてのリンクについて旅行時間が求められるわけではなく、旅行時間が不明のリンクが多数存在する。
旅行時間が不明のリンクについては、リンクの距離を適当な速度（例えば４０km/h）で走行したとして旅行時間を求めると、その旅行時間は実際の交通状況を全く反映していないものとなる。

一方、旅行時間が求められていないリンクであっても、渋滞度と渋滞長が求められているものが存在する。
本発明は、旅行時間が求められていないリンクの中に、渋滞度と渋滞長が求められているものが存在することに着目し、その渋滞度と渋滞長を利用して、当該リンクの旅行時間を推定する装置、プログラム及び方法を提供することを目的とする。

本発明のリンク旅行時間推定装置は、１又は複数の渋滞度と、その渋滞度における渋滞長と、旅行時間とが求められている前記所定領域内の複数のリンクについて、渋滞度と、その渋滞度における渋滞長と、旅行時間とを取得する取得手段と、前記複数のリンクのうち渋滞度が非渋滞のみからなるリンクを複数選定し、選定した当該複数のリンクのリンク長と旅行時間とを用いて渋滞度が非渋滞の場合の車両の走行速度を算出する第一の算出手段と、前記所定領域内の複数のリンクのうち、渋滞度が非渋滞と非渋滞以外の車両の走行速度の分かっていない１つの渋滞度（以下「一の渋滞度」という）とからなるリンクを複数選定し、選定した当該複数のリンクについて、渋滞度が非渋滞である部分の長さと、前記算出した渋滞度が非渋滞の場合の車両の走行速度とを用いて渋滞度が非渋滞である部分の旅行時間を求め、当該リンクの旅行時間から前記渋滞度が非渋滞である部分の旅行時間を減じて、渋滞度が前記一の渋滞度である部分の旅行時間を求め、当該渋滞度が前記一の渋滞度である部分の旅行時間と、渋滞度が前記一の渋滞度である部分の長さとに基づいて、渋滞度が前記一の渋滞度の場合の車両の走行速度を算出する第二の算出手段と、旅行時間は求められていないが、渋滞度とその渋滞度における渋滞長とが求められており、かつ、渋滞度が非渋滞と前記一の渋滞度とからなる前記所定領域内のリンクについて、それぞれの渋滞度における渋滞長と、それぞれの渋滞度の場合の前記算出された車両の走行速度とに基づいてそれぞれの渋滞度における渋滞長ごとの旅行時間を算出し、それらの旅行時間に基づいて当該リンクの旅行時間を推定する推定手段とを備えるものである。

この装置によれば、渋滞度と渋滞長とが提供されていて、旅行時間が提供されていないリンクについて、渋滞度ごとの速度基準を求めることにより、旅行時間を推定することができる。この装置は、リンクの渋滞度ごとの速度基準が公表されていない場合に、当該リンクの旅行時間を推定するのに役立つ。
前記一の渋滞度が複数の渋滞度から選択されることがある。

渋滞度に対応する速度を算出する場合に、複数のリンクについて、渋滞度に対応する速度をそれぞれ算出して、それらの速度の統計値（例えば平均値、中央値）を記憶しておくとよい。統計的処理をすることにより、渋滞度に対応する速度を、より正確に算出することができる。

また、渋滞度に対応する速度を算出する場合、同一交通管制システムの使用している管内ごとに、渋滞度に対応する速度を算出して記憶しておくとよい。交通管制システムごとに、渋滞度に対応する速度基準が異なることがあるからである。
また、本発明のプログラムは、リンクの旅行時間と当該リンクの渋滞度と渋滞長とのデータを入力するインターフェイスを持ったコンピュータに格納されるプログラムであって、前記リンク旅行時間推定装置に含まれる各手段の機能を実行するものである。
また、本発明のリンク旅行時間推定方法は、前記リンク旅行時間推定装置と実質同一発明に係る方法である。

以上のように本発明によれば、旅行時間が求められていないが、渋滞度と渋滞長が求められているリンクについて、旅行時間を求めることができる。その結果、実際の交通状況を反映した最短旅行時間の経路が算出できるようになったり、最適な交通計画を立案したりできるようになったりする。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明のリンク旅行時間推定方法を実施するための旅行時間推定システム１の構成図である。
旅行時間推定システム１は、１又は複数の交通情報センター２とつながっている。
交通情報センター２は、例えば、一般道路については都道府県ごとに、高速道路については道路公団ごとに設置されている。

交通情報センター２は、管轄地域内の交通管制システムを管理している。例えば、東京都の交通情報センター２は、東京都内の交通管制システムを管理している。
交通情報センター２を識別するのに、「管理者コード」という符号を用いる。表１に 管理者コードの一覧を示す。表１の番号１，２，．．．は、各都道府県などに対応する番号である。

交通情報センター２は、管理している交通管制システムを通して、管内の各リンクの旅行時間と渋滞度と渋滞長との情報を取得し、旅行時間推定システム１に、通信回線を通して送信する。
旅行時間推定システム１は、コンピュータで構成され、交通情報センター２から得られる各リンクの旅行時間と渋滞度と渋滞長との情報をデータベースに記憶する。

このデータベースに記憶された各リンクの情報を記憶したリンクリストテーブルを表２に示す。

表２において、メッシュコードは、管轄地域を複数のブロックで区分したときの各区分（メッシュという）を識別するための番号である。リンク区分は、高速道、一般道等の区分である。リンク番号は、メッシュ内のリンクに付けられた通し番号である。
さらに、このデータベースに記憶されたリンクの、情報取得時刻、旅行時間、渋滞部数、渋滞部１からＮの渋滞度と渋滞長との情報をリンクごとに記憶した交通情報テーブルを表３に示す。

なお、表３は、表２のリンク番号１のリンク（全長１２００ｍ）の交通情報を例示している。

表３によれば情報取得時刻は５分ごととなっている。「渋滞度」は０，１，２で区分されている。渋滞度０は渋滞なし、渋滞度１は混雑、渋滞度２は渋滞を表している。
「渋滞部」とは、１本のリンクの中に渋滞度の異なる部分が存在するときに、その部分のことをいう。例えば、表３では、０時０分では、リンクの中に渋滞が発生していない。よって、渋滞部はなく、渋滞部数は０である。０時５分では、渋滞度１の渋滞部が渋滞長２００ｍにわたって発生しているので、渋滞部数は１となる。０時１０分では、渋滞度１の渋滞部が渋滞長３００ｍにわたって発生し、渋滞度２の渋滞部が渋滞長２００ｍにわたって発生しているので、渋滞部数は２となる。

旅行時間推定システム１は、データベースに記憶された各リンクの旅行時間と渋滞度と渋滞長との情報に基づいて、各渋滞度に対応する速度を算出してデータベースに記憶する。
さらに、旅行時間推定システム１は、旅行時間は求められていないが、渋滞度と渋滞長とが求められているリンクについて、渋滞長を、渋滞度に対応する前記記憶された速度で割って、当該リンクの旅行時間を推定する。この推定処理については後述する。

以上の旅行時間推定システム１の行う処理は、ＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなど所定の媒体に記録されたプログラムを、旅行時間推定システム１のコンピュータが実行することにより実現される。
図２及び図３は、旅行時間推定システム１が、データベースに記憶された各リンクの旅行時間と渋滞度と渋滞長との情報に基づいて、各渋滞度に対応する速度を算出する方法を説明するためのフローチャートである。

この処理は、定期的（例えば１ヵ月ごと）にオフラインで行う。
まず、管理者コードリストテーブルから、交通情報センター２の管理者コードを取り出す（ステップＳ１；表１）。各渋滞度に対応する速度の関係は、交通情報センター２ごとに決っているので、まず交通情報センター２を特定する必要があるからである。
次にリンクリストテーブル（表２）から当該管理者コードに対応するリンクを１本ずつ取り出す（ステップＳ２）。

そして、取り出したリンクに対応する交通情報テーブル（表３）から一時刻の交通情報を取り出す（ステップＳ３）。 その交通情報の中から、当該リンクに旅行時間の情報が含まれているかどうか判定する（ステップＳ４）。旅行時間の情報が含まれていなければ、速度算出処理をスキップする（そのリンクは図４の旅行時間推定処理の対象となる）。
旅行時間の情報が含まれていれば、渋滞部数が０か（すなわち渋滞がないか）どうか判定する（ステップＳ５）。渋滞があれば、速度算出処理をスキップする（そのリンクは図３の渋滞時の速度算出処理の対象となる）。

渋滞なしの場合、リンク長を旅行時間で割って、速度を算出する（ステップＳ６）。例えば、表３のリンクでは、０時０分の旅行時間は１２０秒、リンクの全長１２００ｍであるので、速度は３６ｋｍ／ｈとなる。
すべての時刻の交通情報について、処理が終了したかどうか、判定する（ステップＳ７）。

全てのリンクについて、処理が終了したかどうか、判定する（ステップＳ８）。
そして、ステップＳ１で取り出した管理者コードの全リンク、全時刻の渋滞なしのリンクについて算出した速度に基づいて、指定されたパーセンタイル値（通常５０パーセンタイル値）を算出し、その値を当該管理者コードにおける渋滞なしの速度とする（ステップＳ９）。

他の管理者コードについても、同じ処理を行い、すべての管理者コードについて、処理が終了したかどうか、判定する （ステップＳ１０）。これにより、渋滞度０すなわち渋滞なしの場合の速度が求まる。
図３は、渋滞度１，２の場合の速度を求めるためのフローチャートである。
この処理も、定期的（例えば１ヵ月ごと）にオフラインで行う。

まず、管理者コードリストテーブル（表１）から、管理者コードを取り出す（ステップＳ２１）。
次に、リンクリストテーブル（表２）から、その管理者コードに該当するリンクを１本ずつ取り出す（ステップＳ２２）。
そして、取り出したリンクに対応する交通情報テーブル（表３）から一時刻の交通情報を取り出す（ステップＳ２３）。

その交通情報の中から、当該リンクに旅行時間の情報が含まれているかどうか判定する（ステップＳ２４）。旅行時間の情報が含まれていなければ、速度算出処理をスキップする（そのリンクは図４の旅行時間推定処理の対象となる）。
旅行時間の情報が含まれていれば、渋滞部数が１以上かどうか判定する（ステップＳ２５）。渋滞部数が１以上であれば、リンクの一箇所以上に渋滞が存在することになる。

渋滞部数が１以上の場合、速度の分かっていない渋滞度が１つあるかどうか判定する（ステップＳ２６）。
速度の分かっていない渋滞度が１つある場合、渋滞度０に対応する速度は図２で述べたように分かっているから、以下の手順で当該渋滞度の速度を算出する（ステップＳ２７）。

ａ．渋滞長を求め、全リンク長から、渋滞長を引いて、渋滞なしの部分の長さを求める。
ｂ．渋滞なしの部分の長さを、前に算出した「渋滞なしの速度」で割って、渋滞なしの部分の旅行時間を求める。
ｃ．全旅行時間から、渋滞なしの部分の旅行時間を減じて、渋滞ありの部分の旅行時間を求める。

ｄ．渋滞部の渋滞長を、渋滞ありの部分の旅行時間で割ることにより、渋滞ありの部分の速度を算出する。
例えば、表３のリンクでは、０時１５分の旅行時間は３２０秒、渋滞度２の渋滞長は２００ｍ＋３００ｍ＝５００ｍ、リンクの全長１２００ｍである。リンクの全長から渋滞度２の渋滞長を引けば７００ｍとなる。図２の処理で求められた渋滞なしの速度が３６ｋｍ／ｈ＝１０ｍ／秒であるから、渋滞なしの部分を通過する時間は７０秒、前記渋滞のある７００ｍを通過するのに要する時間は３２０秒−７０秒＝２５０秒である。渋滞度２の渋滞長５００ｍを２５０秒で割ると、渋滞度２の速度が７．２ｋｍ／ｈと求まる。

すべての時刻の交通情報について、処理が終了したかどうか判定する（ステップＳ２８）。
全てのリンクについて、処理が終了したかどうか、判定する（ステップＳ２９）。
ステップＳ１で取り出した管理者コードの全リンク、全時刻の速度について、指定されたパーセンタイル値（通常５０パーセンタイル値）を算出し、当該管理者コードにおける当該渋滞度の速度とする（ステップＳ３０）。

すべての管理者コードについて、処理が終了したかどうか、判定する（ステップＳ３１）。
以上により、管理者コードごとに、渋滞なしの速度、特定の渋滞度の速度の速度が求まる。
他の渋滞度の速度も、渋滞なしの速度、特定の渋滞度の速度の速度が分かっていれば、図３と同様の手順で求めることができる。

このようにして、複数の渋滞度に対応する複数の速度が求まる。
表４に、管理者コードごとに求められた渋滞度０，１，２に対応する３種類の速度を例示する。

最後に、旅行時間が求められていないが、渋滞度と渋滞長が求められているリンクについて、旅行時間を推定する。
表５に、ある管理者コードに属する各リンクについて、リアルタイムに取得される交通情報テーブルを示す。

同テーブルによれば、各リンクごとに、リンク番号、旅行時間、渋滞部数、渋滞部１からＮの渋滞度と渋滞長との情報が得られている。これらのリンクには、旅行時間の情報が含まれているリンクと旅行時間の情報が含まれていないリンクとがある。
以下に説明する旅行時間推定手順においては、旅行時間の情報が含まれていないリンクについて、渋滞長及び渋滞度に基づいて、当該リンクの旅行時間を推定する。

図４は、旅行時間推定手順を説明するためのフローチャートである。
この処理はリアルタイムで行う。
まず、管理者コードリストテーブル（表１）から、管理者コードを取り出す（ステップＳ４１）。
リンクリストテーブル（表２）からその管理者コードに該当するリンクを取り出す（ステップＳ４２）。

次に、取り出したリンクに対応する交通情報テーブル（表５）から、現在時刻の交通情報を取り出す（ステップＳ４３）。
取り出したリンクの情報に旅行時間があるかどうか判定する（ステップＳ４４）。旅行時間があればスキップする。
旅行時間がなければ、以下の手順で旅行時間を推定する。

ａ．当該リンクのリンク長から、各渋滞部の渋滞長の合計を減じて、渋滞なしの部分の長さを求める。
ｂ．渋滞なしの部分の長さを、渋滞なしの速度で割って、渋滞なしの部分の旅行時間を求める。
ｃ．渋滞部ごとに、渋滞長を、当該渋滞部の速度で割って、渋滞部の旅行時間を求める。

ｄ．ｂとｃの旅行時間を合計する。
例えば表５のリンク番号１１５３のリンク（全長７００ｍ）では、リンクの旅行時間は以下のように求まる。渋滞度１の渋滞長は３００ｍであるので、渋滞なしの部分の長さは、７００ｍー３００ｍ＝５００ｍとなる。これを渋滞なしの速度３６ｋｍ／ｈ＝１０ｍ／秒で割って、渋滞なしの部分を通過するときの旅行時間４０秒が求まる。次に、渋滞度１の渋滞長３００ｍを渋滞度１の速度１８ｋｍ／ｈ＝５ｍ／秒で割って、渋滞度１の渋滞長を通過するときの旅行時間６０秒が求まる。リンク全体の旅行時間は、各旅行時間４０秒と６０秒とを総和した１００秒になる。

これで、旅行時間が入手できないリンクの旅行時間を、渋滞度、渋滞長、渋滞度ごとの速度を用いて、求めることができる。
当該管理者コードの全てのリンクについて、処理が終了したかどうか、判定する（ステップＳ４６）。
さらにすべての管理者コードについて、処理が終了したかどうか、判定する（ステップＳ４７）。

以上により、旅行時間が求められていないが、渋滞度と渋滞長が求められているリンクについて、旅行時間を求めることができる。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。

本発明のリンク旅行時間推定方法を実施するための旅行時間推定システム１の全体構成図である。 旅行時間推定システム１が、データベースに記憶された各リンクの旅行時間と渋滞度と渋滞長との情報に基づいて、渋滞度０に対応する速度を算出する方法を説明するためのフローチャートである。 旅行時間推定システム１が、データベースに記憶された各リンクの旅行時間と渋滞度と渋滞長との情報に基づいて、渋滞度１，２に対応する速度を算出する方法を説明するためのフローチャートである。 リアルタイムで行われる旅行時間推定手順を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 旅行時間推定システム
２ 交通情報センター

Claims (5)

1. 所定領域内のリンクの旅行時間を推定するリンク旅行時間推定装置であって、
   １又は複数の渋滞度と、その渋滞度における渋滞長と、旅行時間とが求められている前記所定領域内の複数のリンクについて、渋滞度と、その渋滞度における渋滞長と、旅行時間とを取得する取得手段と、
   前記複数のリンクのうち渋滞度が非渋滞のみからなるリンクを複数選定し、選定した当該複数のリンクのリンク長と旅行時間とを用いて渋滞度が非渋滞の場合の車両の走行速度を算出する第一の算出手段と、
   前記所定領域内の複数のリンクのうち、渋滞度が非渋滞と非渋滞以外の車両の走行速度の分かっていない１つの渋滞度（以下「一の渋滞度」という）とからなるリンクを複数選定し、選定した当該複数のリンクについて、渋滞度が非渋滞である部分の長さと、前記算出した渋滞度が非渋滞の場合の車両の走行速度とを用いて渋滞度が非渋滞である部分の旅行時間を求め、当該リンクの旅行時間から前記渋滞度が非渋滞である部分の旅行時間を減じて、渋滞度が前記一の渋滞度である部分の旅行時間を求め、当該渋滞度が前記一の渋滞度である部分の旅行時間と、渋滞度が前記一の渋滞度である部分の長さとに基づいて、渋滞度が前記一の渋滞度の場合の車両の走行速度を算出する第二の算出手段と、
   旅行時間は求められていないが、渋滞度とその渋滞度における渋滞長とが求められており、かつ、渋滞度が非渋滞と前記一の渋滞度とからなる前記所定領域内のリンクについて、それぞれの渋滞度における渋滞長と、それぞれの渋滞度の場合の前記算出された車両の走行速度とに基づいてそれぞれの渋滞度における渋滞長ごとの旅行時間を算出し、それらの旅行時間に基づいて当該リンクの旅行時間を推定する推定手段とを備えることを特徴とするリンク旅行時間推定装置。
2. 前記一の渋滞度は、複数の渋滞度から選択される請求項１記載のリンク旅行時間推定装置。
3. 前記所定領域内は、同一交通管制システムを使用している管内である請求項１記載のリンク旅行時間推定装置。
4. リンクの旅行時間と当該リンクの渋滞度と渋滞長とのデータを入力するインターフェイスを持ったコンピュータに格納されるプログラムであって、
   １又は複数の渋滞度と、その渋滞度における渋滞長と、旅行時間とが求められている所定領域内の複数のリンクについて、渋滞度と、その渋滞度における渋滞長と、旅行時間とを取得するステップと、
   前記複数のリンクのうち渋滞度が非渋滞のみからなるリンクを複数選定し、選定した当該複数のリンクのリンク長と旅行時間とを用いて渋滞度が非渋滞の場合の車両の走行速度を算出するステップと、
   前記所定領域内の複数のリンクのうち、渋滞度が非渋滞と非渋滞以外の車両の走行速度の分かっていない１つの渋滞度（以下「一の渋滞度」という）とからなるリンクを複数選定し、選定した当該複数のリンクについて、渋滞度が非渋滞である部分の長さと、前記算出した渋滞度が非渋滞の場合の車両の走行速度とを用いて渋滞度が非渋滞である部分の旅行時間を求め、当該リンクの旅行時間から前記渋滞度が非渋滞である部分の旅行時間を減じて、渋滞度が前記一の渋滞度である部分の旅行時間を求め、当該渋滞度が前記一の渋滞度である部分の旅行時間と、渋滞度が前記一の渋滞度である部分の長さとに基づいて、渋滞度が前記一の渋滞度の場合の車両の走行速度を算出するステップと、
   旅行時間は求められていないが、渋滞度とその渋滞度における渋滞長とが求められており、かつ、渋滞度が非渋滞と前記一の渋滞度とからなる前記所定領域内のリンクについて、それぞれの渋滞度における渋滞長と、それぞれの渋滞度の場合の前記算出された車両の走行速度とに基づいてそれぞれの渋滞度における渋滞長ごとの旅行時間を算出し、それらの旅行時間に基づいて当該リンクの旅行時間を推定するステップとを含む、リンク旅行時間推定方法を実行するためのプログラム。
5. 次の（ａ）〜（ｄ）の手順を含むことを特徴とするリンク旅行時間推定方法。
   （ａ）１又は複数の渋滞度と、その渋滞度における渋滞長と、旅行時間とが求められている所定領域内の複数のリンクについて、渋滞度と、その渋滞度における渋滞長と、旅行時間とを取得する。
   （ｂ）前記複数のリンクのうち渋滞度が非渋滞のみからなるリンクを複数選定し、選定した当該複数のリンクのリンク長と旅行時間とを用いて渋滞度が非渋滞の場合の車両の走行速度を算出する。
   （ｃ）前記所定領域内の複数のリンクのうち、渋滞度が非渋滞と非渋滞以外の車両の走行速度の分かっていない１つの渋滞度（以下「一の渋滞度」という）とからなるリンクを複数選定し、選定した当該複数のリンクについて、渋滞度が非渋滞である部分の長さと、前記算出した渋滞度が非渋滞の場合の車両の走行速度とを用いて渋滞度が非渋滞である部分の旅行時間を求め、当該リンクの旅行時間から前記渋滞度が非渋滞である部分の旅行時間を減じて、渋滞度が前記一の渋滞度である部分の旅行時間を求め、当該渋滞度が前記一の渋滞度である部分の旅行時間と、渋滞度が前記一の渋滞度である部分の長さとに基づいて、渋滞度が前記一の渋滞度の場合の車両の走行速度を算出する。
   （ｄ）旅行時間は求められていないが、渋滞度とその渋滞度における渋滞長とが求められており、かつ、渋滞度が非渋滞と前記一の渋滞度とからなる前記所定領域内のリンクについて、それぞれの渋滞度における渋滞長と、それぞれの渋滞度の場合の前記算出された車両の走行速度とに基づいてそれぞれの渋滞度における渋滞長ごとの旅行時間を算出し、それらの旅行時間に基づいて当該リンクの旅行時間を推定する。

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