JP4565697B2

JP4565697B2 - 交通信号制御方法

Info

Publication number: JP4565697B2
Application number: JP2000121113A
Authority: JP
Inventors: 禎人花▲崎▼
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2020-04-21
Also published as: JP2001307289A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バスなどの公共車が円滑に走行できるように交通信号機を制御する交通信号制御方法に関し、特に、複数の信号機の一元的な制御を実施するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バスの円滑な走行を確保するため、交差点に向かうバスを感知して、バスの走行を優先させる信号機制御が行われており、バス感応制御方式と呼ばれている。
【０００３】
このバス感応制御方式では、図１０に示すように、制御する交差点の手前に間隔ｄを空けて車両感知器１及び車両感知器２を設置し、車両感知器１及び車両感知器２がともに車両を感知したとき、バスが来たものと識別し、また、車両感知器１と車両感知器２の感知時刻の差分からバスの走行速度を算出して、バスの交差点までの到着所要時間を算出する。
【０００４】
そして、バスが交差点に到達したときの信号機の状態を予測し、その状態に応じて、青信号を延長する「青時間延長」、または赤信号を短縮する「赤時間短縮」を実施する。
【０００５】
図８は、青時間延長の制御内容を示している。図８（ａ）の「交差点」は通常の信号機の表示パターンを示しており、青11、黄12、赤13の順に変化し、これを繰り返す。青時間は一定時間を限度に延長することが可能であり、この限度は「青時間延長限度」と呼ばれている。また、線14はバスの動線を示している。
【０００６】
感知したバスが青信号終了後、青時間延長限度内に到着すると予測される場合には、図８（ｂ）に示すように、延長時間を加えた青時間がバスの到着所要時間を僅かに上回るように青時間を延長する。
【０００７】
また、図９は赤時間短縮の制御内容を示している。図９（ａ）の「交差点」は通常の赤時間を示している。感知したバスが青信号終了後、青時間延長限度を超えた（即ち、赤時間の短縮限度内の）赤時間に到着すると予想される場合には、図９（ｂ）に示すように赤時間を短縮する。このときの短縮時間は固定（設定値）である。
【０００８】
こうしたバス感応制御により、バスは赤信号で止められる回数が減少し、また、赤信号で止まった場合でも、停車時間が短くて済むため、円滑な走行が可能になる。
【０００９】
なお、バス感応制御が行われた交差点では、バスが通過した後、通常のサイクルの信号機制御に戻る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のバス感応制御方式では、信号表示を制御しようとする交差点の手前にバスを検知する感知器を設置し、その検知信号に基づいて制御を行っているため、複数の交差点でバス感応制御を行うには、各交差点にバスを検知する感知器を設ける必要があった。
【００１１】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、少数の感知器を用いて複数の交差点の交通信号機を対象に感応制御を行うことができる交通信号制御方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明では、道路上の一部の箇所に設置された光学式車両検知器から取得したアップリンク情報に基づいて、道路上に並ぶ複数の信号機を制御して優先制御を行う交通信号制御方法において、中央装置が、前記アップリンク情報に基づき優先制御対象車両と判定された車両の走行速度の実績値から、第１の信号機を止まらずに通過できるかを予測し、上記第１の信号機を止まらずに通過できる場合は、引き続き同じ速度で走行するものとして次の下流信号機への到着タイミングを予測して、光学式車両検知器が設置されていない前記下流信号機の制御を決定し、中央装置が前記第１の信号機を一旦止まって通過すると予測した場合は、上記第１の信号機の青開始から、前記走行速度の実績値に一定率乗じた速度で走行するものと見て次の下流信号機への到着タイミングを予測して、光学式車両検知器が設置されていない下流信号機の制御を決定するようにしている。
【００１３】
また、優先制御対象車両が通過する各信号機のサイクルのスプリットを同じように調整して、前記車両のスルーバンドを拡大するとともに、時間的に可能な信号機では、前記サイクルの１つ前のサイクルのスルーバンドを併せて拡大するようにしている。
【００１４】
このように、少ない数の感知器で取得した情報を用いて、複数の信号制御機を順次制御、または連動制御することにより、効率的に公共車両優先制御を実施することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の交通信号制御方法は、図１に示すように、交差点の信号灯の表示を個々に制御する複数の信号制御機23、24、25、26と、道路を走行するバス20との間で双方向の通信を行う光学式車両感知器21と、光学式車両感知器21が取得した情報に基づいて各交差点の信号制御機23〜26を制御する中央装置22とを備えたシステムによって実施される。
【００１６】
光学式車両感知器21は、道路の真上に設置され、下を通過する車両に搭載された車載器との間で双方向通信を行い、通過車両の情報を取得する。道路を走行するバス20は、光学式車両感知器21の下を通過するとき、自車がバスであることや、現在の走行速度の情報を光学式車両感知器21にアップリンクする。この情報は中央装置22に伝えられ、中央装置22は、バス20の通過に対応して、各交差点の信号制御機23〜26に対し、バス感応制御を実施する。なお、光学式車両感知器21の設置位置から信号制御機26が設置された交差点までの間にはバス停留所が存在していないものとする。
【００１７】
図３は、このシステムで行われる制御手順を示し、図２は、その制御内容を図示している。図２において、横軸は距離、縦軸は時間を表し、縦の２重線は、各交差点の信号の赤時間を示し、矢印の実線はバスの動線を示している。
【００１８】
ステップ11：中央装置22は、光学式車両感知器21によって取得されたバス20の走行速度に基づいて、バス20が交差点１に到達するまでの時間を算出する。なお、光学式車両感知器21の設置位置及び各交差点の相互間の距離は既知である。
ステップ12：バス20が交差点１を通常サイクルの青信号で通過できるか、即ち、ステップ11で求めた時間が経過した時点の交差点１の信号が青か否かを算出し、青のときは、
ステップ17：交差点１から交差点２まで、引き続き同じ速度（光学式車両感知器21で取得したバス20の走行速度ｓ）で走行するものとして、交差点２までの走行時間を予測する。
【００１９】
また、ステップ12において、通常サイクルの青信号で通過できないときは、
ステップ13：交差点１に対して青時間延長制御を実施したときに、バス20が交差点１に停車せずに通過できるか否かを判断する。具体的には、従来技術で説明したように、バス20が交差点１の青信号終了後の青時間延長限度内に交差点１に到達できるか否かを判断し、到達できるときは、
ステップ16：交差点１の青時間延長制御を実施する。図２の動線１は、青信号延長（点線が感応して青延長した部分を示す）により、バスが交差点１で停車せずに走行する状態を示している。この場合も、バス20は、それまでと同じ速度ｓで交差点２に向かうことができるので、ステップ17により、交差点２までの走行時間を予測する。
【００２０】
また、ステップ13において、バス20の交差点１への到達時間が青時間延長限度を超えているときは、
ステップ14：赤時間短縮制御を行う。図２の動線２は、バスが、赤時間短縮（点線が感応して赤短縮した部分を示す）により、交差点１で短い時間停車した後、交差点２に向かう状態を示している。
【００２１】
ステップ15：この場合は、交差点１の赤時間短縮実施後の青開始時刻から走行を開始し、そのときの走行速度が、光学式車両感知器21で取得したバス20の走行速度ｓのｎ％の速度であるものとして、交差点２までの走行時間を予測する。走行速度は、一旦停車すると通常の走行速度に戻るまでに時間が掛かるため、ｎ％を乗じている。このｎの値は、実際の道路でのデータを収集し、解析することにより、適切な値に設定することができる。
【００２２】
次に、交差点２の感応制御を実施するために、ステップ15またはステップ17で予測した走行時間から交差点２の到着タイミングを予測し、ステップ12以降の手順を繰り返す。また、それ以降の交差点についても、上流交差点の制御結果に基づいて予測した走行速度及び走行時間から到着タイミングを予測し、ステップ12以降の手順を繰り返す。
【００２３】
このように、この交通信号制御方法では、バスの走行速度から交差点までの走行時間を求めて交差点の到着タイミングを予測し、青時間延長または赤時間短縮を実施する。次の交差点では、上流交差点の制御結果に応じた走行速度により交差点までの走行時間を求めて交差点の到着タイミングを予測し、青時間延長または赤時間短縮を実施する。そして、これを次々と繰り返す。
【００２４】
また、走行時間算出のための走行速度は、交差点を通過できたときは、当初のバスの走行速度ｓを用い、一旦停車した場合は、そのｎ％の走行速度（ｓ×ｎ％）を用いる。
【００２５】
こうした方法で、交差点の順次制御を行うことにより、１つの感知器を用いて複数の交差点の感応制御を行うことができる。
【００２６】
なお、ここでは、光学式車両感知器を用いて車両種別や走行速度の情報を取得する場合について説明したが、これに代えて、従来技術で説明したバス検知及び速度検知手段を用いることも可能である。また、車両速度は、超音波感知器を用いて交通流全体の速度傾向から求める方法や、ドップラー式の速度感知器によって個々の車両の速度を求める方法が知られており、こうした方法で、光学式車両感知器が識別したバスの速度を測定しても良い。
【００２７】
また、ここではバス優先の感応制御について説明したが、その他の公共車を対象とする優先制御についても同じように実施することができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、各交差点を連動させて同時に制御する交通信号制御方法について説明する。システムの構成は第１の実施形態（図１）と変わりがない。
この連動制御では、光学式車両感知器21が優先制御対象のバス20を検知すると、図４に示すように、系統制御されている各交差点の信号表示におけるスプリット（交差する道路の青信号時間の比）を、幹線側（優先制御対象車両走行方向）をプラス、交差側をマイナスすることにより調整し、バス20が通過するスルーバンドの拡大を図る。
【００２９】
図４では、バス（１）及びバス（２）の検知に基づいて、各交差点のスプリットを調整し、青時間の終了時間（点線）を延長限度内で延長（実線）して、バス（１）及びバス（２）が通過するスルーバンドを拡大している。このとき、光学式車両感知器21の設置地点から離れている交差点３及び交差点４では、バスが通過するサイクルの１つ前のサイクルでもスプリットを調整し、スルーバンドを拡大している。この１つ前のサイクルでのスルーバンド拡大は、渋滞等で滞留している一般車の排除を目的とするものであり、このように、一般車の事前排除を行うことにより、スルーバンドを拡大した次のサイクルでのバスの通行が、より円滑に実施できる。
【００３０】
なお、交差点１及び交差点２では、一般車の事前排除を行うサイクルを持つだけの時間的な余裕が無いため、それを行っていない。
【００３１】
このように、車両感知器から離れた、バスの通過に余裕がある交差点ではスプリット調整回数を２とし、その他の交差点ではスプリット調整回数を１としてスルーバンドの拡大を図ることにより、バスの円滑な走行が可能になる。
【００３２】
こうした連動制御を行うため、中央装置22は、図５に示す設定値のテーブルを保持している。このテーブルには、各交差点番号に対応して、「優先制御開始までのサイクル回数（＝i₀）」と「優先制御実施サイクル回数（＝j₀）」とが設定されている。例えば、図４の場合、交差点１ではi₀＝０、j₀＝１であり、交差点４ではi₀＝１、j₀＝２である。
【００３３】
また、中央装置22は、各交差点ごとに、優先制御開始までのサイクル回数（ｉ）をカウントするカウンタ、及び、優先制御実施サイクル回数（ｊ）をカウントするカウンタを設けて、バスの感知信号があった場合の各交差点の連動制御を実施する。なお、「サイクル」とは、信号機の青開始から次の周期の青開始までを指す。
【００３４】
図６は、バスを検知した場合に、中央装置22が、各交差点の優先制御開始までのサイクル回数（ｉ）をカウントするカウンタ、及び、優先制御実施サイクル回数（ｊ）をカウントするカウンタに対して設定値を設定する手順を示している。
バスを検知したとき、
ステップ20：ｊ＝０かどうかを調べ、ｊ＝０の場合、即ち、優先制御すべきサイクルを残していないときは、
ステップ21：テーブル（図５）の該当する交差点番号の記述そのままに、ｉ＝i₀、ｊ＝j₀と設定する。
【００３５】
ステップ20において、ｊ≠０の場合、即ち、前に検知されたバスに対する優先制御のためにスプリット調整すべきサイクルを残しているときは、
ステップ21：ｉはそのままにして、ｊについてだけｊ＝j₀と設定する。
【００３６】
こうしてカウンタを設定した後、各交差点でのサイクル開始時点で、そのサイクルのスプリット調整を行うかどうか（優先制御するかどうか）を図７に示す手順で判定する。
【００３７】
ステップ30：ｉ＝０であるかを識別し、
ステップ31：ｉ＝０のときは、ｊ＝０であるかを識別し、ｊ＝０のときは、
ステップ35：スプリット調整するサイクルが残っていないので「優先制御実行中」を示すフラグを解除して判定処理を終了する。
【００３８】
ステップ31において、ｊ≠０のときは、
ステップ32：スプリット調整するサイクルが残っているので、「優先制御実行中」を示すフラグを立て、
ステップ33：ｊの値から１を減じ（ｊ＝ｊ−１）、
ステップ34：このサイクルを優先制御すべきものと判定する。
【００３９】
また、ステップ30において、ｉ≠０のときは、
ステップ36：ｉの値から１を減じ（ｉ＝ｉ−１）、
ステップ37：スプリット調整するサイクルが残っているので、「優先制御実行中」を示すフラグを立てて判定処理を終了する。
【００４０】
こうして、サイクルが進むごとに、カウンタのｉ及びｊは１ずつ減少する。ｉ≠０の間はサイクルの優先制御は行わず、ｉ＝０、且つｊ≠０のときだけ、そのサイクルを優先制御する。
【００４１】
こうした手順で各交差点の連動制御を行うことができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の交通信号制御方法で、光学式車両検知器が設置されていない信号機の制御を決定することにより、少数の感知器を用いて、複数の信号制御機を制御し、公共車両優先の制御を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の交通信号制御方法を実施するシステムの構成図、
【図２】第１の実施形態の交通信号制御方法の説明図、
【図３】第１の実施形態の交通信号制御方法を示すフロー図、
【図４】第２の実施形態の交通信号制御方法の説明図、
【図５】第２の実施形態の交通信号制御方法で用いる設定値を記述したテーブル、
【図６】第２の実施形態の交通信号制御方法において設定値を設定する際の手順を示すフロー図、
【図７】第２の実施形態の交通信号制御方法において優先制御するサイクルの判定方法を示すフロー図、
【図８】青時間延長制御を示す説明図、
【図９】赤時間短縮制御を示す説明図、
【図１０】従来のバス感応制御を実施するシステムを示す図である。
【符号の説明】
１、２車両感知器
11 青表示期間
12 黄表示期間
13 赤表示期間
14 バス動線
20 バス
21 光学式車両感知器
22 中央装置
23〜26 信号制御機

Claims

道路上の一部の箇所に設置された光学式車両検知器から取得したアップリンク情報に基づいて、道路上に並ぶ複数の信号機を制御して優先制御を行う交通信号制御方法において、
中央装置が、前記アップリンク情報に基づき優先制御対象車両と判定された車両の走行速度の実績値から、第１の信号機を止まらずに通過できるかを予測し、上記第１の信号機を止まらずに通過できる場合は、引き続き同じ速度で走行するものとして次の下流信号機への到着タイミングを予測して、光学式車両検知器が設置されていない前記下流信号機の制御を決定し、
中央装置が前記第１の信号機を一旦止まって通過すると予測した場合は、上記第１の信号機の青開始から、前記走行速度の実績値に一定率乗じた速度で走行するものと見て次の下流信号機への到着タイミングを予測して、光学式車両検知器が設置されていない下流信号機の制御を決定することを特徴とする中央装置の交通信号制御方法。