JP5068704B2 - 合流部交通制御システム - Google Patents

Description

本発明は、第１路線と第２路線とが合流する合流部の交通を制御する合流部交通制御システムに関する。

高速道路や車両専用道路における渋滞はインターチェンジやジャンクションのような合流部において多く発生している。例えば、それぞれ２車線を有する本線（主路線）と合流線（従路線）とが合流する合流部において合流線を合流部手前で１車線に絞って合流する場合に、本線の交通量が２車線分の交通容量以内で合流線の交通量が１車線の交通容量以内である場合には、この車線運用によって渋滞が発生することはない。

しかし、各車線の交通量は常に一定とは限らないため、別の時間帯においては、本線の交通量が１車線分の交通容量以内で合流線の交通量が１車線の交通容量を超えかつ２車線の交通容量以内となる場合がある。この場合、合流線が１車線に絞られているので渋滞の原因になる。これは、それぞれ２車線を有する本線と合流線の合流部において本線を１車線に絞って合流する場合でも同様である。したがって、本線と合流線とで交通量の多寡が時間によって入れ替わる現象が起きる合流部における渋滞を抑制することが要望されている。

ところで、ドライバに対して、合流部における渋滞を抑えるための合流支援を行う種々の提案がなされている（特許文献１〜４）。これらの文献の提案は、各車両のドライバが、自己の車両に対して指示されている走行位置に応じて車両を走行させることにより、合流部における安全かつスムーズな合流を実現するというものである。

特開平５−６４９８号公報 特許第３３９２７２４号公報 特開２００２−１７０１９９号公報 特開２００８−４０８９２号公報

しかしながら、上記の特許文献１〜４の提案は、本線と合流線とで交通量の多寡が時間によって入れ替わる現象については何ら考慮されておらず、このような現象が起きる合流部における渋滞を抑制することはできない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本線と合流線とで交通量の多寡が時間によって入れ替わる現象が生じる合流部における渋滞を抑制することができる合流部交通制御システムを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の合流部交通制御システムは、以下の技術的手段を採用する。
（１）それぞれ複数の車線を有する第１路線と第２路線とが合流する合流部の交通を制御する合流部交通制御システムであって、第１路線及び／又は第２路線の合流部手前の区間における交通状況を計測するための交通流センサと、前記交通状況に基づいて第１路線及び／又は第２路線の車線の運用形態を決定する路側処理装置と、該路側処理装置からの指令に基づいて、合流部の手前で第１路線及び／又は第２路線の車線を規制する車線規制手段と、を備えることを特徴とする。

上記の本発明によれば、第１路線（例えば本線）と第２路線（例えば合流線）の交通量に基づいて各路線の車線の運用形態を決定し、第１路線と第２路線の両方または一方の車線を規制する。これにより、本線と合流性の交通量の多寡に応じて、各路線の車線を切り替えるので、交通量の多い方の路線の車線数を優先するなどの運用により、渋滞の発生を抑制することができる。したがって、本発明によれば、本線と合流線とで交通量の多寡が時間によって入れ替わる現象が生じる合流部における渋滞を抑制することができる。

（２）上記（１）の合流部交通制御システムにおいて、前記車線規制手段は、第１路線及び／又は第２路線を走行する車両に対して車線規制情報を提供する情報提供装置である。

上記の構成によれば、車両を運転するドライバは、車線規制情報の提供を受けることで車線が規制されることを知ることができ、車線変更が求められるドライバに対して車線変更を促すことができる。この場合、情報提供装置は、車両に搭載された車載器に情報を送信する通信装置や、車線規制情報を表示する表示板で構成することができる。

（３）上記（１）の合流部交通制御システムにおいて、前記車線規制手段は、第１路線及び／又は第２路線の車線を物理的に規制する物理的車線規制装置である。

上記の構成によれば、車線が物理的に規制されるので、車線変更が求められるドライバに対して、車線の規制を確実に知らせることができる。

（４）上記（１）乃至（３）のいずれかの合流部交通制御システムにおいて、前記路側処理装置は、第１路線と第２路線の交通量に所定以上の差がある場合に、第１路線と第２路線のうち交通量が少ない方の車線を減らすように前記車線規制手段を制御する。

上記の構成によれば、交通量が少ない方の路線を絞ることで、合流部での摩擦を減らすことができる。
例えば、本線と合流線が各２車線で合流後の車線が２車線の合流部において、本線の交通量が合流線の交通量より圧倒的に多い場合、合流線の車線を１車線に絞ることで、本線側の車両の走行を円滑にすることができる。逆に、本線と合流線が各２車線で合流後の車線が２車線の合流部において、合流線の交通量が本線の交通量より圧倒的に多い場合、本線の車線を１車線に絞ることで、合流線からの車両を円滑に合流させることができる。

（５）上記（１）乃至（３）のいずれかの合流部交通制御システムにおいて、前記路側処理装置は、第１路線と第２路線の交通量がともに所定以下である場合に、第１路線と第２路線の車線数をともに減少させて両路線の車線の合計数が合流後の車線数と一致するように前記車線規制手段を制御する。

上記の構成によれば、各路線の交通量がともに少ない場合に両方の路線の車線を絞ることで、合流部での織り込みを無くし、安全に合流を行わせることができる。

本発明によれば、本線と合流線とで交通量の多寡が時間によって入れ替わる現象が生じる合流部における渋滞を抑制することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態にかかる合流部交通制御システム１０の構成を示す図である。合流部交通制御システム１０は、それぞれ複数の車線を有する第１路線２と第２路線３とが合流する合流部４の交通を制御するものである。第１路線２と第２路線３は、車両６が走行する高速道路や車両専用道路などである。ここで、「車両」とは、自動車または自動二輪車をいう。

図１において、第１路線２と第２路線３は、ともに２車線である。ただし、各路線において車線は２本に限られず、３車線以上であってもよい。また、第１路線２と第２路線３とで車線数が異なってもよい。以下、第１路線２が本線（主路線）であり、第２路線３が合流線（従路線）であるものとして説明する。

図１に示すように、合流部交通制御システム１０は、交通流センサ１１と、路側処理装置１６と、車線規制手段（情報提供装置１８、物理的車線規制装置２３）とを備える。

交通流センサ１１は、本線２及び／又は合流線３の合流部４手前の区間における交通状況を計測するための検出器である。本実施形態において、交通流センサ１１は、合流線３の合流部４手前側の区間にける交通状況を計測する第１交通流センサ１２と、本線２の合流部４手前側の区間にける交通状況を計測する第２交通流センサ１３と、と合流後の交通状況を計測する第３交通流センサ１４とを有する。交通状況には、車両６の平均速度や平均交通量などの情報が含まれる。

交通流センサ１１としては、３次元レーザレーダやカメラを適用することができる。３次元レーザレーダの場合、所定区間を走行する車両６に対してパルスレーザ光を三次元的に走査し、車両６で反射したパルスレーザ光の帰還時間を計測することで各車両６の位置を算出し、これに基づいて平均速度と平均交通量を算出することができる。カメラの場合、所定区間を撮像してそこを走行する車両６を画像処理により識別し、各車両６の位置を算出し、これに基づいて平均速度と平均交通量を算出することができる。

また交通流センサ１１としては、各車線にそれぞれ設けられたトラフィックセンサであってもよい。トラフィックセンサは、走行方向に間隔をおいて埋め込まれた一対のコイルからなり、その上を通過する車両６を磁気変化から検出し、同時に検出時間差から通過する車両６の速度を検出する。

路側処理装置１６は、交通状況に基づいて本線２及び／又は合流線３の車線の運用形態を決定する。本実施形態において、路側処理装置１６は、計測された交通状況から、過去の交通量データ等を参照して今後の交通量の変化を予測し、車線の運用形態を決定し、この運用形態に対応する車線規制情報を作成するとともに、情報提供及び物理的車線規制のタイミングを判定する。

また路側処理装置１６は、交通流センサ１１及び車線規制手段（情報提供装置１８、物理的車線規制装置２３）と有線通信又は無線通信が可能であり、交通流センサ１１からのデータを受信し、車線規制手段を制御するようになっている。

ここで、車線の運用形態とは、合流部４手前の区間において本線２を２車線とし合流線３を１車線に規制する、合流部４手前の区間において本線２を１車線に規制し合流線３を２車線とする、あるいは、合流部４手前の区間において本線２と合流線３をともに１車線に規制する、のように、各路線についての車線の利用の形態をいう。

車線規制手段（１８、２３）は、路側処理装置１６からの指令に基づいて、合流部４の手前で本線２及び／又は合流線３の車線を規制する。本実施形態において、車線規制手段は、情報提供装置１８と物理的車線規制装置２３を有する。

情報提供装置１８は、第１路線２及び／又は第２路線３を走行する車両６に対して車線規制情報を提供するものであり、図１の構成例では、本線２側と合流線３側のそれぞれに、表示板１９、２１と通信装置２０、２２を有する。表示板１９、２１は例えば電光表示装置であり、路側処理装置１６で作成した車線規制情報を文字表示する。通信装置２０、２２は、車載器を搭載した車両６に対して、路側処理装置１６で作成した車線規制情報を送信するものであり、例えば、公知のシステムである、５．８ＧＨｚ帯（ミリ波帯）による狭域専用通信（ＤＳＲＣ）を適用することができる。

車載器での車線規制情報は、文字表示と音声出力を併用してもよく、いずれか一方でもよい。なお車載器は、ある程度の割合で車両６に搭載されていればよく、すべての車両６に搭載されている必要はない。

物理的車線規制装置２３は、第１路線２及び／又は第２路線３の車線を物理的に規制するものであり、図１の構成例では、点灯と消灯の状態によって車線規制状態を切り替える路面標示装置２３Ａである。このような路面標示装置２３Ａは、発光道路鋲により構成することができる。路面標示装置２３Ａは、本線２と合流線３において合流部４手前の所定区間に敷設されている。

上記のように構成された路面標示装置２３Ａにより、図１に示すように、本線２側で消灯し合流線３側で点灯することで、本線２を２車線通行とし合流線３を１車線に規制できる。また図２に示すように、本線２側で点灯し合流線３側で消灯することで、本線２を１車線に規制し合流線３を２車線通行とすることができる。

次に、上記のように構成された合流部交通制御システム１０の動作について説明する。
路側処理装置１６は、本線２と合流線３の交通量に所定以上の差がある場合に、本線２と合流線３のうち交通量が少ない方の車線を減らすように車線規制手段（１８、２３）を制御する。

具体的には、本線２の交通量が合流線３の交通量より圧倒的に多い場合、合流線３の車線を１車線に絞るという車線の運用形態を採用し、これに対応した車線規制情報を作成する。そして、決定した車線の運用形態に応じて物理的車線規制装置２３を制御して、図１に示すように合流線３の車線を１車線に規制する。これにより車線が物理的に規制されるので、車線変更が求められるドライバに対して、車線の規制を確実に知らせることができる。

また、路側処理装置１６は車線規制情報に対応する信号を情報提供装置１８に送り、車線規制情報として、表示板１９において例えば「この先、車線が減少します。左へ寄って下さい。」のような情報を表示する。また通信装置２０を介した車載器への情報提供において、表示板と同様の情報を、文字表示または音声出力する。これにより、車線規制情報の提供を受けることで車線が規制されることをドライバが知ることができ、車線変更が求められるドライバに対して車線変更を促すことができる。
このような車線運用により、図１に示すように、本線２側の車両６の走行を円滑にすることができる。

図１とは逆に、合流線３の交通量が本線２の交通量より圧倒的に多い場合、路側処理装置１６は、本線２の車線を１車線に絞るという車線の運用形態を採用し、これに対応した車線規制情報を作成する。そして、決定した車線の運用形態に応じて物理的車線規制装置２３を制御して、図２に示すように本線２の車線を１車線に規制する。

また、路側処理装置１６は車線規制情報に対応する信号を情報提供装置１８に送り、車線規制情報として、表示板２１においては例えば「この先、車線が減少します。右へ寄って下さい。」のような情報を表示する。また通信装置２２を介した車載器への情報提供において、表示板と同様の情報を、文字表示または音声出力する。
このような車線運用により、図２に示すように、合流線３からの車両６を円滑に合流させることができる。

また、路側処理装置１６は、本線２と合流線３の交通量がともに所定以下である場合に、図３に示すように、本線２と合流線３の車線数をともに減少させて両路線の車線の合計数が合流後の車線数と一致するように車線規制手段（情報提供装置１８、物理的車線規制装置２３）を制御する。図３の例では、本線２と合流線３がともに２車線であるので、両方を１車線に絞る。このような車線運用によれば、合流部４での織り込みを無くし、安全に合流を行わせることができる。

また、合流後の交通状況を計測する第３交通流センサ１４において、合流後が渋滞していると判定した場合には、車線運用を止め、合流後の渋滞が解消されたら、車線運用を再開することができる。この場合の車線運用の制御は、路側処理装置１６によって行う。

また、合流後の交通状況を計測する第３交通流センサ１４において、合流後が渋滞していると判定した場合にも、合流後の合流線および本線の交通量によって、渋滞が合流後に延伸しているのか、本線に延伸しているのかを判定し、車線運用を変えることもできる。例えば、渋滞が本線にだけ延伸している場合には、本線を優先させ合流線を絞るという運用が考えられる。この場合の車線運用の制御は、路側処理装置１６によって行う。

上記の本発明によれば、本線２と合流線３の交通量に基づいて各路線の車線の運用形態を決定し、本線２と合流線３の両方または一方の車線を規制する。これにより、本線２と合流線３の交通量の多寡に応じて、各路線の車線を切り替えて交通量の多い方の路線の車線数を優先することで、渋滞の発生を抑制することができる。したがって、本線２と合流線３とで交通量の多寡が時間によって入れ替わる現象が生じる合流部４における渋滞を抑制することができる。

上記の構成では、車線規制手段として、情報提供装置１８と物理的車線規制装置２３を併用したが、いずれか一方のみを用いる運用としてもよい。
上記の構成では、情報提供装置１８として、表示板１９、２１と通信装置２０、２２を併用したが、いずれか一方のみを用いる運用としてもよい。

一方の路線（例えば本線２）については交通量の多寡があるが他方の路線（例えば合流線３）の交通量は常に少ないという道路の場合、他方の路線は１車線に規制しておき、一方の路線についてのみ交通量の多寡に応じて車線数を切り替える運用としてもよい。この場合、他方の路線側の交通流センサ１１と情報提供装置１８は省略してもよい。

物理的車線規制装置２３としては、上述した路面標示装置２３Ａに限られず、図４に示すような可動板装置２３Ｂで構成されてもよい。図４において、可動板装置２３Ｂは、各路線において車両進行方向に間隔をおいて設置された可動板２４からなる。各可動板２４は、車両６の進行を妨げる規制位置と、車両６の進行を妨げない非規制位置との間を回動できるように構成されている。図４では、本線２側の可動板２４は非規制位置にあり、合流線３側の可動板２４は規制位置にある。このように構成された可動板装置２３Ｂにより、本線２と合流線３のそれぞれにおいて、車線数を変化させることができる。なお可動板２４は、直線的に進退移動する構成であってもよい。

上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明の実施形態にかかる合流部交通制御システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態にかかる合流部交通制御システムの構成を示す別の図である。 本発明の実施形態にかかる合流部交通制御システムの構成を示すさらに別の図である。 本発明の実施形態にかかる合流部交通制御システムの別の構成を示す図である。

符号の説明

２ 第１路線（本線）
３ 第２路線（合流線）
４ 合流部
６ 車両
１０ 合流部交通制御システム
１１ 交通流センサ
１２ 第１交通流センサ
１３ 第２交通流センサ
１４ 第３交通流センサ
１６ 路側処理装置
１８ 情報提供装置
１９、２１ 表示板
２０、２２ 通信装置
２３ 物理的車線規制装置
２３Ａ 路面標示装置
２３Ｂ 可動板装置
２４ 可動板

Claims (3)

1. それぞれ複数の車線を有する第１路線と第２路線とが合流する合流部の交通を制御する合流部交通制御システムであって、
   第１路線及び第２路線の合流部手前の区間における交通状況を計測するための交通流センサと、
   前記交通状況に基づいて第１路線及び第２路線の車線の運用形態を決定する路側処理装置と、
   該路側処理装置からの指令に基づいて、合流部の手前で第１路線及び第２路線の互いに隣接する車線を規制する車線規制手段と、を備え、
   前記車線規制手段は、第１路線及び第２路線を走行する車両に対して車線規制情報を提供する情報提供装置であり、
   前記路側処理装置は、第１路線と第２路線の交通量に所定以上の差がある場合に、第１路線と第２路線のうち交通量が少ない方の互いに隣接する車線を減らすように前記車線規制手段を制御する、ことを特徴とする合流部交通制御システム。
2. 前記車線規制手段は、第１路線及び第２路線の互いに隣接する車線を物理的に規制する物理的車線規制装置である、請求項１に記載の合流部交通制御システム。
3. 前記路側処理装置は、第１路線と第２路線の交通量がともに所定以下である場合に、第１路線と第２路線の車線数をともに減少させて両路線の車線の合計数が合流後の車線数と一致するように前記車線規制手段を制御する、請求項１に記載の合流部交通制御システム。
   

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