JP5110125B2 - 情報処理装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
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かかるシステムでは、信号制御に未来の予測情報を用いて青時間を最適化することにより、更にリアルタイム性を高めたプロファイル制御が採用されている。このプロファイル制御の特徴は次の通りである(非特許文献1参照)。
(2) 車両の時間遅れの直接評価に基づいたリアルタイム制御の実現
(3) 分散型の制御意思決定:中央制御と連携するハイブリッド型または隣接交差点が強調して動作する自律型の制御モードが選択可能
このシミュレーション演算は、具体的には、交差点全体の待ち行列台数の変動状況である遅れ時間(信号停止待ち時間)を求め、この遅れ時間に基づく評価値が最小となる青終了タイミングを探索し、最適な青終了タイミングを決定する(非特許文献1参照)。
このサブシステムのうち、車両運行管理システム(MOCS)や動的経路誘導システム(DRGS)を行う場合には、交通指標として旅行時間と走行経路が必要である。
そこで、道路を走行するプローブ車両との無線通信を通じて、車両の位置や時刻等よりなる走行軌跡を取得し、この走行軌跡を利用して旅行時間や走行経路の推定精度の向上を図ることがある。
そこで、車両の走行軌跡そのものではなく、走行中の車両に生じる代表的なイベント(走行挙動)をプローブ情報に記録する方式(以下、「イベント記録方式」ということがある。)を採用することが考えられ、その代表的なイベントとしては、次の(1)〜(3)のものがある。
(2) 曲率半径が小さい大きな走行方向の変動(交差点での右折や左折を含む。)である「方向変動」
(3) 車両が一定距離以上の走行を継続する「一定距離走行」
ところが、上記イベント記録方式の場合でも、走行経路を特定するには過剰なイベントが、比較的短い区間内で偏って生じることがあり、このような場合にも、すべてのイベントをそのまま発生順にプローブ情報に含めてしまうと、無駄な軌跡情報を含むプローブ情報になってしまう。
従って、上記のようなイベントの発生状況においても、実際のイベントを発生順にそのままプローブ情報に含めると、無駄な軌跡情報を含むプローブ情報となり、情報通信や蓄積のための運用コストの削減を確実に行うことができない。
このため、無駄なイベントがプローブ情報に含まれるのを防止することができ、情報通信や蓄積のための運用コストを削減することができる。
この場合、車両が通信領域を通過する間に、例えば前記単独停止等の所定のイベントが発生していなければ、イベント判定手段が判定する当該イベントが存在しないので、車両が通信領域を通過したにも拘わらず、その事実がプローブ情報に記録されなくなる。
これにより、車両が通信領域を通過した事実をイベントとして必ずプローブ情報に含めることができ、事実に即した正確なプローブ情報が得られる。
その理由は、上記最終フラグ付きの蓄積軌跡の検出をイベント判定のトリガとすれば、蓄積軌跡がすべて揃った状態でイベントの判定が開始されるので、当該イベントの判定を正確に行うことができるからである。
その理由は、複数の蓄積軌跡の最終受信時からの所定時間の経過をイベント判定のトリガとすれば、何らかの原因で最終フラグ付きの蓄積軌跡が検出できなかった場合でも、最終受信時までに取得した蓄積軌跡を用いてイベント判定を実行することができ、それまでに取得した蓄積軌跡が無駄になるのを防止できるからである。
なお、上記「最終フラグ」は、最終であることを示し得る識別情報であれば、その記述形式は特に限定されるものではなく、二値形式(ON/OFFやSET/RESET)の他、複数の数字や文字で表す記述形式であってもよい。
この場合、イベントの判定に用いた走行軌跡が記憶手段からその都度消去されるので、この消去を実行しない場合に比べて、記憶手段の記憶容量を低減することができる。
その理由は、新たに取得した走行軌跡を更に記憶手段に記憶させてイベント判定を継続すれば、イベントが見つかる可能性が高まるからである。
その理由は、所定距離内に含まれる複数のイベントの種別によっては、後述の通り、すべてのイベントが必要な場合もあるので、イベントが消去可能か否かを所定距離内に含まれる当該イベントの種別に対応して区別する必要があるからである。
(a) 先に生じた前記イベントの種別が単独停止以外であり、後に生じた前記イベントの種別が単独停止である場合
(b) 先に生じた前記イベントの種別が単独停止であり、後に生じた前記イベントの種別が単独停止である場合
(c) 先に生じた前記イベントの種別に関係なく、後に生じた前記イベントの種別が方向変動である場合
また、上記の順序(c)の場合にいずれも消去しない理由は、方向変動が発生すると車両が異なるリンクに移動した可能性が高いため、車両の走行経路を正確に特定するためには、最新の方向変動を常に把握しておくことが好ましいからである。従って、先後のイベントが同じリンクで発生したことが分かった場合には、後述の通り、後に生じた方向変動を消去できる場合もある。
また、前記所定距離は、例えば、大都市やその近郊等の比較的密な道路網の地域では、200m以下に設定すればよい。
このため、無駄なイベントがプローブ情報に含まれるのを防止することができ、情報通信や蓄積のための運用コストを削減することができる。
その理由は、複数のイベントが同じリンクに含まれている場合にも、後述の通り、当該リンクに含まれる複数のイベントのうちどのイベントが消去可能かを、そのイベントの種別に対応して区別できるからである。
(d) 先に生じた前記イベントの種別が単独停止であり、後に生じた前記イベントの種別が方向変動である場合
これに対して、単独停止は、前述の通り、待ち行列台数や飽和交通流率といった交通指標を算出するのに利用できるので、同じリンク内にある方向変動よりも、プローブ情報に含めておく価値がある。
(e) 先に生じた前記イベントの種別が方向変動又は一定距離走行であり、後に生じた前記イベントの種別が方向変動である場合
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明が適用可能な交通制御システムの一例を示す道路平面図である。
図1に示すように、本実施形態の交通制御システムには、交通信号制御機1、車載装置2、路側通信機3、中央装置4、車載装置2を搭載した車両5、及び情報中継装置6等が含まれる。
なお、図1に示す交差点Cでは、比較的交通量の多い主道路RM1,RM2と、比較的交通量の少ない従道路RS1,RS2とが合流している。
もっとも、情報中継装置6を有しない交差点Cもあるが、本実施形態では、制御エリア内のすべての交差点Cに情報中継装置6が設置されているものとする。
また、情報中継装置6は、通信回線を介して交通信号制御機1及び路側通信機3とも接続されており、中央装置4と路側通信機3との間の通信データを中継する機能を有する。
中央装置4は、ワークステーション(WS)やパーソナルコンピュータ(PC)を含んでおり、情報中継装置6や図示しない車両感知器からの各種の交通情報の収集・処理(演算)・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
また、中央装置4は、自身のネットワークに属する交通信号制御機1について、同一道路上の交通信号機群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御(面制御)を行うことができる。
従って、中央装置4は、所定時間ごと(例えば、2.5分ごと)に上記系統制御(面制御を含む。)を行って、各交差点Cの信号灯器1aの灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令S1を生成する。
なお、中央装置4は、VICS(Vehicle Information and Communication System:「VICS」は登録商標)センターから取得したVICS情報を定期的に取得し、これに含まれる渋滞、事故及び交通規制等に関する交通情報を情報中継装置6に送信する。
この路側通信機3は、例えば、ITS無線システムを想定した、無線LANやWiMAX(World Interoperability for Microwave Access )等に準拠する中・広域の通信装置であり、図1の例では、交差点Cに流入する各道路のうち、主道路RM1,RM2を走行する車両5と通信可能となっている。
路側通信機3が送信するダウンリンク情報S3には、中央装置4が配信した前記交通情報が含まれており、車載装置2はこの情報を受信できる。また、車載装置2が送信するアップリンク情報S4には、車両5の車両ID、位置、速度及び方位等を含む走行軌跡が含まれている。
この車載装置2は、車両5が主道路R1,R2を交差点Cに向かって走行中に路側通信機3の通信領域に入ると、その通信機3から交通情報を受信し、走行軌跡を含むアップリンク情報S4を路側通信機3に送信する。
本実施形態の路側通信機3は、所定の通信周期(例えば、100m秒)ごとに、自身が無線送信する路側専用のタイムスロットを時分割多重方式で割り当ており、そのタイムスロット以外の時間帯は無線送信を行わない。
一方、車載装置2の無線通信機は、キャリアセンス方式による車車間通信を行うものであり、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時感知し、その値がある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ無線送信を行う。
路側通信機3は、1回の通信周期における自身のタイムスロット以外の時間帯に、自装置の通信領域Aに含まれる1又は複数の車両5から、走行軌跡を含むアップリンク情報S4を受信することができる。
図2は、本実施形態の中央装置4が実行する交通制御のアプリケーションと、それに必要な入力情報である交通指標と、その交通指標の算出のために必要となるプローブ情報との関係を示す表である。
例えば、信号制御の高度化にために実施されるMODERATO制御やプロファイル制御に必要な交通指標(交通制御に対する入力情報)は、待ち行列台数と飽和交通流率であり、迂回路優先制御に必要な交通指標は、旅行時間と走行経路である。
更に、MOCSで行われるCO2排出量の推定には、車両5の停止回数(なお、この場合には、後述する反復停止と単独停止の区別が必要。)が必要であり、MOCSで行われる動態管理に必要な交通指標は、車両5の走行経路である。
図3は、中央装置4が行う交通指標(待ち行列台数と飽和交通流率)の算出方法の例を示す道路平面図である。
図3(a)は、車載装置2を有するプローブ車両5が信号待ちによって交差点Cの上流側で停止している場合を示している。また、図3(b)は、その後、信号が青になり、プローブ車両5が交差点Cの停止線に対応する位置(交差点Cの内部にある通信領域Aの端部でもよい。)で走行軌跡をアップリンクした状態を示している。なお、図3において、ハッチングありの車両がプローブ車両5である。
また、中央装置4は、上記待ち行列長さLを平均車頭間隔で割ることにより、待ち行列台数を算出する。
この場合、中央装置4は、停止線までの距離をその所要時間で割って交差点Cの通過速度を求め、この通過速度を平均車頭間隔で割ることにより、飽和交通流率を算出することができる。
図4は、車載装置2の内部構成を示す機能ブロック図である。
図4に示すように、車載装置2は、GPS処理部201、方位センサ202、車速取得部203、無線通信部204、記憶部205、操作部206、表示部207、音声出力部208及び制御部209等を含む。
方位センサ202は、光ファイバジャイロなどで構成されており、プローブ車両5の方位及び角速度を計測する。車速取得部203は、車速センサ(図示せず)が車輪の角速度を検出することにより計測したプローブ車両5の速度データを取得する。
すなわち、車載装置2の無線通信部204は、プローブ車両5が通信領域Aに入ると、交通情報を含むダウンリンク情報S3を受信し、自身の走行軌跡を含むアップリンク情報S4を路側通信機3に送信する。
また、記憶部205は、道路地図データも記憶している。この道路地図データには、交差点IDと交差点の位置とを対応付けた交差点データが含まれている。また、道路地図データには、リンクIDと、リンクの始点・終点・補間点(道路が折れ曲がる地点に対応)それぞれの位置と、リンクの始点に接続するリンクのリンクIDと、リンクの終点に接続するリンクのリンクIDと、リンクコストとを対応付けたリンクデータも含まれている。
すなわち、リンクコストには、リンクの始点から終点までを走行するのに要するコスト(時間)と、リンクの終点から次のリンクの始点までを走行するのに要するコスト(時間)、つまり、交差点を通過するのに要するコストが含まれている。
車載装置2の表示部207は、車両5のダッシュボード部分に取り付けられたモニタ装置(図示せず)よりなり、制御部209が後述する感応要求処理において作成した画像データを搭乗者に表示する。また、音声出力部208は、制御部209が作成した音声データをスピーカー(図示せず)から出力する。
また、車載装置2の制御部209は、GPS処理部201が計測した車両5の位置、方位センサ202が計測した車両5の方位及び角速度、車速取得部203が取得した車両5の速度の各データ、記憶部205に記憶している道路地図データに基づいてマップマッチング処理を行い、道路地図データのリンク上におけるプローブ車両5の位置を算出することができる。
路側通信機3は、上記走行軌跡を含むアップリンク情報S4を受信すると、このアップリンク情報S4を情報中継装置6に転送する。
図5は、情報中継装置6の内部構成を示す機能ブロック図である。
図5に示すように、情報中継装置6は、第1インタフェース部21、第2インタフェース部22、中継部23、制御部24及び記憶部25を含む。
第1インタフェース部21は、中央装置4との間の通信と、交通信号制御機1との間の通信を行うための通信インタフェースであり、第2インタフェース部22は、路側通信機3との間の通信を行うための通信インタフェースである。
例えば、中継部23は、第1インタフェース部21が中央装置4から取得した交通情報を路側通信機3に送信し、第2インタフェース部22が路側通信機3から取得したアップリンク情報S4を自装置の制御部24に送信する。
また、記憶部25は、ハードディスクや半導体メモリ等から構成されており、各インタフェース部21,22が受信した各種情報(情報信号制御指令S1、制御種別情報S2及びアップリンク情報S4等)を一時的に記憶するとともに、制御部24が行う中継処理のための制御プログラムと、プローブ情報S5の生成処理のための制御プログラムとを記憶している。
このプローブ情報S5の生成処理には、当該処理内のサブルーチンとして、所定のイベント(走行挙動)が車両5に生じているかを走行軌跡から判定するイベント判定処理と、判定したイベントの中からプローブ情報S5に含めるべきイベントを抽出するイベント抽出処理とが含まれる(図7のステップSS5,SS9)。なお、この生成処理とこれに含まれる各サブルーチンの内容については後述する。
図6は、通信領域Aと走行軌跡の送信タイミングとの関係を示す道路平面図である。
図6に示すように、路側通信機3の通信領域A(路側通信機3の送信信号が届く範囲)に含まれる道路区間を区間La、その手前の通信領域A外の道路区間をLbとする。
車載装置2の制御部209は、路側通信機3と通信しない区間Lbの走行中に、所定時間(例えば100m秒)ごとの車両5の走行軌跡を記憶部205に蓄積させている。
更に、制御部209は、車両5が区間Laを走行している間は、所定時間(例えば、100m秒)ごとにほぼリアルタイムの走行軌跡(以下、「リアルタイム軌跡」という。)を含むアップリンク情報S4を、無線通信部204に送信させる。
・ プローブ車両5の車両ID
・ 日時(時刻)
・ 位置情報(緯度、経度及び高度)
・ プローブ車両5の速度及び方位
図7は、情報中継装置6の制御部24が行う、プローブ情報S5の生成処理の内容を示すフローチャートである。以下、図7を参照しつつ、その処理内容を説明する。
図7に示すように、情報中継装置6の制御部24は、まず、路側通信機3を通じて同一の車両5についての複数のアップリンク情報S4を取得すると、その車両5について、連続して所定時間(図例では1秒間)だけリアルタイム軌跡Triがないか否かを判定する(ステップSS1)
次に、制御部24は、記憶した複数の走行軌跡の発生時刻に基づいて、走行軌跡の中に蓄積軌跡Taが含まれているか否かを判定し(ステップSS3)、含まれている場合には、更にその蓄積軌跡Taに最終蓄積軌跡Taeが含まれている否かを判定する(ステップSS4)。
また、蓄積軌跡Taがない場合(ステップSS3でNo)には、制御部24は、最終蓄積軌跡Taeの有無を判定せずに、イベントの判定及び抽出の各処理を実行し(ステップSS5)、蓄積軌跡Taがあるが最終蓄積軌跡Taeがない場合(ステップSS3でYes、ステップSS4でNo)には、制御部24は、処理をステップSS1の前に戻す。
制御部24は、上記イベントが存在する場合には、抽出したイベントを含むプローブ情報S5を生成して外部に送信するとともに(ステップSS7)、今回のイベント判定に用いた走行軌跡を記憶部25の記憶領域から消去して(ステップSS7)、処理をステップSS1の前に戻す。
一方、ステップSS1の判定結果が肯定的である場合、すなわち、その所定時間内にリアルタイム軌跡Triがない場合には、制御部24は、イベント判定及び抽出の各処理を念のために実行するとともに(ステップSS9)、複数のリアルタイム軌跡Triの中から通過イベントを生成して、この通過イベントを含むプローブ情報S5を中央装置4に送信する(ステップSS10)。
もっとも、通過イベントは、複数のリアルタイム軌跡Triの中から任意の1つのものを抽出すれば足りるので、最終の軌跡Tr5に限られず、それ以外のリアルタイム軌跡Tr1〜Tr4であってもよい。
なお、図7では、1つの車両IDに着目した生成処理を記載しているので、実際には、図7に示す処理が各車両IDごとに並行して行われる。
また、図7に示す生成処理において、ステップSS1〜SS4までの処理と、ステップSS5以降の処理とを、車両IDごとに並行して処理することにしてもよい。
本実施形態の情報中継装置(情報処理装置)6によれば、制御部24が、通信領域A内の位置を含む走行軌跡である複数のリアルタイム軌跡Tr1〜Tr5のうちのいずれか1つを、通信領域Aの通過を示すイベントとしてプローブ情報S5に含めるので(図7のステップSS10)、車両5が通信領域Aを通過した事実がイベントとして必ずプローブ情報S5に含められ、事実に即した正確なプローブ情報S5が得られる。
この点、本実施形態では、蓄積軌跡Taの最終受信時から所定時間が経過したこともイベント判定のトリガとなっているので(図7のステップSS1でYes)、最終蓄積軌跡Taeが検出できなかった場合でも、最終受信時までに取得した蓄積軌跡Taを用いてイベント判定を実行することができ、それまでに取得した蓄積軌跡Taが無駄になるのを防止することができる。
次に、情報中継装置6の制御部24が実行する「イベント判定処理」のサブルーチン(図7のステップSS5,SS9)について説明する。
本実施形態では、交通指標の演算等に利用可能な走行中の車両5に生じるイベントの種別として、停止、方向変動及び一定距離走行を採用しており、これらのイベント種別ごとに判定処理のサブルーチンが存在する。そこで、以下、そのイベント種別ごとの判定処理について説明する。
本実施形態において、情報中継装置6の制御部24が判定する停止イベントには、「単独停止」と「反復停止」とがある。
図8は、それら単独停止と反復停止との判定方法を示すグラフである。図8のグラフにおいて、横軸は車両5の走行距離であり、縦軸は速度である。
また、図8の第1閾値V1は、車両5の停止が反復停止か単独停止かを判別するための閾値であり、例えば30km/hに設定されている。第2閾値V2は、これ未満の速度の場合に実質的に停止と見なせる値であり、例えば5km/hに設定されている。
例えば、図8の点A及び点Bのように、車両5の速度が、第1閾値(渋滞判定用の速度閾値)V1を超えた状態から減少し、その速度が第2閾値(停止判定用の速度閾値)V2を下回って車両5が停止した場合には、「単独停止」と判定される。
以上の判定条件の下で、情報中継装置6の制御部24は、特定の車両IDについて時系列にソートされた複数の走行軌跡に対して、次の各処理(1)〜(5)を実行する。
(2) 制御部24は、予め設定された所定時間(例えば、1秒)ごとに、走行軌跡から特定される車両5の速度を監視しており、この所定時間ごとの速度が第1閾値V1以上になれば、高速走行フラグをオンに設定する。
この場合、高速走行フラグがオンの場合は、車両5が図8の点A又は点Bの状態であると見なせるので、単独停止の回数をインクリメントし、高速走行フラグがオフの場合は、図8の点Cの状態であるとみなせるので、反復停止の回数をインクリメントする。
従って、制御部24は、単独停止の回数が上記限定数を超える場合には、例えば最も古いデータに上書きして、単独停止の再発進時刻、停止位置及び停止時間を更新する。また制御部24は、最後に高速走行フラグをオフに設定する。
(a) 単独停止のイベント情報
・停止位置、再発進時刻及び停止時間
・前回のアップリンクイベントから当該単独停止の前に発生した反復停止の回数
・前回のアップリンクイベントから当該単独停止の前に発生した、データ更新によってアップリンクイベントではなくなった単独停止の回数
ただし、単独停止と反復停止の停止回数については、次のアップリンクイベントに付随するイベント情報として、プローブ情報S5に含められる。
また、停止回数については、単独停止と反復停止の判別が可能となるように各アップリンクイベントのイベント情報に含められるので、情報中継装置6からのプローブ情報S5を取得した中央装置4は、そのアップリンクイベントに含まれる停止回数を用いて、MOCSによるCO2の排出量の推定を実行することができる。
図9は、方向変動イベントの例を示す道路平面図である。
図9(a)は、交差点での右折(ただし、左折でもよい。)に生じる方向変動イベントを示し、図9(b)は、比較的急カーブの単路で生じる方向変動イベントを示している。
情報中継装置6の制御部24は、図9に示すような、曲率半径が小さくて車両5の走行方向の変化が大きい「方向変動」をイベントとして判定するため、特定の車両IDについて時系列にソートされた複数の走行軌跡に対して、各処理(1)〜(5)を実行する。
(2) 次に、制御部24は、前回軌跡と今回軌跡との方位差が一定(定数設定:例えば5度)以上あれば、方位変化が開始されたと見なす。
(4) 次に、制御部24は、方位変化の開始時点の方位と、方位変化の終了時点の方位との差が一定(定数設定:例えば30度)以上であれば、「方向変動」のイベントが発生したとみなし、その方位変化の終了時点での時刻、位置及び方位を記憶部25に記憶させる。
従って、制御部24は、それらのイベントの合計回数が上記限定数を超える場合には、最も最も古いデータに上書きして、方位変化の終了時刻、終了位置及び絶対方位を更新する。
(b) 方向変動のイベント情報
・方位変化の終了時刻、終了位置及び絶対方位
・前回のアップリンクイベントから当該方向変動の前に発生した反復停止の回数
・前回のアップリンクイベントから当該方向変動の前に発生した、データ更新によってアップリンクイベントではなくなった単独停止の回数
また、情報中継装置6の制御部24は、車両5が十分に長い一定距離だけ走行したか否か(一定距離走行)をイベントとして判定するため、特定の車両IDについて時系列にソートされた複数の走行軌跡に対して、次の処理(1)〜(4)を実行する。
(2) 次に、制御部24は、一定時間(定数設定:例えば1秒)ごとに走行軌跡の時刻を監視し、前回のイベントからの走行距離を積算して行く。
ただし、前記した通り、方向変動と一定距離走行の合計数に限定数(定数設定:例えば2回)が設定されているので、制御部24は、それらのイベントの合計回数がその限定数を超える場合には、制御部24は、例えば最も古いデータに上書きして、累積走行距離を更新する。
(c) 一定距離走行のイベント情報
・一定距離走行の終了時刻、位置および累積走行距離
・前回のアップリンクイベントから当該一定距離走行の前に発生した反復停止の回数
・前回のアップリンクイベントから当該一定距離走行の前に発生した、データ更新によってアップリンクイベントではなくなった単独停止の回数
ところで、図9(a)の点Pは、右折時における交差点内の停止位置を示している。ここで、右折車線に先行車両がない場合には、走行中の車両5が点Pにおいて第2閾値V2未満まで減速し、当該点Pにおいて単独停止又は反復停止が生じる場合がある。
しかし、交差点内の点Pは、信号待ちとは無関係であり、前記待ち行列台数や飽和交通流率の算出には不要であるため、これを停止イベントとして採用すると、無駄なイベント情報を含むプローブ情報S5が中央装置4に通知されることになる。
すなわち、制御部24は、上記右折停止については、これをアップリンクイベントとせず、プローブ情報S5に含めない停止イベントとして処理する。
従って、このような単路での方位変更中の点Qでの停止は、図9(a)の右折時とは異なり、待ち行列台数や飽和交通流率の算出に必要であると考えられるため、プローブ情報S5に含める停止イベントとすべきである。
すなわち、制御部24は、上記単路停止については、これをプローブ情報S5に含める停止イベントとして処理する。
図10は、情報中継装置6の制御部24が生成するプローブ情報S5のフレームフォーマットを示す表である。
図10に示すように、プローブ情報S5のデータ領域には、ヘッダ、基本項目及び属性種別が含まれており、ヘッダには、単独停止の回数と反復停止の回数とを記載することができる。
更に、属性項目には、イベント種別とイベント値の記載領域が含まれている。イベント種別には、その種別或いはフラグが記載され、イベント値には、イベント種別に応じた値として、方位、停止時間及び走行距離のうちの少なくとも1つが記載される。
図11は、プローブ情報S5に記す各種情報のビット割り当てを示す表である。
図11に示すように、単独停止の場合の停止時間は8ビットで表され、当初ビットの値で秒と分の場合に区分し、残りの7ビットで時間を表すようになっている。このため、1秒を最小単位として、16進数で0x01(1秒)から0xff(127分)までの時間を割り当てることができる。
更に、一定距離走行や方向変動の場合の、前回イベントからの走行距離には8ビットが割り当てられており、5m単位になっている。この場合、16進数で0x01(5m)から0xff(1275m)までの走行距離を割り当てることができる。
図12は、プローブ車両5の走行経路の一例を示す概略平面図である。
図12において、格子状の実線は道路の線形を示し、一点鎖線は車両5の走行経路を示している。また、黒塗りの三角は「単独停止」を示し、白抜きの三角は「方向変動」を示している。
なお、図12(a)中の方向変動E2は、交差点C2での右折によるものであり、方向変動E4は、交差点C5での左折によるものである。
従って、仮に情報中継装置6の制御部24が、車両5の走行中に実際に発生したイベントを、その発生順にすべてプローブ情報S5に含めるとすれば、図12(a)のプローブ車両5についてアップリンクされるプローブ情報S5には、イベントE1〜E4のすべてが含まれることになる。
従って、上記のようなイベントE2,E3の発生状況においては、図12(b)に示すように、先に生じた方向変動E2を省略し、後に生じた単独停止E3のみをプローブ情報S5に含めるだけで十分である。
例えば、1つのプローブ情報S5に最大で4つのイベント情報を含める場合を想定すると、図12(a)の場合は、イベントE1〜E4によって交差点C5の左折時までしか走行経路を特定できない。
このように、走行経路を特定するには過剰となる無駄なイベント(例えば、図12(a)の方向変動E3)がある場合に、これを省略すれば、同数のイベントを含む1つのプローブ情報S5によって特定可能な経路の区間距離を延ばすことができる。
情報中継装置6の記憶部25には、上記イベントの抽出処理と消去処理を、プローブ情報S5の生成処理(図7)中のサブルーチンとして制御部24に実行させるためのコンピュータプログラムも格納されている。
図13は、制御部24によるイベント抽出処理(図7のステップSS5,SS9)の内容を示すフローチャートである。
図13において、情報中継装置6の制御部24は、まず、記憶部25に記憶させているすべてのイベントE(1)〜E(n)を時系列に並べ(ステップST1)、処理すべきイベントしてまず最初のイベントE(1)を読み出す(ステップST2)。
上記判定がNoである場合にはイベントを抽出する必要がないので、制御部24は処理を終了する。一方、上記判定がYesである場合には、制御部24は、先に発生したイベントE(i)の位置と後に発生したイベントE(i+1)の間の距離を算出する(ステップST4)。
また、制御部24は、上記選択を完了した後、或いは、上記距離が閾値Thを超える場合(ステップST5でNo)には、イベントE(i)の変数iを1つインクリメントしてから(ステップST7)、ステップST3に戻り、同様の処理(ステップST3〜ST6)を繰り返す。
なお、閾値(所定距離)Thは、その距離内に生じた複数のイベントEを1つのイベントに集約しても、車両5の走行経路を捕捉できる程度の距離に設定される。例えば、地方都市や山間部等の比較的疎な道路網の地域では、500m以下に設定すればよく、大都市やその近郊等の比較的密な道路網の地域では、200m以下に設定すればよい。
この場合、制御部24は、記憶部25の道路地図データに基づいて、比較的疎な道路網か密な道路網のいずれでイベントが生じたかを判定し、その地域に応じて閾値Thを使い分けるようにすればよい。これにより、その閾値Thが固定値である場合に比べて、イベントを消去すべきか否かの判定をより正確に行うことができる。
図14は、イベントの選択ルール(図13のステップST6)の一例を示す表である。
図14の表の第1列(最も左の列)には、先に生じたイベントE(i)の種別が上から順に並んでおり、第1行(最も上の行)には、後に生じたイベントE(i+1)の種別が左から順に並んでいる。
また、図14の表の各欄には、それぞれの場合に選択されるべきイベント、すなわち消去せずにプローブ情報S5に含めるべきイベントが記載されている。
その理由は、単独停止は、インフラ側の中央装置4において交通制御に必要な交通指標(例えば、前記待ち行列台数や飽和交通流率)を算出するのに利用価値があるため、常にプローブ情報S5に含めることが好ましいからである。
その理由は、前述の通り、この場合には、後に生じた単独停止の位置及び時刻が分かれば、その前の方向変動や一定距離走行のイベントがなくても、車両の走行経路を推定できるので、単独停止のみをプローブ情報S5に含めるだけで十分だからである。
その理由は、方向変動が発生すると車両5が異なるリンクに移動した可能性が高いため、車両5の走行経路を正確に特定するためには、最新の方向変動を常に把握しておくことが好ましいからである。
なお、イベントE(i),E(i+1)が同じリンクにある場合のより詳細な選択ルール(図15)については、後述する。
その理由は、一定距離走行とは、車両5の累積走行距離が一定距離(定数設定:例えば500m)を越えた場合のイベントであるから、その前の比較的近い距離(前記閾値Th以下の距離)内で他のイベントが発生することがないからである。
図15は、イベントの選択ルール(図13のステップST6)の別例を示す表である。
本実施形態の制御部24は、図13に示すイベント抽出処理を実行するに当たり、図14又は図15のいずれか一方の選択ルールを採用することができる。
図15の選択ルールが図14のそれと異なる点は、後に生じたイベントE(i+1)の種別が「方向変動」である場合の選択処理の仕方にある。
具体的には、E(i)とE(i+1)が同じリンクにあり、かつ、先に生じたイベントE(i)の種別が「単独停止」であり、後に生じたイベントE(i+1)の種別が「方向変動」である場合には、先に生じたイベント(単独停止)が選択され、後に生じたイベント(方向変動)が記憶部25から消去される(図15の表中の(※5)参照)。
その理由は、既に方向変動や一定距離走行が生じたリンクと同じリンクにおいて更に方向変動が発生しても、当該リンクの線形が曲がっているだけと推定できることから、先に生じたイベント(方向変動又は一定距離走行)或いは後に生じた方向変動のいずれか一方があれば、車両5の走行経路を推定できるからである。
このように、本実施形態の情報中継装置(情報処理装置)6によれば、制御部24が、車両5の位置を特定可能なイベントE(i),E(1+1)が所定距離内又は同じリンクに複数ある場合に、その中の一部のイベントを記憶部25から消去し、残りのイベントを含むプローブ情報S5を生成するので(図14の表中の(※2)と図15の表中の(※5)(※6)(※7)参照)、所定距離内又は同じリンクに含まれる無駄なイベントを間引くことができる。
このため、無駄なイベントがプローブ情報S5に含まれるのを防止でき、プローブ情報S5のデータ通信や蓄積に必要なコストを削減することができる。また、この場合、同数のイベントを含むプローブ情報S5に着目すれば、1つのプローブ情報S5によって特定可能な経路の区間距離を延ばすことができるという効果もある。
図16は、本発明が適用可能な別の交通制御システムを示す道路平面図である。
図16に示す変形例が上記実施形態と異なる点は、車載装置2の無線通信部204が携帯電話機2A等のモバイル通信端末よりなり、車載装置2が計測した走行軌跡を、当該モバイル通信端末を通じて中央装置4に送信するようにした点にある。
上記携帯電話機2Aは、中央装置Aの管轄エリア内のほぼすべての道路からアップリンク情報S4を送信できるが、伝搬遅延が大きいためリアルタイム軌跡の送信には不向きである。そこで、この場合には、所定時間ごとに蓄積された前記蓄積軌跡を、所定の送信タイミング(例えば、100秒ごと、1km走行完了ごと又は交差点通過ごと等)で送信することが好ましい。
このため、上記実施形態において情報中継装置6(図1)が行っていたプローブ情報S5の生成処理を、そのまま当該基地局装置2Bにおいて行うようにしてもよいし、その走行軌跡を含むアップリンク情報S4を中央装置4に転送し、中央装置4がプローブ情報S5の生成処理を行うことにしてもよい。
図17は、情報中継装置6の制御部24が行うプローブ情報S5の生成処理の変形例を示すフローチャートである。
図17に示す生成処理が上記実施形態の生成処理(図7)と異なる点は、特定の車両IDについての走行軌跡(蓄積軌跡Taやリアルタイム軌跡Tri)がすべて揃ってから、一括してイベント判定処理とイベント抽出処理を行うようになっており、このため、既に抽出したイベントに対応する走行軌跡を記憶部25からその都度消去する処理(図7のステップSS8)を、実行しない点にある。
その後、制御部24は、特定の車両IDについて所定時間内に検出されたすべての走行軌跡を用いて、イベント判定処理及びイベント抽出処理を実行し(ステップSX3)、抽出したイベントがある場合は、それを含むプローブ情報S5を生成するとともに、複数のリアルタイム軌跡Triの中から通過イベントを生成して、それらのイベントを含むプローブ情報S5を中央装置4に送信する(ステップSX4)。
この変形例に係る情報中継装置6では、抽出済みのイベントに対応する走行軌跡を記憶部25からその都度消去する処理(図7のステップSS8)を実行しないので、上記実施形態の場合に比べて記憶容量が大きい記憶部25が必要となるが、イベント判定及びイベント抽出の各サブルーチンを実行するので(ステップSX3)、これらの処理の実行に伴う効果についてはそれぞれ奏することができる。
また、この場合、情報中継装置6が上記アップリンク情報を中央装置4に送信し、それを受信した中央装置4が図17のステップSX2以下の処理を行っても良い。
上記実施形態は例示であって本発明の範囲を制限するものではない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等の範囲内のすべての変更が本発明に含まれる。
例えば、図1に示す交通制御システムにおいて、情報中継装置6から中央装置4までの伝送容量に余裕がある場合には、走行軌跡を含むアップリンク情報S4をそのまま中央装置4に送り、当該中央装置4にてプローブ情報S5の生成処理を行っても良い。
更に、本発明は、中央装置4が広域制御を行う場合に限らず、LANに含まれる複数の交通信号制御機1が、中央装置4による制御とは別個のグループ単位での系統制御又は広域制御を行う場合にも適用することができる。
この場合には、情報中継装置6(或いは交通信号制御機1)と中央装置4とで、本発明の「情報処理装置」が構成されることになる。
2 車載装置
3 路側通信機
4 中央装置
5 プローブ車両
6 情報中継装置(情報処理装置)
21 第1インタフェース部
22 第2インタフェース部(取得手段)
23 中継部
24 制御部(イベント判定手段、情報生成手段)
25 記憶部(記憶手段)
Claims (15)
- イベント記録方式のプローブ情報を生成する路側の情報処理装置であって、
車両の複数の走行軌跡を取得する取得手段と、
取得した複数の前記走行軌跡に基づいて、前記車両の走行中に生じたイベントを判定するイベント判定手段と、
判定した複数の前記イベントを記憶可能な記憶手段と、
前記車両の位置を特定可能な前記イベントが所定距離内に複数ある場合に、そのうちの少なくとも1つの前記イベントを前記記憶手段から消去し、残りの前記イベントを含む前記プローブ情報を生成する情報生成手段と、
を備えていることを特徴とする情報処理装置。 - 前記取得手段は、所定の通信領域において前記車両が無線送信した複数の前記走行軌跡を取得する通信インタフェースよりなり、
前記情報生成手段は、前記通信領域内で前記車両がリアルタイムに送信した前記走行軌跡である複数のリアルタイム軌跡のうちのいずれか1つを、前記通信領域の通過を示すイベントとして前記プローブ情報に含める請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記イベント判定手段は、前記通信領域外で前記車両が蓄積した前記走行軌跡である複数の蓄積軌跡のうちの最終フラグ付きの当該蓄積軌跡の検出をトリガとして、前記イベントの判定を実行する請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記イベント判定手段は、最終フラグ付きの前記蓄積軌跡を検出しない場合には、複数の前記蓄積軌跡の最終受信時からの所定時間の経過をトリガとして、前記イベントの判定を実行する請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記記憶手段は、取得した複数の前記走行軌跡をその時刻で時系列に記憶可能であり、
前記情報生成手段は、判定した前記イベントを含む前記プローブ情報を出力した後に、当該イベントの判定に用いた複数の前記走行軌跡を前記記憶手段から消去する請求項1〜4のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記イベント判定手段は、前記記憶手段が時系列に記憶したこれまでの前記走行軌跡では前記イベントを判定できない場合に、新たに取得した前記走行軌跡を更に前記記憶手段に記憶させて前記イベントの判定を継続する請求項5に記載の情報処理装置。
- 前記情報生成手段は、前記所定距離内に含まれる複数の前記イベントの種別に基づいて、前記記憶手段からの消去を実行するか否かを判定する請求項1〜6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記情報生成手段は、前記所定距離内に含まれる複数の前記イベントが次の順序(a)で発生した場合には、先に生じた前記イベントを消去する請求項7に記載の情報処理装置。
(a) 先に生じた前記イベントの種別が単独停止以外であり、後に生じた前記イベントの種別が単独停止である場合 - 前記情報生成手段は、前記所定距離内に含まれる複数の前記イベントが次の順序(b)又は(c)で発生した場合には、先後いずれの前記イベントも消去せずに残す請求項7又は8に記載の情報処理装置。
(b) 先に生じた前記イベントの種別が単独停止であり、後に生じた前記イベントの種別が単独停止である場合
(c) 先に生じた前記イベントの種別に関係なく、後に生じた前記イベントの種別が方向変動である場合 - イベント記録方式のプローブ情報を生成する路側の情報処理装置であって、
車両の複数の走行軌跡を取得する取得手段と、
取得した複数の前記走行軌跡に基づいて、前記車両の走行中に生じたイベントを抽出するイベント抽出手段と、
抽出した複数の前記イベントを記憶可能な記憶手段と、
前記車両の位置を特定可能な前記イベントが同じリンクに複数ある場合に、そのうちの少なくとも1つの前記イベントを前記記憶手段から消去し、残りの前記イベントを含む前記プローブ情報を生成する情報生成手段と、
を備えていることを特徴とする情報処理装置。 - 前記情報生成手段は、同じ前記リンクに含まれる複数の前記イベントの種別に基づいて、前記記憶手段からの消去を実行するか否かを判定する請求項10に記載の情報処理装置。
- 前記情報生成手段は、同じ前記リンクに含まれる複数の前記イベントが次の順序(d)で発生した場合には、後に生じた前記イベントを消去する請求項11に記載の情報処理装置。
(d) 先に生じた前記イベントの種別が単独停止であり、後に生じた前記イベントの種別が方向変動である場合 - 前記情報生成手段は、同じ前記リンクに含まれる複数の前記イベントが次の順序(e)で発生した場合には、先後いずれか一方の前記イベントを消去する請求項11又は12に記載の情報処理装置。
(e) 先に生じた前記イベントの種別が方向変動又は一定距離走行であり、後に生じた前記イベントの種別が方向変動である場合 - イベント記録方式のプローブ情報を生成する処理を、路側に設置されたコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
車両の複数の走行軌跡を取得するステップと、
取得した複数の前記走行軌跡に基づいて、前記車両の走行中に生じたイベントを判定するステップと、
判定した複数の前記イベントを記憶領域に記憶するステップと、
前記車両の位置を特定可能な前記イベントが所定距離内に複数ある場合に、そのうちの少なくとも1つを前記記憶領域から消去し、残りの前記イベントを含む前記プローブ情報を生成するステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。 - イベント記録方式のプローブ情報を生成する処理を、路側に設置されたコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
車両の複数の走行軌跡を取得するステップと、
取得した複数の前記走行軌跡に基づいて、前記車両の走行中に生じたイベントを判定するステップと、
判定した複数の前記イベントを記憶領域に記憶するステップと、
前記車両の位置を特定可能な前記イベントが同じリンクに複数ある場合に、そのうちの少なくとも1つを前記記憶領域から消去し、残りの前記イベントを含む前記プローブ情報を生成するステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
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