JP5168249B2 - 車両関係量の算出装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
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。
CE=α×T+β×X+F(SS,JS)
だだし、CE:CO2排出量
T:旅行時間
L:走行距離
SS:信号停止回数
JS:反復停止回数
F:SSとJSで定まる加速エネルギー当量の関数
α,β:所定の係数
また、この方式においては、位置及び時刻を有するアップリンクイベントに、前回イベントから今回イベントまでに発生した単独停止(上記推定式のSS)と反復停止(上記推定式のJS)の回数を、付随情報として含ませることができる。
しかしながら、上記イベント型のアップリンク方式では、リンク単位での旅行時間や停止回数についてはプローブ情報に含めていないので、リンク単位のCO2排出量については、前記推定式を用いて直接算出することはできない。
単独停止:車両の前回の停止から当該車両の速度が所定の第1閾値以上となって停止する場合の車両の停止
反復停止:単独停止以外の車両の停止
その配分方法のうち、前記算出手段は、前記リンクの旅行時間をtとし、前記リンクの距離をxとしたとき、前記イベント間における前記車両関係量を、そのイベント間にある複数の前記リンクの(αt+βx:ただし、α、βは係数)の比を用いて、当該リンクごとに配分することが好ましい。
このように、イベントによって内分されるリンクについては、その部分リンクに対する(αt+βx)の値に基づいて配分を行うようにすれば、両イベントの一方又は双方の位置がリンクの始終端と一致しない場合であっても、車両関係量の配分を正確に行うことができる。
(5) また、本発明の算出装置において、前記算出手段は、前記イベント間における前記車両関係量を、そのイベント間にある複数の前記リンクの旅行時間の比を用いて、当該リンクごとに配分することにしてもよい。
その理由は、イベント型のアップリンク方式を採用する場合において、位置及び時刻が特定可能な方向変動及び一定距離走行イベントは、旅行時間や走行経路等の交通指標を推定するのに有用であり、位置及び時刻が特定可能な単独停止イベントは、待ち行列台数や飽和交通流率等の交通指標を推定するのに有用だからである。
その理由は、取得した単独停止の回数に、イベントそのものが単独停止である場合の回数が含まれていない場合には、後のイベント(位置及び時刻を特定可能なアップリンクイベント)が単独停止であるのにその回数を無視すると、実際に車両に生じた単独停止の回数よりも1回分少なくなるからである。
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は、交通信号機1、車載装置2、車両感知器等よりなる路側センサ3、中央装置4、車載装置2を搭載したプローブ車両5(以下、単に車両5という場合がある。)、及び光ビーコン6等を含む。
交通信号制御機1aは、電話回線等の通信回線を介して交通管制センター内の中央装置4に接続されており、中央装置4は、自身の管轄エリア内にある各交差点Cの交通信号制御機1aとローカルエリアネットワーク(LAN)を構成している。
交通信号制御機1aは、MODERATO(Management by Origin-DEstination Related Adaptation for Traffic Optimization)制御等の交通感応制御を行った結果の出力である信号制御指令S1を、中央装置4から受信し、この信号制御指令S1に基づいて、各信号灯器1bに含まれる信号灯の点灯、消灯及び点滅を制御する。
光ビーコン6は、車載装置2を搭載したプローブ車両5と光信号での双方向通信が可能であり、上記交通情報S2をダウンリンクDLに含めて送信する。また、車載装置2が光ビーコン6に送信するアップリンクULには、後述のプローブ情報S3が含まれている。このプローブ情報S3は、そのアップリンクULの受信時刻及びビーコンIDとともに、交通信号制御機1aを介して中央装置4に転送される。
路側センサ3が検出した路側計測情報S4は、交通信号制御機1aで中継されて、通信回線を介して中央装置4に送信される。
図3は、中央装置4の内部構成を示す機能ブロック図である。
図3に示すように、中央装置4は、制御部401、表示部402、通信部403、記憶部404及び操作部405を含んでいる。
中央装置4の制御部401は、ワークステーション(WS)やパーソナルコンピュータ(PC)等よりなり、交通信号制御機1a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。なお、中央装置4の制御部401は、内部バスを介して上記ハードウェア各部と繋がっており、これら各部の動作も制御する。
すなわち、中央装置4の制御部401は、交通状況に応じて信号制御パラメータ(スプリット、サイクル長及びオフセット等)を設定する交通感応制御を行うものであり、制御部401が行う交通感応制御には、例えば、前記MODERATO制御やプロファイル制御等を含む複数種類のものが含まれる。
信号制御指令S1は、信号制御パラメータの演算周期(例えば、1.0〜2.5分)ごとに送信され、交通情報S2は例えば5分ごとに送信される。
中央装置4の操作部405は、キーボードやマウス等の入力インタフェースよりなり、この操作部405によって中央オペレータが上記表示部402に対する表示切り替え操作等を行えるようになっている。
また、中央装置4の記憶部404は、プローブ用データベースDB1、路側用データベースDB2及び地図データベースDB3を備えている。
また、路側用データベースDB2には、路側計測情報S4の各種計測値(車両のリンクに対する通過台数等)が集積されている。
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)のそれぞれの位置と、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とを対応付けた、リンクデータも含まれている。
なお、路側センサ3からの路側計測情報S4に基づいて中央装置4自体が各リンクの推定旅行時間を推定する代わりに、VICSセンター(「VICS」は登録商標)などの交通情報配信センターから各リンクの推定旅行時間(すなわち、「VICS旅行時間」)を取得することにしてもよい。
図2は、中央装置4の制御部401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4は、プローブ車両5の車載装置2の内部構成を示す機能ブロック図である。
この車載装置2は、光ビーコン6との間で双方向の光通信を行う路車間通信機能と、搭乗者が設定した目的地に案内するナビゲーション機能を有する。
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、光通信部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。
車載装置2の記憶部205は、ハードディスクや半導体メモリ等から構成され、ダウンリンクDLに含まれる交通情報S2や、アップリンクULに含めるプローブ情報S3等の各種情報を記憶するための記憶領域を有する。
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、最適経路の特定に使用する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。
なお、本実施形態では、インフラ側へのプローブ情報S3の送信手段として光ビーコン6を利用しているので、車載装置2の制御部209は、ある光ビーコン6とその次に通過する光ビーコン6との間の経路を走行中に生じた各種イベントとその関連情報を記載したプローブ情報S3を生成する。
本実施形態の制御部209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5は、それら単独停止と反復停止とを停止イベントの判定方法を示すグラフである。図5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5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5の点A及び点Bのように、車両5の速度が、第1閾値V1を超えた状態から単調減少し、その速度が第2閾値V2を下回って当該車両5が停止したと判断される場合には、単独停止と判定される。
(1) まず、制御部209は、起動時に、反復停止の回数、単独停止の回数、再発進時刻と停止位置、及び、高速走行フラグをすべてクリアする。
(3) 次に、制御部209は、速度が第2閾値V2未満の状態が、一定秒数(定数設定:例えば5秒)継続した場合には、車両5が停止したと判定する。
(4) また、制御部209は、車両5の停止を判定した後、速度が第2閾値V2を超えた場合には、車両5が再発進したと判定する。このとき、高速走行フラグがオンの場合は、単独停止の場合に該当するので、その再発進時刻、停止位置及び停止時間を記憶部205に記憶させる。
(5) 制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまで、上記(2)〜(4)の処理を繰り返す。
(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
なお、制御部209は、光ビーコン6へのアップリンクULの送信後は、アップリンクイベントとしての単独停止のイベント情報を構成する、停止位置、再発進時刻及び停止時間をすべてクリアする。
もっとも、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S3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、車載装置2からのプローブ情報S3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6は、方向変動イベントの例を示す道路平面図である。
図6(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6(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。
車載装置2の制御部209は、図6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」をイベントとして抽出し、これに関するプローブ情報S3を生成するため、次の各処理(1)〜(5)を実行する。
(2) 次に、制御部209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209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205に記憶させる。
従って、制御部209は、それらのイベントの前回のアップリンクULからの合計回数がその限定数を超える場合には、最も古いデータに上書して、方位変化の終了時刻、終了位置及び絶対方位をクリアする。
(5) 制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまで、上記(1)〜(4)の処理を繰り返す。
(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
・前記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
車載装置2の制御部209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し、これに関するプローブ情報S3を生成するため、次の処理(1)〜(4)を実行する。
(2) 次に、制御部209は、一定時間(定数設定:例えば1秒)ごとに走行軌跡を監視し、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、それらのイベントの前回のアップリンクULからの合計回数がその限定数を超える場合には、最も古いデータに上書きして、累積走行距離をクリアする。
(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6(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、無駄なプローブ情報S3を含むアップリンクULがインフラ側に送出されることになる。
すなわち、制御部209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S3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6(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S3に含める停止イベントとすべきである。
すなわち、制御部209は、上記単路停止については、これをプローブ情報S3に含める停止イベントとして処理する。
図7は、車載装置2の制御部209が生成するプローブ情報S3のフレームフォーマットを示す表である。
図7に示すように、プローブ情報S3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8は、プローブ情報S3に記す各種情報のビット割り当てを示す表である。
図8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。
前述の通り、本実施形態では、中央装置4の制御部401が、プローブ情報S3に含まれるプローブ車両5の位置及び時刻と、路側計測情報S4から推定されるリンクの推定旅行時間とを用いて、リンクの始終端の通過時刻を算出する「時刻算出処理」を行う。
図9は、上記時刻算出処理を示すためのリンクの接続図である。以下、この図9を参照して、当該時刻算出処理の内容を説明する。
なお、本実施形態においては、特定のリンクに対して、その進行方向上流側(図9の左側)の接続点を「始端」といい、その進行方向下流側(図9の右側)の接続点を「終端」という。例えば、リンクl1の始端はノードn0であり、終端はノードn1である。また、リンクl2の始端はノードn1であり、終端はノードn2である。
なお、図例では、数値例として、各リンクl1〜l3の距離はいずれも150mになっており、各リンクの推定旅行時間t1〜t3は、それぞれ、t1=100s(sの単位は秒)、t2=300s、t3=200sとなっている。
また、地点Aから地点Bの通過時刻差T(=i2−i1)は400sであると仮定し、先の地点Aはリンクl1の中点に位置し、後の地点Bはリンクl3を2:3に内分した点に位置すると仮定する。
また、プローブ車両5が地点Aから地点Bまでに走行した総距離Xは、X=lp1+l2+lp3=75+150+60=285mとなる。
その理由は、先後2つの地点A.Bが同じリンクにあれば、その両地点A,B間の通過時刻差Tを複数のリンクに配分する必要がないからである。なお、図例では、地点Aがリンクl1の途中にあり、地点Bがリンクl3の途中にあるので、上記判定の判定結果は否(No)となる。
この場合、両地点A,Bがリンクl1〜l3の始終端と一致する場合(図9において、地点Aがノードn0と一致し、地点Bがノードn3と一致する場合)には、すべてのリンクl1〜l3についてその推定旅行時間t1〜t3をそのまま使用できる。
そこで、制御部401は、両地点A,B又はそのいずれか一方が、リンクl1,l3の始終端と一致するか否かを判定し、その判定結果が非一致である場合には、まず、推定旅行時間t1,t3を内分比で分けた部分旅行時間tp1,tp3を算出し、この部分旅行時間tp1,tp3に基づいて両地点A,B間の通過時刻差Tを配分する。
次に、制御部401は、リンクl1の部分旅行時間tp1(=50s)、リンクl2の推定旅行時間t2(=300s)、及び、リンクl3の部分旅行時間tp3(=80s)の時間比率によって、地点Aから地点Bまでの通過時刻差T(=400)を、リンクl1〜l3ごとに配分する。
a= {50/(50+300+80)}×400 = 46.5(秒)
b={300/(50+300+80)}×400 =279.0(秒)
c= {80/(50+300+80)}×400 = 74.5(秒)
例えば、制御部401は、地点Aの通過時刻i1に配分時間aを加えて、ノードn1の通過時刻を算出し、このノードn1の通過時刻に配分時間bを加えて、ノードn2の通過時刻を算出する。
a’= {75/(75+150+60)}×400 =105.3(秒)
b’={150/(75+150+60)}×400 =210.5(秒)
c’= {60/(75+150+60)}×400 = 84.2(秒)
すなわち、図9に示す例では、同じ距離の各リンクl1〜l3の推定旅行時間が、t2>t3>t1になっている。このため、実際の道路の混雑度も、リンクl2>リンクl3>リンクl1になっていると推定されるが、距離比による配分時間a’〜c’では、このようなリンクl1〜l3ごとの混雑度が反映されないため、実際と大きくかけ離れた値となることがある。
従って、このような異常値の配分時間a’を用いると、リンクl1の終端(ノードn1)の通過時刻も実際とはかけ離れた大きな誤差を含んだものとなり、リンク旅行時間の推定精度が悪化することになる。
例えば、図9のリンクl1において、通過時刻差Tを上記時間比率で配分した部分リンクlp1に対する配分時間aは、46.5sであり、この値は、リンクl1全体の推定旅行時間t1(=100s)に対して妥当な値である。
従って、各リンクl1〜l3の始終端の通過時刻を精度よく算出することができ、プローブ情報S3に基づくリンク旅行時間の推定精度を高めることができる。
図10は、時刻算出処理の変形例を示すためのリンクの接続図である。
図10に示す例では、2つの地点A,B間にあるリンクl1〜l3のうちの一部(図10ではリンクl2)について、推定旅行時間t2がない場合を想定している。
この場合、中央装置4の制御部401は、まず、推定旅行時間t1,t3を有するリンクl1,l3(図10の場合は、部分リンクlp1,lp3)と、有しないリンクl2との間で、距離比に基づいて両地点A,B間の通過時刻差Tを配分する。
具体的には、制御部401は、lp1=75m、l2=150m、lp3=60m、tp1=50s、t2=データなし、tp3=80sである図10の場合において、各配分時間a〜cを次の式の通り算出する。
b = {150/(75+150+60)}×400 =210.5(秒)
c = {(75+60)/(75+150+60)}×400×{80/(50+80)}=116.6(秒)
そして、制御部401は、上記の距離及び時間比率で配分された配分時間a〜cを用いて、両地点A,B間にあるリンクl1〜l3の始終端の通過時刻を算出する。
中央装置4の制御部401は、上記時刻算出処理によってリンクl1〜l3の始終端(ノード)の通過時刻を算出すると、その通過時刻その他のデータをプローブ情報S3に追加する「プローブデータ処理」を行う。
図11は、上記プローブデータ処理を示すための、データベースDB1に格納されるデータテーブルの一例を示しており、図12は、上記プローブデータ処理を示すためのリンクの接続図である。以下、この図11及び図12を参照して、当該プローブデータ処理の内容を説明する。
また、「計測地点番号」は、このデータテーブル中に含まれる各行の地点をナンバリングしたものであり、後述の通り補間イベントが1つ追加されると、この地点番号も1つインクリメントされる。
更に、1段目のデータテーブルにおいて、「線分属性1」は、アップリンクイベントに付随する単独停止の回数であり、「線分属性2」は、アップリンクイベントに付随する反復停止の回数である。
更に、「ポイント属性2」は、各イベント種別に対応するイベント情報のデータを示しており、「方向変動」の場合には車両5の方位(図8参照)が記載され、「一定距離走行」の場合には前イベントからの走行距離が記載される。なお、図示していないが、「単独停止」の場合には、停止時間が「ポイント属性2」に記載される。
図11の2段目のデータテーブルに示すように、この例では、1段目のデータテーブルの「方向変動」の位置データは、「2次メッシュ座標」が35714でかつ「リンク番号」が2009のリンクデータに変換されている。また、「一定距離走行」の位置データは、「2次メッシュ座標」が35714でかつ「リンク番号」が2011のリンクデータに変換されている。
また、「始終端フラグ」は、当該イベントの始端又は終端の種別を示すものであり、始端の場合には「1」が記載され、終端の場合には「2」が記載される。
図12は、この場合のリンクの接続図を示している。図12に示すように、中央装置4の制御部401は、リンク2009〜2011のノード位置に、中央装置4において新たに追加する補間イベントとして、各リンク2009〜2011に対応する始端イベントと終端イベントを設定する(図12のハッチング入りの三角印参照)。
中央装置4の制御部401は、新たに設定した始端イベントと終端イベントを、図11の2段目のデータテーブルのアップリンクイベントの間に追加するとともに、その始端イベント及び終端イベントの関連情報として、前記時刻算出処理によって求めた通過時刻を「計測地点計測時刻」の欄に記載する。
すなわち、この場合、1行目の「方向変動」の後に、リンク2009の終端イベント、リンク2010の始端イベント、リンク2010の終端イベント、及び、リンク2011の始端イベントが追加されており、この各イベントの「計測地点計測時刻」に、時刻算出処理で算出された通過時刻がそれぞれ記載されている。
例えば、図11の3段目のデータテーブルにおいて、リンク2010のリンク旅行時間を算出する場合には、「リンク番号」の欄を「2010」でソートし、ヒットしたデータの中で、「始終端フラグ」が「2」である計測時刻データと「始終端フラグ」が「1」である計測時刻データの差分を取ればよい。
前述の通り、本実施形態では、中央装置4の制御部401が、車両5の停止回数から推定されるCO2排出量を複数のリンクに配分して、リンク単位のCO2排出量を算出する「排出量算出処理」を行う。
図13は、上記排出量算出処理を示すためのリンクの接続図である。以下、この図13を参照して、当該排出量算出処理の内容を説明する。
また、この場合、前記した時刻算出処理により、各リンクl1〜l5の始終端(ノードn0〜n5)における通過時刻が既に算出済みであるものとする。
なお、これらのイベントE1〜E3の種別は、例えば方向変動又は一定距離走行であるが、位置及び時刻を有する単独停止のアップリンクイベントである場合もある。
例えば、イベントE2については、単独停止が1回で反復停止が2回であるから、車両5は、E1からE2までに単独停止を1回かつ反復停止を2回行ったことになる。また、イベントE3については、単独停止が1回で反復停止が3回であるから、車両5は、E2からE3までの間に、単独停止を1回かつ反復停止を3回行ったことになる。
CE=α×T+β×X+F(SS,JS)
だだし、CE:CO2排出量
T:旅行時間
X:走行距離
SS:信号停止回数
JS:反復停止回数
F:SSとJSで定まる加速エネルギー当量の関数
α,β:所定の係数
例えば、図13中のイベントE1,E2間の区間の場合には、通過時刻差T=T1、走行距離X=X1、単独停止の回数SS=1、反復停止の回数JS=2であるから、この区間におけるCO2排出量CEは次のように算出される。
CE=α×T1+β×X1+F(1回,2回)
上記配分のための配分比率としては、リンクl1〜l3の距離比や旅行時間の比を用いてもよいが、本実施形態の制御部401は、イベントE1,E2間にあるリンクl1〜l3についての(αt+βx)の比を使用する。なお、この場合の「t」はリンク旅行時間であり、「x」はリンク長である。
しかし、図13の例では、イベントE1,E2がいずれもリンクl1,l3の始終端と一致しておらず、イベントE1がリンクl1の内分点になっており、かつ、イベントE2がリンクl3の内分点になっているので、リンクl1とリンクl3については、その全長に渡る範囲ではCO2排出量の配分を行うことができない。
具体的には、中央装置4の制御部401は、部分リンクlp1の旅行時間をrp1、リンクl2の旅行時間をr2、リンクl3の部分リンクlp3の旅行時間をrp3として、それらのリンクlp1,l2,lp3ごとのCO2排出量を次のように配分する。
リンクl2の排出量 CE(l2) ={(α・r2 +β・l2 )/Σ}×CE
リンクlp3の排出量CE(lp3)={(α・rp3+β・lp3)/Σ}×CE
ただし、上記の各式において、Σは次の通りである。
Σ=(α・rp1+β・lp1)+(α・r2 +β・l2 )+(α・rp3+β・lp3)
また、部分リンクlp1,lp3の旅行時間rp1,rp3については、それぞれ、イベントE1の時刻とリンクl1の終端(n1)通過時刻との差、及び、リンクl3の始端(n2)通過時刻とイベントE2の時刻との差によって求められる。
例えば、図13において、イベントE2に後続するイベントE3は、リンクl4を跨いでリンクl5を内分する位置にあるので、これらのイベントE2,E3間のCO2排出量に対して上記と同様の配分を実行すれば、リンクl3における、部分リンクlp3以外の残り部分のCO2排出量を算出することができる。
すなわち、本実施形態では、車載装置2がイベントE1,E2の前の単独停止の回数をカウントしており、イベントE1,E2そのものが単独停止であっても、それを単独停止の回数に含めない実装になっている。従って、後のイベントE2が単独停止である場合にその回数を無視すると、実際にイベントE1,E2間で車両5に生じた単独停止の回数よりも1回分少なくなってしまう。そこで、この場合には、制御部401において、イベントE1,E2間の単独停止の回数を1回増やして、イベントE1,E2間におけるCO2排出量CEを求め、この排出量CEをイベントE1,E2間にあるリンクlp1,l2,lp3に配分すればよい。
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。
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1a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。
1a 交通信号制御機
2 車載装置
3 路側センサ
4 中央装置(CO2排出量の算出装置)
5 プローブ車両
6 光ビーコン
401 制御部(算出手段)
403 通信部(取得手段)
404 記憶部
DB1 プローブ用データベース
DB2 路側用データベース
DB3 地図データベース
Claims (8)
- 車両の走行に関係する環境対策のための車両関係量をリンクごとに算出する車両関係量の算出装置であって、
前記車両の位置及び時刻を特定可能な複数のイベントと、このイベント間で発生した下記に定義する単独停止及び反復停止の回数とを含むプローブ情報を取得する取得手段と、
先後2つの前記イベント間で発生した前記回数に基づいて、そのイベント間における前記車両関係量を求め、これを更に前記イベント間にある複数の前記リンクに配分して、当該リンクごとの前記車両関係量を算出する算出手段と、
を備えていることを特徴とする車両関係量の算出装置。
単独停止:車両の前回の停止から当該車両の速度が所定の第1閾値以上となって停止する場合の車両の停止
反復停止:単独停止以外の車両の停止 - 前記算出手段は、前記リンクの旅行時間をtとし、前記リンクの距離をxとしたとき、前記イベント間における前記車両関係量を、そのイベント間にある複数の前記リンクの(αt+βx:ただし、α、βは係数)の比を用いて、当該リンクごとに配分する請求項1に記載の車両関係量の算出装置。
- 前記算出手段は、前記イベントの位置が前記リンクの始終端と一致しない場合には、その一致しない前記イベントによって内分される前記リンクの一部であり、かつ、先後2つの前記イベント間にある部分リンクの旅行時間と距離を求め、
前記イベント間における前記車両関係量を、そのイベント間にある1又は複数の前記部分リンク及び前記リンクの(αt+βx)の比を用いて、当該リンクごとに配分する請求項2に記載の車両関係量の算出装置。 - 前記算出手段は、前記イベント間における前記車両関係量を、そのイベント間にある複数の前記リンクの距離比を用いて、当該リンクごとに配分する請求項1に記載の車両関係量の算出装置。
- 前記算出手段は、前記イベント間における前記車両関係量を、そのイベント間にある複数の前記リンクの旅行時間の比を用いて、当該リンクごとに配分する請求項1に記載の車両関係量の算出装置。
- 複数の前記イベントの種別には、交差点の右折又は左折時の前記車両の方向変動と、前記車両が一定距離以上走行を継続する一定距離走行と、前記車両が信号待ちや渋滞末尾への到達によって停止する単独停止と、が含まれる請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両関係量の算出装置。
- 前記取得手段が取得する単独停止の回数に、先後2つの前記イベントが単独停止である場合の回数が含まれない場合には、
前記算出手段は、先後2つの前記イベントのうちの後の前記イベントが単独停止である場合に、その前記イベント間の単独停止の回数を1回増やして、当該イベント間における前記車両関係量を求める請求項6に記載の車両関係量の算出装置。 - 車両の走行に関係する環境対策のための車両関係量をリンクごとに算出する処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記車両の位置及び時刻を特定可能な複数のイベントと、このイベント間で発生した下記に定義する単独停止及び反復停止の回数とを含むプローブ情報を取得するステップと、
先後2つの前記イベント間で発生した前記回数に基づいて、そのイベント間における前記車両関係量を求め、これを更に前記イベント間にある複数の前記リンクに配分して、当該リンクごとの前記車両関係量を算出するステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
単独停止:車両の前回の停止から当該車両の速度が所定の第1閾値以上となって停止する場合の車両の停止
反復停止:単独停止以外の車両の停止
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