JP5304409B2 - 経路選定装置及び方法、交通情報提供装置及び方法、コンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の経路のうちで車両に走行させたい推奨経路を選定する経路選定装置及び方法と、その推奨経路を交通情報として当該車両に提供する交通情報提供装置及び方法と、それらの装置としてコンピュータを動作させるためのコンピュータプログラムに関する。

系統制御や広域制御による交通信号の信号制御方式を、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）の設定方式の視点で大別すると、時間帯に応じて信号制御パラメータを設定する定周期制御と、交通状況に応じて信号制御パラメータを設定する交通感応制御の２種類がある。
このうち、後者の交通感応制御は、端末の交通信号制御機ごとに行う端末感応制御と、路線系統制御或いは面制御される複数の交差点を対象に信号制御パラメータを変化させる中央感応制御に分類される。

上記中央感応制御は、交通流の変動に対応した高度な系統制御や広域制御（面制御）を行えるため、交通量の時間変動が激しくかつ交通量が多い道路に適用される。
かかる中央感応制御では、車両感知器情報に基づいてその時の交通状態に最適な一つのプログラムを選択するプログラム選択制御や、車両感知器情報に基づいてオンラインで信号制御パラメータや信号表示の切り替えタイミングを決定するプログラム形成制御を行うことにより、交通処理効率の向上を目指している（非特許文献１参照）。

上記中央感応制御を行う交通管制センターでは、制御エリア内に渋滞区間が発生すると、インフラ側の電光掲示表示板にその渋滞区間や迂回路に関する渋滞情報を表示したり、光ビーコンや電波ビーコン等によってその渋滞情報を車両の車載装置に送信したり、ラジオ放送局からその渋滞情報を放送させたりして、交通渋滞の緩和に努めている。
しかし、単に渋滞情報を車両の搭乗者に報知する対策だけでは、渋滞を回避する迂回路を選択するか否かはすべて車両の搭乗者の意思決定に委ねられるので、車両が実際に迂回路を走行するのを余り期待できず、渋滞抑制の効果に限界がある。

そこで、本出願人は、渋滞区間で渋滞が発生した時に、流入抑制交差点の上流側を走行する車両が迂回路を選択し易くなるように、迂回路に含まれる交差点の信号制御パラメータを設定する優先制御や、流入抑制交差点の上流側を走行する車両が渋滞区間に進入し難くなるように、流入抑制交差点の信号制御パラメータを設定する流入抑制制御を行うことにより、車両が迂回路を走行する可能性を高め、交通渋滞を効果的に抑制できる交通信号制御装置を提案している（特許文献１参照）。

「改訂 交通信号の手引き」 編集・発行 社団法人 交通工学研究会（１６〜１８頁、８３〜８７頁）

特開２００８−３０５２９９号公報

上記特許文献１の交通信号制御装置では、インフラ側で優先制御や流入抑制制御を行う場合に、これらの制御を含むインフラ側の制御種別に関する制御種別情報と、渋滞区間及び迂回路に関する経路情報と、迂回路での信号切り替えタイミングに関する信号情報とを生成し、これらの情報を、交通信号制御機の無線通信部を通じて各車両に送信している（特許文献１の〔００５０〕〜〔００５２〕欄）。

従って、上記の各情報を受信した車両の搭乗者は、インフラ側で優先制御及び流入抑制制御が実施されていることや、迂回路への道順及びその迂回路の信号切り替えタイミングを事前に察知することができるので、渋滞発生時に車両が迂回路を選択する可能性が高められ、また、その車両が迂回路を安全かつ確実に走行することができる。

しかしながら、上記特許文献１の交通信号制御装置のように、すべての車両に対して同じ迂回路（推奨経路）の情報を提供して当該迂回路への流入を促進すると、インフラ側が推奨する迂回路を選択する車両が増加し過ぎてしまい、却って交通に混乱を来す可能性を否定できない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、車両に対する推奨経路の提供割合を予め調整できるようにして、特定の推奨経路に車両が集中することに伴う交通の混乱を未然に防止できる、経路選定装置及び方法、交通情報提供装置及び方法、並びにコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

（１） 本発明の経路選定装置は、互いに代替可能な複数の経路のうちから推奨経路を車両に提供する交通情報提供装置であって、前記複数の経路に対する流入交通量の目標比率を取得する取得手段と、取得した前記目標比率に基づいて前記車両ごとの前記推奨経路を選定する経路選定手段と、を備えていることを特徴とする。
また、本発明の交通情報提供装置は、上記経路選定装置と、選定した前記車両ごとの前記推奨経路を対応する当該車両に提供する情報提供手段と、を備えていることを特徴とする。

なお、本発明において、「互いに代替可能な複数の経路」とは、後述する実施形態における「渋滞区間」とその「迂回路」のように、一方が他方を代替可能である、始点と終点が一致する複数の経路のことをいう。
もっとも、上記複数の経路は互いに代替可能であればよいので、その始点と終点は必ずしも厳密に一致している必要はなく、車両の搭乗者にとって実質的に同一の地点ないしエリアであれば足りる。また、この「互いに代替可能な複数の経路」は３つ以上であってもよい。

本発明の経路選定装置及び交通情報提供装置によれば、経路選定手段が、経路に対する流入交通量の目標比率に基づいて車両ごとの推奨経路を選定するので、その選定した車両ごとの推奨経路を対応する車両に提供することにより、車両に対する推奨経路の提供割合を、経路に対する流入交通量の目標比率に応じて調整することができる。
従って、上記目標比率を予め適切に設定することにより、特定の推奨経路に車両が集中することに伴う交通の混乱を未然に防止することができる。

（２） 本発明の経路選定装置及び交通情報提供装置において、前記経路選定手段は、前記目標比率に対応して生成された確率に従って、前記車両ごとの前記推奨経路を選定することができる。
この場合、例えば、各車両からの要求があるごとに、乱数発生器で０から１までの実数値を発生させ、この実数値がどの確率の範囲に含まれるかを判定することにより、当該車両に対する推奨経路をランダムに振り分けて選定することができる。

（３） また、本発明の経路選定装置及び交通情報提供装置において、前記経路選定手段は、情報提供の期間を前記目標比率に応じて分配した分配期間ごとに前記推奨経路を選定することで、前記車両ごとの前記推奨経路を選定することにしてもよい。
この場合、例えば、各車両からの要求があるごとに、その受信時刻がどの分配期間に含まれるかを判定することにより、当該車両に対する推奨経路を時間的に振り分けて選定することができる。

（４） ところで、現状では、すべての車両がインフラ側との無線通信が可能な車載装置を搭載している訳ではないので、車載装置を既に搭載した一部の車両にしか上記推奨経路を提供できない。
このため、予め設定した目標比率をそのまま採用して推奨経路を選定し、この推奨経路を外部に送信しても、車載装置を未搭載の車両は、推奨経路に関する情報を受信できないために任意の経路を選択するので、目標比率通りの流入交通量に収束するのを期待できない。

そこで、本発明の経路選定装置及び交通情報提供装置において、前記取得手段は、更に車載装置の搭載率を取得するものであり、前記経路選定手段は、車載装置の搭載率に基づいて、前記目標比率を、その車載装置を搭載した車両用の換算比率に変換し、この換算比率に基づいて前記車両ごとの前記推奨経路を選定することが好ましい。
この場合、車載装置の搭載率を反映した上記換算比率に基づいて車両ごとの推奨経路を選定しているので、すべての車両が車載装置を搭載していない現状でも、目標比率通りの流入交通量に収束する可能性を高めることができる。

（５） 本発明の経路選定方法は、上記経路選定装置が実行する選定方法であって、当該選定装置と同様の作用効果を有する。
本発明のコンピュータプログラムは、上記経路選定装置として、コンピュータを動作させるためのコンピュータプログラムであって、当該選定装置と同様の作用効果を奏する。
本発明の交通情報提供方法は、上記交通情報提供装置が実行する提供方法であって、当該提供装置と同様の作用効果を有する。
本発明のコンピュータプログラムは、上記交通情報提供装置として、コンピュータを動作させるためのコンピュータプログラムであって、当該提供装置と同様の作用効果を奏する。

以上の通り、本発明によれば、車両に対する推奨経路の提供割合を予め調整することができるので、特定の推奨経路に車両が集中することに伴う交通の混乱を未然に防止することができる。

交通信号制御システムの概要を示す概略構成図である。 交通信号機の概要を示す概略構成図である。 中央装置の構成を示すブロック図である。 交通信号制御機の構成を示すブロック図である。 車載装置の構成を示すブロック図である。 流入抑制交差点にある交通信号機の概要を示す概略構成図であり、中央装置が実行する制御処理フローを含む。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明を採用した交通信号制御システムの全体構成を示している。
図１に示すように、本実施形態の交通信号制御システムは、交通信号機１、車載装置２（図２参照）、車両感知器３、中央装置４、車載装置２を搭載した車両５などを含む。

各交通信号機１は、複数の交差点Ｃｉ（ｉ＝１〜１２）のそれぞれに設置され、電話回線等の通信回線６を介してルータ７に接続されている。このルータ７は交通管制センター内の中央装置４に接続され、中央装置４は、制御エリア内の交差点Ｃｉの各交通信号機１とＬＡＮ（Local Area Network）を構成している。
従って、中央装置４は、各交通信号機１と双方向通信が可能であり、各交通信号機１は他の交通信号機１とも双方向通信が可能である。なお、中央装置４は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。

車両感知器３は、各交差点Ｃｉに流入する車両台数をカウントするために、対応する各交差点Ｃｉの上流側に設置されており、図示しない通信回線を介して対応する各交通信号機１と繋がっている。
なお、図１では、図示を簡略化するために、各交差点Ｃｉに信号灯器１ｂが１つだけ描写されているが、実際の各交差点Ｃｉには、例えば図２に示すように、互いに交差する道路の上り下り用として４つの信号灯器１ｂが設置されている。

また、図１に示すように、本実施形態では、中央装置４が管轄する制御エリアの道路構造は、比較的交通量の多い南北方向の主道路ＲＭと、比較的交通量の少ない東西方向の従道路ＲＳとから構成されているものとする。
更に、図２に示すように、主道路ＲＭは、北行きの上り線ＲＭ１と南行きの下り線ＲＭ２とを備え、従道路ＲＳは、東行きの上り線ＲＳ１と西行きの下り線ＲＳ２とを備えているものとする。

〔中央装置〕
図３は、中央装置４の構成を示すブロック図である。
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、交通信号機１や車両感知器３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。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。

中央装置４の制御部４０１は、自身のネットワークに属する交差点Ｃｉの交通信号機１に対して、同一道路上の交通信号機１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）を行うものであり、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。

中央装置４の通信部４０３は、通信回線６を介してＬＡＮ側と接続された通信インタフェースであり、所定時間ごとの信号灯器１ｂの灯色切り替えタイミング等に関する信号制御指令Ｓ１と、渋滞情報等を含む交通情報Ｓ２と、自身が行う交通制御の種別に関する制御種別情報Ｓ６とを各交通信号機１に送信している（図１及び図２参照）。
なお、上記制御種別情報Ｓ６で識別される制御種別には、中央装置４が通常時に行う各種の感応制御の他、後述する優先制御と流入抑制制御も含まれる。

信号制御指令Ｓ１と制御種別情報Ｓ６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。
また、中央装置４の通信部４０３は、各交通信号機１の通信部１０３から、車載装置２が搭載されている車両５の車両ＩＤ、位置情報Ｓ３及び速度情報Ｓ４と、車両感知器３の感知信号Ｓ５とをリアルタイム（例えば、０．１〜１．０秒周期）で受信している（図１及び図２参照）。

中央装置４の記憶部４０４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、後述する優先制御や流入抑制制御を含む交通感応制御を行う制御プログラム、この交通感応制御に用いる信号制御パラメータの演算プログラム、及び、車両５ごとに提供する推奨経路の選定プログラム等を記憶している。
また、中央装置４の記憶部４０４は、制御部４０１が生成した前記信号制御指令Ｓ１、交通情報Ｓ２及び制御種別情報Ｓ６と、ＬＡＮ側から取得した車両ＩＤ、位置情報Ｓ３、速度情報Ｓ４及び感知信号Ｓ５を一時的に記憶する。

中央装置４の記憶部４０４は、制御エリア内で経験的に渋滞が多発する渋滞区間１０と、この渋滞区間１０の上流側に位置する流入抑制交差点１１と、その渋滞区間１０で実際に渋滞が発生した場合に当該区間１０の代替路となるべき迂回路１２とを、予め記憶している。
図１に示す例では、交差点Ｃ６から交差点Ｃ５に向かう方向の主道路ＲＭの上り線が渋滞区間１０に設定され、この渋滞区間１０が始まる交差点Ｃ６が流入抑制交差点１１となっている。また、交差点Ｃ６→交差点Ｃ２→交差点Ｃ１に至るルートが迂回路１２に設定されている。なお、この迂回路１２は最小コスト経路探索によって決定してもよい。

また、中央装置４の記憶部４０４は、渋滞発生時における、渋滞区間１０への流入交通量の目標比率αｏと、迂回路１２に対する流入交通量の目標比率βｏを、予め記憶している。
この目標比率αｏ，βｏは、迂回路１２への集中を防止するために設定された目標値であり、渋滞区間１０で渋滞が発生した場合に、流入抑制交差点１１を通過する各車両５を、いずれの経路１０，１２に流入させるかを示す目標の割合として設定されている。

従って、渋滞発生時における迂回路１２への交通量の集中を防止するために、例えば、２割程度の車両５を敢えて渋滞区間１０に流入させた方がよい場合には、当該目標比率αｏ，βｏは、それぞれ、αｏ＝２０％、βｏ＝８０％に設定される。

中央装置４の制御部４０１は、前記交通感応制御の一貫として、渋滞区間１０での渋滞を抑制するために、迂回路１２への優先制御と渋滞区間１０への流入抑制制御を行う。
また、中央装置４の制御部４０１は、優先制御と流入抑制制御を行う場合に、送信要求のあった車両５に対して、上記目標比率αｏ，βｏに基づいて両経路１０，１２のうちのいずれかを推奨経路として選定する処理を行い、選定した推奨経路を当該車両５に通知する。なお、上記優先制御及び流入抑制制御の内容と、推奨経路の選定処理の詳細については後述する。

中央装置４の表示部４０２は、自身が管理するエリアの道路地図と、この道路地図上のすべての交通信号機１や光ビーコン（図示せず）等の位置が表示された表示画面により構成され、中央オペレータに渋滞や事故等の交通状況を報知するものである。
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。

〔交通信号機〕
図２は、制御エリアに含まれる各交通信号機１の全体構成を示す概略構成図である。
図２に示すように、本実施形態の交通信号機１は、主道路の上下線ＲＭ１，ＲＭ２及び従道路の上下線ＲＳ１，ＲＳ２のそれぞれに設置された４つの信号灯器１ｂと、この信号灯器１ｂと通信回線８を介して接続された交通信号制御機１ａとを備えている。

交通信号制御機１ａは、中央装置４から信号制御指令Ｓ１を受信し、当該信号制御指令Ｓ１に基づいて、各信号灯器１ｂの青、黄、赤及び右折矢等の各信号灯の点灯、消灯及び点滅を制御する（図２参照）。
交通信号制御機１ａは、中央装置４から受信した交通情報Ｓ２と自身が記憶している交差点ＩＤを、所定周期（例えば、０．１秒ごと）で車載装置２に送信する。また、交通信号制御機１ａは、車載装置２から車両５の位置情報Ｓ３及び速度情報Ｓ４を受信し、車両感知器５から感知信号Ｓ５を受信する（図２参照）。

図４は、上記交通信号制御機１ａの構成を示すブロック図である。
図４に示すように、交通信号制御機１ａは、制御部１０１、灯器駆動部１０２、有線通信部１０３、無線通信部１０５及び記憶部１０４を含んでいる。
交通信号制御機１ａの制御部１０１は、一又は複数のマイクロコンピュータから構成されている。制御部１０１には、内部バスを介して灯器駆動部１０２、通信部１０３及び記憶部１０４が接続されており、制御部１０１はこれらのハードウェア各部の動作を制御する。

この交通信号制御機１ａの制御部１０１は、中央装置４が交通感応制御（後述の優先制御や流入抑制制御を含む。）を行った結果の出力である信号制御指令Ｓ１に従って各信号灯器１ｂを駆動し、その指令Ｓ１に基づく所定のタイミングで各信号灯器１ｂの信号灯色を切り替える。
灯器駆動部１０２は、半導体リレー（図示せず）を備え、上記制御部１０１から入力された出力指令Ｓ１に基づいて、複数の信号灯器１ｂの青色灯、黄色灯、赤色灯それぞれに対応して各色の信号灯に供給される交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）又は直流電圧をオン／オフする。

交通信号制御機１ａの有線通信部１０３は、中央装置４及び車両感知器３との間で有線通信を行う通信インタフェースであり、渋滞発生の有無に拘わらず、信号制御指令Ｓ１、交通情報Ｓ２及び制御種別情報Ｓ６を中央装置４から受信し、車両の感知信号Ｓ５を車両感知器３から受信する（図２参照）。
また、交通信号制御機１ａの無線通信部１０５は、交差点Ｃｉに流入する車両５の車載装置２との間で無線通信を行う通信インタフェースであり、渋滞発生の有無に拘わらず、交通情報Ｓ２を車載装置２に送信し、車両５の車両ＩＤ、位置情報Ｓ３及び速度情報Ｓ４を車載装置２から受信する（図２参照）。

上記無線通信部１０５は、無線ＬＡＮやＷｉＭＡＸ（World Interoperability for Microwave Access）などの中・広域通信装置よりなり、車両５に搭載された車載装置２との間で各種情報を無線通信することができる。
図２に示すように、この無線通信部１０５は、交差点Ｃｉに流入するすべての道路ＲＭ１，ＲＭ２，ＲＳ１，ＲＳ２上の車両５の車載装置２と通信可能となっている。そして、本実施形態の無線通信部１０５は、車載装置２に対して交差点ＩＤとともに対象となるリンク（図２の例では主道路ＲＭ１）のリンクＩＤを送信する。

車載装置２は、無線通信部１０５から受信した情報に付されたリンクＩＤと走行中のリンクのリンクＩＤを照合することにより、自身に必要な情報を選択する。また、無線通信部１０５の通信領域の延長（上り線ＲＭ１の走行方向長さ）は、５０〜２００ｍ程度に設定されている。
交通信号制御機１ａの記憶部１０４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、有線通信部１０３が受信した信号制御指令Ｓ１、交通情報Ｓ２、感知信号Ｓ５及び制御種別情報Ｓ６や、無線通信部１０５が受信した車両５の車両ＩＤ、位置情報Ｓ３及び速度情報Ｓ４等を記憶する。

〔車載装置〕
車両５に搭載された車載装置２は、交通信号制御機１ａとの間で各種情報を無線通信する通信機能と、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５は、その車載装置２の構成を示すブロック図である。
図５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、通信部２０４、記憶部２０５、操作部２０６、表示部２０７、音声出力部２０８及び処理部２０９等を含んでいる。

ＧＰＳ処理部２０１は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に含まれる時刻情報、ＧＰＳ衛星の軌道、測位補正情報等に基づいて、車両５の位置（緯度、経度及び高度）を計測する。
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、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車両５の速度データを取得する。

車載装置２の通信部２０４は、車両５がある交差点Ｃｉに向かって走行中に、交通信号制御機１ａの無線通信部１０５の通信領域に入ると、その無線通信部１０５が送信する交通情報Ｓ２等の情報を受信し、自身の車両ＩＤ、位置情報Ｓ３及び速度情報Ｓ４をリアルタイム（例えば、０．１〜１．０秒周期）に無線通信部１０５に送信する（図２参照）。
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ており、通信部２０４が受信した交通情報Ｓ２等を記憶する。また、記憶部２０５は、道路地図データを記憶している。

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、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などから構成されている。

リンクコストは、例えば、リンクとその終点に接続するリンクの組み合わせの数だけ用意されており、リンクの始点に進入してから当該リンクの終点を退出し、次に接続するリンクの始点に進入するまでに要する時間が設定されている。
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の操作部２０６は、タッチパネルやボタン等から構成されており、ドライバを含む車両５の搭乗者が目的地の設定等を行えるようになっている。
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、処理部２０９が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、処理部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。

車載装置２の処理部２０９は、１又は複数のマイクロコンピュータ等から構成されており、ＧＰＳ処理部２０１、方位センサ２０２、車速取得部２０３、通信部２０４、記憶部２０５、操作部２０６、表示部２０７、音声出力部２０８の各処理を制御する。
また、処理部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車両５の位置を求める。

〔中央装置の制御内容〕
次に、図１及び図６を参照しつつ、中央装置４の制御部４０１が実行する制御内容のうち、優先制御及び流入抑制制御の内容と、推奨経路の選定処理の内容について説明する。
〔渋滞判定〕
前記した通り、中央装置４の記憶部４０４は、制御エリア内で経験的に渋滞が多発する渋滞区間１０と、この渋滞区間１０の上流側に位置する流入抑制交差点１１と、その渋滞区間１０で実際に渋滞が発生した場合の迂回路１２とを記憶している。

そこで、中央装置４の制御部４０１は、渋滞区間１０に設置された車両感知器３からの感知信号Ｓ５や、渋滞区間１０を走行する車両５からのアップリンク情報等から、渋滞区間１０での待ち行列長さを常時検出しており、この待ち行列長さを所定の閾値と比較することにより、当該渋滞区間１０で渋滞が発生したか否かを判定している（図６のステップＳＴ１）。

〔迂回路への優先制御〕
次に、中央装置４の制御部４０１は、上記判定によって渋滞区間１０における渋滞発生を検出すると、流入抑制交差点１１の上流側を走行する車両５が迂回路１２を選択し易くなるように、当該迂回路１２に含まれる交差点Ｃｉの信号制御パラメータを設定する優先制御を行う（図６のステップＳＴ２）。

具体的には、中央装置４の制御部４０１は、迂回路１２に含まれる交差点Ｃｉに関して当該迂回路１２の迂回方向がこれと反対の方向よりも優先されるオフセットを演算し、このように演算したオフセットを実行するための信号制御指令Ｓ１を、迂回路１２に含まれる各交差点Ｃｉの交通信号制御機１ａに配信する。

中央装置４の制御部４０１は、上り方向と下り方向の交通量を用いてシミュレーションを行い、各リンクの上り下り方向別のリンク指標の加重和である評価指標を最小化するオフセットを検索する。リンク指標は、各リンクにおいて車両の信号待ち時間に停止回数や赤開始前後に交差点に到着する車両台数である事故危険度を重み付きで加えた値である。
例えば、図１に示す例では、渋滞区間１０に対応する迂回路１２は、交差点Ｃ６→交差点Ｃ２→交差点Ｃ１を通過するルートになっている。

この場合、中央装置４の制御部４０１は、交差点Ｃ６と交差点Ｃ２を通る従道路ＲＳに関して、迂回路１２の進行方向である上り方向（東行き）がこれと反対の下り方向（西行き）よりも信号待ち時間が小さくなるように、上り方向のリンク指標に大きな優先度（重み）を付けたオフセットを演算する。

また、同様に、中央装置４の制御部４０１は、交差点Ｃ２と交差点Ｃ１を通る主道路ＲＭに関して、迂回路１２の進行方向である上り方向（北行き）がこれと反対の下り方向（南行き）よりも信号待ち時間が小さくなるように、上り方向のリンク指標に大きな優先度（重み）を付けたオフセットを演算する。
そして、中央装置４の制御部４０１は、上記のように演算したオフセットを実行するための信号制御指令Ｓ１を、交差点Ｃ６、交差点Ｃ２及び交差点Ｃ１の交通信号制御機１ａに配信する。

〔渋滞区間への流入抑制制御〕
また、中央装置４の制御部４０１は、前記渋滞判定によって渋滞区間１０における渋滞発生を検出すると、更に、流入抑制交差点１１の上流側を走行する車両５が渋滞区間１０に進入し難くなるように、流入抑制交差点１１の信号制御パラメータを設定する流入抑制制御を行う（図６のステップＳＴ３）。

具体的には、中央装置４の制御部４０１は、渋滞区間１０に進入しようとする交通流に対する現示長さを短縮する。

すなわち、図６に示す流入抑制交差点１１（交差点Ｃ６）を例に取ると、主道路の上り線ＲＭ１の直進青時間を所定時間（例えば、１０秒程度）だけ短縮し、右折青時間を所定時間（例えば、１０秒程度）だけ延長するとともに、従道路の下り線ＲＳ２の右折矢時間を所定時間（例えば、５秒程度）だけ短縮し、直進青時間を所定時間（例えば、５秒程度）だけ延長する。

〔迂回率に基づくパラメータの変更〕
中央装置４の制御部４０１は、優先制御や流入抑制制御を行う場合、流入抑制交差点１１の上流側を走行していた車両５のうち、渋滞区間１０を選択した車両５の実測比率αと、迂回路１２を選択した車両５の実測比率β（以下、迂回率ということがある。）をそれぞれ計測する。
これらの実測比率α，βは、例えば、流入抑止交差点１１の交通信号制御機１ａと通信した車両５の台数に対する、渋滞区間１０又は迂回路１２に含まれる交差点Ｃｉの交通信号制御機１ａと通信した車両５の台数の比で求めることができる。

また、右折車両の台数をカウントする車両感知器３がある交差点Ｃｉの場合には、一定方向への通行台数に対する右折台数の比で迂回率βを実測することもできる。
中央装置４の制御部４０１は、実測した迂回率βに基づいて、迂回路１２に含まれる交差点Ｃｉの信号制御パラメータの設定と、流入抑制交差点１１に対する信号パラメータの設定をやり直す。

具体的には、中央装置４ の制御部４０１ は、優先制御や流入抑制制御を実施中であるのに、迂回率が比較的小さいと判断した場合には、迂回路１２の進行方向の優先度（重み）を更に増大させてオフセットを演算し、このオフセットを実行するための信号制御指令Ｓ１を、交差点Ｃ６ 、交差点Ｃ２及び交差点Ｃ１の交通信号制御機１ａに配信する。

また、中央装置４の制御部４０１は、渋滞区間１０に進入しようとする交通流に対する現示長さを更に短縮し、この信号現示を実行するための信号制御指令Ｓ１ を、当該流入抑制交差点１１の交通信号制御機１ａに配信する。
このように、本実施形態の中央装置４によれば、迂回路１２への流入交通量の実測比率（迂回率）βに基づいて、優先制御や流入抑制制御で使用する信号制御パラメータを変更するので、よりきめの細かい優先制御及び流入抑制制御を行うことができる。

〔推奨経路の選定処理〕
中央装置４の制御部４０１は、優先制御や流入抑制制御を実行する場合、更に、流入抑制交差点１１を通行する各車両５ごとに、当該車両５に通行させたい推奨経路を選定する（図６のステップＳＴ４）。以下、この選定処理の内容を説明する。
まず、中央装置４の制御部４０１は、推奨経路の選定に必要な次の各値をそれぞれ読み込む。

（ａ） 渋滞区間１０に対する流入交通量の目標比率αｏ（％）
（ｂ） 迂回路１２に対する流入交通量の目標比率βｏ（％）
（ｃ） 現在の渋滞区間１０に対する流入交通量の実測比率α（％）
（ｄ） 現在の迂回路１２に対する流入交通量の実測比率β（％）
（ｅ） 全車両数に対する車載装置２が搭載されている車両数の割合の実測値である、実測搭載率γ（％）

上記（ａ）〜（ｅ）の各率のうち、（ｅ）の実測搭載率γの計測は、例えば図１において、交差点Ｃ７から交差点Ｃ６へ向かうリンク上に設置された車両感知器３で計測された車両５の台数に対する、流入抑制交差点１１の交通信号制御機１ａと通信した車両の台数の比で求めることができる。
ここで、車載装置２を搭載していない未搭載車両５は、インフラ側からの情報提供を受けられないので、推奨経路をインフラ側が送信しても、未搭載車両５の流入交通量は現状と変わらないものと考えられる。

そこで、中央装置４の制御部４０１は、記憶部４０４に予め設定された前記目標比率αｏ，βｏを、実測搭載率γに基づいて、車載装置２を搭載済みの車両（既搭載車両）５用の目標比率である換算比率αｒ，βｒに変換する。
すなわち、既搭載車両５のための流入交通量の換算比率αｒ，βｒを、それぞれ、次の式（１）によって算出する。
αｒ＝１００×（αｏ−α）／γ＋α
βｒ＝１００×（βｏ−β）／γ＋β ……（１）

次に、中央装置４の制御部４０１は、渋滞区間１０を推奨経路とする場合の確率をＰ１とし、迂回路１２を推奨経路とする確率をＰ２として、上記換算比率αｒ，βｒを用いて、当該確率Ｐ１，Ｐ２を次の式（２）に従って算出する。
Ｐ１＝αｒ／（αｒ＋βｒ）
Ｐ２＝βｒ／（αｒ＋βｒ） ……（２）
なお、この場合、Ｐ１，Ｐ２≦１でかつＰ１＋Ｐ２＝１である。

そして、中央装置４の制御部４０１は、交通信号制御機１ａが受信した車載装置２からのアップリンクに含まれている送信要求を契機として、乱数発生器によって０から１までの実数の乱数を１個発生させる。
中央装置４の制御部４０１は、その発生させた乱数がＰ１以下ならば、渋滞区間１０を当該車載装置２に対する推奨経路として選定し、そうでなければ、迂回路１２を当該車載装置２に対する推奨経路として選定することにより、送信要求を受けた既搭載車両５ごとに推奨経路を選定する。

このように、乱数が上記式（２）で算出される確率の範囲に含まれるかを判定することにより、既搭載車両５に対する推奨経路をランダムに振り分けて選定することができる。
また、上記式（２）は、前記換算比率αｒ，βｒで定義される確率Ｐ１，Ｐ２になっているので、この確率Ｐ１，Ｐ２に従って推奨経路を選定することにより、すべての車両５が車載装置２を搭載していない現状でも、目標比率αｏ，βｏ通りの流入交通量に収束する可能性を高めることができる。

〔分配期間による選定〕
なお、上記確率Ｐ１，Ｐ２に従ったランダムな選定だけでなく、情報提供の期間を目標比率αｏ，βｏに応じて分配した分配期間に従って、推奨経路を選定することもできる。
例えば、中央装置４の制御部４０１は、所定のサイクル時間Ｕを設定し、上記確率Ｐ１，Ｐ２が求まると、交通信号制御機１ａが現在からＰ１×Ｕ秒後までの分配期間Ｕ１の間に送信要求を受信した車載装置２に対しては、渋滞区間１０を推奨経路として選択する。また、Ｐ１×Ｕ秒後からＵ秒後までの分配期間Ｕ２の間に送信要求を受信した車載装置２に対しては、迂回路１２を推奨経路として選択する。

このように、時分割で設定した分配期間Ｕ１，Ｕ２に従って推奨経路を選定する場合には、確率Ｐ１，Ｐ２に従ってランダムに推奨経路を選定する場合に比べて、分岐点（本実施形態では流入抑制交差点１１）において各経路（渋滞区間１０又は迂回路１２）に進む交通流の錯綜を減少させることができる。
すなわち、分配期間Ｕ１の間は、車両５が渋滞区間１０を選択する可能性が高く、分配期間Ｕ２の間は、車両５が迂回路１２を選択する可能性が高いので、各車両５に対して経路１０，１２をランダムに推奨する場合に比べて、交差点１１で交通流の錯綜が生じる可能性が低くなる。

なお、上記サイクル時間Ｕを経過するごとに、確率Ｐ１，Ｐ２を新たに計算して同様の処理を繰り返してもよいし、５分或いは１５分等一定の期間は、以前に計算した確率Ｐ１，Ｐ２をそのまま用いて同様の処理を繰り返してもよい。
また、上記サイクル時間Ｕを、毎回或いは５分又は１５分等一定の周期で適宜変更してもよい。

〔車両への情報提供〕
中央装置４の制御部４０１は、上記推奨経路の選定処理を実行すると、その選定した推奨経路を記した経路情報Ｓ７を生成し、この経路情報Ｓ７を、通信部４０３を通じて流入抑止交差点１１やその上流側の交差点にある交通信号制御機１ａに送信する（図６のステップＳＴ５）。
また、流入抑止交差点１１の交通信号制御機１ａの無線通信部１０５は、上記経路情報Ｓ７を車両５の車載装置２に送信する（図６の太矢印参照）。

上記経路情報Ｓ７を受信した車載装置２は、その表示部２０７や音声出力部２０８によって当該情報Ｓ７を搭乗者に報知する。
このため、流入抑制交差点１１に向かって走行する車両５の搭乗者は、インフラ側が選定した推奨経路（本実施形態では渋滞区間１０又は迂回路１２のいずれか）を事前に察知することができ、これにより、車両５が推奨経路を通行する可能性が高まる。

なお、車両５の車載装置２に対する経路情報Ｓ７の提供方法としては、交通信号制御機１ａからの情報送信だけなく、中央装置４に設けた無線通信装置が各車両５に対して直接送信したり、光ビーコン等の他の通信インフラが各車両５に対して送信したりする方法を採用することもできる。

以上の通り、本実施形態の中央装置４によれば、予め設定された目標比率αｏ，βｏに基づいて車両５ごとの推奨経路を選定し、選定した車両５ごとの推奨経路を対応する当該車両５に提供するので、車両５に対する推奨経路の提供割合を、各経路１０，１２に対する流入交通量の目標比率αｏ，βｏに応じて調整することができる。
従って、上記目標比率αｏ，βｏを予め適切に設定することにより、迂回路１２に車両が集中することに伴う交通の混乱を未然に防止することができる。

〔その他の変形例〕
上記実施形態は例示であって制限的なものではない。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、上記実施形態では、中央装置４が、渋滞区間１０又は迂回路１２のいずれかを推奨経路として選択する場合を例示したが、互いに代替可能な複数の経路は渋滞区間１０と迂回路１２に限定されるものではない。
また、中央装置４が推奨経路を選択する場合に限らず、ＬＡＮに含まれる複数の交通信号機１の制御部１ａが、中央装置４による制御とは別個に推奨経路の選択及び提供を行うようにしてもよい。

１ 交通信号機
１ａ 交通信号制御機
１ｂ 信号灯器
１０１ 制御部
１０２ 灯器駆動部
１０３ 有線通信部
１０４ 記憶部
１０５ 無線通信部（情報提供手段）
２ 車載装置
２０１ ＧＰＳ処理部
２０２ 方位センサ
２０３ 車速取得部
２０４ 通信部
２０５ 記憶部
２０６ 操作部
２０７ 表示部
２０８ 音声出力部
２０９ 処理部
３ 車両感知器
４ 中央装置（交通情報提供装置）
４０１ 制御部（経路選定装置（取得手段、経路選定手段））
４０２ 表示部
４０３ 通信部（情報提供手段）
４０４ 記憶部
４０５ 操作部
５ 車両
１０ 渋滞区間
１１ 流入抑制交差点
１２ 迂回路
Ｃｉ 交差点
Ｓ１ 信号制御指令
Ｓ２ 交通情報
Ｓ３ 位置情報
Ｓ４ 速度情報
Ｓ５ 感知信号
Ｓ６ 制御種別情報
Ｓ７ 経路情報

Claims (8)

1. 互いに代替可能な複数の経路のうちから推奨経路を選定する経路選定装置であって、
   前記複数の経路に対する流入交通量の目標比率を取得する取得手段と、
   取得した前記目標比率に基づいて前記車両ごとの前記推奨経路を選定する経路選定手段と、を備えており、
   前記取得手段は、更に車載装置の搭載率を取得するものであり、
   前記経路選定手段は、取得した前記車載装置の搭載率に基づいて、前記目標比率を、その車載装置を搭載した車両用の換算比率に変換し、この換算比率に基づいて前記車両ごとの前記推奨経路を選定することを特徴とする経路選定装置。
2. 前記経路選定手段は、前記目標比率に対応して生成された確率に従って、前記車両ごとの前記推奨経路を選定する請求項１に記載の経路選定装置。
3. 前記経路選定手段は、情報提供の期間を前記目標比率に応じて分配した分配期間ごとに前記推奨経路を選定することで、前記車両ごとの前記推奨経路を選定する請求項１に記載の経路選定装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の経路選定装置と、
   選定した前記車両ごとの前記推奨経路を対応する当該車両に提供する情報提供手段と、を備えていることを特徴とする交通情報提供装置。
5. 互いに代替可能な複数の経路のうちから推奨経路を選定する経路選定方法であって、
   前記複数の経路に対する流入交通量の目標比率と車載装置の搭載率とを取得し、
   取得した前記車載装置の搭載率に基づいて、取得した前記目標比率を、その車載装置を搭載した車両用の換算比率に変換し、この換算比率に基づいて前記車両ごとの前記推奨経路を選定することを特徴とする経路選定方法。
6. 互いに代替可能な複数の経路のうちから推奨経路を選定する経路選定装置として、コンピュータを動作させるためのコンピュータプログラムであって、
   前記複数の経路に対する流入交通量の目標比率と車載装置の搭載率とを取得するステップと、
   取得した前記車載装置の搭載率に基づいて、取得した前記目標比率を、その車載装置を搭載した車両用の換算比率に変換し、この換算比率に基づいて前記車両ごとの前記推奨経路を選定するステップと、を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
7. 互いに代替可能な複数の経路のうちから推奨経路を車両に提供する交通情報提供方法であって、
   前記複数の経路に対する流入交通量の目標比率と車載装置の搭載率とを取得し、
   取得した前記車載装置の搭載率に基づいて、取得した前記目標比率を、その車載装置を搭載した車両用の換算比率に変換し、この換算比率に基づいて前記車両ごとの前記推奨経路を選定し、
   選定した前記車両ごとの前記推奨経路を対応する当該車両に提供することを特徴とする交通情報提供方法。
8. 互いに代替可能な複数の経路のうちから推奨経路を車両に提供する交通情報提供装置として、コンピュータを動作させるためのコンピュータプログラムであって、
   前記複数の経路に対する流入交通量の目標比率と車載装置の搭載率とを取得するステップと、
   取得した前記車載装置の搭載率に基づいて、取得した前記目標比率を、その車載装置を搭載した車両用の換算比率に変換し、この換算比率に基づいて前記車両ごとの前記推奨経路を選定するステップと、
   選定した前記車両ごとの前記推奨経路を対応する当該車両に提供するステップと、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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