JP5633116B2 - 交通情報提供装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、現時点の旅行時間を調整した予測旅行時間を車両に提供する交通情報提供装置及び方法に関する。
より具体的には、経路に対する流入交通量の変動要因となる制御パラメータ（信号制御パラメータ等）を利用して、現時点の旅行時間を調整する方法に関する。

道路の交通情報をドライバーに提供する技術として、財団法人道路交通情報通信システムセンターによるＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：なお、「ＶＩＣＳ」は上記財団法人の登録商標）が広く知られている。
このＶＩＣＳは、各種の路側センサ（車両感知器やループコイル等）から収集した車両台数や車両速度等よりなる定点観測情報に基づいて、各路線での渋滞やリンク旅行時間を含む交通情報を集計し、その交通情報を、ビーコンによる狭域通信やＦＭ放送等の広域通信によって車両の車載装置に送信するものである。

上記ＶＩＣＳにおいて、各車両が実際に走行した道路の旅行時間データは、道路の渋滞を把握したり最適経路を計算したりするために必要であり、時々刻々と変化するため、リアルタイムで現時の旅行時間データを把握することが重要である。
このため、ＶＩＣＳでは、各車両が実際に走行した道路の旅行時間データを、車両感知器や光ビーコン等でデータベースに集積し、多数の旅行時間データに基づいて現時点のリンク旅行時間を演算処理して、関係機関や車両に配信するシステムとなっている（例えば、特許文献１及び２参照）。

そして、リンク旅行時間を受信した車両においては、例えばナビゲーション機能を有する車載装置により、リンク旅行時間をリンクコストとして採用して、自身の出発地から目的地までのリンクコスト（総旅行時間）が最小となる経路を探索し、最短時間で目的地に到着できる経路をドライバーに提示するようになっている。

特開２００６−３４４００６号公報 特開２００４−１０１５０４号公報

上記のように、ナビゲーション機能を有する車載装置では、現時点のリンク旅行時間をリンクコストとして、自身の出発地から目的地までのリンクコストが最小となる経路を探索するようになっている。
ここで、始点と終点がほぼ等しい複数の経路を想定し、それらに関して提供される旅行時間に大きな差がないとすると、いずれの経路を選択するかはドライバーの経験や嗜好等に委ねられる部分が大きい。

この場合、例えば現時点で経路に渋滞が発生しており、その渋滞区間の代替路となる迂回路があっても、迂回路の利用を進めることが困難で、渋滞が悪化してしまう可能性がある。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ドライバーが経路の交通状況に応じた経路選択を行い易い旅行時間を提供することができる交通情報提供装置及び方法を提供することを目的とする。

（１） 本発明の交通情報提供装置は、互いに代替可能な複数の経路の少なくともいずれかに関する旅行時間を車両に提供する交通情報提供装置であって、対象経路に対する現時点の旅行時間を取得する取得手段と、前記対象経路の旅行時間に対して現時点以降に生じる当該旅行時間の仮定変動分を求める第１の演算手段と、前記現時点の旅行時間と前記仮定変動分とに基づいて、前記車両に提供する提供旅行時間を求める第２の演算手段と、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。

また、本発明において、「経路に関する旅行時間」は、その経路の始点から終点までの旅行時間だけでなく、当該経路の構成要素となる各リンクの旅行時間であってもよい。
この場合、各リンクの提供旅行時間は、経路自体の旅行時間について求めた提供旅行時間を各リンクに按分して算出することができる。

本発明の交通情報提供装置によれば、第１の演算手段が、対象経路の旅行時間に対して現時点以降に生じる当該旅行時間の仮定変動分を求め、第２の演算手段が、現時点の旅行時間と仮定変動分とに基づいて、車両に提供する提供旅行時間を求めるので、交通状況に応じた経路選択をドライバーが行い易い提供旅行時間を生成することができる。

（２） 本発明の交通情報提供装置において、前記取得手段が、更に、前記対象経路上の交通信号機に対して現時点以降に実行させる制御パラメータを取得している場合には、前記第１の演算手段は、前記制御パラメータに基づいて前記仮定変動分を求めることができる。この制御パラメータは、例えば、対象経路に含まれる交通信号機に対する現時点以降の信号制御パラメータである。
この信号制御パラメータは、スプリット、サイクル長及びオフセット等よりなり、いずれも、対象経路に対する流入交通量の変動に大きな影響を与えるものであり、これらのパラメータを用いて現時点の旅行時間に対する仮定変動分を算出することができる。

（３） 本発明の交通情報提供装置において、前記第２の演算手段は、前記対象経路が流入交通量を現時点以降に増加させる迂回路である場合には、前記現時点の旅行時間よりも短時間となるように前記提供旅行時間を求める。
（４） また、本発明の交通情報提供装置において、前記第２の演算手段は、前記対象経路が流入交通量を現時点以降に減少させる渋滞区間である場合には、前記現時点の旅行時間よりも長時間となるように前記提供旅行時間を求める。

このように、本発明の交通情報提供装置によれば、制御パラメータの変化に伴って予測される流入交通量の増減に対応して現時点の旅行時間に対して現時点以降（現時点を含む。）に生じる仮定変動分求められるので、合理的な根拠に基づいた信頼度の高い提供旅行時間を生成することができる。

（５） ところで、後述の実施形態では、交通情報提供装置（中央装置）が、オフセットなどの制御パラメータを変化させて渋滞区間の流入交通量を減少させる流入抑制制御を行うが、この場合に、車両が複数の経路の中から当該渋滞区間を選択すると、流入交通量の増加に対する旅行時間の増加量が飛躍的に大きくなるという特性がある。
従って、複数の経路に上記渋滞区間が含まれる場合には、車両が当該渋滞区間を選択した場合の旅行時間の調整量をも考慮して、提供旅行時間を生成することが好ましい。

そこで、本発明の交通情報提供装置において、前記第１の演算手段は、前記対象経路が流入交通量を現時点以降に減少させる渋滞区間である場合には、前記対象経路を前記車両が選択した場合の時間増分を更に前記現時点の旅行時間に付加することが好ましい。
この場合、上記経路を車両が選択した場合の時間増分が更に現時点の旅行時間に付加されるので、車両が当該経路を選択した場合の提供旅行時間を正確に求めることができる。

（６） 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。
すなわち、本発明の交通情報提供方法は、互いに代替可能な複数の経路の少なくともいずれかに関する旅行時間を車両に提供する処理をコンピュータが実行する交通情報提供方法であって、前記コンピュータが、対象経路に対する現時点の旅行時間を取得する第１のステップと、前記コンピュータが、前記対象経路の旅行時間に対して現時点以降に生じる当該旅行時間の仮定変動分を求める第２のステップと、前記コンピュータが、前記現時点の旅行時間と前記仮定変動分とに基づいて、前記車両に提供する提供旅行時間を求める第３のステップと、を備え、前記第３のステップにおいて、前記対象経路が流入交通量を現時点以降に増加させる迂回路である場合には、前記現時点の旅行時間よりも短時間となるように前記提供旅行時間を求めることを特徴とする。
また、本発明の別の交通情報提供方法は、互いに代替可能な複数の経路の少なくともいずれかに関する旅行時間を車両に提供する処理をコンピュータが実行する交通情報提供方法であって、前記コンピュータが、対象経路に対する現時点の旅行時間を取得する第１のステップと、前記コンピュータが、前記対象経路の旅行時間に対して現時点以降に生じる当該旅行時間の仮定変動分を求める第２のステップと、前記コンピュータが、前記現時点の旅行時間と前記仮定変動分とに基づいて、前記車両に提供する提供旅行時間を求める第３のステップと、を備え、前記第２のステップにおいて、前記対象経路が流入交通量を現時点以降に減少させる渋滞区間である場合には、前記対象経路を前記車両が選択した場合の時間増分を更に前記現時点の旅行時間に付加することを特徴とする。

以上の通り、本発明によれば、ドライバーが経路の交通状況に応じた経路選択を行い易い旅行時間を提供することができる。

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。
なお、中央装置４の制御部４０１は、通信部４０３を介してＶＩＣＳセンター（図示せず）とも繋がっており、自身の制御エリア内の現時点のリンク旅行時間を算出して当該ＶＩＣＳセンターに送信している。

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、想定される複数の経路（例えば、後述する渋滞区間１０と迂回路１２）の旅行時間を調整するための旅行時間調整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Ｓ５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止交差点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が流入抑止交差点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。

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、その渋滞区間１０と迂回路１２について、現時点の旅行時間を調整した予測旅行時間を生成する。なお、上記優先制御及び流入抑制制御の内容と、渋滞区間１０と迂回路１２の予測旅行時間の生成処理については、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の全体構成を示す模式図である。
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。
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、ドライバーを含む車両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、予測旅行時間の生成処理について説明する。

〔渋滞判定〕
前記した通り、中央装置４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止交差点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、記憶部４０４において記憶している。

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、迂回路１２を選択した当該車両５の割合（以下、迂回率という。）を実測する。
この迂回率の実測は、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、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、実測した上記迂回率に基づいて、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、迂回率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。

〔旅行時間の調整（提供旅行時間の生成処理）〕
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、信号制御パラメータに基づいて、渋滞区間１０と迂回路１２に関する現時点の旅行時間を調整して、それらの経路１０，１２に関する提供旅行時間を生成する（図６のステップＳＴ４）。以下、この旅行時間の調整処理について説明する。

なお、渋滞区間１０と迂回路１２の現時点の旅行時間Ｔ１，Ｔ２は、現時点のリンク旅行時間を合算して解析サイクルごとに生成される。
また、以下においては、渋滞区間１０と迂回路１２の旅行時間Ｔ１，Ｔ２をそのまま調整して、その提供旅行時間を生成する場合を説明するが、その各経路１０，１２に関するリンク旅行時間を車両５側に提供する場合には、経路１０，１２の提供旅行時間を各リンクに按分してリンク旅行時間の予測値とすればよい。

〔迂回路の提供旅行時間〕
まず、中央装置４の制御部４０１は、前記優先制御における迂回路１２のオフセット算出時のシミュレーションの際に、現在のオフセットおよび最適解として得られたオフセットに対して、上りの各リンクについての車両１台当たりの信号待ち時間の合計をそれぞれ算出する。

その合計値をそれぞれＤ１（秒）及びＤ’１（秒）とすると、迂回路１２への優先制御を実行した際の、当該迂回路１２での旅行時間の短縮量（仮定変動分）は、ΔＤ１＝Ｄ１−Ｄ’１と予測することができる。
そこで、中央装置４の制御部４０１は、現時点の旅行時間Ｔ１（秒）から上記短縮量ΔＤ１を差し引いた値（＝Ｔ１−ΔＤ１）を、迂回路１２の提供旅行時間として生成する。

〔渋滞区間の提供旅行時間〕
一方、渋滞区間１０の流入抑制交差点１１での待ち行列長をＬ（ｍ）、平均車頭間隔をｈ（ｍ）、流入路ＲＭ１の飽和交通流率をｓ（台／秒）、サイクル長をＣｙ（秒)、現在の青時間をＧ（秒）、流入抑制制御による青時間の短縮量をΔＧ（秒）とすると、流入抑制交差点１１における、流入抑制制御の前後の車両１台当たりの信号待ち時間は、それぞれ次のように算出することができる。

（ａ） 現在の車両１台当たりの信号待ち時間Ｄ２
Ｄ２＝ＬＣｙ／ｓｈＧ
（ｂ） 流入抑制制御を実施した後の車両１台当たりの信号待ち時間Ｄ’２
Ｄ’２＝ＬＣｙ／ｓｈ（Ｇ−ΔＧ）

従って、流入抑制制御による渋滞区間１０の旅行時間の増加量（仮定変動分）は、ΔＤ２＝Ｄ’２−Ｄ２と予測することができる。
そこで、中央装置４の制御部４０１は、現在の旅行時間Ｔ２（秒）に上記増加量ΔＤ２を加えた値（＝Ｔ２＋ΔＤ２）を、渋滞区間１０の提供旅行時間として生成する。
なお，上記平均車頭間隔ｈと飽和交通流率ｓは、予め実際に計測した統計的な値を定数として記憶部４０４に記憶しておく。

〔渋滞区間の予測旅行時間に対する調整〕
ところで、一般に、経路の旅行時間には、道路が混雑するにつれて、流入交通量の増加に対する旅行時間の増加量（仮定変動分）が飛躍的に大きくなるという特性がある。
このため、車両５が渋滞区間１０と非渋滞である迂回路１２のどちらか一方を選択して走行するときに、迂回路１２を選択した場合には、当該迂回路１２の旅行時間に与える影響は軽微であるが、渋滞区間１０を選択した場合には、当該渋滞区間１０の旅行時間に少なからず影響を与えることになる。

そこで、中央装置４の制御部４０１は、迂回路１２の旅行時間Ｔ１については、車両５が当該迂回路１２を選択した場合の時間増分を考慮せず、上記提供旅行時間（Ｔ１−ΔＤ１）をそのまま車両５に提供する旅行時間とする。
また、中央装置４の制御部４０１は、渋滞区間１０の旅行時間（＝Ｔ２＋ΔＤ２）については、その提供を受けた車両５が当該渋滞区間１０を選択した場合の時間増分ΔＴ２を更に現時点の旅行時間Ｔ２に付加して、車両５に対する提供旅行時間とする。

具体的には，渋滞区間１０のボトルネック交差点のサイクル長をＣｙ、青時間をＧとすると、流入車両５が１台増加した場合の渋滞区間１０の旅行時間Ｔ２の増加量ΔＴ２（秒）は、ΔＴ２＝Ｃｙ／ｓＧ の式で算出することができる。
なお、１台の車両５が渋滞区間１０を選択した場合には、他にも渋滞区間１０を選択する車両５があると考えられるので、その台数を換算するための換算係数ａをあらかじめ設定しておき、現在の旅行時間Ｔ２にａΔＴ２を付加して提供旅行時間を生成することにしてもよい。

〔車両への情報提供〕
更に、中央装置４の制御部４０１は、各経路１０，１２の現時点の旅行時間Ｔ１，Ｔ２に対して信号制御パラメータに基づく仮定変動分ΔＤ１，ΔＤ２を考慮した前記提供旅行時間を生成すると、その提供旅行時間を含めた各種の交通情報を車両５に提供する（図６のステップＳＴ５）。
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行う場合、制御種別がその優先制御や流入抑制制御である制御種別情報Ｓ６を生成しており、優先制御を行う場合、渋滞区間１０と迂回路１２の経路情報Ｓ７と、迂回路１２での信号切り替えタイミングに関する信号情報Ｓ８を生成している。

そこで、中央装置４の通信部４０３は、上記制御種別情報Ｓ６、経路情報Ｓ７、信号情報Ｓ８及び予測旅行時間情報Ｓ９を、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。
なお、中央装置４の通信部４０３は、信号情報Ｓ８については、迂回路１２に含まれる交差点Ｃｉ（図例では交差点Ｃ２及びＣ１）の交通信号制御機１ａに対しても送信する。

一方、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、上記各情報Ｓ６〜Ｓ９を車両５の車載装置２に送信する（図６の太矢印参照）。
制御種別情報Ｓ６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Ｓ６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、優先制御又は流入抑制制御若しくはこれらの双方が実施中であることを予め察知することができる。

また、上記経路情報Ｓ７と信号情報Ｓ８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，Ｓ８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の搭乗者や、迂回路１２を走行中の車両の搭乗者は、迂回路１２への道順と、その迂回路１２を走行する際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、迂回路１２をより安全かつ確実に走行することができる。

更に、提供旅行時間情報Ｓ９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Ｓ９を搭乗者に報知したり、或いは、その提供旅行時間情報Ｓ９がリンク旅行時間で与えられている場合には、そのリンク旅行時間を用いて最適経路を求めたりする。
この場合、提供旅行時間情報Ｓ９に含まれる渋滞区間１０や迂回路１２の旅行時間は、優先制御や流入抑制制御を行う場合に流入交通量の変動要因となる信号制御パラメータに基づいて算出されているので、現時点の旅行時間Ｔ１，Ｔ２を任意の固定値で調整して予測旅行時間を求める場合に比べて、信頼度の高いものとなっている。

このため、上記提供旅行時間情報Ｓ９に従って車両５がいずれかの経路１０，１２を走行した場合でも、ほぼその時間通りに各経路１０，１２を走行することができる。
従って、上記提供旅行時間情報Ｓ９を車両５に提供することにより、車両５のドライバーが交通状況に応じた経路選択を行い易くなり、車両５側での経路選択率に影響を与えることができる。

なお、車両５の車載装置２に対する、制御種別情報Ｓ６、経路情報Ｓ７、信号情報Ｓ８及び予測旅行時間情報Ｓ９の提供方法としては、交通信号制御機１ａの無線通信部１０５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。

このように、本実施形態の中央装置４によれば、経路１０，１２に対する流入交通量の変動要因となる信号制御パラメータ（オフセット等）に基づいて現時点の旅行時間Ｔ１，Ｔ２を調整して、交通状況に即した提供旅行時間を生成し、この提供旅行時間を車両５に提供するので、車両５のドライバーが交通状況に応じた経路選択を行い易くなり、車両５側の経路選択率（本実施形態では、渋滞区間１０又は迂回路１２の選択率）に影響を与えることができる。

〔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、渋滞区間１０及び迂回路１２の現時点の旅行時間Ｔ１，Ｔ２を調整して提供旅行時間を生成しているが、互いに代替可能な複数の経路は、渋滞区間１０及び迂回路１２に限定されるものではなく、流入交通量を変動させるために信号制御パラメータを変化させる経路等の、現時点の旅行時間Ｔ１，Ｔ２に対する仮定変動分を推定可能な経路であればよい。

また上記実施形態において、中央装置４の制御部４０１は、渋滞区間１０の旅行時間（＝Ｔ２＋ΔＤ２）に対して更に時間増分ΔＴ２又はａΔＴ２を加算した値を現時点における渋滞区間１０の旅行時間として提供した。しかしながら、現時点の旅行時間Ｔ２に時間増分ΔＴ２又はａΔＴ２を加算した値を現時点における渋滞区間１０の旅行時間として提供するようにしてもよい。このように現時点以降の車両の経路選択など、現時点以降に生じる仮定変動分により変動させた旅行時間を、現時点の旅行時間として提供する。これによって、渋滞のような交通状況に応じた経路選択を車両５のドライバーが行い易くなり、その結果、迂回路の利用などが進められる。
また、中央装置４が提供旅行時間を生成する場合に限らず、ＬＡＮに含まれる複数の交通信号機１が、中央装置４による制御とは別個に予測旅行時間を生成するようにしてもよい。

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（取得手段、第１の演算手段、第２の演算手段）
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
Ｓ８ 信号情報
Ｓ９ 予測旅行時間情報

Claims (6)

1. 互いに代替可能な複数の経路の少なくともいずれかに関する旅行時間を車両に提供する交通情報提供装置であって、
   対象経路に対する現時点の旅行時間を取得する取得手段と、
   前記対象経路の旅行時間に対して現時点以降に生じる当該旅行時間の仮定変動分を求める第１の演算手段と、
   前記現時点の旅行時間と前記仮定変動分とに基づいて、前記車両に提供する提供旅行時間を求める第２の演算手段と、
   を備え、
   前記第２の演算手段は、前記対象経路が流入交通量を現時点以降に増加させる迂回路である場合には、前記現時点の旅行時間よりも短時間となるように前記提供旅行時間を求めることを特徴とする交通情報提供装置。
2. 互いに代替可能な複数の経路の少なくともいずれかに関する旅行時間を車両に提供する交通情報提供装置であって、
   対象経路に対する現時点の旅行時間を取得する取得手段と、
   前記対象経路の旅行時間に対して現時点以降に生じる当該旅行時間の仮定変動分を求める第１の演算手段と、
   前記現時点の旅行時間と前記仮定変動分とに基づいて、前記車両に提供する提供旅行時間を求める第２の演算手段と、
   を備え、
   前記第１の演算手段は、前記対象経路が流入交通量を現時点以降に減少させる渋滞区間である場合には、前記対象経路を前記車両が選択した場合の時間増分を更に前記現時点の旅行時間に付加することを特徴とする交通情報提供装置。
3. 前記取得手段は、更に、前記対象経路上の交通信号機に対して現時点以降に実行させる制御パラメータを取得し、
   前記第１の演算手段は、前記制御パラメータに基づいて前記仮定変動分を求める請求項１又は２に記載の交通情報提供装置。
4. 前記第２の演算手段は、前記対象経路が流入交通量を現時点以降に減少させる渋滞区間である場合には、前記現時点の旅行時間よりも長時間となるように前記提供旅行時間を求める請求項１〜３のいずれか１項に記載の交通情報提供装置。
5. 互いに代替可能な複数の経路の少なくともいずれかに関する旅行時間を車両に提供する処理をコンピュータが実行する交通情報提供方法であって、
   前記コンピュータが、対象経路に対する現時点の旅行時間を取得する第１のステップと、
   前記コンピュータが、前記対象経路の旅行時間に対して現時点以降に生じる当該旅行時間の仮定変動分を求める第２のステップと、
   前記コンピュータが、前記現時点の旅行時間と前記仮定変動分とに基づいて、前記車両に提供する提供旅行時間を求める第３のステップと、
   を備え、
   前記第３のステップにおいて、前記対象経路が流入交通量を現時点以降に増加させる迂回路である場合には、前記現時点の旅行時間よりも短時間となるように前記提供旅行時間を求めることを特徴とする交通情報提供方法。
6. 互いに代替可能な複数の経路の少なくともいずれかに関する旅行時間を車両に提供する処理をコンピュータが実行する交通情報提供方法であって、
   前記コンピュータが、対象経路に対する現時点の旅行時間を取得する第１のステップと、
   前記コンピュータが、前記対象経路の旅行時間に対して現時点以降に生じる当該旅行時間の仮定変動分を求める第２のステップと、
   前記コンピュータが、前記現時点の旅行時間と前記仮定変動分とに基づいて、前記車両に提供する提供旅行時間を求める第３のステップと、
   を備え、
   前記第２のステップにおいて、前記対象経路が流入交通量を現時点以降に減少させる渋滞区間である場合には、前記対象経路を前記車両が選択した場合の時間増分を更に前記現時点の旅行時間に付加することを特徴とする交通情報提供方法。

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