JP5702974B2 - 環境情報処理システム、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、環境プライシング情報を処理する環境情報処理技術に関する。

近年、環境負荷の低減化を図るための環境プライシング（pricing）、特に道路に関する環境ロードプライシングが注目されている。環境プライシング（以下、単にプライシングと表記する場合がある）は、環境負荷に応じた課金、道路に関しては車両の通行料金を徴収するための方法である。

具体的には、例えば都市高速道路の一部区間で実現されている環境ロードプライシングでは、高速料金の料金割引を適用することで、特に大型車を臨海部の道路に迂回させる方法である。これにより、都市部の環境負荷を低減させて、特に住宅地域の沿道環境を改善することが可能になる。

特表２００１−５０１２６８号公報 特開２０００−１７２８９２号公報

現行の環境ロードプライシング方式では、例えば臨海部に接していない路線では大型車の迂回ルートを一意に決めることができないなど、道路状況に応じた有効なプライシングが実現できない。従って、車両の通行による環境負荷の低減化を図るためには、道路状況などに応じた多様かつ有効なプライシングを実現することが求められる。

本実施形態によれば、環境情報処理システムは、情報収集手段と、環境負荷予測手段と、情報作成手段と、情報提供処理手段とを備えた構成である。情報収集手段は、道路を走行中の車両の車載器から送信される当該車両の経路情報、及び道路上の走行車両数、走行平均速度、車種を含む交通情報を収集する。環境負荷予測手段は、前記車両の経路情報及び前記交通情報に基づいて、指定の道路に対する環境負荷予測情報を算出する。情報作成手段は、前記環境負荷予測情報に基づいて、指定の道路に対する環境プライシング情報を作成する。情報提供処理手段は、前記情報作成手段により作成された前記環境プライシング情報に基づいて、前記指定の道路に対する通行料金情報を含む環境負荷に応じた提供情報を作成する。さらに、前記情報作成手段は、前記指定の道路として、空気中の二酸化炭素を抑制する処理設備を備えたトンネルを通過する道路に対して、当該トンネルを通過しない相対的に環境負荷の高い道路に設定する通行料金より相対的に低料金を設定した通行料金情報を含む前記環境プライシング情報を作成する。

実施形態に関するシステムの構成を説明するためのブロック図。 実施形態に関する提供情報の一例を説明するための図。 実施形態に関する路側情報板の表示例を説明するための図。 実施形態に関する車載器のディスプレイの表示例を説明するための図。 実施形態に関する情報収集処理を説明するための図。 実施形態に関するプライシング情報処理の手順を説明するためのフローチャート。 実施形態に関するプライシング情報の一例を示す図。 実施形態に関するプライシング情報の一例を示す図。

以下図面を参照して、実施形態を説明する。

［システムの構成］
図１は、環境プライシングシステムの構成を説明するためのブロック図である。図１に示すように、システムは大別して、有料道路などの道路交通情報を管理する中央情報処理システム１０と、通信ネットワーク２０と、道路に設置される各種装置とから構成される。

中央情報処理システム１０は、道路の交通状況を監視する中央監視室または道路管制室などに相当する施設に設けられるシステムである。中央情報処理システム１０は、コンピュータ１１と、管制装置１２と、データベース１３と、情報通信用インターフェース（Ｉ／Ｆ）１４とを有する。

コンピュータ１１はハードウェア及びソフトウェアからなり、本実施形態の環境プライシングまたは環境ロードプライシングに関する環境プライシング情報を処理する。管制装置１２は、中央監視室または道路管制室の管制員などが操作する端末装置である。管制装置１２は、コンピュータ１１に対して各種のコマンドを入力する入力装置及びコンピュータ１１から出力される環境プライシング情報（以下、単にプライシング情報と表記する）または提供情報などをディスプレイに表示する出力装置を含む。

データベース１３は、コンピュータ１１により処理された各種情報や、過去の道路交通情報などの履歴情報を蓄積する。情報通信用インターフェース１４は、通信ネットワーク２０に接続し、後述する各種装置との間で情報通信を行なうインターフェースである。

通信ネットワーク２０は、例えば有線または無線の専用通信ネットワーク（インターネットを介してもよい）であり、中央情報処理システム１０と道路に設置される各種装置との間で情報通信を中継する。道路に設置される各種装置とは、路側カメラ２１、トラフィックカウンタ２２、路側装置２３、及び路側装置２３と接続しているアンテナ２４などである。

路側カメラ２１は、道路上を走行する車両を撮影した映像を、通信ネットワーク２０を介して中央情報処理システム１０に伝送する。トラフィックカウンタ２２は、例えば超音波式車両センサからなり、道路上を走行する車両数、走行速度、車種（大型、普通車）を検知する。中央情報処理システム１０のコンピュータ１１は、路側カメラ２１からの映像及びトラフィックカウンタ２２からの検知情報を使用して、道路の交通量（車両数）、平均走行速度、交通渋滞状況などを解析し、道路交通情報を作成する。

路側装置２３は、アンテナ２４を介して、走行中の車両３０に搭載されている車載器３１と中央情報処理システム１０との間で情報通信を中継する中継装置である。アンテナ２４は、例えば道路に沿って設置される道路灯などに設けられている。また、路側装置２３は、中継装置以外に、中央情報処理システム１０から提供される提供情報をディスプレイに表示する路側情報板の機能を有する装置もある（図３を参照）。

［プライシング情報処理］
以下、図２から図８を参照して、本実施形態のプライシング情報処理を説明する。

本実施形態は、図２に示すように、車両３０が走行する有料道路２００において、Ａ通り（第１の分岐道路）２１０とＢ通り（第２の分岐道路）２２０の分岐を有する場合の道路状況を想定する。中央情報処理システム１０のコンピュータ１１は、分岐道路の環境負荷に応じた料金設定（プライシング）を計画するためのプライシング情報を作成する。以下、具体的に説明する。

中央情報処理システム１０は、プライシング計画の対象となる道路２００〜２２０に関する情報を収集する（ステップＳ１）。具体的には、中央情報処理システム１０は、通信ネットワーク２０を介して、路側カメラ２１から伝送される映像、トラフィックカウンタ２２から伝送される検知情報、及び路側装置２３から伝送されるプローグ情報を収集する。コンピュータ１１は、路側カメラ２１からの映像及びトラフィックカウンタ２２からの検知情報を使用して、道路の交通量（車両数）、平均走行速度、交通渋滞状況などを示す道路交通情報を作成する。

また、コンピュータ１１は、収集した情報から路側装置２３から伝送されるプローグ情報を抽出する（ステップＳ２）。具体的には、図５に示すように、道路を走行中の車両３０に搭載された車載器３１は、道路灯に設置されたアンテナ２４Ｄを介する無線通信により、路側装置２３に対してプローグ情報１００を送信する。ここで、路側装置２３は、例えばＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）と呼ばれる狭域無線通信方式により、限定されたエリア（エリアＤ）内で、走行中の車両３０の車載器３１と情報通信を行なう。

車載器３１は、通常のカーナビゲーション装置と一体化されたものでもよい。プローグ情報１００とは、車載器３１を識別するＩＤ情報、ブレーキ操作やワイパー操作などの運転操作情報、車種情報、及び走行の目的地を示す目的情報などを含む車両情報である。さらに、車載器３１は、カーナビゲーション装置のディスプレイに情報を表示する機能を有する。

本実施形態では、コンピュータ１１は、分岐道路の環境負荷に応じたプライシング計画を立案するためのプライシング情報を作成する（ステップＳ３のＹＥＳ，Ｓ４）。この場合、コンピュータ１１は、例えば道路交通情報に含まれる道路の交通量（車両数）などに基づいてプライシング情報を作成する。なお、後述するように、分岐道路の環境負荷に応じたプライシング計画ではなく、別の条件の環境負荷に応じたプライシング計画を立案するためのプライシング情報を作成する場合もある（ステップＳ３のＮＯ，Ｓ５）。

コンピュータ１１は、作成したプライシング情報から、図２に示すような提供情報を作成する（ステップＳ６）。ここでは、提供情報は、分岐道路の環境負荷に応じたプライシング、即ち有料道路の通行料金を設定した情報である。具体的には、図２に示すように、相対的に環境負荷が高いＡ通り（第１の分岐道路）２１０に対して、例えば２００円の通行料金が設定される。一方、相対的に環境負荷が低いＢ通り（第２の分岐道路）２２０に対して、例えば１５０円の通行料金が設定される。

コンピュータ１１は、作成したプライシング情報及び提供情報を管制装置１２に出力する。管制装置１２は、ディスプレイにプライシング情報及び提供情報を表示する。これにより、管制装置１２を操作する管制員は、分岐道路の環境負荷に応じたプライシング計画を確認することができる。管制装置１２は、管制員からの操作に応じて、図３に示すように、路側装置２３に含まれる路側情報板２３０に表示するように制御する。この路側情報板２３０の表示により、車両３０が道路２００を走行しているときに、車両３０の運転者は、分岐道路でのＡ通り（第１の分岐道路）２１０またはＢ通り（第２の分岐道路）２２０の各通行料金を確認できる。

一方、コンピュータ１１は、路側装置２３を介して、走行中の車両３０に搭載されている車載器３１に提供情報を配信する（ステップＳ７）。即ち、図５に示すように、路側装置２３は、分岐点手前の無線通信エリアＣに設置されたアンテナ２４Ｃを介して、提供情報１１０を無線通信で配信する。道路を走行中の車両３０が無線通信エリアＣ内に入ると、その車載器３１は提供情報１１０を受信する。これにより、分岐点手前において、車両３０に搭載された車載器３１は、図４に示すように、ディスプレイ３１０に受信した提供情報１１０を表示できる。従って、車両３０の運転者は、分岐道路でのＡ通り（第１の分岐道路）２１０またはＢ通り（第２の分岐道路）２２０の各通行料金を、車載器３１のディスプレイ３１０で確認できる。

以上のように本実施形態のシステムであれば、図５に示すように、走行中の車両３０の運転者は、分岐道路の手前で、路側情報板２３０または車載器３１のディスプレイ３１０で、分岐道路でのＡ通り（第１の分岐道路）２１０またはＢ通り（第２の分岐道路）２２０の各通行料金を確認できる。従って、車両３０は、運転者の判断に応じて、例えば通行料金が相対的に低価格のＢ通り（第２の分岐道路）２２０を選択して通行する。

次に、図５、図７及び図８を参照して、コンピュータ１１によるプライシング情報の作成処理について具体的に説明する。

本実施形態は、図５に示すように、高速道路等の有料道路において、その経路に分岐のある路線で、便宜的にＡ，Ｂの２つの分岐道路に対して環境負荷に応じたプライシング計画を立案する場合である。ここでは、分岐道路Ａは、無線通信エリアＡが設定されている道路とする。また、分岐道路Ｂは、無線通信エリアＢが設定されている道路とする。

コンピュータ１１は、対象となる分岐道路Ａ，Ｂに対して、路側カメラ２１やトラフィックカウンタ２２により、道路上での単位時間（１時間）の走行車両数、走行平均速度、車種（大型、普通車）などの情報を収集し、データベース１３に蓄積する。さらに、コンピュータ１１は、路側装置２３により、無線通信エリアＡ，Ｂに設置されたアンテナ２４Ａ，２４Ｂを介して、走行中の車両の車載器（カーナビゲーション装置）から経路情報などを収集してデータベース１３に蓄積する。

次に、コンピュータ１１は、データベース１３に蓄積した収集情報を使用して、対象となる分岐道路Ａ，Ｂの環境負荷予測を行なうためのシミュレーションを実行する。コンピュータ１１は、シミュレーションの実行により、環境負荷予測値を算出する。環境負荷予測値とは、例えば図７に示すように、道路負荷値、事故危険度、渋滞起因度、及び環境負荷率である。道路負荷値は、車両通行により発生する道路への負荷（具体的には路面損傷度など）を示す値である。事故危険度は、交通集中に伴う事故発生の危険度である。渋滞起因度は、車両が分岐点から先に流入することによる渋滞発生の起因度である。環境負荷率は、これらの道路負荷値、事故危険度、渋滞起因度の合計値である。

さらに、コンピュータ１１は、分岐道路Ａ，Ｂのそれぞれに対して、算出した環境負荷率に基づいて、具体的なプライシング（料金設定）を決定する。プライシングのプラン（料金プラン）としては、図７に示すように、大別して課税型と割引型に分けられる。即ち、課税型プライシングは、環境負荷率に応じた課金を行なうための料金プランである。また、割引型プライシングは、環境負荷率に応じた通行料金の割引を行なうための料金プランである。

以下、図７及び図８を参照して、プライシング（料金設定）の具体例を説明する。

本実施形態では、図７に示すようなプライシング情報に基づいて、分岐道路Ａ，Ｂに対しては環境負荷率を２５％、７０％と予測する。即ち、図５に示すように、分岐道路Ｂは相対的に大型車両の通行台数が多く、結果として分岐道路Ａより環境負荷率が高いと判定されている。従って、分岐道路Ｂに対しては、相対的に高い料金プランとなり、課税型プライシングでは通行料金として２００円の課金を行なう。また、割引型プライシングでは、基準の通行料金５００円から５０円を割引いて、分岐道路Ｂの通行料金を４５０円とする。一方、分岐道路Ａに対しては、相対的に低い料金プランとなり、課税型プライシングでは通行料金として５０円の課金を行なう。また、割引型プライシングでは、基準の通行料金５００円から２００円を割引いて、分岐道路Ａの通行料金を３００円とする。なお、図８は、環境負荷率の変化に応じて、課税型プライシングと割引型プライシングの具体例を示す図である。

以上のように本実施形態のシステム１０であれば、道路に対する環境負荷に関するプライシング情報を作成し、この環境負荷に応じたプライシング計画（料金プラン）を立案することができる。従って、立案したプライシング計画に基づいて、具体的に走行する車両の運転者に対して、道路の通行料金を提供情報として通知することにより、環境負荷の高い道路の通行を抑制し、相対的に低い道路（例えば分岐道路の一方や迂回ルート）の通行を推奨または誘導することが可能となる。換言すれば、本実施形態のシステムは、車両の通行に応じた環境負荷を動的に予測し、環境負荷に応じたプライシング計画を立案することで、道路管制の支援を行なうことができる。

なお、コンピュータ１１により算出される環境負荷予測値において、前述したような項目以外に、交通量に応じた二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量（または温室効果ガス量）や騒音の項目を入れてもよい。騒音は、交通渋滞度に関係しており、交通渋滞が少ない方が大きくなり、逆に交通渋滞が大きくなると小さくなることが予想される。特に、道路周辺の環境において騒音問題がある場合には、環境負荷予測の演算時に騒音項目の比重を高くしても良い。

さらに、道路負荷値は路面損傷度に対応するが、道路交通量に応じて発生する轍の発生度や道路上に引かれた白線の消失度を含めても良い。また、環境負荷の項目に含まれる事故危険度は、特に通学路や商店街に面している道路など、構造的に事故が発生し易い道路に対して重要な項目となる。渋滞起因度については、車両が温室効果ガスを排出しない電気自動車の場合でも、ガソリン車の渋滞を引き起こす可能性があるため、環境負荷の項目としては必要となる。

本実施形態では、環境負荷予測の対象として分岐道路Ａ，Ｂの場合について説明したが、
コンピュータ１１は、分岐道路Ａ，Ｂの分岐率を算出し、当該分岐率に基づいて環境負荷予測を行なう方法でもよい。分岐率とは、分岐道路Ａ，Ｂのいずれかを選択する車両の台数の割合である。コンピュータ１１は、図５に示すように、路側装置２３により無線通信エリアＡ，Ｂに設置されたアンテナ２４Ａ，２４Ｂを介して、走行中の車両の車載器から経路情報（目的地データ）を収集して分岐率の演算を行なうことができる。この場合、走行中の車両には、車載器を搭載していない車両も混在するため、路側カメラ２１やトラフィックカウンタ２２から収集される走行車両数の情報が使用される。

本実施形態では、プライシング計画に基づいて提供情報（料金設定）の配信により、プライシングが実行される。この場合、走行中の各車両は、通常では最も通行料金が安くなる経路を探索することになる。これにより交通量の変動（分岐では分岐率の変動）が発生するため、システム１０は、プライシングを所定の間隔で更新する。但し、走行中に大きく通行料金が変動しないことも考慮して、各車両はエリア通過の所要時間と料金変動を考慮して経路探索を行うことが予測される。

なお、本実施形態では分岐先として２つの分岐道路を想定したが、当然ながら、本システム１０は、３つ以上の分岐道路を想定し、各分岐道路毎にプライシングを設定する場合にも適用できる。この場合、各分岐道路毎に異なる料金設定、最も環境負荷率が高い分岐道路に対してのみ特別の料金設定を行なうなど、各種のプライシング計画を立案することが可能である。

（変形例）
本実施形態は、分岐を有する道路の環境負荷に応じたプライシング計画の立案方法について説明した。以下の本実施形態の各変形例は、図６のステップＳ５に示すように、分岐道路の環境負荷とは別の条件の環境負荷に応じたプライシング計画の立案方法である。

まず、第１の変形例としては、コンピュータ１１は、例えば経路の中に換気設備や集塵設備が設けられたトンネルがある場合には、そのトンネルを通過する路線を選択する車両台数が多くなるようにプライシング計画を立案する。

このようなプライシング計画であれば、トンネルを通過する車両台数を増大させることにより、当該設備により温室効果ガスなどの環境負荷を効果的に低減することができるため、有効なプライシングを実現できる。なお、当然ながら、本実施形態での分岐先の道路に当該トンネルが設けられている場合にも、本変形例の方法は適用できる。

また、第２の変形例としては、コンピュータ１１は、通行する車両３０の車種が電気自動車の場合には、分岐の有無、トンネル、期間、交通量とは無関係に、通行料金を減額するようなプライシング計画を立案する。

このようなプライシング計画であれば、例えばＥＴＣシステムと連携することにより、有料道路の入口ゲートにおいて路側装置２３と車載器３１とのＤＳＲＣ通信により、車載器３１から電気自動車を示す車種情報を取得すれば、通行する車両３０に対して自動料金処理によるプライシングを実現することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…中央情報処理システム、１１…コンピュータ、１２…管制装置、
１３…データベース、１４…情報通信用インターフェース（Ｉ／Ｆ）、
２０…通信ネットワーク、２１…路側カメラ、２２…トラフィックカウンタ
２３…路側装置、２４、２４Ａ〜２４Ｄ…アンテナ、
３０…車両、３１…車載器、２３０…路側情報板、３１０…車載器のディスプレイ。

Claims (8)

1. 道路を走行中の車両の車載器から送信される当該車両の経路情報、及び道路上の走行車両数、走行平均速度、車種を含む交通情報を収集する情報収集手段と、
   前記車両の経路情報及び前記交通情報に基づいて、指定の道路に対する環境負荷予測情報を算出する環境負荷予測手段と、
   前記環境負荷予測情報に基づいて、指定の道路に対する環境プライシング情報を作成する情報作成手段と、
   前記情報作成手段により作成された前記環境プライシング情報に基づいて、前記指定の道路に対する通行料金情報を含む環境負荷に応じた提供情報を作成する情報提供処理手段とを具備し、
   前記情報作成手段は、
   前記指定の道路として、空気中の二酸化炭素を抑制する処理設備を備えたトンネルを通過する道路に対して、当該トンネルを通過しない相対的に環境負荷の高い道路に設定する通行料金より相対的に低料金を設定した通行料金情報を含む前記環境プライシング情報を作成する環境情報処理システム。
2. 前記指定の道路として分岐する第１の道路と第２の道路を設定し、
   前記情報作成手段は、
   前記トンネルを通過する前記第１の道路または第２の道路の一方に対して前記相対的に低料金を設定した通行料金情報を含む前記環境プライシング情報を作成する請求項１に記載の環境情報処理システム。
3. 前記指定の道路として分岐する第１の道路と第２の道路を設定し、
   前記環境負荷予測手段は、
   前記車両の経路情報または前記走行車両数を示す前記交通情報に基づいて、所定の道路から前記第１の道路または第２の道路のいずれかを選択して走行する車両数の割合を示す分岐率を含む前記環境負荷予測情報として算出し、
   前記情報作成手段は、
   前記トンネルの通過の有無と共に前記分岐率に基づいた前記環境プライシング情報を作成する請求項１に記載の環境情報処理システム。
4. 前記環境負荷予測情報は、
   前記指定の道路に対して、走行車両数、平均走行速度、大型車両又は普通車の車種に基づく道路負荷値、事故危険度、渋滞起因度及びこれらの合計値である環境負荷率を含む請求項１または請求項３のいずれか１項に記載の環境情報処理システム。
5. 前記情報提供処理手段は、
   前記提供情報を前記車載器または道路の路側装置に配信する情報配信手段を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の環境情報処理システム。
6. 前記情報収集手段は、
   前記車載器から無線通信を介して前記車両の経路情報を収集する手段と、
   道路の路側に設置されたカメラまたはセンサから通信手段を介して前記交通情報を収集する手段と
   を含む請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の環境情報処理システム。
7. 環境負荷に応じた環境プライシング計画を策定する環境情報処理システムに適用する環境情報処理方法であって、
   道路を走行中の車両の車載器から送信される当該車両の経路情報、及び道路上の走行車両数、走行平均速度、車種を含む交通情報を収集する処理と、
   前記車両の経路情報及び前記交通情報に基づいて、指定の道路に対する環境負荷予測情報を算出する処理と、
   前記環境負荷予測情報に基づいて、指定の道路に対する環境プライシング情報を作成する処理と、
   前記情報作成手段により作成された前記環境プライシング情報に基づいて、前記指定の道路に対する通行料金情報を含む環境負荷に応じた提供情報を作成する処理と
   を実行し、
   前記環境プライシング情報を作成する処理は、
   前記指定の道路として、空気中の二酸化炭素を抑制する処理設備を備えたトンネルを通過する道路に対して、当該トンネルを通過しない相対的に環境負荷の高い道路に設定する通行料金より相対的に低料金を設定した通行料金情報を含む前記環境プライシング情報を作成する環境情報処理方法。
8. コンピュータにより実行されるプログラムであって、
   道路を走行中の車両の車載器から送信される当該車両の経路情報、及び道路上の走行車両数、走行平均速度、車種を含む交通情報を収集する情報収集手段と、
   前記車両の経路情報及び前記交通情報に基づいて、指定の道路に対する環境負荷予測情報を算出する環境負荷予測手段と、
   前記環境負荷予測情報に基づいて、指定の道路に対する環境プライシング情報を作成する情報作成手段と、
   前記情報作成手段により作成された前記環境プライシング情報に基づいて、前記指定の道路に対する通行料金情報を含む環境負荷に応じた提供情報を作成する情報提供処理手段として前記コンピュータを動作させ、
   前記情報作成手段は、
   前記指定の道路として、空気中の二酸化炭素を抑制する処理設備を備えたトンネルを通過する道路に対して、当該トンネルを通過しない相対的に環境負荷の高い道路に設定する通行料金より相対的に低料金を設定した通行料金情報を含む前記環境プライシング情報を作成するプログラム。

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