JP5772014B2

JP5772014B2 - 信号制御判定装置、コンピュータプログラム及び信号制御適否判定方法

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Publication number: JP5772014B2
Application number: JP2011015645A
Authority: JP
Inventors: 浩司香川; 鷲見　公一; 公一鷲見
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: JP2012155621A

Description

本発明は、交差点での信号制御の適否を判定する信号制御判定装置、該信号制御判定装置を実現するためのコンピュータプログラム及び信号制御適否判定方法に関する。

交通信号の信号制御方式を信号制御パラメータ（例えば、サイクル長、スプリット、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通りある（特許文献１参照）。

「改訂交通信号の手引き」、社団法人交通工学研究会編集・発行、２００６年７月

従来の定周期制御では、道路網の変化、周辺施設の変化等によって交通状況が変化した場合、交通状況の変化に追従した適切な信号制御を行うことができないという問題がある。また、交通感応制御では、交通状況の変化に追従した信号制御を行うことができるものの、交通状況を計測するための車両感知器を設置する必要があるため莫大な設備費用を必要とする点で問題がある。

交通管制センタとは分離され、かつ交通感応制御が行われず、交差点に設置した交通信号制御機単独で信号制御を行っている場合、当該交差点での信号制御が適切であるのか否かを判断することができない。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、交差点での信号制御の適否を判定することができる信号制御判定装置、該信号制御判定装置を実現するためのコンピュータプログラム及び信号制御適否判定方法を提供することを目的とする。

第１発明に係る信号制御判定装置は、交差点で交差する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて前記交差点での信号制御の適否を判定する信号制御判定装置であって、前記プローブ情報に基づいて前記流入路それぞれの交通状況を評価するための交通指標を算出する交通指標算出手段と、前記交差点のスプリットに対する該交差点の流入路それぞれの交通指標の割合、又は前記交差点の流入路それぞれの交通指標の差異に基づいて、前記交差点での信号制御の適否を複数の時間帯毎に所定期間に亘って複数回判定する判定手段と、該判定手段で判定した判定結果が前記所定期間に亘って変動するか否かに応じて、前記交差点を感応制御又は定周期制御の交差点として特定する特定手段とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る信号制御判定装置は、第１発明において、前記判定手段は、複数の交差点それぞれで信号制御の適否を複数回判定するようにしてあり、前記判定手段で不適と判定した回数の多少に応じて、前記複数の交差点の中から信号制御改善対象の交差点を特定する手段を備えることを特徴とする。

第３発明に係る信号制御判定装置は、第１発明又は第２発明において、前記交通指標算出手段は、複数の時間帯毎に前記流入路の交通指標を所定期間に亘って複数回算出するようにしてあり、前記交通指標算出手段で算出した複数の交通指標が閾値範囲内にない場合、前記交差点を感応制御対象の交差点として特定する手段を備えることを特徴とする。

第４発明に係る信号制御判定装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記交通指標は、旅行時間、車両の停止回数、停止位置又は停止時間の少なくとも１つであることを特徴とする。

第５発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、交差点で交差する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて前記交差点での信号制御の適否を判定させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記プローブ情報に基づいて前記流入路それぞれの交通状況を評価するための交通指標を算出する交通指標算出手段と、前記交差点のスプリットに対する該交差点の流入路それぞれの交通指標の割合、又は前記交差点の流入路それぞれの交通指標の差異に基づいて、前記交差点での信号制御の適否を複数の時間帯毎に所定期間に亘って複数回判定する判定手段と、判定した判定結果が前記所定期間に亘って変動するか否かに応じて、前記交差点を感応制御又は定周期制御の交差点として特定する特定手段として機能させることを特徴とする。

第６発明に係る信号制御適否判定方法は、交差点で交差する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて前記交差点での信号制御の適否を判定する信号制御判定装置による信号制御適否判定方法であって、前記プローブ情報に基づいて前記流入路それぞれの交通状況を評価するための交通指標を交通指標算出手段が算出するステップと、前記交差点のスプリットに対する該交差点の流入路それぞれの交通指標の割合、又は前記交差点の流入路それぞれの交通指標の差異に基づいて、前記交差点での信号制御の適否を複数の時間帯毎に所定期間に亘って複数回、判定手段が判定するステップと、判定された判定結果が前記所定期間に亘って変動するか否かに応じて、前記交差点を感応制御又は定周期制御の交差点として特定手段が特定するステップとを含むことを特徴とする。

第１発明、第５発明及び第６発明にあっては、プローブ情報に基づいて流入路それぞれの交通状況を評価するための交通指標を算出する。交通指標は、例えば、旅行時間である。旅行時間は、例えば、次のようにして算出することができる。すなわち、所定の期間（例えば、１か月、３か月、６か月、１年など）に亘って、車載装置から所定の周期（例えば、０．１秒〜１秒周期）毎の車両の位置及び時刻、車両の識別コードなどを含むプローブ情報を収集し、収集したプローブ情報に基づいて車両毎の旅行時間を算出し、算出した旅行時間を蓄積しておく。蓄積した旅行時間を任意の時間帯毎に分類し、時間帯毎の各車両の旅行時間の合計値を車両台数で除算した平均値を統計処理した旅行時間とする。また、任意の時間帯は、例えば、１日のうちの５分、１０分、３０分、１時間などの時間帯である。交差点で主道路と従道路とが交差し、４つの流入路が交差点に流入するような場合、各流入路の所定区間（例えば、交差点と交差点の上流３００ｍの地点との間の区間）での旅行時間を算出し、交差点で対向する流入路（主道路の流入路、または従道路の流入路）それぞれの旅行時間が異なる場合には、両者の平均、または大きい方の旅行時間をそれぞれの流入路の旅行時間とすればよい。

交差点での信号制御の適否を、交差点のスプリットに対する当該交差点の流入路それぞれの交通指標の割合に基づいて判定する。例えば、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２のスプリット（青信号時間の割り振り）が、０．６：０．４である場合、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の青信号時間の割合は１．５（０．６／０．４）となる。そして、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の割合が、例えば、青信号時間の割合の±２０％内であれば適切な信号制御が行われていると判定し、±２０％を超える場合には、信号制御が不適であると判定する。

また、交差点での信号制御の適否を、交差点の流入路それぞれの交通指標の差異に基づいて判定する。例えば、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の一方が他方の２倍以内であれば適切な信号制御が行われていると判定し、２倍を超える場合には、信号制御が不適であると判定する。

このように、プローブ情報を収集して流入路の旅行時間を算出することにより、交差点での信号制御の適否を判定することができるので、交通管制センタとは分離されて交差点に設置した交通信号制御機単独で信号制御を行っている場合でも、当該交差点での信号制御が適切であるのか否かを判定することができる。
また、任意の交差点での信号制御の適否を複数の時間帯毎に所定期間に亘って複数回判定し、判定した時間帯毎の判定結果が当該所定期間に亘って変動する場合、当該交差点を定周期制御不可の交差点として特定する。例えば、１日を１時間毎の時間帯に分け、所定期間（例えば、３か月）に亘って時間帯毎の交差点の信号制御の適否（不適又は適切）を判定する。例えば、所定期間（例えば、３か月）に亘って、およそ夕方の１７：００から１８：００に信号制御が不適であると判定された場合には、夕方の定周期制御の信号制御プログラムを見直すことにより、交差点の信号制御を改善することができる。しかし、判定した時間帯毎の判定結果が当該所定期間に亘って変動する場合、例えば、夕方の１７：００から１８：００における判定結果が、不適となる日があれば、適切となる日もあるような場合、あるいは、不適と判定される時間帯が週又は日によって変わる場合（例えば、ある週では朝８：００から９：００において不適と判定され、別の週では昼の１２：００から１３：００において不適と判定されるような場合）には、定周期制御の信号制御プログラムを修正するだけでは対応することが困難であるので、定周期制御不可の交差点であると特定する。これにより、交差点を定周期制御で信号制御できるか否か、あるいは感応制御で信号制御すべきかを判定することができる。

第２発明にあっては、複数の交差点それぞれで信号制御の適否を複数回判定し、不適と判定した回数の多少に応じて、複数の交差点の中から信号制御改善対象の交差点を特定する。例えば、流入路の旅行時間を、１日の時刻（時間帯）毎に分けて算出した場合に、複数の時刻で信号制御が不適であると判定した交差点が複数存在する場合、不適と判定された交差点をすべてそのまま不適とすることができる。あるいは、不適と判定した回数が多い（信号制御が不適となる時間帯の数が多い）交差点を改善対象の交差点として特定することにより、例えば、改善すべき交差点を不適回数の多い順に優先順位を付けることができ、最も改善を要する交差点を特定することが可能となる。

第３発明にあっては、複数の時間帯毎に流入路の交通指標を所定期間に亘って複数回算出し、算出した複数の交通指標が閾値範囲内にない場合、当該交差点を感応制御対象の交差点として特定する。例えば、１日を１時間毎の時間帯に分け、一の時間帯（例えば、８：００から９：００までの時間帯）の旅行時間が、日（例えば、１か月の１日から３０日）によって変動する（ばらつきが大きい）場合には、交通状況が変化する交差点であるとして感応制御を行う必要性が高い交差点として特定する。これにより、車両感知器の試験的設置などを行うことなく感応制御すべき交差点を低コストで、かつ簡便に特定することができる。

第４発明にあっては、交通指標は、旅行時間、車両の停止回数、停止位置又は停止時間の少なくとも１つである。これにより、プローブ情報に基づいて旅行時間、車両の停止回数、停止位置又は停止時間の少なくとも１つを求めることにより、交差点の信号制御の適否を容易に判定することができる。

本発明によれば、交差点での信号制御の適否を判定することができる。

本実施の形態の信号制御判定装置による判定対象の交差点を含む道路網の一例を示す模式図である。本実施の形態の信号制御判定装置による判定対象の交差点の概要を示す模式図である。本実施の形態の信号制御判定装置の構成の一例を示す説明図である。本実施の形態の信号制御判定装置による対象交差点での信号制御の適否判定の一例を示す説明図である。本実施の形態の信号制御判定装置による対象交差点での信号制御の適否判定の他の例を示す説明図である。本実施の形態の信号制御判定装置による感応制御対象の交差点の特定方法の一例を示す説明図である。感応制御対象とならない場合の旅行時間の推移の一例を示す説明図である。本実施の形態の信号制御判定装置による定周期制御可否の交差点の特定方法の一例を示す説明図である。定周期制御不可となる場合の交差点の信号制御の適否の判定結果の一例を示す説明図である。本実施の形態の信号制御判定装置による定周期制御可否の交差点の特定方法の他の例を示す説明図である。定周期制御不可となる場合の交差点の信号制御の適否の判定結果の他の例を示す説明図である。本実施の形態の信号制御判定装置の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る信号制御判定装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の信号制御判定装置１００による判定対象の交差点を含む道路網の一例を示す模式図である。図１に示すように、道路網の複数の交差点Ｃ１〜Ｃ１２には交通信号制御機（不図示）が設置され、交通管制センタとは分離した形態で独自に交通信号制御を行っている。信号制御判定装置１００は、交差点Ｃ１〜Ｃ１２を走行する車両（車載装置）が送信したプローブ情報を収集し、収集したプローブ情報を用いて各交差点の交通信号制御機による信号制御が適切であるか否かを判定する。以下、１つの交差点（対象交差点）での信号制御の適否の判定方法について説明する。

図２は本実施の形態の信号制御判定装置１００による判定対象の交差点の概要を示す模式図である。図２に示すように、２つの道路Ｒ１、Ｒ２が交差点Ｃｎで交差し、交差点Ｃｎには４つの流入路Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２が流入する構造をなしている。流入路Ｒ１１とＲ１２とは交差点Ｃｎで対向し、流入路Ｒ２１とＲ２２とは交差点Ｃｎで対向する。一方、流入路Ｒ１１とＲ２１又はＲ２２とは、交差点Ｃｎで交差し、流入路Ｒ１２とＲ２１又はＲ２２とは、交差点Ｃｎで交差する。なお、以下では、便宜上、道路Ｒ１を主道路、道路Ｒ２を従道路として説明するが、これに限定されるものではない。

流入路Ｒ１１〜Ｒ２２の上流側の適宜の地点（例えば、交差点Ｃｎから３００ｍ程度上流の地点）を始端とし、交差点Ｃｎの流出地点を終端とする区間Ｌ１１〜Ｌ２２を設けてある。区間Ｌ１１〜Ｌ２２は、交通状況を評価するための交通指標としての旅行時間を算出するための区間である。

交通信号制御機１は、単独で交差点Ｃｎの信号制御を行い（例えば、定周期制御）、所定の信号制御計画に基づいて信号灯器２の灯色の切り替えを行う。

車両１０には、車載装置５が搭載されている。車載装置５は、所定の周期（例えば、０．１秒〜１秒など）毎に車両１０の位置及び当該位置における時刻などの情報を蓄積する。車載装置５は、所定時間（例えば、０．１秒〜１秒周期）の都度、携帯電話回線網などを通じて、蓄積した位置、当該位置における時刻及び車両を識別する識別コードなどを含むプローブ情報を信号制御判定装置１００（不図示）へ送信する。また、車載装置５は、所定時間（例えば、０．１秒〜１秒周期）の都度記録した位置と時刻の情報を１分間又は５分間まとめて記録しておき、１分又は５分周期等で信号制御判定装置１００へ送信するようにしてもよい。信号制御判定装置１００は、例えば、交通管制センタに設置してある。

なお、プローブ情報は、携帯電話回線網を通じて信号制御判定装置１００へ送信してもよく、あるいは、光ビーコン、電波ビーコン、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication：専用狭域通信）などの車載装置５と通信可能な局所通信装置を交差点Ｃｎ付近（例えば、交差点の各流出地点）に設置しておき、局所通信装置を通じてプローブ情報を信号制御判定装置１００へ送信することもできる。

図３は本実施の形態の信号制御判定装置１００の構成の一例を示す説明図である。図３に示すように、信号制御判定装置１００は、制御部１０１、通信部１０２、記憶部１０３、旅行時間算出部１０４、判定部１０５、交差点特定部１０６などを備える。

通信部１０２は、例えば、携帯電話回線網の通信インタフェース機能を備え、車載装置５との間で情報の送受信（通信）を行う。例えば、通信部１０２は、車載装置５から車両１０の走行状態（位置及び時刻）、識別コードなどを含むプローブ情報を受信する。

記憶部１０３は、通信部１０２で受信したプローブ情報を記憶する。記憶部１０３は、信号制御の適否判定の対象交差点に設置された交通信号制御機１の信号制御パラメータ（サイクル長、スプリット、オフセットなど）を記憶する。また、記憶部１０３は、対象交差点を含む道路網の道路地図データを記憶する。

旅行時間算出部１０４は、プローブ情報に基づいて流入路Ｒ１１〜Ｒ２２の交通指標（例えば、旅行時間）を算出する交通指標算出手段の機能を有する。旅行時間算出部１０４は、例えば、所定の期間（例えば、１か月、３か月、６か月、１年など）に亘って、車載装置５が送信したプローブ情報を収集し、収集したプローブ情報に基づいて車両毎の旅行時間を算出し、算出した旅行時間を蓄積しておく。

旅行時間は、例えば、プローブ情報から車両の識別コード毎の走行軌跡情報を抽出し、記憶部１０３に記憶してある道路地図データの道路区間データに基づいてマップマッチング処理を行って、流入路Ｒ１１〜Ｒ２２を走行した各車両（車載装置５）の走行軌跡を特定する。そして、各車両の区間Ｌ１１〜Ｌ２２の始端及び終端に最も接近している位置及びその位置での時刻を抽出し、終端に最も接近している位置における時刻から始端に最も接近している位置における時刻を差し引いて旅行時間を算出することができる。

蓄積した旅行時間を１日の任意の時間帯毎に分類し、時間帯毎の各車両の旅行時間の合計値を車両台数で除算した平均値を統計処理した旅行時間とする。また、任意の時間帯は、例えば、１日のうちの５分、１０分、３０分、１時間などの時間帯である。なお、１日の時間帯毎に統計処理を行って旅行時間を算出する代わりに、曜日又は日などの日種毎に統計処理を行って旅行時間を求めることもできる。

また、交差点Ｃｎで主道路Ｒ１と従道路Ｒ２とが交差し、４つの流入路Ｒ１１〜Ｒ２２が交差点Ｃｎに流入するような場合、各流入路の所定区間Ｌ１１〜Ｌ２２（例えば、交差点と交差点の上流３００ｍの地点との間の区間）での旅行時間を算出し、交差点で対向する流入路（主道路Ｒ１の流入路Ｒ１１とＲ１２、または従道路Ｒ２の流入路Ｒ２１とＲ２２）それぞれの旅行時間が異なる場合には、両者の平均、または大きい方の旅行時間をそれぞれの主道路Ｒ１（流入路Ｒ１１とＲ１２）、又は従道路Ｒ２（Ｒ２１とＲ２２）の旅行時間とすればよい。

判定部１０５は、交差点Ｃｎのスプリットに対する当該交差点の流入路それぞれの旅行時間（交通指標）の割合（スプリットと旅行時間との差異）に基づいて交差点Ｃｎでの信号制御の適否を判定する判定手段の機能を備える。

図４は本実施の形態の信号制御判定装置１００による対象交差点Ｃｎでの信号制御の適否判定の一例を示す説明図である。図４において、横軸は１日の時刻（時間帯）を示し、縦軸は主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の割合及びスプリットの割合を示す。すなわち、主道路Ｒ１の旅行時間をＴ１、従道路Ｒ２の旅行時間をＴ２とすると、縦軸はＴ１／Ｔ２を示す。また、主道路Ｒ１のスプリットをｇ１、従道路Ｒ２のスプリットをｇ２とすると、縦軸はｇ１／ｇ２を示す。なお、横軸は便宜上１時間単位で表しているが、時間帯は１時間に限定されるものではない。

図４中、実線で示すラインは、交差点Ｃｎのスプリット（青信号時間の割り振り）を示す。例えば、時刻が０：００〜６：００、１０：００〜１４：００、２２：００〜２４：００の場合、主道路Ｒ１のスプリットｇ１が０．５であり、従道路Ｒ２のスプリットｇ２が０．５であるので、スプリットの割合ｇ１／ｇ２は、１．０となっている。時刻が６：００〜１０：００、１８：００〜２２：００の場合、主道路Ｒ１のスプリットｇ１が０．６であり、従道路Ｒ２のスプリットｇ２が０．４であるので、スプリットの割合ｇ１／ｇ２は、１．５となっている。時刻が１４：００〜１８：００の場合、主道路Ｒ１のスプリットｇ１が０．４であり、従道路Ｒ２のスプリットｇ２が０．６であるので、スプリットの割合ｇ１／ｇ２は、約０．６７となっている。また、図４中の棒グラフは、時間帯毎の旅行時間の割合を示す。

判定部１０５は、例えば、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２のスプリット（青信号時間の割り振り）が、０．６：０．４である場合、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の青信号時間の割合は１．５（０．６／０．４）となる。そして、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の割合Ｔ１／Ｔ２が、例えば、青信号時間の割合の±２０％（閾値範囲ＴＨ１）内であれば適切な信号制御が行われていると判定し、±２０％を超える場合には、信号制御が不適であると判定する。図４の例では、時刻８：００〜９：００、２０：００〜２１：００での旅行時間の割合が閾値範囲ＴＨ１を超えるので、判定部１０５は、信号制御が不適であると判定する。なお、時間帯毎の旅行時間の割合とスプリットの割合と比較した場合に、不適と判定される時間帯の数が所定の閾値を超えたときに交差点の信号制御が不適であると判定してもよく、あるいは、ある特定の時間帯（例えば、交通状況に応じて信号制御を的確に行う必要がある時間帯など）で不適と判定した場合には、交差点の信号制御は不適であると判定してもよい。なお、閾値範囲ＴＨ１は、±２０％に限定されるものではなく、交通状況に応じて適切な値を設定することができる。

なお、図４の例では、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２のスプリットの割合に対して主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の割合がどの程度乖離しているかに基づいて信号制御の適否を判定するが、これに限定されるものではなく、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２のスプリットの差に対する主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の差がどの程度乖離しているかによって判定することもできる。

また、判定部１０５は、交差点Ｃｎの流入路それぞれの旅行時間（交通指標）の差異に基づいて交差点Ｃｎでの信号制御の適否を判定する判定手段の機能を備える。

図５は本実施の形態の信号制御判定装置１００による対象交差点Ｃｎでの信号制御の適否判定の他の例を示す説明図である。図５において、横軸は１日の時刻（時間帯）を示し、縦軸は主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の割合を示す。すなわち、主道路Ｒ１の旅行時間をＴ１、従道路Ｒ２の旅行時間をＴ２とすると、縦軸はＴ１／Ｔ２を示す。なお、横軸は便宜上１時間単位で表しているが、時間帯は１時間に限定されるものではない。

図５に示すように、時刻８：００〜１０：００では、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の割合Ｔ１／Ｔ２が２．０を超えている。すなわち、時刻８：００〜１０：００では、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の一方が他方の２倍（閾値範囲ＴＨ２）を超えているので、交差点Ｃｎの信号制御が不適であると判定する。

また、時刻１７：００〜１９：００では、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の割合Ｔ１／Ｔ２が０．５未満となっている。すなわち、時刻１７：００〜１９：００では、主道路Ｒ１と従道路Ｒ２の旅行時間の一方が他方の２倍（閾値範囲ＴＨ２）を超えているので、交差点Ｃｎの信号制御が不適であると判定する。なお、閾値範囲ＴＨ２は、２倍に限定されるものではなく、交通状況に応じて適切な値を設定することができる。

なお、時間帯毎の旅行時間の割合に基づいて、不適と判定される時間帯の数が所定の閾値を超えたときに交差点の信号制御が不適であると判定してもよく、あるいは、ある特定の時間帯（例えば、交通状況に応じて信号制御を的確に行う必要がある時間帯など）で不適と判定した場合には、交差点の信号制御は不適であると判定してもよい。

交差点Ｃｎに設置された交通信号制御機の信号制御パラメータが予め分かっている場合には、図４又は図５のいずれの判定方法を採用してもよい。また、交差点Ｃｎに設置された交通信号制御機の信号制御パラメータが分からない場合には、図５の判定方法を採用することができる。

図４、図５で例示したように、プローブ情報を収集して流入路の旅行時間を算出することにより、交差点での信号制御の適否を判定することができるので、交通管制センタとは分離されて交差点に設置した交通信号制御機単独で信号制御を行っている場合でも、当該交差点での信号制御が適切であるのか否かを判定することができる。

交差点特定部１０６は、複数の交差点（例えば、交差点Ｃ１〜Ｃ１２）の中から信号制御改善対象の交差点を特定する手段としての機能を有する。以下、交差点の特定方法について説明する。なお、交差点特定部１０６は、交差点の信号制御の適否を判定する上では必須の構成ではないが、以下に説明するように、交差点特定部１０６を具備することにより、交差点の信号制御方式を特定することがさらに可能となる。

判定部１０５は、複数の交差点それぞれで信号制御の適否を複数回判定する。複数回の判定は、例えば、１日の時間帯毎に判定を行う場合、時間帯の数だけ判定を行うことになる。図４、図５の例では、１日を１時間毎に分けているので、２４回判定を行う。

交差点特定部１０６は、判定部１０５で不適と判定した回数の多少に応じて、複数の交差点の中から信号制御改善対象の交差点を特定する。例えば、流入路の旅行時間を、１日の時刻（時間帯）毎に分けて算出した場合に、複数の時刻で信号制御が不適であると判定した交差点が複数存在する場合、不適と判定された交差点をすべてそのまま不適とすることができる。あるいは、不適と判定した回数が多い（信号制御が不適となる時間帯の数が多い）交差点を改善対象の交差点として特定することにより、例えば、改善すべき交差点を不適回数の多い順に優先順位を付けることができ、最も改善を要する交差点を特定することが可能となる。

また、交差点特定部１０６は、感応制御対象の交差点を特定する手段としての機能を有する。交差点特定部１０６は、任意の時間帯毎に流入路の旅行時間（交通指標）を所定期間（例えば、１か月）に亘って複数算出し、算出した複数の旅行時間が閾値範囲内にない場合、当該交差点を感応制御対象の交差点として特定する。以下、感応制御対象の交差点を特定する方法について説明する。

図６は本実施の形態の信号制御判定装置１００による感応制御対象の交差点の特定方法の一例を示す説明図である。図６において、横軸は１か月の日（例えば、１日から３０日）を示し、縦軸は流入路（流入路Ｒ１１〜Ｒ２２のいずれでもよく、あるいは主道路Ｒ１又は従道路Ｒ２のいずれでもよい）の旅行時間を示す。また、図中のグラフは、時間帯が８：００から９：００までの旅行時間を示す。なお、図６では、８：００から９：００までの時間帯の旅行時間だけを例示しているが、他の時間帯での旅行時間の推移も同様に表すことができる。すなわち、図６は時間帯毎の旅行時間の１か月の推移を示す。

図６に示すように、１日の任意の時間帯（例えば、８：００から９：００までの時間帯）の旅行時間が、日（例えば、１か月の１日から３０日）によって変動する（ばらつきが大きい）場合には、交通状況が変化する交差点であるとして感応制御を行う必要性が高い交差点として特定する。なお、旅行時間のばらつきがどの程度であれば感応制御対象の交差点として特定するかは、対象交差点の交通状況に応じて適宜設定することができる。例えば、旅行時間の変動幅が、所定時間（例えば、１００秒など）を超える回数が所定回数以上ある場合、旅行時間の予測可能性が低いとして感応制御対象の交差点として特定することができる。また、流入路で渋滞が発生していない場合には、そもそも感応制御を行う必要性が低いので、渋滞が発生している程度の旅行時間以上である場合を、感応制御を行う条件として追加することもできる。

図７は感応制御対象とならない場合の旅行時間の推移の一例を示す説明図である。図７の例では、１日の任意の時間帯（例えば、８：００から９：００までの時間帯）の旅行時間の１か月の推移を見ると、旅行時間の変動幅が、所定時間（例えば、１００秒など）を超えていないので、旅行時間の予測可能性が高いとして感応制御を行う必要性が低い交差点であることがわかる。

図６、図７に例示したように、プローブ情報を収集して流入路の旅行時間を算出することにより、車両感知器の試験的設置などを行うことなく感応制御すべき交差点を低コストで、かつ簡便に特定することができる。

また、交差点特定部１０６は、任意の交差点を定周期制御不可の交差点として特定する手段としての機能を有する。交差点特定部１０６は、任意の交差点での信号制御の適否を複数の時間帯毎に所定期間に亘って複数回判定し、判定した時間帯毎の判定結果が当該所定期間に亘って変動する場合、当該交差点を定周期制御不可の交差点として特定する。以下、定周期制御の可否の交差点の特定方法について説明する。

図８は本実施の形態の信号制御判定装置１００による定周期制御可否の交差点の特定方法の一例を示す説明図である。図８において、横軸は１日の時刻（時間帯）を示し、縦軸は所定期間（例えば、３か月）に亘って交差点の信号制御の適否を判定した結果を示し、縦軸のゼロを基準に上方向には適切（ＯＫ）と判定した回数を示し、ゼロを基準に下方向には不適（ＮＧ）と判定した回数を示す。所定期間が３か月として９０日である場合、適切と判定した回数と不適と判定した回数との合計である総判定数は、時間帯毎に９０回となる。閾値ＴＨ３は、例えば、総判定数の１０％とすることができるが、これに限定されるものではない。

図８に示すように、時刻０：００から１７：００までの間、及び時刻１９：００から２４：００までの間は、交差点の信号制御が適切（ＯＫ）と判定した回数が閾値ＴＨ３以上であり、不適（ＮＧ）と判定した回数が閾値ＴＨ３未満であるとする。また、時刻１７：００から１９：００までの間は、交差点の信号制御が不適（ＮＧ）と判定した回数が閾値ＴＨ３以上であり、適切（ＯＫ）と判定した回数が閾値ＴＨ３未満であるとする。このような場合には、所定期間（例えば、３か月）に亘って、時刻１７：００から１９：００までの間の判定結果が不適であり、変動していないので、時刻１７：００から１９：００までの間の定周期制御の信号制御プログラムを見直すことにより、交差点の信号制御を改善することができる。すなわち、図８に示すような判定結果が得られた場合、交差点は定周期制御が可能な交差点として特定することができる。

図９は定周期制御不可となる場合の交差点の信号制御の適否の判定結果の一例を示す説明図である。図９に示すように、時刻０：００から１７：００までの間、及び時刻１９：００から２４：００までの間は、図８と同様に、交差点の信号制御が適切（ＯＫ）と判定した回数が閾値ＴＨ３以上であり、不適（ＮＧ）と判定した回数が閾値ＴＨ３未満であるとする。しかし、時刻１７：００から１９：００までの間は、図８の場合と異なり、交差点の信号制御が不適（ＮＧ）と判定した回数が閾値ＴＨ３以上であり、適切（ＯＫ）と判定した回数が閾値ＴＨ３以上である。このような場合には、夕方の１７：００から１９：００における判定結果が、不適となる日があれば、適切となる日もあるような場合であり、時間帯毎の判定結果が所定期間に亘って変動するので、定周期制御の信号制御プログラムを修正するだけでは対応することが困難であり、定周期制御不可の交差点であると特定する。

図８及び図９において、時間帯として１時間を用いたが、時間帯は１時間に限定されるものではなく、１０分、３０分など他の時間を採用することができる。また、図８、図９では簡略化のため、時刻０：００から１７：００までの間、及び時刻１９：００から２４：００までの間において不適と判定した回数をゼロとして例示しているが、不適と判定した回数が閾値ＴＨ３未満であればゼロである必要はない。また、所定期間は、３か月に限定されるものではなく、１か月、２か月、６か月などでもよい。

図１０は本実施の形態の信号制御判定装置１００による定周期制御可否の交差点の特定方法の他の例を示す説明図である。図１０では、１日を１時間毎に２４区分し、時刻（時間帯）毎に所定期間（例えば、４週間）に亘って、交差点の信号制御の適否を判定した結果を示す。図１０中、ＯＫは信号制御が適切と判定されたことを示し、ＮＧは信号制御が不適と判定されたことを示す。

図１０に示すように、時刻０：００から７：００までの間、及び時刻８：００から２４：００までの間では、第１週から第４週まで信号制御がＯＫ（適切）であると判定され、時刻７：００から８：００まので間では、第１週から第４週まで信号制御がＮＧ（不適）であると判定されたとする。このような場合には、所定期間（例えば、４週間）に亘って、時刻７：００から８：００までの間の判定結果が不適であり、判定結果が変動していないので、時刻７：００から８：００までの間の定周期制御の信号制御プログラムを見直すことにより、交差点の信号制御を改善することができる。すなわち、図１０に示すような判定結果が得られた場合、交差点は定周期制御が可能な交差点として特定することができる。

図１１は定周期制御不可となる場合の交差点の信号制御の適否の判定結果の他の例を示す説明図である。図１１に示すように、信号制御がＮＧ（不適）となる時間帯が、第１週では７：００から８：００までの間であり、第２週では１２：００から１３：００までの間であり、第３週では１６：００から１７：００までの間であり、第４週では不適と判定された時間帯がない場合のように、不適と判定される時間帯が週によって変わる場合には、時間帯毎の判定結果が所定期間に亘って変動するので、定周期制御の信号制御プログラムを修正するだけでは対応することが困難であり、定周期制御不可の交差点であると特定する。

図１０及び図１１において、時間帯として１時間を用いたが、時間帯は１時間に限定されるものではなく、１０分、３０分など他の時間を採用することができる。また、所定期間を第１週から第４週の如く週で区分したが、これに限定されるものではなく、１か月間の日で区分してもよく、曜日で区分してもよく、あるいは平日と土日祝日とで区分してもよい。

図８〜図１１で例示したように、任意の交差点での信号制御の適否を複数の時間帯毎に所定期間に亘って複数回判定し、判定した時間帯毎の判定結果が当該所定期間に亘って変動する場合、当該交差点を定周期制御不可の交差点として特定することにより、交差点を定周期制御で信号制御できるか否か、あるいは感応制御で信号制御すべきかを判定することができる。

次に、信号制御判定装置１００の動作について説明する。図１２は本実施の形態の信号制御判定装置１００の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１２では、信号制御判定装置１００の各部を制御する制御部１０１を処理の主体として説明する。制御部１０１は、車載装置５が送信するプローブ情報を収集し（Ｓ１１）、所定の期間（例えば、１か月、３か月、６か月、１年など）経過したか否かを判定し（Ｓ１２）、所定の期間経過していない場合（Ｓ１２でＮＯ）、ステップＳ１１の処理を続ける。

所定の期間経過した場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、制御部１０１は、信号制御の適否を判定する対象交差点を選択し（Ｓ１３）、時間帯毎の流入路の旅行時間を算出する（Ｓ１４）。

制御部１０１は、対象交差点のスプリットと流入路の旅行時間との差異（すなわち、対象交差点のスプリットに対する流入路それぞれの旅行時間の割合）が所定の閾値範囲ＴＨ１（例えば、±２０％）内であるか否かを判定し（Ｓ１５）、スプリットと旅行時間との差異が閾値範囲ＴＨ１内にない場合（Ｓ１５でＮＯ）、対象交差点の信号制御を不適と判定し（Ｓ１６）、後述のステップＳ１９の処理を行う。

なお、時間帯毎の旅行時間の割合とスプリットの割合と比較した場合に、不適と判定される時間帯の数が所定の閾値を超えたときに交差点の信号制御が不適であると判定してもよく、あるいは、ある特定の時間帯（例えば、交通状況に応じて信号制御を的確に行う必要がある時間帯など）で不適と判定した場合には、交差点の信号制御は不適であると判定してもよい。

スプリットと旅行時間との差異が所定の閾値範囲ＴＨ１内である場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、制御部１０１は、流入路の旅行時間の差異が所定の閾値範囲ＴＨ２（例えば、２倍）内であるか否か判定し（Ｓ１７）、旅行時間の差異が所定の閾値範囲ＴＨ２内にない場合（Ｓ１７でＮＯ）、ステップＳ１６の処理を行う。

旅行時間の差異が所定の閾値範囲ＴＨ２内にある場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、制御部１０１は、対象交差点の信号制御を適切と判定し（Ｓ１８）、他の対象交差点の有無を判定する（Ｓ１９）。他の対象交差点がある場合（Ｓ１９でＹＥＳ）、制御部１０１は、ステップＳ１３以降の処理を行い、他の対象交差点がない場合（Ｓ１９でＮＯ）、処理を終了する。

なお、上述のステップＳ１６、ステップＳ１８で判定した判定結果に基づいて、図６〜図１１で例示した方法により、交差点で採用すべき信号制御方式を特定することができる。

本実施の形態の信号制御判定装置１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭなどを備えた汎用コンピュータを用いて実現することもできる。すなわち、図１２に示すような、各処理手順を定めたコンピュータプログラムをＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータプログラム記録媒体に記録しておき、当該コンピュータプログラムをコンピュータに備えられたＲＡＭにロードし、コンピュータプログラムをＣＰＵで実行することにより、コンピュータ上で信号制御判定装置１００を実現することができる。

上述の実施の形態では、交通指標として旅行時間を用いたが、交通指標は旅行時間に限定されるものではなく、例えば、区間Ｌ１１〜Ｌ２２での車両の停止位置、停止回数、停止時間などの少なくとも１つの交通指標を用いることもできる。旅行時間が長くなれば、停止位置は交差点から離れ、停止回数及び停止時間は増加する傾向があるので、予め旅行時間と車両の停止位置、停止回数又は停止時間との対応関係を定めておくことにより、いずれかの交通指標を算出することができれば、他の交通指標も求めることが可能となる。

上述の実施の形態では、交差点に４つの流入路が流入する構造であったが、これに限定されるものではなく、５つ以上の流入路が流入する五叉路以上の交差点であってもよく、三叉路の交差点でも、本実施の形態の信号制御判定装置１００を用いることができる。

開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１交通信号制御機
２信号灯器
５車載装置
１０１制御部
１０２通信部
１０３記憶部
１０４旅行時間算出部
１０５判定部
１０６交差点特定部

Claims

交差点で交差する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて前記交差点での信号制御の適否を判定する信号制御判定装置であって、
前記プローブ情報に基づいて前記流入路それぞれの交通状況を評価するための交通指標を算出する交通指標算出手段と、
前記交差点のスプリットに対する該交差点の流入路それぞれの交通指標の割合、又は前記交差点の流入路それぞれの交通指標の差異に基づいて、前記交差点での信号制御の適否を複数の時間帯毎に所定期間に亘って複数回判定する判定手段と、
該判定手段で判定した判定結果が前記所定期間に亘って変動するか否かに応じて、前記交差点を感応制御又は定周期制御の交差点として特定する特定手段と
を備えることを特徴とする信号制御判定装置。
前記判定手段は、
複数の交差点それぞれで信号制御の適否を複数回判定するようにしてあり、
前記判定手段で不適と判定した回数の多少に応じて、前記複数の交差点の中から信号制御改善対象の交差点を特定する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の信号制御判定装置。
前記交通指標算出手段は、
複数の時間帯毎に前記流入路の交通指標を所定期間に亘って複数回算出するようにしてあり、
前記交通指標算出手段で算出した複数の交通指標が閾値範囲内にない場合、前記交差点を感応制御対象の交差点として特定する手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の信号制御判定装置。
前記交通指標は、旅行時間、車両の停止回数、停止位置又は停止時間の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の信号制御判定装置。
コンピュータに、交差点で交差する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて前記交差点での信号制御の適否を判定させるためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
前記プローブ情報に基づいて前記流入路それぞれの交通状況を評価するための交通指標を算出する交通指標算出手段と、
前記交差点のスプリットに対する該交差点の流入路それぞれの交通指標の割合、又は前記交差点の流入路それぞれの交通指標の差異に基づいて、前記交差点での信号制御の適否を複数の時間帯毎に所定期間に亘って複数回判定する判定手段と、
判定した判定結果が前記所定期間に亘って変動するか否かに応じて、前記交差点を感応制御又は定周期制御の交差点として特定する特定手段と
して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
交差点で交差する流入路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて前記交差点での信号制御の適否を判定する信号制御判定装置による信号制御適否判定方法であって、
前記プローブ情報に基づいて前記流入路それぞれの交通状況を評価するための交通指標を交通指標算出手段が算出するステップと、
前記交差点のスプリットに対する該交差点の流入路それぞれの交通指標の割合、又は前記交差点の流入路それぞれの交通指標の差異に基づいて、前記交差点での信号制御の適否を複数の時間帯毎に所定期間に亘って複数回、判定手段が判定するステップと、
判定された判定結果が前記所定期間に亘って変動するか否かに応じて、前記交差点を感応制御又は定周期制御の交差点として特定手段が特定するステップと
を含むことを特徴とする信号制御適否判定方法。