JP5918559B2 - Convoy travel control device - Google Patents
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Description
本発明は、渋滞回避を行うようにした隊列走行制御装置に関するものである。 The present invention relates to a platooning control apparatus adapted to avoid traffic jams.
高速道路や自動車専用道路においては、渋滞が大きな問題となる。特に、車線減少部、トンネル入口、登坂路入口、急カーブ入口等のボトルネック部で渋滞が発生し易いものとなる。特許文献1には、個々の車両に対して、ボトルネック部に到達するまでに交通流量が最大となる速度と車間距離となるように、個々の車両に対する指令を行うものが提案されている。 Traffic congestion is a major problem on expressways and motorways. In particular, traffic jams are likely to occur at bottleneck portions such as lane decreasing portions, tunnel entrances, uphill entrances, and sharp curve entrances. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133620 proposes that commands are given to individual vehicles so that the speed and the inter-vehicle distance at which the traffic flow is maximized before reaching the bottleneck portion.
ところで、渋滞の発生は、多数の車両が連なって走行している状態で、ボトルネック部においてある車両が大きく減速したときに、後続車両がさらに大きな減速を行い、その結果が後方の車両に順次伝播されて、もっとも後方(上流側)付近にある車両が極端な場合には停止してしまうことになる。連なって走行している車両数が少ない場合は、ボトルネック部において例えば先頭車両が大きく減速しても、その影響は数台の後方車両が減速するという程度ですみ、渋滞にな至らないものとなる。特許文献1に記載のように、車両個々についてその速度や車間距離を制御しても、多数の車両が連なって走行している場合には、ボトルネック部での渋滞を回避するには限界がある。 By the way, the occurrence of traffic jams occurs when a vehicle in a bottleneck portion is greatly decelerated while a large number of vehicles are running in succession. If it is propagated and the vehicle closest to the rear (upstream side) is extreme, it will stop. If the number of vehicles traveling in a row is small, even if the leading vehicle decelerates significantly, for example, at the bottleneck, the effect is that only a few rear vehicles decelerate, and no congestion will occur. Become. As described in Patent Document 1, even if the speed and distance between vehicles are controlled for each vehicle, there are limits to avoid congestion at the bottleneck when a large number of vehicles are running continuously. is there.
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、多数の車両が連なって走行していることにより起因する渋滞をより確実に回避できるようにした隊列走行制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the purpose of the present invention is to provide a platooning control device that can more reliably avoid a traffic jam caused by a large number of vehicles traveling in series. It is to provide.
前記目的を達成するため、本発明にあっては基本的に、複数の車両が連なって走行している状態を1つの車群として把握して、この車群の車両密度(単位距離あたりの走行台数)を渋滞回避できる範囲内に収まる方向に制御するようにしてある。具体的には、ある車群の車両密度が推奨車両密度よりも大きくなったときに、その後方にある車群の目標車両密度を推奨車両密度となる方向に制御するようにしてある。本発明によれば、1つの車群が渋滞を生じる可能性が高くなるような大きな車両密度となっているときは、その後方の車群の車両密度が推奨車両密度とされることにより、車両密度の高い前方の車群に後方の車群が連なって大きな1つの車群に集合してしまう事態が未然に防止されて、渋滞回避されることになる。 In order to achieve the above object, the present invention basically grasps a state in which a plurality of vehicles are running in a row as one vehicle group, and the vehicle density (travel per unit distance) of this vehicle group. The number of vehicles is controlled in a direction that falls within a range where traffic congestion can be avoided. Specifically, when the vehicle density of a certain vehicle group becomes higher than the recommended vehicle density, the target vehicle density of the vehicle group behind the vehicle group is controlled in a direction to achieve the recommended vehicle density. According to the present invention, when one vehicle group has a large vehicle density that increases the possibility of congestion, the vehicle density of the rear vehicle group is set to the recommended vehicle density, so that the vehicle A situation in which a rear vehicle group is linked to a high-density front vehicle group and gathers into one large vehicle group is prevented in advance, and traffic congestion is avoided.
本発明の好ましい態様は、次のとおりである。すなわち、ボトルネック部にある車群の車両密度が推奨車両密度未満である場合は、ボトルネック部にある車群の車両密度を、その後方の車群の目標車両密度とすることができる(請求項2対応)。この場合、後方にあった車群がボトルネック部を通過する際に、大きく車両密度が上昇することなく(つまり渋滞を発生させることなく)、ボトルネック部をスムーズに通過させる上で好ましいものとなる。 Preferred embodiments of the present invention are as follows. That is, when the vehicle density of the vehicle group in the bottleneck portion is less than the recommended vehicle density, the vehicle density of the vehicle group in the bottleneck portion can be set as the target vehicle density of the rear vehicle group (invoice). Item 2). In this case, when the vehicle group that was behind passes through the bottleneck portion, the vehicle density does not increase greatly (that is, without causing traffic jam), which is preferable for smoothly passing the bottleneck portion. Become.
ボトルネック部の後方にある車群の目標車両密度を、ボトルネック部を車両密度の変動なして通過できるようなものとして設定することができる(請求項3対応)。この場合、ボトルネック部で捌ききれない車両が後方へあふれてしまう事態を防止する上で好ましいものとなる。 The target vehicle density of the vehicle group behind the bottleneck portion can be set so as to pass through the bottleneck portion without changing the vehicle density (corresponding to claim 3). In this case, which it is preferable in order to prevent the vehicle which can not be separating at bottleneck portion overflows rearward.
ボトルネック部後方の車群の車両密度が高い場合は、ボトルネック部を通過する車群に対して、その前方の車群との距離が小さくなるように制御することができる(請求項4対応)。この場合、車群の前方にあるスペースを有効に利用して、ボトルネック部を通過している車群に対して後方の車群が合流して大きな1つの車群になってしまう事態を防止する上で好ましいものとなる。 When the vehicle density of the vehicle group behind the bottleneck portion is high, the vehicle group passing through the bottleneck portion can be controlled so that the distance from the vehicle group in front of the vehicle group becomes small. ). In this case, the space in front of the vehicle group is effectively used to prevent the rear vehicle group from joining the vehicle group passing through the bottleneck portion and forming a large single vehicle group. This is preferable.
本発明によれば、1つの車群に含まれる車両台数が多くなりすぎることを未然に防止して、渋滞を効果的に回避することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent an excessive increase in the number of vehicles included in one vehicle group and effectively avoid traffic jams.
図1において、車両(自動車)におけるACC装置(自動定速走行装置)1が破線で囲む部分として示される。このACC装置1は、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ(制御ユニット)Uと、このコントローラUに対して入力あるいは出力される各部S1〜S8を有する。S1は、操作部であり、ACC装置1の電源ON、OFFと、ACC制御の選択と、ACC制御を一時中断したときの復帰の指令と、後述する渋滞回避走行の選択を行うるものとなる。S2は、目標車速を入力する目標車速入力部である。S3は、目標車間(前方車両との離間距離)を入力する目標車間入力部である。S4は、ACC装置1の現在の設定状況を表示する表示部である。S5は、アクセル、ブレーキを含む車両操作部であり、アクセルが操作されたとき、あるいはブレーキ操作されたときにコントローラUに操作信号を出力する。S6は、運動計測部で、例えば車両の加減速度やヨーレートが計測される。S7は車両制御部で、アクセルとブレーキとされる(自動アクセル、自動ブレーキ)。S8は、前方車両との車間距離を計測する車間距離計測部である(例えばレー等により構成)。 In FIG. 1, an ACC device (automatic constant speed traveling device) 1 in a vehicle (automobile) is shown as a portion surrounded by a broken line. The ACC device 1 includes a controller (control unit) U configured using a microcomputer, and units S1 to S8 that are input to or output from the controller U. S <b> 1 is an operation unit that performs power ON / OFF of the ACC device 1, selection of ACC control, a return instruction when ACC control is temporarily interrupted, and selection of congestion avoidance travel described later. . S2 is a target vehicle speed input unit for inputting the target vehicle speed. S3 is a target inter-vehicle input unit that inputs the target inter-vehicle distance (separation distance from the preceding vehicle). S4 is a display unit that displays the current setting status of the ACC device 1. S5 is a vehicle operation unit including an accelerator and a brake, and outputs an operation signal to the controller U when the accelerator is operated or when the brake is operated. S6 is a motion measurement unit that measures, for example, the acceleration / deceleration and yaw rate of the vehicle. S7 is a vehicle control unit that serves as an accelerator and a brake (automatic accelerator, automatic brake). S8 is an inter-vehicle distance measuring unit that measures the inter-vehicle distance from the preceding vehicle (for example, constituted by a ray or the like).
コントローラUは、目標車速が入力されたとき、目標車速を維持するように車両制御部S7を制御する。また、コントローラUは、目標車間距離が入力されたときは、車間距離計測部S8で計測された前方車両との距離が目標車間距離となるように車両制御部S7を制御する。さらに、コントローラUは、目標車速と目標車間距離との両方が入力されたとき、車間距離が目標車間距離よりも小さくならない範囲でもって、目標車速となるように車両制御部S7を制御する。目標車速あるいは目標車間距離となるように制御しているときに、運転者によりアクセルあるいはブレーキが操作されると(車両運転操舵部S5からの信号が入力されると)、コントローラUは、目標車速とする制御および目標車間距離とする制御を中断し、制御の中断中に操作部S1から制御復帰の指令を受けると、再度目標車速あるいは目標車間距離とする制御が開始する(制御復帰)。なお、上述のようなACC装置1の制御内容そのものは、従来と同じなので、これ以上の説明は省略する。なお、操作部S1において、渋滞回避走行が選択されているときは、上述した通常のACC制御に代えて、後述する渋滞回避走行とされる(渋滞回避のために自動減速や自動加速が行われる)。 When the target vehicle speed is input, the controller U controls the vehicle control unit S7 so as to maintain the target vehicle speed. Further, when the target inter-vehicle distance is input, the controller U controls the vehicle control unit S7 so that the distance from the preceding vehicle measured by the inter-vehicle distance measurement unit S8 becomes the target inter-vehicle distance. Furthermore, when both the target vehicle speed and the target inter-vehicle distance are input, the controller U controls the vehicle control unit S7 such that the inter-vehicle distance does not become smaller than the target inter-vehicle distance and becomes the target vehicle speed. If the driver operates the accelerator or the brake (when a signal is input from the vehicle driving steering unit S5) while controlling the target vehicle speed or the target inter-vehicle distance, the controller U When the control and the control for the target inter-vehicle distance are interrupted and a control return command is received from the operation unit S1 while the control is interrupted, the control for setting the target vehicle speed or the target inter-vehicle distance starts again (control return). In addition, since the control content itself of the ACC apparatus 1 as described above is the same as the conventional one, further explanation is omitted. Note that, when the traffic jam avoidance travel is selected in the operation unit S1, the traffic jam avoidance travel described later is used instead of the above-described normal ACC control (automatic deceleration or automatic acceleration is performed for traffic jam avoidance). ).
コントローラUには、車両外部に設けられた例えば交通管制センターTCからの制御信号が入力される(車両と交通管制センターTCとは例えば路車間通信等によって信号授受が行われる)。この交通管制センターTCからの制御信号は、算出部11で算出されたもので、後述するように目標車両密度に対応したものであり、実施形態では目標減速度(目標加速度となる場合もあり)と減速(加速)終了地点とされる。減速終了地点確認のために、コントローラUには、図示を略すがGPS信号(車両の位置信号)が入力される。なお、減速終了地点に代えて、減速終了時間とすることもでき、この場合はGPS信号は不要となる。
A control signal from, for example, a traffic control center TC provided outside the vehicle is input to the controller U (the vehicle and the traffic control center TC exchange signals by, for example, road-to-vehicle communication). The control signal from the traffic control center TC is calculated by the
上記目標減速度と減速終了地点を算出するために、交通管制センターTCは、3つの車両密度算出部12〜14を有する。算出部12は、ボトルネック部を通過している車群の車両密度を算出するものである。算出部13は、自車両を含む車群の車両密度を算出するものである。算出部14は、自車両が属する車群の後方にある車群の車両密度を算出するものである。
In order to calculate the target deceleration and the deceleration end point, the traffic control center TC includes three vehicle density calculation units 12 to 14. The calculation unit 12 calculates the vehicle density of the vehicle group passing through the bottleneck portion. The
車両密度について、図3(A)を参照しつつ説明する。まず、車両密度は、1走行車線についての単位距離(例えば1km)あたりの走行台数である。車両密度の算出のために、道路(高速道路、自動車専用道路)21には、所定距離毎(例えば1kmごと)に車両感知器(トラフィックカウンタ)22A、22B、22C・・・・が設けられている。交通管制センターTCは、各車両感知器22A、22B、22C・・・を通過する車両数をカウントして、隣合う車両感知器間の走行台数(つまり車両密度)を算出する。図3では、車両感知器22Aは、ボトルネック部に設けられ、車両感知器22Bは、ボトルネック部の1つ手前に設けられ、22Cはボトルネック部の2つ手前に設けられている。
The vehicle density will be described with reference to FIG. First, the vehicle density is the number of traveling vehicles per unit distance (for example, 1 km) for one traveling lane. In order to calculate the vehicle density, vehicle detectors (traffic counters) 22A, 22B, 22C,... Are provided for each predetermined distance (for example, every 1 km) on the road (highway, exclusive road for automobiles) 21. Yes. The traffic control center TC counts the number of vehicles passing through each of the
図3(A)において、車両感知器22Aと22Bとの間の車群がC1として示され、この車群C1に含まれる車両が、その先頭側からC11、C12、C13、C14として示される。同様に、車両感知器22Bと22Cとの間の車群がC2として示され、この車群C2に含まれる車両が、その先頭側からC21、C22、C23、C24として示される。さらに、車両感知器22C上流側の車群がC3として示され、この車群C3に含まれる車両が、その先頭側からC31、C32として示される。なお、図3では、各車群に含まれる車両数は少なく描いてあるが、実際には、例えば10台〜60台というように多くの車両を含むものを想定している。より具体的には、車両密度が70台/kmになると、わずかなきっかけで渋滞が発生する要因となり、このため、1つの車群における車両密度が例えば70台未満となるように、後述するように車両密度制御が行われる。
In FIG. 3A, the vehicle group between the
図3(A)の状態では、車群C2の最後方車両C24は、その直前の車両C23とは間隔が大きくあいた状態となっている一方、車群C3の車両C31とは間隔が小さいものとなっている。いま、車両密度制御を実行しない場合は、後方の車両は前方の車両に近づくように走行してしまい、図3(A)の状態から時間経過した状態となる図3(C)に示すように、車群C2の先頭車両が車両感知器22Aに到達したときに、車両C23とC24との間隔が小さくなり、かつ車両C24の直後方に後方の車群であった車群C3の先頭車両C31やこれに続く車両C32が間隔のつまった状態で連なることになる。つまり、図3(A)の状態から何もしなければ、車群C2と車群C3とが1つの車群に集合してしまうことになる。
In the state of FIG. 3A, the rearmost vehicle C24 of the vehicle group C2 is in a state where the distance between the last vehicle C24 and the vehicle C23 immediately before is large, while the distance between the vehicle C31 of the vehicle group C3 is small. It has become. As shown in FIG. 3C, when the vehicle density control is not executed, the rear vehicle travels closer to the front vehicle, and the time elapses from the state of FIG. When the leading vehicle in the vehicle group C2 reaches the
一方、車群C3の先頭車両C31に対して、交通管制センターTCからある車両密度を維持するように指令して、この指令どおりに車両C31のACC装置1が作動することにより、図3(B)に示すように、前方の車群C2との車間距離が大きく確保された状態となる。すなわち、自由走行している車両C24はその直前方の車両C23に接近するも、車両C31は車両C24と大きな車間距離を維持した状態となり、車群C2と車群C3とが大きく離れた状態が確保される。なお、車両C31の後方の車両C32は、車両C31の減速に伴って減速して、車群C3を維持する。つまり、ある車群の一部の車両が例えば減速した場合、その後続車両も減速することになり、ある車群の全ての車両が本発明による制御対象とならない場合であっても、車群同士の合流を防止することが可能となる(自由走行する一部の車両の中には、前方の車群に追いついたり、逆に後方の車群に追いつかれることがあっても、車群同士の合流には至らない)。 On the other hand, by instructing the leading vehicle C31 of the vehicle group C3 to maintain a certain vehicle density from the traffic control center TC, the ACC device 1 of the vehicle C31 operates according to this command, so that FIG. As shown in (2), a large inter-vehicle distance from the front vehicle group C2 is secured. That is, the free-running vehicle C24 approaches the vehicle C23 immediately before it, but the vehicle C31 maintains a large inter-vehicle distance from the vehicle C24, and the vehicle group C2 and the vehicle group C3 are largely separated from each other. Secured. Note that the vehicle C32 behind the vehicle C31 is decelerated as the vehicle C31 decelerates and maintains the vehicle group C3. In other words, when some vehicles in a certain vehicle group decelerate, for example, the subsequent vehicles also decelerate, and even if all the vehicles in a certain vehicle group are not controlled by the present invention, (Some of the free-running vehicles may catch up with the front car group, or conversely with the rear car group, It does not lead to confluence).
このように、前方の車群に対して後方の車群が接近して1つの車群に集合してしまう事態が防止され、これにより、1つの車群の車両密度が大きくなり過ぎることに起因する渋滞発生が防止される。特に、車両密度が極めて大きい(例えば70台/km)の車群がボトルネック部に到達すると、このボトルネック部で渋滞発生となる可能性が極めて高いものとなる。1つの車群に含まれる車両数を限定する(車両密度をある所定しきい値以下とする)ことにより、このような渋滞発生が防止されることになる。 In this way, the situation in which the rear vehicle group approaches the front vehicle group and gathers into one vehicle group is prevented, and this results in the vehicle density of one vehicle group becoming too large. The occurrence of traffic congestion is prevented. In particular, when a vehicle group having an extremely high vehicle density (for example, 70 cars / km) reaches the bottleneck portion, the possibility of occurrence of traffic congestion at the bottleneck portion is extremely high. By limiting the number of vehicles included in one vehicle group (the vehicle density is set to a predetermined threshold value or less), occurrence of such a traffic jam is prevented.
図2は、交通量と平均速度をパラメータとして、スムーズに走行できる自由相と、渋滞が生じている渋滞相と、渋滞に至らないまでもわずかなきっかけで渋滞になる可能性が極めて高いメタ安定相との分布状態が示されている。この図2において、原点を通る右肩上がりの直線が臨海密度線であり、この臨海密度線よりも右方側の領域(特に右下方領域)において、渋滞相が生じる。そして、原点を通りかつ臨海密度線よりも若干左方側に位置する特性線が、推奨密度線となる。車両密度がこの推奨密度線よりも左方側にあるように、車両密度を制御することにより、渋滞回避となる。なお、車両密度を推奨車両密度よりも十分小さくすることも考えられるが、この場合は、単位時間あたりの走行量が低下するので、渋滞回避と交通量確保との両方を満足させるために、推奨車両密度で走行するのが理想的となる。 Fig. 2 shows a free phase that allows smooth running with traffic volume and average speed as parameters, a traffic phase where traffic is congested, and a meta-stable that is very likely to become a traffic jam even if it does not result in traffic jams. The distribution with the phase is shown. In FIG. 2, the straight line that rises to the right through the origin is the coastal density line, and a traffic jam phase occurs in a region on the right side of the coastal density line (particularly in the lower right region). A characteristic line passing through the origin and located slightly to the left of the coastal density line is a recommended density line. Traffic congestion can be avoided by controlling the vehicle density so that the vehicle density is on the left side of the recommended density line. Although it is possible to make the vehicle density sufficiently smaller than the recommended vehicle density, in this case the driving amount per unit time will decrease, so it is recommended to satisfy both traffic avoidance and traffic volume securing. It is ideal to run at vehicle density.
図2では、車頭時間が示されるが、車頭時間は、既知のように、ある特定地点を先行車両が通過した後に、次の車両がこの特定地点を通過するまでの時間であり、車頭時間が大きい(長い)ほど、スムーズに走行できることとなる。図3○印は、ボトルネック部での平均速度と平均車両密度を示すものであり、この○印部分での平均車頭時間は2秒程度とかなり小さいものとなる。また、原点と上記○印とを結ぶ直線がBN密度線として示され、推奨車両密度はBN密度線よりも若干小さくなるように設定されている。図2のようなデータは、道路(のボトルネック部)ごとに、データベースとして交通管制センターTCに記憶されているものである。 In FIG. 2, the vehicle head time is shown. The vehicle head time is the time from when the preceding vehicle passes through a specific point until the next vehicle passes through this specific point, as is known. The larger (longer), the smoother the ride. 3 indicates the average speed and the average vehicle density at the bottleneck portion, and the average vehicle head time at the circle portion is as small as about 2 seconds. Further, a straight line connecting the origin and the above-mentioned ◯ mark is shown as a BN density line, and the recommended vehicle density is set to be slightly smaller than the BN density line. The data as shown in FIG. 2 is stored in the traffic control center TC as a database for each road (bottleneck portion).
図2☆印は、ボトルネック部での平均速度と推奨車両密度との交点であり、この交点部分での平均車頭時間が、車両密度を推奨車両密度にするための目標平均車頭時間となる。図2中、△印は、車両密度が推奨車両密度よりも十分小さいが、後方の交通量が大きい場合に、車両密度を推奨車両密度に近づくようにすることにより、後方の車群との間隔を確保して、その後の渋滞を未然に防止する上で好ましいものとなる。 2 indicates an intersection of the average speed at the bottleneck portion and the recommended vehicle density, and the average vehicle head time at the intersection portion becomes a target average vehicle head time for setting the vehicle density to the recommended vehicle density. In FIG. 2, the Δ mark indicates that the vehicle density is sufficiently smaller than the recommended vehicle density, but when the traffic volume behind the vehicle is large, the vehicle density approaches the recommended vehicle density so that the distance from the rear vehicle group is increased. This is preferable in order to prevent the subsequent traffic congestion.
次に、図4を参照しつつ、車両C31に着目して、その前方の車群(の最後方の車両C24)と集合しない(十分な車間距離を確保する)制御例について説明する。なお、図4は、図3(A)におけるものに対応しているが、車群C2の車両は図3(A)の場合よりも1台多く示され、その先頭車両がC20で示される。なお、車両C24は、自由走行して、前方車両に接近するように走行するものとしてある。 Next, with reference to FIG. 4, a control example in which the vehicle C31 is focused and the vehicle group ahead (the last vehicle C24) does not gather (ensure a sufficient inter-vehicle distance) will be described. Although FIG. 4 corresponds to that in FIG. 3A, the number of vehicles in the vehicle group C2 is one more than in the case of FIG. 3A, and the leading vehicle is indicated by C20. Note that the vehicle C24 travels freely and approaches the vehicle ahead.
まず、車群C3の先頭車両C31の現在速度がVcurとされる。隣り合う車両感知器22Bと22Cの距離がL0とされる。また、車群C2の先頭車両C20との車頭時間にその平均速度を乗算した距離が先頭車両C20までの距離L1とされる。そして、車群C2がの先頭車両C20がボトルネック部(車両感知器22A)に到達するまでの時間T1が、「(L0−L1)/車群C2の平均速度」とされる。さらに、車群C2の先頭車両C20がボトルネック部(車両感知器22A)に到達した時点において、車群C2の目標平均車頭時間に通過台数(車群C2の台数)を乗算した値が距離L2とされる。前記時間T1経過時点において、ボトルネック部(車両感知器22A)から距離L2だけ手前位置で車群C3の先頭車両C30が到達するには、ボトルネック部から距離L2分だけ手前位置まで次に示す式(1)のような条件を満足する減速度Atgt(加速度の場合も有り)で減速すればよいことになる。なお、Ltgt=減速距離=L0−L2(減速終了地点の設定ともなる)で、Ttgt=減速時間=T1である。
First, the current speed of the leading vehicle C31 of the vehicle group C3 is set to Vcur. The distance between the
Ltgt=Vcur×Ttgt+Atgt×Ttgt×Ttgt/2 Ltgt = Vcur × Ttgt + Atgt × Ttgt × Ttgt / 2
上記のような関係を満足する目標減速度tgtを算出して、この目標減速度Atgtとなるように車両C31を制御すればよいことになる(車両C31におけるACC装置1での渋滞回避制御の実行)。ただし、目標加減速度Atgtが最小値Alimitよりも小さいときは、わずかな加減速を行うのを裂けるべく(メリハリをつけるべく)、AtgtをAlimitに設定するのが好ましい。車両C31に対して、上記のように設定された減速時間T1の間に目標加減速度tgtでもって速度変更することにより、車両C31が車両C24に接近してしまう事態が防止されることになる。 It is only necessary to calculate the target deceleration tgt that satisfies the above relationship and control the vehicle C31 so as to achieve this target deceleration Atgt (execution of traffic jam avoidance control in the ACC device 1 in the vehicle C31). ). However, when the target acceleration / deceleration Atgt is smaller than the minimum value Alimit, it is preferable to set Atgt to Alimit in order to break the slight acceleration / deceleration (to make sharpness). By changing the speed of the vehicle C31 with the target acceleration / deceleration tgt during the deceleration time T1 set as described above, it is possible to prevent the vehicle C31 from approaching the vehicle C24.
図5は、図4で説明した制御を行うためのフローチャートであり、以下このフローチャートについて説明する。なお、以下の説明でQはステップを示す。また、図5の制御(図4で説明した制御)は、図1の操作部S1において、渋滞回避走行を選択していることが前提とされる。さらに、以下の制御では、自車両(図4の車両C31に相当)についての制御となる。 FIG. 5 is a flowchart for performing the control described in FIG. 4, and this flowchart will be described below. In the following description, Q indicates a step. Further, the control in FIG. 5 (the control described in FIG. 4) is based on the assumption that the traffic avoiding travel is selected in the operation unit S1 in FIG. Furthermore, in the following control, it becomes control about the own vehicle (equivalent to the vehicle C31 of FIG. 4).
以上のことを前提として、Q1において、ボトルネック部を通過する車群と自車両が属する車群と自車両が属する車群の後方の車群とについて、その車両密度と平均速度が算出される。 Based on the above, in Q1, the vehicle density and average speed are calculated for the vehicle group that passes through the bottleneck portion, the vehicle group to which the host vehicle belongs, and the vehicle group to which the host vehicle belongs. .
Q1の後、Q2において、ボトルネック部を通過する車群の車両密度が推奨車両密度よりも大きいか否かが判別される。このQ2の判別でYESのときは、Q3において、目標車両密度として、推奨車両密度(交通容量を極力大きくしつつ渋滞回避できる車両密度である)が設定される。この後、Q4において、目標平均車頭時間が演算される(図2に示すデータに基づく読み込み)。この後、Q5において、目標減速度(前述のAtgt)と減速終了地点(ボトルネック部から距離L2手前位置)が演算される。Q5で演算された目標減速度と減速終了地点に関する情報は、自車両のACC装置1に入力されて、入力された情報にしたがうように自車両の減速が行われる。 After Q1, in Q2, it is determined whether or not the vehicle density of the vehicle group that passes through the bottleneck portion is higher than the recommended vehicle density. When the determination in Q2 is YES, in Q3, a recommended vehicle density (a vehicle density that can avoid traffic congestion while increasing the traffic capacity as much as possible) is set as the target vehicle density. Thereafter, in Q4, the target average vehicle head time is calculated (reading based on the data shown in FIG. 2). Thereafter, in Q5, the target deceleration (Atgt described above) and the deceleration end point (position L2 before the bottleneck portion) are calculated. Information regarding the target deceleration and deceleration end point calculated in Q5 is input to the ACC device 1 of the host vehicle, and the host vehicle is decelerated according to the input information.
前記Q2の判別でNOのときは、Q6において、目標車両密度として、ボトルネック部の車両密度が設定される。この後、Q4に移行される。Q6のように、ボトルネック部の車両密度を目標車両密度とすることにより、自車両がボトルネック部に到達したときに、ボトルネック部をスムーズに通過できることになる。 When the determination in Q2 is NO, in Q6, the vehicle density of the bottleneck portion is set as the target vehicle density. Thereafter, the process proceeds to Q4. By setting the vehicle density of the bottleneck portion to the target vehicle density as in Q6, when the host vehicle reaches the bottleneck portion, the bottleneck portion can pass smoothly.
図6は、ボトルネック部において、車両密度がボトルネック部の交通量(交通容量)を超えてしまうこときの状況を示してある。すなわち、ボトルネック部において、その交通量を超えた分は(ハッチングを付して示す)、さばききれないため、車列が後方へ長くなる(延長される)ことになる。このようにボトルネック部で交通量があふれてしまうときは、その後方の車群について、あらかじめボトルネック部の交通量以下となるように車両密度を調整すればよく、このような調整によって、後方車群がボトルネック部を通過するときは、車列が長くなることなく、そのままの速度を維持して通過できることになる。 FIG. 6 shows a situation where the vehicle density exceeds the traffic volume (traffic capacity) of the bottleneck portion in the bottleneck portion. That is, in the bottleneck portion, the portion exceeding the traffic volume (shown with hatching) cannot be fully judged, so the vehicle train becomes longer (extended) rearward. When the traffic volume overflows in the bottleneck area, the vehicle density can be adjusted in advance so that the vehicle volume behind it is less than the traffic volume at the bottleneck area. When the vehicle group passes through the bottleneck portion, the vehicle train can pass while maintaining the same speed without being lengthened.
図7は、車両密度の高い車群について、車両密度が小さくなるように制御することにより、交通量をあらかじめ低下させることを示している。図7ハッチングを付した部分が、ボトルネック部の交通量を超えた分となる。この場合、車群の前方に余裕スペースがある場合は、先頭車両およびその付近の車両について加速するように指令して、ボトルネック部でさばききれない余分な交通量を前側に移行させることによって調整することができる。逆に、後方に余裕スペースがある場合は、車群の後方部分の車両について減速するように指令して、さばききれない余分な交通量分を後方側へ移行させることによって調整することができる。 FIG. 7 shows that the traffic volume is reduced in advance by controlling the vehicle group having a high vehicle density so as to reduce the vehicle density. The hatched part in FIG. 7 is the amount exceeding the traffic volume of the bottleneck. In this case, if there is enough space in front of the vehicle group, adjust the front vehicle and nearby vehicles by instructing them to accelerate and shifting the excess traffic that cannot be handled at the bottleneck to the front. can do. On the contrary, when there is a margin space behind, it can be adjusted by instructing the vehicle in the rear part of the vehicle group to decelerate and shifting the excess traffic volume that cannot be determined to the rear side.
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。図1に示す算出部11の機能は、車両側に持たせるようにしてもよい。車群としての管理は、ある所定台数(例えば10台)以上として、これ以下の車両数の場合は制御対象外とすることもできる(渋滞発生の可能性が極めて低いことと、制御の簡単化)。ある車群と隣の車群との区別は、所定距離以上あるいは所定車頭時間以上離れてことを条件として行うことができる。1つの車群の例えば中間部を境にして、その後側部分の車両について減速指令して、1つの車群を2つの車群に分割させる制御を行うこともできる(3以上の車群に分割することもできる)。車両密度に関連した渋滞回避制御用の情報は、ACC装置1を有しない車両に対しては、表示や音声によって報知してもよく、あるいはあ道路標識への表示によって報知するようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものであり、また本発明は制御方法として把握することも可能である。
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the scope of claims. For example, the invention includes the following cases. . The function of the
本発明は渋滞回避の技術として効果的である。 The present invention is effective as a technique for avoiding traffic jams.
1:ACC装置
C1〜C3:車群
C31:自車両(車群C3に属する)
S7:車両制御部(速度変更)
11:目標減速度、減速終了地点算出部
12〜14:車両密度算出部
22A〜22C:車両感知器(車両密度検出用)
U:コントローラ
1: ACC devices C1 to C3: Vehicle group C31: Own vehicle (belonging to vehicle group C3)
S7: Vehicle control unit (speed change)
11: Target deceleration, deceleration end point calculation units 12-14: Vehicle
U: Controller
Claims (4)
前記車両密度検出手段によって検出された車両密度と推奨車両密度とを比較する比較手段と、
前記車群に対して、車群の車両密度が目標車両密度となるように指令を出す制御手段と、
を備え、
前記比較手段による比較の結果、車両密度が前記推奨車両密度よりも大きい車群が存在する場合に、前記制御手段は、車両密度が前記推奨車両密度よりも大きい車群よりも後方の車群に対して、目標車両密度を前記推奨車両密度として指令する、
ことを特徴とする隊列走行制御装置。 Vehicle density detection means for detecting vehicle density in a plurality of vehicle groups on the road;
Comparison means for comparing the vehicle density detected by the vehicle density detection means with the recommended vehicle density;
Control means for issuing a command to the vehicle group so that the vehicle density of the vehicle group becomes a target vehicle density;
With
As a result of the comparison by the comparison means, when there is a vehicle group having a vehicle density greater than the recommended vehicle density, the control means sets the vehicle group behind the vehicle group having a vehicle density greater than the recommended vehicle density. In contrast, the target vehicle density is commanded as the recommended vehicle density.
A row running control device characterized by that.
比較手段による比較の結果、ボトルネック部を通過する車群の車両密度が前記推奨車両密度未満である場合に、前記制御手段は、ボトルネック部を通過する車群の後方の車群に対して、ボトルネック部を通過する車群の車両密度を目標車両密度とする指令を行う、ことを特徴とする隊列走行制御装置。 In claim 1,
When the vehicle density of the vehicle group passing through the bottleneck portion is less than the recommended vehicle density as a result of the comparison by the comparison means, the control means is configured to control the vehicle group behind the vehicle group passing through the bottleneck portion. A convoy travel control device that issues a command to set the vehicle density of a vehicle group passing through the bottleneck portion as a target vehicle density.
比較手段による比較の結果、ボトルネック部を通過する車群の車両密度が前記推奨車両密度未満である場合に、前記制御手段は、ボトルネック部を通過する車群の後方の車群に対して、車両密度の変動なしでボトルネック部を通過できるようにするための目標車両密度を指令する、ことを特徴とする隊列走行制御装置。 In claim 1,
When the vehicle density of the vehicle group passing through the bottleneck portion is less than the recommended vehicle density as a result of the comparison by the comparison means, the control means is configured to control the vehicle group behind the vehicle group passing through the bottleneck portion . A convoy travel control device characterized by instructing a target vehicle density for allowing passage through a bottleneck portion without variation in vehicle density .
ボトルネック部後方の車群の車両密度が大きい場合は、ボトルネック部を通過する車群に対して、その前方にある車群との距離を縮めるための目標車両密度を指令する、ことを特徴とする隊列走行制御装置。
In claim 2 or claim 3,
When the vehicle density of the vehicle group behind the bottleneck portion is large, the vehicle group passing through the bottleneck portion is instructed to target vehicle density for reducing the distance from the vehicle group in front of the vehicle group. A convoy travel control device.
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