JP6365633B2 - 車長推定装置、交通管制システム、車長推定方法、および車長推定プログラム - Google Patents

Description

この発明は、高速道路や一般道路等における車両の交通状況を観測する技術に関する。

従来、高速道路や一般道路等では、車両検知センサを設置し、交通状況の観測を行っている。車両検知センサは、設定した検知ポイントを通過する車両の検知を行う。例えば、車両検知センサには、超音波や赤外光等の探査波を検知ポイントに向けて照射し、その反射波を検知するまでの時間（探査波の飛行時間）を計測することによって、検知ポイントにおける車両の有無を検知するものがある。この探査波を用いる車両検知センサは、探査波を上方から路面に向けて照射するように取り付けることで、車両の有無だけでなく、車両の高さ（路面からの高さ）の検知も行える。また、車両検知センサには、路面に埋め込んだループコイルによって、車両を検知するものもある。

また、交通状況の観測では、検知ポイントを通過した車両の車種（予め定めた車両区分による車種）、検知ポイントにおける車両の通過速度等を推定することも行われている（特許文献１、２等参照）。

特許文献１は、大型車の車長を１５ｍ、中型車の車長を１０ｍ、小型車の車長を５ｍに仮定し、検知ポイントを通過した車両の速度を推定する構成である。具体的には、検知ポイントを通過した車両について、その車両が大型車、中型車、および小型車である場合のそれぞれについて速度を算出する。速度の算出は、車長を、車両検知センサが検知ポイントにおいて車両を検知していた時間（その車両が検知ポイントの通過に要した時間）で除することによって行える。そして、特許文献１は、車種毎（大型車、中型車、小型車のそぞれについて）に推定した速度の中から、その時点における交通状況にあう速度を選択することで、検知ポイントを通過した車両の車種を推定する構成である。

また、特許文献２は、車両の走行方向に数ｍ離した２つの検知ポイントのそれぞれに車両検知センサを設置し、２つの車両検知センサが車両を検知したタイミングのずれ（時間差）等を用いて、車両の速度や、車長を推定する構成である。

特開平０９−２１２７９２号公報 特開平０７−２８２３８４号公報

しかしながら、特許文献１は、検知ポイントを通過した車両の車長を推定するものではなかった（特許文献１は、上述したように、車種毎に、車長を予め仮定し、車両の速度を推定する構成である。）。

一般に、トラックやトレーラ等の車長が長い車両ほど、車両間での車長のばらつきが大きくなる。例えば、特許文献１における車種の分類である、小型車、中型車、大型車の順に、車長のばらつきが大きくなる。特に、トレーラは、単車、セミトレ、フルトレ等の種類がある。単車は、車両のヘッド部分と荷台部分とが分離できない一体構造の車両である。セミトレは、車両のヘッド部分と荷台部分とが分離可能な構造で、車両のヘッド部分を分離した荷台部分が自立できない構造の車両である。フルトレは、セミトレと同様に車両のヘッド部分と荷台部分とが分離可能な構造であり、且つ車両のヘッド部分を分離した荷台部分が自立できる構造の車両である。セミトレ、およびフルトレは、車両のヘッド部分に接続される荷台部分の長さ（車長方向の長さ）によって、車長が変動する。

したがって、特許文献１の構成では、大型車については速度の推定精度を十分に確保できない。

また、特許文献２に記載された構成は、大型車についても速度、および車長の推定精度を確保できるが、各検知ポイントに、２つの車両検知センサを設置しなければならない。したがって、検知ポイントが多くなるにつれてシステムが複雑になり、システムの構築にかかるコストが増大する。

この発明の目的は、予め定めた特徴を有する特定車両の車長の推定精度を十分に確保でき、且つシステムの構築にかかるコストを抑える技術を提供することにある。

この発明の車長推定装置は、上記目的を達するために以下のように構成している。

車両検知データ取得部は、車両検知センサで検知した検知ポイントにおける車両の検知データを取得する。車両群分割部は、車両検知データ取得部が取得した車両の検知データに基づき、検知ポイントを通過した車両を車両群に分割する。例えば、車両群分割部は、以下に示す（１）〜（３）の１つまたは複数を用いて、車両群の分割位置を決定し、検知ポイントを通過した車両を車両群に分割する。

（１）検知ポイントを連続して通過した２台の車両について、先行車両と後続車両との間で、車両が検知されていなかった時間が第１の時間を越える場合、先行車両と後続車両との間を、車両群の分割位置に決定する。
（２）車両群の先頭車両の検知から、第２の時間（例えば、３０秒）経過した後に、検知した車両を車両群の分割位置に決定する。
（３）車両群の先頭車両の検知から、所定台数目（例えば、２１台目）の車両を車両群の分割位置に決定する。

車両群分割部は、略同じ速度で走行している車両であって、且つ連続する車両を１つの車両群に分割する。

特定車両抽出部は、車両検知データ取得部が取得した車両の検知データに基づき、予め定めた特徴を有する特定車両を、車両群分割部が分割した車両群から抽出する。この特定車両は、車両間での車長のばらつきが大きい、トラックやトレーラ等の車両にすればよい。例えば、特定車両抽出部は、車高によって特定車両であるかどうかを判定してもよいし、同一の車両群に属する車両間で、検知ポイントの通過に要した時間が比較的長い車両を特定車両であると判定してもよい。

車長推定部は、特定車両抽出部が抽出した特定車両の車長を、予め定めた特徴を有しない非特定車両の検知データを用いて推定する。非特定車両は、車両間での車長のばらつきが小さい車両である。すなわち、車長推定部は、車両間での車長のばらつきが大きい車両の車長を、車両間での車長のばらつきが小さい車両の車長を仮定して推定する。したがって、車両間での車長のばらつきが大きい車両の車長の推定精度を十分に確保できる。

また、検知ポイントには、車両検知センサを１つ設置すればよいので、システムの構築にかかるコストが抑えられる。

また、車長推定部は、特定車両抽出部が抽出した特定車両の車長を、この特定車両に連続する１、または複数台の非特定車両の検知データを用いて推定する、のが好ましい。特に、特定車両に連続し、且つ後続の１、または複数台の非特定車両の検知データを用いて推定するのがよい。

この発明によれば、予め定めた特徴を有する特定車両の車長の推定精度を十分に確保できる。また、システムの構築にかかるコストが抑えられる。

交通管制システムの構成を示す概略図である。 車両検知センサによる車両の検知を説明する図である。 車両検知データ収集装置の主要部の構成を示す図である。 車長推定装置の主要部の構成を示す図である。 マッチング装置の主要部の構成を示す図である。 車両検知データ収集装置が通過車両データ記憶部に記憶している通過車両データを示す図である。 車両検知データ収集装置の動作を示すフローチャートである。 車両検知データ収集装置がマッチングデータ記憶部に記憶しているマッチングデータを示す図である。 車長推定装置の動作を示すフローチャートである。 車長、速度推定処理を示すフローチャートである。 車長の推定に用いる非特定車両の抽出を説明する図である。 マッチング処理を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施形態について説明する。

図１は、交通管制システムの構成を示す概略図である。この交通管制システムは、車長推定装置１と、車両検知データ収集装置２と、マッチング装置３と、複数の車両検知センサ５と、を備えている。この交通管制システムは、高速道路や一般道路等における交通状況の観測を行う。

車長推定装置１、車両検知データ収集装置２、およびマッチング装置３は、交通管制センタ等に設置される。車両検知センサ５は、交通状況を観測する道路（高速道路や一般道路等）に定めた各検知ポイントＰ１〜Ｐｎに１つずつ設置している。検知ポイントＰ１〜Ｐｎは、車両の走行方向に並んでいる。車両の走行方向に連続する２つの検知ポイントＰ１〜Ｐｎの間隔は、数１００ｍ（例えば、４００ｍ〜８００ｍ）である。車両の走行方向に連続する２つの検知ポイントＰ１〜Ｐｎの間隔は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。

車両検知センサ５は、設置されている検知ポイントＰ１〜Ｐｎで車両の検知を行う。各車両検知センサ５は、設置されている検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の検知データ（以下、車両検知データと言う。）を車両検知データ収集装置２に入力する。

車両検知データ収集装置２は、各検知ポイントＰ１〜Ｐｎに設置された車両検知センサ５から入力された車両検知データを収集して記憶する。また、車両検知データ収集装置２は、車長推定装置１における処理結果や、マッチング装置３における処理結果等も記憶する。

車長推定装置１は、車両検知データ収集装置２に記憶している車両検知データを処理し、予め定めた特徴を有する車両（この発明で言う、特定車両）の車長Ｌ（全長Ｌ）を推定する。また、車長推定装置１は、車長Ｌを推定した車両（特定車両）について、検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過したときの速度Ｖを推定する。車長推定装置１は、推定した特定車両の車長Ｌ、および速度Ｖを処理結果として車両検知データ収集装置２に入力する。

車両検知データ収集装置２は、車両検知センサ５から入力された車両検知データ、および車長推定装置１から入力された特定車両の車長Ｌ、および速度Ｖを合わせて、通過車両データとして記憶する。

マッチング装置３は、車両検知データ収集装置２に記憶している通過車両データを用いて、車両の走行方向に連続する２つの検知ポイントＰ１〜Ｐｎで、検知された車両を対応付けるマッチング処理を行う。マッチング装置３は、マッチング結果を車両検知データ収集装置２に入力する。

車両検知データ収集装置２は、マッチング装置３から入力されたマッチング結果をマッチングデータとして記憶する。

まず、車両検知センサ５について簡単に説明する。車両検知センサ５は、上述したように、各検知ポイントＰ１〜Ｐｎに１つずつ設置している。車両検知センサ５は、この例では、超音波センサである。車両検知センサ５は、図２に示すように、路面上方から路面に向けて超音波（探査波）を照射し、その反射波を検知するまでの時間ｔを計測する。

車両検知センサ５は、一定時間間隔（例えば、４０ｍｓｅｃ〜８０ｍｓｅｃ）で、超音波を路面に照射する。車両検知センサ５が計測する時間ｔは、超音波の飛行時間である。したがって、車両検知センサ５が計測した超音波の飛行時間ｔを用いて、超音波を反射した反射面の高さ（路面からの高さＨ）が得られる（図２参照）。

具体的には、車両検知センサ５が計測した飛行時間ｔを用いて、照射した超音波の反射面までの距離ｄが、
ｄ＝（１／２）×ｖｔ （なお、ｖは、超音波の伝播速度である。）
により算出できる。また、車両検知センサ５は、路面までの距離Ｄを予め記憶している。したがって、超音波を反射した反射面の高さＨは、
Ｈ＝Ｄ−ｄ
により算出できる。

なお、車両検知センサ５が照射した超音波の反射面は、検知ポイントＰ１〜Ｐｎに車両が無ければ路面であり、検知ポイントＰ１〜Ｐｎに車両があれば、その車両における超音波の照射面である。

この例では、車両検知センサ５を用いて、検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の検知、および検知した車両が高車または低車のいずれであるかの検知が行えればよい。一般に車両間で車長のばらつきが大きいトラックやトレーラは、車高（全高）が高い。車両検知センサ５は、車両間で車長のばらつきが大きいトラックやトレーラを高車、それ以外を低車として検知すればよい。例えば、車両検知センサ５は、車高Ｈ（全高Ｈ）が２３００ｍｍ未満の車両を低車、車高Ｈが２３００ｍｍ以上の車両を高車として検知すればよい。検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の有無は、超音波を反射した反射面の高さＨが予め定めた車両検知閾値（例えば、３００ｍｍ）未満であれば、車両無しと検知し、車両検知閾値以上であれば車両有りと検知すればよい。

なお、検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の検知、および検知した車両が高車または低車のいずれであるかは、車両検知センサ５で計測した飛行時間ｔを閾値と比較することによって行えることは言うまでもない（特に、照射した超音波の反射面までの距離ｄを算出しなくても行える。）。

この例では、車両検知センサ５は、検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両を検知する毎に、その車両が高車であるか低車であるかを示す車種情報、検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の通過開始時刻、および検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の通過完了時刻を対応付けた車両検知データを車両検知データ収集装置２に入力する。車両検知センサ５は、前回の超音波の照射で車両が検知されておらず、今回の超音波の照射で車両が検知されたとき、今回の超音波の照射時刻を検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の通過開始時刻として検知する。また、車両検知センサ５は、前回の超音波の照射で車両が検知されており、今回の超音波の照射で車両が検知されなかったとき、前回の超音波の照射時刻を検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の通過完了時刻として検知する。また、車両検知センサ５は、車両の通過開始時刻から車両の通過完了時刻までの間に、照射した超音波の反射面の最大高さＨが、２３００ｍｍ以上であれば、今回検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両を高車として検知する。車両検知センサ５は、車両の通過開始時刻から車両の通過完了時刻までの間に、照射した超音波の反射面の最大高さＨが、２３００ｍｍ未満であれば、今回検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両を低車として検知する。

この例では、上述したように、車両間で車長Ｌのばらつきが比較的大きい車両（トラックやトレーラ等）を高車と判定し、車両間での車長Ｌのばらつきが比較的小さい車両を低車と判定する。

なお、ここでは、車両検知センサ５が、車両の検知、および検知した車両が高車、または低車であるかの検知を行うとしたが、計測した超音波の飛行時間を車両検知データ収集装置２に入力し、この車両検知データ収集装置２において、車両の検知、および検知した車両が高車、または低車であるかの検知を行う構成にしてもよい。また、車両検知センサ５は、赤外光を探査波として照射する光学式のものであってもよい。

図３は、車両検知データ収集装置の主要部の構成を示すブロック図である。車両検知データ収集装置２は、制御部２１と、通信部２２と、通過車両データ記憶部２３と、マッチングデータ記憶部２４と、入出力部２５とを備えている。

制御部２１は、車両検知データ収集装置２本体各部を制御する。

通信部２２は、各検知ポイントＰ１〜Ｐｎに設置された車両検知センサ５と接続され、車両検知データの入力を受け付ける。

通過車両データ記憶部２３は、車両検知センサ５毎に、その車両検知センサ５から入力された車両検知データ、および車長推定装置１から入力された特定車両の車長Ｌ、および速度Ｖを合わせた通過車両データとして記憶する。

マッチングデータ記憶部２４は、マッチング装置３から入力されたマッチング結果をマッチングデータとして記憶する。

入出力部２５は、車長推定装置１、およびマッチング装置３との間におけるデータの入出力を行うインタフェースである。

図４は、車長推定装置１の主要部の構成を示すブロック図である。車長推定装置１は、制御部１１と、入出力部１２とを備えている。制御部１１は、車両群分割部１１ａ、特定車両抽出部１１ｂ、および車長推定部１１ｃを有している。車両群分割部１１ａは、検知ポイントＰ１〜Ｐｎ毎に、その検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両を、予め定めた条件に基づき、車両群に分割する。具体的には、車両群分割部１１ａは、以下に示す（１）〜（３）の１つまたは複数の条件を用いて、車両群の分割位置を決定し、検知ポイントを通過した車両を車両群に分割する。

（１）検知ポイントを連続して通過した２台の車両について、先行車両と後続車両との間で、車両が検知されていなかった時間が第１の時間を越える場合、先行車両と後続車両との間を、車両群の分割位置に決定する。
（２）車両群の先頭車両の検知から、第２の時間（例えば、３０秒）経過した後に、検知した車両を車両群の分割位置に決定する。
（３）車両群の先頭車両の検知から、所定台数目（例えば、２１台目）の車両を車両群の分割位置に決定する。

特定車両抽出部１１ｂは、高車を特定車両として抽出する（特定車両抽出部１１ｂは、低車を特定車両として抽出しない。）。

車長推定部１１ｃは、特定車両である高車の車長Ｌ、および検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける速度Ｖを推定する。車長Ｌ、および速度Ｖを推定する手法については、後述する。

入出力部１２は、車両検知データ収集装置２との間のおけるデータの入出力を行うインタフェースである。

図５は、マッチング装置の主要部の構成を示すブロック図である。マッチング装置３は、制御部３１と、入出力部３２とを備えている。

制御部３１は、マッチング装置３本体各部の動作を制御するとともに、マッチング部３１ａを備えている。マッチング部３１ａは、連続する２つの検知ポイントＰ１〜Ｐｎで検知された車両を同定するマッチングを行う。

入出力部３２は、車両検知データ収集装置２との間のおけるデータの入出力を行うインタフェースである。

なお、この例における車長推定装置１、車両検知データ収集装置２、およびマッチング装置３は、上述した構成を備える１つの装置で構成してもよい。

次に、車両検知データ収集装置２が記憶する通過車両データについて説明する。車両検知データ収集装置２は、上述したように、車両検知センサ５から入力された車両検知データ、および車長推定装置１から入力された特定車両の車長Ｌ、および速度Ｖを合わせた通過車両データを通過車両データ記憶部２３に記憶する。図６は、車両検知データ収集装置が通過車両データ記憶部に記憶している通過車両データを示す図である。図６では、検知ポイントＰ１の通過車両データを示している。通過車両データは、検知ポイントＰ１に設置した車両検知センサ５が検知した車両毎に、車両ＩＤ、通過開始時刻、通過完了時刻、種別（高車または低車）、車長Ｌ、および速度Ｖを対応付けて登録したデータである。通過開始時刻、通過完了時刻、種別は、車両検知センサ５から入力された車両検知データである。また、車長Ｌ、および速度Ｖは、車長推定装置１がその車両について推定した値である。図６に示すように、車長推定装置１は、車長Ｌ、および速度Ｖの推定を高車に限定して行い、低車については行わない。

この例では、低車の車長Ｌは、固定値（例えば、５ｍ）である。また、低車の速度Ｖは、ここでは推定しないとしているが、推定してもよい。

以下、この交通管制システムの車長推定装置１、車両検知データ収集装置２、およびマッチング装置３の動作について説明する。

各車両検知センサ５は、検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両を検知すると、その車両にかかる車両検知データを車両検知データ収集装置２に入力する。この車両検知データには、車両検知センサ５を識別するコード、通過開始時刻、通過完了時刻、種別（高車または低車）が含まれている。

図７は、車両検知データ収集装置の動作を示すフローチャートである。車両検知データ収集装置２は、いずれかの車両検知センサ５から車両検知データが入力されると（ｓ１）、入力された車両検知データを通過車両データ記憶部２３に記憶している通過車両データに登録し（ｓ４）、ｓ１に戻る。車両検知データ収集装置は、今回入力された車両検知データ（通信部２２で今回受信した車両検知データ）に、車両検知センサ５を識別するコードが含まれているので、この車両検知データを入力した車両検知センサ５を特定できる。ｓ４では、今回入力された車両検知データにかかる車両の車長Ｌ、および速度は、通過車両データに登録されない。

また、車両検知データ収集装置２は、車両検知センサ５が検知した車両について、車長推定装置１から車長Ｌおよび速度Ｖが入力されると（ｓ２）、該当する車両の通過車両データに入力された車長Ｌおよび速度Ｖを追加登録し（ｓ５）、ｓ１に戻る。車両検知データ収集装置２は、入出力部２５において、車長推定装置１からの車長Ｌおよび速度Ｖの入力を受け付ける。車長推定装置１における車長Ｌおよび速度Ｖを推定する処理については、後述する。

また、車両検知データ収集装置２は、マッチング装置３からマッチングデータが入力されると（ｓ３）、入力されたマッチングデータを記憶し（ｓ６）、ｓ１に戻る。車両検知データ収集装置２は、入出力部２５において、マッチング装置３からのマッチングデータの入力を受け付ける。

マッチングデータは、図８に示すように、車両ＩＤと各検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過時刻とを対応付けたデータである。検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過時刻は、その検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の通過開始時刻であってもよいし、その検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の通過完了時刻であってもよいし、その検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおける車両の通過開始時刻と通過完了時刻との中間の時刻であってもよい。マッチング装置３が、各検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両を対応付け、このマッチングデータを生成する。マッチング装置３における、マッチング処理については後述する。

次に、車長推定装置１の動作について説明する。図９は、車長推定装置の動作を示すフローチャートである。車長推定装置１は、車長推定タイミングになると（ｓ１１）、処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを決定する（ｓ１２）。車長推定タイミングは、例えば一定時間間隔（５分間隔等）で到来するように設定しておけばよい。

車長推定装置１は、前回の車長推定タイミングから今回の車長推定タイミングになるまでの間に、ｓ１２で決定した処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両の通過車両データを車両検知データ収集装置２から取得する（ｓ１３）。ｓ１３では、入出力部１２において、車両検知データ収集装置２が通過車両データ記憶部２３に記憶している処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過車両データの中で、前回の車長推定タイミングから今回の車長推定タイミングになるまでの間に、処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両の通過車両データを取得する。

車長推定装置１は、ｓ１３で取得した処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両の通過車両データに基づき、前回の車長推定タイミングから今回の車長推定タイミングになるまでの間に、ｓ２で決定した処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両を車両群に分割する（ｓ１４）。車両群分割部１１ａが、ｓ１４にかかる処理を実行する。車両群分割部１１ａは、以下に示す（１）〜（３）の３つの条件を用いて、車両群の分割位置を決定し、処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両を車両群に分割する。

（１）検知ポイントを連続して通過した２台の車両について、先行車両と後続車両との間で、車両が検知されていなかった時間が第１の時間を越える場合、先行車両と後続車両との間を、車両群の分割位置に決定する。
（２）車両群の先頭車両の検知から、第２の時間（例えば、３０秒）経過した後に、検知した車両を車両群の分割位置に決定する。
（３）車両群の先頭車両の検知から、所定台数目（例えば、２１台目）の車両を車両群の分割位置に決定する。

車長推定装置１は、ｓ１３で取得した処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両の通過車両データに基づき、前回の車長推定タイミングから今回の車長推定タイミングになるまでの間に、ｓ２で決定した処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した特定車両の車長Ｌ、および速度Ｖを推定する処理を行う（ｓ１５）。この例では、特定車両は高車であり、非特定車両は低車である。車長推定部１１ｃが、ｓ１５にかかる車長、速度推定処理を実行する。

図１０は、ｓ１５にかかる車長、速度推定処理を示すフローチャートである。車長推定部１１ｃは、処理対象の車両群を決定する（ｓ２１）。ｓ２１では、車両群分割部１１ａがｓ１４で分割した車両群の１つを、処理対象の車両群に決定する。

車長推定部１１ｃは、ｓ２１で決定した車両群に属する車両の中から、車長Ｌ、および速度Ｖを推定する特定車両を決定する（ｓ２２）。ｓ２２では、ｓ２１で決定した処理対象の車両群に属する高車を、車長Ｌ、および速度Ｖを推定する特定車両として抽出する。

車長推定部１１ｃは、ｓ２２で決定した特定車両の車長Ｌの推定に用いる非特定車両を抽出する（ｓ２３）。ｓ２３では、ｓ２２で決定した特定車両（今回車長Ｌ、および速度を推定する特定車両）と、同等の速度で検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した低車を抽出する。具体的には、以下に示す（ａ）、および（ｂ）の２つの条件を満足する低車を抽出する。

（ａ）ｓ２２で決定した特定車両と同じ車両群に属している低車である。
（ｂ）ｓ２２で決定した特定車両に連続する後続車両（または後続車両群）である。

例えば、図１１（Ａ）に示すように、ｓ１２で決定した処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおいて車両が通過した順番が、低車ｄ、低車ｃ、高車ｂ、高車ａ、低車ｂ、低車ａであった場合、ｓ２２で決定した特定車両が高車ａであると、低車ｂ、低車ａを特定車両である高車ａの車長Ｌの推定に用いる非特定車両として抽出する。しかしながら、ｓ２２で決定した特定車両が高車ｂであると、この高車ｂに連続する後続車両が低車ではなく、高車ａであるので、特定車両である高車ｂの車長Ｌの推定に用いる非特定車両が抽出されない。

また、図１１（Ｂ）に示すように、ｓ１２で決定した処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおいて車両が通過した順番が、低車ｄ、低車ｃ、高車ｂ、低車ｂ、高車ａ、低車ａであった場合、ｓ２２で決定した特定車両が高車ａであると、低車ａを特定車両である高車ａの車長Ｌの推定に用いる非特定車両として抽出する。また、ｓ２２で決定した特定車両が高車ｂであると、低車ｂを特定車両である高車ｂの車長Ｌの推定に用いる非特定車両として抽出する。

また、図１１（Ｃ）に示すように、ｓ１２で決定した処理対象の検知ポイントＰ１〜Ｐｎにおいて車両が通過した順番が、高車ｂ、低車ｃ、低車ｂ、低車ａ、高車ａであった場合、ｓ２２で決定した特定車両が高車ｂであると、低車ａ、低車ｂ、低車ｃを特定車両である高車ｂの車長Ｌの推定に用いる非特定車両として抽出する。

車長推定部１１ｃは、ｓ２３で特定車両の車長Ｌの推定に用いる非特定車両を１台も抽出できなければ、後述するｓ２７に進む。この場合、ｓ２２で決定した特定車両の車長Ｌ、および速度Ｖの推定は行われない。

車長推定部１１ｃは、ｓ２３で特定車両の車長Ｌの推定に用いる非特定車両が１台以上抽出できると、ｓ２２で決定した特定車両の車長Ｌを推定する（ｓ２５）。ｓ２５では、低車の車長を予め定めた車長（例えば、５ｍ）として、ｓ２２で決定した特定車両の車長Ｌを推定する。具体的には、ｓ２３で抽出した低車が検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過に要した時間Ｔを取得する。検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過に要した時間は、その車両について車両検知センサ５で検知された通過開始時刻から通過完了時刻までの時間である。また、ｓ２３で抽出した非特定車両（低車）が複数台であれば、これらの非特定車両が検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過に要した時間の平均値や中央値を、非特定車両が検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過に要した時間Ｔとして取得する。

車長推定部１１ｃは、ｓ２３で抽出した低車が検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過に要した時間Ｔを用い、特定車両の車長Ｌを、
特定車両の車長Ｌ＝（非特定車両の車長（固定値））×（特定車両が検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過に要した時間）／（非特定車両が検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過に要した時間）
により推定する。

また、車長推定部１１ｃは、特定車両の速度Ｖを推定する（ｓ２６）。特定車両の速度Ｖは、例えば、ｓ２５で推定した車長Ｌと、この特定車両が検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過に要した時間とを用い、
特定車両の速度Ｖ＝（特定車両の車長Ｌ）／（特定車両が検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過に要した時間）
により推定する。

なお、ｓ２３で抽出した非特定車両の速度を、ｓ２２で決定した特定車両の速度Ｖとして推定してもよい。

車長推定部１１ｃは、ｓ２１で決定した車両群の中に、未処理の特定車両（車長Ｌ、および速度Ｖの推定にかかる処理を行っていない特定車両）があれば（ｓ２７）、ｓ２２に戻って、上記処理を繰り返す。また、車長推定部１１ｃは、ｓ２１で決定した車両群の中に、未処理の特定車両がなければ（ｓ２７）、未処理の車両群の有無を判定する（ｓ２８）。車長推定部１１ｃは、未処理の車両群があると判定すると、ｓ２１に戻って、上記処理を繰り返す。

車長推定部１１ｃは、ｓ２８で未処理の車両群がないと判定すると、今回推定した車長Ｌおよび速度Ｖを対応付けた通過車両データを車両検知データ収集装置２に入力する（ｓ２９）。車両検知データ収集装置２は、該当する検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過車両データを、車長推定装置１から今回入力された通過車両データに基づいて更新する（今回推定された特定車両（高車）の車長Ｌおよび速度Ｖを、通過車両データ記憶部２３に記憶している通過車両データに登録する。）。

図９に戻って、車長推定装置１は、未処理の検知ポイントＰ１〜Ｐｎがあるかどうかを判定する（ｓ１６）。車長推定装置１は、未処理の検知ポイントＰ１〜Ｐｎがあると、ｓ１２に戻って、上記処理を繰り返す。また、車長推定部１１ｃは、未処理の検知ポイントＰ１〜Ｐｎがなければ、ｓ１１に戻る。

なお、車長推定部１１ｃは、ｓ２２で決定した特定車両に連続する後続車両（低車に限る。）だけでなく、この特定車両に連続する先行車両（低車に限る。）も、ｓ２２で決定した特定車両の車長Ｌの推定に用いる非特定車両として抽出する構成であってもよい。また、車長推定部１１ｃは、特定車両と同じ車両群に属している全ての低車を、ｓ２２で決定した特定車両の車長Ｌの推定に用いる非特定車両として抽出する構成であってもよい。

次に、マッチング装置３の動作について説明する。マッチング装置３は、車両の走行方向に連続する２つの検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両を対応付けるマッチング処理を行う。図１２は、マッチング処理を示すフローチャートである。車両の走行方向に連続する２つの検知ポイントＰ１〜Ｐｎを決定する（ｓ３１）。また、マッチング装置３は、ｓ３１で決定した２つの検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過車両データを車両検知データ収集装置２から取得する（ｓ３２）。

マッチング装置３は、マッチング部３１ａにおいて、ｓ３１で決定した上流側の検知ポイントＰ１〜Ｐｎから、下流側の検知ポイントＰ１〜Ｐｎまでの旅行時間の幅を推定する（ｓ３３）。ｓ３３では、ｓ３１で決定した２つの検知ポイントＰ１〜Ｐｎ間（区間）の距離を、ｓ３１で決定した上流側の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両であって、今回の下流側の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両と同定する対象車両の速度で除することにより得られる時間を中心にした前後一定時間（例えば、前後５分間）の範囲を旅行時間の幅として推定する。

マッチング部３１ａは、上流側の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した高車を抽出するとともに（ｓ３４）、下流側の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した高車を抽出する（ｓ３５）。ｓ３５では、ｓ３３で推定した上流側の検知ポイントＰ１〜Ｐｎから、下流側の検知ポイントＰ１〜Ｐｎまでの旅行時間を考慮し、下流側の検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した高車を抽出する。

マッチング部３１ａは、ｓ３４、ｓ３５で抽出した高車の車長Ｌ、および検知ポイントにおける高車、低車の並び順等を用いたＤＰマッチングにより、ｓ３１で決定した２つの検知ポイントＰ１〜Ｐｎを通過した車両を対応付ける（ｓ３６）。

マッチング装置３は、ｓ３１で決定した２つの検知ポイントを通過した車両のマッチング結果を、マッチングデータとして車両検知データ収集装置２に入力する（ｓ３７）。車両検知データ収集装置２は、入力されたマッチングデータをマッチングデータ記憶部２４に記憶しているマッチングデータに登録する。

マッチング部３１ａは、未処理の区間の有無を判定し（ｓ３７）、未処理の区間があればｓ３１に戻る。また、マッチング部３１ａは、未処理の区間が無ければ、本処理を終了する。

このように、この例にかかる交通管制システムでは、各検知ポイントに設置した車両検知センサ５が１つである簡単な構成で、その検知ポイントを通過した車両の車長Ｌを精度よく推定できる。このため、交通管制システムの構築にかかる費用も抑えられる。

また、車両の走行方向に連続する２つの検知ポイントを通過した車両のマッチングも精度よく行えるので、旅行時間の計測も適正に行える。

また、上記の例では、高車を特定車両として抽出するとしたが、比較的車長の長い車両を特定車両として抽出する構成にしてもよい。このようにすれば、高車、低車の判別にかかる処理負荷を低減できる。この場合には、上述したｓ１４で分割した車両群毎に、その車両群の中で検知ポイントの通過時間が比較的長い車両を、特定車両として抽出すればよい。また、この場合には、車両検知センサ５は、探査波を路面に対して略平行に照射する向きに取り付けてもよいので、設置の自由度が大きくなる。また、車両検知センサ５として、路面に埋め込んだループコイル式のものを用いることも可能である。

また、上記の例では、車両が検知ポイントＰ１〜Ｐｎの通過に要した時間を、その車両の通過開始時刻から通過完了時刻までの時間としたが、車両検知センサ５がその車両を検知していた探査波の照射パルス数に置き換えてもよい。

１…車長推定装置
２…車両検知データ収集装置
３…マッチング装置
５…車両検知センサ
１１…制御部
１１ａ…車両群分割部
１１ｂ…特定車両抽出部
１１ｃ…車長推定部
１２…入出力部
２１…制御部
２２…通信部
２３…通過車両データ記憶部
２４…マッチングデータ記憶部
２５…入出力部
３１…制御部
３１ａ…マッチング部
３２…入出力部

Claims (9)

1. 車両検知センサで検知した検知ポイントにおける車両の検知データを取得する車両検知データ取得部と、
   前記車両検知データ取得部が取得した車両の検知データに基づき、前記検知ポイントを通過した車両を車両群に分割する車両群分割部と、
   前記車両検知データ取得部が取得した車両の検知データに基づき、予め定めた特徴を有する特定車両を、前記車両群分割部が分割した車両群から抽出する特定車両抽出部と、
   前記特定車両抽出部が抽出した特定車両の車長を、予め定めた特徴を有しない非特定車両の検知データを用いて推定する車長推定部と、を備えた車長推定装置。
2. 前記特定車両抽出部は、車両の車長を特徴として特定車両を抽出する、請求項１に記載の車長推定装置。
3. 前記特定車両抽出部は、車両の車高を特徴として特定車両を抽出する、請求項１、または２に記載の車長推定装置。
4. 前記車長推定部は、前記特定車両抽出部が抽出した特定車両の車長を、この特定車両に連続する１、または複数台の非特定車両の検知データを用いて推定する、請求項１〜３のいずれかに記載の車長推定装置。
5. 前記車長推定部は、前記特定車両抽出部が抽出した特定車両の車長を、この特定車両に連続し、且つ後続の１、または複数台の非特定車両の検知データを用いて推定する、請求項１〜３のいずれかに記載の車長推定装置。
6. 前記車長推定部は、非特定車両の車長を予め定めた基準長さに仮定し、特定車両の車長を推定する、請求項１〜５のいずれかに記載の車長推定装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の車長推定装置と、
   ２つの前記検知ポイント間で通過した車両を対応付けるマッチング装置と、を備え、
   前記マッチング装置は、
   ２つの前記検知ポイント間で通過した車両を、前記車長推定装置により推定された特定車両の車長を用いて対応付けるマッチング部を備えている、
   交通管制システム。
8. 車両検知センサで検知した検知ポイントにおける車両の検知データを取得する車両検知データ取得ステップと、
   前記車両検知データ取得ステップで取得した車両の検知データに基づき、前記検知ポイントを通過した車両を車両群に分割する車両群分割ステップと、
   前記車両検知データ取得ステップで取得した車両の検知データに基づき、予め定めた特徴を有する特定車両を、前記車両群分割ステップで分割した車両群から抽出する特定車両抽出ステップと、
   前記特定車両抽出ステップで抽出した特定車両の車長を、予め定めた特徴を有しない非特定車両の検知データを用いて推定する車長推定ステップと、をコンピュータが実行する車長推定方法。
9. 車両検知センサで検知した検知ポイントにおける車両の検知データを取得する車両検知データ取得ステップと、
   前記車両検知データ取得ステップで取得した車両の検知データに基づき、前記検知ポイントを通過した車両を車両群に分割する車両群分割ステップと、
   前記車両検知データ取得ステップで取得した車両の検知データに基づき、予め定めた特徴を有する特定車両を、前記車両群分割ステップで分割した車両群から抽出する特定車両抽出ステップと、
   前記特定車両抽出ステップで抽出した特定車両の車長を、予め定めた特徴を有しない非特定車両の検知データを用いて推定する車長推定ステップと、をコンピュータに実行させる車長推定プログラム。

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