JP6753925B2 - 道路交通における渋滞端部を検出する方法及びその方法に関する装置 - Google Patents

Description

本発明は、道路交通における渋滞端部を検出する方法及びその方法に関する装置に係る。

交通渋滞は、世界中で起こっている困った事象で、多大な経済的損失にも結び付いている。

そのため、かなり前から渋滞通報及び渋滞警報装置とその装置に関連する施設が存在する。例えば、高速道路に乗り入れる際に、起こり得る渋滞を警告する渋滞警報標識板、好適な速度制限及び指示看板により渋滞を防止又は軽減しようとする高速道路上の電子式渋滞警報看板、或いはラジオでの渋滞警報又はナビゲーションシステム用警報情報がある。

比較的新しい試みは、スマートフォンのアプリを用いて移動情報を自動的に評価サービスに送信することである。

このサービスは、渋滞が発生しているか否か、そして渋滞がどの区間で実際に発生しているのかに関する通報を可能にするために、移動情報を渋滞サービスプロバイダに定期的に送信しなければならないので、スマートフォンのバッテリ電力を比較的多く必要とする。それとともに、益々多くのユーザーが、データ保護の観点から、然るべきデータを伝送するのを用心してためらうようになることを考えておかなければならない。この種の渋滞識別サービスの信頼性は、おそらくそのことに苦しめられていると思われる。

従って、渋滞とその境界の検知を確実に実施することを可能にする手法を提供し、その際に、移動体無線装置のバッテリを温存し、更に、移動体無線装置のユーザーのプライバシーを守ることが望ましい。

本発明の課題は、従来技術で周知の欠点の少なくとも一部を回避するか、或いは少なくとも低減する手法を提案することである。

この課題は、本発明において、主請求項に基づく方法を用いて、並びに副請求項に基づく装置を用いて解決される。

ここで、主請求項の対象は、道路交通における渋滞端部を検出する方法に関し、この方法は、移動体無線システムの基地局の一つのセルに関する信号品質マップを用意し、この信号品質マップが、そのセル内で得られる信号品質に関する概要情報を有する工程と、この基地局と接続されている各移動体無線通信装置に関する信号品質情報を検出する工程と、この検出した相応の信号品質情報に基づき確率密度関数を算出する工程と、この確率密度関数の水平関数軸（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｅｎ Ｆｕｎｋｔｉｏｎｓａｃｈｓｅ）に対する関数の勾配が少なくとも７５°の大きさの角度と一致する、有利には、８０°〜９０°の間の大きさの角度と一致する、特に有利には、８５°〜９０°の間の大きさの角度と一致する確率密度関数の場所（ここで、この場所は、基地局のセル内の渋滞境界を表す）を算出する工程と、この算出した場所とこの信号品質マップに基づき、渋滞境界の場所を算出する工程と、
を有する。

この場合、この方法のこれらの工程は自動的に実行することができる。

ここで、本発明の意味における信号品質マップは、そのマップの異なる位置における実際の各信号品質に関する知見を与える情報を有することができる。そこで、基地局のセルの信号品質の作図を行なうことができる。従って、移動体無線通信装置の信号が基地局に着信した場合、その着信無線接続の信号品質を用いることにより、その対応する移動体無線通信装置の位置をより正確に特定することができるということが可能になるが、これは、その着信信号の対応する信号品質が信号品質マップのどの位置に、或いはどの複数位置に記録されているのかを信号品質マップで調べるという仕方によるものである。移動体無線通信装置が移動している場合、その際に現れる様々な信号品質に基づき、記録されている信号品質と照合することによって、信号品質マップにおける位置の変遷を特定することができ、それにより、実際の位置をより一層正確に特定することができる。

ここで、本発明の意味における信号品質情報は、移動体無線通信装置が如何なる信号品質で送信しているのかについて記述できる情報とすることができる。この信号品質は、基地局で測定することができ、それにより、受信機、即ち基地局で測定した信号品質に基づき、送信機、即ち移動体無線通信装置の信号品質を推定することができるようになる。

ここで、本発明の意味における確率密度関数は、様々な移動体無線通信装置がこの確率密度関数内にどのように分布しているのかについて記述できる関数とすることができる。それによって、特定の確率で渋滞内に存在する移動体無線通信装置を検出することが可能である。

つまり、渋滞内の車両は互いに近くにいるので、渋滞内にいる車両に属する移動体無線通信装置の信号品質値は大きな相関を示す。そのため、これらは高い生起確率（Ａｕｆｔｒｉｔｔｓｗａｈｒｓｃｈｅｉｎｌｉｃｈｋｅｉｔ）も示す。それは、渋滞内の車両の数又は車両密度は通常大きいからである。

これとは変わって、渋滞内に無い車両に属する移動体無線通信装置の信号品質値は、相関を示さないか、或いは小さい相関しか示さない。それは、それらの車両間の空間的な隔たりがより大きいからである。それに対応して生起確率も低くなる。渋滞外の位置での車両の数又は車両密度がより小さいからである。

ここで、本発明の意味における渋滞境界は、発生している交通渋滞又は交通渋滞エリアの始点と終点の両方を意味するとしてよい。

本発明による教唆によって、スマートフォンに追加アプリをインストールすること無く、移動体無線通信装置を用いて渋滞を識別できるとの利点が得られる。更に、本発明による教唆によって、渋滞境界も、つまり発生している渋滞の渋滞始端及び渋滞終端も検出することができる。これは、基地局とその基地局のセル内に存在する移動体無線通信装置の間で自然に発生する標準的な通信を用いて実施することができる。従って、追加の通信データは発生せず、追加のユーザー固有情報も取得する必要が無く、そのため、法律で規定されている以上に個人のプライバシーが損なわれることがない。追加の通信データが発生しないことによって、この渋滞識別サービスに関与する相応の移動体無線通信装置のバッテリも、エネルギー的に通常より強い負荷を受けることがないために温存される。更に、追加の通信データが発生しないことによって、移動体無線通信装置のユーザーの追加的なトランザクションコストも不要となる。

ここで、副請求項の対象は、道路交通における渋滞端部を検知するシステムであり、このシステムは、移動体無線システムの基地局と、信号測定装置と、信号分析装置とを有する。この場合、基地局は、その基地局と接続されている移動体無線通信装置を受け持ち、その基地局に送られて来る信号の少なくとも一部を信号測定装置に伝送するように構成されている。この信号測定装置は、基地局に送られて来る信号の信号品質を検出して、その検出した信号品質を信号分析装置に伝送するように構成されている。ここで、この信号分析装置は、本発明による方法を実施するように構成されている。

ここで、本発明の意味における基地局は、移動体無線通信装置を管理して、それらの装置から発信される接続又はそれらの装置に着信する接続をそれぞれ然るべくルーティングして、それらの所望の接続を確立又は維持することによって、移動体無線通信装置の通信を可能にするのに適した装置とすることができる。

ここで、本発明の意味における信号測定装置は、着信する接続の信号強度及び／又は信号品質を検出して、それに対応する信号品質情報を提供するように構成された装置を備えることができる。

ここで、本発明の意味における信号分析装置は、対応する信号品質情報を評価し、その情報を用いて然るべき本発明の方法を実施するのに適した装置を備えることができる。

本発明による教唆により、参加する移動体無線通信装置の外に、渋滞識別の技術が分散して配備され、スマートフォンに追加アプリをインストールすること無く、移動体無線通信装置を用いて、基地局とその基地局のセル内に存在する移動体無線通信装置との間で自然に発生する標準的な通信により渋滞を識別することができる。従って、追加の通信データが発生することも、追加のユーザー固有情報を取得する必要も無くなり、そのため、法律で規定されている以上に個人のプライバシーが大きく損なわれることがないとの利点が得られる。追加の通信データが発生しないことによって、この渋滞識別サービスに関与する然るべき移動体無線通信装置のバッテリも、エネルギー的に通常より強い負荷を受けることがないために温存される。更に、追加の通信データが発生しないことによって、移動体無線通信装置のユーザーの追加的なトランザクションコストも不要となる。

更に、これによって、既存の基地局に負担のかかる設備増強を行なう必要が無いとの利点が得られる。

ここで、別の副請求項の対象は、移動体無線システム用基地局に関する。この場合、基地局は、信号測定装置と信号分析装置を備えている。ここで、この信号測定装置は、基地局に送られて来る信号の信号品質を検出して、その検出した信号品質を信号分析装置に伝送するように構成されている。このとき、この信号分析装置は、本発明の方法を実施するように構成されている。

本発明による教唆によって、この渋滞識別の技術が基地局に配備され、スマートフォンに追加アプリをインストールすること無く、移動体無線通信装置を用いて、基地局とその基地局のセル内に存在する移動体無線通信装置の間で当然に発生する標準的な通信により渋滞を識別することができる。従って、追加の通信データが発生することも、追加のユーザー固有情報を取得する必要も無くなり、そのため、法律で規定されている以上に個人のプライバシーが大きく損なわれることがないとの利点が得られる。追加の通信データが発生しないことによって、この渋滞識別サービスに関与する相応の移動体無線通信装置のバッテリも、エネルギー的に通常より強い負荷を受けることがないために温存される。

更に、追加の通信データが発生しないことによって、移動体無線通信装置のユーザーの追加的なトランザクションコストも不要となる。

この渋滞識別の技術が基地局に配備されることによって、実際の渋滞識別を特に速く行なうことができ、移動体無線通信装置を備えてセルに乗り入れて来る自動車は、近くに存在する渋滞に関する情報を特に速く得ることができる。

ここで、別の副請求項の対象は、本発明によるシステム及び／又は本発明による基地局用のコンピュータプログラム製品に関し、このシステム及び／又はこの基地局は、それぞれ本発明による方法に基づき動作させることが可能である。

本発明による教唆により、本方法を特に効率的かつ自動的に実施できるとの利点が得られる。

ここで、別の副請求項の対象は、本発明によるコンピュータプログラム製品を保有するデータ記憶媒体に関する。

本発明による教唆により、本方法を実施する装置及び／又はシステムに本方法を効率的に分散する又は保ち続けることができるとの利点が得られる。

以下において本発明の実施形態を詳しく述べる前に、先ず、本発明は、ここで述べる構成要素又はここで述べる方法の工程に限定されないことに留意されたい。更に、ここで使用する技術も、限定するためのものではなく、例示する性質だけを有する。ここで、この明細書及び請求項において、単数形が用いられている場合、文脈が複数形を明示的に排除していない限り、それぞれ複数形も含まれる。場合によっては実施される方法の工程は、文脈がその工程を明示的に排除していない限り、自ずと実施することができる。

以下において、本発明による方法の更なる実施例を説明する。

第一の実施例では、本方法は、更に、基地局と接続されている各移動体無線通信装置に関する信号品質情報の検出が、それに対応する移動体無線通信装置の然るべき基準信号受信電力及び／又は然るべきチャンネル品質測定用参照信号に基づき行なわれるとの特徴を有する。

ここで、本発明の意味における基準信号受信電力は、観察している所定の測定周波数帯域幅内のセル固有の基準信号を実現するリソース部品の線形的な電力量の平均値とすることができる。そのために、通常は、３ＧＰＰ“ＴＳ ３６．２１１”に準拠したセル固有の基準信号Ｒ０を用いることができる。

ここで、本発明の意味におけるチャンネル品質測定用参照信号は、各サブセクション又は周波数領域に関するアップリンクパスのチャネル品質を特定するための基準信号とすることができる。

この実施形態は、信号品質を測定するために、いかなる追加情報も、移動体無線網の動作に必要な情報に交換する必要が無いとの利点を有する。従って、移動体無線通信装置において追加のエネルギー需要が発生せず、更に、移動体無線通信装置のユーザーに対する追加データコストが発生しない。

別の実施形態では、本方法は、更に、渋滞検出グループからの選択に基づき、渋滞内にある移動体無線通信装置を検出する工程を有していて、この渋滞検出グループは、検出された信号品質情報、用意された信号品質マップ、基地局と接続されている各移動体無線通信装置に関する移動方向情報及び基地局と接続されている各移動体無線通信装置に関する移動速度情報を有する。そしてこのとき、確率密度関数の算出は、渋滞内にある移動体無線通信装置に基づき行なわれる。

ここで、本発明の意味における渋滞内にある移動体無線通信装置は、交通渋滞内にある移動体無線通信装置とすることができる。道路上の別の移動体無線通信装置と距離的に近くにある移動体無線通信装置であって、その位置が相応に長い時間間隔内で変らないか、或いはゆっくりとしか変わらない移動体無線通信装置は、渋滞内にあるとわかる。

この実施形態は、セルラー移動体無線網の各セルに関する渋滞、或いは渋滞始端及び／又は渋滞境界を特定でき、それによって、予測精度又は特定精度を向上できるとの利点を有する。

別の実施形態に対応して、本方法は、更に、基地局と接続されている各移動体無線通信装置の各信号品質情報が、或る時間間隔内の信号品質に関する情報を有するとの特徴を有する。

ここで、本発明の意味における時間間隔は、相応に長く、まとまった一定の期間とすることができる。

この実施形態は、適当な時間間隔を決めることができ、それにより、渋滞エリアの予測又は特定をより精密に、よりダイナミックに行なうことができるとの利点を有する。

別の実施形態に対応して、本方法は、更に、対応する全ての移動体無線通信装置に関する時間間隔が同じであるとの特徴を有する。

この実施形態は、一つのセル内の全ての移動体無線通信装置に対する時間間隔が固定されていることによって計算の複雑さを軽減できるので、より精密でダイナミックな渋滞エリアの予測又は特定をより簡単に行なうことができるとの利点を有する。

別の実施形態では、本方法は、更に、移動体無線システムの基地局のセルに関する信号品質マップの用意が次の工程を含む：すなわち、その基地局と接続されている然るべき移動体無線通信装置の受信信号品質情報に基づき及び／又は移動体無線システムのチャネルの利得に基づき、その都度その基地局のセル内の位置に応じて信号品質マップを算出する工程を含む。

この実施形態は、信号品質マップがダイナミックに算出できるとの利点を有する。

別の実施例では、本方法は、更に、基地局と接続されている各移動体無線通信装置に関する移動方向情報を検出する工程を有する。この場合、然るべき各移動方向情報は、相応の移動体無線通信装置の移動方向に関する情報を有する。そして、この基地局と接続されている各移動体無線通信装置に関する移動方向情報の検出は、信号品質マップに基づき行なわれる。そしてこのときには、互いに場所的に近くにいる移動体無線通信装置の検出は、更に、この検出された移動方向情報に基づき行なわれる。

この実施形態は、それにより渋滞が如何なる走行方向において発生しているのか、或いは存在するのかを検出できるので、渋滞の予測又は特定をより一層正確に行なうことができるとの利点を有する。

別の実施例では、本方法は、更に、基地局と接続されている各移動体無線通信装置に関する移動速度情報を検出する工程を有する。この場合、然るべき各移動速度情報は、相応の移動体無線通信装置の移動速度に関する情報を有する。ここで、この基地局と接続されている各移動体無線通信装置に関する移動速度情報の検出は、相応の移動体無線通信装置から基地局に送信される相応の信号の相応のドップラーシフトに基づき行なわれる。

この実施形態は、それにより渋滞が如何なる走行方向において発生しているのか、或いは存在するのかを検出できるので、渋滞の予測又は特定をより一層正確に行なうことができるとの利点を有する。

更に、この実施形態は、車内に相応の移動体無線通信装置を備えた自動車の走行方向を簡単に検出できるとの利点を有する。

第一の実施例では、基地局は、更に、その基地局と接続されている各移動体無線通信装置に関する移動速度を検出する速度検出装置を備えている。

この実施形態は、それにより渋滞が如何なる走行方向において発生しているのか、或いは存在するのかを検出できるので、渋滞の予測又は特定をより一層正確に行なうことができるとの利点を有する。

別の利点は、車両が渋滞内にいるのかどうかをより一層正確に特定できることである。速い速度で前方に動く車両が渋滞内にいることはあり得ないからである。

従って、本発明は、セルラー移動体無線網のセル内で送信される標準的な情報であって、そのセル内に存在する移動体無線通信装置の標準的な情報を然るべく評価することによって非常に正確な渋滞エリアの特定を可能にしている。

以下において、図面に基づき本発明を詳しく説明する。

本発明の一実施例による提案方法の概略図である。 本発明の別の実施例による提案方法の概略図である。 本発明の別の実施例による提案方法の概略図である。 本発明の別の実施例による提案方法の一部の概略図である。 本発明の一実施例による提案システムの概略図である。 本発明の別の実施例による提案システムの概略図である。 本発明の一実施例による提案装置の概略図である。 本発明の別の実施例による提案装置の概略図である。

図１は、本発明の一実施例による提案方法の概略図を図示している。

この場合、図１は、道路交通における渋滞端部を検出する方法の概略図を図示しており、この方法は、移動体無線システムの基地局１１０のセルに関する信号品質マップ１１を用意し、この信号品質マップ１１が、そのセル内で得られる信号品質に関する概要情報を有する工程１０と、この基地局１１０と接続されている各移動体無線通信装置２００に関する信号品質情報２１を検出する工程２０と、この検出された相応の信号品質情報２１に基づき、確率密度関数３１を算出する工程３０と、この確率密度関数の水平関数軸Ｘに対する関数勾配が、少なくとも７５°の大きさの角度と一致する、有利には、８０°〜９０°の間の大きさの角度と一致する、特に有利には、８５°〜９０°の間の大きさの角度と一致する確率密度関数３１の場所３２（ここで、この場所３２は基地局のセル内の渋滞境界を表す）を算出する工程４０と、を有する。この方法は、更に、この算出した場所３２と信号品質マップ１１に基づき、渋滞境界の位置５１を算出する工程５０を有する。角度の大きさは、関数軸Ｘ及びＹ上の間隔に合わせて計算すべきである。この信号品質情報をｄＢ単位で表すことができる場合、角度の大きさは、例えば、関数軸Ｘ上の１ｄＢと関数軸Ｙ上の２％の間隔に合わせて計算することができる。

図２は、本発明の別の実施例による提案方法の概略図を図示している。

ここで、図２は、図１の方法と比べて拡張された方法の概略図を図示している。図１に関して前に述べたことは、図２に対しても然るべく該当する。

図２から分かるように、この道路交通における渋滞端部を検出する方法は、更に、渋滞検出グループからの選択に基づき、渋滞６１内にある移動体無線通信装置２００を検出する工程６０を有し、この渋滞検出グループは、検出された信号品質情報２１と、用意された信号品質マップ１１と、基地局１１０と接続されている各移動体無線通信装置２００に関する移動方向情報７１と、基地局１１０と接続されている各移動体無線通信装置２００に関する移動速度情報８１とを有する。この場合、確率密度関数３１の算出３０は、渋滞６１内にある移動体無線通信装置２００に基づき行なわれる。

この場合、基地局１１０と接続されている各移動体無線通信装置２００に関する信号品質情報２１の検出は、対応する移動体無線通信装置２００の然るべき基準信号受信電力及び／又は相応のチャンネル品質測定用参照信号に基づき行なわれる。

図３は、本発明の別の実施例に基づく提案方法の概略図を図示している。

ここで、図３は、図１及び図２の方法と比べて拡張された方法の概略図を図示している。図１及び図２に関して前に述べたことは、図３に対しても然るべく該当する。

図３から分かるように、この道路交通における渋滞端部を検出する方法は、更に、基地局１１０と接続されている各移動体無線通信装置２００に関する移動方向情報７１を検出する工程７０を有する。この場合、然るべき各移動方向情報７１は、相応の移動体無線通信装置２００の移動方向に関する情報を有する。そして、この基地局１１０と接続されている各移動体無線通信装置２００に関する移動方向情報７１の検出は、信号品質マップ１１に基づき行なわれる。そしてこのときには、互いに場所的に近くにいる移動体無線通信装置２００の検出は、更に、検出された移動方向情報７１に基づき行なわれる。

この場合、基地局１１０と接続されている各移動体無線通信装置２００の各信号品質情報２１は、或る時間間隔内の信号品質に関する情報を有する。ここで、対応する全ての移動体無線通信装置２００に関する時間間隔を同じにすることができる。

この図３の道路交通における渋滞端部を検出する方法は、更に、基地局１１０と接続されている各移動体無線通信装置２００に関する移動速度情報８１を検出する工程８０を有し、然るべき各移動速度情報８１は、相応の移動体無線通信装置２００の移動速度に関する情報を有する。この場合、基地局と接続されている各移動体無線通信装置に関する移動速度情報８１の検出は、相応の移動体無線通信装置から基地局に送信される相応の信号の相応のドップラーシフトに基づき行なわれる。

図４は、本発明の別の実施例に基づく提案方法の一部の概略図を図示している。

ここで、図４は、図１〜３の方法と比べて拡張された方法の概略図を図示している。しかし、分かり易さのために、図４の方法の拡張された部分だけが表示されている。

図４から分かるように、この道路交通における渋滞端部を検出する方法は、更に、移動体無線システムの基地局１１０のセルに関する信号品質マップ１１の用意１０が、次の工程を含む：すなわち、基地局１１０と接続されている然るべき移動体無線通信装置２００の受信信号品質情報２１及び／又は移動体無線システムのチャネルの利得に基づき、その都度その基地局１１０のセル内の位置に応じて信号品質マップを算出する工程１５を含むとの特徴を有する。

図５は、本発明の一実施例に基づく提案システムの概略図を図示している。

ここで、図５は、道路交通における渋滞端部を検知するシステム１００の概略図を図示しておいる。このシステムは、移動体無線システムの基地局１１０、信号測定装置１２０及び信号分析装置１３０を有する。この場合、基地局１１０は、その基地局１１０と接続されている移動体無線通信装置２００を受け持ち、その基地局１１０に送られて来る信号の少なくとも一部を信号測定装置１２０に伝送するように構成されている。この信号測定装置１２０は、基地局１１０に送られて来る信号の信号品質を検出して、その検出した信号品質を信号分析装置１３０に伝送するように構成されている。ここで、信号分析装置１３０は、本発明による方法を実施するように構成されている。

図６は、本発明の別の実施例に基づく提案システムの概略図を図示している。

ここで、図６は、図５のシステムと比べて拡張されたシステムの概略図を図示している。

図６から分かるように、この道路交通における渋滞端部を検知するシステム１００は、更に、基地局１１０と接続されている各移動体無線通信装置２００に関する移動速度を検出する速度検出装置１４０を有する。

図７は、本発明の一実施例に基づく提案装置の概略図を図示している。

ここで、図７は、本発明による移動体無線システム用基地局１１０を図示しており、この基地局１１０は、信号測定装置１１２と信号分析装置１１３を備えている。ここで、信号測定装置１１２は、基地局１１０に送られて来る信号の信号品質を検出して、その検出した信号品質を信号分析装置１１３に伝送するように構成されている。このとき、信号分析装置１１３は、本発明による方法を実施するように構成されている。

図８は、本発明の別の実施例に基づく提案装置の概略図を図示している。

ここで、図８は、図５の装置と比べて拡張された装置の概略図を図示している。

この場合、図８は、基地局１１０と接続されている各移動体無線通信装置２００に関する移動速度を検出する速度検出装置１１４を更に備えた、本発明による基地局１１０を図示している。

要約すると、これらのシステム１００及び／又は基地局１１０に関して、本発明による方法と関連して、以下の点を記しておくことができる。

この信号測定装置１２０は、本発明による方法を用いて、基地局１１０のカバー領域内の渋滞始端又は渋滞終端を検知するように構成されている。例えば、基地局１１０と接続されている移動体無線通信装置２００の数及び移動速度を特定し、それらの情報を用いて、基地局１１０のカバー領域内における渋滞の存在を検知することが可能である。これらの検出された信号品質を用いて、相応の移動体無線通信装置２００に関する信号品質情報２１を特定することができる。それにより、更に、これらの情報を予め算出した信号品質マップ１１と照合させることによって、渋滞始端及び／又は渋滞終端を検知することが可能である。

従って、これらの信号分析装置１１３及び／又は基地局１１０は、統計的な情報から一つのプールを作り出し及び／又は最新に保ち、そのプールから信号品質マップ１１を作成できるように構成することができる。このプールは、基地局１１０と接続されている移動体無線通信装置２００に関して、然るべき信号品質情報２１の特定を可能にする情報から構成することができる。更に、このプールを用いて、基地局１１０と接続されている移動体無線通信装置２００の移動方向も特定することができる。

信号品質マップ１１を決める手法は、基地局１１０のカバー領域内の相応に多い数のテスト位置において、それらの相応のテスト位置に関する各信号品質を検出するテスト動作を実施することである。

別の手法は、基地局１１０のカバー領域内の信号品質を実際に近い形でモデル化することを可能にする様々なソフトウェアツールを使用することである。

この信号品質マップ１１は、以下の記述で得られる：

ｙ＝ｆ（ｘ）（ここで、ｙは、チャネルの利得（ゲインとも呼ばれる）又は受信信号強度（例えば、ｄＢ単位によるもの）に対応し、ｘは、基地局１１０のカバー領域内の位置に対応する。）。ここで、ｘは、同様の別のスカラー量との比較により移動方向を表すことが可能な、比較を行なうべきスカラー量と解してもよい。ここで、基地局１１０のカバー領域の縁では、０＝ｆ（０）が成り立つと仮定される。

この信号分析装置１１３のさらなる役割は、信号品質マップ１１上における、検出された信号品質情報２１の分布を特定することである。この場合、信号品質情報２１の検出は、リアルタイムに行なうことができる。こうして、基地局１１０のカバー領域内の渋滞始端及び／又は渋滞終端を特定することができる。

以下において、そのアルゴリズムの例を説明する。

先ず、例えば交通渋滞が基地局１１０のカバー領域の縁から始まり、基地局１１０のカバー領域内の或る場所で終わると仮定する。

この場合、検出される移動体無線通信装置２００の信号品質情報２１は、次式により、時刻ｔにおける基地局１１０のカバー領域内の自動車と対応関係にある：
ｙ（ｔ）＝［ｙ１（ｔ），ｙ２（ｔ），．．．．］
ここで、ｙの指数は車両識別子に対応する。

これから、基地局１１０のカバー領域内に存在する自動車の情報を有する一連のベクトルが得られる。

こうして、時間間隔［ｔ０，ｔ１］内における全ての測定の確率密度関数ｐｙｔ（ｙ）を計算することができる。

関数ｆ（ｘ）の確率密度関数をｐｆ（ｙ）として計算する。

確率密度関数の高周波成分を計算する：
ｐｈ（ｙ）＝ｐｙｔ（ｙ）−ｋ＊ｐｆ（ｙ）
であり、ここでｋは、ｐｆ（ｙ）を伴うとｐｙｔ（ｙ）の低周波成分に対応するような係数である。
実際的な計算手法は、次式のとおりである：

このフィルター処理は、渋滞内にいない自動車に対応する測定値を取り除くために行なうことができる。このとき、このフィルター処理によって、渋滞内に存在する自動車も個別にみると含まれることになるかもしれない。しかしそれでも、これにより渋滞内に存在する自動車だけが残る。

これから、ｐｈ（ｙ）のパターンが得られ、それらのパターンについて、それぞれ渋滞境界、つまり渋滞始端／渋滞終端を特定することができ、そこではｆ（ｘ）＝ｙ０が成り立っている。これは、関数ｐｈ（ｙ）の一点を指し、そこでは、ｐｈ（ｙ）の関数曲線の勾配が急激に上昇し、従って少なくとも７５°に一致する、特に有利には、この勾配は、８０°〜９０°の間の勾配に一致する。

本発明の考えは、以下の通り要約することができる。交通路に沿った渋滞エリアを特定することを可能にする方法、システム及びそれに関する装置を提供する。そのために、車両の車内にある移動体無線通信装置から、それらの移動体無線通信装置と接続されている基地局に標準的に送信されるデータを利用して、渋滞内に存在する車両を特定する。次に、それらから得られる確率密度関数に基づき、渋滞の端を推定することができる。それによって、渋滞の境界を画定する渋滞の始めと渋滞の終りを有する渋滞エリアを検出することができ、それに伴い特に渋滞始端を特定することができる。これらのデータは、然るべき自動車及び／又は渋滞警報システムに転送することができ、特に、まだ渋滞内にいない自動車に警告して、それらの自動車に対して適時かつ最新の迂回ルートを提示できるようにする。

基地局の領域内の交通路に沿って渋滞が検出されるが、渋滞境界が検出されない場合、そのことから、その交通路に沿った交通が基地局のカバー領域内において完全に渋滞に陥っていると推定することができる。そのときには、渋滞境界は、別の基地局において探索又は検出することができる。それによって、基地局を横断する形で、該当する交通路に沿った渋滞エリアを検出することができる。

１０ 信号品質マップの用意
１１ 信号品質マップ
２０ 信号品質情報の検出
２１ 信号品質情報
３０ 確率密度関数の算出
３１ 確率密度関数
３２ 確率密度関数の場所
４０ 確率密度関数の場所の算出
５０ 渋滞終端の位置の検出
５１ 渋滞終端の位置
６０ 渋滞内に存在する移動体無線通信装置の検出
６１ 渋滞内に存在する移動体無線通信装置
７０ 移動方向情報の検出
７１ 移動方向情報
８０ 移動速度情報の検出
８１ 移動速度情報
１００ 渋滞終端を検知するシステム
１１０ 基地局
１１２ 信号測定装置
１１３ 信号分析装置
１１４ 速度検出装置
１２０ 信号測定装置
１３０ 信号分析装置
１４０ 速度検出装置
２００ 移動体無線通信装置
Ｘ 確率密度関数の水平関数軸

Claims (14)

1. 道路交通における渋滞端部を検出する方法であって、
   移動体無線システムの基地局（１１０）のセルに関する信号品質マップ（１１）を用意し、この信号品質マップ（１１）が、そのセル内で得られる信号品質に関する概要情報を有する工程（１０）と、
   基地局（１１０）とその基地局（１１０）のセル内に存在する各移動体無線通信装置（２００）の間で自然に発生する標準的な通信を用い、この基地局（１１０）と接続されている各移動体無線通信装置（２００）の信号が基地局（１１０）に着信したとき、その着信無線接続の信号品質の基地局における測定に基づいて信号品質情報（２１）を検出する工程（２０）と、
   この検出された信号品質情報（２１）に基づき確率密度関数（３１）を算出する工程（３０）と、
   この確率密度関数の水平関数軸（Ｘ）に対する関数の勾配が少なくとも７５°の大きさの角度に一致するか或いは８０°〜９０°の間の大きさの角度に一致するか或いは８５°〜９０°の間の大きさの角度に一致する確率密度関数（３１）の場所（３２）を算出し、この場所（３２）が、基地局のセル内の渋滞境界を表す工程（４０）と、
   算出された場所（３２）と信号品質マップ（１１）に基づき、渋滞境界の位置（５１）を検出する工程（５０）と、を有する方法。
2. 前記基地局（１１０）と接続されている各移動体無線通信装置（２００）に関する信号品質情報（２１）の検出が、それに対応する移動体無線通信装置（２００）の相応の基準信号受信電力及び／又は相応のチャンネル品質測定用参照信号に基づき行なわれる請求項１に記載の方法。
3. 更に、渋滞検出グループからの選択に基づき、渋滞（６１）内に存在する移動体無線通信装置（２００）を検出する工程（６０）を有し、この渋滞検出グループが、
   前記検出された信号品質情報（２１）と、
   前記用意された信号品質マップ（１１）と、
   基地局（１１０）と接続されている各移動体無線通信装置（２００）に関する移動方向情報（７１）と、
   基地局（１１０）と接続されている各移動体無線通信装置（２００）に関する移動速度情報（８１）と、
   を有し、
   前記確率密度関数（３１）の算出（３０）が、渋滞（６１）内に存在する移動体無線通信装置（２００）に基づき行なわれる、
   請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記基地局（１１０）と接続されている各移動体無線通信装置（２００）の各信号品質情報（２１）が、或る時間間隔内の信号品質に関する情報を有する請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
5. 対応する全ての移動体無線通信装置（２００）に関する前記時間間隔が同じである請求項４に記載の方法。
6. 前記移動体無線システムの基地局（１１０）のセルに関する信号品質マップ（１１）を用意する工程（１０）は、基地局（１１０）と接続されている相応の移動体無線通信装置（２００）の受信信号品質情報（２１）に基づいて及び／又は移動体無線システムのチャネル利得に基づいて、その都度基地局（１１０）のセル内の位置に応じて信号品質マップ（１１）を算出する工程（１５）を有する請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
7. 前記基地局（１１０）と接続されている各移動体無線通信装置（２００）に関する移動方向情報（７１）を検出する工程（７０）をさらに有し、
   相応の各移動方向情報（７１）は、対応する移動体無線通信装置（２００）の移動方向に関する情報を有し、
   前記基地局（１１０）と接続されている各移動体無線通信装置（２００）に関する移動方向情報（７１）の検出は、前記信号品質マップ（１１）に基づいて行なわれ、
   この検出された移動方向情報（７１）にさらに基づいて、互いに場所的に近くに存在する移動体無線通信装置（２００）の検出が行なわれる、
   請求項３から６までのいずれか一つに記載の方法。
8. 前記基地局（１１０）と接続されている各移動体無線通信装置（２００）に関する移動速度情報（８１）を検出する工程（８０）をさらに有し、
   相応の各移動速度情報（８１）は、対応する移動体無線通信装置（２００）の移動速度に関する情報を有し、
   前記基地局（１１０）と接続されている各移動体無線通信装置（２００）に関する移動速度情報（８１）の検出は、それに対応する移動体無線通信装置から基地局に送信される対応する信号の相応のドップラーシフトに基づき行なわれる、
   請求項３から７までのいずれか一つに記載の方法。
9. 道路交通における渋滞端部を検知するシステム（１００）であって、このシステムは、 移動体無線システムの基地局（１１０）と、
   信号測定装置（１２０）と、
   信号分析装置（１３０）と、
   を有し、
   前記基地局（１１０）は、当該基地局（１１０）と接続されている移動体無線通信装置（２００）を受け持ち、その基地局（１１０）に送られて来る信号の少なくとも一部を前記信号測定装置（１２０）に伝送するように構成され、
   この信号測定装置（１２０）は、
   前記基地局（１１０）に送られて来る信号の信号品質を検出して、
   この検出した信号品質を前記信号分析装置（１３０）に伝送する、
   ように構成され、
   前記信号分析装置（１３０）は、請求項１から８までのいずれか一つに記載の方法を実施するように構成されている、
   システム。
10. 前記基地局（１１０）と接続されている移動体無線通信装置（２００）に関する移動速度を検出する速度検出装置（１４０）をさらに有する請求項９に記載のシステム。
11. 移動体無線システムのための基地局（１１０）であって、
    信号測定装置（１１２）と、
    信号分析装置（１１３）と、
    を備える基地局（１１０）であって、
    この信号測定装置（１１２）は、
    この基地局（１１０）に送られて来る信号の信号品質を検出して、
    この検出した信号品質を前記信号分析装置（１１３）に伝送する、
    ように構成され、
    前記信号分析装置（１１３）は、請求項１から８までのいずれか一つに記載の方法を実施するように構成されている、
    基地局。
12. 請求項１１に記載の基地局（１１０）であって、前記基地局（１１０）と接続されている各移動体無線通信装置（２００）に関する移動速度を検出する速度検出装置（１１４）をさらに備えている基地局。
13. 請求項９又は１０に記載のシステム及び／又は請求項１１又は１２に記載の基地局（１１０）のためのコンピュータプログラムであって、
    前記システム及び／又は前記基地局（１１０）が、それぞれ請求項１から８までのいずれか一つに記載の方法に基づき動作することが可能であるコンピュータプログラム。
14. 請求項１３に記載のコンピュータプログラムを保有するデータ記憶媒体。

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