JPH076898U

JPH076898U - 片側交通用信号機

Info

Publication number: JPH076898U
Application number: JP3596193U
Authority: JP
Inventors: 一彦安井; 彰佐藤
Original assignee: 日本サミコン株式会社
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-31
Anticipated expiration: 2008-06-30
Also published as: JP2603115Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】片側交互交通において、車両の待ち時間を軽
減し、車両を効率よく通す。【構成】車両の通過を検出する検出手段を設ける。こ
の検出手段からの検出信号により信号機を制御する制御
装置を設ける。この制御装置は、矢印Ｙに示す前記検出
信号の入力により、最短青時間Ｔｓの前の切換待機時間
Ｔｋ内に入力のない場合は、両信号機を全赤点灯Ｔｒに
切り換える。また、切換待機時間Ｔｋ内に検出信号が入
力すると、単位延長時間Ｔｅごとに青点灯の時間を延長
する。さらに検出信号の入力により最長青時間Ｔmax ま
で青点灯を続けると、単位延長時間Ｔｅの残り時間にか
かわらず赤点灯に切換える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、片側交通を行う道路工事区間の両端に仮設置される片側交通用信号機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来道路工事区間において、片側交通により上り下りの車両を交互に通行する場合、その工事区間の両側に信号機を設置し、一方の信号機の青点灯時間に、他方の信号機を赤点灯とし、かつ青から赤点灯への切換え間際に通過した車両が工事区間を通過する間、両信号機を全赤点灯とするものが知られている。しかしながらこれは、手動により上り下りの青と赤の点灯時間を設定するものであり、交通量の変化に対応が難しいため、一方側からの交通量が多く他方側からの交通量が少ない場合、一方側の待ち時間が長くなって渋滞が発生し易いという問題があった。このため例えば実開平３−６２１９８号公報には、工事区間の両端に信号機と車両の台数を検出する検出手段とを設置し、車両台数の多い側の信号機の青点灯時間が長くなるように制御する交通信号制御装置が提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の交通信号制御装置では、工事区間前の一定区間で待機する車両の台数を検出するため、それぞれ２箇所の検出手段を設ける必要があり、設備費が大になると共にその制御が煩雑となる面があった。また、これは待機車両が多い側の信号機の青点灯時間を長くなるように制御するものであるが、待機した車両の台数情報のみにより信号機の点灯長さを制御しただけでは、両方向の車両を効率よく通して車両の待ち時間を軽減することが難しく、渋滞が発生することが懸念される。

【０００４】そこで本考案は、車両の待ち時間を軽減し、車両を効率よく通すことができる片側交通用信号機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１の本考案は、上りと下りの車両が交互に通行する道路工事区間の両端に仮設置される片側交通用信号機において、前記道路工事区間の両側に前記各信号機に対応して設けられ車両の通行を検出する検出手段と、これら検出手段により検出した検出信号により前記対応する信号機の青、赤点灯時間を制御して切換える制御装置とを備え、この制御装置は、信号機の最短、最長青時間を設定可能な点灯時間設定手段と、前記最短青時間の終了前の切換待機時間内に、前記車両の検出信号が入力されると、単位延長時間だけ青点灯時間を延長し、かつその延長した単位延長時間内に前記検出信号が入力されると、前記最長青時間に達するまで前記青点灯時間を単位延長時間ごとに延長する点灯時間制御手段とを有するものである。

【０００６】また請求項２の考案は、上りと下りの車両が交互に通行する道路工事区間の両端に仮設置される片側交通用信号機において、前記道路工事区間の両側に設けられ車両の通行を検出する検出手段と、これら検出手段により検出した車両の検出信号により両信号機をそれぞれ青，赤点灯と全赤点灯と赤，青点灯と全赤点灯の１サイクルで制御する制御装置とを備え、この制御装置は、前記検出信号により上りと下りの車線の交通量を算出する交通量演算手段と、この交通量演算手段により得られた上りと下りの車線の交通量と上りと下りの車線の飽和交通流量とにより信号機の前記１サイクル長さを制御し、かつ各交通量に応じてを各信号機の青点灯時間を制御する制御手段とを具備するものである。

【０００７】

【作用】

請求項１の構成により、単位延長時間内に通過する車両の有無によって、信号機の青点灯時間が最短青時間から最長青時間の間で切り換えられる。

【０００８】また請求項２の構成により、上りと下りの飽和交通流量と、実際に通過する車両の交通量とに基づいて、信号機の１サイクル長さと各信号機の青点灯時間が制御される。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面を参照して説明する。図１乃至図３は本考案の第１実施例を示し、同図において、道路１は上り車線２と下り車線３の２車線を有し、この例では上り車線２を道路工事４に伴い通行止めとし、片側規制長さＬメートルの区間が上りと下りの車両が交互に通過する道路工事区間５となっている。この道路工事区間５の上りと下りの両端には、簡易型交通信号機６，７がそれぞれ仮設置され、これら信号機６，７は、青、赤点灯切換え可能なものが用いられる。８，９は前記交通信号機６，７に対応して上りと下りの車線２，３の図示しない停止線位置に設けられた検出手段であって、これら検出手段８，９は圧力センサ、光センサなど各種のセンサが用いられ車両の通過を検出して検出信号を出力するものである。尚、前記検出手段９は後述する全赤時間自動学習計算手段のために、道路１の幅全体に設けられている。

【００１０】 10は前記検出手段８，９により検出した車両の検出信号により前記信号機６，７の青、赤点灯を制御するＣＰＵなどを備えた制御装置であり、この制御装置10 は各検出手段８，９及び信号機６，７と配線によって電気的に接続され、その制御装置10により信号機６，７は、一方が青で他方が赤、両方が赤の全赤、一方が赤で他方が青、さらに全赤という１サイクルにより点灯表示を行う。前記制御装置10には、時間の経過をカウントするタイマーなどの計時手段11と点灯時間設定手段12が設けられ、この点灯時間設定手段12は、キーボードなどの設定値入力手段13により前記信号機６，７の最短青時間Ｔｓと最長青時間Ｔmax 、両信号機６，７を同時に赤点灯にする全赤時間Ｔｒ、さらには後述する切換待機時間Ｔｋ及び単位延長時間Ｔｅの値をそれぞれ任意に設定できるようになっており、これらは前記点灯時間設定手段12が記憶する。前記最短青時間Ｔｓは、車両の検出信号に係わらず信号機６，７が青点灯を続ける時間であり、最長青時間Ｔmax は、車両の検出信号に係わらず信号機６，７が青から赤点灯に切り替わる時間であり、前記切換待機時間Ｔｋは、前記最短青時間Ｔｓの終了前の所定時間であり、前記単位延長時間Ｔｅは、車両の検出信号によりこの車両の通過時から青点灯時間を延長する時間である。また、全赤時間Ｔｒは、次式により求められる。

【００１１】

【数１】

【００１２】ここでＶave は前記道路工事区間５を通過する車両の平均速度であり、前記片側規制長さＬを、平均速度例えば時速２０キロの車両が通過すると仮定して５．６ｍ／秒で割って全赤時間Ｔｒが求められる。

【００１３】さらに前記制御装置10には、前記信号機６，７の青、赤点灯時間を制御する点灯時間制御手段14が設けられ、この点灯時間制御手段14は、前記最短青時間Ｔｓの終了前において前記単位延長時間Ｔｅと等しい切換待機時間Ｔｋ内に、前記検出手段８から車両の検出信号が入力されると、その入力時から信号機６の青点灯を前記単位延長時間Ｔｅだけ延長し、この単位延長時間Ｔｅ内に車両の通行がない場合すなわち検出信号の入力がないと、信号機６を赤点灯に切換え、一方前記１回目の延長した単位延長時間Ｔｅ内に車両が検出信号が入力されると、さらにこの入力時から単位延長時間Ｔｅだけ青点灯を延長し、この延長を最大限、前記最長青時間Ｔmax まで延長し、この最長青時間Ｔmax になると、単位延長時間Ｔｅの残り時間に係わらず信号機６を赤に切換えるように制御し、両信号機６，７が全赤となり、全赤時間Ｔｒが経過すると他方の信号機７を青点灯に切換え、他方の検出手段９からの検出信号により同様な青点灯時間の制御を行う。また、前記制御装置10は、図示しない全赤時間自動学習計算手段を有し、この全赤時間自動学習計算手段は検出手段８，９からの検出信号に基いて青点灯時に通過する最後の車両の通過所用時間を計測し、これに基いて全赤時間Ｔｒを制御するものであり、これにより前記点灯時間設定手段12によらずに全赤時間Ｔｒを制御することもできる。さらに、前記制御装置10は、検出手段８，９の障害、例えば不良及び断線等を検知した場合や両信号機６，７が青青点灯になるような異常が発生した場合には、自動的に定周期制御に移行し、スムーズな信号処理を行うように制御する自己判断機能を有し、さらにまた、両信号機６，７の点灯用ランプの球切れが生じた場合は、これを制御装置10が検知して図示しない警告手段により警告音を発するなどの制御を行う。

【００１４】次に図２のフローチャートを用いて、前記制御装置10による信号機６，７の制御の一例を説明すると、青出力後の最短青時間Ｔｓの間に、検出手段８により車両の検出信号が制御装置10に入力されると、同図に示すように、「入力有り」として、青点灯を単位延長時間Ｔｅだけ延長し、「入力無し」の場合には、経過時間をチェックして前記最短青時間Ｔｓが終了した場合、「全赤点灯」になるように制御し、「入力有り」の場合は最大青時間Ｔmax に達するまで青点灯を継続するように制御している。

【００１５】さらに図３は横軸を時間軸として時間の経過と信号機６，７の点灯を説明するものであり、矢印Ｙは検出手段８からの検出信号の入力を示し、最上段のように、切換待機時間Ｔｋ内に検出信号の入力のない場合は、最短青時間Ｔｓの経過後に全赤点灯Ｔｒとなり、中段のように切換待機時間Ｔｋ内に検出信号の入力すると、単位延長時間Ｔｅごとに青点灯の時間を延長し、下段のように最大限、最長青時間Ｔmax まで達すると、単位延長時間Ｔｅの残り時間に係わらず赤点灯に切換え、車両の通行状態に応じて最適な信号機６，７の制御が行われ、下りの青点灯時間も、検出手段９からの検出信号により同様に制御される。

【００１６】このように本実施例では、上りと下りの車両が交互に通行する道路工事区間５の両端に仮設置される片側交通用信号機６，７において、道路工事区間５の両側に各信号機６，７に対応して設けられ車両の通行を検出する検出手段８，９と、これら検出手段８，９により検出した検出信号により対応する信号機６，７の青、赤点灯時間を制御して切換える制御装置10とを備え、この制御装置10は、信号機６，７の最短、最長青時間Ｔｓ，Ｔmax を設定可能な点灯時間設定手段12と、最短青時間Ｔｓの終了前の切換待機時間Ｔｋ内に、車両の検出信号が入力されると、単位延長時間Ｔｅだけ青点灯時間を延長し、かつその延長した単位延長時間Ｔｅ内に検出信号が入力されると、最長青時間Ｔmax に達するまで青点灯時間を単位延長時間Ｔｅごとに延長する点灯時間制御手段14とを有するものであるから、単位延長時間Ｔｅ内に通過する車両の有無によって、信号機６，７の青点灯が最短青時間Ｔｓから最長青時間Ｔmax の間で切り換えられ、車両の通行が途切れた段階で青点灯を切換えると共に、車両の通行量に応じた青点灯を行うものであるから、上り下りの交通量が異なる場合でも、一方のみが渋滞することが解消され、車両の待ち時間が短くなり、上り下り車両の通行を効率よく制御することができる。また、検知手段８，９は停止線などの道路工事区間５の近くに設置するだけでよく、制御装置10と連結する配線等が短くて済み、装置全体を安価に提供できる。さらに、１サイクル長さが車両の通行により変化するため、無駄な待ち時間がなくなり、効率のよい交互通行を行うことができる。

【００１７】図４及び図５は本考案の第２実施例を示し、上記第１実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、検出手段８，９を道路工事区間５から離れた渋滞の及ばない位置に設置し、信号機６，７の点灯を制御する制御装置20には、時間の経過をカウントするタイマーなどの計時手段21と点灯時間設定手段22が設けられ、この点灯時間設定手段22は、キーボードなどの設定値入力手段23により前記信号機６，７の最短青時間Ｔｓ、両信号機６，７を同時に赤点灯にする全赤時間Ｔｒ、さらに場合によっては１サイクル長さＣの最大値Ｔｃを任意に設定でき、さらに後述する飽和交通流量を入力できるようになっており、これらを記憶できるようになっている。さらにその点灯時間制御手段22は、前記検出手段８，９からの車両の検出信号により、時間当たりの車両の通過台数である交通量Ｑｕ，Ｑｄを求める交通量演算手段24と、飽和交通流量設定手段25とを備え、前記点灯時間制御手段22は、前記交通量演算手段24によって得られる上り下りの交通量Ｑｕ，Ｑｄと、予め前記設定値入力手段23よりの入力により設定した上り下りの飽和交通流量Ｓｕ，Ｓｄに基づき前記信号機６，７の最適な１サイクル長さＣと上り下りの信号機６，７の最適な青点灯時間とを算出して信号機６，７を制御する。例えばその１サイクル長さＣと上り下りの信号機６，７の青時間の振り分けは、英国道路研究所のＷＥＢＳＴＥＲの式に基づいてなされ、この式は片側交互通行における最適な１サイクル長Ｃの算定式であり、以下にそれに基づく３式を示す。

【００１８】

【数２】

【００１９】

【数３】

【００２０】

【数４】

【００２１】ここでＡｒは１サイクル長さＣにおける必要全赤時間であって、前記全赤時間Ｔｒを２倍したものであり、λは飽和度，Ｑｕは上り車線２の交通量（台／青１時間）、Ｑ２は下り車線３の交通量（台／青１時間）、Ｓｕは上りの飽和交通流量（台／青１時間）、Ｓｄは下りの飽和交通流量（台／青１時間）、Ｃｏ及びＣｍは１サイクル長さＣの算出基準であり、飽和交通流量Ｓｕ，Ｓｄは道路の幅、勾配などの条件によって得られる周知のものである。

【００２２】そして前記式２乃至式４より得られたＣｏ及びＣｍより経験的に最適な１サイクル長さＣが得られ、Ｃｏ＞Ｃｍの場合、１サイクル長さＣは次式となり、

【００２３】

【数５】

【００２４】また、Ｃｏ＜Ｃｍの場合、１サイクル長さＣは次式となり、

【００２５】

【数６】

【００２６】尚、上記式５及び式６において「１．１」を乗じたのは略１割りの余裕を見込むためであり、得られた最適な１サイクル長さＣより、各方向の飽和交通流量Ｓｕ，Ｓｄと交通量Ｑｕ，Ｑｄとの割合から次の式７及び式８により、前記１サイクル長さＣにおける上りの信号機６の青点灯時間Ｇｕと下りの信号機７の青点灯時間Ｇｄとが算出される。

【００２７】

【数７】

【００２８】

【数８】

【００２９】そして前記点灯時間制御手段22は、上記式１乃至式８の演算を行い、１サイクル長さＣを制御すると共に、各信号機６，７の青点灯時間Ｇｕ，Ｇｄの制御を行う。尚、これら１サイクル長さＣ及び青点灯時間Ｇｕ，Ｇｄは、前記交通量Ｓｕ，Ｓｄの変化により１サイクルごとに変更するよう制御したり、あるいは例えば１０分間隔ごとに変えるようにしてもよい。

【００３０】このように本実施例では、上りと下りの車両が交互に通行する道路工事区間５の両端に仮設置される片側交通用信号機６，７において、道路工事区間５の両側に設けられ車両の通行を検出する検出手段８，９と、これら検出手段８，９により検出した車両の検出信号により両信号機６，７をそれぞれ青，赤点灯と全赤点灯と赤，青点灯と全赤点灯の１サイクルで制御する制御装置20とを備え、この制御装置20は、前記検出信号により上りと下りの車線の交通量Ｑｕ，Ｑｄを算出する交通量演算手段24と、この交通量演算手段24により得られた上りと下りの車線の交通量Ｑｕ，Ｑｄと上りと下りの車線の飽和交通流量Ｓｕ，Ｓｄとにより信号機６，７の１サイクル長さＣを制御し、かつ各交通量Ｑｕ，Ｑｄに応じてを各信号機６，７の青点灯時間を制御する点灯時間制御手段22とを具備するものであるから、最適な１サイクル長さＣと各信号機６，７の青点灯時間Ｇｕ，Ｇｄを得ることができ、これにより上り下りの両方向に渋滞が発生するような場合でも、両方向の渋滞長さを均等に保つことができ、両方向の車両の待ち時間が均等となり、また、交通量の少ない閑散時においても、信号待ちを最小にすることができ、車両の通行を効率よく制御することができる。そして特に両方向とも渋滞した場合にあっても、最適な１サイクル長さＣによって交互交通を行うため、一方の車両のみが全数通過するまで他方の車両が長時間待たされるようなことがなく、待機状態においても車両の完全停止時間が短く、車両が除々に前進するため運転者の苛々も少ないものとなる。

【００３１】尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば検出手段は、車両の通行を検出できるものであれば、各種のセンサを用いることができる。また、第１実施例においては、点灯時間制御手段12により、一方の車両の通行が少ない場合は、他方の信号機の最長青時間を延長するように制御してもよい。さらに、第２実施例においては、点灯時間制御手段22により、上述した式から青点灯時間Ｇｕ，Ｇｄが極端に短い値になった場合は、例えば前記最短青時間Ｔｓの設定値により最低８秒以上にするように制御したり、また、前記最大値Ｔｃの設定値により１サイクル長さＣも経験上良好となる最大で１８０秒に制限するよう制御してもよい。さらに、各実施例において、停電等が生じた場合は、図示しない内部バッテリーにより、例えば３０分間程度機能を維持するようにしてもよい。さらにまた、第２実施例においては、隣接する固定信号機に対して簡易型交通信号機６，７のサイクルを連動させることもでき、例えばその隣接信号機のサイクル長を調べ、制御装置 10に時刻制御で記憶させ、隣接する固定信号機とサイクルを連動するようにしてもよい。

【００３２】

【考案の効果】

請求項１の本考案は、上りと下りの車両が交互に通行する道路工事区間の両端に仮設置される片側交通用信号機において、前記道路工事区間の両側に前記各信号機に対応して設けられ車両の通行を検出する検出手段と、これら検出手段により検出した検出信号により前記対応する信号機の青、赤点灯時間を制御して切換える制御装置とを備え、この制御装置は、信号機の最短、最長青時間を設定可能な点灯時間設定手段と、前記最短青時間の終了前の切換待機時間内に、前記車両の検出信号が入力されると、単位延長時間だけ青点灯時間を延長し、かつその延長した単位延長時間内に前記検出信号が入力されると、前記最長青時間に達するまで前記青点灯時間を単位延長時間ごとに延長する点灯時間制御手段とを有するものであり、車両の待ち時間を軽減し、車両を効率よく通すことができる片側交通用信号機を提供することができる。

【００３３】また請求項２の考案は、上りと下りの車両が交互に通行する道路工事区間の両端に仮設置される片側交通用信号機において、前記道路工事区間の両側に設けられ車両の通行を検出する検出手段と、これら検出手段により検出した車両の検出信号により両信号機をそれぞれ青，赤点灯と全赤点灯と赤，青点灯と全赤点灯の１サイクルで制御する制御装置とを備え、この制御装置は、前記検出信号により上りと下りの車線の交通量を算出する交通量演算手段と、この交通量演算手段により得られた上りと下りの車線の交通量と上りと下りの車線の飽和交通流量とにより信号機の前記１サイクル長さを制御し、かつ各交通量に応じてを各信号機の青点灯時間を制御する制御手段とを具備するものであり、車両の待ち時間を軽減し、車両を効率よく通すことができる片側交通用信号機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す平面説明図である。

【図２】本考案の第１実施例を示すフローチャート図で
ある。

【図３】本考案の第１実施例を示す説明図である。

【図４】本考案の第２実施例を示す平面説明図である。

【図５】本考案の第２実施例を示す１サイクル長さＣに
おける青点灯時間Ｇｕ，Ｇｄ及び全赤時間Ｔｒの時間線
図である。

【符号の説明】

１道路２上り車線３下り車線５道路工事区間６，７信号機８，９検出手段 10 制御装置Ｔｓ最短青時間Ｔmax 最長青時間Ｔｋ切換待機時間Ｔｅ単位延長時間 22 点灯時間制御手段 24 交通量演算手段Ｑｕ，Ｑｄ交通量Ｓｕ，Ｓｄ飽和交通流量

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】上りと下りの車両が交互に通行する道路
工事区間の両端に仮設置される片側交通用信号機におい
て、前記道路工事区間の両側に前記各信号機に対応して
設けられ車両の通行を検出する検出手段と、これら検出
手段により検出した検出信号により前記対応する信号機
の青、赤点灯時間を制御して切換える制御装置とを備
え、この制御装置は、信号機の最短、最長青時間を設定
可能な点灯時間設定手段と、前記最短青時間の終了前の
切換待機時間内に、前記車両の検出信号が入力される
と、単位延長時間だけ青点灯時間を延長し、かつその延
長した単位延長時間内に前記検出信号が入力されると、
前記最長青時間に達するまで前記青点灯時間を単位延長
時間ごとに延長する点灯時間制御手段とを有することを
特徴とする片側交通用信号機。
【請求項２】上りと下りの車両が交互に通行する道路
工事区間の両端に仮設置される片側交通用信号機におい
て、前記道路工事区間の両側に設けられ車両の通行を検
出する検出手段と、これら検出手段により検出した車両
の検出信号により両信号機をそれぞれ青，赤点灯と全赤
点灯と赤，青点灯と全赤点灯の１サイクルで制御する制
御装置とを備え、この制御装置は、前記検出信号により
上りと下りの車線の交通量を算出する交通量演算手段
と、この交通量演算手段により得られた上りと下りの車
線の交通量と上りと下りの車線の飽和交通流量とにより
信号機の前記１サイクル長さを制御し、かつ各交通量に
応じてを各信号機の青点灯時間を制御する制御手段とを
具備することを特徴とする片側交通用信号機。