JPH08106596A - 交通信号制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行車両群（車群）全体を青信号打ち切りに
より交差点で停止させられることなく円滑に交差点を通
過させ交通流を円滑にする。 【構成】 交差点の上流側で走行車両の通過時刻と速度
を連続的に検出し(S10)、該検出車両群による車群を検
出し(S1)、該車群先頭車両の交差点（停止線）への予測
到着時刻を求め(S2)、該先頭車両が規定時間の赤現示制
御では交差点にて停止させられるかを判定し(S3)、停止
すると判定された場合に所定時間だけ赤現示短縮を設定
し(S5)、次いで該車群最後尾車両の交差点（停止線）へ
の予測到着時刻を求め(S2)、該最後尾車両が規定時間の
青現示制御で交差点で停止させられるかを判定し(S6)、
停止すると判定された場合には所定時間だけ青現示延長
を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、交差点に設置された信
号機を制御する交通信号制御方法に関し、詳しくは主道
路の車両群の走行を妨げることなく青信号現示時間の延
長と赤信号現示時間の短縮を行う交通信号制御方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車による交通を円滑に制御し事故を
抑制する目的で図６に示すように各交差点Ｃには信号機
(A1,A1,A2,A2,P1,P1,P2,P2) が幹線道路（主道路）Ｍ及
び従道路Ｓの双方に設置されている。こうした多数の交
差点の複数の信号機の灯火の現示は中央管制センターの
中央制御装置で連携して一括制御され各交差点での交通
制御が行われている。ある交差点での一群の信号機は、
信号制御時間テーブルに従って順々に灯色を変え、主道
路Ｍの交通の流れと、従道路Ｓの交通の流れを制御す
る。ところで、各灯色の現示時間は固定的なものではな
く、必要に応じ可変される。車群感応制御（ギャップ感
応制御）では、交差点上流のある地点（離間距離Ｌ）に
車両感知器(1) を設けて車群の車頭時間あるいは車間時
間によって青信号現示時間の延長・短縮を行っている。
車両の感知には、例えば図７に示すように路面(11)に埋
設されたループコイル(8) と、このループコイルの通過
車両(10)によるインダクタンス変化を検出する検出回路
(9) より構成されたループコイル式車両感知器や、超音
波式車両感知器が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の車群感応制御で
は先頭車両に着目して制御が行われており、個々の車両
のバラツキが考慮されていない。このため一群の車両列
に空き（ギャップ）があると通過需要があるにもかかわ
らず、青現示時間の延長を打ち切ってしまう場合があ
り、幹線側の車両の円滑な走行を妨げる結果となってい
る。本願発明は、こうした従来のギャップ感応制御の不
合理な点を改善するためになされたもので、適切な車群
の認識を行い最後尾車両までの当該車群全体が交差点を
通過可能なように青信号現示時間の延長と赤信号現示時
間の短縮を行い交通流を円滑化する交通信号制御方法を
提案することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願第一発明の交通信号
制御方法では、主道路の交差点上流側の所定位置で当該
交差点に向かって走行する車両個々の通過時刻と速度を
連続的に検出する過程(S10) と並行して、該検出車両群
により車群が構成される場合を検出し(S1)、該車群先頭
車両の交差点への予測到着時刻を求め(S2)、該先頭車両
が規定時間の赤現示制御では交差点にて停止させられる
かを判定し(S3)、停止すると判定された場合には該先頭
車両の交差点通過に必要な赤短縮時間値を求めて許容範
囲内であるか検定し(S4)、許容時間値でなければ処理過
程(S1)に戻るが、もし許容時間値であればこの時間値だ
け赤現示短縮を設定し(S5)、該車群最後尾車両の交差点
（停止線）への予測到着時刻を求め(S2)、該最後尾車両
が規定時間の青現示制御では交差点で停止させられるか
を判定し(S6)、停止すると判定された場合には該最後尾
車両の交差点通過に必要な青延長時間値を求めて許容範
囲内であるか検定し(S7)、許容値でなければ処理過程(S
1)に戻るが、許容値であればこの時間値だけ青現示延長
を設定し(S8)て処理過程(S1)に戻るとの各過程を行う。

【０００５】第二発明では、上述第一発明の交通信号制
御方法において、前記車群の存在を決定する過程(S1)
を、通過時刻と速度が検出された車両が速度を基に決ま
る規定車間の後続車両が有るとの車群構成条件を満たす
場合に車群候補車両と判定し(S11) 、車群候補車両が車
群成立台数を越えて連続した場合には車群構成条件を満
たす連続車両群の直後の車両を車群最後尾車両と判定し
(S12) 、当該連続車両群の最初の車両を車群先頭車両と
判定する(S13) との各過程で構成する。

【０００６】

【作用】本願両発明では、検出車両より車群を検出し、
この車群の先頭車両と最後尾車両を特定し、この２台の
車両が交差点にて停止しないような時間だけ赤現示短縮
と次サイクルの青現示延長を行うようにしたので、車群
全体の車両が、青信号打ち切りにより交差点で停止させ
られることなく円滑に交差点を通過することができる。
また本願第二発明によれば、実態にあった車群を検出す
ることができる。

【０００７】

【実施例】先ず、本発明の交通信号制御方法を実施する
に好適な装置について簡略に説明する。図２は、こうし
た装置の一例を示すブロック図である。この装置は車両
情報検出手段と演算制御手段で構成されている。車両情
報検出手段は、主道路Ｍを走行する車両の存在を検知す
るための上り車線に設置された上り車両速度感知手段(1
A)及び下り車線に設置された下り車両速度感知手段(1B)
より構成されている。各車両感知手段は夫々２個一組の
既知のループコイル式車両感知器或いは超音波式車両感
知器等の車両感知器(1A₁と1A₂ 、及び1B₁ と1B₂)から構
成されていて、対となる２個の感知器が所定離間距離を
保ち上り車線及び下り車線に夫々設置されている。従っ
て、走行車両を検知することができるのは勿論である
が、合わせて車両の走行速度を該車両が前述２つの車両
感知器（例えば、1A₁ と1A₂ ）を順に通過する時刻差と
前記離間距離Ｌとに基づき演算制御回路(3：後述）によ
り算出することが可能となり、この速度値が後述する信
号制御に利用される。なお、走行速度は精度は劣るもの
の、車両感知器一台のみでも感知信号の立ち上がりから
立ち下がりまでの時間と平均車長とから求めることもで
きる。その他、車両速度を直接検出可能なマイクロ波式
速度感知器、あるいは超音波ドプラー方式の装置を用い
ることもできる。

【０００８】図２において符号(2) は信号制御部であっ
て、演算制御回路(3) に前記各車両感知器からの信号が
通信線(7) を介して入力され、これら感知信号の持つ情
報を基に後述する演算処理がされ後続する信号制御回路
(4) へと信号灯切換えを指示する信号が送付される。
(5) は前述した車両感知器間の距離や当該交差点からの
距離等のデータや、所定のテーブルに従って信号機の灯
器を切り換えるための信号制御用の定数等が記憶されて
いる制御定数記憶回路で、ＲＯＭ及びＲＡＭで構成され
ており、必要に応じて前記演算制御回路(3) にこれらの
データを与える。

【０００９】信号制御回路(4) は、演算制御回路(3) か
らの制御信号を受けて灯色切換部(6) を駆動する他、入
力信号をチェックしてシステムの安全性を高めたり各部
の故障に対応して信号灯を安全な表示に制御したりす
る。

【００１０】以上の説明では、信号制御部(2) を構成す
る演算制御回路(3) 、信号制御回路(4) 等を別体に表現
したが、一般にはＣＰＵ・メモリ・クロック回路等を一
体としたマイクロコンピュータ回路を利用して各部分が
一体に渾然と構成される。なお、灯色切換部（灯器開閉
部）(6) は、サイリスタ等の半導体リレーを含み構成さ
れており入力信号により指定された灯器を点灯或いは消
灯させる既知の回路である。

【００１１】本願発明の交通信号制御方法は、例えば上
述装置を用いて主として前記演算制御回路の機能として
実施することができる。以下、本発明方法の一実施例を
説明する。図１に対応するフローチャートを示す。実施
例では、幹線道路の制御対象となる信号機付交差点の上
流側所定位置に設けられた車両感知器(1A₁,1A₂,1B₁,1
B₂) により、当該交差点に向かって走行する車両個々の
通過時刻と走行速度を検出する(S10) 。走行速度は、１
検出点の２個の車両感知器の検出時刻の差より求める。
なお、１検出点に１個の車両感知器を用いた場合には車
両検出期間（時間）と平均車長値より求めることができ
るし、超音波ドップラ式の感知器等では直接速度値が得
られる。この車両検出処理過程(S10) は、以下に述べる
各過程と並行して連続的に行うものとする。一つのＣＰ
Ｕにても時分割処理として実現できる。各車両の通過時
刻と速度は対のデータとして記憶される。

【００１２】上記処理(S10) により、次々に得られる検
出車両群の個々のデータを基に、演算制御回路(3) では
該検出車両群により車群が構成される場合を検出する(S
1)。車群の決定には、個々の車両についてその走行速度
と検出時間の前車との関係から車群を構成し得るかを検
定する。即ち、車両感知器にて感知した全ての車両を次
式群により選別する。

【００１３】

【数１】

【００１４】上記両式を同時に満足するかどうかを検定
し、条件を満たす車両を車群構成候補車と判定する。こ
のような車群構成候補車がｎ台（例えば１０台）以上連
続した場合に全車を合わせて一つの車群として検出する
(S1)。車群を検出した場合には、当該車群に対して以下
のパラメータを求める。

【００１５】

【数２】

【００１６】続いて、当該車群の先頭車両の制御対象交
差点の停止線への到着時刻(Ts)及び最後尾車両の到着時
刻(Te)を夫々求める(S２）。両到着時刻は次の各式によ
り求めることができる。なお、図３は、各値の関係を説
明する図である。

【００１７】 車群の先頭車両の到着時刻 ：Ｔｓ＝ｔ＋Ｌ／Ｖ …（３） 車群の最後尾車両の到着時刻：Ｔｅ＝Ｔｓ＋Ｓ …（４） 但し、Ｌ：停止線と車両感知器の距離、 Ｖ：車群の平均速度、 Ｓ：車群の通過所要時間（車群長さに対応）、 ｔ：現在時刻。

【００１８】次に、車群の先頭車両が、規定の赤信号現
示時間では停止することになるかの判定を行う(S3)。判
定は、以下のように行う。現在時刻をｔ、当該赤信号現
示サイクルの開始時刻をＣ１、規定赤現示終了時刻を
Ｒ、車群先頭車両の到着時刻をＴｓとして、次の２式が
同時に成り立つ場合は車群先頭車両は規定制御のままで
は赤信号で停止することになる。 Ｃ１＜ｔ＜Ｒ …（５） Ｃ１＜Ｔｓ＜Ｒ …（６） 従って、車群先頭車両を停止することなく交差点を通過
させるための赤信号現示短縮時間（Ｔｒ）は、Ｔｒ＝
（Ｒ−Ｔｓ）として求めることができる。図４は、この
関係を説明する図である。

【００１９】こうして求めた赤信号現示短縮時間（Ｔ
ｒ）が、信号機の他の制御を考慮して許容範囲であるか
を判定し(S4)、許容範囲にあれば、赤信号現示時間を時
間（Ｔｒ）だけ短縮するようにタイムテーブルを設定す
る(S5)。なお、過程(S4)で許容範囲でないと判定した場
合には、最初の過程(S1)に戻る。

【００２０】赤短縮過程(S5)に続いて、車群の最後尾車
両が、規定の青信号現示時間では交差点を通過すること
ができないかとの判定を行う(S6)。換言すると、最後尾
車両が次の（予定）赤信号現示サイクル開始により停止
する状況下にあるかの判定を行う。判定は、以下のよう
に行う。当該予定赤信号現示サイクルの開始時刻をＣ
２、車群最後尾車両の到着時刻をＴｅとして、次式が成
り立つ場合は車群先頭車両は規定制御のままでは（次サ
イクルの）赤信号で停止することになる。 Ｃ２＜Ｔｅ …（７） 車群最後尾車両を停止することなく交差点を通過させる
ための青信号現示延長時間（Ｔｇ）は、Ｔｇ＝（Ｔｅ−
Ｃ２）として求めることができる。図５は、この間の関
係を説明する図である。

【００２１】こうして求めた青信号現示延長時間（Ｔ
ｇ）が、信号機の他の制御を考慮して許容範囲であるか
を判定し(S7)、許容範囲にあれば、青信号現示時間を時
間（Ｔｇ）だけ延長する(S8)。なお、過程(S7)で許容範
囲でないと判定した場合には、過程(S1)に戻る。

【００２２】なお、車両検出があっても、過程(S1)にて
車群を構成しないと判定された場合には、従来のギャッ
プ感応制御(S9)を行い、過程(S1)に戻る。

【００２３】上述実施例にて説明したように、本願第一
発明の交通信号制御方法は、主道路の交差点上流側の所
定位置で当該交差点に向かって走行する車両個々の通過
時刻と速度を連続的に検出する過程(S10) と並行して、
該車群先頭車両の交差点への予測到着時刻を求め(S2)、
該先頭車両が規定時間の赤現示制御では交差点にて停止
させられるかを判定し(S3)、停止すると判定された場合
には該先頭車両の交差点通過に必要な赤短縮時間値を求
めて許容範囲内であるか検定し(S4)、許容時間値でなけ
れば処理過程(S1)に戻るが、もし許容時間値であればこ
の時間値だけ赤現示短縮を設定し(S5)、該車群最後尾車
両の交差点（停止線）への予測到着時刻を求め(S2)、該
最後尾車両が規定時間の青現示制御では交差点で停止さ
せられるかを判定し(S6)、停止すると判定された場合に
は該最後尾車両の交差点通過に必要な青延長時間値を求
めて許容範囲内であるか検定し(S7)、許容値でなければ
処理過程(S1)に戻るが、許容値であればこの時間値だけ
青現示延長を設定し(S8)て処理過程(S1)に戻るとの各過
程から構成されている。このように、車群を総体とした
制御を行っているので、従来見られた通過要求のある車
両に対して青現示を打ち切ってしまうとの不都合が解消
される。

【００２４】そして、本願第二発明は上述交通信号制御
方法において、前記車群の存在を決定する過程(S1)を、
通過時刻と速度を検出した車両が、速度を基に決まる規
定車間の後続車両が有るとの車群構成条件を満たす場合
に車群候補車両と判定し(S11) 、車群候補車両が車群成
立台数を越えて連続した場合には車群構成条件を満たす
連続車両群の直後の車両を車群最後尾車両と判定し(S1
2) 、当該連続車両群の最初の車両を車群先頭車両と判
定する(S13) との各過程を順に行うものであり、これに
より適切な車群の決定ができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本願両発明では詳し
く既述した各過程、略記すれば検出車両群より車群を検
出し、この車群の先頭車両と最後尾車両を特定し、この
２台の車両が交差点にて停止しないような時間だけ赤現
示短縮と次サイクルの青現示延長を行うとの制御を行う
ようにしたので、従来見られたように現示延長中の青信
号打ち切りにより交差点で停止させられることがなく、
一連の車両群（車群）全体が停止させられることなく円
滑に交差点を通過することができ、幹線道路の交通流を
円滑なものとする効果がある。特に本願第二発明では、
簡単な車両感知器により実態に即した適切な車群を検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の交通信号制御方法の一実施例を示す
フローチャートである。

【図２】本願発明に係る交通信号制御装置の一例を示す
ブロック図である。

【図３】車群の交差点への到着時刻等を説明する関係図
である。

【図４】赤信号現示短縮時間等を説明する関係図であ
る。

【図５】青信号現示延長時間等を説明する関係図であ
る。

【図６】本願発明に係る信号機付交差点の一例を示す外
観図である。

【図７】本願発明に係る車両感知器の一例を示す説明図
である。

【符号の説明】

(1A,1B) …車両速度感知手段（車両感知器） (2) …信号制御部 (3) …演算制御回路 (4) …信号制御回路 (5) …制御定数記憶回路 (6) …灯色切換部 (C) …信号機付交差点 (A1,A2,P1,P2) …信号機 (M) …主道路 (S) …従道路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主道路の交差点上流側の所定位置で当該
   交差点に向かって走行する車両個々の通過時刻と速度を
   連続的に検出する過程(S10) と並行して、 該検出車両群により車群が構成される場合を検出し(S
   1)、 該車群先頭車両の交差点への予測到着時刻を求め(S2)、 該先頭車両が規定時間の赤現示制御では交差点にて停止
   させられるかを判定し(S3)、 停止すると判定された場合には該先頭車両の交差点通過
   に必要な赤短縮時間値を求めて許容範囲内であるか検定
   し(S4)、 許容時間値でなければ処理過程(S1)に戻るが、もし許容
   時間値であればこの時間値だけ赤現示短縮を設定し(S
   5)、 該車群最後尾車両の交差点（停止線）への予測到着時刻
   を求め(S2)、 該最後尾車両が規定時間の青現示制御では交差点で停止
   させられるかを判定し(S6)、 停止すると判定された場合には該最後尾車両の交差点通
   過に必要な青延長時間値を求めて許容範囲内であるか検
   定し(S7)、 許容値でなければ処理過程(S1)に戻るが、許容値であれ
   ばこの時間値だけ青現示延長を設定し(S8)て処理過程(S
   1)に戻るとの各過程を行う交通信号制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の交通信号制御方法にお
   いて、前記車群の存在を決定する過程(S1)が、 通過時刻と速度が検出された車両が、速度を基に決まる
   規定車間の後続車両が有るとの車群構成条件を満たす場
   合に車群候補車両と判定し(S11) 、 車群候補車両が車群成立台数を越えて連続した場合には
   車群構成条件を満たす連続車両群の直後の車両を車群最
   後尾車両と判定し(S12) 、 当該連続車両群の最初の車両を車群先頭車両と判定する
   (S13)との各過程からなる交通信号制御方法。