JPH08235483A - Time series data predicting device - Google Patents

Time series data predicting device

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JPH08235483A
JPH08235483A JP3969695A JP3969695A JPH08235483A JP H08235483 A JPH08235483 A JP H08235483A JP 3969695 A JP3969695 A JP 3969695A JP 3969695 A JP3969695 A JP 3969695A JP H08235483 A JPH08235483 A JP H08235483A
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JP
Japan
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data
sensor
time
propagation
future
Prior art date
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Application number
JP3969695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichiro Yamane
憲一郎 山根
Hiroshi Takenaga
寛 武長
Yoshihiko Miyamoto
芳彦 宮本
Yoshiyuki Sato
良幸 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08235483A publication Critical patent/JPH08235483A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain the future predictive value of time series data with high accuracy as well as the predictive value of another time series data obtained by using such predictive value by storing the time series data and predicting the future data of a propagation destination sensor by propagating sensor data relating to the time series data. CONSTITUTION: A propagation origin/destination sensor selection part 13 selects a sensor trying to predict future vehicle occupancy ratio data out of all sensors 11a-11c installed at target road blocks as the propagation destination sensor, and a sensor that becomes the propagation origin sensor of the occupancy ratio data as the propagation origin sensor, respectively. In such a case, it is desirable to select the propagation origin and destination sensors with high correlation in the occupancy ratio data. Sensor data prediction parts 14a-14c take out time series occupancy ratio data for two sensors selected by the propagation origin/destination sensor selection part 13 from a sensor data storage part 12, and predict the future occupancy ratio data of the propagation destination sensor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、時系列データの予測方
式、特に道路及び道路網における自動車交通流の監視と
管制、あるいはドライバーへの情報提供に利用するため
に道路及び道路網における自動車交通流の状態や対象区
間の旅行時間を予測する方式及び装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time-series data prediction method, and in particular, for monitoring and controlling vehicle traffic flow on roads and road networks, or for providing information to drivers, vehicle traffic on roads and road networks. The present invention relates to a method and a device for predicting a flow state and travel time of a target section.

【0002】[0002]

【従来の技術】道路及び道路網における自動車交通流の
状態やある特定区間の旅行時間を予測するものとして
は、例えば公開特許公報平5−114095 号に見られるよう
に、車両感知器からの情報を基に交通量,検出時間、及
び大型車の混入率を自己回帰モデルによって予測し、そ
れらの予測値を用いて速度を算出し、この速度を用いて
区間の旅行時間を算出するものがあった。
2. Description of the Related Art For predicting the state of automobile traffic flow on roads and road networks and the travel time of a specific section, information from vehicle detectors is used, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-114095. There is a method that predicts the traffic volume, detection time, and the mixture rate of large vehicles by an autoregressive model based on the above, calculates the speed using those predicted values, and calculates the travel time of the section using this speed. It was

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には以下の欠点を有する。即ち、上記従来例は交通
量,検出時間、及び大型車の混入率の予測値を自己回帰
モデルを用いることによって求めるが、交通量の激しい
幹線道路など交通状態の変化が激しい道路を対象とした
場合にはパラメータを安定して決定することが困難とな
り、パラメータが決定されても交通量,検出時間、及び
大型車の混入率の予測値や区間旅行時間の予測値の精度
にばらつきが生じる可能性が高くなる。
However, the above-mentioned conventional example has the following drawbacks. That is, in the above-mentioned conventional example, the predicted values of the traffic volume, the detection time, and the mixture rate of large vehicles are obtained by using the autoregressive model. In this case, it becomes difficult to determine the parameters in a stable manner, and even if the parameters are determined, there may be variations in the accuracy of the traffic volume, the detection time, the predicted value of the mixture ratio of large vehicles, and the predicted value of the section travel time. Will be more likely.

【0004】そこで本発明は、対象道路区間に設置され
ている複数の交通流センサから得られる情報を基に交通
量,車両の時間占有率、あるいは平均速度を精度高く予
測し、またその予測値を用いて得られる区間旅行時間等
の時系列データを精度高く予測することができる時系列
データ予測装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention accurately predicts the traffic volume, the time occupancy rate of the vehicle, or the average speed based on the information obtained from a plurality of traffic flow sensors installed in the target road section, and the predicted value thereof. It is an object of the present invention to provide a time-series data prediction device capable of accurately predicting time-series data such as a section travel time obtained by using the.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の時系列データ予
測装置は、上記課題を解決する手段として、複数箇所に
設置された時系列データを計測するセンサと,該センサ
によって得られるデータを記憶するデータ記憶手段と,
時系列データを伝播させる元となる伝播元センサと伝播
させる先となる伝播先センサを選定する手段と,伝播元
センサデータと伝播先センサデータとを用いて伝播先セ
ンサの未来のデータを予測するセンサデータ予測手段と
を備えている。
As a means for solving the above-mentioned problems, a time-series data predicting apparatus of the present invention stores sensors for measuring time-series data installed at a plurality of places and data obtained by the sensors. Data storage means for
Means for selecting a propagation source sensor as a source of propagation of time series data and a propagation destination sensor as a destination of propagation, and predicting future data of the propagation destination sensor using the propagation source sensor data and the propagation destination sensor data And sensor data predicting means.

【0006】さらに本発明の時系列データ予測装置は、
上記課題を解決する手段として、上記センサデータ予測
手段において、伝播元センサのデータが伝播先センサの
データに類似する時の遅れ時間を算出する手段と,伝播
元センサデータを該遅れ時間の分だけ未来にシフトする
手段と,シフトされたデータを過去と未来のデータに分
割するデータ分割手段と,分割されたデータのうちの過
去データとデータ記憶手段からの伝播先センサデータと
を比較して誤差を求める手段と,該誤差と分割手段で分
割された未来データとを用いて未来データを修正し伝播
先センサの未来のデータの予測値とする未来データ修正
手段とを備えている。
Furthermore, the time-series data prediction device of the present invention is
As means for solving the above-mentioned problems, in the sensor data predicting means, means for calculating a delay time when the data of the propagation source sensor is similar to data of the propagation destination sensor, and propagation source sensor data by the amount of the delay time Error by comparing means for shifting to the future, data dividing means for dividing the shifted data into past and future data, and past data of the divided data and the propagation destination sensor data from the data storage means And a future data correction means for correcting the future data by using the error and the future data divided by the dividing means to obtain a predicted value of the future data of the propagation destination sensor.

【0007】[0007]

【作用】上述のように構成された本発明の時系列データ
装置では、互いに相関性の高いセンサデータを伝播さ
せ、さらに過去の実績値でもって的確な修正を加えるた
め、精度の高い未来の時系列データが予測可能であり、
またその予測値を用いて得られる別の時系列データの予
測値についても高い精度で得ることができる。
In the time-series data device of the present invention configured as described above, the sensor data having a high correlation with each other is propagated, and further, the accurate correction is made by the past performance value, so that the future time with high accuracy can be obtained. Series data is predictable,
Further, it is possible to highly accurately obtain a predicted value of another time series data obtained by using the predicted value.

【0008】[0008]

【実施例】以下に、具体的な実施例を示す。EXAMPLES Specific examples will be shown below.

【0009】図1に本発明の実施例に係わるブロック図
を示し、以下これを用いて本発明の処理の流れを説明す
る。
FIG. 1 shows a block diagram according to an embodiment of the present invention, and the flow of processing of the present invention will be described below using this block diagram.

【0010】なお、この実施例では時系列データを計測
するセンサとして交通流センサの特に超音波センサを用
いた場合の例を示すが、必ずしも超音波センサに限定さ
れるべきものではなく光センサ,ループコイル式セン
サ,画像センサ,マイクロ波センサなどの交通流を計測
するセンサだけでなくそれ以外の時系列データを計測す
るセンサをも含むものである。
In this embodiment, an example in which a traffic flow sensor, particularly an ultrasonic sensor, is used as a sensor for measuring time series data is shown. However, the sensor is not necessarily limited to the ultrasonic sensor, This includes not only sensors that measure traffic flow such as loop coil type sensors, image sensors, and microwave sensors, but also sensors that measure other time-series data.

【0011】図1において、対象道路区間に設置された
複数の超音波センサ11によって該センサ設置地点を通
過する車両10に関して得た通過車両情報をセンサデー
タ記憶部12に送信して該地点の通過交通量,時間占有
率,平均速度等のセンサデータを単位時間毎に時系列デ
ータとして刻々記憶しておき、伝播元・伝播先センサ選
定部13で選定された2箇所のセンサで得られた時系列
センサデータをセンサデータ記憶部12から取り出し、
センサデータ予測部14に送信して伝播先センサ設置地
点における未来のセンサデータを予測して、対象区間の
全てのセンサデータについてその予測値を区間旅行時間
予測部15に送信して未来の区間旅行時間を予測し、セ
ンサデータ予測部14と区間旅行時間予測部15で得ら
れた予測結果を予測結果表示部16で表示する。さらに
センサデータ予測部14における処理の流れについて図
2を用いて説明する。図2において、まず遅れ時間算出
部140で伝播元・伝播先センサ選定部13において選
定された伝播元センサのセンサデータが伝播先センサの
センサデータとして伝播するのにかかる遅れ時間をあら
かじめ算出しておき、この遅れ時間とセンサデータ記憶
部12に記憶されている伝播元センサのセンサデータと
を用いてデータシフト部141で伝播先センサのセンサ
データを遅れ時間分だけ未来にシフトして伝播先センサ
データの推定値とし、該推定値をデータ分割部142で
過去データと未来データに分割する。そのうちの過去デ
ータとセンサデータ記憶部12から得られた伝播先セン
サデータとを過去データ比較部143に送信してその誤
差を計算し、該誤差とデータ分割部142で分割された
未来データとを未来データ修正部144に送信して伝播
先センサデータの未来のデータを修正し、その修正され
た未来データを区間旅行時間予測部15と予測結果表示
部16に送信する。
In FIG. 1, passing vehicle information obtained by a plurality of ultrasonic sensors 11 installed on a target road section about a vehicle 10 passing through the sensor installation point is transmitted to a sensor data storage unit 12 to pass the point. When sensor data such as traffic volume, time occupancy rate, average speed, etc. is stored every moment as time series data and obtained by two sensors selected by the propagation source / destination sensor selection unit 13. Taking out the series sensor data from the sensor data storage unit 12,
It transmits to the sensor data prediction unit 14 to predict future sensor data at the propagation destination sensor installation point, and transmits the predicted values of all sensor data in the target section to the section travel time prediction unit 15 to send future section travel. The time is predicted, and the prediction result obtained by the sensor data prediction unit 14 and the section travel time prediction unit 15 is displayed on the prediction result display unit 16. Further, the flow of processing in the sensor data prediction unit 14 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, first, the delay time calculation unit 140 calculates in advance the delay time required for the sensor data of the propagation source sensor selected by the propagation source / destination sensor selection unit 13 to propagate as the sensor data of the propagation destination sensor. Then, using this delay time and the sensor data of the propagation source sensor stored in the sensor data storage unit 12, the data shift unit 141 shifts the sensor data of the propagation destination sensor to the future by the delay time and propagates to the propagation destination sensor. The estimated value of the data is used, and the estimated value is divided by the data dividing unit 142 into past data and future data. The past data among them and the transmission destination sensor data obtained from the sensor data storage unit 12 are transmitted to the past data comparison unit 143, the error is calculated, and the error and the future data divided by the data division unit 142 are calculated. The data is transmitted to the future data correction unit 144 to correct future data of the propagation destination sensor data, and the corrected future data is transmitted to the section travel time prediction unit 15 and the prediction result display unit 16.

【0012】次に、本発明の詳細な構成,処理、および
機能について具体的な例と共に説明する。
Next, the detailed configuration, processing, and functions of the present invention will be described with specific examples.

【0013】超音波センサ11は例えば図3に示される
ような装置であり、超音波送受装置32は、該送受装置
の真下を通過する車両34に対して超音波を照射してそ
の反射波を受け取り車両の存否情報(時系列存否パルス
列)を得るものである。得られる時系列存否パルス列の
例を図4に示す。超音波送受装置32の真下を車両34
が通過すると通過している間だけ認識出力1を出力し、
車両が通過していない間は認識出力0を出力する。した
がってパルスの数が通過車両台数でありパルスの幅が通
過するのに要した時間であることを示している。このよ
うにして得られるパルス列によって車両台数および車両
の占有時間(または時間占有率)を求めることができ
る。図4の例では通過車両は5台である。なお、センサ
の種類によってはマイクロ波センサ、あるいは超音波セ
ンサを2つ少し離して設置したダブルセンサなど速度を
直接計測するものもある。また、超音波センサ,光セン
サ,ループコイル式センサなどで得られる単位時間当り
の通過交通量と占有時間とを基に一般に知られている
式、
The ultrasonic sensor 11 is, for example, a device as shown in FIG. 3, and the ultrasonic transmission / reception device 32 irradiates a vehicle 34 passing directly below the transmission / reception device with ultrasonic waves to generate reflected waves. The presence / absence information (time series presence / absence pulse train) of the receiving vehicle is obtained. FIG. 4 shows an example of the obtained time series presence / absence pulse train. A vehicle 34 is provided directly below the ultrasonic wave transmitting / receiving device 32.
When is passed, the recognition output 1 is output only while passing,
The recognition output 0 is output while the vehicle is not passing. Therefore, it indicates that the number of pulses is the number of passing vehicles and the width of the pulse is the time required for passing. The number of vehicles and the vehicle occupancy time (or time occupancy rate) can be obtained from the pulse train thus obtained. In the example of FIG. 4, there are five passing vehicles. Depending on the type of sensor, there are those that directly measure the speed, such as a microwave sensor or a double sensor in which two ultrasonic sensors are installed slightly apart from each other. Further, a generally known formula based on the passing traffic volume per unit time and the occupied time obtained by an ultrasonic sensor, an optical sensor, a loop coil type sensor, and the like,

【0014】[0014]

【数1】 [Equation 1]

【0015】によって単位時間当りの平均速度vを算出
することもできる。ここでLは平均車長、Qは単位時間
当りの通過交通量、Ot は時間占有率を表している。
The average speed v per unit time can also be calculated by Here, L is the average vehicle length, Q is the passing traffic volume per unit time, and Ot is the time occupancy rate.

【0016】センサデータ記憶部12は、複数の超音波
センサ11からの通過車両情報を上述した単位時間当た
りの交通量,時間占有率,平均速度等の時系列センサデ
ータとして刻々記憶しておくところである。
The sensor data storage unit 12 stores passing vehicle information from a plurality of ultrasonic sensors 11 as time series sensor data such as the above-mentioned traffic volume per unit time, time occupancy rate, and average speed. is there.

【0017】以後、センサデータとして時間占有率デー
タを適用した場合の例について説明するが、時間占有率
に限定されるべきものではなく、交通量や平均速度をも
含むものとする。
Hereinafter, an example in which the time occupancy rate data is applied as the sensor data will be described, but it is not limited to the time occupancy rate and includes traffic volume and average speed.

【0018】伝播元・伝播先センサ選定部13は、対象
道路区間に設置されている全てのセンサで未来の占有率
データを予測しようとするものを伝播先センサとして選
定し、その占有率データの伝播元となるセンサを伝播元
センサとしてそれぞれ選定するところである。伝播元セ
ンサと伝播先センサのどちらが上流側になるかはその対
象道路の性質に依存する。また、伝播元センサと伝播先
センサの占有率データが互いに相関性が高いセンサを選
定する方が望ましい。ただし、伝播元センサのデータと
伝播先センサのデータの相関性が高い場合の伝播元占有
率データの方が伝播先占有率データよりも時間的に古く
なければならないが、一つの伝播先センサに対する伝播
元センサが複数あっても差し支えない。
The propagation source / destination sensor selection unit 13 selects, as a propagation destination sensor, a sensor for which future occupancy rate data is to be predicted among all the sensors installed in the target road section, and the occupancy rate data The sensor that is the propagation source is being selected as the propagation source sensor. Which of the propagation source sensor and the propagation destination sensor is on the upstream side depends on the property of the target road. Further, it is desirable to select a sensor in which the occupation ratio data of the propagation source sensor and the propagation destination sensor have a high correlation with each other. However, when the source sensor data and the destination sensor data have a high correlation, the source occupancy data must be older in time than the destination occupancy data, but for one destination sensor There is no problem even if there are multiple propagation source sensors.

【0019】これについての例を図5、及び図6を用い
て説明する。図5は道路57上に設置された超音波セン
サ51〜56とこの道路を左から右へ流れる交通流を表
している。対象道路区間を地点Aから地点Bとすると、
この場合に予測されるべき超音波センサは超音波センサ
53,54,55の3基であり、これらを伝播先センサ
として選定する。伝播元センサについては、基本的には
これら3基の伝播先センサ以外のセンサ、即ち図5では
超音波センサ51,52、あるいは56から選定するこ
とになるが、伝播先センサを選定しても差し支えない。
例えば、超音波センサ51と53に図6に示すような相
関関係があったとすると伝播先センサ53の伝播元セン
サは51であるとして選定する。残りの伝播先センサ5
4,55についても同様に伝播元センサを選定する。
An example of this will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows the ultrasonic sensors 51 to 56 installed on the road 57 and the traffic flow flowing from left to right on this road. If the target road section is changed from point A to point B,
In this case, the ultrasonic sensors to be predicted are three ultrasonic sensors 53, 54, 55, and these are selected as propagation destination sensors. The propagation source sensor is basically selected from the sensors other than these three propagation destination sensors, that is, the ultrasonic sensors 51, 52, or 56 in FIG. 5, but even if the propagation destination sensor is selected. It doesn't matter.
For example, if the ultrasonic sensors 51 and 53 have the correlation shown in FIG. 6, the propagation source sensor of the propagation destination sensor 53 is selected as 51. Remaining propagation destination sensor 5
Similarly, the propagation source sensors are selected for 4 and 55.

【0020】センサデータ予測部14は、伝播元・伝播
先センサ選定部13で選定された2つのセンサについて
の時系列占有率データをセンサデータ記憶部12から取
り出して伝播先センサの未来の占有率データを予測する
ところである。
The sensor data prediction unit 14 retrieves the time-series occupation rate data for the two sensors selected by the propagation source / destination sensor selection unit 13 from the sensor data storage unit 12, and determines the future occupation rate of the propagation destination sensor. We are predicting the data.

【0021】ここでセンサデータ予測部14の内部の詳
細な構成,処理、および機能について図1,図2及び図
6を用いて説明する。
Here, the detailed internal structure, processing, and function of the sensor data prediction unit 14 will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 6.

【0022】遅れ時間算出部140は、伝播元・伝播先
センサ選定部13において選定された伝播元センサの時
系列占有率データが伝播先センサの占有率データとして
伝播するのにかかる遅れ時間をあらかじめ算出しておく
ところである。この遅れ時間を算出する例としては次の
ようなものがある。該伝播元・伝播先センサのうち伝播
元のセンサ,伝播先のセンサにおける時系列時間占有率
データをそれぞれf(t),g(t)(ただしtは時間帯を
表す)とおいた上で次のような演算処理を行う。即ち、
The delay time calculation unit 140 predetermines the delay time required for the time series occupancy data of the propagation source sensor selected by the propagation source / destination sensor selection unit 13 to propagate as the occupancy data of the propagation destination sensor. It is about to be calculated. The following is an example of calculating this delay time. Of the propagation source / destination sensors, the time-series time occupancy data of the propagation source sensor and the propagation destination sensor are respectively denoted as f (t) and g (t) (where t represents the time zone), and then The following arithmetic processing is performed. That is,

【0023】[0023]

【数2】 [Equation 2]

【0024】を計算して類似度E(τ)が最大となるよう
なτを求め、このτを該2つのセンサ間の遅れ時間とす
る。ただし、t0〜t3は類似度を求める際の検索時刻
の範囲である。図6の超音波センサ51と53の例で
は、遅れ時間61は(t2−t1)になる。
Is calculated to obtain τ that maximizes the similarity E (τ), and this τ is used as the delay time between the two sensors. However, t0 to t3 are search time ranges when the similarity is calculated. In the example of the ultrasonic sensors 51 and 53 of FIG. 6, the delay time 61 is (t2-t1).

【0025】データシフト部141は、センサデータ記
憶部12から送信された伝播元占有率データを遅れ時間
算出部140で得られた遅れ時間の分だけ未来にシフト
して伝播先センサデータの推定値とするところである。
The data shift unit 141 shifts the propagation source occupation rate data transmitted from the sensor data storage unit 12 to the future by the delay time obtained by the delay time calculation unit 140 and estimates the propagation destination sensor data. It is about to be.

【0026】データ分割部142は、データシフト部1
41でシフトされて得た伝播先センサデータの推定値を
基準時間(現在時刻)に比べて過去データと未来データ
に選別して分けるところである。
The data division unit 142 is the data shift unit 1.
The estimated value of the transmission destination sensor data obtained by shifting in 41 is compared with the reference time (current time) and is divided into past data and future data.

【0027】データシフト部141とデータ分割部14
2での処理内容の例を図7を用いて説明する。データシ
フト部141では伝播元占有率データと遅れ時間とを用
いて図7の上のグラフから下のグラフのようにシフトさ
せる。ここで、71は伝播元センサの時系列占有率デー
タ、61は遅れ時間算出部140で得られた遅れ時間、
72,73は伝播元占有率データ71を遅れ時間61の
分だけ未来にシフトさせて得た伝播先センサの時系列占
有率データの推定値を示しており、該推定値をデータ分
割部142で該推定値の過去データ72と該推定値の未
来データ73に分割する。
Data shift section 141 and data division section 14
An example of the processing content of No. 2 will be described with reference to FIG. The data shift unit 141 shifts from the upper graph of FIG. 7 to the lower graph by using the propagation source occupation rate data and the delay time. Here, 71 is the time series occupancy data of the propagation source sensor, 61 is the delay time obtained by the delay time calculation unit 140,
Reference numerals 72 and 73 denote estimated values of the time-series occupation rate data of the propagation destination sensor obtained by shifting the propagation source occupation rate data 71 to the future by the delay time 61, and the estimated values are calculated by the data dividing unit 142. The estimated value past data 72 and the estimated value future data 73 are divided.

【0028】過去データ比較部143は、データ分割部
142で分けられた伝播先占有率データ推定値の過去デ
ータとセンサデータ記憶部12から送信された伝播先占
有率データを比較してその誤差を求めるところである。
The past data comparison unit 143 compares the past data of the propagation destination occupancy ratio data estimated value divided by the data division unit 142 with the propagation destination occupancy ratio data transmitted from the sensor data storage unit 12, and determines the error. I am asking for it.

【0029】未来データ修正部144は、過去データ比
較部143で算出された誤差を用いてデータ分割部14
2で分けられた伝播先占有率データ推定値の未来データ
を修正し、伝播先占有率データの未来の予測値として求
めるところである。
The future data correction unit 144 uses the error calculated by the past data comparison unit 143 to divide the data into the data division unit 14
The future data of the propagation destination occupancy data estimated value divided by 2 is corrected and is obtained as a future predicted value of the propagation destination occupancy data.

【0030】ここで、過去データ比較部143と未来デ
ータ修正部144での処理内容の例を図8を用いて説明
する。図8のグラフにおいて過去データ比較部143で
は、伝播先占有率データ推定値の過去データ72と伝播
先センサの占有率データの実績値81とを比較して例え
ば最近5時間帯分の平均誤差を求める。なお平均誤差は
伝播先占有率データ推定値の過去データ72と伝播先セ
ンサの占有率データの実績値81との差に限ったもので
なく、該2データの平均比でもよい。次に未来データ修
正部144では、過去データ比較部143で得られた平
均誤差(あるいは平均比)を用いてデータ分割部142
から送信された伝播先占有率データ推定値の未来データ
に加算(平均比を用いた場合は積算)することによって
修正し、伝播先占有率データの未来の予測値を得ること
ができる。さらに、
Here, an example of the processing contents of the past data comparison unit 143 and the future data correction unit 144 will be described with reference to FIG. In the graph of FIG. 8, the past data comparison unit 143 compares the past data 72 of the propagation destination occupancy rate data estimated value and the actual value 81 of the occupancy rate data of the propagation destination sensor to determine, for example, the average error for the last five hours. Ask. The average error is not limited to the difference between the past data 72 of the propagation destination occupancy rate data estimated value and the actual value 81 of the occupancy rate data of the propagation destination sensor, and may be an average ratio of the two data. Next, the future data correction unit 144 uses the average error (or average ratio) obtained by the past data comparison unit 143 to divide the data into the data division unit 142.
It is possible to obtain a future predicted value of the propagation destination occupancy data by adding it to the future data of the propagation destination occupancy data estimated value (added when the average ratio is used) to correct. further,

【0031】[0031]

【数3】 (Equation 3)

【0032】によって伝播先センサの平均速度の未来の
予測値を得ることができる。ここに、vは平均速度予測
値、αは負の係数、Otは伝播先占有率の未来の予測
値、vmaxは最高速度を表している。
According to the above, it is possible to obtain a future predicted value of the average velocity of the transmission destination sensor. Here, v is an average speed prediction value, α is a negative coefficient, Ot is a future prediction value of the propagation destination occupancy rate, and vmax is the maximum speed.

【0033】センサデータとして占有率データと交通量
データの予測値の両方が得られる場合には、(数1)に
よって伝播先センサの平均速度の未来の予測値を得るこ
とができ、一方センサデータとして直接平均速度を用い
る場合は(数1)や(数3)の処理は必要ないのは自明
のところである。
When both the occupancy rate data and the predicted value of the traffic data are obtained as the sensor data, the future predicted value of the average speed of the propagation destination sensor can be obtained by (Equation 1), while the sensor data is obtained. It is obvious that the processing of (Equation 1) or (Equation 3) is not necessary when using the average velocity directly.

【0034】区間旅行時間予測部15は、対象道路区間
全てのセンサに関するセンサデータ予測部14の中の未
来データ修正部144で得られた平均速度データ予測値
を用いて対象道路区間の旅行時間を予測するところであ
る。
The section travel time prediction unit 15 uses the average speed data prediction value obtained by the future data correction unit 144 in the sensor data prediction unit 14 regarding the sensors of all the target road sections to calculate the travel time of the target road section. I'm about to predict.

【0035】予測結果表示部16は、センサデータ予測
部14の中の未来データ修正部144で得られた占有率デ
ータ予測結果等や区間旅行時間予測部15で得られた対
象道路区間の旅行時間予測結果を表示するところであ
る。表示手段の例としては、交通管制センタのモニタや
電光掲示板,道路脇に設置されたドライバー用の電光掲
示板などがあり、さらにはビーコン,FM多重などを介
した車載端末等もある。以上のようにすれば対象道路区
間の全てのセンサからの未来のセンサデータを予測する
ことができ、その予測値を用いて区間旅行時間も予測す
ることができる。これは道路を走行しているドライバー
にとって目的地までの旅行時間を前もって知ることがで
きるだけでなく、これから渋滞区間に進入するという情
報が得られればドライバーが経路を変更する上でも大変
有効であるし、さらには交通管制センタにおいて最適な
信号制御を行う上でも大変有効である。
The prediction result display unit 16 displays the occupancy rate data prediction result obtained by the future data correction unit 144 of the sensor data prediction unit 14 and the travel time of the target road section obtained by the section travel time prediction unit 15. It is about to display the prediction result. Examples of the display means include a monitor of a traffic control center, an electronic bulletin board, an electronic bulletin board for drivers installed on the side of the road, and a vehicle-mounted terminal via a beacon or FM multiplex. By doing so, future sensor data from all the sensors in the target road section can be predicted, and the section travel time can also be predicted by using the predicted value. This is useful not only for the driver traveling on the road to know the travel time to the destination in advance, but also for the driver to change the route if the information that he / she is about to enter the congestion area will be obtained. Moreover, it is also very effective for optimal signal control in the traffic control center.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、種々の時系列データ、
特に対象道路区間の旅行時間や道路の状態が近い将来ど
うなるかが精度よく予測できる。また、この予測結果を
用いれば信号制御や情報提供などの交通管制手段に対し
て有効である。
According to the present invention, various time series data,
In particular, it is possible to accurately predict what the travel time and road condition of the target road section will be in the near future. Moreover, if this prediction result is used, it is effective for traffic control means such as signal control and information provision.

【0037】さらに、すでに設置されている従来の超音
波センサ等を利用できる点でコスト的にも有効である。
Further, it is effective in terms of cost since the conventional ultrasonic sensor or the like already installed can be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の時系列データ予測装置の構成を示すブ
ロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a time series data prediction device of the present invention.

【図2】センサデータ予測部の詳細な内部の構成を示す
ブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed internal configuration of a sensor data prediction unit.

【図3】超音波センサ及びその周辺の配置図。FIG. 3 is a layout diagram of an ultrasonic sensor and its periphery.

【図4】超音波センサによって得られる時系列存否パル
ス列の例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a time-series presence / absence pulse train obtained by an ultrasonic sensor.

【図5】道路、道路上に設置された超音波センサ,道路
上を走行する車両、及び対象区間の例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a road, an ultrasonic sensor installed on the road, a vehicle traveling on the road, and a target section.

【図6】2つの超音波センサによる時系列占有率データ
に高い相関がある例を説明する図。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which time series occupancy data obtained by two ultrasonic sensors have a high correlation.

【図7】伝播元センサの時系列占有率データを遅れ時間
の分だけ未来にシフトする例について説明する図。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which time-series occupancy data of a propagation source sensor is shifted to the future by a delay time.

【図8】シフトした伝播元センサの時系列占有率データ
の過去データと伝播先の同データとの誤差を求め、該誤
差を用いて伝播先の同データの未来データを予測する例
について説明する図。
FIG. 8 illustrates an example in which an error between the past data of the time series occupancy data of the shifted propagation source sensor and the same data of the propagation destination is obtained, and the future data of the same data of the propagation destination is predicted using the error. Fig.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,34…車両、11,51,52,53,54,5
5,56…超音波センサ、12…センサデータ記憶部、
13…伝播元・伝播先センサ選定部、14…センサデー
タ予測部、15…区間旅行時間予測部、16…予測結果
表示部、31…ポスト、32…超音波送受装置、33,
57…道路、35…制御装置、36…道路端、61…遅
れ時間、71…伝播元センサの時系列占有率データ、7
2…伝播元センサの時系列占有率データを遅れ時間の分
だけ未来にシフトしたもののうちの過去のデータ、73
…伝播元センサの時系列占有率データを遅れ時間の分だ
け未来にシフトしたもののうちの未来のデータ、81…
伝播先センサの占有率データ実績値、82…伝播先セン
サの占有率データ予測値、140…遅れ時間算出部、1
41…データシフト部、142…データ分割部、143
…過去データ比較部、144…未来データ修正部。
10, 34 ... Vehicles, 11, 51, 52, 53, 54, 5
5, 56 ... Ultrasonic sensor, 12 ... Sensor data storage unit,
13 ... Propagation source / destination sensor selection unit, 14 ... Sensor data prediction unit, 15 ... Section travel time prediction unit, 16 ... Prediction result display unit, 31 ... Post, 32 ... Ultrasonic transmission / reception device, 33,
57 ... Road, 35 ... Control device, 36 ... Road end, 61 ... Delay time, 71 ... Time series occupancy data of propagation source sensor, 7
2 ... Past data of the data obtained by shifting the time-series occupation rate data of the propagation source sensor to the future by the delay time, 73
... Future data out of the data obtained by shifting the time-series occupation rate data of the propagation source sensor to the future by the delay time, 81 ...
Occupancy rate data actual value of propagation destination sensor, 82 ... Occupancy rate data predicted value of propagation destination sensor, 140 ... Delay time calculation unit, 1
41 ... Data shift unit, 142 ... Data division unit, 143
… Past data comparison unit, 144… Future data correction unit.

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 良幸 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内Front page continuation (72) Inventor Yoshiyuki Sato 5-2-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Omika factory

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数箇所に設置された時系列データを計測
するセンサと,該センサによって得られるデータを記憶
するデータ記憶手段と,時系列データを伝播させる元と
なる伝播元センサと伝播させる先となる伝播先センサを
選定する手段と,伝播元センサデータと伝播先センサデ
ータとを用いて伝播先センサの未来のデータを予測する
センサデータ予測手段とを備えた時系列データ予測装
置。
1. A sensor installed at a plurality of points for measuring time series data, a data storage means for storing data obtained by the sensor, a propagation source sensor for propagation of the time series data, and a propagation destination. A time-series data predicting apparatus comprising: a means for selecting a propagation destination sensor to be a target and a sensor data predicting means for predicting future data of the propagation destination sensor using the propagation source sensor data and the propagation destination sensor data.
【請求項2】請求項1記載のセンサデータ予測手段は、
伝播元センサのデータが伝播先センサのデータに類似す
る時の遅れ時間を算出する手段と,伝播元センサデータ
を該遅れ時間の分だけ未来にシフトする手段と,シフト
されたデータを過去と未来のデータに分割するデータ分
割手段と,分割されたデータのうちの過去データとデー
タ記憶手段からの伝播先センサデータとを比較して誤差
を求める手段と,該誤差と分割手段で分割された未来デ
ータとを用いて未来データを修正し伝播先センサの未来
のデータの予測値とする未来データ修正手段とを備えた
時系列データ予測装置。
2. The sensor data predicting means according to claim 1,
A means for calculating a delay time when the data of the propagation source sensor is similar to the data of the propagation destination sensor, a means for shifting the propagation source sensor data to the future by the delay time, and a means for shifting the shifted data in the past and the future. Data dividing means for dividing into divided data, means for obtaining an error by comparing past data of the divided data with the transmission destination sensor data from the data storing means, and a future divided by the error and the dividing means. And a future data correction unit that corrects future data by using the data and sets it as a predicted value of future data of the propagation destination sensor.
【請求項3】時系列データを計測するセンサとして、交
通流を計測するセンサを用いることを特徴とする請求項
1または2記載の時系列データ予測装置。
3. The time-series data prediction device according to claim 1, wherein a sensor that measures a traffic flow is used as the sensor that measures the time-series data.
【請求項4】時系列データまたは交通流を計測するセン
サとして、超音波センサ,光センサ,画像センサ、ある
いはループコイル式センサを用いることを特徴とする請
求項1,2、または3記載の時系列データ予測装置。
4. An ultrasonic sensor, an optical sensor, an image sensor, or a loop coil type sensor is used as a sensor for measuring time-series data or traffic flow, according to claim 1, 2, or 3. Series data prediction device.
【請求項5】時系列データまたは交通流を計測するセン
サとして、マイクロ波センサあるいは超音波式ダブルセ
ンサを用いることを特徴とする上記請求項1,2、また
は3記載の時系列データ予測装置。
5. The time series data prediction device according to claim 1, wherein a microwave sensor or an ultrasonic double sensor is used as a sensor for measuring time series data or traffic flow.
【請求項6】請求項3,4、または5の時系列データま
たは交通流を計測するセンサを用いて時系列データとし
て単位時間当たりの車両の交通量を計測することを特徴
とする請求項1または2記載の時系列データ予測装置。
6. The traffic volume of a vehicle per unit time is measured as time-series data using the time-series data of claim 3, 4 or 5 or a sensor for measuring traffic flow. Alternatively, the time series data prediction device described in 2.
【請求項7】上記請求項3,4、または5の時系列デー
タまたは交通流を計測するセンサを用いて時系列データ
として単位時間当たりの車両の時間占有率を計測するこ
とを特徴とする請求項1または2記載の時系列データ予
測装置。
7. The time occupancy rate of a vehicle per unit time is measured as time series data using the time series data or the sensor for measuring traffic flow according to claim 3, 4, or 5. Item 1. The time series data prediction device according to item 1 or 2.
【請求項8】上記請求項3または6の時系列データまた
は交通流を計測するセンサを用いて時系列データとして
単位時間当たりの車両の平均速度を計測することを特徴
とする請求項1または2記載の時系列データ予測装置。
8. The average speed of the vehicle per unit time is measured as time series data using the time series data of claim 3 or 6 or a sensor for measuring traffic flow. The time series data prediction device described.
【請求項9】センサデータ予測手段または未来データ修
正手段において、時間占有率の予測値から車両の平均速
度の予測値を求めることを特徴とする請求項1または2
記載の時系列データ予測装置。
9. The sensor data predicting means or the future data correcting means obtains the predicted value of the average speed of the vehicle from the predicted value of the time occupancy rate.
The time series data prediction device described.
【請求項10】センサデータ予測手段または未来データ
修正手段において、時間占有率及び交通量の予測値から
車両の平均速度の予測値を求めることを特徴とする請求
項1または2記載の時系列データ予測装置。
10. The time-series data according to claim 1, wherein the sensor data predicting means or the future data correcting means obtains the predicted value of the average speed of the vehicle from the predicted values of the time occupancy rate and the traffic volume. Prediction device.
【請求項11】センサデータ予測手段または未来データ
修正手段で得られたセンサデータ予測値を用いて対象区
間の旅行時間予測値を求める区間旅行時間予測手段を備
えたことを特徴とする請求項1または2記載の時系列デ
ータ予測装置。
11. A section travel time prediction means for obtaining a travel time prediction value of a target section by using the sensor data prediction value obtained by the sensor data prediction means or the future data correction means. Alternatively, the time series data prediction device described in 2.
【請求項12】交通流制御システムであって、センサデ
ータ予測手段,未来データ修正手段,または区間旅行時
間予測手段で得られた予測結果を表示する予測結果表示
手段を備えたことを特徴とする請求項1,2、または1
1記載の時系列データ予測装置。
12. A traffic flow control system, comprising prediction result display means for displaying a prediction result obtained by a sensor data prediction means, a future data correction means, or a section travel time prediction means. Claim 1, 2, or 1
1. The time series data prediction device according to 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000242883A (en) * 1999-02-19 2000-09-08 Hitachi Ltd Method and device for processing vehicle sensor information
JP2007179348A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Xanavi Informatics Corp Traffic situation prediction method, device therefor and program

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