JPH09147285A - 交通流シミュレータ - Google Patents
交通流シミュレータInfo
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- JPH09147285A JPH09147285A JP30096995A JP30096995A JPH09147285A JP H09147285 A JPH09147285 A JP H09147285A JP 30096995 A JP30096995 A JP 30096995A JP 30096995 A JP30096995 A JP 30096995A JP H09147285 A JPH09147285 A JP H09147285A
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- Japan
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- block
- vehicle
- traffic
- blocks
- traffic flow
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 交通流シミュレータにおいて、交通規制や車
両の経路等を交通流に反映させて交通全体に及ぼす影響
を再現し、シミュレーション精度を向上させる。 【解決手段】 １レーン毎に独立した単位距離のブロッ
クを並列配置して複数レーンの多入力多出力ブロックモ
ジュールを構成する。ブロックは進路規制や車種別規制
等を記述する属性を有している。車両モデルには車種、
進行方向、目的地、乗用車換算係数等を個別に記述する
属性が付与されている。ブロック密度法により車両密度
並びに設定された交通量−密度曲線に従って、自ブロッ
クに隣接する上流側の複数のブロックに対して、予め設
定した時間間隔でブロック間の流量が計算される。算出
された流量に相当する台数分の規制を満足する属性の車
両が、車線変更を必要とするものは車線変更して上流側
ブロックから下流側ブロックへ移動される。
両の経路等を交通流に反映させて交通全体に及ぼす影響
を再現し、シミュレーション精度を向上させる。 【解決手段】 １レーン毎に独立した単位距離のブロッ
クを並列配置して複数レーンの多入力多出力ブロックモ
ジュールを構成する。ブロックは進路規制や車種別規制
等を記述する属性を有している。車両モデルには車種、
進行方向、目的地、乗用車換算係数等を個別に記述する
属性が付与されている。ブロック密度法により車両密度
並びに設定された交通量−密度曲線に従って、自ブロッ
クに隣接する上流側の複数のブロックに対して、予め設
定した時間間隔でブロック間の流量が計算される。算出
された流量に相当する台数分の規制を満足する属性の車
両が、車線変更を必要とするものは車線変更して上流側
ブロックから下流側ブロックへ移動される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、交通流シミュレ
ータに関するものであり、特に、都市街路網の信号制御
や交通規制等の評価や検討に適した交通流シミュレータ
に関するものである。
ータに関するものであり、特に、都市街路網の信号制御
や交通規制等の評価や検討に適した交通流シミュレータ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、信号制御や交通規制の評価並びに
検討のためのシミュレーションツールが知られている。
特に、英国で開発されたＳＡＴＵＲＮやＣＯＮＴＲＡＭ
等が著名であるが、いずれも、渋滞時における過飽和交
通流の再現や、交差点における個別車両の挙動が交通流
に及ぼす影響の表現が不十分であるという問題が指摘さ
れている。
検討のためのシミュレーションツールが知られている。
特に、英国で開発されたＳＡＴＵＲＮやＣＯＮＴＲＡＭ
等が著名であるが、いずれも、渋滞時における過飽和交
通流の再現や、交差点における個別車両の挙動が交通流
に及ぼす影響の表現が不十分であるという問題が指摘さ
れている。
【０００３】また、道路を単位距離で区切られたブロッ
クが連続するリンクとみなすブロック密度法に基づき、
過飽和交通流への対応を図ったシミュレーションツール
も知られており、代表的なブロック密度法シミュレーシ
ョンツールの処理方法を以下に述べる。
クが連続するリンクとみなすブロック密度法に基づき、
過飽和交通流への対応を図ったシミュレーションツール
も知られており、代表的なブロック密度法シミュレーシ
ョンツールの処理方法を以下に述べる。
【０００４】ブロック密度法において単位距離ｄＬはス
キャンインターバルｄｔの間にそのリンクの自由流速度
Ｖｆで進む距離である。各ブロックｉにはリンク容量Ｑ
ｃに対応する臨界密度Ｋci と飽和密度Ｋji が与えら
れ、時刻ｔにおける車両密度Ｋ i(t) に基づいて流出可
能量ＡOUT i(t) と流入可能量Ａin i(t) が、図７に示す
仮定した交通量−密度曲線に従って（式１）並びに（式
２）のように定義される。
キャンインターバルｄｔの間にそのリンクの自由流速度
Ｖｆで進む距離である。各ブロックｉにはリンク容量Ｑ
ｃに対応する臨界密度Ｋci と飽和密度Ｋji が与えら
れ、時刻ｔにおける車両密度Ｋ i(t) に基づいて流出可
能量ＡOUT i(t) と流入可能量Ａin i(t) が、図７に示す
仮定した交通量−密度曲線に従って（式１）並びに（式
２）のように定義される。
【０００５】
【数１】
【０００６】
【数２】
【０００７】これにより、隣接するブロックｉとｉ＋１
間の移動交通量Ｑi,i+1(t)は、（式３）より、下流ブロ
ックの流入可能量Ａin i(t) および上流ブロックの流出
可能量ＡOUT i+1(t)の最小値で決定される。
間の移動交通量Ｑi,i+1(t)は、（式３）より、下流ブロ
ックの流入可能量Ａin i(t) および上流ブロックの流出
可能量ＡOUT i+1(t)の最小値で決定される。
【０００８】
【数３】
【０００９】次の時刻ｔ＋１におけるブロックｉのＫ
i(t+1) は（式４）のように改訂される。
i(t+1) は（式４）のように改訂される。
【００１０】
【数４】
【００１１】図８は隣接するブロック間の交通密度の移
動を模式的に表したものである。このようにして、ブロ
ック密度法に基づいた交通流シミュレーションにおいて
は交通密度の管理により非飽和状態はもとより、過飽和
状態においても信号による発進波・停止波の伝播を含め
た交通流が再現できる。
動を模式的に表したものである。このようにして、ブロ
ック密度法に基づいた交通流シミュレーションにおいて
は交通密度の管理により非飽和状態はもとより、過飽和
状態においても信号による発進波・停止波の伝播を含め
た交通流が再現できる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】都市街路網を対象とし
た交通流のシミュレーションを高精度に実行するために
要求される機能としては以下のものが考えられる。 １） 過飽和交通流への対応機能 … 都市部の交通は
信号によって制御され、過飽和状態となり得る。このよ
うな交通流に対しては、交通量−密度曲線に基づき、非
飽和状態の定常的な交通流だけではなく、過飽和状態に
おける信号による発進波・停止波の伝播の如き非定常的
な現象も再現することにより渋滞の成長・解消の様子を
表現することができる。 ２） 種々の交通規制の表現機能 … 都市街路網には
一方通行や右折禁止等さまざまな交通規制が施行されて
おり、交通規制による交通流への影響を表現できること
が要求される。 ３） 個別車両の影響の表現機能 … 路上駐車車両や
交差点における右折車両が交通全体に影響を及ぼすこと
がある。従って個別車両の挙動の影響を表現できること
が必要である。 ４） 経路選択モデルの内包機能 … 都市街路網では
一対の出発地と目的地に対して複数の経路が存在する。
従って、ドライバーの経路選択モデルを内包することが
要求される。
た交通流のシミュレーションを高精度に実行するために
要求される機能としては以下のものが考えられる。 １） 過飽和交通流への対応機能 … 都市部の交通は
信号によって制御され、過飽和状態となり得る。このよ
うな交通流に対しては、交通量−密度曲線に基づき、非
飽和状態の定常的な交通流だけではなく、過飽和状態に
おける信号による発進波・停止波の伝播の如き非定常的
な現象も再現することにより渋滞の成長・解消の様子を
表現することができる。 ２） 種々の交通規制の表現機能 … 都市街路網には
一方通行や右折禁止等さまざまな交通規制が施行されて
おり、交通規制による交通流への影響を表現できること
が要求される。 ３） 個別車両の影響の表現機能 … 路上駐車車両や
交差点における右折車両が交通全体に影響を及ぼすこと
がある。従って個別車両の挙動の影響を表現できること
が必要である。 ４） 経路選択モデルの内包機能 … 都市街路網では
一対の出発地と目的地に対して複数の経路が存在する。
従って、ドライバーの経路選択モデルを内包することが
要求される。
【００１３】前述したブロック密度法に基づいたシミュ
レーションツールは、過飽和状態における交通流を再現
することができるが、交通流を流体的に取り扱っている
ため、交差点に於ける右左折率の調整や交通規制の表現
が困難であり精度に難点がある。
レーションツールは、過飽和状態における交通流を再現
することができるが、交通流を流体的に取り扱っている
ため、交差点に於ける右左折率の調整や交通規制の表現
が困難であり精度に難点がある。
【００１４】また、経路選択モデルを内包して車両を特
定して制御するものも開発されているが、車両の挙動を
実際の現象に近似させるために車線変更や障害物の回避
等の各種の挙動をモデル化する必要があり、制御パラメ
ータの数量が増加してその調整が困難になる。また、大
規模な道路ネットワークシミュレーションに適用する場
合は、制御すべき車両数が増加するため計算コストの面
で不利である。
定して制御するものも開発されているが、車両の挙動を
実際の現象に近似させるために車線変更や障害物の回避
等の各種の挙動をモデル化する必要があり、制御パラメ
ータの数量が増加してその調整が困難になる。また、大
規模な道路ネットワークシミュレーションに適用する場
合は、制御すべき車両数が増加するため計算コストの面
で不利である。
【００１５】そこで、上記機能を有する交通流シミュレ
ータを提供して交通流の再現性を向上し、シミュレーシ
ョンの精度を向上するために解決すべき技術的課題が生
じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを
目的とする。
ータを提供して交通流の再現性を向上し、シミュレーシ
ョンの精度を向上するために解決すべき技術的課題が生
じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを
目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、単位距離のブロッ
クを接続して道路モデルを形成し、隣接するブロックの
夫々の或る時刻における車両密度並びに設定された交通
量−密度曲線に従って前記ブロック間の流量を計算し、
算出された流量に相当する台数の車両モデルを上流側ブ
ロックから下流側ブロックへ移動させて交通流を表現す
るブロック密度法に基づいた交通流シミュレータにおい
て、１レーン毎に独立したブロックを並列配置した多入
力多出力のブロックモジュールを構成し、前記各ブロッ
クに進路規制や車種別規制等を記述する属性を設け、隣
接する上流側の複数のブロックから前記規制を満足する
車両のみを選択的に下流側自ブロックへ移動させるルー
チンを設け、隣接する上流と下流のブロック間における
車両の車線変更、並びに交通規制の表現を可能としたこ
とを特徴とする交通流シミュレータ、並びに、車両モデ
ルに車種、進行方向、目的地、乗用車換算係数等を個別
に記述する属性を設けたことを特徴とする交通流シミュ
レータ、及び、予め設定した任意の時間間隔で経路探索
を実行し、ブロック密度により各リンクの行先表示属性
を変更する手段を設け、リンクへ流入した車両の目的地
属性と該リンクの行先表示属性とを参照して最短時間経
路を選択するルーチンを設けたことを特徴とする交通流
シミュレータを提供するものである。
達成するために提案するものであり、単位距離のブロッ
クを接続して道路モデルを形成し、隣接するブロックの
夫々の或る時刻における車両密度並びに設定された交通
量−密度曲線に従って前記ブロック間の流量を計算し、
算出された流量に相当する台数の車両モデルを上流側ブ
ロックから下流側ブロックへ移動させて交通流を表現す
るブロック密度法に基づいた交通流シミュレータにおい
て、１レーン毎に独立したブロックを並列配置した多入
力多出力のブロックモジュールを構成し、前記各ブロッ
クに進路規制や車種別規制等を記述する属性を設け、隣
接する上流側の複数のブロックから前記規制を満足する
車両のみを選択的に下流側自ブロックへ移動させるルー
チンを設け、隣接する上流と下流のブロック間における
車両の車線変更、並びに交通規制の表現を可能としたこ
とを特徴とする交通流シミュレータ、並びに、車両モデ
ルに車種、進行方向、目的地、乗用車換算係数等を個別
に記述する属性を設けたことを特徴とする交通流シミュ
レータ、及び、予め設定した任意の時間間隔で経路探索
を実行し、ブロック密度により各リンクの行先表示属性
を変更する手段を設け、リンクへ流入した車両の目的地
属性と該リンクの行先表示属性とを参照して最短時間経
路を選択するルーチンを設けたことを特徴とする交通流
シミュレータを提供するものである。
【００１７】上記の交通流シミュレータにおいては、１
レーン毎に独立したブロックを並列配置した多入力多出
力のブロックモジュールの各ブロックについて、ブロッ
ク密度法により車両密度並びに設定された交通量−密度
曲線に従って、自ブロックに隣接する上流側の複数のレ
ーンを構成する各ブロックに対して前記ブロック間の流
量が一定時間間隔で計算される。そして、ブロックに記
述された進路規制や車種別規制等に応じて、算出された
流量に相当する台数分の前記規制を満足する属性の車両
が、車線変更を必要とするものは車線変更して上流側ブ
ロックから下流側ブロックへ移動される。
レーン毎に独立したブロックを並列配置した多入力多出
力のブロックモジュールの各ブロックについて、ブロッ
ク密度法により車両密度並びに設定された交通量−密度
曲線に従って、自ブロックに隣接する上流側の複数のレ
ーンを構成する各ブロックに対して前記ブロック間の流
量が一定時間間隔で計算される。そして、ブロックに記
述された進路規制や車種別規制等に応じて、算出された
流量に相当する台数分の前記規制を満足する属性の車両
が、車線変更を必要とするものは車線変更して上流側ブ
ロックから下流側ブロックへ移動される。
【００１８】また、任意に設定した時間間隔で経路探索
を実行してブロック密度により各リンクの行先表示属性
を変更し、リンクへ流入した車両の目的地属性と該リン
クの行先表示属性とを参照して最短時間経路が選択され
る。
を実行してブロック密度により各リンクの行先表示属性
を変更し、リンクへ流入した車両の目的地属性と該リン
クの行先表示属性とを参照して最短時間経路が選択され
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に従って詳述する。図１は、交通流シミュレータの機能
ブロックを示し、コンピュータ１はエキスパートシステ
ム２によってシミュレーション処理を実行する。エキス
パートシステム２は、インタフェース３、知識データベ
ース４、推論機構５並びにワーキングメモリ６によって
構成され、交通ネットワークの構成要素は全てオブジェ
クトとしてモデル化して格納されている。
に従って詳述する。図１は、交通流シミュレータの機能
ブロックを示し、コンピュータ１はエキスパートシステ
ム２によってシミュレーション処理を実行する。エキス
パートシステム２は、インタフェース３、知識データベ
ース４、推論機構５並びにワーキングメモリ６によって
構成され、交通ネットワークの構成要素は全てオブジェ
クトとしてモデル化して格納されている。
【００２０】オブジェクトは、キーボード７やポインテ
ィングデバイス８の操作によって全てアイコンとしてＣ
ＲＴ９の画面上に表示され、メニューに従って道路ネッ
トワークデータ、信号制御パラメータ、ＯＤ（出発地・
目的地）の交通量等を入力することにより、図２に示す
ように、所望のオブジェクトを画面上に展開した道路ネ
ットワークモデルを構築することができる。
ィングデバイス８の操作によって全てアイコンとしてＣ
ＲＴ９の画面上に表示され、メニューに従って道路ネッ
トワークデータ、信号制御パラメータ、ＯＤ（出発地・
目的地）の交通量等を入力することにより、図２に示す
ように、所望のオブジェクトを画面上に展開した道路ネ
ットワークモデルを構築することができる。
【００２１】また、シミュレーション結果についてもグ
ラフとして画面上に表示できるほか旅行時間、渋滞長、
通過交通量等のデータを一定時間おきに外部記憶装置１
０のファイルへ書込む。
ラフとして画面上に表示できるほか旅行時間、渋滞長、
通過交通量等のデータを一定時間おきに外部記憶装置１
０のファイルへ書込む。
【００２２】図３はオブジェクトの基本クラス構造を示
し、リンク１１は道路部分に相当し、ノード１２とノー
ド１２とを接続する有向枝である。長さやレーン構成な
どの幾何属性や、交通容量、飽和密度等の容量属性、経
路選択のための情報を格納する方向表示属性が定義さ
れ、リンク１１自体を分割したブロック１３やレーン１
４との関係を有する。
し、リンク１１は道路部分に相当し、ノード１２とノー
ド１２とを接続する有向枝である。長さやレーン構成な
どの幾何属性や、交通容量、飽和密度等の容量属性、経
路選択のための情報を格納する方向表示属性が定義さ
れ、リンク１１自体を分割したブロック１３やレーン１
４との関係を有する。
【００２３】ノード１２は道路ネットワークをグラフ表
現したときの交差点或いはネットワークの端点にあた
り、リンク１１と接続して道路ネットワークを形成す
る。ノード１２のサブクラスには交通流が発生・集中す
るネットワークの端点にあたるＯＤノード（出発地・目
的地ノード）１５や、信号によって制御される信号交差
点ノード１６がある。
現したときの交差点或いはネットワークの端点にあた
り、リンク１１と接続して道路ネットワークを形成す
る。ノード１２のサブクラスには交通流が発生・集中す
るネットワークの端点にあたるＯＤノード（出発地・目
的地ノード）１５や、信号によって制御される信号交差
点ノード１６がある。
【００２４】ブロック１３は道路を区間に分割したとき
の一区間に相当し、ブロック１３自体の上流並びに下流
で隣接するブロックとの関係を持ち、ブロック１３内に
存在する車両との関係を持つ。これらの関係を利用する
ことでブロック密度の計算を行い、車両を移動させる。
の一区間に相当し、ブロック１３自体の上流並びに下流
で隣接するブロックとの関係を持ち、ブロック１３内に
存在する車両との関係を持つ。これらの関係を利用する
ことでブロック密度の計算を行い、車両を移動させる。
【００２５】ブロック１３は、単位長のレーンモジュー
ルであり、進路規制や車種別規制等を記述する属性を有
し、複数のレーンを並列に配置した多入力多出力のハイ
ブリッドブロックを構成することができる。ブロック１
３には、上流ブロックから選択的に車両を移動させるル
ーチンのプロトタイプが定義されており、上流ブロック
から下流ブロックへの車線変更の挙動をモデルに取り入
れることができる。ブロック１３のサブクラスには信号
灯器の表示によって交通流が制御される区間に対応する
制御ブロック１７や、レーンに設定された進行方向の規
制等の交通規則に従って交通流が制限される区間に対応
するレーン規制付ブロック１８がある。
ルであり、進路規制や車種別規制等を記述する属性を有
し、複数のレーンを並列に配置した多入力多出力のハイ
ブリッドブロックを構成することができる。ブロック１
３には、上流ブロックから選択的に車両を移動させるル
ーチンのプロトタイプが定義されており、上流ブロック
から下流ブロックへの車線変更の挙動をモデルに取り入
れることができる。ブロック１３のサブクラスには信号
灯器の表示によって交通流が制御される区間に対応する
制御ブロック１７や、レーンに設定された進行方向の規
制等の交通規則に従って交通流が制限される区間に対応
するレーン規制付ブロック１８がある。
【００２６】レーン１４は進行方向規制やバス専用規制
等の各種交通規制の属性を持ち、規制対象となるレーン
規制付ブロック１８と関係を持つ。交通制御器１９は、
自身の状態によって交通を停止あるいは発進させたり、
減速させる機能を持ち、制御対象となる制御ブロック１
７と関係を持つ。交通制御器１９のサブクラスには信号
灯器２０があり、青、黄、赤の信号状態を表示する。
等の各種交通規制の属性を持ち、規制対象となるレーン
規制付ブロック１８と関係を持つ。交通制御器１９は、
自身の状態によって交通を停止あるいは発進させたり、
減速させる機能を持ち、制御対象となる制御ブロック１
７と関係を持つ。交通制御器１９のサブクラスには信号
灯器２０があり、青、黄、赤の信号状態を表示する。
【００２７】信号制御機２１は設定されたサイクル、ス
プリット、オフセット時間、現示に従って各方向の信号
灯器２０の表示を制御し、制御対象となる信号交差点ノ
ード１６と各方向の信号灯器２０と関係を有する。
プリット、オフセット時間、現示に従って各方向の信号
灯器２０の表示を制御し、制御対象となる信号交差点ノ
ード１６と各方向の信号灯器２０と関係を有する。
【００２８】車両２２はブロック１３上を移動し、速
度、加速度の計算、経路選択や進行方向の変更等を行
う。車種や乗用車換算係数、車載情報端末機の有無等の
属性が定義され、サブクラスには乗用車２３、トラック
２４、バス２５等の挙動の異なる各種の車両がある。
度、加速度の計算、経路選択や進行方向の変更等を行
う。車種や乗用車換算係数、車載情報端末機の有無等の
属性が定義され、サブクラスには乗用車２３、トラック
２４、バス２５等の挙動の異なる各種の車両がある。
【００２９】このようにモデル化するための基本クラス
をオブジェクトとして定義してあるため、種々の交通制
御方式や交通規制の機能を付加する場合に最小限の機能
の追加或いは変更で実現することができる。例えば、バ
ス専用レーンを組込むときは、レーン規制付ブロック１
８のサブクラスとしてバスのみを上流ブロックから移動
させるブロックのクラスを追加定義すればよい。
をオブジェクトとして定義してあるため、種々の交通制
御方式や交通規制の機能を付加する場合に最小限の機能
の追加或いは変更で実現することができる。例えば、バ
ス専用レーンを組込むときは、レーン規制付ブロック１
８のサブクラスとしてバスのみを上流ブロックから移動
させるブロックのクラスを追加定義すればよい。
【００３０】次に、図４のフローチャートに従って交通
流シミュレータの動作を説明する。先ず、ブロックｉ
（下流から上流方向にｉ＝０，１，…）に以下の属性を
付与する。 Ｋci ： ブロック臨界密度 Ｋji ： ブロックジャム上限密度
流シミュレータの動作を説明する。先ず、ブロックｉ
（下流から上流方向にｉ＝０，１，…）に以下の属性を
付与する。 Ｋci ： ブロック臨界密度 Ｋji ： ブロックジャム上限密度
【００３１】また、ブロックｉには各時刻ｔにつき次の
変数を設定する。 Ｋi(t) ： ブロック車両密度 Ａin i(t) ： ブロック流入可能交通量 Ａout i(t) ： ブロック流出可能交通量
変数を設定する。 Ｋi(t) ： ブロック車両密度 Ａin i(t) ： ブロック流入可能交通量 Ａout i(t) ： ブロック流出可能交通量
【００３２】隣接するブロックｉ，ｉ＋１間に各時刻ｔ
につき次の変数を設定する。 Ｑi,i+1(t) ： ｉ，ｉ＋１間の最大流量 Ｍi,i+1(t) ： ｉ，ｉ＋１間の移動車両台数 Ｅi,i+1(t) ： ｉ，ｉ＋１間の捌残り交通量（アン
ダーフロー）
につき次の変数を設定する。 Ｑi,i+1(t) ： ｉ，ｉ＋１間の最大流量 Ｍi,i+1(t) ： ｉ，ｉ＋１間の移動車両台数 Ｅi,i+1(t) ： ｉ，ｉ＋１間の捌残り交通量（アン
ダーフロー）
【００３３】そして、以下のモデル記述式によってシミ
ュレートデータを算出する。 Ａout i(t) ＝ min(Ｋci, Ｋi(t))dL /dt （式１） Ａin i(t) ＝（Ｋji−Ｋi(t))dL /dt …（Ｋi(t）≦Ｋci ) or ＝ (Ｋci（Ｋji−Ｋi(t)) /（Ｋji−Ｋci))dL /dt …（Ｋci＜Ｋi(t) ≦Ｋji）（式２） Ｑi,i+1(t) ＝ min(Ａin i(t),Ａout i+1(t)) （式３） Ｋi(t+1)dL ＝ Ｋi(t)dL−Ｑi-1,i(t)dt ＋Ｑi,i+1(t)dt （式４） ただし、dLはブロック単位長、dtは単位時間
ュレートデータを算出する。 Ａout i(t) ＝ min(Ｋci, Ｋi(t))dL /dt （式１） Ａin i(t) ＝（Ｋji−Ｋi(t))dL /dt …（Ｋi(t）≦Ｋci ) or ＝ (Ｋci（Ｋji−Ｋi(t)) /（Ｋji−Ｋci))dL /dt …（Ｋci＜Ｋi(t) ≦Ｋji）（式２） Ｑi,i+1(t) ＝ min(Ａin i(t),Ａout i+1(t)) （式３） Ｋi(t+1)dL ＝ Ｋi(t)dL−Ｑi-1,i(t)dt ＋Ｑi,i+1(t)dt （式４） ただし、dLはブロック単位長、dtは単位時間
【００３４】交通移動については、各時間ステップｔ毎
にステップ１０３乃至１０５の計算ルーチンを実行す
る。
にステップ１０３乃至１０５の計算ルーチンを実行す
る。
【００３５】ステップ１０３： ブロック初期化 全てのブロックｉについて以下の計算を行う。 ｉ) 式１を用いてＡout i(t) を計算する。 ii) 式１を用いてＡin i(t) を計算する。 iii) 全てのブロックｉとｉに隣接する全ての上流側
のブロックｉ＋１について式３を用いてＱi,i+1(t) を
計算する。
のブロックｉ＋１について式３を用いてＱi,i+1(t) を
計算する。
【００３６】ステップ１０４： アンダーフローの処理 全てのブロックｉとｉに隣接する全ての上流側のブロッ
クｉ＋１について、リンクの下流側から以下の計算を行
う。 ｉ) Ｅi,i+1(t) が０より大きいとき、即ち、ｉ，ｉ
＋１の間にアンダーフローが残っていれば、Ｑi,i+1(t)
を超えない範囲でその分を次の手順で移動させる。 ii) 移動させた分をＫI(t) に加える。また、移動さ
せた分をＫi+1(t) から差し引く。 iii) 移動させた分をＱi,i+1(t) から差し引く。ま
た、移動させた分をＥi+1(t) から差し引く。
クｉ＋１について、リンクの下流側から以下の計算を行
う。 ｉ) Ｅi,i+1(t) が０より大きいとき、即ち、ｉ，ｉ
＋１の間にアンダーフローが残っていれば、Ｑi,i+1(t)
を超えない範囲でその分を次の手順で移動させる。 ii) 移動させた分をＫI(t) に加える。また、移動さ
せた分をＫi+1(t) から差し引く。 iii) 移動させた分をＱi,i+1(t) から差し引く。ま
た、移動させた分をＥi+1(t) から差し引く。
【００３７】ステップ１０５： 離散車両の移動 全てのブロックｉとｉに隣接する全ての上流側のブロッ
クｉ＋１について、リンクの下流側から以下の計算を行
う。 ｉ) Ｑi,i+1(t) が０より大きいとき、即ち、ｉ，ｉ
＋１の間にまだ移動の余地が残っていれば、Ｑi,i+1(t)
を超えない範囲でその分を次の手順で移動させる。 ii) Ｑi,i+1(t) を切り上げて整数Ｍi,i+1(t) とす
る。 iii) Ｍi,i+1(t) の台数分の車両を上流側のブロック
ｉ＋１の車両リストから取り出し、ブロックｉの車両リ
ストに追加する。 iv） 移動させた分Ｑi,i+1(t) をＫI(t) に加える。ま
た、移動させた分Ｑi,i+1(t) をＫi+1(t) から差し引
く。 v） iiにおける切上げによって生じたＭi,i+1(t) とＱ
i,i+1(t) の差をアンダーフローとし、Ｅi,i+1(t＋1)と
する。
クｉ＋１について、リンクの下流側から以下の計算を行
う。 ｉ) Ｑi,i+1(t) が０より大きいとき、即ち、ｉ，ｉ
＋１の間にまだ移動の余地が残っていれば、Ｑi,i+1(t)
を超えない範囲でその分を次の手順で移動させる。 ii) Ｑi,i+1(t) を切り上げて整数Ｍi,i+1(t) とす
る。 iii) Ｍi,i+1(t) の台数分の車両を上流側のブロック
ｉ＋１の車両リストから取り出し、ブロックｉの車両リ
ストに追加する。 iv） 移動させた分Ｑi,i+1(t) をＫI(t) に加える。ま
た、移動させた分Ｑi,i+1(t) をＫi+1(t) から差し引
く。 v） iiにおける切上げによって生じたＭi,i+1(t) とＱ
i,i+1(t) の差をアンダーフローとし、Ｅi,i+1(t＋1)と
する。
【００３８】全てのブロックｉに対し上記の計算を行っ
た後、各ブロック内の密度ＫI(t)をを次ステップでの密
度Ｋi(t＋1)とする。
た後、各ブロック内の密度ＫI(t)をを次ステップでの密
度Ｋi(t＋1)とする。
【００３９】前述したように、ブロック１３に進行方向
に対する制約を記述しておくことで、車両移動の際に隣
接する複数の上流側のブロックから自ブロックの制約を
満たす車両のみが取捨選択して移動される。
に対する制約を記述しておくことで、車両移動の際に隣
接する複数の上流側のブロックから自ブロックの制約を
満たす車両のみが取捨選択して移動される。
【００４０】図５を例にとると、各ブロックに課せられ
た進行方向の規制は矢印で示されており、ブロックＡに
いる車両のうち左折するものはブロックＢに、右折する
ものはＣにのみ移動可能であり、直進車はＢ，Ｃいずれ
にも移動することができる。また、Ｄにいる車両のうち
右折車は直進してＥに移動できないように設定されてい
るので次スキャン時には必ず右折専用レーンＦに移動す
る。
た進行方向の規制は矢印で示されており、ブロックＡに
いる車両のうち左折するものはブロックＢに、右折する
ものはＣにのみ移動可能であり、直進車はＢ，Ｃいずれ
にも移動することができる。また、Ｄにいる車両のうち
右折車は直進してＥに移動できないように設定されてい
るので次スキャン時には必ず右折専用レーンＦに移動す
る。
【００４１】また、下流の交差点の進行方向に応じたレ
ーンのブロックが適合する車両を獲得し、必要に応じて
車線変更が行われる。例えば、図６に示すように信号の
影響でブロックＡの直進方向にあるブロックＢに右折車
両が停滞している場合は、ブロックＡが斜め前方のブロ
ックＣに関係づけられていれば、ブロックＡの直進車両
はブロックＣに車線変更することができる。一方、ブロ
ックＣも直進方向が詰まっているので斜め前方のブロッ
クＤと関係付けられるが、ブロックＣにいる左折車両は
ブロックＤの制約を満たさないので車線変更を行わな
い。
ーンのブロックが適合する車両を獲得し、必要に応じて
車線変更が行われる。例えば、図６に示すように信号の
影響でブロックＡの直進方向にあるブロックＢに右折車
両が停滞している場合は、ブロックＡが斜め前方のブロ
ックＣに関係づけられていれば、ブロックＡの直進車両
はブロックＣに車線変更することができる。一方、ブロ
ックＣも直進方向が詰まっているので斜め前方のブロッ
クＤと関係付けられるが、ブロックＣにいる左折車両は
ブロックＤの制約を満たさないので車線変更を行わな
い。
【００４２】信号交差点部に到る最下流ブロックは信号
による制約を受ける制御ブロック１７で構成され、交差
点に接続した下流リンクの最上流ブロックと接続してい
る。夫々の制御ブロックは関係する信号灯器の現示に応
じて流出可能量を変化させる。また、右折交通に対して
は現示の変わり目における捌けとギャップを考慮して車
両の移動を行う。
による制約を受ける制御ブロック１７で構成され、交差
点に接続した下流リンクの最上流ブロックと接続してい
る。夫々の制御ブロックは関係する信号灯器の現示に応
じて流出可能量を変化させる。また、右折交通に対して
は現示の変わり目における捌けとギャップを考慮して車
両の移動を行う。
【００４３】制御ブロック１７は、自ブロックに対応す
る信号灯器２０を参照しており、左折先のリンクの最上
流ブロックと直進先のリンクの最上流ブロックと関係付
けられている。信号灯器の現示が青になったとき、ブロ
ックは車両を流出させることができ、左折先の最上流ブ
ロックは左折車両を、直進先の最上流ブロックは直進車
両を選択して移動させることで、各車両は適合するリン
クに流入する。現示が赤のときは自ブロックの流出可能
量は０となり、車両は移動しない。
る信号灯器２０を参照しており、左折先のリンクの最上
流ブロックと直進先のリンクの最上流ブロックと関係付
けられている。信号灯器の現示が青になったとき、ブロ
ックは車両を流出させることができ、左折先の最上流ブ
ロックは左折車両を、直進先の最上流ブロックは直進車
両を選択して移動させることで、各車両は適合するリン
クに流入する。現示が赤のときは自ブロックの流出可能
量は０となり、車両は移動しない。
【００４４】シミュレーションプログラムは、予め設定
した任意の時間間隔で経路探索を実行するように構成さ
れ、各リンクオブジェクトの行先方向表示属性を変更す
る。車両はリンクに流入した時点で、そのリンクの行先
表示属性を参照して次に流入するリンクを決定する。リ
ンクの旅行時間はそのリンクの交通量の関数として表現
され、さらに右左折と直進交通のそれぞれに対して旅行
時間のシミュレーションによる値と関数による値との差
がペナルティとして与えられる。そして、各車両はこの
情報に基づいて求めた最短経路に配分される。
した任意の時間間隔で経路探索を実行するように構成さ
れ、各リンクオブジェクトの行先方向表示属性を変更す
る。車両はリンクに流入した時点で、そのリンクの行先
表示属性を参照して次に流入するリンクを決定する。リ
ンクの旅行時間はそのリンクの交通量の関数として表現
され、さらに右左折と直進交通のそれぞれに対して旅行
時間のシミュレーションによる値と関数による値との差
がペナルティとして与えられる。そして、各車両はこの
情報に基づいて求めた最短経路に配分される。
【００４５】また、本交通流シミュレータは、目的に応
じてネットワークの一部の詳細度を変更でき、例えば、
詳細な交通流の再現が不必要な部分に対しては、従来の
交通流シミュレータと同様に単一ブロックで複数のレー
ンをカバーし、またブロック長を延長してブロック密度
法によりマクロ的にシミュレートすることにより計算コ
ストを軽減することができる。
じてネットワークの一部の詳細度を変更でき、例えば、
詳細な交通流の再現が不必要な部分に対しては、従来の
交通流シミュレータと同様に単一ブロックで複数のレー
ンをカバーし、またブロック長を延長してブロック密度
法によりマクロ的にシミュレートすることにより計算コ
ストを軽減することができる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、ブロ
ック間において車両の属性情報や交通規制や交通信号等
に応じて車両を車線変更させて交通規制や個別車両の挙
動が交通全体に及ぼす影響を再現できるようにしたの
で、交通ネットワークの交通流を詳細に表現でき、シミ
ュレーション精度を向上させることができる。
ック間において車両の属性情報や交通規制や交通信号等
に応じて車両を車線変更させて交通規制や個別車両の挙
動が交通全体に及ぼす影響を再現できるようにしたの
で、交通ネットワークの交通流を詳細に表現でき、シミ
ュレーション精度を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例を示し、交通流シミュレータ
のブロック図。
のブロック図。
【図２】交通流シミュレータのＣＲＴ表示画面を示す解
説図。
説図。
【図３】交通流シミュレータのオブジェクトクラス階層
図。
図。
【図４】交通流シミュレータのシミュレーション計算の
フローチャート。
フローチャート。
【図５】交通流シミュレータの車線変更の解説図。
【図６】交通流シミュレータの車線変更の解説図。
【図７】ブロック密度法の交通量−密度曲線を表すグラ
フである。
フである。
【図８】ブロック密度法による交通流の移動を表すグラ
フである。
フである。
１ コンピュータ ２ エキスパートシステム ７ キーボード ８ ポインティングデバイス ９ ＣＲＴ １０ 外部記憶装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595163272 尾崎 晴男 東京都板橋区赤塚新町３−32−６−302 (71)出願人 000001317 株式会社熊谷組 福井県福井市中央２丁目６番８号 (72)発明者 片倉 正彦 東京都渋谷区富ヶ谷２−９−２ (72)発明者 桑原 雅夫 千葉県千葉市花見川区花園町1035−２− 403 (72)発明者 赤羽 弘和 東京都江戸川区東葛西７−４−７ コーポ 室岡703 (72)発明者 尾崎 晴男 東京都板橋区赤塚新町３−32−６−302 (72)発明者 大島 邦彦 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 堂元 信宏 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 堀口 良太 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 安保 貴博 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 熊谷 香太郎 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内
Claims (3)
- 【請求項１】 単位距離のブロックを接続して道路モデ
ルを形成し、隣接するブロックの夫々の或る時刻におけ
る車両密度並びに設定された交通量−密度曲線に従って
前記ブロック間の流量を計算し、算出された流量に相当
する台数の車両モデルを上流側ブロックから下流側ブロ
ックへ移動させて交通流を表現するブロック密度法に基
づいた交通流シミュレータにおいて、１レーン毎に独立
したブロックを並列配置した多入力多出力のブロックモ
ジュールを構成し、前記各ブロックに進路規制や車種別
規制等を記述する属性を設け、隣接する上流側の複数の
ブロックから前記規制を満足する車両のみを選択的に下
流側自ブロックへ移動させるルーチンを設け、隣接する
上流と下流のブロック間における車両の車線変更、並び
に交通規制の表現を可能としたことを特徴とする交通流
シミュレータ。 - 【請求項２】 単位距離のブロックを接続して道路モデ
ルを形成し、隣接するブロックの夫々の或る時刻におけ
る車両密度並びに設定された交通量−密度曲線に従って
前記ブロック間の流量を計算し、算出された流量に相当
する台数の車両モデルを上流側ブロックから下流側ブロ
ックへ移動させて交通流を表現するブロック密度法に基
づいた交通流シミュレータにおいて、車両モデルに車
種、進行方向、目的地、乗用車換算係数等を個別に記述
する属性を設けたことを特徴とする交通流シミュレー
タ。 - 【請求項３】 単位距離のブロックを接続して道路モデ
ルを形成し、隣接するブロックの夫々の或る時刻におけ
る車両密度並びに設定された交通量−密度曲線に従って
前記ブロック間の流量を計算し、算出された流量に相当
する台数の仮想車両を上流側ブロックから下流側ブロッ
クへ移動させて交通流を表現するブロック密度法に基づ
いた交通流シミュレータにおいて、予め設定した任意の
時間間隔で経路探索を実行し、ブロック密度により各リ
ンクの行先表示属性を変更する手段を設け、リンクへ流
入した車両の目的地属性と該リンクの行先表示属性とを
参照して最短時間経路を選択するルーチンを設けたこと
を特徴とする交通流シミュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30096995A JP2826083B2 (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 交通流シミュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30096995A JP2826083B2 (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 交通流シミュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09147285A true JPH09147285A (ja) | 1997-06-06 |
| JP2826083B2 JP2826083B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=17891264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30096995A Expired - Fee Related JP2826083B2 (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 交通流シミュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2826083B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11345396A (ja) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Pub Works Res Inst Ministry Of Constr | 走行支援道路システムの合流制御システムにおける本線交通流予測方法 |
| JP2011086110A (ja) * | 2009-10-15 | 2011-04-28 | Toyota Central R&D Labs Inc | 交通流シミュレーション装置及びプログラム |
| CN109559516A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-02 | 浙江工业大学 | 基于改进tasep模型路网交通流优化方法 |
| CN113823121A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-21 | 深圳须弥云图空间科技有限公司 | 一种车辆行驶配置方法及装置 |
| CN114664166A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-06-24 | 浙江安防职业技术学院 | 一种基于交通信号灯变化控制以及交通流量数据的拥堵预测模拟教具 |
| CN114664166B (zh) * | 2022-04-06 | 2024-04-23 | 浙江安防职业技术学院 | 一种基于交通信号灯变化控制以及交通流量数据的拥堵预测模拟教具 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0528394A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-05 | Hitachi Ltd | 交通流シミユレータ |
| JPH05250594A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Hitachi Ltd | 道路交通シミュレーションシステム |
| JPH06259407A (ja) * | 1993-03-09 | 1994-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 道路交通管制シミュレーション装置 |
-
1995
- 1995-11-20 JP JP30096995A patent/JP2826083B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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| JPH11345396A (ja) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Pub Works Res Inst Ministry Of Constr | 走行支援道路システムの合流制御システムにおける本線交通流予測方法 |
| JP2011086110A (ja) * | 2009-10-15 | 2011-04-28 | Toyota Central R&D Labs Inc | 交通流シミュレーション装置及びプログラム |
| CN109559516A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-02 | 浙江工业大学 | 基于改进tasep模型路网交通流优化方法 |
| CN113823121A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-21 | 深圳须弥云图空间科技有限公司 | 一种车辆行驶配置方法及装置 |
| CN113823121B (zh) * | 2021-09-18 | 2023-03-14 | 深圳须弥云图空间科技有限公司 | 一种车辆行驶配置方法及装置 |
| CN114664166A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-06-24 | 浙江安防职业技术学院 | 一种基于交通信号灯变化控制以及交通流量数据的拥堵预测模拟教具 |
| CN114664166B (zh) * | 2022-04-06 | 2024-04-23 | 浙江安防职业技术学院 | 一种基于交通信号灯变化控制以及交通流量数据的拥堵预测模拟教具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2826083B2 (ja) | 1998-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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