JPH11126294A - 移動体交通制御システム - Google Patents

移動体交通制御システム

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JPH11126294A
JPH11126294A JP9290753A JP29075397A JPH11126294A JP H11126294 A JPH11126294 A JP H11126294A JP 9290753 A JP9290753 A JP 9290753A JP 29075397 A JP29075397 A JP 29075397A JP H11126294 A JPH11126294 A JP H11126294A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 交差点における経路干渉が生じない交通制御
システムを提供する。 【解決手段】 各車両の現在位置、車速及び目的地に関
する情報を収集し、収集した情報に基づき各車両の経路
候補を示すベクトルを作成し、各車両の経路を示すベク
トル同士を組み合わせた行列を作成する。この行列のう
ち、複数の車両が同時に又は相前後して同一の交差点に
差し掛かる状況が生じないものや、その種の状況が生じ
るものであってもその交差点においてある車両の経路が
他の車両の経路をよぎらないようなもののみを採用す
る。採用した行列のうち、各車両がその目的地へ到達す
るのに要する時間の平均的な値が最小になる経路組合せ
を示すものを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の移動体例え
ば車両の交通を制御する移動体交通制御システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】現在実施されているＶＩＣＳ(Vehicle I
nformation and Communications System)は、路側ビー
コンやＦＭ多重放送を通じ道路上の車両に道路の混雑具
合や交通規制に関する情報を無線送信するシステムであ
る。道路交通制御の面から見たこのシステムの利点の一
つは、渋滞している道路を迂回し渋滞していない道路を
利用するよう、無線通信を通じ各車両の操縦者に促すこ
とができ、従って渋滞をある程度緩和できることであ
る。各車両の操縦者の側から見れば、現在位置から目的
地に至る経路が複数あるときに、比較的空いている道路
を選択することができ、その結果、迅速かつ快適に目的
地に到着できる、というメリットがある。しかしなが
ら、ＶＩＣＳでは、個々の車両の経路の決定が各車両の
操縦者の意図にゆだねられているため、渋滞緩和の効果
や車両運行の迅速化・快適化の効果には、自ずから限界
がある。
【０００３】どのようにしたら各車両が交差点をスムー
ズに通行できるのか、という点は、渋滞緩和や車両運行
の迅速化・快適化の効果を高めようとするとき問題にな
る点の一つである。この点に関連する技術としては、特
開昭６２−１２５４０７号公報に記載されている交通管
制方法がある。この交通管制方法の適用対象は、制御対
象たる複数の無人移動車両及びこれら複数の無人移動車
両を制御する管制局から構成されるシステムである。こ
のシステムでは、複数の無人移動車両が同時に又は相前
後して同一の交差点にさしかかったときに、管制局がい
ずれかの無人移動車両に対しその交差点への進入許可を
与えると共に他の無人移動車両を待機させ、進入許可を
得た無人移動車両がその交差点を通過した後に、待機し
ている他の無人移動車両のいずれかにその交差点への進
入許可を与える。このようにして、同時に又は相前後し
て同一の交差点にさしかかった複数の無人移動車両を、
順繰りに通過させているため、これら無人移動車両同士
が交差点で衝突・接触することを防止できる。この交通
管制方法をＶＩＣＳと組み合わせることも可能であろ
う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の交通管制方法をＶＩＣＳと組み合わせること
により得られるシステムは、次の面で、多数の車両の交
通を制御する用途には適していない。
【０００５】第１に、上記公報に係る交通管制方法の適
用対象は、比較的少数の車両が構内を走行するシステム
である。この種のシステムでは、同時に又は相前後して
同一の交差点にさしかかる車両の台数は比較的少ないか
ら、交差点において進入許可／待機制御を行ったとして
も、目的地への到達が顕著に遅れることはない。これに
対し、一般の道路交通のように往々にして多数の車両が
道路上に存在するような環境では、同時に又は相前後し
て同一の交差点にさしかかる車両の台数が多数になり得
る。上記組合せに係るシステム、即ち複数の車両が同時
に又は相前後して同一の交差点にさしかかったときにそ
の交差点を１台ずつ通過させるシステムでは、この交差
点にさしかかっている車両の台数が多数に上っていると
きに、大部分の車両についてはその交差点での待機時間
が長くなってしまい、ひいては目的地への到達が遅れて
しまう。
【０００６】第２に、上記公報に係る交通管制方法にお
ける管制対象は無人移動車両でありそもそも乗員がいな
いから、交差点で待機させられることで乗員がいらだつ
こともあり得ない。これに対し、一般の道路交通のよう
に乗員を乗せた車両が走行する環境では、交差点で待機
しなければならなくなったときに、そのことによってい
らだつ乗員もあろう。上記組合せに係るシステムでは、
特に、多数の車両が同時に又は相前後して同一の交差点
にさしかかったときに、交差点における待機時間が長く
なるため乗員のいらだちを招く恐れがある。また、多数
の交差点を有する経路を走行するときに、多くの（しば
しば全ての）交差点にて待機しなければならないことが
あり、この点でも乗員のいらだちを招く恐れがある。
【０００７】第３に、一般の道路では、現在位置から目
的地に至る経路に多数の交差点があるのが一般的であ
る。また、ガソリン車等の場合、停止／発進や加減速の
繰返しひいてはエンジン回転数の頻繁な変動に伴い、そ
の車両におけるエネルギ利用効率が悪くなり、また車両
からのエミッションが増大する傾向があることが知られ
ている。上記組合せに係るシステムでは、経路上の多く
の交差点にて待機しなければならないことがあるため、
各車両におけるエネルギ利用効率が悪くなりまた各車両
からのエミッションが増加する可能性がある。
【０００８】第４に、上記組合せに係るシステムでは、
交差点への進入は管制されているものの、交差点以外の
場所に関しては、混雑度合等の情報が車両の操縦者に与
えられるのみであり管制の対象とはされていない。従っ
て、交差点以外の場所例えば交差点同士を結ぶ道路にて
渋滞が発生する余地が尚残っている。また、車両の操縦
者が知ることができるのは、混雑している道路（或いは
空いている道路）はどの道路かといった情報であり、ど
の道路を走行すれば最も迅速に目的地にたどり着けるの
かについては何ら情報を与えていないから、上記組合せ
に係るシステムは、目的地への迅速な到達という面で、
車両乗員の十分な手助けにはなっていない点がある。
【０００９】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、交差点における移
動体（例えば車両）の経路同士の干渉を回避できるよう
各移動体の経路を制御（乗員への通知による間接的な制
御を含む）することや、各移動体の発進待機時間を制御
すること等により、交差点での待機、停止／発進の繰返
しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミ
ッションの劣化等が生じないようにすることを目的とす
る。本発明は、また、交差点での干渉をなくすと共に交
通量や発進待機時間に適応した制御を導入することによ
り、良いエネルギ効率を維持しながらも交通量を増大さ
せることができ、また各移動体の発進待機時間をより短
くできるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
べく、本発明に係る移動体交通制御システムは、複数の
道路又は軌道が各所にて交差している区画に関し、その
区画内に存する各移動体が今後とりうる経路の組合せを
求め、求めた組合せを経路パターンの候補とする経路候
補決定手段と、上記候補が複数存する場合に、同一の交
差点を同時に又は相前後して通過する他の移動体の経路
をよぎるという経路干渉がいずれの移動体についてもま
たいずれの交差点においても生じない候補を選択する経
路決定手段と、を備え、選択された候補を以て、上記区
画内にて各移動体が採るべき経路を指令する経路パター
ンとすることを特徴とする。このように、交差点での干
渉が生じないよう各移動体の将来の経路を定めているた
め、本発明においては、交差点での待機、停止／発進の
繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・
エミッションの劣化等が生じない。
【００１１】また、本発明に係る移動体交通制御システ
ムは、好ましくは、経路干渉が生じない候補が複数存す
る場合に、上記区画内に存する移動体がそれぞれその目
的地に到達するのに要する時間の平均値を各候補それぞ
れに関し求め、求めた平均値が比較的小さい候補を選択
することにより、上記区画内にて各移動体が採るべき経
路を示す経路パターンを決定する平均所要時間判別手段
を備える。このように、干渉が発生せずかつ各移動体が
（平均的に見て）目的地に早期にたどり着けるよう経路
パターンを決定することにより、目的地への到達の遅延
を更に確実に回避できる。
【００１２】本発明に係る移動体交通制御システムは、
好ましくは、上記経路干渉がいずれの移動体についても
またいずれの交差点においても生じないよう、上記区画
内に存する移動体のうち決定された経路パターンに従う
制御対象移動体であって現時点で未発進のものについ
て、かつ各候補毎に、発進までの待機時間を決定する待
機時間決定手段を備える。このように、発進までの待機
時間をも制御対象とすることにより、交差点での待機、
停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエ
ネルギ効率・エミッションの劣化等がより生じにくくな
る。
【００１３】本発明に係る移動体交通制御システムは、
好ましくは、上記区画内に存する移動体のうち、少なく
とも、決定された経路パターンに従う制御対象移動体に
関し、その現在位置を検出する位置検出手段と、上記区
画内に存する移動体に関し、その目的地を各移動体の乗
員による入力にて又はその移動体の挙動に基づく推定に
て検出する目的地検出手段と、検出された現在位置及び
目的地並びに各道路若しくは軌道で採るべき速度に基づ
き、上記区画内に存する各移動体の経路を求める経路算
出手段と、を備え、求めた経路を利用して上記経路候補
決定手段が上記組合せを求める。このように、各移動体
の現在位置、目的地及び採るべき速度に応じて各移動体
が採りうる経路を決めるようにした場合、これら現在位
置、目的地及び採るべき速度の与え方を工夫することに
より、更に付加的な作用効果が生じる。
【００１４】例えば、本発明に係る移動体交通制御シス
テムは、好ましくは、決定された経路パターンに従い各
移動体が移動した場合に交通量が比較的多くなると認め
られる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値
に設定する交通量適応型速度設定手段、決定された経路
パターンに従い各移動体が移動した場合に比較的発進待
機時間の長い移動体が比較的多く通過するであろうと認
められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな
値に設定する待機時間適応型個別速度設定手段、及び決
定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に
おける発進待機時間の平均値が比較的長くなると認めら
れるときに各道路又は軌道における上記速度を増大させ
る待機時間適応型速度設定手段のうち少なくとも一つを
設ける。これらのうち交通量適応型速度設定手段を設け
た場合、混みやすい道路乃至軌道の交通量を増大させる
ことができるため、区画全体での交通量を増大させるこ
とができる。また、待機時間適応型個別速度設定手段を
設けた場合、待機時間の長い移動体を優先して目的地に
届けることができるため、区画全体での交通量を増大さ
せると共に発進までの待機時間を抑えることができる。
更に、待機時間適応型速度設定手段を設けた場合、発進
までの待機時間を抑えることができ、多数の移動体が発
進を待っているような状況を回避できる。
【００１５】本発明に係る移動体交通制御システムは、
好ましくは、上記区画内に存する移動体のうち、決定さ
れた経路パターンに従わない制御対象外移動体に関して
も、その現在位置を検出する上記位置検出手段と、上記
区画内に存する移動体のうち制御対象移動体については
その乗員による入力にて、制御対象外移動体については
その移動体の挙動に基づく推定にて、その目的地を検出
する上記目的地検出手段と、を備え、制御対象外移動体
の経路をも上記組合せに含める。このようにすれば、制
御対象外移動体に関しても、その目的地の推定を通じ
て、経路パターンの決定に反映させることができる。
【００１６】本発明に係る移動体交通制御システムは、
好ましくは、上記区画外に存する移動体のうち、上記区
画に進入することが予想される越境進入移動体に関し、
その予想される経路を示す情報を入力する越境進入移動
体算入手段を備え、越境進入移動体の経路をも上記組合
せに含める。このようにすれば、例えば、複数の区画に
それぞれ管制局を設けた交通制御システムにおいて、複
数の区画に分かれているにも関わらず、各移動体が本発
明に係る交通制御を好適に受けることが可能になる。特
に、上記区画をカバーする管制局と他の区画をカバーす
る他の管制局との間に管制局間通信回線を設け、越境進
入移動体算入手段が、上記管制局間通信回線を介し、越
境進入移動体の予想される経路を示す情報を入力する一
方で、上記区画内に存する移動体のうち上記他の区画に
進入することが予想される越境退出移動体の予想される
経路を示す情報を上記他の管制局に供給するようにすれ
ば、管制局間通信という比較的簡素な方法で上述の効果
を実現できる。
【００１７】本発明に係る移動体交通制御システムは、
好ましくは、上記区画内に存する制御対象移動体同士の
間に設けられた移動体間通信回線を有し、各制御対象移
動体が、上記移動体間通信回線を介し他の制御対象移動
体から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上
記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決
定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行しこの処
理の中間結果乃至結果の一部（例えば、検出された現在
位置及び目的地や、決定された経路パターンのうち自己
の経路に関する部分）を上記移動体間通信回線を介し他
の制御対象移動体に送信する。このように、移動体間通
信により本発明を実現した場合、管制局を設ける必要が
ないためインフラストラクチャのコストが発生しない。
更に、各移動体における処理に際しては、他の移動体の
決定された経路を利用できるため、演算処理量が少なく
て済む。また、移動体間で伝送すべき情報は、現在位置
や目的地或いは決定された経路パターンのうち自己の経
路に関する部分といった少ない量の情報であるから、移
動体間通信回線の混雑も生じにくい。
【００１８】本発明に係る移動体交通制御システムは、
好ましくは、上記区画内に存する制御対象移動体と上記
区画をカバーする管制局との間に設けられた移動体管制
局間通信回線を有し、各制御対象移動体が、上記移動体
管制局間通信回線を介し管制局から受信した情報を利用
しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経
路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手
段に係る処理のうち一部（例えば自己の位置や目的地を
検出する処理まで、或いは自己の経路の候補を決定する
処理まで）を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一
部（例えば自己の位置や目的地、或いは自己の経路の候
補）を上記移動体管制局間通信回線を介し管制局に送信
し、管制局が、上記移動体管制局間通信回線を介し制御
対象移動体から受信した情報を利用しつつ上記位置検出
手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経
路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち
残りの部分を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一
部（例えば決定された経路パターンのうち各制御対象移
動局の経路を示す部分）を上記移動体管制局間通信回線
を介し制御対象移動体に送信する。このように、演算処
理のうち少なくとも一部を管制局にて実行するようにす
れば、各移動体における演算処理量を低減できる。
【００１９】本発明に係る移動体交通制御システムは、
好ましくは、上記区画内には上記制御対象移動体が移動
するための軌道を、軌道沿いには利用者が乗降するため
の駅を、軌道の交差点にはその分岐連結操作を司るスケ
ジューラを、それぞれ設け、上記区画をカバーする管制
局を、駅に存する利用者からの要求に応じ上記位置検出
手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経
路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行
し、決定した経路パターンに従い上記スケジューラに対
応する交差点の分岐連結操作を指示する。或いは、上記
区画内には上記制御対象移動体が移動するための軌道
を、軌道沿いには利用者が乗降するための駅を、それぞ
れ設け、上記区画をカバーする管制局が、駅に存する利
用者からの要求に応じ上記位置検出手段、上記目的地検
出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び
上記経路決定手段に係る処理を実行し、決定した経路パ
ターンに従い上記区画内に存する制御対象移動体の走行
を制御する。このようにすれば、多数の交差点（分岐
点）を有し不特定多数の利用者が利用する軌道式交通シ
ステムにおいても、本発明の効果を発揮することができ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。なお、実施形態間で共通す
る又は対応する部材に関しては同一の符号を付し、説明
を省略するが、同一の符号を付した部材の機能が全く同
一であることを示唆する趣旨ではない。また、以下の説
明では車両を交通制御の対象としているが、本発明は、
道路乃至軌道を通行する移動体一般（人間を含む）に適
用できる。更に、本願ではＴ字路や軌道の分岐等をも含
む意味で「交差点」なる用語を用いている。
【００２１】（１）原理 本発明の実施形態を説明する前に、本発明の原理につい
て図面を用いて説明する。まず、本発明にて交通制御の
対象とする区画は、一般に、複数の交差点と、これらの
交差点同士を接続する道路又は軌道（以下「枝」）と
を、含んでいる（図１参照）。この区画内での位置を表
す二次元座標系が設定されていれば、各車両の現在位置
及び目的地は座標値により表現でき、各車両の経路は、
現在位置を示す点とその付近の交差点とを結ぶ枝、この
交差点と次の交差点とを結ぶ枝、…及び最後の交差点と
目的地を示す点とを結ぶ枝の集合・連鎖として表現でき
る。なお、図１では説明の簡便化のため立体交差が存在
しない区画を記したが、本発明は立体交差のある区画に
も適用できる。その場合、三次元座標系を使用してもよ
いし、車両経路の干渉が生じ得ないことを示す属性を立
体交差に係る交差点に付与し干渉除去処理（後述）の対
象から外すようにしてもよい。また、図１には各枝の勾
配を記していないが、勾配の影響を平面上の距離に換算
して表現してもよいし、各枝の属性として表現してもよ
い。枝を表現するデータの形式にも特に限定は必要でな
い。
【００２２】図２に示すように、現在時刻ｔ1から将来
の時点ｔ2、ｔ3、ｔ4、…にかけて車両の位置がどのよ
うに変化していくのかは、現在地を示す点から目的地を
示す点へと単調に上っていく折れ線として表すことがで
きる。この折れ線、即ち現在位置から目的地に至る車両
の経路の候補は、一般に、複数通り存在する（図２、図
５及び図６参照）。例えば、図２、図５及び図６の各例
では現在時刻ｔ1における経路候補が各４通り（コース
１〜４）存在している。現在時刻ｔ1以後車両の走行を
継続するには、複数の経路候補の中からいずれかを選択
しなければならない（経路選択）。従来のＶＩＣＳで
は、道路の混雑具合等に関する情報を各車両に対し無線
回線を通じ提供することにより各車両の操縦者による経
路選択を援助しており、その限りでは、目的地への迅速
な到達や渋滞の回避等に役立っている。しかし、ＶＩＣ
Ｓのみでは、ある程度広がりを有する区画内を多数走行
している（又は走行しようとしている）車両の交通を最
適化し、各車両がいずれも渋滞に巻き込まれることなく
また頻繁に停止／発進を行うことなく目的地に迅速に到
達できるようにすることは、できない。このような限界
をもたらしている原因の一つは、複数の車両の経路を管
制する機能も、また各車両が他の車両の経路に応じて自
車の経路を決定・調整する機能も、提供されていないこ
とにある。本発明においては、これらの機能を次のよう
にして提供している。
【００２３】まず、ある区画内にＮ個の交差点が設けら
れているとする。任意の車両の経路候補は、その車両が
その経路候補を選択したときにこれらＮ個の交差点のど
れを通過するのか、また通過するのであればどの時刻に
通過するのか、という情報の集合にて表すことができ
る。例えば、ｉ番目の車両がｊi番目の経路候補を選択
したときにｋ番目の交差点を通過する予想時刻をＴ
i.ji.kと表すこととし、通過しない交差点についてはＴ
i.ji.k＝０とおくようにすれば、各経路をＮ次元ベクト
ルＴi.ji＝[Ｔi.ji.k]にて表すことができる。また、近
い将来におけるその区画での車両交通の状態は、１番目
の車両が採る経路、２番目の車両が採る経路、…、及び
ｎ番目の車両が採る経路の組合せで決まる。従って、近
い将来におけるその区画での車両交通の状態は、Ｎ次元
ベクトルＴi.jiを各行とするｎ行Ｎ列行列
【数１】 により表現できる。
【００２４】この行列Ｔcは経路候補の組合せを示す行
列であり、その個数は、ｉ番目の車両の経路候補の個数
をｊimaxと表すこととするならば、
【数２】 となる。車両の交通を最適化するという課題は、Ｎc通
りの組合せＴcの中から、各車両がいずれも渋滞に巻き
込まれることなく、また頻繁に停止／発進を行うことな
く目的地に迅速に到達できるような組合せを、時刻
ｔ1、ｔ2、ｔ3、ｔ4、…にて逐次選ぶことにより、達成
できる。即ち、本発明では、図２に示すように、各車両
が現在位置から目的地に到達するのに要する時間が全車
両平均でみて最も短くなるような組合せを、Ｎc通りの
組合せＴcの中から選んでいる。選択された組合せに係
る経路を各車両が走行するのであれば、区画内の車両が
いずれも比較的短い時間でかつ渋滞なしに目的地に到達
できるようになる。
【００２５】本発明では、更に、渋滞や頻繁な停止／発
進をなくすために、同時に又は相前後して複数台の車両
が同一の交差点を通過するような状況を惹き起こす組合
せについては原則として上述の選択の対象から外すよう
にしている。選択された組合せに係る経路を各車両が走
行するのであれば、複数台の車両が同時に又は相前後し
て同一の交差点を通過することがなくなり、交差点での
停止／発進を行わずとも済むようになるため、目的地へ
の迅速な到達、エネルギ効率の改善、エミッションの低
減（ガソリン車等の場合）といった効果が得られる。ま
た、本発明では、同時に又は相前後して複数台の車両が
同一の交差点を通過するような状況を惹き起こす組合せ
であっても、生じるのが許容通過パターンのみで禁止通
過パターンは生じないような組合せについては上述の除
外の対象から除外することにより、選択可能な組合せの
個数を確保している。なお、ここでいう許容通過パター
ンとは干渉が生じないような車両通過パターン（図３参
照）であり、禁止通過パターンとは干渉が生じるような
車両通過パターン（図４参照）である。図３及び図４
は、単純な十字路に２台の車両が進入する場合を例とし
て描いている。
【００２６】更に、本発明においては、現在時刻ｔ1に
おいて未発進の車両については発進までの待機時間につ
いても制御乃至指示の対象とし、当該未発進の車両を適
切なタイミングで発進させ、その車両が渋滞に巻き込ま
れることがなく交差点での停止／発進を行う必要がない
ようにしている（図３及び図４参照）。本発明において
は、更に、予想通過時刻Ｔi.ji.kを算出する際等に必要
になる車速を各枝毎に適宜設定することで、区画全体で
の交通量を最大化することや、発進前の待機時間を短縮
することや、待機時間が比較的長い車両の走行時間を優
先的に短縮することを、可能にしている。
【００２７】（２）処理の概要 次に、本発明における処理の概要を説明する。本発明に
おいては、まず、前述のベクトルＴi.jiを作成し更に行
列Ｔcを作成する。この行列Ｔcの成分である予想通過時
刻Ｔi.ji.kを決定するには、現在位置、目的地、各枝で
の車速及び走行中／未発進の別に関する情報が必要であ
る。これらのうち現在位置は、検出或いは車両乗員の入
力によって得ることができる。目的地は、車両乗員の入
力或いは現在位置及び車速に基づく推定によって、得る
ことができる。走行中か未発進かについては、検出或い
は車両乗員の入力によって知ることができる。
【００２８】各枝での車速については、次の式
【数３】 に示されているように、定数ｖ0を用いるか、或いは現
在時刻ｔ1における各車両の車速の検出値又は入力値ｖi
を用いればよい。特に、定数ｖ0を車速として用いるよ
うにすれば、行列Ｔcを決定する演算処理が楽になる。
また、現在の車速ｖiをその車両についての処理に用い
るようにすれば、各車両の現実の車両走行状態により即
した内容の行列Ｔcを得ることができる。また、次の式
【数４】 を用い、逐次、各枝における車速を調整するようにして
もよい。この式中、Ｆは、車両の交通量が多い枝におけ
る車速を高めることでシステム全体としての交通量を
（混雑なしに）増大させるための項であり、Ｇは、長い
発進待機時間が強いられる車両を発進後はできるだけ高
速で走行させ目的地への到達に要する時間を平均的に見
て短縮するための項であり、Ｈは、各車両の発進待機時
間を平均的に見てできるだけ短くし目的地への到達に要
する時間を短縮すると共に待機によるいらだちを抑える
ための項である。なお、項Ｆ、Ｇ及びＨを全て含める必
要はない。
【００２９】また、発進までの待機時間をも交通制御の
対象とするために、行列Ｔcの成分たる所要通過時間Ｔ
i.ji.kには発進待機時間ｔwi.jiを未知数部分として含
ませる。但し、走行中の車両については全てのｊiにつ
いてｔwi.ji＝０とする。更に、所要時間に基づく経路
組合せ選択のために、ｊ1max＋ｊ2max＋…＋ｊnmax個あ
るベクトルＴi.ji全てについて所要時間Ｔgi.jiを演算
しておく。所要時間Ｔgi. jiにも、発進待機時間ｔwi.ji
を未知数部分として含ませる。
【００３０】本発明においては、このようにして作成し
た行列Ｔcを利用して、各交差点における各車両の経路
同士の干渉を検出している。即ち、ｉ番目の車両がｊi
番目の経路を採る場合にｋ番目の交差点において
【数５】 という条件が成立しているのであれば、１番目の車両が
ｊ1番目の、２番目の車両がｊ2番目の、…ｎ番目の車両
がｊn番目の経路を採ったとしても、少なくともｋ番目
の交差点においては、ｉ番目の車両の経路と他の車両の
経路との間の干渉は生じないと見なす。ここでいうとこ
ろの干渉とは、車間間隔が所定の下限値を下回ることで
ある。また、上述の条件が成立していないときであって
も、当該ｋ番目の交差点にさしかかっている複数台の車
両の経路の相対関係が許容通過パターンに該当している
ときは、干渉が生じないと見なす。干渉が生じないと見
なされた組合せは、以後の処理において選択決定の対象
乃至候補とされる。
【００３１】更に、所要通過時間Ｔi.ji.kには発進待機
時間ｔwi.jiが変数として含まれているから、交差点に
おいて干渉が発生するか否かを交差点の通過タイミング
に基づき判断するには、発進待機時間ｔwi.jiを先立っ
て確定しておかねばならない。逆にいえば、発進待機時
間ｔwi.jiを徐々に変えてみて干渉不発生の通過タイミ
ングを探し、そのような通過タイミングが見つかったの
であればそのときの発進待機時間ｔwi.jiを以て発進待
機時間ｔwi.jiを確定する、という試行錯誤的な処理に
て、発進待機時間ｔwi.jiを確定できる。例えば、
【数６】 に基づき発進待機時間ｔwi.jiを確定すればよい。
【００３２】このようにして、干渉が発生する組合せを
選択の対象から除外した上で、所要通過時間Ｔi.ji.kを
確定された発進待機時間ｔwi.jiに基づき確定し、確定
した所要通過時間Ｔi.ji.kを利用した経路選択を実行す
る。即ち、所要時間Ｔgi.jiの平均値Ｔm.j1.j2.….jnが
次の式
【数７】 により表される最小の平均所要時間Ｔminと等しい組合
せを、Ｎc通りの行列Ｔcの中から選択することにより、
区画内に存在する車両が採るべき経路の組合せを示すｎ
行Ｎ列行列
【数８】 を得ることができる。なお、Ｔtが複数存するときは、
発進待機時間ｔwi.jiに基づきいずれかを選択する。
【００３３】このようにして決定された行列Ｔt又はそ
の各行成分たるＮ次元ベクトルＴtiを、区画内に存する
各車両において求め又は管制局から各車両に送信し、車
両操縦者に知らしめ又は車両走行制御系に制御指令とし
て与えることにより、その区画内における車両交通を最
適化でき、エネルギー効率の改善等も達成できる。ま
た、行列Ｔt又はその各行成分たるＮ次元ベクトルＴti
には各車両の発進待機時間ｔwi.jiに関する情報が含ま
れているため、未発進の車両については更に発進待機時
間ｔwi.jiの調整乃至制御を行い車両交通の最適化、エ
ネルギー効率の改善等に利用することができる。更に、
通過台数の多い枝の車速を増大させる処理によって区画
全体での交通量を（渋滞なしに）増大させることがで
き、発進待機時間ｔwi.jiの長い車両が多く通行する枝
の車速を増大させることによって或いは区画全体での発
進待機時間が平均的に見て短くなるよう各枝の車速を決
定することによって、待機による不満を緩和すると共に
交通量を増大させることができる。
【００３４】（３）車両対車両の無線通信を利用した実
施形態 本発明の実施形態には、道路交通システムをその適用対
象とする実施形態と、軌道式交通システムをその適用対
象とする実施形態とがある。また、道路交通システムを
その適用対象とする実施形態には、車両対車両の無線通
信を利用する実施形態と、無線による車両管制を行う実
施形態と、これら車両対車両の無線通信及び無線による
車両管制を併用する実施形態とがあり得る。以下、道路
交通システムにおいて車両対車両の無線通信を利用する
実施形態、道路交通システムにおいて無線による車両管
制を行う実施形態（車両対車両の無線通信及び無線によ
る車両管制を併用する実施形態を含む）、軌道式交通シ
ステムをその適用対象とする実施形態の順に説明する。
【００３５】まず、図７に示されているように道路上を
各車両が走行する道路交通システムにおいて本発明を実
施する際には、各車両に無線通信機能を有する移動体装
置を搭載しておき、車両対車両及び／又は車両対管制局
の無線通信を行う。管制局を設けずもっぱら車両対車両
の無線通信にて本発明を実施しようとする際には、各移
動体装置を図８乃至図１１に示される構成とすればよ
い。
【００３６】まず、図８に示される第１実施形態の移動
体装置は、自車位置車速目的地送信部１０及び他車位置
車速目的地受信部１２を有している。自車位置車速目的
地送信部１０は、自車の乗員が目的地入力部（例えばキ
ーパッドや音声入力装置）１４を操作して入力する目的
地や、位置車速検出部（例えば航法装置や速度センサ）
１６にて検出される自車の現在位置及び車速を、共用器
１８を介しアンテナ２０から無線送信する。他車位置車
速目的地受信部１２は、他車に搭載されている移動体装
置から無線送信された情報即ち当該他車の目的地、現在
位置及び車速を示す情報を、共用器１８を介しアンテナ
２０により受信する。これらの機能部材の動作によっ
て、自車及び他車双方に関し、その目的地、現在位置及
び車速を示す情報が収集される。通信制御部２１は、自
車位置車速目的地送信部１０及び他車位置車速目的地受
信部１２による無線通信を、車両と車両とを無線接続す
る回線において情報同士の衝突が生じないよう、また情
報の受信が誤りなく行われるよう、制御する。この制御
には、従来公知の移動無線通信の技術を利用できる。
【００３７】収集された情報は、経路ベクトル作成部２
２において前述のＮ次元ベクトルＴi.jiの作成に用いら
れ、作成されたベクトルＴi.jiは、経路行列作成部２４
においてｎ行Ｎ列行列Ｔcの作成に用いられる（数１参
照）。更に、走行中／未発進判別部２６は、位置車速検
出部１６や他車位置車速目的地受信部１２により得られ
た情報のうち車速に関する情報に基づき、各車両毎にそ
の車両が走行中かそれとも未発進かを判別する。経路ベ
クトル作成部２２では、その結果に応じ発進待機時間ｔ
wi.jiを０（走行中の場合）又は未知数（未発進の場
合）として扱って、ベクトルＴi.jiを作成する。また、
各枝において採るべき車速については、数３に従い決定
し、その結果をベクトルＴi.jiの作成に用いる。更に、
所要時間演算部２８は、ベクトルＴi.jiに基づき、各車
両がそれぞれその目的地に到達するのに要する時間Ｔ
gi.jiを演算する。但し、現在時刻ｔ1において未発進の
車両の発進待機時間ｔwi.jiは未知数のままとする。
【００３８】経路干渉除去部３０は、Ｎc通り（数２参
照）存する行列Ｔcのうち、交差点における経路干渉が
生じうる経路組合せを示すものを、各車両が最終的に採
るべき経路を示す経路パターンの候補から、はずす。即
ち、数５に示したように、複数の車両が同時に又は相前
後して同一の交差点を通過する経路組合せを示すものの
うち、その交差点の通過パターンが禁止通過パターン
（図４参照）に該当するものを、候補から除外する。そ
の際、経路干渉除去部３０は、数６に示したように、未
発進の車両について各経路候補毎に発進待機時間ｔ
wi.jiを決定する。所要時間最適化部３２は、所要時間
演算部２８にて得られた所要時間Ｔgi.ji中の未知数部
分に経路干渉除去部３０にて得られた発進待機時間ｔ
wi.jiを代入して所要時間Ｔgi.jiを決め、この所要時間
Ｔgi.jiを用いて数７に示す演算を行う。所要時間最適
化部３２は、更に、所要時間Ｔgi.jiの平均値Ｔ
m.j1.j2....jnが最小値Ｔminに等しくなるものを、この
段階では一般に複数通り存する行列Ｔcの中から選択す
る。これによって、数８に示される行列Ｔtが得られ
る。
【００３９】従って、得られた行列Ｔtのうち少なくと
も自車の経路（発進待機時間を含む）に関する情報例え
ば経由すべき交差点を示す地図や各交差点の推奨（予
定）通過時刻を、車両に搭載されている経路時刻表示部
（例えば小型ＣＲＴやＬＣＤ等の表示装置）３４の画面
上に表示して車両操縦者に最適な経路を示唆することが
できる。また、車両の駆動系統、制動系統、操舵系統等
の動作を制御する車両走行制御部３６に同様の情報を供
給し、車両の（半）自動運転を行うようにしてもよい。
なお、図中破線で示されているように、車両の（半）自
動運転を行う際には、位置車速検出部１６にて検出され
た現在位置や車速を利用できる。本実施形態によれば、
交差点での経路干渉がないよう各車両の経路及び発進待
機時間を制御できる。また、管制局が不要であるためイ
ンフラストラクチャコストが発生しない。加えて、加減
速ができるだけ生じないようベクトルＴi.jiを決めてい
るため、交通システム全体でのエネルギ効率がよくな
る。ガソリン車等を使用しているときには、エミッショ
ンも少なくなる。
【００４０】図９に示される第２実施形態の移動体装置
においては、経路ベクトル作成部２２において使用する
車速即ち各枝において採るべき車速を、交通量や発進待
機時間に応じて設定すべく、交通量適応車速設定部３８
及び待機時間適応車速設定部４０を設けている。交通量
適応車速設定部３８は数４中のＦ項を、待機時間適応車
速設定部４０はＧ項及びＨ項を、行列Ｔtに基づき求
め、その結果により車速ｖ0k(k+1)を調整する。このよ
うにすることにより、本実施形態においては、多少の加
減速を許容する代わりに交通量の多い枝の車速を速め
る、発進待機時間の長い車両が多く通過する枝の車速を
速める、区画全体で見て発進待機時間の平均値が長くな
りそうなときに各枝の車速を速める、といった処理が可
能になるため、エネルギ効率をある程度維持しながら交
通量を多くしまた発進待機時間を短くすることが可能に
なる。更に、設定される車速ｖ0k(k+1)を経路時刻表示
部３４に供給することにより、現在の交通状況下におけ
る各枝での推奨乃至予定車速を乗員に知らしめることが
でき、また車両走行制御部３６に供給することにより、
車両走行制御部３６が加減速をできるだけ抑えながらそ
の車速を実現するといった処理が可能になる。
【００４１】図１０に示される第３実施形態の移動体装
置においては、各車両の目的地、現在位置及び車速に代
え各車両の経路を無線通信に供している。即ち、この実
施形態では、自車経路送信部４２及び他車経路受信部４
４が設けられており、各車両の自車経路送信部４２がそ
の共用器１８を介しそのアンテナ２０から自車の経路を
示す情報を送信し、車両と車両との間に設けられている
無線通信回線にて伝送される情報を、他の車両の他車経
路受信部４４がその共用器１８を介しそのアンテナ２０
にて受信する。自車経路送信部４２から送信する情報
は、第１実施形態と同様の手順にて得た行列Ｔtのうち
自車の経路を示すベクトル（発進待機時間含む）であ
る。他車経路受信部４４にて受信する情報は、他車にお
いて決定された当該他車の経路を示すｎ次元ベクトルＴ
tiであり、経路行列作成部２４に供給される。経路行列
作成部２４では、行列Ｔcを作成する際に、次の式
【数９】 に示されるように、他車に関しては決定された経路を示
すベクトルＴtiを利用する。言い換えれば、本実施形態
では、経路ベクトル作成部２２において他車の経路の候
補を示すベクトルＴi.jiを作成するのをやめ、他車にお
いて決定された経路を示すベクトルＴtiを利用してい
る。なお、本実施形態における通信制御部２１は自車経
路送信部４２及び他車経路受信部４４を制御する。
【００４２】このようにしているため、本実施形態によ
れば、行列Ｔcの個数が数２に示される個数から次の式
【数１０】 に示される個数まで減る。従って、第１及び第２実施形
態に比べ、経路ベクトル作成部２２〜所要時間最適化部
３２における演算処理量が顕著に減る。また、第１及び
第２実施形態と同様自車に関する情報のみを送信すれば
よいため、車両と車両との間で無線通信回線にて伝送さ
れる情報の量も抑えられる。なお、本実施形態では他車
にて決定された経路を利用して各車両の経路を各車両に
おいて決定しているため、各車両における経路の決定に
は若干遅れが生じる。しかし、演算処理量が低減されて
いるため経路の選択決定の頻度を高めることができるか
ら、この遅れは無視しうる程度に抑えることができる。
また、第１実施形態から第２実施形態を得るために必要
な変形を本実施形態に施し、図１１に示される構成（第
４実施形態）とすることもできる。
【００４３】（４）無線による車両管制を行う実施形態 次に、図１２に示すように、ある広がりを有する区画
（覆域）をカバーする管制局を設け、車両対車両の無線
通信に代え或いはこれと共に、車両対管制局の無線通信
を行う道路交通システムにも、本発明を適用できる。そ
の際、図８〜図１１に示した第１〜第４実施形態におけ
る移動体装置と同様の構成の移動体装置を、各車両に搭
載し、管制局に設ける管制局装置は図１３に示される構
成（第５実施形態）又は図１４に示される構成（第６実
施形態）とすることが、可能である。
【００４４】まず、第５実施形態は、第１及び／又は第
２実施形態における移動体装置と同様の構成を有する移
動体装置を各車両に搭載し、各管制局に設ける管制局装
置を図１３に示される構成とした実施形態であり、本実
施形態に係る管制局装置は、位置車速目的地送信部４６
及び位置車速目的地受信部４８を有している。位置車速
目的地受信部４８は、自局のサービス区画（覆域）内に
存する車両から車両と管制局とを接続する無線通信回線
に送出される情報を、アンテナ５０にて共用器５２を介
し受信する。受信した情報は、位置車速目的地送信部４
６から共用器５２を介しアンテナ５０にて車両と管制局
との間の無線通信回線に送出される。通信制御部５４
は、位置車速目的地送信部４６及び位置車速目的地受信
部４８による通信動作を制御する。このように、各車両
から無線送信される情報即ちその車両の目的地、現在位
置及び車速に関する情報を管制局から再輻射しているた
め、同一管制局の覆域内に存しながらも直接の無線通信
はできないような状況下におかれた複数台の車両の間で
も、それぞれその目的地、現在位置及び車速に関する情
報を伝送しあうことができる。なお、車両対車両の無線
通信回線と車両対管制局の無線通信回線は同一の回線で
あってもよいし別々の回線であってもよい。本実施形態
における移動体装置の自車位置車速目的地送信部１０及
び他車位置車速目的地受信部１２は、両回線にアクセス
する。
【００４５】また、本実施形態に係る管制局装置は、自
局の覆域内に存する車両の現在位置及び車速を例えば路
側の位置センサにて検出する位置車速検出部５５を有し
ている。無線不使用車両抽出部５６は、位置車速検出部
５５にて検出された車両の現在位置と、位置車速目的地
受信部４８にて受信した各車両の現在位置とを比較する
ことにより、自局の覆域内に存する車両のうち現在車両
管制局間の無線通信回線を利用していない車両、例えば
移動体装置を搭載していない車両や搭載している移動体
装置を動作させていない車両を特定し、特定した車両の
位置及び車速（位置車速検出部５５の出力）を目的地推
定部５８に供給する。目的地推定部５８は、無線不使用
車両抽出部５６にて特定された車両の位置を時系列的に
監視することにより及び／又はその車両の車速に基づ
き、その車両の将来の動向を推定し、その結果得られそ
の車両の目的地を示す情報を、位置車速目的地送信部４
６に供給する。位置車速目的地送信部４６は、位置車速
目的地受信部４８からの情報と共にこの情報を車両管制
局間無線通信回線に送出し、移動体装置の他車位置車速
目的地受信部１２はこれを受信して経路ベクトル作成部
２２等に供給する。従って、本実施形態においては、自
車の目的地、現在位置、車速等の情報を無線送信しない
車両の動向をも考慮に入れて、サービス区画内の車両交
通を制御及び最適化できる。
【００４６】更に、本実施形態に係る管制局装置は、図
１２に示される局間有線リンク６０に接続するためのイ
ンタフェース６２を有している。他方、他局区画進入判
別部６４は、位置車速目的地受信部４８にて受信した情
報及び位置車速検出部５５〜目的地推定部５８にて得ら
れた情報に基づき、現時点で自局の覆域内に存する車両
の中から、近い将来他局の覆域内に進入するであろう車
両を検出する。越境情報送信部６６は、他局区画進入判
別部６４にて検出した車両に関する情報を、越境情報と
して他の管制局に送信すべく、インタフェース６２を介
し局間有線リンク６０に送出する。越境情報としては、
例えば進入元の区画或いはこれをカバーする管制局（自
局）を特定する情報、進入先の区画或いはこれをカバー
する管制局を特定する情報、進入する車両の目的地、現
在位置若しくは車速、或いはこれらから推定した越境時
刻等を送信する。越境情報受信部６８は、他局の越境情
報送信部６６により局間有線リンク６０に送出された越
境情報をインタフェース６２を介し受信し、自局区画進
入判別部７０は、受信した越境情報に基づき自局の覆域
内にまもなく進入する車両を検出する。自局区画進入判
別部７０は、検出した車両に係る越境情報に基づきその
車両の目的地、現在位置及び車速に関する情報を作成
し、位置車速目的地送信部４６はこれを前述の情報と共
に各車両に送信する。移動体装置の他車位置車速目的地
受信部１２はこれを受信して経路ベクトル作成部２２等
に供給する。従って、本実施形態においては、自車が現
在属している区画とは別の区画に存する車両の動向をも
考慮に入れて、サービス区画内の車両交通を制御及び最
適化できる。
【００４７】なお、通信制御部５４は、越境情報送信部
６６及び越境情報受信部６８における通信動作も制御す
る。また、図１２に示される管制局配置では複数の管制
局により重複してカバーされる地域も存するが、この地
域に存する車両については、いずれの管制局による管制
を受けるのかを、例えば無線受信状態に応じ車両側で決
めるようにしてもよいし、同一の管制局による管制をで
きるだけ長く続けるよう車両側で決めるようにしてもよ
いし、或いは、越境情報中の越境時刻にて管制権を管制
局間で委譲するようにしてもよい。
【００４８】次に、第６実施形態は、第１及び／又は第
２実施形態における移動体装置と同様の構成を有する移
動体装置を各車両に搭載し、各管制局に設ける管制局装
置を図１４に示される構成とした実施形態であり、本実
施形態に係る管制局装置は、経路送信部７２及び経路受
信部７４を有している。経路送信部７２及び経路受信部
７４の機能は第５実施形態における位置車速目的地送信
部４６及び位置車速目的地受信部４８と同様である。但
し、送受信する情報が各車両の経路を示す情報である点
が相違している。また、目的地経路推定部７６の機能
は、目的地のみでなく経路をも推定する点を除けば、目
的地推定部５８のそれと同様である。その他の部材の機
能も、取り扱う情報が経路に関する情報を含む点を除け
ば、第５実施形態中の対応する部材と同様である。通信
制御部５４は、経路送信部７２、経路受信部７４、越境
情報送信部６６及び越境情報受信部６８の動作による通
信動作を制御する。従って、本実施形態においては、第
５実施形態と同様の利点を、経路情報を無線送受信する
システムにおいて享受できる。更に、経路情報を含む越
境情報を送受信しているため、現在ある管制局の覆域
（進入元）内に存する車両が他の管制局の覆域（進入
先）内で採るべき経路を進入元に係る管制局で決め、そ
の結果を越境情報の一部として進入先の管制局に送り、
進入先の管制局又はその覆域内に存する車両にて経路干
渉の有無を判別し、その結果を進入元の管制局に送り返
して経路を調整することも、可能である。
【００４９】第７実施形態は、第５及び第６実施形態に
おいては移動体装置側に設けられていた演算処理機能の
うち経路行列作成以後の処理を管制局に移した実施形態
であり、各車両に搭載される移動体装置を図１５に示さ
れる構成とし、管制局に設けられる管制局装置を図１６
に示される構成とした実施形態である。この実施形態に
おいて通信制御部２１の制御対象とされているのは、経
路ベクトル作成部２２や所要時間演算部２８にて得られ
る情報即ち自車の経路の候補に関する情報を無線送信す
る自車経路候補送信部７８の動作や、管制局にて決定さ
れた情報即ち自車の経路に関する情報を無線受信する自
車経路受信部８０の動作である。また、通信制御部５４
の制御対象とされているのは、経路行列作成部２４〜所
要時間最適化部３２にて得られる情報即ち自局の覆域内
に存する車両が採るべき経路に関する情報を無線送信す
る経路指令送信部８２の動作や、各車両から無線送信さ
れる情報即ちその車両の経路の候補に関する情報を受信
する経路候補受信部８４の動作である。このようにする
と、各車両における演算処理の負担が軽くなる。
【００５０】また、第８実施形態は、第５及び第６実施
形態において移動体装置側に設けられていた演算処理機
能のうち目的地の入力や自車の現在位置及び車速の検出
に関する処理を除く部分を管制局に移した実施形態であ
り、第９実施形態は管制局装置に更に交通量適応車速設
定部３８及び待機時間適応車速設定部４０を追加した実
施形態である。これらの実施形態においては、例えば図
１７に示されるような構成を有する移動体装置を各車両
に搭載する。また、第８実施形態においては図１８に示
されるようなまた第９実施形態においては図１９に示さ
れるような構成を有する管制局装置を、各管制局に設け
る。このように、経路を決定するための演算処理の大部
分を管制局装置において提供することにより、各移動体
装置の構成を簡素化することができる。
【００５１】また、これら第８及び第９実施形態におい
ては、管制局装置に位置車速不送信車両抽出部８６を設
けている。位置車速不送信車両抽出部８６は、位置車速
目的地受信部４８により受信されている情報に基づき、
自車の目的地に関する情報は無線送信しているものの自
車の現在位置や車速に関する情報は無線送信していない
車両、すなわち位置車速不送信車両を抽出する。他方、
この種の車両は自車の目的地に関しては車両管制局間無
線通信回線を利用しているから、無線不使用車両抽出部
５６においては、車両管制局間無線通信回線を使用して
いる車両として抽出される。目的地経路推定部７６は、
無線不使用車両抽出部５６において車両対管制局の無線
通信回線を使用している車両であると判別されており、
かつ位置車速不送信車両抽出部８６において位置車速不
送信車両であると判定されている車両について、位置車
速検出部５５において検出された現在位置及び車速と位
置車速目的地受信部４８において受信された目的地とに
基づき、その経路を推定する。この推定の結果は、経路
ベクトル作成部２２に供給される。
【００５２】従って、これら第８及び第９実施形態にお
いては、移動体装置の構成を、図１７に示される構成に
比べ更に簡素化された構成とすることも、可能になる。
例えば、図２０に示されるように、図１７に示される構
成中の位置車速検出部１６を廃止し更に自車位置速度目
的地送信部１０に代えて目的地送信部８８を設けた構成
とすることも可能である。目的地送信部８８は、通信制
御部２１の制御の下、目的地入力部１４により入力され
た目的地に関する情報を管制局へと無線送信する。この
ような構成を採用可能になるのは、管制局装置において
位置車速送信車両を抽出しその経路を推定しているため
である。更に進んで、図２１に示されるように、目的地
入力部１４及び目的地送信部８８を廃止した構成を採用
することも可能である。このような簡素化された構成の
移動体装置を使用することが可能になるのは、各管制局
装置において、無線不使用車両を抽出しその経路を推定
するようにしているためである。従って、これら第８及
び第９実施形態においては、移動体装置の構成の簡素化
を更に進めることが可能になる。
【００５３】（５）軌道式車両交通システムに係る実施
形態 更に、本発明は、軌道上を各車両が走行する軌道式車両
交通システムにも、適用することができる。その場合、
システム全体の構成は、例えば図２２に示される構成
（第１０実施形態）あるいは図２３に示される構成（第
１１実施形態）になる。これらの実施形態においては、
各所に分岐を有する軌道上を車両を走行している。更
に、この軌道に沿って駅が設けられており、各軌道に
は、この駅への引き込み線を設けるための分岐が設けら
れている。加えて、各駅には、利用者が配車を要求する
ためのリクエスト端末９０が設けられており、リクエス
ト端末９０は、管制局（厳密には管制局装置）に有線又
は無線の回線を通じて接続されている。
【００５４】図２２に示される第１０実施形態では、リ
クエスト端末９０からの要求に応じ管制局装置が各分岐
点のスケジューラ９２に車両の通過時刻や通過する車両
を特定する情報を記録し、各スケジューラ９２が対応す
る分岐点の動作を制御する。また、図２３に示される第
１１実施形態では、リクエスト端末９０からの要求に応
じ管制局６０が各車両にその経路を指令する。なお、各
管制局装置は、軌道に沿って設けた位置車速センサを利
用して、あるいは各車両との無線通信を利用して、各車
両の現在位置や車速を検出する。
【００５５】図２４及び図２５に、これら第１０及び第
１１実施形態において使用可能な管制局装置の構成を示
す。これらの図に示されているように、第１０及び第１
１実施形態における管制局装置は、第８及び第９実施形
態における管制局装置とほぼ同様の構成とすることがで
きる。ただし、軌道式交通システムに適用しているた
め、各車両に対してその経路を指令する装置や、各車両
の現在位置及び車速を入力する手段や、各利用者の目的
地を受信する手段については、変形が必要である。
【００５６】（６）補遺 以上の説明では、適用対象となる交通システムが純粋な
道路交通システムである実施形態と、純粋な軌道式交通
システムである実施形態とを述べた。しかしながら、本
発明は、道路と軌道とが混在する交通システムにおいて
道路上の移動体及び軌道上の移動体の双方の交通を制御
する形態にて実施することもできる。更には、入り組ん
だ回廊乃至通路を有する建築物の中等で人間や車両を案
内するシステムにも適用できる。また、車両対車両又は
車両対管制局の無線通信に際し電波を用いる実施形態を
記載したが、可能な場合には光等他種の搬送波を用いて
もよい。また、管制局にアンテナを設けて車両管制局間
無線通信を行う実施形態を示したが、道路や軌道に沿っ
て各所に無線機を配置しておきこの無線機を管制局に有
線又は無線接続するようにしてもよい。この無線機は、
サインポストや漏れ同軸ケーブル等にて実現できる。更
に、管制局を複数設ける実施形態を示したが、管制局は
１個でもよい。管制局間の通信は、有線回線でなく無線
回線を利用して行ってもよい。また、車両乗員に経路等
を知らしめる手段として表示装置を用いたが、音響出力
装置や音声合成装置を利用してもよい。更に、各交差点
にて経路干渉が生じないような行列Ｔcが必ず存在する
として説明したが、そのような行列Ｔcが存在しない場
合への対処として、経路干渉の発生頻度が低い行列Ｔc
を選ぶ手順を設けてもよい。経路干渉の発生頻度は、経
路干渉が発生する交差点の個数、経路干渉に関わる車両
の台数等により評価できる。また、経路干渉が発生する
交差点の周辺における車両の台数が最も少なくなる行列
Ｔcを選ぶようにしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の道路又は軌道が各所にて交差している区画に関
し、その区画内に存する各移動体が今後とりうる経路の
組合せを求め、求めた組合せ即ち経路パターンの候補の
中から、経路干渉がいずれの移動体についてもまたいず
れの交差点においても生じない候補を選択し、選択した
候補を以て上記区画内にて各移動体が採るべき経路を示
す経路パターンとするようにしたため、交差点での待
機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延
やエネルギ効率・エミッションの劣化等を防止すること
ができる。
【００５８】また、経路干渉が生じない候補が複数存す
る場合に目的地への到達に要する時間の平均値を各候補
それぞれに関し求め、求めた平均値が比較的小さい候補
を選択することにより、目的地への到達の遅延を更に確
実に回避できる。
【００５９】更に、上記経路干渉がいずれの移動体につ
いてもまたいずれの交差点においても生じないよう、現
時点で未発進の制御対象移動体についてかつ各候補毎に
発進までの待機時間を決定するようにすれば、交差点で
の待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の
遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等がより生じ
にくくなる。
【００６０】また、上記区画内に存する移動体のうち少
なくとも制御対象移動体に関しその現在位置を検出し、
上記区画内に存する移動体に関しその目的地を検出し、
検出された現在位置及び目的地並びに各道路若しくは軌
道で採るべき速度に基づき、上記区画内に存する各移動
体の経路を求めるようにすれば、これら現在位置、目的
地及び採るべき速度の与え方を工夫することにより、更
に付加的な作用効果が得られる。例えば、決定された経
路パターンに従い各移動体が移動した場合に交通量が比
較的多くなると認められる道路又は軌道に関して上記速
度を比較的大きな値に設定する、決定された経路パター
ンに従い各移動体が移動した場合に比較的発進待機時間
の長い移動体が比較的多く通過するであろうと認められ
る道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設
定する、決定された経路パターンに従い各移動体が移動
した場合における発進待機時間の平均値が比較的長くな
ると認められるときに各道路又は軌道における上記速度
を増大させる、といった処理が可能になり、その結果と
して、区画全体での交通量を増大させる、区画全体での
交通量を増大させると共に発進までの待機時間を抑え
る、発進までの待機時間を抑え多数の移動体が発進を待
たないで済むようにする、といった効果が生じる。更
に、制御対象外移動体に関してもその現在位置を検出し
また目的地を推定するようにすれば、制御対象外移動体
に関しても、その目的地の推定を通じて、経路パターン
の決定に反映させることができる。
【００６１】また、上記区画外に存する移動体のうち上
記区画に進入することが予想される越境進入移動体に関
しその予想される経路を示す情報を入力し、越境進入移
動体の経路をも上記組合せに含めるようにすれば、例え
ば、複数の区画にそれぞれ管制局を設けた交通制御シス
テムにおいて、複数の区画に分かれているにも関わら
ず、各移動体が本発明に係る交通制御を好適に受けるこ
とが可能になる。特に、上記区画をカバーする管制局と
他の区画をカバーする他の管制局との間に管制局間通信
回線を設け、この管制局間通信回線を介し越境進入移動
体の予想される経路を示す情報を入力し越境退出移動体
の予想される経路を示す情報を当該他の管制局に供給す
るようにすれば、管制局間通信という比較的簡素な方法
で上述の効果を実現できる。
【００６２】また、上記区画内に存する制御対象移動体
同士の間に移動体間通信回線を設け、制御対象移動体同
士でこの移動体間通信回線を介し情報を授受しながら、
上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出
手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係
る処理を実行するようにすれば、管制局を設ける必要が
ないためインフラストラクチャのコストが発生しない。
更に、各移動体における処理に際しては、他の移動体の
決定された経路を利用できるため、演算処理量が少なく
て済む。また、移動体間で伝送すべき情報は、現在位置
や目的地或いは決定された経路パターンのうち自己の経
路に関する部分といった少ない量の情報であるから、移
動体間通信回線の混雑も生じにくい。
【００６３】また、上記区画内に存する制御対象移動体
と上記区画をカバーする移動体との間に移動体管制局間
通信回線を設け、制御対象移動体と管制局との間でこの
移動体管制局間通信回線を介情報を授受しながら、上記
位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手
段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る
処理を共同で実行するようにすれば、各移動体における
演算処理量を低減できる。
【００６４】また、上記区画内には上記制御対象移動体
が移動するための軌道を、軌道沿いには利用者が乗降す
るための駅を、軌道の交差点にはその分岐連結操作を司
るスケジューラを、それぞれ設け、上記区画をカバーす
る管制局が、駅に存する利用者からの要求に応じ上記位
置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、
上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理
を実行し、決定した経路パターンに従い上記スケジュー
ラに対応する交差点の分岐連結操作を指示するようすに
するか制御対象移動体の走行を制御するようにすれば、
多数の交差点（分岐点）を有し不特定多数の利用者が利
用する軌道式交通システムにおいても、本発明の効果を
発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 交差点と枝の関係を示す概念図である。
【図２】 任意の車両が採りうる一般に複数の経路を示
す空間図である。
【図３】 経路の干渉が生じないような交差点通過パタ
ーン即ち許容通過パターンを示す図であり、特に（ａ）
は対向通行、（ｂ）及び（ｃ）は直進対左折、（ｄ）〜
（ｆ）は左折対左折、（ｇ）は左折対右折の許容通過パ
ターンを示す図である。
【図４】 経路の干渉が生じるような交差点通過パター
ン即ち禁止通過パターンを示す図であり、特に（ａ）は
交差、（ｂ）は直進対左折、（ｃ）〜（ｅ）は直進対右
折、（ｆ）及び（ｇ）は左折対右折、（ｈ）〜（ｊ）は
右折対右折の禁止通過パターンを示す図である。
【図５】 走行中の車両に関する経路選択論理を示す概
念図である。
【図６】 発進待機中の車両に関する経路選択論理を示
す概念図である。
【図７】 車両対車両の無線通信を利用した実施形態の
システム構成を示す図である。
【図８】 本発明の第１及び第５実施形態における車載
装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】 本発明の第２及び第５実施形態における車載
装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１０】 本発明の第３及び第６実施形態における車
載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１１】 本発明の第４及び第６実施形態における車
載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１２】 道路上を走行する車両に対する無線管制を
利用した実施形態のシステム構成を示す図である。
【図１３】 本発明の第５実施形態における管制局装置
の機能構成を示すブロック図である。
【図１４】 本発明の第６実施形態における管制局装置
の機能構成を示すブロック図である。
【図１５】 本発明の第７実施形態における車載装置の
機能構成を示すブロック図である。
【図１６】 本発明の第８実施形態における管制局装置
の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】 本発明の第９及び第１０実施形態における
車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１８】 本発明の第９実施形態における管制局装置
の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】 本発明の第１０実施形態における管制局装
置の機能構成を示すブロック図である。
【図２０】 本発明の第９及び第１０実施形態における
車載装置の機能構成の他の例を示すブロック図である。
【図２１】 本発明の第９及び第１０実施形態における
車載装置の機能構成の他の例を示すブロック図である。
【図２２】 軌道式交通システムにおける実施形態のシ
ステム構成を示す図である。
【図２３】 軌道式交通システムにおける実施形態のシ
ステム構成の他の例を示す図である。
【図２４】 本発明の第１１及び第１２実施形態におけ
る管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２５】 本発明の第１１及び第１２実施形態におけ
る管制局装置の機能構成の他の例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
１０ 自車位置車速目的地送信部、１２ 他車位置車速
目的地受信部、１４目的地入力部、１６，５５ 位置車
速検出部、２２ 経路ベクトル作成部、２４経路行列作
成部、２６ 走行中／未発進判別部、２８ 所要時間演
算部、３０経路干渉除去部、３２ 所要時間最適化部、
３４ 経路時刻表示部、３６ 車両走行制御部、３８
交通量適応車速設定部、４０ 待機時間適応車速設定
部、４２ 自車経路送信部、４４ 他車経路受信部、４
６ 位置車速目的地送信部、４８ 位置車速目的地受信
部、５６ 無線不使用車両抽出部、５８ 目的地推定
部、６０ 局間有線リンク、６２ インタフェース、６
４ 他局区画進入判別部、６６ 越境情報送信部、６８
越境情報受信部、７０ 自局区画進入判別部、７２
経路送信部、７４ 経路受信部、７６ 目的地経路推定
部、７８ 自車経路候補送信部、８０ 自車経路受信
部、８２ 経路指令送信部、８４ 経路候補受信部、８
６ 位置車速不送信車両抽出部、８８ 目的地送信部、
９０ リクエスト端末、９２ スケジューラ。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の道路又は軌道が各所にて交差して
    いる区画に関し、その区画内に存する各移動体が今後と
    りうる経路の組合せを求め、求めた組合せを経路パター
    ンの候補とする経路候補決定手段と、 上記候補が複数存する場合に、同一の交差点を同時に又
    は相前後して通過する他の移動体の経路をよぎるという
    経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差
    点においても生じない候補を選択する経路決定手段と、 を備え、選択された候補を以て、上記区画内にて各移動
    体が採るべき経路を指示する経路パターンとすることを
    特徴とする移動体交通制御システム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の移動体交通制御システム
    において、 経路干渉が生じない候補が複数存する場合に、上記区画
    内に存する移動体がそれぞれその目的地に到達するのに
    要する時間の平均値を各候補それぞれに関し求め、求め
    た平均値が比較的小さい候補を選択することにより、上
    記区画内にて各移動体が採るべき経路を示す経路パター
    ンを決定する平均所要時間判別手段を備えることを特徴
    とする移動体交通制御システム。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の移動体交通制御シ
    ステムにおいて、 上記経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの
    交差点においても生じないよう、上記区画内に存する移
    動体のうち決定された経路パターンに従う制御対象移動
    体であって現時点で未発進のものについて、かつ各候補
    毎に、発進までの待機時間を決定する待機時間決定手段
    を備えることを特徴とする移動体交通制御システム。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３記載の移動体交通制御シ
    ステムにおいて、 上記区画内に存する移動体のうち、少なくとも、決定さ
    れた経路パターンに従う制御対象移動体に関し、その現
    在位置を検出する位置検出手段と、 上記区画内に存する移動体に関し、その目的地を各移動
    体の乗員による入力にて又はその移動体の挙動に基づく
    推定にて検出する目的地検出手段と、 検出された現在位置及び目的地並びに各道路若しくは軌
    道で採るべき速度に基づき、上記区画内に存する各移動
    体の経路を求める経路算出手段と、 を備え、求めた経路を利用して上記経路候補決定手段が
    上記組合せを求めることを特徴とする移動体交通制御シ
    ステム。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の移動体交通制御システム
    において、 決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合
    に交通量が比較的多くなると認められる道路又は軌道に
    関して上記速度を比較的大きな値に設定する交通量適応
    型速度設定手段、 決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合
    に比較的発進待機時間の長い移動体が比較的多く通過す
    るであろうと認められる道路又は軌道に関して上記速度
    を比較的大きな値に設定する待機時間適応型個別速度設
    定手段、及び決定された経路パターンに従い各移動体が
    移動した場合における発進待機時間の平均値が比較的長
    くなると認められるときに各道路又は軌道における上記
    速度を増大させる待機時間適応型速度設定手段のうち少
    なくとも一つを備えることを特徴とする移動体交通制御
    システム。
  6. 【請求項６】 請求項４又は５記載の移動体交通制御シ
    ステムにおいて、 上記区画内に存する移動体のうち、決定された経路パタ
    ーンに従わない制御対象外移動体に関しても、その現在
    位置を検出する上記位置検出手段と、 上記区画内に存する移動体のうち制御対象移動体につい
    てはその乗員による入力にて、制御対象外移動体につい
    てはその移動体の挙動に基づく推定にて、その目的地を
    検出する上記目的地検出手段と、 を備え、制御対象外移動体の経路をも上記組合せに含め
    ることを特徴とする移動体交通制御システム。
  7. 【請求項７】 請求項４乃至６記載の移動体交通制御シ
    ステムにおいて、 上記区画外に存する移動体のうち、上記区画に進入する
    ことが予想される越境進入移動体に関し、その予想され
    る経路を示す情報を入力する越境進入移動体算入手段を
    備え、越境進入移動体の経路をも上記組合せに含めるこ
    とを特徴とする移動体交通制御システム。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の移動体交通制御システム
    において、 上記区画をカバーする管制局と他の区画をカバーする他
    の管制局との間に管制局間通信回線が設けられており、 越境進入移動体算入手段が、上記管制局間通信回線を介
    し、越境進入移動体の予想される経路を示す情報を入力
    する一方で、上記区画内に存する移動体のうち上記他の
    区画に進入することが予想される越境退出移動体の予想
    される経路を示す情報を上記他の管制局に供給すること
    を特徴とする移動体交通制御システム。
  9. 【請求項９】 請求項４乃至８記載の移動体交通制御シ
    ステムにおいて、 上記区画内に存する制御対象移動体同士の間に移動体間
    通信回線が設けられており、 各制御対象移動体が、上記移動体間通信回線を介し他の
    制御対象移動体から受信した情報を利用しつつ上記位置
    検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上
    記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を
    実行しこの処理の中間結果乃至結果の一部を上記移動体
    間通信回線を介し他の制御対象移動体に送信することを
    特徴とする移動体交通制御システム。
  10. 【請求項１０】 請求項４乃至９記載の移動体交通制御
    システムにおいて、 上記区画内に存する制御対象移動体と上記区画をカバー
    する管制局との間に移動体管制局間通信回線が設けられ
    ており、 各制御対象移動体が、上記移動体管制局間通信回線を介
    し管制局から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手
    段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路
    候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち一
    部を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部を上記
    移動体管制局間通信回線を介し管制局に送信し、 管制局が、上記移動体管制局間通信回線を介し制御対象
    移動体から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手
    段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路
    候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち残
    りの部分を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部
    を上記移動体管制局間通信回線を介し制御対象移動体に
    送信することを特徴とする移動体交通制御システム。
  11. 【請求項１１】 請求項４乃至１０記載の移動体交通制
    御システムにおいて、 上記区画内には上記制御対象移動体が移動するための軌
    道が、軌道沿いには利用者が乗降するための駅が、軌道
    の交差点にはその分岐連結操作を司るスケジューラが、
    それぞれ設けられており、 上記区画をカバーする管制局が、駅に存する利用者から
    の要求に応じ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、
    上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路
    決定手段に係る処理を実行し、決定した経路パターンに
    従い上記スケジューラに対し対応する交差点の分岐連結
    操作を指示することを特徴とする移動体交通制御システ
    ム。
  12. 【請求項１２】 請求項４乃至１０記載の移動体交通制
    御システムにおいて、 上記区画内には上記制御対象移動体が移動するための軌
    道が、軌道沿いには利用者が乗降するための駅が、それ
    ぞれ設けられており、 上記区画をカバーする管制局が、駅に存する利用者から
    の要求に応じ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、
    上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路
    決定手段に係る処理を実行し、決定した経路パターンに
    従い上記区画内に存する制御対象移動体の走行を制御す
    ることを特徴とする移動体交通制御システム。
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