JPH1139590A - 信号機制御装置 - Google Patents
信号機制御装置Info
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- JPH1139590A JPH1139590A JP9195397A JP19539797A JPH1139590A JP H1139590 A JPH1139590 A JP H1139590A JP 9195397 A JP9195397 A JP 9195397A JP 19539797 A JP19539797 A JP 19539797A JP H1139590 A JPH1139590 A JP H1139590A
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- JP
- Japan
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- road
- inversion
- cycle
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Abstract
(57)【要約】
【課題】オフセット追従を行う際のオフセット反転が起
こることを防止する。 【解決手段】道路ネットワークを表示し、道路にオフセ
ット反転禁止フラグをマウスでユーザが指定するかまた
は、交差点間の距離に応じて自動的にオフセット反転禁
止フラグを設定し、そのオフセット反転禁止フラグを元
に、信号機の位相であるオフセットの値を変更する際に
オフセット反転禁止フラグの道路でのオフセットの変更
動作時に位相を１８０°以上反転するオフセット反転を
極力行わないように、追従判定関数を計算しその値を元
に反転道路の候補を決め、その組み合わせの追従量を計
算し最も追従量が小さくなるようなオフセット追従方向
を見つけてオフセット移行動作を行う
こることを防止する。 【解決手段】道路ネットワークを表示し、道路にオフセ
ット反転禁止フラグをマウスでユーザが指定するかまた
は、交差点間の距離に応じて自動的にオフセット反転禁
止フラグを設定し、そのオフセット反転禁止フラグを元
に、信号機の位相であるオフセットの値を変更する際に
オフセット反転禁止フラグの道路でのオフセットの変更
動作時に位相を１８０°以上反転するオフセット反転を
極力行わないように、追従判定関数を計算しその値を元
に反転道路の候補を決め、その組み合わせの追従量を計
算し最も追従量が小さくなるようなオフセット追従方向
を見つけてオフセット移行動作を行う
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路及び道路網に
おける自動車交通流の監視，管制に利用する信号機のパ
ラメータを設定することに関するものである。
おける自動車交通流の監視，管制に利用する信号機のパ
ラメータを設定することに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】信号機制御装置は、信号機の位相である
オフセットの値を変更する過程であるオフセット追従を
行う際には、オフセットの変更動作時に位相を１８０°
以上反転するオフセット反転を行わないようにオフセッ
ト追従方向を決め、オフセットの移行を行う。しかし従
来このオフセット反転が起こるかどうか不明であった。
またオフセット反転を考慮したオフセット追従方向を決
める方法は不明であった。
オフセットの値を変更する過程であるオフセット追従を
行う際には、オフセットの変更動作時に位相を１８０°
以上反転するオフセット反転を行わないようにオフセッ
ト追従方向を決め、オフセットの移行を行う。しかし従
来このオフセット反転が起こるかどうか不明であった。
またオフセット反転を考慮したオフセット追従方向を決
める方法は不明であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】オフセットを変更する
際に、オフセット反転が起こると渋滞が起こる可能性が
あった。特に、距離の短い道路においては注意を要し
た。このため、オフセット追従を行う場合にはオフセッ
ト反転を行わないようにしなければならなかった。従来
は、以下の課題があった。まず与えられたオフセットの
前の値と変更後の値に対し、オフセット反転が起こるか
どうかが全く不明であり、またオフセット反転を考慮し
たオフセット追従方向を決める方法も不明であった。
際に、オフセット反転が起こると渋滞が起こる可能性が
あった。特に、距離の短い道路においては注意を要し
た。このため、オフセット追従を行う場合にはオフセッ
ト反転を行わないようにしなければならなかった。従来
は、以下の課題があった。まず与えられたオフセットの
前の値と変更後の値に対し、オフセット反転が起こるか
どうかが全く不明であり、またオフセット反転を考慮し
たオフセット追従方向を決める方法も不明であった。
【０００４】本発明の課題は、オフセット反転が起こる
条件を考慮したオフセット追従方向を決定することであ
る。
条件を考慮したオフセット追従方向を決定することであ
る。
【０００５】他の本発明の課題は、予めユーザが道路の
距離等を見てオフセット反転を行わない道路を指定し、
その条件を考慮してオフセット追従方向を決定できるよ
うにすることである。
距離等を見てオフセット反転を行わない道路を指定し、
その条件を考慮してオフセット追従方向を決定できるよ
うにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】オフセット反転を行わな
いようにするためには、まずオフセット反転が起こる条
件を判定すれば良い。この条件は、道路を挟む位置にあ
る交差点間での相対オフセットの変更前と変更後の変化
量を元に、この値が信号機の周期であるサイクルの１／
２以上であるなら１、サイクルの−１／２以下なら−
１、この値の絶対値がサイクルの１／２未満ならば０と
なるオフセット判定関数を作る。次に、上りの道路から
順にこのオフセット判定関数の値を並べたとき、１０…
０１または−１０…０−１となる部分があるならば、そ
の部分のどれか１箇所の道路にオフセット反転が起こ
る。また、上りの道路から順に道路を挟む交差点のオフ
セット追従方向の符号の差を計算すると、オフセット判
定関数の値の２倍となるとその道路ではオフセット反転
が起こらない。さらに逆も成立する。この条件を元にオ
フセット追従方向を定めればよい。
いようにするためには、まずオフセット反転が起こる条
件を判定すれば良い。この条件は、道路を挟む位置にあ
る交差点間での相対オフセットの変更前と変更後の変化
量を元に、この値が信号機の周期であるサイクルの１／
２以上であるなら１、サイクルの−１／２以下なら−
１、この値の絶対値がサイクルの１／２未満ならば０と
なるオフセット判定関数を作る。次に、上りの道路から
順にこのオフセット判定関数の値を並べたとき、１０…
０１または−１０…０−１となる部分があるならば、そ
の部分のどれか１箇所の道路にオフセット反転が起こ
る。また、上りの道路から順に道路を挟む交差点のオフ
セット追従方向の符号の差を計算すると、オフセット判
定関数の値の２倍となるとその道路ではオフセット反転
が起こらない。さらに逆も成立する。この条件を元にオ
フセット追従方向を定めればよい。
【０００７】また、予めユーザがオフセット反転を行わ
ない道路を予め指定し、その条件を考慮してオフセット
追従方向を決定できるようにするためには、画面に道路
ネットワークを表示し、ユーザがマウス等のポインティ
ングデバイスで道路を選択し、反転禁止の状況を設定で
きる表示をするように行うことにより達成される。
ない道路を予め指定し、その条件を考慮してオフセット
追従方向を決定できるようにするためには、画面に道路
ネットワークを表示し、ユーザがマウス等のポインティ
ングデバイスで道路を選択し、反転禁止の状況を設定で
きる表示をするように行うことにより達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に好適な実施例を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【０００９】図１は本発明の１実施例に係る信号機制御
装置の構成図である。まず信号機制御装置の構成とおお
まかな処理の流れを説明する。
装置の構成図である。まず信号機制御装置の構成とおお
まかな処理の流れを説明する。
【００１０】信号機制御装置は、キーボード，ディスプ
レイ、及びマウス等のポインティングデバイスを持つパ
ソコン，ワークステーション，大型計算機等で実行され
るプログラムで、表示部１１，オフセット記憶部１２，
判定関数計算部１３，最適化部１４，道路ネットワーク
記憶部１５，通信部１６から構成される。この各部はプ
ログラムとして計算機のメモリ上で動く。また表示部１
１は計算機のディスプレイに表示される。また以下に述
べるユーザの選択とは、装置に付属のマウス，ライトペ
ン，トラックボール，ペン，タッチパネル等のポインテ
ィングデバイスを用いて画面上の特定の領域にそのデバ
イスの先端（先端部分の位置を示す矢印はディスプレイ
に表示されている）を移動し、そのポインティングデバ
イスのボタンを押すことである。
レイ、及びマウス等のポインティングデバイスを持つパ
ソコン，ワークステーション，大型計算機等で実行され
るプログラムで、表示部１１，オフセット記憶部１２，
判定関数計算部１３，最適化部１４，道路ネットワーク
記憶部１５，通信部１６から構成される。この各部はプ
ログラムとして計算機のメモリ上で動く。また表示部１
１は計算機のディスプレイに表示される。また以下に述
べるユーザの選択とは、装置に付属のマウス，ライトペ
ン，トラックボール，ペン，タッチパネル等のポインテ
ィングデバイスを用いて画面上の特定の領域にそのデバ
イスの先端（先端部分の位置を示す矢印はディスプレイ
に表示されている）を移動し、そのポインティングデバ
イスのボタンを押すことである。
【００１１】ここで信号機制御装置は、通信部１６によ
り他の計算機で決定されたオフセットの変更前と変更予
定後のオフセットの値を読み取りオフセット記憶部１２
に記憶させる。そして、その値を元に、判定関数計算部
１３で追従判定関数を計算する。次に道路ネットワーク
記憶部１５に記憶されている道路と道路のオフセット反
転フラグを元に、最適化部１４でオフセット追従方向を
決め通信部１６を介して各々の交差点の信号機にオフセ
ット追従方向を送る。また道路ネットワーク記憶部１５
に記憶されている道路と反転禁止フラグは表示部１１に
よりユーザが定義を行う。
り他の計算機で決定されたオフセットの変更前と変更予
定後のオフセットの値を読み取りオフセット記憶部１２
に記憶させる。そして、その値を元に、判定関数計算部
１３で追従判定関数を計算する。次に道路ネットワーク
記憶部１５に記憶されている道路と道路のオフセット反
転フラグを元に、最適化部１４でオフセット追従方向を
決め通信部１６を介して各々の交差点の信号機にオフセ
ット追従方向を送る。また道路ネットワーク記憶部１５
に記憶されている道路と反転禁止フラグは表示部１１に
よりユーザが定義を行う。
【００１２】次に各部、装置の詳細な構成，処理及び機
能について説明する。
能について説明する。
【００１３】表示部１１は、道路ネットワーク記憶部１
５に記憶されている道路と反転フラグの表示及び変更を
行う。この画面例を図２で説明する。図２は道路ネット
ワークであり、それぞれの交差点の名称２１，２２，２
３と、交差点間の道路の距離２４，２５が表示されてい
る。また交差点間の道路には、反転フラグの状態２６，
２７が表示される。ここで、ユーザが反転フラグのボッ
クス２６，２７を選択すると、図２（ｂ）のように反転
フラグのボックスから、変更する反転フラグの一覧が表
示される。ここで、ユーザがその反転フラグの種類２０
１を選択すると、当該道路の反転フラグが設定される。
この反転フラグは例として、反転を絶対に行わない“反
転禁止”と、反転禁止が連続で３つ以上設定できないた
め反転禁止の代用として用意する“準反転禁止”、反転
をなるべく行わないようにする“反転可”、及び反転し
てもかまわない“自由”がある。この反転禁止フラグ
は、予め道路の長さに応じて、設定されているものとす
る。ここで予め計算機内部で、道路長が１５０ｍ以内な
らば反転禁止を、反転禁止が３つ以上できそうならば、
代用として準反転禁止を設定し、道路長が４００ｍ以内
ならば反転可を、道路長が１ｋｍ以上ならば自由を設定
しておく。また、道路に新たに信号交差点が追加された
場合には、図２のメニュー２９からユーザが道路の変更
を選択し、地図変更を行う。このとき図２（ｃ）で道路
変更２０２を選ぶと画面が図３に変わる。ここで、新た
に交差点が新設された場合には、図３メニューの交差点
挿入３１をユーザが選択し、その直後新設したい位置の
交差点部分をユーザが選択すると、新たに交差点が新設
される。また新設交差点を間違えた場合、メニューの交
差点削除３２をユーザが選択し、その直後削除したい交
差点を選ぶと、その交差点が削除される。また交差点間
の距離は、自動的にその交差点の前後の道路の長さの和
となる。また道路の長さを変えたい場合には、道路長の
部分３３，３４をユーザが選択すると、道路長の変更が
できるようになりキーボードから数値を入力し、交差点
間の距離を設定する。さらに交差点の名称を変更したい
場合には、交差点名称３５，３６の部分をユーザが選択
すると、交差点の名称が変更できるようになり、キーボ
ードから文字を入力し名称の変更を行う。元の反転設定
の画面に戻るには、メニューの道路の変更３８をユーザ
が選択することにより、図２（ｃ）のメニューが表示さ
れるので、ここで反転フラグ設定をユーザが選択すれば
図２（ａ）の画面に戻る。
５に記憶されている道路と反転フラグの表示及び変更を
行う。この画面例を図２で説明する。図２は道路ネット
ワークであり、それぞれの交差点の名称２１，２２，２
３と、交差点間の道路の距離２４，２５が表示されてい
る。また交差点間の道路には、反転フラグの状態２６，
２７が表示される。ここで、ユーザが反転フラグのボッ
クス２６，２７を選択すると、図２（ｂ）のように反転
フラグのボックスから、変更する反転フラグの一覧が表
示される。ここで、ユーザがその反転フラグの種類２０
１を選択すると、当該道路の反転フラグが設定される。
この反転フラグは例として、反転を絶対に行わない“反
転禁止”と、反転禁止が連続で３つ以上設定できないた
め反転禁止の代用として用意する“準反転禁止”、反転
をなるべく行わないようにする“反転可”、及び反転し
てもかまわない“自由”がある。この反転禁止フラグ
は、予め道路の長さに応じて、設定されているものとす
る。ここで予め計算機内部で、道路長が１５０ｍ以内な
らば反転禁止を、反転禁止が３つ以上できそうならば、
代用として準反転禁止を設定し、道路長が４００ｍ以内
ならば反転可を、道路長が１ｋｍ以上ならば自由を設定
しておく。また、道路に新たに信号交差点が追加された
場合には、図２のメニュー２９からユーザが道路の変更
を選択し、地図変更を行う。このとき図２（ｃ）で道路
変更２０２を選ぶと画面が図３に変わる。ここで、新た
に交差点が新設された場合には、図３メニューの交差点
挿入３１をユーザが選択し、その直後新設したい位置の
交差点部分をユーザが選択すると、新たに交差点が新設
される。また新設交差点を間違えた場合、メニューの交
差点削除３２をユーザが選択し、その直後削除したい交
差点を選ぶと、その交差点が削除される。また交差点間
の距離は、自動的にその交差点の前後の道路の長さの和
となる。また道路の長さを変えたい場合には、道路長の
部分３３，３４をユーザが選択すると、道路長の変更が
できるようになりキーボードから数値を入力し、交差点
間の距離を設定する。さらに交差点の名称を変更したい
場合には、交差点名称３５，３６の部分をユーザが選択
すると、交差点の名称が変更できるようになり、キーボ
ードから文字を入力し名称の変更を行う。元の反転設定
の画面に戻るには、メニューの道路の変更３８をユーザ
が選択することにより、図２（ｃ）のメニューが表示さ
れるので、ここで反転フラグ設定をユーザが選択すれば
図２（ａ）の画面に戻る。
【００１４】次にオフセット記憶部１２について説明す
る。オフセット記憶部１２は、サイクルが共通の交差点
群を１つのサブエリアとしてまとめ、そのサブエリアの
サイクル、それぞれの交差点の変更前のオフセットと、
変更後のオフセットを記憶する。記憶例を図４のテーブ
ルに示す。ここで、サブエリア毎にそのサブエリア内の
交差点名を４１のように記憶する。また４２にそのサブ
エリアのサイクルを記憶する。また交差点４１の変更前
のオフセットを４３に、変更後のオフセットを４４に記
憶する。
る。オフセット記憶部１２は、サイクルが共通の交差点
群を１つのサブエリアとしてまとめ、そのサブエリアの
サイクル、それぞれの交差点の変更前のオフセットと、
変更後のオフセットを記憶する。記憶例を図４のテーブ
ルに示す。ここで、サブエリア毎にそのサブエリア内の
交差点名を４１のように記憶する。また４２にそのサブ
エリアのサイクルを記憶する。また交差点４１の変更前
のオフセットを４３に、変更後のオフセットを４４に記
憶する。
【００１５】ここで、オフセットは絶対オフセットを
（単位は秒）を使用する。この絶対オフセットは基準時
刻からみた青を開始の時間差をサイクルで割ったものか
または、基準となる交差点の青の開始からの時刻差をサ
イクルで割ったものである。
（単位は秒）を使用する。この絶対オフセットは基準時
刻からみた青を開始の時間差をサイクルで割ったものか
または、基準となる交差点の青の開始からの時刻差をサ
イクルで割ったものである。
【００１６】次に判定関数計算部１３について説明す
る。判定関数計算部は、サブエリアのサイクルと、オフ
セットの変更前，変更後の値に従い、各交差点間の道路
の追従方向を決める指標であるオフセット追従判定関数
を計算する。この計算方法としては、数１に示す式を用
いる。
る。判定関数計算部は、サブエリアのサイクルと、オフ
セットの変更前，変更後の値に従い、各交差点間の道路
の追従方向を決める指標であるオフセット追従判定関数
を計算する。この計算方法としては、数１に示す式を用
いる。
【００１７】
【数１】
【００１８】Ｃ：サイクル δj：上り側の交差点の絶対オフセットの変更量 δj+1：下り側の交差点の絶対オフセットの変更量 （絶対オフセットの変更量は負の値の場合にはＣを加
え、Ｃ以上のときはＣを減ずる） ０≦絶対オフセットの変更量＜Ｃ この値を各道路に与える。以下、道路の追従判定関数を
道路の上流から順に並べたものを判定関数群と呼ぶ。
え、Ｃ以上のときはＣを減ずる） ０≦絶対オフセットの変更量＜Ｃ この値を各道路に与える。以下、道路の追従判定関数を
道路の上流から順に並べたものを判定関数群と呼ぶ。
【００１９】次に最適化部１４について説明する。この
最適化部は、判定関数計算部１３で計算された道路の追
従判定関数を元に、反転箇所を最小にする制約の元で追
従量を小さくするように反転方向を決める。具体的には
次のようにする。
最適化部は、判定関数計算部１３で計算された道路の追
従判定関数を元に、反転箇所を最小にする制約の元で追
従量を小さくするように反転方向を決める。具体的には
次のようにする。
【００２０】まず連続して、道路の反転フラグが自由で
ない部分を取り出し、その部分のリンクを含む交差点群
を１つのグループとして、それぞれのグループでの最適
化を行う。自由の部分では反転を考慮しないので、グル
ープの最適化を行った後、残りの分を追従量が小さくな
る方向に追従方向を決める。例として、交差点の反転フ
ラグを上流から順に並べたものが（自由，反転可，反転
可，準反転禁止，反転可，自由，反転可，自由）の場
合、交差点集合を交差点２，３，４，５と交差点７の２
つのグループに分ける。
ない部分を取り出し、その部分のリンクを含む交差点群
を１つのグループとして、それぞれのグループでの最適
化を行う。自由の部分では反転を考慮しないので、グル
ープの最適化を行った後、残りの分を追従量が小さくな
る方向に追従方向を決める。例として、交差点の反転フ
ラグを上流から順に並べたものが（自由，反転可，反転
可，準反転禁止，反転可，自由，反転可，自由）の場
合、交差点集合を交差点２，３，４，５と交差点７の２
つのグループに分ける。
【００２１】次に、判定関数群で１０…０１（または−
１０…０−１）となる部分の道路を選ぶ。その道路を更
に小さな集合とし、順番にＳ1，…，Ｓmとする。このＳ
を以下サブグループと呼ぶことにする。このサブグルー
プ内の道路のどれか１つに反転が起こる。例えば判定関
数群が１０１０１の場合では、Ｓ1 ＝｛１，２，３｝，
Ｓ2 ＝｛３，４，５｝となる。また１００１０−１０−
１の場合には、Ｓ1 ＝｛１，２，３，４｝，Ｓ2 ＝
｛６，７，８｝となる。
１０…０−１）となる部分の道路を選ぶ。その道路を更
に小さな集合とし、順番にＳ1，…，Ｓmとする。このＳ
を以下サブグループと呼ぶことにする。このサブグルー
プ内の道路のどれか１つに反転が起こる。例えば判定関
数群が１０１０１の場合では、Ｓ1 ＝｛１，２，３｝，
Ｓ2 ＝｛３，４，５｝となる。また１００１０−１０−
１の場合には、Ｓ1 ＝｛１，２，３，４｝，Ｓ2 ＝
｛６，７，８｝となる。
【００２２】次にサブグループを連結させる。ここで、
連結させるためには各サブグループの共通部分の道路の
反転禁止フラグが全て反転かまたは、各サブグループの
共通部分の道路の反転禁止フラグが準反転禁止であって
も、両サブグループのどちらかがリンクの禁止フラグ反
転可が無いこととする。この連結されたサブグループの
集合を連結グループと呼び、順番にＧ1，…，Ｇmとす
る。例えば判定関数群が１０１０１の場合ではＧ1 ＝
｛Ｓ1，Ｓ2｝となる。
連結させるためには各サブグループの共通部分の道路の
反転禁止フラグが全て反転かまたは、各サブグループの
共通部分の道路の反転禁止フラグが準反転禁止であって
も、両サブグループのどちらかがリンクの禁止フラグ反
転可が無いこととする。この連結されたサブグループの
集合を連結グループと呼び、順番にＧ1，…，Ｇmとす
る。例えば判定関数群が１０１０１の場合ではＧ1 ＝
｛Ｓ1，Ｓ2｝となる。
【００２３】次に、反転箇所を定める。反転とは、次の
数２を満たさない場合に起こる。また数２を満たす場合
には、反転が起きない。
数２を満たさない場合に起こる。また数２を満たす場合
には、反転が起きない。
【００２４】
【数２】ψk−ψk+1＝２ηk ψk：交差点ｋの追従方向（＝±１） ｋ＝１，…，交差点数−１ ここで、連結グループＧ内での反転箇所の候補の組み合
わせについて述べる。まず、Ｇの要素数が偶数の場合を
説明する。この場合には反転箇所が１通りに決まる。即
ちＳ１∩Ｓ２，Ｓ３∩Ｓ４，…に反転箇所を決める。例
として道路の判定関数群が１０１０１の場合には道路３
に反転箇所を定めれば良い。
わせについて述べる。まず、Ｇの要素数が偶数の場合を
説明する。この場合には反転箇所が１通りに決まる。即
ちＳ１∩Ｓ２，Ｓ３∩Ｓ４，…に反転箇所を決める。例
として道路の判定関数群が１０１０１の場合には道路３
に反転箇所を定めれば良い。
【００２５】次にＧの要素数が奇数の場合を説明する。
この場合には、偶数のペアをどのように選ぶかの組み合
わせになる。例としてＧ＝｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３｝の場合
について述べる。この場合Ｓ１とＳ２またはＳ２とＳ３
の２通りとなる。このため、Ｓ１∩Ｓ２とＳ３中のどれ
かの道路、またはＳ２∩Ｓ３とＳ１中のどれかの道路に
反転を定めれば良い。次に、それぞれの組み合わせの反
転箇所に対し追従方向を数２で決め、それぞれの追従方
向に対し次の数３で定義する評価関数を計算し、最も値
の小さな追従方向およびそれに対する反転箇所を選ぶ。
この場合には、偶数のペアをどのように選ぶかの組み合
わせになる。例としてＧ＝｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３｝の場合
について述べる。この場合Ｓ１とＳ２またはＳ２とＳ３
の２通りとなる。このため、Ｓ１∩Ｓ２とＳ３中のどれ
かの道路、またはＳ２∩Ｓ３とＳ１中のどれかの道路に
反転を定めれば良い。次に、それぞれの組み合わせの反
転箇所に対し追従方向を数２で決め、それぞれの追従方
向に対し次の数３で定義する評価関数を計算し、最も値
の小さな追従方向およびそれに対する反転箇所を選ぶ。
【００２６】
【数３】
【００２７】次に交差点の切り出しを行う。ここで、判
定関数群で０が続く交差点に含まれる交差点か、または
連結グループに挟まれかつ空集合となる交差点をＺと書
く。また、Ｔ（Ｇ）を連結グループＧの道路に含まれる
交差点のうち、端の交差点を取り除いた交差点集合とす
る。ここで、ＺＴ（Ｇ）Ｚ…ＺＴ（Ｇ）Ｚ，ＺＴ(Ｇ)Ｚ
…ＺＴ（Ｇ），Ｔ（Ｇ）Ｚ…ＺＴ（Ｇ）Ｚまたは、Ｔ
（Ｇ）Ｚ…ＺＴ（Ｇ）となる部分を一まとめにする。こ
の部分で、Ｇに左から順番に１，２，…，ｍの番号を付
ける。ただし、Ｇの両端の道路の反転禁止フラグは反転
禁止でない（Ｇ1の左端と、Ｇmの右端は反転禁止であっ
ても構わないが、その場合Ｇ1 の右とＧmの左のＺは存
在しない）。また上記のＧのサブグループの構成数は奇
数である。ここで、各々のＧ内で最適となる反転箇所
と、Ｚを挟む位置に反転箇所を定める場合と２通りあ
る。この組み合わせは上記のパターンでＺの数が増える
と膨大な数となる。このため以下のようにし線形計画法
を用いて最適化を行い、組み合わせの数を低減する。
定関数群で０が続く交差点に含まれる交差点か、または
連結グループに挟まれかつ空集合となる交差点をＺと書
く。また、Ｔ（Ｇ）を連結グループＧの道路に含まれる
交差点のうち、端の交差点を取り除いた交差点集合とす
る。ここで、ＺＴ（Ｇ）Ｚ…ＺＴ（Ｇ）Ｚ，ＺＴ(Ｇ)Ｚ
…ＺＴ（Ｇ），Ｔ（Ｇ）Ｚ…ＺＴ（Ｇ）Ｚまたは、Ｔ
（Ｇ）Ｚ…ＺＴ（Ｇ）となる部分を一まとめにする。こ
の部分で、Ｇに左から順番に１，２，…，ｍの番号を付
ける。ただし、Ｇの両端の道路の反転禁止フラグは反転
禁止でない（Ｇ1の左端と、Ｇmの右端は反転禁止であっ
ても構わないが、その場合Ｇ1 の右とＧmの左のＺは存
在しない）。また上記のＧのサブグループの構成数は奇
数である。ここで、各々のＧ内で最適となる反転箇所
と、Ｚを挟む位置に反転箇所を定める場合と２通りあ
る。この組み合わせは上記のパターンでＺの数が増える
と膨大な数となる。このため以下のようにし線形計画法
を用いて最適化を行い、組み合わせの数を低減する。
【００２８】まずＧjの右端とＧj+1の左端に反転フラグ
を定め、Ｔ（Ｇj）ＺＴ（Ｇj+1）の交差点集合での数３
の評価関数から、Ｇj 単独での最適な評価関数となる反
転箇所と追従方向とＧj+1 単独での最適な評価関数とな
る反転箇所と追従方向に対しての数３の評価関数の差Δ
Ｅj を計算する（ｊ＝０，…，ｍ，ｊ＝１，…，ｍ，ｊ
＝０，…，ｍ−１，またはｊ＝１，…，ｍ−１）。
を定め、Ｔ（Ｇj）ＺＴ（Ｇj+1）の交差点集合での数３
の評価関数から、Ｇj 単独での最適な評価関数となる反
転箇所と追従方向とＧj+1 単独での最適な評価関数とな
る反転箇所と追従方向に対しての数３の評価関数の差Δ
Ｅj を計算する（ｊ＝０，…，ｍ，ｊ＝１，…，ｍ，ｊ
＝０，…，ｍ−１，またはｊ＝１，…，ｍ−１）。
【００２９】次に数４の線形計画法を解く。
【００３０】
【数４】
【００３１】ここで、ｘの値が不定の場合にはその要素
が０１のどちらでも良い。ｘj ＝１となる部分には、Ｇ
j の右端とＧj+1 の左端に反転箇所を定め、ｘj ＝０と
なる部分にはＧj 単独での最適な評価関数となる反転箇
所と追従方向とＧj+1 単独での最適な評価関数となる反
転箇所と追従方向反転箇所を定める。
が０１のどちらでも良い。ｘj ＝１となる部分には、Ｇ
j の右端とＧj+1 の左端に反転箇所を定め、ｘj ＝０と
なる部分にはＧj 単独での最適な評価関数となる反転箇
所と追従方向とＧj+1 単独での最適な評価関数となる反
転箇所と追従方向反転箇所を定める。
【００３２】ここで、線形計画は、彌永昌吉，布川正
巳：“代数学”，岩波書店１９８７年４月１３日 第１
３版発行に見られる方法で、制約条件を満たす超平面で
区切られた凸多面体の頂点の座標を求め、その座標での
線形評価関数が最小となるような頂点座標を選ぶ方法で
ある。
巳：“代数学”，岩波書店１９８７年４月１３日 第１
３版発行に見られる方法で、制約条件を満たす超平面で
区切られた凸多面体の頂点の座標を求め、その座標での
線形評価関数が最小となるような頂点座標を選ぶ方法で
ある。
【００３３】以上の例を図５で説明する。
【００３４】この場合のオフセットに対する道路の追従
判定関数は、道路１より順に1010となる。このため、道
路１，２または３のどれかに反転リンクができる。ここ
で、反転リンクの組み合わせは３通りであるので、この
どれかのリンクに反転が起きたときの組み合わせについ
て総追従量をそれぞれ計算し、最も総追従量が小さくな
るものを選ぶ。ここで、各道路の反転が起きないような
条件は次の数２で現される。
判定関数は、道路１より順に1010となる。このため、道
路１，２または３のどれかに反転リンクができる。ここ
で、反転リンクの組み合わせは３通りであるので、この
どれかのリンクに反転が起きたときの組み合わせについ
て総追従量をそれぞれ計算し、最も総追従量が小さくな
るものを選ぶ。ここで、各道路の反転が起きないような
条件は次の数２で現される。
【００３５】この図５の場合の組み合わせを列挙すると
以下のようになる。ここで、ψj とは交差点ｊのオフセ
ット追従方向のことである（ｊ＝１，…，交差点数）。
以下のようになる。ここで、ψj とは交差点ｊのオフセ
ット追従方向のことである（ｊ＝１，…，交差点数）。
【００３６】反転道路が１の場合、残りの道路に反転が
無いので、数２より、ψ1−ψ2≠２，ψ2−ψ3＝０，ψ
3−ψ4＝２，ψ4−ψ5＝０となる。このため、ψ1 ＝±
１，ψ2＝ψ3＝１，ψ4＝ψ5＝−１となる。
無いので、数２より、ψ1−ψ2≠２，ψ2−ψ3＝０，ψ
3−ψ4＝２，ψ4−ψ5＝０となる。このため、ψ1 ＝±
１，ψ2＝ψ3＝１，ψ4＝ψ5＝−１となる。
【００３７】反転道路が２の場合、残りの道路に反転が
無いので、数２より、ψ1−ψ2＝０，ψ2−ψ3≠０，ψ
3−ψ4＝２，ψ4−ψ5＝０となる。このため、ψ1＝ψ2
＝−１，ψ3＝１，ψ4＝ψ5＝−１ となる。
無いので、数２より、ψ1−ψ2＝０，ψ2−ψ3≠０，ψ
3−ψ4＝２，ψ4−ψ5＝０となる。このため、ψ1＝ψ2
＝−１，ψ3＝１，ψ4＝ψ5＝−１ となる。
【００３８】反転道路が３の場合、残りの道路に反転が
無いので、数２より、ψ1−ψ2＝０、ψ2−ψ3＝２，ψ
3−ψ4≠２，ψ4−ψ5＝０となる。このため、ψ1＝ψ2
＝１，ψ3＝−１，ψ4＝ψ5＝−1or1となる。
無いので、数２より、ψ1−ψ2＝０、ψ2−ψ3＝２，ψ
3−ψ4≠２，ψ4−ψ5＝０となる。このため、ψ1＝ψ2
＝１，ψ3＝−１，ψ4＝ψ5＝−1or1となる。
【００３９】この５通りについてそれぞれ、総追従量を
計算すると、ψ1＝ψ2＝−１，ψ3＝１，ψ4＝ψ5＝−
１の場合がもっとも総追従量が少なく値が９０であっ
た。
計算すると、ψ1＝ψ2＝−１，ψ3＝１，ψ4＝ψ5＝−
１の場合がもっとも総追従量が少なく値が９０であっ
た。
【００４０】しかし、この場合道路２は準反転禁止であ
るので道路１か道路３の反転可の道路に反転を定めない
といけない。ここで、道路１に反転を定めた場合の総追
従量は１１０，道路３に反転を定めた場合にはψ4＝ψ5
＝−１時に１７０，ψ4＝ψ5＝１時に３１０となる。こ
のため、この図５の場合の最適な追従方向は、反転を道
路１に定めた場合で、交差点１から順に、±１，１，
１，−１，−１となる。次に別の例を説明する。ここで
交差点数が２０でサイクルは１００秒とする。また全て
の道路の反転禁止フラグは反転可とする。
るので道路１か道路３の反転可の道路に反転を定めない
といけない。ここで、道路１に反転を定めた場合の総追
従量は１１０，道路３に反転を定めた場合にはψ4＝ψ5
＝−１時に１７０，ψ4＝ψ5＝１時に３１０となる。こ
のため、この図５の場合の最適な追従方向は、反転を道
路１に定めた場合で、交差点１から順に、±１，１，
１，−１，−１となる。次に別の例を説明する。ここで
交差点数が２０でサイクルは１００秒とする。また全て
の道路の反転禁止フラグは反転可とする。
【００４１】このときの、絶対オフセットの変更量は、
順番に（０，５１，４１，９２，９７，４６，６６，６
３，１０，９，６１，４１，２１，７３，８３，９３，
３３，４３，７７，７）とする。
順番に（０，５１，４１，９２，９７，４６，６６，６
３，１０，９，６１，４１，２１，７３，８３，９３，
３３，４３，７７，７）とする。
【００４２】このときの判定関数群は数１より（１，
０，１，０，−１，０，０，−１，０，１，０，０，
１，０，０，−１，０，０，−１）となる。
０，１，０，−１，０，０，−１，０，１，０，０，
１，０，０，−１，０，０，−１）となる。
【００４３】サブグループは、 Ｓ1 ＝｛道路１，道路２，道路３｝ Ｓ2 ＝｛道路５，道路６，道路７，道路８｝ Ｓ3 ＝｛道路１０，道路１１，道路１２，道路１３｝ Ｓ4 ＝｛道路１６，道路１７，道路１８，道路１９｝ となる。
【００４４】このため、交差点２，３の総追従量を最小
とする反転位置は道路２，交差点６，７，８の総追従量
を最小とする反転位置は道路６，交差点１１，１２，１
３の総追従量を最小とする反転位置は道路１１，交差点
１７，１８，１９の総追従量を最小とする反転位置は道
路１８である。
とする反転位置は道路２，交差点６，７，８の総追従量
を最小とする反転位置は道路６，交差点１１，１２，１
３の総追従量を最小とする反転位置は道路１１，交差点
１７，１８，１９の総追従量を最小とする反転位置は道
路１８である。
【００４５】次にΔＥj の計算をする。道路１に反転が
ある時の交差点１〜３の総追従量は９２で、道路２に反
転がある時の交差点１〜３の総追従量は９０である。こ
のため、ΔＥ0 ＝２となる。
ある時の交差点１〜３の総追従量は９２で、道路２に反
転がある時の交差点１〜３の総追従量は９０である。こ
のため、ΔＥ0 ＝２となる。
【００４６】道路３と道路５に反転があるときの、交差
点２〜８の総追従量の小さな方は２９４であり、また道
路２と道路６に反転位置があるとき交差点２〜８の総追
従量は２１８である。このためΔＥ1 ＝７６となる。次
に道路８と１０に反転があるときの交差点５〜１６の総
追従量は３１７であり、道路６と１１に反転があるとき
の交差点５〜１６の総追従量は２９５であるため、ΔＥ
2 ＝２２となる。次に道路１３と道路１６に反転がある
ときの交差点８〜１９までの総追従量は381であり、道
路１１と１８に反転があるときの交差点８〜１９までの
総追従量は２５１であるため、ΔＥ3 ＝１３０となる。
最後に道路１９に反転があるときの交差点１７〜２０の
総追従量は１６０であり、道路１８に反転があるときの
交差点１７〜２０の総追従量は１０６であるため、ΔＥ
4 ＝５４となる。
点２〜８の総追従量の小さな方は２９４であり、また道
路２と道路６に反転位置があるとき交差点２〜８の総追
従量は２１８である。このためΔＥ1 ＝７６となる。次
に道路８と１０に反転があるときの交差点５〜１６の総
追従量は３１７であり、道路６と１１に反転があるとき
の交差点５〜１６の総追従量は２９５であるため、ΔＥ
2 ＝２２となる。次に道路１３と道路１６に反転がある
ときの交差点８〜１９までの総追従量は381であり、道
路１１と１８に反転があるときの交差点８〜１９までの
総追従量は２５１であるため、ΔＥ3 ＝１３０となる。
最後に道路１９に反転があるときの交差点１７〜２０の
総追従量は１６０であり、道路１８に反転があるときの
交差点１７〜２０の総追従量は１０６であるため、ΔＥ
4 ＝５４となる。
【００４７】このためｘ0＋ｘ1≦１，ｘ1＋ｘ2≦１，ｘ
2＋ｘ3≦１，ｘ3＋ｘ4≦１，ｘ0 ，ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，
ｘ4 ≧０の制約条件を満たし、２ｘ0＋７６ｘ1＋２２ｘ
2＋１３０ｘ3＋５４ｘ4を最小化するｘ0，ｘ1，ｘ2，ｘ
3，ｘ4 を見つける。この解はｘ0＝ｘ1＝ｘ2＝ｘ3＝ｘ4
＝０ である。このため端には反転箇所を定めない。最
適解は、道路２，６，１１，１８に反転箇所を定め、追
従方向は順番に（１，−１，１，−１，−１，１，−
１，−１，１，１，−１，１，１，−１，−１，−１，
１，１，−１，１）となる。
2＋ｘ3≦１，ｘ3＋ｘ4≦１，ｘ0 ，ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，
ｘ4 ≧０の制約条件を満たし、２ｘ0＋７６ｘ1＋２２ｘ
2＋１３０ｘ3＋５４ｘ4を最小化するｘ0，ｘ1，ｘ2，ｘ
3，ｘ4 を見つける。この解はｘ0＝ｘ1＝ｘ2＝ｘ3＝ｘ4
＝０ である。このため端には反転箇所を定めない。最
適解は、道路２，６，１１，１８に反転箇所を定め、追
従方向は順番に（１，−１，１，−１，−１，１，−
１，−１，１，１，−１，１，１，−１，−１，−１，
１，１，−１，１）となる。
【００４８】ここで、オフセット追従量は、オフセット
追従に要する回数としてもよい。例として、サイクル１
００秒で追従前のオフセットが０秒，追従後が４０秒，
追従は１回につき１／８サイクルで変更する際には、＋
方向の追従では４回，−方向の追従では５回となる。こ
の例で、＋方向では１／４サイクル，−方向では１／８
サイクルの変更の場合、＋方向に追従する場合２回，−
方向では５回となる。次に道路ネットワーク記憶部１５
について説明する。道路ネットワーク記憶部は、各サブ
エリア（サイクルが共通となる１直線状に並ぶ交差点と
その交差点に挟まれる道路）の交差点のサイクル，追従
前のオフセット，追従後のオフセット，名称、及び道路
の長さ反転禁止フラグ等を記憶する。また表示部１１に
よるユーザのメンテナンスにより変更更新，追加が行わ
れる。この記憶例を図６のテーブルで示す。
追従に要する回数としてもよい。例として、サイクル１
００秒で追従前のオフセットが０秒，追従後が４０秒，
追従は１回につき１／８サイクルで変更する際には、＋
方向の追従では４回，−方向の追従では５回となる。こ
の例で、＋方向では１／４サイクル，−方向では１／８
サイクルの変更の場合、＋方向に追従する場合２回，−
方向では５回となる。次に道路ネットワーク記憶部１５
について説明する。道路ネットワーク記憶部は、各サブ
エリア（サイクルが共通となる１直線状に並ぶ交差点と
その交差点に挟まれる道路）の交差点のサイクル，追従
前のオフセット，追従後のオフセット，名称、及び道路
の長さ反転禁止フラグ等を記憶する。また表示部１１に
よるユーザのメンテナンスにより変更更新，追加が行わ
れる。この記憶例を図６のテーブルで示す。
【００４９】最後に通信部１６について説明する。通信
部は、各交差点の信号機の変更前のオフセットと変更予
定のオフセットを受信し、オフセット記憶部１２に記憶
する。また最適化部１５で求めたオフセットの追従量を
各々の交差点の信号機に送る。
部は、各交差点の信号機の変更前のオフセットと変更予
定のオフセットを受信し、オフセット記憶部１２に記憶
する。また最適化部１５で求めたオフセットの追従量を
各々の交差点の信号機に送る。
【００５０】
【発明の効果】オフセット反転が起こる箇所が理論的最
小となるため、オフセット移行動作における渋滞が緩和
される効果がある。また、道路長が短い場合にはオフセ
ット反転禁止を指定できるため、重要な道路ではオフセ
ット移行動作による渋滞が発生しない効果がある。
小となるため、オフセット移行動作における渋滞が緩和
される効果がある。また、道路長が短い場合にはオフセ
ット反転禁止を指定できるため、重要な道路ではオフセ
ット移行動作による渋滞が発生しない効果がある。
【図１】信号機制御装置の概要。
【図２】表示部の画面。
【図３】道路の変更画面。
【図４】オフセット記憶部。
【図５】道路追従関数と反転道路の関係。
【図６】道路ネットワーク記憶部。
１１…表示部、１２…オフセット記憶部、１３…判定関
数計算部、１４…最適化部、１５…道路ネットワーク記
憶部、１６…通信部、２１，３５…交差点１、２２，３
６…交差点２、２３，３７…交差点３、２４，３３…道
路長１、２５，３４…道路長２、２６…反転禁止フラグ
１、２７…反転禁止フラグ２、２８，３８…メニュー、
３１…交差点の挿入、３２…交差点の削除、４１…交差
点名称、４２…サブエリアサイクル、４３…変更前オフ
セット、４４…変更後オフセット、２０１…反転フラグ
の種類、２０２…設定メニュー。
数計算部、１４…最適化部、１５…道路ネットワーク記
憶部、１６…通信部、２１，３５…交差点１、２２，３
６…交差点２、２３，３７…交差点３、２４，３３…道
路長１、２５，３４…道路長２、２６…反転禁止フラグ
１、２７…反転禁止フラグ２、２８，３８…メニュー、
３１…交差点の挿入、３２…交差点の削除、４１…交差
点名称、４２…サブエリアサイクル、４３…変更前オフ
セット、４４…変更後オフセット、２０１…反転フラグ
の種類、２０２…設定メニュー。
Claims (5)
- 【請求項１】道路ネットワークを表示し、道路にオフセ
ット反転禁止フラグをマウス等のポインティングデバイ
スでユーザが指定するかまたは、交差点間の距離に応じ
て自動的にオフセット反転禁止フラグを設定し、そのオ
フセット反転禁止フラグを元に、信号機の位相であるオ
フセットの値を変更する際にオフセット反転禁止フラグ
の道路でのオフセットの変更動作時に位相を１８０°以
上反転するオフセット反転箇所数が最小となるようにオ
フセット追従方向を決定しオフセット移行動作を行うこ
とを特徴とする信号機制御装置。 - 【請求項２】請求項１におけるオフセット反転が最小と
なるようにオフセット追従方向を決める方法において、
交差点間の相対オフセットの変更量が信号機の周期であ
るサイクルの１／２以上，サイクルの−１／２以下とそ
れ以外でそれぞれ別の値をとるオフセット判定関数を計
算し、交差点の追従方向の符号の差をその道路のオフセ
ット判定関数により決めることを特徴とする信号機制御
装置。 - 【請求項３】請求項２におけるオフセット判定関数を、
サイクルの１／２以上の場合１、サイクルの１／２以下
の場合に−１、それ以外では０をとる値とし、その判定
関数をネットワークにおける車の進行方向に関して値を
並べたとき、１０…０１または−１０…０−１となる部
分がある場合には、その部分のどこかの道路にオフセッ
ト反転を定め、その反転箇所では交差点の符号の差がそ
のオフセット判定関数の値とならないようにし、オフセ
ット反転数を最小となるようにオフセット追従方向を決
めることを特徴とする信号制御装置。 - 【請求項４】請求項３におけるオフセット追従方向を、
与えられたオフセット反転に対するオフセット追従方向
の組み合わせ全てにおいてオフセット変更量の総追従量
を計算記憶し、その総追従量の中で最も値の小さくなる
オフセット反転箇所を選ぶことを特徴とする信号機制御
装置。 - 【請求項５】請求項４におけるオフセット変更量とし
て、変更前と変更後のオフセットの変化量、または１周
期での変更量を周期の整数分の１としたときの変更動作
に係る回数とすることを特徴とする信号機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195397A JPH1139590A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 信号機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195397A JPH1139590A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 信号機制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1139590A true JPH1139590A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16340463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9195397A Pending JPH1139590A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 信号機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1139590A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110136440A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-16 | 东南大学 | 一种基于广度优先搜索的交叉口群范围界定方法 |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP9195397A patent/JPH1139590A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110136440A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-16 | 东南大学 | 一种基于广度优先搜索的交叉口群范围界定方法 |
| CN110136440B (zh) * | 2019-05-17 | 2021-06-15 | 东南大学 | 一种基于广度优先搜索的交叉口群范围界定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040910 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041005 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050329 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050530 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051122 |