WO2016174745A1 - 到着時刻予測装置、到着時刻予測システム及びプログラム - Google Patents

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WO2016174745A1
WO2016174745A1 PCT/JP2015/062862 JP2015062862W WO2016174745A1 WO 2016174745 A1 WO2016174745 A1 WO 2016174745A1 JP 2015062862 W JP2015062862 W JP 2015062862W WO 2016174745 A1 WO2016174745 A1 WO 2016174745A1
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traffic
road
unit
arrival time
mixed
Prior art date
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PCT/JP2015/062862
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English (en)
French (fr)
Inventor
奥出 真理子
永井 徹
Original Assignee
株式会社日立製作所
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/123Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams
    • G08G1/127Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams to a central station ; Indicators in a central station
    • G08G1/13Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams to a central station ; Indicators in a central station the indicator being in the form of a map

Definitions

  • the present invention is an arrival time prediction device for predicting arrival time of road surface public traffic at a predetermined point when mixed traffic in which general vehicles and road surface public traffic are mixed is assumed from travel data (probe data) of general vehicles, arrival time
  • the present invention relates to a time prediction system and program.
  • Road surface public transport is a means of transportation that transports an unspecified number of passengers according to a route and an operation schedule set along a road, as represented by a tram or a route bus.
  • Such road surface public traffic is likely to be caught in traffic jams and it becomes difficult to operate on a regular basis because traffic can not be diverted to avoid traffic jams even if traffic jams occur on roads scheduled to be run. Therefore, for example, in the route bus, the current position detected from a position detection device conventionally using a GPS (Global Positioning System) or the like mounted on the vehicle, or the current position of the route bus by the communication device installed at the vehicle and the stop
  • GPS Global Positioning System
  • a travel time of a predetermined section calculated from travel data (hereinafter referred to as a "bus probe") of a leading bus, or VICS (Vehicle Information and Communication System)
  • VICS Vehicle Information and Communication System
  • traffic information provided by VICS is a registered trademark.
  • the bus probe can only obtain the traffic condition at the passing time of the road section where the first bus has traveled, when the second bus travels the same road section, the traffic condition may differ from when the first bus passed. .
  • traffic congestion that occurs on a road section that is not a bus route affects the traffic congestion on the bus route in the future, it is difficult to capture such a phenomenon and predict the travel time of a late-breaking bus The problem remains in the prediction accuracy of travel time.
  • Traffic information such as VICS is mainly information for general vehicles, and in a car navigation system mainly mounted on general vehicles, a travel route to a destination (a route for avoiding traffic congestion, etc.) and travel time It is used as information to grasp.
  • General vehicles are vehicles other than road surface public transportation such as passenger cars. Unlike ordinary vehicles, road surface public transport travels while stopping repeatedly at a predetermined stop installed on a travel route, so travel time provided by VICS or the like may not conform to the actual travel of the route bus.
  • the traffic information provided mainly for general vehicles such as VICS does not take into account the stop time at a stop that is specific to the route bus, so the travel time to the destination means that the road public transport actually travels It is expected that it may be estimated less than travel time. Therefore, when general arrival information such as VICS is used to predict the arrival time of a given bus stop, it may be predicted that the route bus will arrive at the bus stop earlier than the operation schedule.
  • Patent Document 1 in a navigation system including a route bus as one of the moving means, when it is predicted that departure and arrival of the route bus at the bus stop is earlier than the timetable, A technique is disclosed that corrects the departure time of the bus and predicts the travel time of a route bus traveling on a predetermined section.
  • Patent Document 1 The technology described in Patent Document 1 is considered to be effective particularly when it is expected that the predicted travel time of the route bus will often be shorter than the operation schedule, particularly in non-congested traffic. However, correction is not performed if the predicted travel time of the route bus is longer than the operation schedule due to traffic congestion, etc., so the prediction accuracy of the travel time (the prediction accuracy of arrival time and delay time) is improved I'm leaving room.
  • the present invention has been made in consideration of the above-described situation, and has an object to predict the arrival time of road public transport reflecting the traffic flow in which actual general vehicles and road public transport are mixed.
  • An arrival time prediction apparatus includes a probe data acquisition unit that acquires a probe speed that is a traveling speed from probe data of a vehicle traveling on a road section to be measured, and a map data storage unit that stores map data.
  • a traffic characteristic storage unit storing traffic characteristics indicating a relationship between traveling speed and traffic volume; and a traffic volume estimation unit estimating the traffic volume of the road segment from the probe speed of the road segment and the traffic characteristic;
  • a mixed traffic speed estimation unit for estimating the traveling speed of mixed traffic in which public road traffic is mixed with general vehicles other than public road traffic, from the traffic volume and the traffic characteristics; The travel time of the road public transport in the road section and an arrival time prediction unit that predicts an arrival time of a predetermined point from the traveling speed of the mixed traffic.
  • An arrival time prediction system includes an on-vehicle device mounted on a vehicle, and a server (corresponding to the arrival time prediction device described above) that receives probe data transmitted from the on-vehicle device via a network. Be done.
  • a program according to an aspect of the present invention is a program that causes a computer to realize the functions of the above arrival time prediction device.
  • the road surface public at a predetermined point when mixed traffic where general vehicles and road public transportation are mixed is assumed using probe speeds collected from general vehicles without actually driving road public traffic. Predict traffic arrival time and delay time. Therefore, it is possible to predict the arrival time and the delay time of the road public transport considering the actual traffic conditions even on roads and time zones where the road public transport is not actually traveling. Problems, configurations, and effects other than the above are clarified by the description of the embodiments below.
  • the arrival time prediction apparatus which concerns on one Embodiment of this invention WHEREIN: It is an example of a display output of the excess traffic volume of each road area which comprises a predetermined route. It is another example of the display output of the arrival estimated time of road surface public transport, and delay time. It is another example of the display output of the excess traffic of each road section which comprises a predetermined route. It is a block diagram showing an example of internal configuration of a terminal unit connected to a communication network.
  • the arrival time prediction apparatus acquires the traveling speed (probe speed) of each road section from traveling data (probe data) collected from a plurality of general vehicles, and estimates the traffic volume of a predetermined road section from the probe speed Do. Next, using the estimated traffic volume (hereinafter referred to as “estimated traffic volume”), the mixed traffic traveling speed in each road section when mixed traffic where general vehicles and road surface public traffic are mixed is assumed is estimated. Then, using the estimated value of the mixed traffic traveling speed, the arrival time and the delay time to the predetermined point when the road public traffic travels the predetermined route are predicted.
  • the arrival time prediction device of the present embodiment calculates the excess traffic volume of each road section that constitutes the route, using the predicted delay time of the road traffic traveling on the predetermined route.
  • vehicle refers to general vehicles other than road surface public transport (vehicles), such as a passenger car.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a system including an arrival time prediction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • An arrival time prediction system 10 illustrated in FIG. 1 includes an arrival time prediction device 1 (an example of an arrival time prediction server) and an on-vehicle device 2.
  • the arrival time prediction device 1 is connected to the communication network 4 which is a wide area communication line, and is connected to the on-vehicle device 2 mounted on the vehicle 5 (general vehicle) via the base station 3.
  • the in-vehicle device 2 is a so-called navigation device. These devices mutually exchange necessary information via the communication network 4.
  • the in-vehicle device 2 includes a GPS receiving unit 11, a control unit 12, a display unit 13, a communication unit 14, an operation unit 15, a storage unit 16, and the like. These units are connected via a bus 17.
  • the in-vehicle device 2 is a computer including a control unit 12 configured by, for example, a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), and a random access memory (RAM).
  • the display unit 13 is configured of an LCD (Liquid Crystal Display) or the like.
  • the communication unit 14 is connected to the arrival time prediction apparatus 1 by wireless data communication via the base station 3 and the communication network 4.
  • An operation key, a touch panel, or the like is used for the operation unit 15, and the user can use the operation unit 15 to perform predetermined operation input and instruction.
  • a semiconductor device, a hard disk drive or the like is used as the storage unit 16.
  • the GPS receiving unit 11 receives radio waves from GPS satellites via an antenna.
  • the radio wave received from the GPS satellite includes latitude and longitude information (vehicle position information) and time information (passing time), and the control unit 12 detects the current position of the in-vehicle device 2 from the acquired information. Do.
  • the position information and time information of the vehicle 5 detected by the GPS reception unit 11 are temporarily stored in the storage unit 16 and transmitted to the arrival time prediction device 1 via the communication unit 14 at a predetermined timing.
  • the arrival time prediction apparatus 1 includes a communication interface unit 101, a probe data acquisition unit 102, a traffic volume estimation unit 103, a mixed traffic speed estimation unit 104, an arrival time prediction unit 105, a delay time prediction unit 106, An excess traffic calculation unit 107 and an input / output unit 108 are provided. Further, the arrival time prediction device 1 includes a map data storage unit 110, a probe speed storage unit 111, a traffic characteristic storage unit 112, a mixed traffic speed storage unit 113, and a timetable storage unit 114.
  • the arrival time prediction device 1 is configured of, for example, a general-purpose computer (information processing device).
  • the communication interface unit 101 controls communication between the arrival time prediction device 1 and the communication network 4, and transmits / receives data to / from the in-vehicle device 2 via the communication network 4.
  • the probe data acquisition unit 102 receives the vehicle position (position information obtained by the GPS reception unit 11, passing date and time, progress, and so forth from the in-vehicle device 2 mounted on each of the plurality of vehicles via the base station 3 and the communication network 4 Acquire probe data including the direction, etc.).
  • the probe data acquisition unit 102 reads road data (road map) corresponding to position information of the acquired probe data from the map data storage unit 110, and identifies the position of the vehicle obtained from the probe data on the road map. Then, the probe data acquisition unit 102 describes the traveling speed of the vehicle (hereinafter, “probe speed”) for each road section (for example, a road link connecting nodes that are nodes on a road network such as intersection in map data). ) Are stored in the probe velocity storage unit 111.
  • probe speed traveling speed
  • the traveling speed of the vehicle in the road section to be measured may adopt the traveling speed of one vehicle or may be calculated from the traveling speeds of a plurality of vehicles (for example, an average value).
  • the control unit 12 of the in-vehicle apparatus 2 of the vehicle 5 may calculate the probe speed of the own vehicle, and the probe data acquisition unit 102 may acquire the probe speed transmitted from the in-vehicle apparatus 2.
  • the traffic volume estimation unit 103 calculates the traffic density of the road section from the probe speed of the predetermined road section read from the probe speed storage unit 111 and the first traffic characteristic of the road section read from the traffic characteristic storage unit 112. calculate.
  • the first traffic characteristic is a characteristic of the relationship between the traveling speed of a general vehicle and the traffic density.
  • the mixed traffic speed estimation unit 104 mixes the road segment according to the traffic density of the road segment calculated by the traffic volume estimation unit 103 and the second traffic characteristic of the road segment read from the traffic characteristic storage unit 112. Calculate travel speed in traffic (mixed traffic speed).
  • the second traffic characteristic is a characteristic of the relationship between traveling speed and traffic density in mixed traffic in which general vehicles and road public transport are mixed.
  • the calculated mixed traffic speed is stored in the mixed traffic speed storage unit 113. The first traffic characteristic and the second traffic characteristic will be described later with reference to FIG.
  • the arrival time prediction unit 105 calculates the travel time of each road section from the traveling speed of each road section calculated by the mixed traffic speed estimation section 104 and the road length of each road section read from the map data storage section 110. Do. Then, the arrival time prediction unit 105 calculates the travel time when road surface public traffic travels a predetermined route section and the arrival time of road surface public traffic at a predetermined point set on the route.
  • the delay time prediction unit 106 delays the road public traffic at the predetermined point of the route based on the difference between the predicted arrival time of the road public traffic at the predetermined point calculated by the arrival time prediction unit 105 and the timetable of the corresponding route. Calculate the time.
  • the delay time prediction unit 106 reads, from the timetable storage unit 114, the timetable of road public transport on the corresponding route.
  • the excess traffic amount calculation unit 107 detects, from the calculation result of the delay time prediction unit 106, a route in which a delay time exceeding a predetermined value occurs. Then, the excess traffic calculation unit 107 calculates the traffic volume of each road section constituting the corresponding route, and the possible traffic capacity (critical traffic volume) obtained from the second traffic characteristic stored in the traffic characteristic storage unit 112. The excess traffic volume of each road section is calculated from the difference of
  • the input / output unit 108 is an execution condition (route, start point O, end point D, start point O) for executing arrival time prediction processing and delay time prediction processing from a user or an external system such as an operation planning system or a traffic control system. Accept the departure time of In addition, the input / output unit 108 displays and outputs the execution result (the estimated arrival time and the delay time) based on the received execution condition on the display unit 12 (FIG. 2), or the operation connected to the arrival time prediction device 1 Output to an external system such as a planning system or a traffic control system.
  • the operation planning system or the traffic control system may be connected to the communication network 4 instead of the arrival time prediction device 1 and the execution result may be output to the operation planning system or the traffic control system via the communication network 4.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of a computer applied to the arrival time prediction device 1.
  • the computer 20 includes a CPU 21a, a ROM 21b, and a RAM 21c connected to the bus 26, respectively.
  • a control unit 21 is configured by the CPU 21a, the ROM 21b, and the RAM 21c.
  • the computer 20 further includes a display unit 22, an operation unit 24, a storage unit 25, and a communication interface unit 101.
  • the CPU 21a reads out from the ROM 21b a program code of software that realizes each function according to the present embodiment and executes it. Variables, parameters, and the like generated during the arithmetic processing are temporarily written to the RAM 21 c.
  • a liquid crystal display monitor is used for the display unit 22, and a result of processing performed by the computer 20 is displayed to the user.
  • a keyboard, a mouse or the like is used for the operation unit 24, and the user can use the operation unit 24 to perform predetermined operation input and instruction.
  • a hard disk drive HDD
  • a flexible disk for example, a hard disk drive (HDD), a flexible disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a non-volatile memory card or the like is used.
  • OS operating system
  • a program for causing the computer 20 to realize each function according to the present embodiment is recorded.
  • a NIC Network Interface Card
  • NIC Network Interface Card
  • the probe data acquisition unit 102, traffic volume estimation unit 103, mixed traffic speed estimation unit 104, arrival time prediction unit 105, delay time prediction unit 106, and excess traffic calculation unit 107 of arrival time prediction device 1 (FIG. 1), It is realized by the CPU 21a (the control unit 21) executing a predetermined program stored in the storage unit 25.
  • the map data storage unit 110, the probe speed storage unit 111, the traffic characteristic storage unit 112, the mixed traffic speed storage unit 113, and the timetable storage unit 114 are configured in the storage unit 25.
  • FIG. 3 is a flowchart showing processing of the traffic volume estimation unit 103 and the mixed traffic velocity estimation unit 104 in the arrival time prediction device 1.
  • the traffic volume estimation unit 103 and the mixed traffic speed estimation unit 104 read the probe speed of the general vehicle from the probe speed storage unit 111 to estimate the traffic volume of each road section, and the mixed traffic in which the general vehicle and the road public transport are mixed Estimate the traveling speed (mixed traveling speed) in the assumed case.
  • FIG. 4 is a supplementary diagram for explaining the flowchart of FIG. This FIG. 4 shows an example of a 1st traffic characteristic and a 2nd traffic characteristic used when estimating the mixed traffic speed of each road section from the probe speed of a general vehicle.
  • FIG. 4 shows an example of a 1st traffic characteristic and a 2nd traffic characteristic used when estimating the mixed traffic speed of each road section from the probe speed of a general vehicle.
  • the traffic volume estimation unit 103 first updates the probe velocity V1 (i, j) of the updated time unit i and the road section j. Are read from the probe velocity storage unit 111 (step S301).
  • the probe data is divided into time units and road sections.
  • the traffic volume estimation unit 103 determines the type of vehicle that provided the probe data that is the source of the probe velocity V1 (i, j) (step S302). Then, if the provided vehicle type is a general vehicle, the traffic volume estimation unit 103 reads the first traffic characteristic corresponding to the road section j from the traffic characteristic storage unit 112 (step S303).
  • the first traffic characteristic used here is, for example, a characteristic showing the relationship between the speed of a general vehicle and the traffic density (the number of vehicles per unit distance) as represented by the first curve 401 in FIG. is there.
  • the first traffic characteristic is assigned to each road section and stored in the traffic characteristic storage unit 112.
  • a plurality of first traffic characteristics may be stored in the traffic characteristics storage unit 112 according to road information (lanes, road width, etc.) of the road section.
  • One of the first traffic characteristics stored in the traffic characteristic storage unit 112 is selected and read based on the road information and the like of the road section j to be calculated.
  • the traffic volume estimation unit 103 calculates the traffic density k (i, j) from the probe velocity V1 (i, j) using the first traffic characteristic read in this way (step S304).
  • the mixed traffic speed estimation unit 104 acquires the traffic density k (i, j) calculated by the traffic volume estimation unit 103, and the second traffic characteristic corresponding to the road section j is stored in the traffic characteristic storage unit 112. Are read (step S305).
  • the second traffic characteristic used here is, for example, the speed and traffic of mixed traffic represented by the second curve 402 in FIG. 4 when general vehicles and road surface public traffic are mixed at a predetermined ratio in the same lane. It is a characteristic that shows the relationship with density. Similar to the first road characteristic, a plurality of types of second traffic characteristics may be stored in the traffic characteristic storage unit 112 according to each road section or road information. Then, any one of the second traffic characteristics stored in the traffic characteristics storage unit 112 is selected and read based on the road information of the road section j to be calculated and the like.
  • the mixed traffic speed estimation unit 104 calculates the traveling speed V2 (i, j) at the traffic density K (i, j) using the read second traffic characteristic (step S306), and stores the mixed traffic speed. It is stored in the unit 113 (step S307).
  • the traffic volume estimation unit 103 and the mixed traffic velocity estimation unit 104 execute steps S301 to S307 for all the probe velocities V1 (i, j) of the target time i and the road section j.
  • step S302 and steps S308 and S309 are processes on the assumption of cooperation with a location system for road surface public transport such as a bus probe system. That is, if the determination result in step S302 is road traffic, the probe speed V1 (i, j) generated from the probe data of road traffic is equivalent to the travel speed V2 (i, j) in mixed traffic. Do. Therefore, the mixed traffic speed estimation unit 104 sets the probe speed V1 (i, j) to the mixed traffic probe speed V2 (i, j) (step S308). For example, when the traffic volume of a general vehicle is small and the arrival time prediction device 1 can not acquire sufficient probe data, it is preferable to use probe data obtained from road surface public transport that is operating regularly.
  • the probe speed V2 (i, j) at this time reflects the time when road surface public traffic stops at the stop (stop point), so the identification flag is used for judgment when handling the stop time in later processing. It sets and stores in the mixed traffic speed storage unit 113 (step S309).
  • FIG. 5 is a flowchart showing a process of generating the traffic characteristic stored in the traffic characteristic storage unit 112 in the arrival time predicting apparatus 1.
  • the arrival time prediction apparatus 1 is based on the premise that the traffic characteristic storage unit 112 stores the first traffic characteristic and the second traffic characteristic necessary for the prediction processing of the arrival time in the traffic characteristic storage unit 112. That is, the present embodiment does not include the function (traffic characteristic generation unit) that executes this flowchart in the basic configuration.
  • the function of the traffic characteristic generation unit is realized by the control unit 21.
  • the first traffic characteristic and the second traffic characteristic stored in the traffic characteristic storage unit 112 are generated in advance based on the flowchart of FIG. 5.
  • a road section having similar road characteristics to each road section or a road section to be measured and road characteristics (based on road information such as road type, number of lanes, road width, etc.) is selected as a reference road section.
  • road types there are, for example, national roads, prefectural roads, and general roads.
  • the number of passing vehicles and the traveling speed of the vehicle are observed using a camera, a beacon device or the like, and the number of passing vehicles and the representative speed are totaled per unit time.
  • the traffic characteristic of each road section is generated based on the number of passing vehicles per unit time and the representative speed.
  • the first traffic characteristic and the second traffic characteristic may be generated for each road section and stored in the traffic characteristic storage unit 112.
  • the first traffic characteristic and the second traffic characteristic are generated in a plurality of reference road sections representing the respective conditions based on road information such as the road type, the number of lanes, the width, etc. It may be stored.
  • road information such as the road type, the number of lanes, the width, etc. It may be stored.
  • the traffic characteristic generation unit sets a unit time as an aggregation unit of observation data (step S501).
  • the traffic characteristic generation unit adds up the number of vehicles K (x) passing through each road section x (or the selected reference road section x) for each set time zone (unit time) (step S502).
  • the number of vehicles and the traveling speed observed here are the road traffic on which a general vehicle travels.
  • the traffic characteristic generation unit calculates the representative value V (x) of the traveling speed such as the average speed from the traveling speed of the general vehicle passing the road section x (or the selected reference road section x) in the same time zone. (Step S503).
  • the traffic characteristic generation unit executes steps S501 to S503 for all the data observed in each road section x.
  • the traffic characteristic generation unit generates a KV curve that is a relationship between traffic density and speed from the data group of the number of vehicles K (x) and the corresponding traveling speed V (x), and the road section x
  • the first traffic characteristic of (or the selected road section x) is set (step S504).
  • the traffic characteristic generation unit determines whether or not observation data can be collected when general vehicles and road surface public traffic coexist in each road section x (step S505).
  • the traffic characteristic generation unit observes the number of passing vehicles and the traveling speed of the traffic vehicle when the general vehicle and the road public transport are mixed, Then, the processes of steps S502 to S504 are executed to generate a second traffic characteristic (step 506). Multiple second traffic characteristics may be generated depending on the mixture ratio of road traffic to general vehicles.
  • the traffic characteristic generation unit identifies and classifies the generated first traffic characteristic and second traffic characteristic of the road section x based on road information such as the road type, lane, width, etc. of the road section x, and the traffic characteristic It is stored in the storage unit 112 (step S509).
  • the traffic characteristic generation unit ends the process of this flowchart.
  • step S505 when the observation data when general vehicles and road surface public traffic are mixed can not be collected (No in step S505), the traffic characteristic generation unit sets the mixture rate Pb of road surface public transportation (No Step S507). Then, the traffic characteristic generation unit generates a second traffic characteristic using the mixed traffic flow basic expression (step S508).
  • the mixed traffic flow basic equation is generated on the basis of the first traffic characteristic.
  • Vc is a critical speed (traveling speed when traffic is at a maximum)
  • Kj is a saturation density (maximum of traffic density).
  • the mixed traffic flow basic equation is generated by giving the critical velocity Vc and the saturation density Kj in the case of traffic flow in which road surface public traffic is mixed, in equation (1).
  • the saturation density Kj is expressed by the equation (2) as a function of the road traffic mixture ratio (e.g., the bus mixture ratio when the road traffic is a bus) Pb and the head distance LS.
  • the critical velocity Vc is set to an arbitrary value using observation data or the like.
  • is a coefficient determined by road information or the like.
  • the observation data including the number of passing vehicles and the traveling speed input to the traffic characteristic generation process shown in FIG. 5 is collected by a road sensor such as a camera installed on the road or a beacon device, probe data or the like.
  • a road sensor such as a camera installed on the road or a beacon device, probe data or the like.
  • travel data of individual vehicles obtained from a traffic simulator simulating a road environment may be used as observation data.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the arrival time prediction unit 105 in the arrival time prediction device 1.
  • the arrival time prediction unit 105 uses road speed V2 (i, j) during mixed traffic of each road section calculated by the mixed traffic speed estimation unit 104 to make the road public traffic traveling on a predetermined route a predetermined point. Predict the time of arrival.
  • V2 i, j
  • the route as the calculation condition, the start point O, the end point D, and the departure time io of the start point O are set by a request input from the outside through the input / output unit 108 or the communication interface unit 101. .
  • the arrival time prediction unit 105 reads the departure time io of the set route, the start point O, the end point D, and the start point O (step S601). Then, the arrival time prediction unit 105 calculates a route OD from the start point O to the end point D along the set route, and sets a road section j that constitutes the route OD (step S602).
  • the arrival time prediction unit 105 reads, from the mixed traffic speed storage unit 113, the probe speed V2 (i, j) when road public transportation enters the road section j along the route OD (step S603).
  • the entry time i of the road section j is set with the departure time io as an initial value, and the travel time of the road section j calculated in the processing after step S604 is accumulated and set.
  • the arrival time prediction unit 105 reads the distance L of the road section j from the map data storage unit 110 (step S604).
  • the arrival time prediction unit 105 refers to the route information stored in the map data storage unit 110, and determines whether a stop is present in the road section j (step S606).
  • the arrival time prediction unit 105 sets the stop time TS (i, j) of the stop based on the route information. (Step S607).
  • the stopping time Ts (i, j) the stopping time set as a standard value or the stopping time calculated for each time from traveling data collected from road public transport is used.
  • the arrival time estimation part 105 sets stop time Ts (i, j) of the said road area j to zero.
  • the arrival time prediction unit 105 calculates a travel time Tr until the road section j passes from the starting point O based on the equation (3) (step S608).
  • Tr ⁇ i, j (Tm (i, j) + Ts (i, j)) (3)
  • the arrival time prediction unit 105 executes the processing of steps S603 to S608 for all road sections j constituting the route OD, and travels with the travel time of each road section j starting from the start point O to the end point D accumulated
  • the time Tr is set to the travel time Tod of the route OD (step S609).
  • the arrival time prediction unit 105 adds Tod to the departure time io, and calculates the arrival time Tp of the end point D (step S610).
  • the travel time of the road section where the end point D is present is set by dividing the travel time of the road section by the distance from the connection point (approach side) of the road section to the end point D.
  • the arrival time prediction unit 105 outputs the arrival time Tp to the delay time prediction unit 106 and the input / output unit 108 (step S611), and ends the processing of this flowchart.
  • FIG. 7 is a flowchart showing processing of the delay time prediction unit 106 in the arrival time prediction device 1.
  • the delay time prediction unit 106 calculates the delay time of the predetermined point using the estimated arrival time of the predetermined point calculated by the arrival time prediction unit 105. Each step of this flowchart will be described in detail below.
  • the delay time prediction unit 106 reads the predicted arrival time Tp of the end point D from the arrival time prediction unit 105 (step S701).
  • the delay time prediction unit 106 reads from the timetable storage unit 114 a timetable (operation schedule) of road public transport that corresponds to the predicted arrival time Tp (step S702).
  • the delay time prediction unit 106 calculates the delay time dT from the difference between the estimated arrival time Tp of the end point D and the arrival / arrival time of the end point D registered in the timetable (step S703).
  • the delay time prediction unit 106 outputs the delay time dT of the point D to the input / output unit 108 (step S704), and ends the processing of this flowchart.
  • FIG. 8 shows execution conditions (route, start point O, end point D, departure time of start point O, etc.) set when the processing of the arrival time prediction unit 105 and the delay time prediction unit 106 is performed in the arrival time prediction device 1. And a display example of the execution result (estimated arrival time and delay time).
  • FIG. 8A shows a map display
  • FIG. 8B shows an evaluation condition display
  • FIG. 8C shows a predicted arrival time.
  • the evaluation condition display 802 is a display example of the start point O, the end point D, the departure date, the departure time, and the route indicating the evaluation conditions set via the input / output unit 108 or the communication interface unit 101.
  • An evaluation condition display 802 as shown in FIG. 8B may be displayed on the display unit 22 so that the user can set the evaluation conditions while confirming the contents of the evaluation condition display 802.
  • the map display 801 is an example in which a peripheral map related to the set evaluation condition is read from the map data storage unit 110, and the evaluation condition such as a route is superimposed on the map.
  • the point A and the point B are position information of stops which exist on the route OD, and are stored as route information in the map data storage unit 110 or the timetable storage unit 114 or the like.
  • the user may set evaluation conditions such as the start point O, the end point D, and the route while confirming the map display 801 displayed on the display unit 22.
  • the predicted arrival time display 803 is an example of display output of predicted arrival time at each point calculated by the arrival time prediction unit 105 based on the evaluation condition of the evaluation condition display 802.
  • the predicted arrival time display 803 of FIG. 8C also displays the delay time at each point calculated by the delay time prediction unit 106.
  • FIG. 8C shows a display example of a point, a timetable (scheduled arrival time), an estimated arrival time, and a delay time (minute).
  • the predicted arrival time of the end point D which is the end point and the delay time are output.
  • the predicted arrival time and delay time of points A and B (stops A and B), which are halfway points of the route OD may be included in the information of the end point D and output.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a process of calculating the excess traffic volume by the excess traffic volume calculation unit 107 of the arrival time prediction device 1.
  • the excess traffic amount calculation unit 107 calculates the excess traffic amount of the road section that constitutes the route OD, when a delay greater than or equal to a predetermined value occurs in the route OD calculated by the delay time prediction unit 106. Each step of this flowchart will be described in detail below.
  • the excess traffic amount calculation unit 107 reads the delay time dT at an arbitrary point (here, the end point D) of the route OD from the delay time prediction unit 106 (step S901).
  • the excess traffic amount calculation unit 107 determines whether the delay time dT is equal to or more than a predetermined value (step S902). Here, when the delay time dT is less than the predetermined value (within the allowable value) (No in step S902), the excess traffic volume calculation process is ended.
  • step S903 the excess traffic amount calculation unit 107 sets the road section j that constitutes the route OD (step S903).
  • the excess traffic amount calculation unit 107 reads the traveling speed V2 (i, j) (here, V2) of the mixed traffic of the road section j from the mixed traffic speed storage unit 113 along the route OD (step S904). ).
  • the excess traffic amount calculation unit 107 executes the processing of steps S904 to S907 in all the road sections j set in step S903, and calculates the excess traffic quantity Qe (j) of each road section j that constitutes the route OD. Do. Then, the excess traffic volume calculation unit 107 outputs the excess traffic volume Qe (j) of each road section j constituting the route OD to the input / output unit 108 (step S908), and the processing of this flowchart is ended.
  • FIG. 10 shows an example of data output in the excess traffic input / output unit 108 calculated by the excess traffic amount calculation unit 107 of the arrival time prediction device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 10A shows a route display
  • FIG. 10B shows an excess traffic display.
  • the passing traffic volume display 1005 indicates, for each road link ID that constitutes the route OD (FIG. 10A), the estimated time of passing (may be the entry time of the road link), the critical traffic volume Qc of the road link
  • the traffic volume Qp, the excess traffic volume Qe, and the stop existing in the road link are shown.
  • a road section 1001 represented by a thick line is a road section in which excess traffic occurs.
  • points 1002 and 1003 are points where a delay of a predetermined time or more is predicted (stops B and D), and a road section 1001 including a point where such a serious delay is expected is a point where no delay occurs or It is displayed in a different manner from the road section including the point where the delay is within the tolerance.
  • a predetermined point when mixed traffic where general vehicles and road public transport are mixed is assumed using probe speeds collected from general vehicles without actually driving road public transport. Predict the arrival time and delay time of road surface public transport in Therefore, it is possible to predict the arrival time, the delay time, and the excess traffic volume of road public transport that takes into consideration the actual traffic conditions, even on roads and time zones where road public transport is not actually traveling.
  • the traffic characteristics (the first traffic characteristics, the second traffic characteristics) indicating the relationship between the traveling speed and the passing traffic volume, from the probe speed of the general vehicle, the road public at the mixed traffic Estimate the traveling speed of traffic. Therefore, in a wide range of traffic conditions from non-congested to congested, it is possible to make a prediction that reflects the presence of road traffic.
  • FIG. 11 shows another example of the display output of the predicted arrival time of road public transport and the delay time.
  • the map display 1101 of FIG. 11 displays a balloon at each point on the route OD of the map display 801 of FIG. 8A, and displays the estimated arrival time and delay time of FIG. 8C on the balloon.
  • this map display 1101 By using a display form such as this map display 1101, it is possible for the user to visually recognize the predicted arrival time and delay time at each point and intuitively grasp these pieces of information. Furthermore, the user may select the point at which the predicted arrival time and the delay time are balloon-displayed using the operation unit 24.
  • FIG. 12 shows another example of the display output of the excess traffic volume of each road section constituting a predetermined route.
  • the route display 1201 of FIG. 12 displays a balloon on each road link on the route OD of the route display 1004 of FIG. 10A, and displays the value of the excess traffic of FIG. 10B on the balloon.
  • this route display 1201 By using a display form such as this route display 1201, it is possible for the user to visually recognize excess traffic at each point and grasp the information intuitively. Furthermore, the user may select the point at which the excess traffic volume is balloon-displayed by the operation unit 24.
  • FIG. 13 shows an example of the internal configuration of a terminal connected to a communication network.
  • the display contents shown in FIGS. 8 and 10 to 12 may be displayed on the terminal device 1300 connected to the communication network 4.
  • a personal computer a smartphone, a tablet terminal, a mobile phone terminal, a wearable terminal, or the like can be used as the terminal device 1300.
  • the terminal device 1300 includes a CPU 1311, a ROM 1312 and a RAM 1313 respectively connected to the bus 1360.
  • a control unit 1310 is configured by the CPU 1311, the ROM 1312, and the RAM 1313.
  • the terminal device 1300 includes a display unit 1320, an operation unit 1340, a storage unit 1350, and a communication interface unit 1330.
  • the respective units of the terminal device 1300 correspond to the respective units of the computer 20 (FIG. 2), and have the same functions as the respective units of the computer 20.
  • the terminal unit 1300 displays the predicted time of arrival of the road public traffic, the delay time, and the information on the excess traffic volume on the display unit 1320, and the user is able to display the information by presenting the information to the user. It can be grasped.
  • information on the estimated arrival time of road surface public traffic, the delay time, and the excess traffic volume may be displayed on the display unit 23 of the in-vehicle device 2.
  • the driver of the vehicle 5 or the passenger can confirm the estimated arrival time or delay time of the road public transport.
  • a plurality of first and / or second traffic characteristics stored in the traffic characteristic storage unit 112 are generated for each feature such as the mixture ratio Pb of road public transport and road information obtained from map data.
  • the road information in addition to the road type and the number of lanes, and the width described above, the road shape, the road slope, the level crossing, the temporary stop point and the like can be mentioned.
  • the mixed traffic speed estimation unit 104 determines the traffic characteristic of the road information of the road section j to be predicted or the traffic characteristic of the reference road section similar to the road information, the first and / or second traffic of the road section j. Select as a characteristic.
  • a plurality of first and / or second traffic characteristics stored in the traffic characteristics storage unit 112 may be generated for each of the characteristics of the traveling environment such as weather, air temperature, road surface condition and the like.
  • the mixed traffic speed estimation unit 104 determines the traffic characteristics in the traveling environment (at the time of scheduled traveling) of the road section j to be predicted or the traffic characteristics in the traveling environment similar to the traveling environment first and / or first of the road section j. Choose as the second traffic characteristic.
  • the above-described embodiment is a detailed and specific description of the configuration of the apparatus and system in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. .
  • each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. described above may be realized by hardware, for example, by designing part or all of them with an integrated circuit. Further, each configuration, function, etc. described above may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as a program, a table, and a file for realizing each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording apparatus such as a solid state drive (SSD), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • SSD solid state drive
  • control lines and information lines indicate what is considered to be necessary for the description, and not all control lines and information lines in the product are necessarily shown. In practice, almost all configurations may be considered to be mutually connected.
  • SYMBOLS 1 ... Arrival time prediction apparatus, 10 ... Arrival time prediction system, 11 ... GPS receiving part, 12 ... Control part, 13 ... Display part, 14 ... Communication part, 20 ... Terminal device, 21 ... Control part, 21a ... CPU, 21b ... ROM, 21c ... RAM, 22 ... display unit, 25 ... storage unit, 101 ... communication interface unit, 102 ... probe data acquisition unit, 103 ... traffic volume estimation unit, 104 ... mixed traffic speed estimation unit, 105 ...

Abstract

複数の一般車両から収集した走行データ(プローブデータ)から各道路区間の走行速度(プローブ速度)を取得し、プローブ速度から所定道路区間の交通量を推定する。次に、推定された交通量(推定交通量)を用いて、一般車両と路面公共交通が混在する混合交通を想定した場合の各道路区間における混合交通走行速度を推定する。そして、混合交通走行速度の推定値を用い、路面公共交通が所定経路を走行する場合の所定地点への到着時刻および遅延時間を予測する。

Description

到着時刻予測装置、到着時刻予測システム及びプログラム
 本発明は、一般車両の走行データ(プローブデータ)から、一般車両と路面公共交通が混在する混合交通を想定したときの、所定地点における路面公共交通の到着時刻を予測する到着時刻予測装置、到着時刻予測システム及びプログラムに関する。
 路面公共交通は、路面電車や路線バスなどに代表されるように、不特定多数の旅客を、道路に沿って定められた路線と運行スケジュールに従って輸送する交通手段である。このような路面公共交通は、走行予定の道路に渋滞が発生しても、渋滞を避ける迂回行動がとれないため、渋滞に巻き込まれやすく定刻通りの運行が困難になる。そこで、例えば路線バスにおいて、従来、車両に搭載されたGPS(Global Positioning System)などを利用した位置検出装置から検出した現在位置、あるいは、車両と停留所に設置された通信装置によって路線バスの現在位置を検出し、利用者に提供するバスロケーションシステムが知られている。
 このような従来のバスロケーションシステムでは、各停留所への到着時間を、先発バスの走行データ(以降「バスプローブ」と記す)から算出した所定区間の旅行時間、あるいはVICS(Vehicle Information and Communication System)などから提供される交通情報を用いて計算するのが一般的である。VICSは登録商標である。
 バスプローブは、先発バスが走行した道路区間の通過時刻の交通状況しか得られないため、後発バスが同じ道路区間を走行する際には、先発バスが通過した時と交通状況が異なることもある。また、バス路線ではない道路区間に発生した渋滞が、将来的にバス路線の渋滞に影響を及ぼしていたとしても、そのような現象を捉えて後発バスの旅行時間を予測することは困難であり、旅行時間の予測精度に課題が残る。
 VICSなどの交通情報は、主に一般車両を対象とした情報であり、主に一般車両に搭載されたカーナビゲーションシステムにおいて、目的地までの走行経路(渋滞を回避する経路など)や旅行時間を把握するための情報として活用されている。一般車両とは、乗用車等の路面公共交通以外の車両である。路面公共交通は一般車両と異なり、走行路線に設置された所定の停留所に停車を繰り返しながら走行するので、VICSなどから提供される旅行時間は、路線バスの走行実態に沿わない場合がある。
 例えば、VICSなどの主に一般車両を対象に提供される交通情報には、路線バス特有である停留所での停車時間は考慮されないので、目的地までの旅行時間は、路面公共交通が実際に走行する旅行時間よりも少なく見積もられることがあると予想される。ゆえに、VICSなどの一般的な交通情報を用いて、所定停留所の到着時刻を予測すると、運行スケジュールよりも早い時刻に路線バスが停留所に到着すると予測される場合がある。
 この対策として、特許文献1には、移動手段の一つに路線バスを含むナビゲーションシステムにおいて、バス停留所における路線バスの発着が時刻表よりも早いと予測された場合、当該バス停留所の時刻表で当該バスの発車時刻を補正し、所定区間を走行する路線バスの旅行時間を予測する技術が開示されている。
特開2011-185780号公報
 特許文献1に記載の技術は、特に非渋滞において、路線バスの予測旅行時間が運行スケジュールよりも短い時間になることが多いと予想されるような場合に有効と考えられる。しかし、渋滞などの影響で、路線バスの予測旅行時間が運行スケジュールよりも長くなる場合の補正は実施されないので、その場合の旅行時間の予測精度(到着時刻や遅延時間の予測精度)は改善の余地を残している。
 また、路線バスが混在する混合交通では、路線バスの停留所に停車している間、停留所に発着する際の減速や交通流への割り込みが、一般車両の走行を妨げる。そのため、混合交通では、特に停留所付近において交通流が一時的に滞り、一般車両のみが走行する場合に比べて旅行時間が長くなる場合がある。ゆえに、混合交通における路面公共交通の到着時刻や遅延時間を予測する際、その混合交通が行われる道路区間を走行する路面公共交通の存在を考慮することが望ましい。
 本発明は、上記の状況を考慮してなされたものであり、実際の一般車両と路面公共交通が混在する交通流が反映された路面公共交通の到着時刻を予測することを目的とする。
 本発明の一態様の到着時刻予測装置は、測定対象の道路区間を走行する車両のプローブデータから走行速度であるプローブ速度を取得するプローブデータ取得部と、地図データを記憶する地図データ記憶部と、走行速度と交通量との関係を示す交通特性を記憶する交通特性記憶部と、前記道路区間のプローブ速度と交通特性とから前記道路区間の交通量を推定する交通量推定部と、推定された前記交通量と前記交通特性とから、路面公共交通以外の一般車両に該路面公共交通が混在する混合交通の走行速度を推定する混合交通速度推定部と、前記混合交通速度推定部で推定された前記混合交通の走行速度から、前記道路区間における前記路面公共交通の旅行時間と所定地点の到着時刻を予測する到着時刻予測部と、を備える。
 本発明の一態様の到着時刻予測システムは、車両に搭載された車載装置と、該車載装置から送信されるプローブデータをネットワークを介して受信するサーバ(上記の到着時刻予測装置に相当)から構成される。
 本発明の一態様のプログラムは、コンピュータに上記の到着時刻予測装置が備える機能を実現させるプログラムである。
 本発明によれば、路面公共交通を実際に走行させることなく、一般車両から収集したプローブ速度を用いて、一般車両と路面公共交通が混在する混合交通を想定したときの、所定地点における路面公共交通の到着時刻や遅延時間を予測する。そのため、路面公共交通が実際に走行していない道路や時間帯でも、実際の交通状況を加味した路面公共交通の到着時刻や遅延時間を予測できる。
 上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の一実施形態に係る到着時刻予測装置を含むシステム全体の構成を示した図である。 本発明の一実施形態に係る到着時刻予測装置の内部構成例を示したブロック図である。 一般車両と路面公共交通が混在する混合交通を想定した場合の混合走行速度を推定する処理を示したフローチャートである。 一般車両のプローブ速度から各道路区間の混合交通速度を推定する際に用いられる第1の交通特性および第2の交通特性を示す図である。 交通特性記憶部に記憶される交通特性を生成する処理を示したフローチャートである。 推定した混合交通速度を用いて、所定経路を走行する路面公共交通が所定地点に到着する時刻を予測する処理を示したフローチャートである。 所定地点の到着予測時刻を用いて、路面公共交通の遅延時間を計算する処理を示したフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る到着時刻予測装置において、路面公共交通の到着時刻予測および遅延時間予測処理の実行条件と実行結果の表示出力例である。 所定経路上の所定地点における路面公共交通の予測遅延時間を用いて、当該経路を構成する各道路区間の超過交通量を計算する処理を示したフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る到着時刻予測装置において、所定経路を構成する各道路区間の超過交通量の表示出力例である。 路面公共交通の到着予測時刻および遅延時間の表示出力の他の例である。 所定経路を構成する各道路区間の超過交通量の表示出力の他の例である。 通信ネットワークに接続する端末装置の内部構成例を示したブロック図である。
 以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
<1.一実施形態>
 本実施形態に係る到着時刻予測装置は、複数の一般車両から収集した走行データ(プローブデータ)から各道路区間の走行速度(プローブ速度)を取得し、プローブ速度から所定道路区間の交通量を推定する。次に、推定された交通量(以下「推定交通量」と記す)を用いて、一般車両と路面公共交通が混在する混合交通を想定した場合の各道路区間における混合交通走行速度を推定する。そして、混合交通走行速度の推定値を用い、路面公共交通が所定経路を走行する場合の所定地点への到着時刻および遅延時間を予測する。
 さらに、本実施形態の到着時刻予測装置は、所定経路を走行する路面公共交通の予測遅延時間を用いて、当該経路を構成する各道路区間の超過交通量を算出する。
 以下、図面を参照して本実施形態について詳しく説明する。なお、以下の説明において、車両と記した場合には、乗用車等の路面公共交通(の車両)以外の一般車両を指す。
[システム全体の構成]
 図1は、本発明の一実施形態に係る到着時刻予測装置を含むシステム全体の構成を示した図である。
 図1に示す到着時刻予測システム10は、到着時刻予測装置1(到着時刻予測サーバの一例)と車載装置2を備える。到着時刻予測装置1は、広域通信回線である通信ネットワーク4に接続され、基地局3を介して車両5(一般車両)に搭載される車載装置2に接続される。車載装置2は、いわゆるナビゲーション装置である。これらの装置は、通信ネットワーク4を介して必要な情報を相互に授受する。
(車載装置)
 車載装置2は、GPS受信部11、制御部12、表示部13、通信部14、操作部15、記憶部16等を含んで構成される。これらの各部は、バス17を介して接続される。車載装置2は、例えばCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等により構成される制御部12を含むコンピュータである。表示部13はLCD(Liquid Crystal Display)などによって構成される。通信部14は、基地局3および通信ネットワーク4を介し、到着時刻予測装置1との間で無線通信によるデータ通信により接続する。操作部15には操作キーやタッチパネル等が用いられ、ユーザは操作部15を用いて所定の操作入力、指示を行うことが可能である。記憶部16は、半導体装置やハードディスク装置等が用いられる。
 GPS受信部11(位置情報取得部の一例)は、アンテナを介してGPS衛星からの電波を受信する。GPS衛星から受信した電波には、緯度・経度情報(車両位置情報)と時刻情報(通過時刻)が含まれており、制御部12は取得したこれらの情報から現在の車載装置2の位置を検出する。GPS受信部11で検出された車両5の位置情報及び時刻情報は、いったん記憶部16に記憶され、所定のタイミングで通信部14を介して到着時刻予測装置1に送信される。
(到着予測装置)
 到着時刻予測装置1は、図1に示すように、通信インターフェース部101、プローブデータ取得部102、交通量推定部103、混合交通速度推定部104、到着時刻予測部105、遅延時間予測部106、超過交通量算出部107、入/出力部108を備える。また、到着時刻予測装置1は、地図データ記憶部110、プローブ速度記憶部111、交通特性記憶部112、混合交通速度記憶部113、時刻表記憶部114を備える。到着時刻予測装置1は、例えば汎用のコンピュータ(情報処理装置)によって構成される。
 通信インターフェース部101は、到着時刻予測装置1と通信ネットワーク4との間の通信制御を行うとともに、通信ネットワーク4を介して車載装置2とデータの送受信を行う。
 プローブデータ取得部102は、基地局3および通信ネットワーク4を介して、複数の車両の各々に搭載される車載装置2から、車両位置(GPS受信部11で得られた位置情報、通過日時、進行方向など)を含むプローブデータを取得する。プローブデータ取得部102は、取得したプローブデータの位置情報に対応する道路データ(道路地図)を地図データ記憶部110から読み込み、プローブデータから得られる車両の位置を道路地図上に同定する。そして、プローブデータ取得部102は、道路区間(例えば地図データにおいて交差点等の道路網表現上の結節点であるノード間を結ぶ道路リンクなど)ごとに車両の走行速度(以下「プローブ速度」と記す)を生成し、プローブ速度記憶部111に記憶する。
 なお、測定対象の道路区間の車両の走行速度は、1台の車両の走行速度を採用してもよいし、複数台の車両の走行速度から算出してもよい(例えば平均値)。また、車両5の車載装置2の制御部12において自車両のプローブ速度を算出し、プローブデータ取得部102は車載装置2から送信されるプローブ速度を取得するようにしてもよい。
 交通量推定部103は、プローブ速度記憶部111から読み込んだ所定道路区間のプローブ速度と、交通特性記憶部112から読み込んだ当該道路区間の第一の交通特性とから、当該道路区間の交通密度を計算する。第一の交通特性とは、一般車両の走行速度と交通密度との関係の特性である。
 混合交通速度推定部104は、交通量推定部103で計算された当該道路区間の交通密度と、交通特性記憶部112から読み込んだ当該道路区間の第二の交通特性とから、当該道路区間の混合交通における走行速度(混合交通速度)を計算する。第二の交通特性とは、一般車両と路面公共交通が混在する混合交通における走行速度と交通密度との関係の特性である。算出された混合交通速度は、混合交通速度記憶部113に保存される。第一の交通特性及び第二の交通特性については図4を参照して後述する。
 到着時刻予測部105は、混合交通速度推定部104で計算された各道路区間の走行速度と、地図データ記憶部110から読み込んだ各道路区間の道路長とから、各道路区間の旅行時間を計算する。そして、到着時刻予測部105は、路面公共交通が所定の路線区間を走行した場合の旅行時間と、その路線上に設定された所定地点における路面公共交通の到着時刻を計算する。
 遅延時間予測部106は、到着時刻予測部105で計算された所定地点の路面公共交通の到着予測時刻と、対応路線の時刻表との差分から、その路線の当該所定地点における路面公共交通の遅延時間を計算する。遅延時間予測部106は、対応路線における路面公共交通の時刻表を時刻表記憶部114から読み込む。
 超過交通量算出部107は、遅延時間予測部106での計算結果から所定値を超える遅延時間が発生する路線を検出する。そして、超過交通量算出部107は、該当する路線を構成する各道路区間の交通量と、交通特性記憶部112に保存された第二の交通特性から得られる可能交通容量(臨界交通量)との差分から、各道路区間の超過交通量を計算する。
 入/出力部108は、ユーザあるいは運行計画システムや交通制御システムなどの外部システムなどから、到着時刻予測処理および遅延時間予測処理を実行するための実行条件(路線、始点O、終点D、始点Oの出発時刻など)を受け付ける。また、入/出力部108は、受け付けた実行条件に基づく実行結果(到着予測時刻および遅延時間)を表示部12(図2)に表示出力したり、あるいは到着時刻予測装置1と接続された運行計画システムや交通制御システム等の外部システムに出力したりする。なお、運行計画システムや交通制御システムが到着時刻予測装置1ではなく通信ネットワーク4に接続され、実行結果が通信ネットワーク4を介して運行計画システムや交通制御システムに出力される構成でもよい。
[到着時刻予測装置のハードウェア構成例]
 次に、到着時刻予測装置1のハードウェア構成を説明する。
 図2は、到着時刻予測装置1に適用されるコンピュータのハードウェア構成例を示したブロック図である。
 コンピュータ20は、バス26にそれぞれ接続されたCPU21a、ROM21b、及びRAM21cを備える。CPU21a、ROM21b、及びRAM21cにより制御部21が構成される。さらに、コンピュータ20は、表示部22、操作部24、記憶部25、及び通信インターフェース部101を備える。
 CPU21aは、本実施形態に係る各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをROM21bから読み出して実行する。RAM21cには、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。表示部22には、例えば液晶ディスプレイモニタが用いられ、コンピュータ20で行われる処理の結果等をユーザに表示する。操作部24には、例えば、キーボード、マウス等が用いられ、ユーザは操作部24を用いて所定の操作入力、指示を行うことが可能である。
 記憶部25には、例えば、HDD(Hard disk drive)、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等が用いられる。この記憶部25には、OS(Operating System)、各種のパラメータの他に、コンピュータ20に本実施形態例に係る各機能を実現させるためのプログラムが記録されている。通信インターフェース部101には、例えば、NIC(Network Interface Card)等が用いられ、LAN、専用線、広域通信回線のいずれかを介して各種のデータを送受信することが可能である。
 到着時刻予測装置1(図1)のプローブデータ取得部102、交通量推定部103、混合交通速度推定部104、到着時刻予測部105、遅延時間予測部106、及び超過交通量算出部107は、CPU21a(制御部21)が記憶部25に格納された所定のプログラムを実行することで実現される。また、地図データ記憶部110、プローブ速度記憶部111、交通特性記憶部112、混合交通速度記憶部113、及び時刻表記憶部114は、記憶部25に構成される。
[混合走行速度推定処理]
 次に、一般車両と路面公共交通が混在する混合交通を想定した場合の走行速度を推定する処理について、図3及び図4を参照して説明する。
 図3は、到着時刻予測装置1における交通量推定部103および混合交通速度推定部104の処理を示すフローチャートである。
 交通量推定部103および混合交通速度推定部104は、プローブ速度記憶部111から一般車両のプローブ速度を読み込んで各道路区間の交通量を推定し、一般車両と路面公共交通が混在する混合交通を想定した場合の走行速度(混合走行速度)を推定する。
 図4は、図3のフローチャートを説明するための補足図である。この図4は、一般車両のプローブ速度から各道路区間の混合交通速度を推定する際に用いられる第一の交通特性および第二の交通特性の一例を示す。以下、図3のフローチャートのそれぞれのステップについて、図4を用いて詳細に説明する。
 図3において、最初に、交通量推定部103は、プローブデータ取得部102によってプローブ速度記憶部111が更新されると、更新された時間単位iおよび道路区間jのプローブ速度V1(i,j)をプローブ速度記憶部111から読み込む(ステップS301)。プローブデータは、時間単位および道路区間ごとに区分されている。
 次に、交通量推定部103は、プローブ速度V1(i,j)の元となるプローブデータを提供した車種を判定する(ステップS302)。そして、その提供車種が一般車両であれば、交通量推定部103は、交通特性記憶部112から道路区間jに対応する第一の交通特性を読み込む(ステップS303)。ここで使用される第一の交通特性は、例えば図4の第1の曲線401で表されるような一般車両の速度と交通密度(単位距離当たりの車両台数)の関連性を示した特性である。各道路区間に第一の交通特性が割り当てられ、交通特性記憶部112に記憶されている。
 なお、道路区間の道路情報(車線や道路幅員など)などに応じて複数の第一の交通特性が、交通特性記憶部112に記憶されていてもよい。計算対象の道路区間jの道路情報などに基づいて、交通特性記憶部112に記憶されたいずれかの第一の交通特性が選択されて読み込まれる。
 次に、交通量推定部103は、このように読み込んだ第一の交通特性を用いて、プローブ速度V1(i,j)から交通密度k(i,j)を計算する(ステップS304)。
 次に、混合交通速度推定部104は、交通量推定部103で計算された交通密度k(i,j)を取得するとともに、道路区間jに対応した第二の交通特性を交通特性記憶部112から読み込む(ステップS305)。
 ここで使用される第二の交通特性は、同一車線に所定の割合で一般車両と路面公共交通が混在したときの、例えば図4の第2の曲線402で表される混合交通の速度と交通密度との関連性を示した特性である。第一の道路特性と同様に、道路区間ごとあるいは道路情報などに応じて複数種類の第二の交通特性が、交通特性記憶部112に記憶されていてもよい。そして、計算対象の道路区間jの道路情報などに基づいて、交通特性記憶部112に記憶されたいずれかの第二の交通特性が選択されて読み込まれる。混合交通速度推定部104は、読み込んだ第二の交通特性を用いて、交通密度K(i,j)のときの走行速度V2(i,j)を計算し(ステップS306)、混合交通速度記憶部113に保存する(ステップS307)。
 交通量推定部103および混合交通速度推定部104は、対象となる時間iおよび道路区間jの全てのプローブ速度V1(i,j)について、ステップS301~S307を実行する。
 ここで、ステップS302の判定処理及びステップS308,S309は、バスプローブシステムなどの路面公共交通のロケーションシステムとの連携を想定した処理である。即ち、ステップS302の判定結果が路面公共交通である場合には、路面公共交通のプローブデータから生成されたプローブ速度V1(i,j)は混合交通時の走行速度V2(i,j)に相当する。そのため、混合交通速度推定部104は、プローブ速度V1(i,j)を混合交通のプローブ速度V2(i,j)に設定する(ステップS308)。例えば一般車両の交通量が少なく到着時刻予測装置1が十分なプローブデータを取得できない場合には、定期的に運行している路面公共交通から得られるプローブデータを利用するとよい。
 このときのプローブ速度V2(i,j)には、路面公共交通が停留所(停車地点)に停車する時間が反映されているので、後の処理で停車時間を扱う際の判断用として識別フラグを設定し、混合交通速度記憶部113に保存する(ステップS309)。
[交通特性生成処理]
 次に、各道路区間の混合交通速度を推定する際に用いられる第一の交通特性および第二の交通特性を生成する処理について、図5を参照して説明する。
 図5は、到着時刻予測装置1において、交通特性記憶部112に記憶される交通特性を生成する処理を示したフローチャートである。
 到着時刻予測装置1では、交通特性記憶部112に到着時刻の予測処理に必要な第一の交通特性および第二の交通特性が、交通特性記憶部112に保存されていることを前提としている。即ち、本実施形態は、本フローチャートを実行する機能(交通特性生成部)を基本構成に含めていない。なお、交通特性生成部の機能は、制御部21により実現される。交通特性記憶部112に記憶される第一の交通特性および第二の交通特性は、図5のフローチャートに基づいて事前に生成される。
 本実施形態では、各道路区間、あるいは測定対象の道路区間と道路の特徴(道路種別や車線数、道路幅員などの道路情報に基づくもの)が類似する道路区間を参照道路区間として選定する。道路種別としては、例えば国道や県道、一般道などがある。そして、参照道路区間において、カメラやビーコン装置などを用いて、車両の通過台数と走行速度を観測し、単位時間ごとに通過台数と代表速度を集計する。本実施形態では、この単位時間ごとの通過台数と代表速度に基づいて各道路区間の交通特性を生成する。
 前述したように、第一の交通特性および第二の交通特性は、道路区間ごとに生成されて交通特性記憶部112に記憶されてもよい。あるいは、第一の交通特性および第二の交通特性は、道路種別や車線数、幅員などの道路情報に基づき、各々の条件を代表する複数の参照道路区間において生成され、交通特性記憶部112に記憶されてもよい。以下、図5のフローチャートのそれぞれのステップについて詳細に説明する。
 図5において、最初に、交通特性生成部は、観測データの集計単位とする単位時間を設定する(ステップS501)。次に、交通特性生成部は、設定した時間帯(単位時間)ごとに、各道路区間x(あるいは選定した参照道路区間x)を通過する車両台数K(x)を集計(ステップS502)する。ここで観測される車両台数および走行速度は、一般車両が走行する道路交通が対象である。
 さらに、交通特性生成部は、同時間帯に道路区間x(あるいは選定した参照道路区間x)を通過する一般車両の走行速度から、平均速度など、走行速度の代表値V(x)を計算する(ステップS503)。交通特性生成部は、各道路区間xで観測した全てのデータについて当該ステップS501~S503を実行する。
 そして、交通特性生成部は、車両台数K(x)と、それに対応する走行速度V(x)のデータ群から、交通密度と速度との関係であるK-V曲線を生成し、道路区間x(あるいは選定した道路区間x)の第一の交通特性とする(ステップS504)。
 ここで、交通特性生成部は、各道路区間xにおいて、一般車両と路面公共交通が混在するときの観測データが収集可能であるか否かを判定する(ステップS505)。判定結果が収集可能である(ステップS505のYes)場合、交通特性生成部は、一般車両と路面公共交通が混在しているときの交通車両の通過台数と走行速度を観測し、観測データに対してステップS502~S504の処理を実行し、第二の交通特性を生成する(ステップ506)。一般車両に対する路面公共交通の混在率に応じて第二の交通特性が複数生成されることもある。
 交通特性生成部は、生成した道路区間xの第一の交通特性および第二の交通特性を、当該道路区間xの道路種別や車線、幅員などの道路情報に基づいて識別ならびに分類し、交通特性記憶部112に記憶する(ステップS509)。交通特性生成部は、ステップS509の処理が完了すると、本フローチャートの処理を終了する。
 一方、ステップS505の判定処理において、一般車両と路面公共交通が混在するときの観測データが収集できない場合(ステップS505のNo)、交通特性生成部は、路面公共交通の混在率Pbを設定する(ステップS507)。そして、交通特性生成部は、混合交通流基本式を用いて第二の交通特性を生成する(ステップS508)。
 ここで、混合交通流基本式は、第一の交通特性を基本に生成される。例えば、文献(バスと乗用車で構成される混合交通流の基本的特性、土木学会論文報告集、第316号、1981年12月、pp.135-pp.143)に示されるように、一般車両の交通特性(単一車種の定常交通流における走行速度Vと交通密度Kの関係)は、式(1)によって表現される。式(1)において、Vcは臨界速度(交通量が最大のときの走行速度)、Kjは飽和密度(交通密度の最大値)である。混合交通流基本式は、式(1)において、路面公共交通が混在した交通流のときの臨界速度Vcおよび飽和密度Kjを与えることで生成される。飽和密度Kjは、路面公共交通の混在率(例えば路面公共交通がバスの場合にはバス混入率)Pbと車頭間隔LSの関数として式(2)で表される。臨界速度Vcも同様に、観測データなどを用いて任意の値が設定される。なお、αは道路情報等によって決定される係数である。
(数1)
     V=Vcln(Kj/K) ・・・・・・・(1)
(数2)
     Kj=1/((αPb+1)Ls) ・・・・(2)
 図5に示した交通特性生成処理に入力される車両の通過台数や走行速度を含む観測データは、路上に設置したカメラやビーコン装置などの路上センサ、プローブデータなどによって収集される。また、道路環境を模擬した交通シミュレータから得られる個々の車両の走行データを観測データとして用いてもよい。
[到着時刻予測処理]
 次に、所定経路を走行する路面公共交通が所定地点に到着する時刻を予測する処理について、図6を参照して説明する。
 図6は、到着時刻予測装置1における到着時刻予測部105の処理を示すフローチャートである。
 到着時刻予測部105は、混合交通速度推定部104で計算された各道路区間の混合交通時の走行速度V2(i,j)を用いて、所定経路を走行する路面公共交通が、所定地点に到着する時刻を予測する。以下、本フローチャートのそれぞれのステップについて詳細に説明する。
 図6において、前提として、入/出力部108又は通信インターフェース部101を介して外部から入力された要求によって、計算条件である路線、始点O、終点D、始点Oの出発時刻ioが設定される。
 到着時刻予測部105は、到着時刻予測処理の開始が要求されると、設定された路線、始点O、終点D、始点Oの出発時刻ioを読み込む(ステップS601)。そして、到着時刻予測部105は、設定された路線に沿って始点Oから終点Dまでの経路ODを計算し、経路ODを構成する道路区間jを設定する(ステップS602)。
 次に、到着時刻予測部105は、経路ODに沿って路面公共交通が道路区間jに進入したときのプローブ速度V2(i,j)を混合交通速度記憶部113から読み込む(ステップS603)。ここで、道路区間jの進入時間iは、出発時刻ioを初期値とし、ステップS604以降の処理で計算される道路区間jの旅行時間を累積し設定される。次に、到着時刻予測部105は、道路区間jの距離Lを地図データ記憶部110から読み込む(ステップS604)。そして、一般車両のプローブ速度V2(i,j)から推定した混合交通時の走行速度V2(i,j)と距離Lとから、当該道路区間jの旅行時間Tm(i,j)を計算する(ステップS605)。
 次に、到着時刻予測部105は、地図データ記憶部110に保存されている路線情報を参照し、当該道路区間jに停留所が存在するか否かを判定する(ステップS606)。
 ステップS606の判定処理で当該道路区間jに停留所が存在する場合(ステップS606のYes)には、到着時刻予測部105は、路線情報に基づいてその停留所の停車時間TS(i,j)を設定する(ステップS607)。停車時間Ts(i,j)は、標準値として設定した停車時間、あるいは路面公共交通から収集した走行データから時間ごとに集計された停車時間が用いられる。一方、当該道路区間jに停留所が存在しない場合(ステップS606のNo)、到着時刻予測部105は、当該道路区間jの停車時間Ts(i,j)を0とする。
 そして、到着時刻予測部105は、式(3)に基づいて始点Oから当該道路区間jを通過するまでの旅行時間Trを計算する(ステップS608)。
(数3)
     Tr=Σi,j(Tm(i,j)+Ts(i,j)) ・・・・(3)
 到着時刻予測部105は、経路ODを構成する全道路区間jに対してステップS603~S608の処理を実行し、始点Oを出発して終点Dまでの各道路区間jの旅行時間を累積した旅行時間Trを経路ODの旅行時間Todに設定する(ステップS609)。
 次に、到着時刻予測部105は、出発時間ioにTodを加算し、終点Dの到着時刻Tpを計算する(ステップS610)。ここで、終点Dが存在する道路区間の旅行時間は、当該道路区間の接続点(進入側)から終点Dまでの距離で当該道路区間の旅行時間を按分し設定する。
 そして、到着時刻予測部105は、到着時刻Tpを遅延時間予測部106と、入/出力部108に出力し(ステップS611)、本フローチャートの処理を終了する。
[遅延時間予測処理]
 次に、所定地点の到着予測時刻を用いて当該所定地点の遅延時間を予測する処理について、図7を参照して説明する。
 図7は、到着時刻予測装置1における遅延時間予測部106の処理を示すフローチャートである。
 遅延時間予測部106は、到着時刻予測部105で計算された所定地点の到着予測時刻を用いて、所定地点の遅延時間を計算する。以下、本フローチャートのそれぞれのステップについて詳細に説明する。
 図7において、最初に、遅延時間予測部106は、到着時刻予測部105から終点Dの到着予測時刻Tpを読み込む(ステップS701)。次に、遅延時間予測部106は、到着予測時刻Tpに対応する路面公共交通の時刻表(運行スケジュール)を時刻表記憶部114から読み込む(ステップS702)。次に、遅延時間予測部106は、終点Dの到着予測時刻Tpと時刻表に登録されている終点Dの発着時刻との差分から、遅延時間dTを計算する(ステップS703)。そして、遅延時間予測部106は、地点Dの遅延時間dTを入/出力部108に出力し(ステップS704)、本フローチャートの処理を終了する。
[実行条件および実行結果(到着予測時刻、遅延時間)の表示例]
 図8は、到着時刻予測装置1において、到着時刻予測部105および遅延時間予測部106の処理を実行する際に設定される実行条件(路線、始点O、終点D、始点Oの出発時刻など)と、その実行結果(到着予測時刻および遅延時間)の表示例を示す。図8Aは地図表示、図8Bは評価条件表示、図8Cは到着予測時刻表示を示す。
 評価条件表示802は、入/出力部108、あるいは通信インターフェース部101を介して設定された評価条件を示す、始点O、終点D、出発日、出発時刻、路線の表示例である。図8Bに示すような評価条件表示802を表示部22に表示し、ユーザが評価条件表示802の内容を確認しながら評価条件の設定を行えるようにしてもよい。
 地図表示801は、設定された評価条件に関連する周辺地図を地図データ記憶部110から読み込み、路線などの評価条件を地図上に重畳表示した例である。地点A及び地点Bは、経路OD上に存在する停留所の位置情報で、路線情報として、地図データ記憶部110あるいは時刻表記憶部114などに記憶されている。ユーザは、表示部22に表示された地図表示801を確認しながら、始点O、終点Dや路線などの評価条件を設定してもよい。
 到着予測時刻表示803は、評価条件表示802の評価条件に基づき、到着時刻予測部105で計算された各地点における到着予測時刻の表示出力例である。図8Cの到着予測時刻表示803では、遅延時間予測部106で計算された各地点における遅延時間も表示している。図8Cには、地点、時刻表(到着予定時刻)、到着予測時刻、遅延時間(分)の表示例が示されている。
 上述した到着時刻予測部105および遅延時間予測部106の各フローチャート(図6,図7)では、終点である終点Dの到着予測時刻および遅延時間を出力するようにしている。しかし、図8Cに示すように、経路ODの途中地点である地点A,B(停留所A,B)の到着予測時刻および遅延時間を終点Dの情報に含めて出力するようにしてもよい。
[超過交通量算出処理]
 次に、所定道路区間の超過交通量を算出する処理について、図9を参照して説明する。
 図9は、到着時刻予測装置1の超過交通量算出部107による超過交通量を算出する処理を示したフローチャートである。
 超過交通量算出部107は、遅延時間予測部106で計算した経路ODに所定以上の遅延が生じる場合、経路ODを構成する道路区間の超過交通量を算出する。以下、本フローチャートのそれぞれのステップについて詳細に説明する。
 図9において、最初に、超過交通量算出部107は、遅延時間予測部106から経路ODの任意地点(ここでは終点Dとする)の遅延時間dTを読み込む(ステップS901)。
 次に、超過交通量算出部107は、遅延時間dTが所定値以上であるか否かを判定する(ステップS902)。ここで遅延時間dTが所定値未満(許容値内)である場合(ステップS902のNo)には、本超過交通量算出処理を終了する。
 一方、遅延時間dTが所定値以上である場合(ステップS902のYes)には、超過交通量算出部107は、経路ODを構成する道路区間jを設定する(ステップS903)。
 次に、超過交通量算出部107は、経路ODに沿って道路区間jの混合交通の走行速度V2(i,j)(ここではV2とする)を混合交通速度記憶部113から読み込む(ステップS904)。
 次に、超過交通量算出部107は、道路区間jに関連する第二の交通特性を交通特性記憶部112から読み込み、走行速度V2に対応する交通密度Kから当該道路区間の交通量Qp(j)(=V2×K)を計算する(ステップS905)。
 次に、超過交通量算出部107は、第二の交通特性の臨界速度Vcと臨界密度Kcから臨界交通量Qc(j)(=Vc×Kc)を計算する(ステップS906)。そして、超過交通量算出部107は、当該道路区間jの超過交通量Qe(j)(=Qp(j)-Qc(j))を計算する(ステップS907)。
 そして、超過交通量算出部107は、ステップS903で設定した全ての道路区間jにおいてステップS904~S907の処理を実行し、経路ODを構成する各道路区間jの超過交通量Qe(j)を計算する。
そして、超過交通量算出部107は、経路ODを構成する各道路区間jの超過交通量Qe(j)を入/出力部108に出力し(ステップS908)、本フローチャートの処理を終了する。
[超過交通量の表示例]
 図10は、本実施形態に係る到着時刻予測装置1の超過交通量算出部107で計算された超過交通量の入/出力部108におけるデータ出力例を示す。図10Aは経路表示、図10Bは超過交通量表示を示す。
 通過交通量表示1005(図10B)は、経路OD(図10A)を構成する道路リンクIDごとに、通過予定時刻(当該道路リンクの進入時刻でもよい)、当該道路リンクの臨界交通量Qc、予測交通量Qp、超過交通量Qe、当該道路リンクに存在する停留所を示す。太線で表された道路区間1001は超過交通量が発生する道路区間である。また、地点1002,1003は所定時間以上の遅延が予測される地点(停留所B,D)であり、このような深刻な遅延が予想される地点を含む道路区間1001を、遅延が発生しない地点あるいは遅延が許容値以内の地点を含む道路区間と異なる態様で表示する。
 図10に示すように、路面公共交通の運行経路の遅延時間が所定時間を超える場合は、当該経路を構成する各道路区間の超過交通量を出力するようにしている。それにより、超過交通量が予測される当該道路区間の流入交通量の抑制や流出交通量の拡大など交通施策、超過交通量が予測される時間帯の交通制御(信号制御など)、路面公共交通の運行計画の見直しなどの対応が可能となる。したがって、路面公共交通の深刻な遅延が解消され、路面公共交通の利便性が高まる。
 上述したように本実施形態では、路面公共交通を実際に走行させることなく、一般車両から収集したプローブ速度を用いて、一般車両と路面公共交通が混在する混合交通を想定したときの、所定地点における路面公共交通の到着時刻や遅延時間を予測する。そのため、路面公共交通が実際に走行していない道路や時間帯でも、実際の交通状況を加味した路面公共交通の到着時刻や遅延時間、超過交通量を予測できる。
 さらに、本実施形態では、走行速度と通過交通量との関連性を示す交通特性(第一の交通特性、第二の交通特性)を用いて、一般車両のプローブ速度から混合交通時の路面公共交通の走行速度を推定する。そのため、非渋滞~渋滞の幅広い交通状況において、路面公共交通の存在を反映した予測が可能となる。
<2.他の実施形態>
[実行条件および実行結果の他の表示例]
 図11は、路面公共交通の到着予測時刻および遅延時間の表示出力の他の例を示す。
 図11の地図表示1101は、図8Aの地図表示801の経路OD上の各地点に吹き出しを表示し、その吹き出しに図8Cの到着予測時刻と遅延時間を表示したものである。
 この地図表示1101のような表示形態とすることにより、ユーザは各地点における到着予測時刻と遅延時間をより視覚的に認識し、これらの情報を直観的に把握することが可能となる。さらに、到着予測時刻と遅延時間を吹き出し表示する地点を、ユーザが操作部24を使用して選択できるようにしてもよい。
 図12は、所定経路を構成する各道路区間の超過交通量の表示出力の他の例を示す。
 図12の経路表示1201は、図10Aの経路表示1004の経路OD上の各道路リンクに吹き出しを表示し、その吹き出しに図10Bの超過交通量の値を表示したものである。
 この経路表示1201のような表示形態とすることにより、ユーザは各地点における超過交通量をより視覚的に認識し、これらの情報を直観的に把握することが可能となる。さらに、超過交通量を吹き出し表示する地点を、ユーザが操作部24により選択できるようにしてもよい。
<3.その他>
 図13は、通信ネットワークに接続する端末装置の内部構成例を示す。
 図8,図10~図12に示す表示内容を、通信ネットワーク4に接続された端末装置1300に表示させるようにしてもよい。例えば端末装置1300として、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット型端末、携帯電話端末、ウェアラブル端末等を用いることができる。
 端末装置1300は、バス1360にそれぞれ接続されたCPU1311、ROM1312、及びRAM1313を備える。CPU1311、ROM1312、及びRAM1313により制御部1310が構成される。さらに、端末装置1300は、表示部1320、操作部1340、記憶部1350、及び通信インターフェース部1330を備える。端末装置1300の各部は、コンピュータ20(図2)の各部に対応し、コンピュータ20の各部と同様の機能を備える。
 このように、端末装置1300により路面公共交通の到着予測時刻や遅延時間、超過交通量の情報が表示部1320に表示され、これらの情報がユーザに提示されることにより、ユーザはこれらの情報を把握することができる。
 また、路面公共交通の到着予測時刻や遅延時間、超過交通量の情報は、車載装置2の表示部23に表示されてもよい。例えばバスの停留所やバスの停留所がある駅に向かっている車載装置2に表示されることにより、車両5の運転車や搭乗者が路面公共交通の到着予測時刻や遅延時間を確認することができる。また、超過交通量により、バスの停留所までの道路区間や該道路区間に交差する道路を走行する車両の混雑の具合を把握できる。
 交通特性記憶部112に記憶される第一及び/又は第二の交通特性は、路面公共交通の混在率Pbや、地図データから得られる道路情報などの特徴別に複数生成される。道路情報としては、上述した道路種別や車線数、幅員の他に、道路形状、道路勾配、踏切、及び一時停止地点などが挙げられる。混合交通速度推定部104は、予測対象の道路区間jの道路情報における交通特性、又は当該道路情報に類似する参照道路区間の交通特性を、当該道路区間jの第一及び/又は第二の交通特性として選択する。
 また、交通特性記憶部112に記憶される第一及び/又は第二の交通特性は、天候、気温、路面状態などの走行環境の特徴別に複数生成されるようにしてもよい。混合交通速度推定部104は、予測対象の道路区間jの走行環境(走行予定時)における交通特性、又は当該走行環境に類似する走行環境における交通特性を、当該道路区間jの第一及び/又は第二の交通特性として選択する。
 さらに、本発明は上述した各実施形態例に限られるものではなく、請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
 例えば、上述した実施形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態例の構成の一部を他の実施形態例の構成に置き換えることは可能である。また、ある実施形態例の構成に他の実施形態例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
 また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又はICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に保存することができる。
 また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
 1…到着時刻予測装置、 10… 到着時刻予測システム、 11…GPS受信部、 12…制御部、 13…表示部、 14…通信部、 20…端末装置、 21…制御部、 21a…CPU、 21b…ROM、 21c…RAM、 22…表示部、 25…記憶部、 101…通信インターフェース部、 102…プローブデータ取得部、 103…交通量推定部、 104…混合交通速度推定部、 105…到着時刻予測部、 106…遅延時間予測部、 107…超過交通量算出部、 108…入/出力部、 110…地図データ記憶部、 111…プローブ速度記憶部、 112…交通特性記憶部、 113…混合交通速度記憶部、 114…時刻表記憶部、 401…第1の曲線、 402…第2の曲線、 801…地図表示、 802…評価条件表示、 803…到着予測時刻表示、 1001…道路区間、 1002,1003…地点、 1004…経路表示、 1005…超過交通量表示、 1101…地図表示、 1201…経路表示、 1300…端末装置

Claims (9)

  1.  測定対象の道路区間を走行する車両のプローブデータから走行速度であるプローブ速度を取得するプローブデータ取得部と、
     地図データを記憶する地図データ記憶部と、
     走行速度と交通量との関係を示す交通特性を記憶する交通特性記憶部と、
     前記道路区間のプローブ速度と交通特性とから前記道路区間の交通量を推定する交通量推定部と、
     推定された前記交通量と前記交通特性とから、路面公共交通以外の一般車両に該路面公共交通が混在する混合交通の走行速度を推定する混合交通速度推定部と、
     前記混合交通速度推定部で推定された前記混合交通の走行速度から、前記道路区間における前記路面公共交通の旅行時間と所定地点の到着時刻を予測する到着時刻予測部と、
     を有する到着時刻予測装置。
  2.  前記交通特性記憶部は、前記一般車両の交通流における走行速度と交通密度との関連特性で示される第一の交通特性と、前記一般車両に前記路面公共交通が所定の割合で混在する交通流における走行速度と交通密度との関連特性で示される第二の交通特性とを記憶し、
     前記交通量推定部は、前記第一の交通特性を用いて、所定の時間帯に前記道路区間を走行する一般車両のプローブ速度から交通密度を推定し、
     前記混合交通速度推定部は、推定された前記交通密度と前記第二の交通特性とから、前記路面公共交通が混在する混合交通を想定した場合の、前記車両の走行速度を推定する
     請求項1に記載の到着時刻予測装置。
  3.  前記到着時刻予測部は、前記路面公共交通の走行速度が道路区間の距離を前記地図データ記憶部から読み込み、前記道路区間の旅行時間を計算し、指定された実行条件に基づいて、所定路線上の始点から終点までの経路を構成する各道路区間を特定し、各道路区間の旅行時間から、経路上の所定地点の到着時刻を計算する
     請求項2に記載の到着時刻予測装置。
  4.  前記到着時刻予測部は、前記道路区間に前記路面公共交通の停車地点が存在する場合には停留時間を設定し、前記旅行時間に前記停留時間を加える
     請求項3に記載の到着時刻予測装置。
  5.  所定地点の到着予測時刻と、時刻表記憶部から読み込んだ路面公共交通の時刻表との時間差分を計算し、当該地点の遅延時間を計算する遅延時間予測部、を更に備え、
     前記遅延時間予測部は、指定された実行条件に応じて遅延時間を計算し、その結果を入/出力部に出力する
     請求項1に記載の到着時刻予測装置。
  6.  指定された実行条件に基づいて設定される所定経路の所定地点に、所定値を超える遅延時間を検出し、当該経路を構成する道路区間に関連する第二の交通特性を交通特性記憶部から読み込み、各道路区間の走行速度における交通密度と、臨界交通量とから、超過交通量を計算する超過交通量算出部、を更に備える
     請求項5に記載の到着時刻予測装置。
  7.  前記プローブデータ取得部は、前記プローブデータの提供車種を判別し、混合交通速度推定部は、提供車種が前記路面公共交通である場合のプローブ速度を、当該道路区間における混合交通走行速度に設定すること、
     請求項1に記載の到着時刻予測装置。
  8.  車両に搭載された車載装置と、該車載装置から送信されるプローブデータをネットワークを介して受信するサーバからなる到着時刻予測システムであって、
     前記車載装置は、
     前記車両の車両位置の情報を取得する位置情報取得部と、
     前記車両位置及び通過時刻を含む前記プローブデータを前記ネットワークに出力する通信部と、を備え、
     前記サーバは、
     前記車両から前記プローブデータを受信し、前記プローブデータを基に道路区間の走行速度であるプローブ速度を取得するプローブデータ取得部と、
     地図データを記憶する地図データ記憶部と、
     走行速度と交通量との関係を示す交通特性を記憶する交通特性記憶部と、
     前記道路区間のプローブ速度と交通特性とから前記道路区間の交通量を推定する交通量推定部と、
     推定された前記交通量と前記交通特性とから、路面公共交通以外の一般車両に該路面公共交通が混在する混合交通の走行速度を推定する混合交通速度推定部と、
     前記混合交通速度推定部で推定された前記混合交通の走行速度から、前記道路区間における前記路面公共交通の旅行時間と所定地点の到着時刻を予測する到着時刻予測部と、
     を有する到着時刻予測システム。
  9.  測定対象の道路区間を走行する車両のプローブデータから走行速度であるプローブ速度を取得する処理と、
     地図データを記憶する処理と、
     走行速度と交通量との関係を示す交通特性を記憶する処理と、
     前記道路区間のプローブ速度と交通特性とから前記道路区間の交通量を推定する処理と、
     推定された前記交通量と前記交通特性とから、路面公共交通以外の一般車両に該路面公共交通が混在する混合交通の走行速度を推定する処理と、
     推定された前記混合交通の走行速度から、前記道路区間における前記路面公共交通の旅行時間と所定地点の到着時刻を予測する処理と、
     をコンピュータに実行させるプログラム。
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