WO2022172444A1 - 交通管理装置、交通管理方法及び交通管理プログラム - Google Patents

交通管理装置、交通管理方法及び交通管理プログラム Download PDF

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WO2022172444A1
WO2022172444A1 PCT/JP2021/005508 JP2021005508W WO2022172444A1 WO 2022172444 A1 WO2022172444 A1 WO 2022172444A1 JP 2021005508 W JP2021005508 W JP 2021005508W WO 2022172444 A1 WO2022172444 A1 WO 2022172444A1
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traffic management
area
information
target area
virtual map
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PCT/JP2021/005508
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政明 武安
麻里 落合
周作 梅田
雄 末廣
隆 淺原
照子 藤井
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三菱電機株式会社
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    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/30—Control

Definitions

  • the present disclosure relates to technology for assisting vehicle travel.
  • Patent Document 1 describes a communication system for resolving the shortage of wireless resources and performing stable wireless communication of information required for safe driving support and smooth traffic.
  • priority data indicating the transmission priority of each of a plurality of types of information to be transmitted is stored, and the transmission priority to be transmitted is high according to the traffic volume or communication traffic.
  • Information is selected and sent based on the priority data. This is intended to solve the shortage of radio resources due to increased traffic.
  • An object of the present disclosure is to make it possible to improve the efficiency of area utilization and the improvement of driving safety in an area with few traffic indicators.
  • a traffic management device includes: The number of vehicles scheduled to travel in the target area specified from the work plan information about the cargo transportation work by vehicles and the amount of the cargo scheduled to be placed in the target area specified from the work plan information a virtual map generation unit that divides the target area into role areas corresponding to each of a plurality of roles based on the above, and generates a virtual map of the target area; and a distribution unit that distributes the virtual map generated by the virtual map generation unit to the vehicle traveling in the target area.
  • the target area is divided into role areas corresponding to each of multiple roles, and a virtual map of the target area is generated.
  • a virtual map is then delivered to the vehicle.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a traffic management system 100 according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a traffic management device 10 according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a radio relay device 20 according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a roadside device 30 according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a control device 40 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a processing flow chart showing the operation of the traffic management system 100 according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a diagram showing a map of a target area according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a diagram showing a state in which a baggage area 73 and a waiting area 74 are superimposed on the target area according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 7 is a processing flow diagram of communication resource allocation processing (step S101 in FIG. 6) according to the first embodiment; 4 is an explanatory diagram of the communication quality table 134 according to Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram of communication quality according to Embodiment 1;
  • the block diagram of the roadside unit 30 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 9 is a processing flow chart showing the operation of the traffic management system 100 according to Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a processing flow diagram showing the operation of the traffic management system 100 according to Embodiment 3;
  • FIG. 10 is a configuration diagram of a traffic management device 10 according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a processing flow diagram showing the operation of the traffic management system 100 according to Embodiment 4;
  • the block diagram of the roadside machine 30 which concerns on the modified example 4.
  • FIG. FIG. 12 is a processing flow diagram showing the operation of the traffic management system 100 according to Modification 4;
  • FIG. 12 is a processing flow diagram showing the operation of the traffic management system 100 according to Embodiment 5;
  • the traffic management system 100 is a system that manages traffic in limited target areas such as distribution yards, factories, harbors, and parking lots.
  • the traffic management system 100 includes a traffic management device 10 , a radio relay device 20 , one or more roadside units 30 , and one or more control devices 40 .
  • the radio relay device 20 and one or more roadside devices 30 are called a radio communication system 200 .
  • the traffic management device 10 and the radio relay device 20 are connected to the communication network 50 .
  • the roadside device 30 is connected to the wireless relay device 20 via a transmission line.
  • the control device 40 is connected to the wireless relay device 20 via one of the roadside devices 30 .
  • the control device 40 may be directly connected to the wireless relay device 20 via a transmission line. Thereby, the traffic management device 10, the roadside device 30, and the control device 40 can mutually transmit and receive information.
  • the traffic management device 10 is a computer that performs traffic management in the target area and adjusts communication quality with the wireless communication system 200 .
  • the wireless relay device 20 is a computer for connecting the control device 40 to the communication network 50.
  • the radio relay device 20 is a computer that constitutes a base station in the radio network system 200 .
  • the roadside device 30 is a sensor system installed on the roadside.
  • the roadside device 30 is equipped with a sensor such as a camera and LiDAR (Light Detection and Ranging).
  • the roadside device 30 includes a wireless communication device 35 and can wirelessly communicate with the control device 40 within the communication area of the wireless communication device 35 .
  • the control device 40 is a computer that controls the moving body 60 based on the information provided by the traffic management device 10.
  • the control device 40 is mounted on the mobile body 60 .
  • the mobile body 60 is a vehicle such as a truck or an unmanned guided vehicle that travels in the target area.
  • the moving body 60 is equipped with sensors such as a camera, LiDAR, a vehicle speed sensor, and a steering angle sensor.
  • the communication network 50 is a wireless network such as a mobile communication network.
  • the communication network 50 is, as a specific example, a 3G (3rd Generation) network, an LTE (Long Term Evolution) network, a 5G (5th Generation) network, or a 6G (6th Generation) network.
  • the communication network 50 may also include networks such as a wireless LAN (Local Area Network) and a wireless MAN (Metropolitan Area Network).
  • the configuration of the traffic management device 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • the traffic management device 10 includes hardware including a processor 11 , a memory 12 , a storage 13 and a communication interface 14 .
  • the processor 11 is connected to other hardware via signal lines and controls these other hardware.
  • the traffic management device 10 includes an information acquisition unit 111, a virtual map generation unit 112, a communication quality determination unit 113, a communication control unit 114, and a distribution unit 115 as functional components.
  • the function of each functional component of the traffic management device 10 is realized by software.
  • the storage 13 stores a program that implements the function of each functional component of the traffic management device 10 . This program is read into the memory 12 by the processor 11 and executed by the processor 11 . Thereby, the function of each functional component of the traffic management device 10 is realized.
  • the storage 13 stores area map information 131, communication area information 132, work plan information 133, and a communication quality table 134.
  • the wireless relay device 20 includes hardware including a processor 21 , a memory 22 , a storage 23 and a communication interface 24 .
  • the processor 21 is connected to other hardware via signal lines and controls these other hardware.
  • the radio relay device 20 includes a communication quality adjustment section 211 as a functional component.
  • the function of each functional component of the radio relay device 20 is implemented by software.
  • the storage 23 stores a program that implements the function of each functional component of the wireless relay device 20 . This program is read into the memory 22 by the processor 21 and executed by the processor 21 . Thereby, the function of each functional component of the radio relay device 20 is realized.
  • the configuration of the roadside unit 30 according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
  • the roadside device 30 includes hardware including a processor 31 , a memory 32 , a storage 33 , a communication interface 34 and a wireless communication device 35 .
  • the processor 31 is connected to other hardware via signal lines and controls these other hardware.
  • the roadside device 30 includes an information collection unit 311, an information transmission unit 312, a distribution information acquisition unit 313, and a distribution information transmission unit 314 as functional components.
  • the function of each functional component of the roadside machine 30 is realized by software.
  • the storage 33 stores a program that implements the function of each functional component of the roadside device 30 . This program is read into the memory 32 by the processor 31 and executed by the processor 31 . Thereby, the function of each functional component of the roadside unit 30 is realized.
  • the control device 40 includes hardware including a processor 41 , a memory 42 , a storage 43 and a communication interface 44 .
  • the processor 41 is connected to other hardware via signal lines and controls these other hardware.
  • the control device 40 includes an information collection unit 411, an information transmission unit 412, a distribution information acquisition unit 413, and an integrated control unit 414 as functional components.
  • the function of each functional component of the control device 40 is realized by software.
  • the storage 43 stores a program that implements the function of each functional component of the control device 40 . This program is read into the memory 42 by the processor 41 and executed by the processor 41 . Thereby, the function of each functional component of the control device 40 is realized.
  • the processors 11, 21, 31, and 41 are ICs (Integrated Circuits) that perform processing. Specific examples of the processors 11, 21, 31, and 41 are CPUs (Central Processing Units), DSPs (Digital Signal Processors), and GPUs (Graphics Processing Units).
  • CPUs Central Processing Units
  • DSPs Digital Signal Processors
  • GPUs Graphics Processing Units
  • the memories 12, 22, 32, and 42 are storage devices that temporarily store data. Specific examples of the memories 12, 22, 32, and 42 are SRAM (Static Random Access Memory) and DRAM (Dynamic Random Access Memory).
  • the storages 13, 23, 33, and 43 are storage devices that store data.
  • the storages 13, 23, 33, 43 are HDDs (Hard Disk Drives).
  • the storages 13, 23, 33, 43 are SD (registered trademark, Secure Digital) memory cards, CF (Compact Flash, registered trademark), NAND flash, flexible disks, optical disks, compact disks, Blu-ray (registered trademark) disks, DVD It may be a portable recording medium such as (Digital Versatile Disk).
  • the communication interfaces 14, 24, 34, and 44 are interfaces for communicating with external devices. Specific examples of the communication interfaces 14, 24, 34, and 44 are Ethernet (registered trademark), USB (Universal Serial Bus), and HDMI (registered trademark, High-Definition Multimedia Interface) ports.
  • processor 11 Only one processor 11 is shown in FIG. However, there may be a plurality of processors 11, and the plurality of processors 11 may cooperate to execute programs that implement each function. Similarly, there may be a plurality of processors 21, 31, 41, and the plurality of processors 21, 31, 41 may cooperate to execute a program that implements each function.
  • FIG. 1 The operation procedure of the traffic management device 10 in the traffic management system 100 according to the first embodiment corresponds to the traffic management method according to the first embodiment. Also, a program that implements the operation of the traffic management device 10 in the traffic management system 100 according to the first embodiment corresponds to the traffic management program according to the first embodiment.
  • the target area is an area, such as a port, in which cargo is carried out.
  • Step S101 Communication resource allocation process
  • the communication quality determination unit 113 and the communication control unit 114 of the traffic management device 10 perform initial allocation of communication resources with the radio relay device 20 . Details of the communication resource allocation process will be described later.
  • Step S102 Peripheral information transmission process
  • the information collection unit 311 of the roadside machine 30 collects sensor information obtained by sensing the surroundings using the mounted sensors.
  • the information transmission unit 312 transmits sensor information to the traffic management device 10 .
  • the information collection unit 411 of the control device 40 collects sensor information obtained by sensing the surroundings using sensors such as a camera and LiDAR mounted on the moving object 60 . Further, the information collecting unit 411 uses sensors such as a vehicle speed sensor and a steering angle sensor mounted on the mobile body 60 to obtain sensor information indicating the state of the mobile body 60 of the vehicle, such as the vehicle speed, steering angle, and acceleration of the mobile body 60 . to get The information transmission unit 412 transmits sensor information to the traffic management device 10 .
  • the information acquisition unit 111 of the traffic management device 10 acquires sensor information transmitted from the roadside device 30 and the control device 40 .
  • the information acquisition unit 111 also acquires weather information for the target area from an external server that provides a weather forecast service.
  • the information acquisition unit 111 analyzes sensor information and weather information to identify the types and positions of objects such as the moving body 60 and luggage in the target area, and also identifies the road surface conditions at each point in the target area.
  • Types of objects include vehicles, which are moving bodies 60, containers, pedestrians, and obstacles such as animals and falling objects.
  • Types of the vehicle, which is the moving body 60 include a truck and an unmanned guided vehicle.
  • Road surface conditions include a dry condition and a wet condition.
  • the position can be identified from point group information obtained by a sensor such as LiDAR.
  • a known method may be used to identify the type of object and the state of the road surface from sensor information such as image data.
  • Step S104 Virtual map generation processing
  • the virtual map generation unit 112 of the traffic management device 10 divides the target area into role areas corresponding to each of a plurality of roles based on the work plan information 133 stored in the storage 13, and generates a virtual map of the target area.
  • the work plan information 133 indicates a plan for the work of transporting the load by the mobile body 60 .
  • the virtual map generation unit 112 can determine the type and number of mobile bodies 60 scheduled to travel in the target area at each time, and the types and numbers of packages scheduled to be placed in the target area at each time.
  • the virtual map generation unit 112 generates the virtual map in consideration of the types and positions of objects such as the moving body 60 and luggage in the target area specified in step S103.
  • the virtual map generation unit 112 creates the virtual map by considering the number of moving bodies 60 actually traveling in the target area, the amount of packages already placed in the target area, the positions of the packages, and the like. Generate. Also, the virtual map generator 112 generates a virtual map in consideration of the road surface condition at each point identified in step S103.
  • the virtual map generator 112 reads the area map information 131 stored in the storage 13 .
  • the area map information 131 is map information indicating a map of the target area.
  • the target area is a vacant lot except for the gate 71 through which the moving body 60 passes and the roadside unit 30.
  • the gate 71 serves as an entrance and an exit for baggage.
  • the virtual map generating unit 112 superimposes, on the map indicated by the area map information 131, the location 72 of the packages already placed in the target area specified in step S103.
  • the virtual map generation unit 112 determines a baggage area 73, which is a role area for placing the baggage, as a baggage arrangement point 72, and designates an area around the baggage arrangement point 72 as a space for carrying out the baggage. Add to area 73.
  • the virtual map generation unit 112 determines the size of the space to be added according to the amount of luggage placed.
  • the virtual map generator 112 determines the position of the space to be added according to a predetermined rule, such as, for example, the side of the cargo outlet with respect to the position of the arranged cargo.
  • the virtual map generation unit 112 refers to the work plan information 133 to identify baggage information about baggage to be brought into the target area and the number of mobile bodies 60 traveling in the target area for each type.
  • cargo unloaded from a ship is moved by a moving body 60.
  • the parcel information indicates parcel information indicating the position, content, weight, quantity, transportation destination, and the like.
  • the virtual map generation unit 112 identifies the cargo area 73 in which the cargo is to be arranged from the cargo information, and from the number of mobile bodies 60 for each type, role areas for the mobile bodies 60 waiting for loading or unloading to wait. and the waiting area 74 are specified.
  • the virtual map generation unit 112 sets the size of the luggage area 73 according to the amount of luggage, makes it adjacent to an already arranged location, sets the size of one luggage area 73 to the upper limit or less, and sets the size in advance. Make decisions according to established rules.
  • the virtual map generation unit 112 also determines the waiting area 74 according to a predetermined rule, such as setting the waiting area 74 to a size corresponding to the number of mobile bodies 60 of each type, or setting it near the loading entrance for luggage.
  • the baggage area 73 and the standby area 74 are determined from areas other than the area already set as the baggage area 73 in the target area.
  • the virtual map generation unit 112 determines the remaining area in the target area as a travel area 75 that is a role area for the mobile body 60 to travel.
  • the remaining area is an area other than the baggage area 73 and the standby area 74.
  • FIG. The virtual map generator 112 connects the gates 71 to each luggage area 73 and each waiting area 74 as shown in FIG.
  • the travel area 75 may be set by setting a passage with a width that is as wide as possible.
  • the virtual map generation unit 112 may determine candidate areas for the travel area 75 in advance, and select, as the travel area 75 , a candidate area that is not set as the baggage area 73 or the waiting area 74 .
  • the virtual map generator 112 may also set the travel area 75 by simulating the traffic flow of the moving bodies 60 in the target area based on the work plan information 133 .
  • the virtual map generation unit 112 may expand the ranges of the luggage area 73 and the waiting area 74 according to weather conditions and road surface conditions. For example, in bad weather such as rain or snow, the cargo area 73 may be enlarged to reduce the risk of collision between the mobile body 60 traveling in the travel area 75 and the cargo.
  • Step S105 Communication quality determination process
  • the communication quality determination unit 113 of the traffic management device 10 determines, for each communication area in the target area, according to the ratio of each role area included in the communication area, Determine the communication resources available to the device.
  • the devices are the roadside device 30 and the control device 40 .
  • Communication quality determination unit 113 writes the determined communication resource into communication quality table 134 .
  • the communication quality table will be described later.
  • communication quality determination unit 113 reads communication area information 132 stored in storage 13 .
  • the communication area information 132 indicates the communication area of the wireless communication device 35 provided in each roadside device 30 in the target area.
  • the communication quality determination unit 113 identifies the role area corresponding to the communication area of each roadside device 30 by overlapping the virtual map generated in step S103 and the communication area of each roadside device 30 .
  • the communication quality determination unit 113 targets the communication area of each roadside device 30 and determines communication resources for the target communication area from the role of the role area corresponding to the target communication area. Determining the communication resources for the target communication area determines the communication resources that can be used by the roadside unit 30 corresponding to the target communication area and the control device 40 mounted on the mobile body 60 existing in the target communication area. It means to
  • the communication quality determining unit 113 allocates communication resources so that the data rates of the uplink and downlink are high. Also, for example, assume that many of the role areas in the communication area are standby areas. In this case, when the moving body 60 is waiting in the waiting area, it is not necessary to exchange data with the traffic management device 10 frequently. Therefore, the communication quality determination unit 113 allocates communication resources with low date rates to both the uplink and downlink.
  • Step S106 change request processing
  • the communication control unit 114 of the traffic management device 10 refers to the communication quality determined in step S105 and transmits a resource allocation change request to the wireless relay device 20 . Then, the communication quality adjustment unit 211 of the radio relay device 20 determines whether or not it is possible to allocate the communication resource requested by the change request. When allocation is possible, the communication quality adjustment unit 211 transmits a change response indicating that allocation is possible to the traffic management device 10 . Then, the communication control unit 114 of the traffic management device 10 notifies the roadside unit 30 and the control device 40 of the changed resource information to which resource allocation is changed.
  • the communication quality adjustment unit 211 transmits a change response indicating that allocation is not possible to the traffic management device 10 . Then, the communication control unit 114 of the traffic management device 10 redetermines the communication resource and transmits the change request to the wireless relay device 20 again.
  • a method of re-determining communication resources it is conceivable to slightly reduce the number of communication resources allocated to a communication area to which many communication resources have been allocated.
  • the communication control unit 114 converts the determined communication resource into information according to the communication method used in the communication network 50, and then includes it in the change request and transmits it. For example, if the communication network 50 is LTE (Long Term Evolution), the determined communication resource is converted into a QoS Class Indicator (QoS Class Indicator) value that is a communication quality value defined by the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) standard. be done. Also, if the communication network 50 is a 5G network, the determined communication resource is converted into a value of 5QI (5G QoS Indicator).
  • QoS Class Indicator QoS Class Indicator
  • 5G QoS Indicator 5G QoS Indicator
  • Step S107 Communication method notification process
  • the communication control unit 114 of the traffic management device 10 determines a method of communicating with the roadside device 30 and the control device 40 according to the communication resources allocated in step S106. Then, the communication control unit 114 notifies the roadside device 30 and the control device 40 of the determined communication method.
  • the communication method includes a transmission cycle of data exchange between the roadside device 30 and the control device 40 and the traffic management device 10, resolution of information notified from the roadside device 30 and the control device 40, 30 and the type of information delivered to the control device 40 .
  • the resolution of information is, for example, the image quality of data captured by a camera.
  • the types of information are, for example, traffic management information and route information.
  • the roadside device 30 and the control device 40 exchange data with the traffic management device 10 based on the notified communication method.
  • Step S108 Traffic management information generation processing
  • the virtual map generator 112 of the traffic management device 10 generates traffic management information from the virtual map generated in step S104.
  • the traffic management information is information obtained by superimposing the moving body 60 actually traveling in the target area and the packages already placed in the target area on the virtual map.
  • the traffic management information is information indicated on the virtual map at the position where the moving body 60 is running and at the position where the luggage is placed.
  • Step S109 Delivery process
  • the distribution unit 115 of the traffic management device 10 distributes the traffic management information generated in step S108 to the control device 40 according to the communication method determined in step S107.
  • the distribution information acquisition unit 413 of the control device 40 acquires traffic management information.
  • the integrated control unit 414 of the control device 40 determines the movement target of the mobile body 60 at each time based on the traffic management information, and based on the sensor information collected by the sensors mounted on the mobile body 60 to move toward the moving target. At this time, the integrated control unit 414 controls the moving object 60 to run in the running area indicated by the traffic management information.
  • the distribution information transmission unit 314 distributes the traffic management information to the control device 40 existing in the communication area of the wireless communication device 35 .
  • Step S201 Communication quality determination process
  • the communication quality determination unit 113 of the traffic management device 10 determines communication resources for each communication area in the target area for each time slot. Then, communication quality determining section 113 writes the determined communication resource into communication quality table 134 . Specifically, the communication quality determining unit 113 identifies the time when the transportation of the package starts from the work plan information 133 .
  • the work plan information 133 determines that each communication area in the target area is unused for the time up to the time when the transportation of the package is started on that day.
  • the work plan information 133 determines that each communication area in the target area for a certain period of time from the time when the transportation of the cargo is started on that day is the area creation time when the virtual map is generated. Then, communication quality determination section 113 allocates the minimum communication resource to each communication area because it does not matter if the communication quality is low during the unused time. Since the communication quality determination unit 113 needs to transmit high-resolution data from the roadside unit 30 and the control device 40 to the traffic management device 10 in order to generate a basic virtual map for the area creation time, Allocate communication resources to each communication area such that the uplink data rate is high.
  • Step S202 Communication start processing
  • the information transmission unit 312 of the roadside device 30 and the information transmission unit 412 of the control device 40 transmit a connection request to the wireless relay device 20 when starting communication.
  • the communication quality adjustment unit 211 of the wireless relay device 20 transmits a connection response to the roadside device 30 and the control device 40 that transmitted the connection request.
  • the information transmission unit 312 of the roadside device 30 and the information transmission unit 412 of the control device 40 transmit a communication start request to the traffic management device 10 .
  • the communication quality determination unit 113 of the traffic management device 10 refers to the communication quality table 134, identifies communication resources to be allocated to the roadside device 30 and the control device 40 based on the positions of the roadside device 30 and the control device 40, and determines the communication resource.
  • An allocation request is transmitted to the wireless relay device 20 .
  • the communication quality adjustment unit 211 of the radio relay device 20 determines whether or not it is possible to allocate the communication resource requested by the allocation request. If allocation is possible, the communication quality adjustment unit 211 transmits an allocation response indicating that allocation is possible to the traffic management device 10 . Then, the communication control unit 114 of the traffic management device 10 notifies the resource information allocated to the roadside device 30 and the control device 40 . On the other hand, when the allocation is impossible, the communication quality adjustment unit 211 transmits an allocation response indicating that the allocation is impossible to the traffic management device 10 . Then, the communication control unit 114 of the traffic management device 10 redetermines the communication resource and transmits the allocation request to the wireless relay device 20 again.
  • Step S203 Communication method notification process
  • the communication control unit 114 of the traffic management device 10 determines a method of communicating with the roadside device 30 and the control device 40 according to the communication resources allocated in step S106. Specifically, the communication control unit 114 determines the communication method as in step S107 of FIG. Then, the communication control unit 114 notifies the roadside device 30 and the control device 40 of the determined communication method. Upon receiving the notification, the roadside device 30 and the control device 40 exchange data with the traffic management device 10 based on the notified communication method.
  • the communication quality table 134 according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
  • FIG. 11 the communication quality table 134 stores roles and communication qualities indicating communication resources for each communication area and each time zone.
  • the communication quality indicates an uplink data rate, a downlink data rate, and a delay time.
  • first, unused time and area creation time are identified, and communication resource allocation is determined for each time.
  • the traffic management device 10 divides the target area into role areas corresponding to a plurality of roles, and generates a virtual map of the target area. A virtual map is then delivered to the vehicle.
  • area utilization is made more efficient, and driving safety is improved. As a result, it is possible to prevent vehicles from being crowded together, which leads to a solution to the shortage of radio resources.
  • the traffic management device 10 determines communication resources that can be used by devices in the communication area according to the ratio of each role area included in the communication area of each roadside unit 30. decide. As a result, necessary communication resources are allocated to each roadside device 30 and control device 40, and shortage of radio resources can be resolved.
  • sensor information is collected by sensors to collect information about packages in the target area.
  • an RFID (Radio Frequency Identification) tag or the like to the baggage and collect information about the baggage by having the control device 40 wirelessly communicate with the baggage.
  • the control device 40 acquires the identification number from the package through wireless communication. By registering in advance the information of the package for each identification number, it is possible to obtain accurate information of the package, which is difficult to identify from the outside.
  • a marker that can uniquely identify the package may be displayed on the top of the package, and the identification number of the package may be specified by the control device 40 reading the marker.
  • each functional component is realized by software.
  • each functional component may be implemented by hardware.
  • this modification 2 the points different from the first embodiment will be described.
  • the traffic management device 10 When each functional component is implemented by hardware, the traffic management device 10 is provided with an electronic circuit instead of the processor 11, memory 12 and storage 13.
  • the electronic circuit is a dedicated circuit that realizes the functions of each functional component, memory 12 and storage 13 .
  • the wireless relay device 20 is provided with an electronic circuit instead of the processor 21, memory 22 and storage 23.
  • the electronic circuit is a dedicated circuit that realizes the functions of each functional component, memory 22 and storage 23 .
  • the roadside device 30 is provided with an electronic circuit instead of the processor 31, memory 32 and storage 33.
  • the electronic circuit is a dedicated circuit that realizes the functions of each functional component, memory 32 and storage 33 .
  • control device 40 when each functional component is implemented by hardware, the control device 40 is provided with electronic circuits instead of the processor 41, the memory 42 and the storage 43.
  • the electronic circuit is a dedicated circuit that realizes the functions of each functional component, memory 42 and storage 43 .
  • Electronic circuits include single circuits, composite circuits, programmed processors, parallel programmed processors, logic ICs, GAs (Gate Arrays), ASICs (Application Specific Integrated Circuits), and FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays). be done.
  • Each functional component may be implemented by one electronic circuit, or each functional component may be implemented by being distributed among a plurality of electronic circuits.
  • the processor 11, memory 12, storage 13 and electronic circuit are called a processing circuit. That is, the function of each functional component is realized by the processing circuit.
  • Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in that the roadside unit 30 aggregates the sensor information collected from the control devices 40 within the communication area and then transmits it to the traffic management device 10 .
  • this different point will be explained, and the explanation of the same point will be omitted.
  • the configuration of the roadside unit 30 according to Embodiment 2 will be described with reference to FIG. 13 .
  • the roadside machine 30 differs from the roadside machine 30 shown in FIG. 4 in that an information aggregating unit 315 is provided as a functional component.
  • the functions of the information aggregator 315 are realized by software or hardware like other functional components.
  • the roadside device 30 differs from the roadside device 30 shown in FIG. 4 in that area map information 331 is stored in the storage 13 .
  • the area map information 331 is map information indicating a map around the roadside unit 30 in the target area.
  • Step S301 information transmission processing
  • the information collection unit 411 of the control device 40 collects sensor information obtained by sensing the surroundings using sensors such as a camera and LiDAR mounted on the moving object 60 . Further, the information collecting unit 411 uses sensors such as a vehicle speed sensor and a steering angle sensor mounted on the mobile body 60 to obtain sensor information indicating the state of the mobile body 60 of the vehicle, such as the vehicle speed, steering angle, and acceleration of the mobile body 60 . to get The information transmission unit 412 transmits sensor information to the roadside device 30 via the communication interface 44 .
  • the roadside device 30 to which the sensor information is to be sent is the roadside device 30 including the wireless communication device 35 forming the communication area where the control device 40 is located.
  • Step S302 Information Aggregation Processing
  • the information collection unit 311 of the roadside machine 30 collects sensor information obtained by sensing the surroundings using the mounted sensors.
  • the information collecting unit 311 also acquires weather information for the target area from an external server that provides a weather forecast service.
  • the information aggregation unit 315 analyzes the collected sensor information, the sensor information transmitted in step S301, and the weather information. Then, similar to step S103 in FIG. 6, the types and positions of the objects in the communication area of the wireless communication device 35 are specified, and the road surface conditions at each point in the target area are specified.
  • the information transmission unit 312 transmits the information specified by the information aggregation unit 315 to the traffic management device 10 as monitoring information.
  • Step S303 Virtual map generation processing
  • the virtual map generator 112 of the traffic management device 10 aggregates the monitoring information transmitted from each roadside device 30 and generates a virtual map.
  • the roadside device 30 collects sensor information from the control devices 40 in the communication area, aggregates the sensor information, and transmits the sensor information to the traffic management device 10 .
  • the amount of data transmitted to the traffic management device 10 is reduced, and the congestion of the communication network 50 can be reduced. Also, the processing load of the traffic management device 10 can be reduced.
  • Embodiment 3 differs from Embodiments 1 and 2 in that when there is an area lacking sensor information, an instruction is given to control device 40 to collect sensor information in that area.
  • this different point will be explained, and the explanation of the same point will be omitted.
  • a case in which functions are added to the first embodiment will be described. However, it is also possible to add functions to the second embodiment.
  • Step S401 information transmission processing 6
  • the information collecting unit 311 of the roadside unit 30 and the information collecting unit 411 of the control device 40 acquire sensor information, and the information transmitting unit 312 and the information transmitting unit 412 Sensor information is transmitted to the traffic management device 10 .
  • Step S402 Virtual map generation processing
  • the information acquisition unit 111 of the traffic management device 10 acquires information, and the virtual map generation unit 112 generates a virtual map as in step S104 of FIG.
  • the virtual map generator 112 determines whether sensor information is insufficient. Specifically, depending on the image data, which is sensor information, it may not be possible to determine the type of object or road surface condition. In addition, sensor information may not exist for some areas. In such a case, the virtual map generator 112 determines that sensor information is insufficient.
  • the information acquisition unit 111 of the traffic management device 10 transmits an information acquisition notification to the roadside device 30 and the control device 40 when it is determined that the sensor information is insufficient.
  • the information acquisition notification indicates necessary sensor information.
  • the information acquisition notification indicates the area where sensor information is required and the required resolution.
  • the information acquisition unit 111 may transmit the information acquisition notification only to the control device 40 mounted on the moving body 60 near the area where the sensor information is required. In other words, when the sensor information for a certain area in the target area is insufficient, the information acquisition unit 111 instructs the control device 40 mounted on the moving body 60 traveling in a position corresponding to the position of the area to may direct the collection of sensor information for that area.
  • the information acquisition unit 111 may transmit necessary sensor information only to the control device 40 mounted on the movable body 60 capable of acquiring it. For example, when sensor information for a wide area is insufficient, the information acquisition unit 111 sends an information acquisition notification to the control device 40 mounted on the mobile body 60 of a type capable of collecting sensor information for a distant area. Send. Further, when detailed sensor information near the road surface is insufficient, an information acquisition notification is transmitted to the control device 40 mounted on the moving body 60 capable of collecting detailed sensor information near the road surface. It should be noted that the sensor information that can be collected by each moving body 60 must be specified in advance.
  • Step S404 Information retransmission processing
  • the information collection unit 411 of the control device 40 that has received the information acquisition notification transmitted in step S403 collects sensor information about the area indicated by the information acquisition notification.
  • the information transmission unit 412 then transmits the sensor information to the traffic management device 10 .
  • Embodiment 3 *** Effect of Embodiment 3 *** As described above, when there is an area lacking sensor information, the traffic management apparatus 10 according to Embodiment 3 instructs the control device 40 to collect sensor information in that area. This makes it possible to generate a highly accurate virtual map. As a result, area utilization is made more efficient and driving safety is improved. This also leads to resolution of shortage of wireless resources.
  • Embodiment 4 differs from Embodiments 1 to 3 in that the moving route of mobile object 60 is determined using a virtual map. In the fourth embodiment, this different point will be explained, and the explanation of the same point will be omitted. In the fourth embodiment, a case in which functions are added to the first embodiment will be described. However, it is also possible to add functions to the second and third embodiments.
  • the traffic management apparatus 10 is different from the traffic management apparatus 10 shown in FIG. 2 in that it includes a route determining section 116 and a target position determining section 117 as functional components.
  • the functions of the route determination unit 116 and the target position determination unit 117 are implemented by software or hardware, like other functional components.
  • Step S501 Route determination processing
  • the route determining unit 116 of the traffic management device 10 determines a moving route from the current position of the moving body 60 to the destination based on the traffic management information and the work plan information 133 .
  • the destination is, for example, a place where a load to be transported by the mobile body 60 is placed.
  • the purpose is specified by specifying the cargo to be transported by the moving body 60 from the work plan information 133 and specifying the place where the cargo is placed.
  • the route determination unit 116 determines the movement route so as to minimize the time required from picking up all the luggage to dropping off.
  • the route determination unit 116 can determine a movement route by solving a planning problem with constraints such as the number of mobile bodies 60 carrying out cargo and the amount of cargo that the mobile bodies 60 can carry.
  • constraints such as the number of mobile bodies 60 carrying out cargo and the amount of cargo that the mobile bodies 60 can carry.
  • a known method may be used as the optimization method.
  • the route may be planned using the following constraints.
  • Constraint Condition 1 Priority is given to securing a travel route, and a route is generated in which packages on the near side are unloaded.
  • Constraint condition 2 Considering the order of loading on the truck, give priority to heavy items or give priority to frozen items.
  • Constraint 3 In an automobile factory, pick-up priority is given during the time period for picking up a completed vehicle, and delivery priority is given during the time period when the completed vehicle is transported to the waiting area.
  • Step S502 Target position determination processing
  • the target position determination unit 117 of the traffic management device 10 determines a target position indicating the position to which the moving body 60 should travel at the target time based on the movement route determined in step S501. At this time, the target position determination unit 117 determines the target position so as not to collide with other mobile bodies 60 or the like existing in the target area.
  • the target time is determined according to the cycle of distributing information to the control device 40 . For example, the target time is the time at which the information is delivered two times later. As a result, the target position at the time when the next information is delivered is delivered every cycle.
  • Step S503 Communication quality determination process
  • the communication quality determination unit 113 of the traffic management device 10 determines communication resources to be allocated to the control device 40 based on the target position determined in step S502. Specifically, the communication quality determination unit 113 determines that the communication resource allocated to the communication area including the target position is allocated to the control device 40 . In addition, the communication quality determination unit 113 considers the target positions of the other mobile units 60, and if the number of control devices 40 that will exist in the communication area exceeds the number that can maintain the communication quality Alternatively, the process may be returned to step S501 to re-determine the movement route. Further, the communication quality determining unit 113 may return the process to step S502 and change the target position so that the moving body 60 waits for a certain period of time.
  • Step S504 Delivery processing
  • the distribution unit 115 of the traffic management device 10 distributes the target position determined in step S502 to the control device 40 mounted on the mobile body 60 .
  • the distribution information acquisition unit 413 of the control device 40 acquires traffic management information.
  • the integrated control unit 414 of the control device 40 controls the moving body 60 based on the sensor information collected by the sensors mounted on the moving body 60 to move it toward the target position.
  • the moving body 60 moves so as to follow the movement path determined in step S501.
  • the control device 40 avoids the obstacle by, for example, inquiring of the traffic management device 10 .
  • the traffic management apparatus 10 determines the travel route of the mobile body 60 and delivers the target position on the travel route at the target time to the control device 40 . Thereby, the moving body 60 can be moved appropriately. In addition, since the positions of the moving bodies 60 are determined by the traffic management device 10, it is possible to avoid the concentration of the moving bodies 60 in one place, thereby avoiding the tightness of the communication band.
  • the traffic management device 10 identifies the destination and determines the travel route to the destination and the target position.
  • the roadside device 30 may determine the target position. It is possible to reduce the load on the traffic management device 10 by distributing the processing instead of concentrating it on the traffic management device 10 in this way.
  • the configuration of the roadside unit 30 according to Modification 4 will be described with reference to FIG. 18 .
  • the roadside machine 30 differs from the roadside machine 30 shown in FIG. 4 in that it includes a target position determination unit 316 as a functional component.
  • the functions of the target position determination unit 316 are realized by software or hardware, like other functional components.
  • Step S601 Destination specifying process
  • the route determining unit 116 of the traffic management device 10 determines a moving route from the current position of the moving body 60 to the destination based on the traffic management information and the work plan information 133, as in step S501 of FIG.
  • the route determination unit 116 transmits the work plan information 133 and route information indicating the movement route to the roadside device 30 .
  • Step S602 Target position determination processing
  • the target position determining unit 316 of the roadside machine 30 determines the target position in the same manner as in step S502 of FIG.
  • the target position determining unit 316 notifies the traffic management device 10 of the target position, and causes the traffic management device 10 to execute communication resource allocation similar to step S503 in FIG.
  • Step S603 Delivery process
  • the distribution information transmission unit 314 of the roadside device 30 distributes the target position determined in step S602 to the control device 40 mounted on the mobile body 60 .
  • Embodiment 5 differs from Embodiments 1 to 4 in that the target area is divided into meshes to simplify virtual map management. In the fifth embodiment, this different point will be explained, and the explanation of the same point will be omitted. Embodiment 5 describes a case in which Embodiment 1 is modified. However, it is also possible to modify the second to fourth embodiments.
  • step S701 is the same as the processing of steps S102 to S103 in FIG.
  • Step S702 Virtual map generation processing
  • the virtual map generator 112 of the traffic management device 10 generates a virtual map in the same manner as in the process of step S104 in FIG. However, the virtual map generator 112 sets a role area for each divided area. That is, one divided area is not divided into a plurality of role areas, and one divided area is set as one role area.
  • step S703 is the same as the processing of steps S105 to S108 in FIG.
  • Step S704 Delivery processing
  • the distribution unit 115 of the traffic management device 10 distributes traffic management information to the control device 40 .
  • the distribution information acquisition unit 413 of the control device 40 acquires traffic management information.
  • the integrated control unit 414 of the control device 40 determines the movement target of the mobile body 60 at each time based on the traffic management information, and based on the sensor information collected by the sensors mounted on the mobile body 60 to move toward the moving target.
  • a divided area may be designated as the target position.
  • the traffic management device 10 according to Embodiment 5 divides the target area into meshes. This makes it possible to reduce the amount of information to be communicated. In addition, it is possible to reduce the load of processing such as generation of the virtual map and determination of the target position.
  • 100 traffic management system 10 traffic management device, 11 processor, 12 memory, 13 storage, 14 communication interface, 111 information acquisition unit, 112 virtual map generation unit, 113 communication quality determination unit, 114 communication control unit, 115 distribution unit, 116 131 area map information 132 communication area information 133 work plan information 134 communication quality table 20 wireless relay device 21 processor 22 memory 23 storage 24 communication interface 211 communication Quality adjustment unit, 30 roadside unit, 31 processor, 32 memory, 33 storage, 34 communication interface, 35 wireless communication device, 311 information collection unit, 312 information transmission unit, 313 distribution information acquisition unit, 314 distribution information transmission unit, 315 information Aggregation unit 316 Target position determination unit 331 Area map information 40 Control device 41 Processor 42 Memory 43 Storage 44 Communication interface 411 Information collection unit 412 Information transmission unit 413 Distribution information acquisition unit 414 Integrated control Section, 50 Communication network, 60 Mobile body, 71 Gate, 72 Luggage arrangement location, 73 Luggage area, 74 Waiting area, 75 Traveling area.

Landscapes

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Abstract

仮想地図生成部（１１２）は、車両による荷物の運搬作業についての作業計画情報から特定される対象エリアを走行する予定の車両の台数と、作業計画情報から特定される対象エリアに置かれる予定の前記荷物の量とに基づき、複数の役割それぞれに対応する役割エリアに前記対象エリアを分割して、対象エリアの仮想地図を生成する。配信部（１１５）は、仮想地図生成部（１１２）によって生成された仮想地図を、対象エリアを走行する車両に向けて配信する。

Description

交通管理装置、交通管理方法及び交通管理プログラム
　本開示は、車両の走行を支援する技術に関する。
　自動運転技術の開発が加速している。自動運転車の普及を図ることにより、交通事故の削減と、交通渋滞の緩和と、物流の効率化と、高齢者等の移動支援と等を実現する取り組みが進められている。
　自動運転車の利用方法の１つとして、限定地域での無人自動運転サービスが検討されている。無人移動運転移動サービスに関して、物流ヤードと、港湾と、工場といった限定地域において、遠隔監視又は遠隔操作による遠隔型自動運転システムの利用が検討されている。
　物流ヤード等のエリアでは、白線等の道路標示と、道路標識等の自動運転に必要となる指標と、信号機等の複数の移動体の交通流を制御するための指標とが少ない。そのため、物流ヤード等のエリアでは、それぞれの車両の走行経路の重複と、荷物置き場への車両密集といった事象が起こり得る。このように車両が密集する環境では、無線リソース不足が起こり易く、遠隔型自動運転システムにおける通信データの伝送に影響を与えてしまう。
　したがって、明確な交通ルールが示されていないエリアにおける、交通管理及び無線リソース管理に関して改善が必要である。
　特許文献１には、無線リソース不足を解消し、安全運転支援及び交通の円滑化に要する情報の安定した無線通信を行うための通信システムについて記載されている。特許文献１に記載された通信システムでは、送信すべき複数種類の情報それぞれの送信優先度を示す優先度データを記憶しておき、交通量又は通信トラヒックに応じて送信すべき送信優先度が高い情報が優先度データに基づいて選択され送信される。これにより、交通量の増加による無線リソース不足の解消を図っている。
特開２００９－２６７９６３号公報
　特許文献１に記載された通信システムでは、交通量又は通信トラヒック量に応じて送信優先度が高い情報だけを送信することにより無線リソース不足の解消を図っている。しかし、無線リソース不足の要因となる車両が密集すること自体を防止することはできない。そのため、送信優先度が高い情報が多く発生した場合には無線リソース不足は起こってしまう。
　本開示は、交通指標が少ないエリアにおいて、エリア利用の効率化と走行の安全性の向上とを実現可能にすることを目的とする。
　本開示に係る交通管理装置は、
　車両による荷物の運搬作業についての作業計画情報から特定される対象エリアを走行する予定の前記車両の台数と、前記作業計画情報から特定される前記対象エリアに置かれる予定の前記荷物の量とに基づき、複数の役割それぞれに対応する役割エリアに前記対象エリアを分割して、前記対象エリアの仮想地図を生成する仮想地図生成部と、
　前記仮想地図生成部によって生成された前記仮想地図を、前記対象エリアを走行する前記車両に向けて配信する配信部と
を備える。
　本開示では、複数の役割それぞれに対応する役割エリアに対象エリアが分割され、対象エリアの仮想地図が生成される。そして、仮想地図が車両に向けて配信される。車両が仮想地図に従い走行することにより、交通指標が少ないエリアにおいても、エリア利用が効率化されるとともに、走行の安全性が向上する。その結果、車両が密集すること等が防止され、無線リソース不足の解消にも繋がる。
実施の形態１に係る交通管理システム１００の構成図。 実施の形態１に係る交通管理装置１０の構成図。 実施の形態１に係る無線中継装置２０の構成図。 実施の形態１に係る路側機３０の構成図。 実施の形態１に係る制御装置４０の構成図。 実施の形態１に係る交通管理システム１００の動作を示す処理フロー図。 実施の形態１に係る対象エリアの地図を示す図。 実施の形態１に係る対象エリアに荷物エリア７３と待機エリア７４とを重畳した状態を示す図。 実施の形態１に係る対象エリアに荷物エリア７３と待機エリア７４と走行エリア７５とを重畳した状態を示す図。 実施の形態１に係る通信リソース割当処理（図６のステップＳ１０１）の処理フロー図。 実施の形態１に係る実施の形態１に係る通信品質テーブル１３４の説明図。 実施の形態１に係る通信品質の説明図。 実施の形態２に係る路側機３０の構成図。 実施の形態２に係る交通管理システム１００の動作を示す処理フロー図。 実施の形態３に係る交通管理システム１００の動作を示す処理フロー図。 実施の形態４に係る交通管理装置１０の構成図。 実施の形態４に係る交通管理システム１００の動作を示す処理フロー図。 変形例４に係る路側機３０の構成図。 変形例４に係る交通管理システム１００の動作を示す処理フロー図。 実施の形態５に係る交通管理システム１００の動作を示す処理フロー図。
　実施の形態１．
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１を参照して、実施の形態１に係る交通管理システム１００の構成を説明する。
　交通管理システム１００は、物流ヤードと工場と港湾と駐車場といった限定された対象エリアにおける交通管理を行うシステムである。交通管理システム１００は、交通管理装置１０と、無線中継装置２０と、１台以上の路側機３０と、１台以上の制御装置４０とを備える。無線中継装置２０と１台以上の路側機３０とを無線通信システム２００と呼ぶ。
　交通管理装置１０と無線中継装置２０とは、通信ネットワーク５０に接続されている。路側機３０は、無線中継装置２０に伝送路を介して接続されている。制御装置４０は、いずれかの路側機３０を介して、無線中継装置２０に接続されている。制御装置４０は、伝送路を介して無線中継装置２０に直接接続されていてもよい。これにより、交通管理装置１０と、路側機３０及び制御装置４０とは、互いに情報を送受信することが可能である。
　交通管理装置１０は、対象エリアにおける交通管理を行うとともに、無線通信システム２００との間で通信品質の調整を行うコンピュータである。
　無線中継装置２０は、通信ネットワーク５０に制御装置４０を接続するためのコンピュータである。無線中継装置２０は、具体例としては、無線ネットワークシステム２００における基地局を構成するコンピュータである。
　路側機３０は、路側に設置されたセンサシステムである。路側機３０は、カメラとＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）といったセンサが搭載されている。路側機３０は、無線通信装置３５を備えており、無線通信装置３５の通信エリア内の制御装置４０と無線通信可能である。
　制御装置４０は、交通管理装置１０から提供された情報に基づき移動体６０を制御するコンピュータである。制御装置４０は、移動体６０に搭載されている。移動体６０は、実施の形態１では、対象エリアを走行するトラック及び無人搬送車といった車両である。移動体６０には、カメラとＬｉＤＡＲと車速センサと舵角センサといったセンサが搭載されている。
　通信ネットワーク５０は、移動体通信ネットワークといった無線のネットワークである。通信ネットワーク５０は、具体例としては、３Ｇ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）ネットワーク、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワーク、５Ｇ（５ｔｈ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）ネットワーク又は６Ｇ（６ｔｈ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）ネットワークである。また、通信ネットワーク５０は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、無線ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）といったネットワークを含んでもよい。
　図２を参照して、実施の形態１に係る交通管理装置１０の構成を説明する。
　交通管理装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信インタフェース１４とのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　交通管理装置１０は、機能構成要素として、情報取得部１１１と、仮想地図生成部１１２と、通信品質決定部１１３と、通信制御部１１４と、配信部１１５とを備える。交通管理装置１０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
　ストレージ１３には、交通管理装置１０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、交通管理装置１０の各機能構成要素の機能が実現される。
　ストレージ１３には、エリア地図情報１３１と、通信エリア情報１３２と、作業計画情報１３３と、通信品質テーブル１３４とが記憶されている。
　図３を参照して、実施の形態１に係る無線中継装置２０の構成を説明する。
　無線中継装置２０は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、ストレージ２３と、通信インタフェース２４とのハードウェアを備える。プロセッサ２１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　無線中継装置２０は、機能構成要素として、通信品質調整部２１１を備える。無線中継装置２０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
　ストレージ２３には、無線中継装置２０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ２１によりメモリ２２に読み込まれ、プロセッサ２１によって実行される。これにより、無線中継装置２０の各機能構成要素の機能が実現される。
　図４を参照して、実施の形態１に係る路側機３０の構成を説明する。
　路側機３０は、プロセッサ３１と、メモリ３２と、ストレージ３３と、通信インタフェース３４と、無線通信装置３５とのハードウェアを備える。プロセッサ３１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　路側機３０は、機能構成要素として、情報収集部３１１と、情報送信部３１２と、配信情報取得部３１３と、配信情報送信部３１４とを備える。路側機３０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
　ストレージ３３には、路側機３０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ３１によりメモリ３２に読み込まれ、プロセッサ３１によって実行される。これにより、路側機３０の各機能構成要素の機能が実現される。
　図５を参照して、実施の形態１に係る制御装置４０の構成を説明する。
　制御装置４０は、プロセッサ４１と、メモリ４２と、ストレージ４３と、通信インタフェース４４とのハードウェアを備える。プロセッサ４１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　制御装置４０は、機能構成要素として、情報収集部４１１と、情報送信部４１２と、配信情報取得部４１３と、統合制御部４１４とを備える。制御装置４０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
　ストレージ４３には、制御装置４０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ４１によりメモリ４２に読み込まれ、プロセッサ４１によって実行される。これにより、制御装置４０の各機能構成要素の機能が実現される。
　プロセッサ１１，２１，３１，４１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１，２１，３１，４１は、具体例としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。
　メモリ１２，２２，３２，４２は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ１２，２２，３２，４２は、具体例としては、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。
　ストレージ１３，２３，３３，４３は、データを保管する記憶装置である。ストレージ１３，２３，３３，４３は、具体例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）である。また、ストレージ１３，２３，３３，４３は、ＳＤ（登録商標，Ｓｅｃｕｒｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ，登録商標）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）といった可搬記録媒体であってもよい。
　通信インタフェース１４，２４，３４，４４は、外部の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース１４，２４，３４，４４は、具体例としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（登録商標，Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のポートである。
　図１では、プロセッサ１１は、１つだけ示されていた。しかし、プロセッサ１１は、複数であってもよく、複数のプロセッサ１１が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。同様に、プロセッサ２１，３１，４１は、複数であってもよく、複数のプロセッサ２１，３１，４１が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図６から図１２を参照して、実施の形態１に係る交通管理システム１００の動作を説明する。
　実施の形態１に係る交通管理システム１００における交通管理装置１０の動作手順は、実施の形態１に係る交通管理方法に相当する。また、実施の形態１に係る交通管理システム１００における交通管理装置１０の動作を実現するプログラムは、実施の形態１に係る交通管理プログラムに相当する。
　実施の形態１では、港湾等において荷物の搬出作業を行う場合を例として説明する。したがって、実施の形態１では、対象エリアは、港湾等の荷物の搬出作業が行われるエリアである。
　図６を参照して、実施の形態１に係る交通管理システム１００の全体的な処理の流れを説明する。
　（ステップＳ１０１：通信リソース割当処理）
　交通管理装置１０の通信品質決定部１１３及び通信制御部１１４は、無線中継装置２０との間で通信リソースの初期割当を行う。通信リソース割当処理について詳しくは後述する。
　（ステップＳ１０２：周辺情報送信処理）
　路側機３０の情報収集部３１１は、搭載されているセンサを用いて周辺をセンシングして得られたセンサ情報を収集する。情報送信部３１２は、センサ情報を交通管理装置１０に送信する。
　制御装置４０の情報収集部４１１は、移動体６０に搭載されているカメラ及びＬｉＤＡＲといったセンサを用いて周辺をセンシングして得られたセンサ情報を収集する。また、情報収集部４１１は、移動体６０に搭載されている車速センサ及び舵角センサといったセンサを用いて、移動体６０の車速と舵角と加速度といった車両の移動体６０の状態を示すセンサ情報を取得する。情報送信部４１２は、センサ情報を交通管理装置１０に送信する。
　（ステップＳ１０３：情報取得処理）
　交通管理装置１０の情報取得部１１１は、路側機３０及び制御装置４０から送信されたセンサ情報を取得する。また、情報取得部１１１は、気象予報サービスを提供する外部サーバから対象エリアにおける気象情報を取得する。
　情報取得部１１１は、センサ情報及び気象情報を分析して、対象エリアにおける移動体６０及び荷物といった物体について種別と位置とを特定するとともに、対象エリアの各地点における路面状態を特定する。物体の種別としては、移動体６０である車両と、コンテナと、歩行者と、動物及び落下物等の障害物とがある。移動体６０である車両の種別としては、トラックと無人搬送車と等がある。路面状態としては、乾燥状態と、湿潤状態といった状態がある。位置については、ＬｉＤＡＲといったセンサにより得られた点群情報等から特定可能である。
　なお、画像データといったセンサ情報から、物体の種別及び路面の状態を特定する方法は既知の方法を用いればよい。
　（ステップＳ１０４：仮想地図生成処理）
　交通管理装置１０の仮想地図生成部１１２は、ストレージ１３に記憶された作業計画情報１３３に基づき、複数の役割それぞれに対応する役割エリアに対象エリアを分割して、対象エリアの仮想地図を生成する。作業計画情報１３３は、移動体６０による荷物の運搬作業についての計画が示されている。作業計画情報１３３を参照することにより、仮想地図生成部１１２は、各時刻において対象エリアを走行する予定の移動体６０の種別及び台数と、各時刻において対象エリアに置かれる予定の荷物の種別及び量とを特定可能である。役割とは、荷物を置くため、移動体６０等が待機するため、移動体６０が走行するためといった領域の用途である。
　この際、仮想地図生成部１１２は、ステップＳ１０３で特定された対象エリアにおける移動体６０及び荷物といった物体についての種別及び位置を考慮して、仮想地図を生成する。つまり、仮想地図生成部１１２は、対象エリアを実際に走行している移動体６０の台数と、対象エリアに既に置かれている荷物の量及び荷物の位置と等を考慮して、仮想地図を生成する。また、仮想地図生成部１１２は、ステップＳ１０３で特定された各地点における路面状態を考慮して、仮想地図を生成する。
　図７から図９を参照して具体的に説明する。図７から図９では、同じハッチングが入った部分は同じものを表している。
　仮想地図生成部１１２は、ストレージ１３に記憶されたエリア地図情報１３１を読み出す。図７に示すように、エリア地図情報１３１は、対象エリアの地図を示す地図情報である。図７では、対象エリアは、移動体６０が通過するゲート７１と、路側機３０とが存在している以外は、空き地の状態である。ゲート７１は、荷物の搬入口及び搬出口となる。
　図８に示すように、仮想地図生成部１１２は、エリア地図情報１３１が示す地図上に、ステップＳ１０３で特定された対象エリアに既に置かれている荷物の配置箇所７２を重畳する。仮想地図生成部１１２は、荷物の配置箇所７２を荷物を置くための役割エリアである荷物エリア７３に決定し、荷物の配置箇所７２の周辺のエリアを、搬出作業に利用するためのスペースとして荷物エリア７３に追加する。仮想地図生成部１１２は、配置された荷物の量等に応じて追加するスペースの大きさを決定する。また、仮想地図生成部１１２は、追加するスペースの位置については、例えば、配置された荷物の位置に対する荷物の搬出口側等、予め決められたルールに従って決定する。
　次に、仮想地図生成部１１２は、作業計画情報１３３を参照して、対象エリアに運び込まれる荷物についての荷物情報と、対象エリアを走行する移動体６０の種別毎の台数とを特定する。港湾では、船舶から下ろされた荷物が、移動体６０によって移動される。荷物情報は、位置と内容と重量と量と運送先と等を示す荷物情報を示す。
　仮想地図生成部１１２は、荷物情報から荷物を配置する荷物エリア７３を特定するとともに、移動体６０の種別毎の台数から、荷積み又は荷下ろしを待つ移動体６０等が待機するための役割エリアである待機エリア７４とを特定する。仮想地図生成部１１２は、荷物エリア７３については、荷物の量に応じた広さにする、既に配置された配置箇所に隣接させる、１つの荷物エリア７３の大きさを上限以下にする等、予め決められたルールに従って決定する。また、仮想地図生成部１１２は、待機エリア７４については、移動体６０の種別毎の台数に応じた広さにする、荷物の搬入口付近にする等、予め決められたルールに従って決定する。なお、荷物エリア７３及び待機エリア７４は、対象エリアにおける既に荷物エリア７３に設定されたエリア以外のエリアから決定される。
　そして、図９に示すように、仮想地図生成部１１２は、対象エリアにおける残ったエリアを、移動体６０が走行するための役割エリアである走行エリア７５に決定する。残ったエリアとは、荷物エリア７３及び待機エリア７４以外のエリアである。
　仮想地図生成部１１２は、残ったエリアを全て走行エリア７５とするのではなく、図９に示すように、ゲート７１と各荷物エリア７３及び各待機エリア７４とを接続し、移動体６０がすれ違いできる程度の幅の通路を設定して走行エリア７５としてもよい。例えば、仮想地図生成部１１２は、予め走行エリア７５の候補エリアを定めておき、候補エリアのうち荷物エリア７３及び待機エリア７４に設定されていない候補エリアを走行エリア７５として選択してもよい。また、仮想地図生成部１１２は、作業計画情報１３３に基づき、対象エリア内の移動体６０の交通流をシミュレーションして、走行エリア７５を設定してもよい。
　なお、仮想地図生成部１１２は、気象条件及び路面条件に応じて、荷物エリア７３及び待機エリア７４の範囲を拡大してもよい。例えば、雨又は雪といった悪天候時には荷物エリア７３を拡大し、走行エリア７５を走行中の移動体６０と荷物との衝突のリスクを軽減させることが考えられる。
　（ステップＳ１０５：通信品質決定処理）
　交通管理装置１０の通信品質決定部１１３は、ステップＳ１０４で生成された仮想地図に基づき、対象エリアにおける各通信エリアについて、その通信エリアに含まれる各役割エリアの割合に応じて、その通信エリアにおける機器が使用可能な通信リソースを決定する。ここで、機器とは、路側機３０及び制御装置４０である。通信品質決定部１１３は、決定された通信リソースを通信品質テーブル１３４に書き込む。通信品質テーブルについては後述する。
　具体的には、通信品質決定部１１３は、ストレージ１３に記憶された通信エリア情報１３２を読み出す。通信エリア情報１３２は、対象エリアにおける各路側機３０が備える無線通信装置３５の通信エリアを示す。通信品質決定部１１３は、ステップＳ１０３で生成された仮想地図と、各路側機３０についての通信エリアとを重ねることにより、各路側機３０についての通信エリアに対応する役割エリアを特定する。通信品質決定部１１３は、各路側機３０についての通信エリアを対象として、対象の通信エリアに対応する役割エリアの役割から、対象の通信エリアに対する通信リソースを決定する。対象の通信エリアに対する通信リソースを決定することは、対象の通信エリアに対応する路側機３０と、対象の通信エリアに存在する移動体６０に搭載された制御装置４０とが使用できる通信リソースを決定するという意味である。
　例えば、通信エリアにおける役割エリアの多くが走行エリアであるとする。この場合には、移動体６０の衝突事故を防止し、安全な走行を行うために、路側機３０で取得したセンサ情報を遅延及び欠落なく交通管理装置１０に送信する必要がある。また、荷物を運搬する移動体６０は、交通管理装置１０からリアルタイムな情報配信が必要である。そこで、通信品質決定部１１３は、アップリンク及びダウンリンクのデータレートが高くなるように通信リソースを割り当てる。
　また、例えば、通信エリアにおける役割エリアの多くが待機エリアであるとする。この場合には、移動体６０が待機エリアで待機している場合には、交通管理装置１０のデータ授受は頻繁に行う必要はない。そこで、通信品質決定部１１３は、アップリンク及びダウンリンクともにデートレートを低くした通信リソースを割り当てる。
　（ステップＳ１０６：変更要求処理）
　交通管理装置１０の通信制御部１１４は、ステップＳ１０５で決定された通信品質を参照して、リソース割当の変更要求を無線中継装置２０に送信する。すると、無線中継装置２０の通信品質調整部２１１は、変更要求によって要求される通信リソースの割当が可能か否かを判定する。
　割当が可能な場合には、通信品質調整部２１１は、割当可を示す変更応答を交通管理装置１０に送信する。すると、交通管理装置１０の通信制御部１１４は、リソースの割当が変更される路側機３０及び制御装置４０に変更後のリソース情報を通知する。
　一方、割当が不可能な場合には、通信品質調整部２１１は、割当不可を示す変更応答を交通管理装置１０に送信する。すると、交通管理装置１０の通信制御部１１４は、通信リソースを再決定して、再び変更要求を無線中継装置２０に送信する。通信リソースの再決定方法としては、多くの通信リソースが割り当てられた通信エリアに対して割り当てる通信リソースを少し減らすといったことが考えられる。
　通信制御部１１４は、決定された通信リソースを通信ネットワーク５０で用いられる通信方式に応じた情報に変換した上で、変更要求に含めて送信する。例えば、通信ネットワーク５０がＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）であれば、決定された通信リソースは、３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）規格で定義される通信品質値であるＱＣＩ（ＱｏＳ　Ｃｌａｓｓ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の値に変換される。また、通信ネットワーク５０が５Ｇ網であれば、決定された通信リソースは、５ＱＩ（５Ｇ　ＱｏＳ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の値に変換される。
　（ステップＳ１０７：通信方法通知処理）
　交通管理装置１０の通信制御部１１４は、ステップＳ１０６で割当が決定された通信リソースに応じて、路側機３０及び制御装置４０との通信方法を決定する。そして、通信制御部１１４は、決定された通信方法を路側機３０及び制御装置４０に通知する。
　通信方法とは、路側機３０及び制御装置４０と交通管理装置１０との間におけるデータ授受の送信周期と、路側機３０及び制御装置４０から通知する情報の解像度と、交通管理装置１０から路側機３０及び制御装置４０に配信する情報の種別とである。情報の解像度は、例えば、カメラで撮像したデータの画質である。情報の種別は、例えば、交通管理情報と、経路情報とである。
　路側機３０及び制御装置４０は、通知を受けると、通知された通信方法に基づき交通管理装置１０との間でデータ交換を行う。
　（ステップＳ１０８：交通管理情報生成処理）
　交通管理装置１０の仮想地図生成部１１２は、ステップＳ１０４で生成された仮想地図から、交通管理情報を生成する。交通管理情報は、仮想地図に、対象エリアを実際に走行している移動体６０と、対象エリアに既に置かれている荷物とを重畳させた情報である。つまり、交通管理情報は、仮想地図上に、移動体６０が走行している位置に示され、荷物が置かれた位置に示された情報である。
　（ステップＳ１０９：配信処理）
　交通管理装置１０の配信部１１５は、ステップＳ１０８で生成された交通管理情報を、ステップＳ１０７で決定された通信方法に従い、制御装置４０に向けて配信する。
　制御装置４０の配信情報取得部４１３は、交通管理情報を取得する。すると、制御装置４０の統合制御部４１４は、交通管理情報に基づき、各時刻における移動体６０の移動目標を決定し、移動体６０に搭載されたセンサによって収集されたセンサ情報に基づき移動体６０を制御して移動目標へ向かって移動させる。この際、統合制御部４１４は、交通管理情報が示す走狗エリアを移動体６０が走行するように制御する。
　なお、路側機３０の配信情報取得部３１３は、交通管理情報を取得すると、配信情報送信部３１４は、無線通信装置３５の通信エリアに存在する制御装置４０に向けて交通管理情報を配信する。
　その後、ステップＳ１０２の処理から再び実行される。
　図１０を参照して、実施の形態１に係る通信リソース割当処理（図６のステップＳ１０１）を説明する。
　（ステップＳ２０１：通信品質決定処理）
　交通管理装置１０の通信品質決定部１１３は、作業計画情報１３３に基づき、対象エリアにおける各通信エリアについて、時間帯毎に、通信リソースを決定する。そして、通信品質決定部１１３は、決定された通信リソースを通信品質テーブル１３４に書き込む。
　具体的には、通信品質決定部１１３は、作業計画情報１３３から荷物の運搬が開始される時刻を特定する。作業計画情報１３３は、その日における荷物の運搬が開始される時刻までの時間については、対象エリアにおける各通信エリアは未使用の時間であると判定する。また、作業計画情報１３３は、その日における荷物の運搬が開始される時刻から一定時間については、対象エリアにおける各通信エリアは、仮想地図が生成されるエリア作成の時間であると判定する。
　そして、通信品質決定部１１３は、未使用の時間については、通信品質は低くて構わないので、最低限の通信リソースを各通信エリアに割り当てる。通信品質決定部１１３は、エリア作成の時間については、基本となる仮想地図を生成するために、路側機３０及び制御装置４０から交通管理装置１０に高解像度のデータを送信する必要があるので、アップリンクのデータレートが高くなるように通信リソースを各通信エリアに割り当てる。
　（ステップＳ２０２：通信開始処理）
　路側機３０の情報送信部３１２及び制御装置４０の情報送信部４１２は、通信を開始する場合に、無線中継装置２０に接続要求を送信する。すると、無線中継装置２０の通信品質調整部２１１は、接続要求の送信元の路側機３０及び制御装置４０に接続応答を送信する。
　路側機３０の情報送信部３１２及び制御装置４０の情報送信部４１２は、通信開始要求を交通管理装置１０に送信する。交通管理装置１０の通信品質決定部１１３は、通信品質テーブル１３４を参照して、路側機３０及び制御装置４０の位置に基づき路側機３０及び制御装置４０に割り当てる通信リソースを特定し、通信リソースの割当要求を無線中継装置２０に送信する。すると、無線中継装置２０の通信品質調整部２１１は、割当要求によって要求される通信リソースの割当が可能か否かを判定する。
　割当が可能な場合には、通信品質調整部２１１は、割当可を示す割当応答を交通管理装置１０に送信する。すると、交通管理装置１０の通信制御部１１４は、路側機３０及び制御装置４０に割り当てられるリソース情報を通知する。
　一方、割当が不可能な場合には、通信品質調整部２１１は、割当不可を示す割当応答を交通管理装置１０に送信する。すると、交通管理装置１０の通信制御部１１４は、通信リソースを再決定して、再び割当要求を無線中継装置２０に送信する。
　（ステップＳ２０３：通信方法通知処理）
　交通管理装置１０の通信制御部１１４は、ステップＳ１０６で割当が決定された通信リソースに応じて、路側機３０及び制御装置４０との通信方法を決定する。具体的には、通信制御部１１４は、図６のステップＳ１０７と同様に、通信方法を決定する。そして、通信制御部１１４は、決定された通信方法を路側機３０及び制御装置４０に通知する。
　路側機３０及び制御装置４０は、通知を受けると、通知された通信方法に基づき交通管理装置１０との間でデータ交換を行う。
　図１１及び図１２を参照して、実施の形態１に係る通信品質テーブル１３４について説明する。
　図１１に示すように、通信品質テーブル１３４には、通信エリア毎及び時間帯毎に、役割と、通信リソースを示す通信品質とが記憶される。図１２に示すように、通信品質は、アップリンクのデータレートと、ダウンリンクのデータレートと、遅延時間とを示す。
　図１０を参照して説明したように、初めに未使用の時間とエリア生成の時間とが特定され、それぞれの時間について通信リソースの割当が決定される。その後は、図６を参照して説明したように、仮想地図が生成され、各通信エリアに含まれる各役割エリアの割合に応じて、各通信エリアに割り当てる通信リソースが決定される。例えば、図１１では、通信エリアであるエリアＡについては、７：００以降は、概ねの範囲が待機エリア７４であるとして、通信品質３が設定されている。また、通信エリアであるエリアＢについては、７：００以降は、概ねの範囲が走行エリア７５であるとして、通信品質４が設定されている。待機エリア７４であれば、通信対象となる移動体６０は少ないので、ダウンリンクのデータレートを抑えた通信品質が選択される。一方で、ＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇｕｉｄｅｄ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）等が走行する走行エリア７５では、ＡＧＶの移動精度を高めるため、遅延時間を短くした通信品質が選択される。
　＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態１に係る交通管理装置１０は、複数の役割それぞれに対応する役割エリアに対象エリアが分割され、対象エリアの仮想地図が生成される。そして、仮想地図が車両に向けて配信される。車両が仮想地図に従い走行することにより、交通指標が少ないエリアにおいても、エリア利用が効率化されるとともに、走行の安全性が向上する。その結果、車両が密集すること等が防止され、無線リソース不足の解消にも繋がる。
　また、実施の形態１に係る交通管理装置１０は、各路側機３０の通信エリアについて、その通信エリアに含まれる各役割エリアの割合に応じて、その通信エリアにおける機器が使用可能な通信リソースを決定する。これにより、必要な通信リソースが各路側機３０及び制御装置４０に割り当てられ、無線リソース不足を解消することができる。
　＊＊＊他の構成＊＊＊
　＜変形例１＞
　実施の形態１では、センサによりセンサ情報を収集して、対象エリアにおける荷物に関する情報を収集した。しかし、荷物にＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ等を付加しておき、制御装置４０が荷物と無線通信することにより、荷物に関する情報を収集してもよい。例えば、制御装置４０が無線通信により荷物から識別番号を取得する。識別番号毎に荷物の情報を事前に登録しておくことにより、外見等からは特定が困難な正確な荷物の情報が得られる。
　また、荷物の上部等に、荷物を一意に識別可能なマーカ（図形等）を表示しておき、制御装置４０がマーカを読み取ることにより荷物の識別番号を特定してもよい。
　なお、荷物の位置に関しては、撮影によって得られた画像データ等のセンサ情報から特定する必要がある。
　＜変形例２＞
　実施の形態１では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例２として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例２について、実施の形態１と異なる点を説明する。
　各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、交通管理装置１０は、プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３とに代えて、電子回路を備える。電子回路は、各機能構成要素と、メモリ１２と、ストレージ１３との機能とを実現する専用の回路である。
　同様に、各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、無線中継装置２０は、プロセッサ２１とメモリ２２とストレージ２３とに代えて、電子回路を備える。電子回路は、各機能構成要素と、メモリ２２と、ストレージ２３との機能とを実現する専用の回路である。
　同様に、各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、路側機３０は、プロセッサ３１とメモリ３２とストレージ３３とに代えて、電子回路を備える。電子回路は、各機能構成要素と、メモリ３２と、ストレージ３３との機能とを実現する専用の回路である。
　同様に、各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、制御装置４０は、プロセッサ４１とメモリ４２とストレージ４３とに代えて、電子回路を備える。電子回路は、各機能構成要素と、メモリ４２と、ストレージ４３との機能とを実現する専用の回路である。
　電子回路としては、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）が想定される。
　各機能構成要素を１つの電子回路で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路に分散させて実現してもよい。
　＜変形例３＞
　変形例３として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。
　プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３と電子回路とを処理回路という。つまり、各機能構成要素の機能は、処理回路により実現される。
　実施の形態２．
　実施の形態２は、路側機３０が通信エリア内の制御装置４０から収集したセンサ情報を集約した上で交通管理装置１０に送信する点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明して、同一の点については説明を省略する。
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１３を参照して、実施の形態２に係る路側機３０の構成を説明する。
　路側機３０は、機能構成要素として、情報集約部３１５を備える点が図４に示す路側機３０と異なる。情報集約部３１５の機能は、他の機能構成要素と同様にソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
　また、路側機３０は、ストレージ１３にエリア地図情報３３１が記憶されている点が図４に示す路側機３０と異なる。エリア地図情報３３１は、対象エリアにおける路側機３０周辺の地図を示す地図情報である。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図１４を参照して、実施の形態２に係る交通管理システム１００の動作を説明する。
　図１４に示された処理は、図６におけるステップＳ１０２からステップＳ１０４の処理に相当する。
　（ステップＳ３０１：情報送信処理）
　制御装置４０の情報収集部４１１は、移動体６０に搭載されているカメラ及びＬｉＤＡＲといったセンサを用いて周辺をセンシングして得られたセンサ情報を収集する。また、情報収集部４１１は、移動体６０に搭載されている車速センサ及び舵角センサといったセンサを用いて、移動体６０の車速と舵角と加速度といった車両の移動体６０の状態を示すセンサ情報を取得する。情報送信部４１２は、通信インタフェース４４を介して、センサ情報を路側機３０に送信する。センサ情報の送信先の路側機３０は、制御装置４０がいる通信エリアを構成する無線通信装置３５を備える路側機３０である。
　（ステップＳ３０２：情報集約処理）
　路側機３０の情報収集部３１１は、搭載されているセンサを用いて周辺をセンシングして得られたセンサ情報を収集する。また、情報収集部３１１は、気象予報サービスを提供する外部サーバから対象エリアにおける気象情報を取得する。
　情報集約部３１５は、収集されたセンサ情報と、ステップＳ３０１で送信されたセンサ情報と、気象情報とを分析する。そして、図６のステップＳ１０３と同様に、無線通信装置３５の通信エリアにおける物体について種別と位置とを特定するとともに、対象エリアの各地点における路面状態を特定する。
　情報送信部３１２は、情報集約部３１５によって特定された情報を監視情報として交通管理装置１０に送信する。
　（ステップＳ３０３：仮想地図生成処理）
　交通管理装置１０の仮想地図生成部１１２は、各路側機３０から送信された監視情報を集約して、仮想地図を生成する。
　＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態２に係る路側機３０は、通信エリアにいる制御装置４０からセンサ情報を収集して集約した上で交通管理装置１０に送信する。これにより、交通管理装置１０に送信されるデータ量が削減され、通信ネットワーク５０の輻輳を低減することができる。また、交通管理装置１０の処理負荷を低くすることができる。
　実施の形態３．
　実施の形態３は、センサ情報が不足しているエリアがある場合に、制御装置４０に対してそのエリアのセンサ情報を収集するように指示する点が実施の形態１，２と異なる。実施の形態３では、この異なる点を説明して、同一の点については説明を省略する。
　実施の形態３では、実施の形態１に機能を加えた場合について説明する。しかし、実施の形態２に機能を追加することも可能である。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図１５を参照して、実施の形態３に係る交通管理システム１００の動作を説明する。
　図１５に示された処理は、図６におけるステップＳ１０２からステップＳ１０４の処理に相当する。
　（ステップＳ４０１：情報送信処理）
　図６のステップＳ１０２の処理と同様に、路側機３０の情報収集部３１１と、制御装置４０の情報収集部４１１とは、センサ情報を取得し、情報送信部３１２と情報送信部４１２とは、センサ情報を交通管理装置１０に送信する。
　（ステップＳ４０２：仮想地図生成処理）
　図６のステップＳ１０３の処理と同様に、交通管理装置１０の情報取得部１１１は、情報を取得し、図６のステップＳ１０４と同様に、仮想地図生成部１１２は、仮想地図を生成する。
　この際、仮想地図生成部１１２は、センサ情報が不足しているか否かを判定する。具体的には、センサ情報である画像データによっては、物体の種別又は路面状態の判別ができない場合がある。また、一部のエリアについてのセンサ情報が存在しない場合がある。このような場合には、仮想地図生成部１１２は、センサ情報が不足していると判定する。
　（ステップＳ４０３：情報取得指示処理）
　交通管理装置１０の情報取得部１１１は、センサ情報が不足していると判定された場合には、路側機３０及び制御装置４０に対して情報取得通知を送信する。情報取得通知は、必要なセンサ情報を示す。例えば、情報取得通知は、センサ情報が必要なエリアと必要な解像度とを示す。
　この際、情報取得部１１１は、情報取得通知を、センサ情報が必要なエリア付近にいる移動体６０に搭載された制御装置４０にのみ送信してもよい。つまり、情報取得部１１１は、対象エリアにおけるあるエリアについてのセンサ情報が不足している場合に、そのエリアの位置に応じた位置を走行している移動体６０に搭載された制御装置４０に対して、そのエリアについてのセンサ情報の収集を指示してもよい。
　また、情報取得部１１１は、必要なセンサ情報を取得可能な移動体６０に搭載された制御装置４０にのみ送信してもよい。例えば、情報取得部１１１は、広いエリアのセンサ情報が不足している場合には、遠方のエリアについてのセンサ情報を収集可能な種別の移動体６０に搭載された制御装置４０に情報取得通知を送信する。また、路面の近い詳細なセンサ情報が不足している場合には、路面に近い詳細なセンサ情報を収集可能な移動体６０に搭載された制御装置４０に情報取得通知を送信する。なお、各移動体６０が収集可能なセンサ情報については事前に特定しておく必要がある。
　（ステップＳ４０４：情報再送信処理）
　ステップＳ４０３で送信された情報取得通知を受信した制御装置４０の情報収集部４１１は、情報取得通知が示すエリアについてのセンサ情報を収集する。そして、情報送信部４１２は、センサ情報を交通管理装置１０に送信する。
　その後、処理がステップＳ４０２に戻される。
　＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態３に係る交通管理装置１０は、センサ情報が不足しているエリアがある場合に、制御装置４０に対してそのエリアのセンサ情報を収集するように指示する。これにより、精度のよい仮想地図を生成することが可能である。その結果、エリア利用が効率化されるとともに、走行の安全性が向上する。そして、無線リソース不足の解消にも繋がる。
　実施の形態４．
　実施の形態４は、仮想地図を用いて移動体６０の移動経路を決定する点が実施の形態１～３と異なる。実施の形態４では、この異なる点を説明して、同一の点については説明を省略する。
　実施の形態４では、実施の形態１に機能を加えた場合を説明する。しかし、実施の形態２，３に機能を加えることも可能である。
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１６を参照して、実施の形態４に係る交通管理装置１０の構成を説明する。
　交通管理装置１０は、機能構成要素として、経路決定部１１６と、目標位置決定部１１７とを備える点が図２に示す交通管理装置１０と異なる。経路決定部１１６及び目標位置決定部１１７の機能は、他の機能構成要素と同様にソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図１７を参照して、実施の形態４に係る交通管理システム１００の動作を説明する。
　（ステップＳ５０１：経路決定処理）
　交通管理装置１０の経路決定部１１６は、交通管理情報と作業計画情報１３３とに基づき、移動体６０の現在位置から目的地までの移動経路を決定する。目的地は、移動体６０が運搬する荷物が置かれている場所等である。例えば、作業計画情報１３３から移動体６０が運搬する予定の荷物を特定し、荷物が置かれた場所を特定することにより目的が特定される。
　この際、経路決定部１１６は、例えば、全ての荷物をピックアップしてから、ドロップオフするまでにかかる時間が最短となるように移動経路を決定する。経路決定部１１６は、荷物を搬出する移動体６０の台数と移動体６０が運べる荷物の量等を制約条件として計画問題を解くことで移動経路を決定することができる。なお、最適化手法は既知の方法を用いればよい。
　また、他に以下のような制約条件を用いて経路を計画してもよい。制約条件１：走行経路を確保することを優先し、手前側の荷物から積み出すような経路を生成する。制約条件２：トラックへの積載順を考慮し、重量が重いモノを優先する、又は、冷凍品を優先する。制約条件３：自動車工場では、完成車を迎えにいく時間帯は迎え優先にし、完成車を待機場に運ぶ時間帯は送り優先にする。
　（ステップＳ５０２：目標位置決定処理）
　交通管理装置１０の目標位置決定部１１７は、ステップＳ５０１で決定された移動経路に基づき、対象時刻において移動体６０が走行すべき位置を示す目標位置を決定する。この際、目標位置決定部１１７は、対象エリアに存在する他の移動体６０等と衝突しないように目標位置を決定する。対象時刻は、制御装置４０に情報を配信する周期に応じて決定される。例えば、対象時刻は、２回後に情報を配信する時刻である。これにより、毎周期、次の情報が配信される時刻における目標位置が配信されることになる。
　（ステップＳ５０３：通信品質決定処理）
　交通管理装置１０の通信品質決定部１１３は、ステップＳ５０２で決定された目標位置に基づき、制御装置４０に割り当てる通信リソースを決定する。具体的には、通信品質決定部１１３は、目標位置が含まれる通信エリアに割り当てられた通信リソースが制御装置４０に割り当てられると決定する。
　なお、通信品質決定部１１３は、他の移動体６０の目標位置を考慮して、通信エリアに存在することになる制御装置４０の数が、通信品質を維持可能な数を超過している場合には、処理をステップＳ５０１に戻して移動経路を再決定させてもよい。また、通信品質決定部１１３は、処理をステップＳ５０２に戻して、一定時間移動体６０を待機するように、目標位置を変更させてもよい。
　（ステップＳ５０４：配信処理）
　交通管理装置１０の配信部１１５は、ステップＳ５０２で決定された目標位置を、移動体６０に搭載された制御装置４０に向けて配信する。
　制御装置４０の配信情報取得部４１３は、交通管理情報を取得する。すると、制御装置４０の統合制御部４１４は、移動体６０に搭載されたセンサによって収集されたセンサ情報に基づき移動体６０を制御して目標位置に向かって移動させる。これにより、ステップＳ５０１で決定された移動経路を追従するように移動体６０が移動する。
　なお、制御装置４０は、目標位置に向かう経路上に障害物が検出された場合には、交通管理装置１０へ問い合わせる等して、障害物を回避する。
　＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態４に係る交通管理装置１０は、移動体６０の移動経路を決定して、対象時刻における移動経路上の目標位置を制御装置４０に配信する。これにより、移動体６０を適切に移動させることができる。また、交通管理装置１０によって移動体６０の位置が決定されるため、移動体６０が一か所に集中するといったことを避けることが可能になり、通信帯域の逼迫を避けることが可能になる。
　＊＊＊他の構成＊＊＊
　＜変形例４＞
　実施の形態４では、交通管理装置１０が目的地を特定し、目的地までの移動経路及び目標位置を決定した。しかし、目標位置の決定については路側機３０が行ってもよい。このように処理を交通管理装置１０に集中させず、分散させることにより交通管理装置１０の負荷を軽減することが可能である。
　図１８を参照して、変形例４に係る路側機３０の構成を説明する。
　路側機３０は、機能構成要素として、目標位置決定部３１６とを備える点が図４に示す路側機３０と異なる。目標位置決定部３１６の機能は、他の機能構成要素と同様にソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
　図１９を参照して、変形例４に係る交通管理システム１００の動作を説明する。
　（ステップＳ６０１：目的地特定処理）
　交通管理装置１０の経路決定部１１６は、図１７のステップＳ５０１と同様に、交通管理情報と作業計画情報１３３とに基づき、移動体６０の現在位置から目的地までの移動経路を決定する。経路決定部１１６は、作業計画情報１３３と移動経路を示す経路情報を路側機３０に送信する。
　（ステップＳ６０２：目標位置決定処理）
　路側機３０の目標位置決定部３１６は、図１７のステップＳ５０２と同様に、目標位置を決定する。目標位置決定部３１６は、目的位置を交通管理装置１０に通知して、交通管理装置１０に図１７のステップＳ５０３と同様の通信リソースの割当を実行させる。
　（ステップＳ６０３：配信処理）
　路側機３０の配信情報送信部３１４は、ステップＳ６０２で決定された目標位置を、移動体６０に搭載された制御装置４０に向けて配信する。
　実施の形態５．
　実施の形態５は、対象エリアをメッシュ状に分割して仮想地図の管理を簡略化する点が実施の形態１～４と異なる。実施の形態５では、この異なる点を説明して、同一の点については説明を省略する。
　実施の形態５では、実施の形態１を変形した場合について説明する。しかし、実施の形態２～４を変形することも可能である。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図２０を参照して、実施の形態５に係る交通管理システム１００の動作を説明する。
　図２０に示す処理の事前準備として、対象エリアがメッシュ状に分割された複数の分割エリアを定義しておく。ここで、分割エリアのサイズは、最も小さい移動体６０のサイズとすることが望ましい。そして、通信エリア情報１３２を、各通信エリアに分割エリアが重畳された情報に更新しておく。
　ステップＳ７０１の処理は、図６のステップＳ１０２からステップＳ１０３の処理と同じである。
　（ステップＳ７０２：仮想地図生成処理）
　交通管理装置１０の仮想地図生成部１１２は、図６のステップＳ１０４の処理と同様に仮想地図を生成する。但し、仮想地図生成部１１２は、分割エリア毎に役割エリアを設定する。つまり、１つの分割エリアが複数の役割エリアに分かれることはなく、１つの分割エリアは１つの役割エリアに設定される。
　ステップＳ７０３の処理は、図６のステップＳ１０５からステップＳ１０８の処理と同じである。
　（ステップＳ７０４：配信処理）
　交通管理装置１０の配信部１１５は、交通管理情報を制御装置４０に向けて配信する。
　制御装置４０の配信情報取得部４１３は、交通管理情報を取得する。すると、制御装置４０の統合制御部４１４は、交通管理情報に基づき、各時刻における移動体６０の移動目標を決定し、移動体６０に搭載されたセンサによって収集されたセンサ情報に基づき移動体６０を制御して移動目標へ向かって移動させる。
　なお、実施の形態４で説明したように目標位置を制御装置４０に配信する場合には、分割エリアを目標位置として指定すればよい。つまり、目標位置を座標値等によって特定するのではなく、分割エリアの識別情報によって特定することが可能である。そして、各分割エリアを目標位置とする移動体６０が１台になるように制御することにより、移動体６０が衝突する可能性を軽減できる。
　＊＊＊実施の形態５の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態５に係る交通管理装置１０は、対象エリアをメッシュ状に分割する。これにより、通信する情報量を減らすことが可能である。また、仮想地図の生成と目標位置の決定といった処理の負荷を軽減することができる。
　なお、以上の説明における「部」を、「回路」、「工程」、「手順」、「処理」又は「処理回路」に読み替えてもよい。
　以上、本開示の実施の形態及び変形例について説明した。これらの実施の形態及び変形例のうち、いくつかを組み合わせて実施してもよい。また、いずれか１つ又はいくつかを部分的に実施してもよい。なお、本開示は、以上の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
　１００　交通管理システム、１０　交通管理装置、１１　プロセッサ、１２　メモリ、１３　ストレージ、１４　通信インタフェース、１１１　情報取得部、１１２　仮想地図生成部、１１３　通信品質決定部、１１４　通信制御部、１１５　配信部、１１６　経路決定部、１１７　目標位置決定部、１３１　エリア地図情報、１３２　通信エリア情報、１３３　作業計画情報、１３４　通信品質テーブル、２０　無線中継装置、２１　プロセッサ、２２　メモリ、２３　ストレージ、２４　通信インタフェース、２１１　通信品質調整部、３０　路側機、３１　プロセッサ、３２　メモリ、３３　ストレージ、３４　通信インタフェース、３５　無線通信装置、３１１　情報収集部、３１２　情報送信部、３１３　配信情報取得部、３１４　配信情報送信部、３１５　情報集約部、３１６　目標位置決定部、３３１　エリア地図情報、４０　制御装置、４１　プロセッサ、４２　メモリ、４３　ストレージ、４４　通信インタフェース、４１１　情報収集部、４１２　情報送信部、４１３　配信情報取得部、４１４　統合制御部、５０　通信ネットワーク、６０　移動体、７１　ゲート、７２　荷物の配置箇所、７３　荷物エリア、７４　待機エリア、７５　走行エリア。

Claims (13)

  1. 　移動体による荷物の運搬作業についての作業計画情報から特定される対象エリアを走行する予定の前記移動体の台数と、前記作業計画情報から特定される前記対象エリアに置かれる予定の前記荷物の量とに基づき、複数の役割それぞれに対応する役割エリアに前記対象エリアを分割して、前記対象エリアの仮想地図を生成する仮想地図生成部と、
    　前記仮想地図生成部によって生成された前記仮想地図を前記移動体に向けて配信する配信部と
    を備える交通管理装置。
  2. 　前記仮想地図生成部は、前記移動体が走行するための走行エリアと、前記走行エリア以外の他エリアとを含む役割エリアに前記対象エリアを分割して、前記仮想地図を生成する
    請求項１に記載の交通管理装置。
  3. 　前記他エリアは、前記荷物を置くための荷物エリアと、前記対象エリアにおいて前記荷物について荷積み又は荷下ろしを行う移動体が待機するための待機エリアとを含む
    請求項２に記載の交通管理装置。
  4. 　前記仮想地図生成部は、前記対象エリアに既に置かれている荷物の量及び荷物の位置を考慮して、前記仮想地図を生成する
    請求項１から３のいずれか１項に記載の交通管理装置。
  5. 　前記交通管理装置は、さらに、
    　前記対象エリアを走行している移動体に搭載されたセンサよって収集されたセンサ情報を取得する情報取得部
    を備え、
    　前記仮想地図生成部は、前記情報取得部によって取得された前記センサ情報から、前記対象エリアに既に置かれている荷物の量及び荷物の位置を特定する
    請求項４に記載の交通管理装置。
  6. 　前記交通管理装置は、さらに、
    　前記対象エリアの一部である部分エリアを走行する移動体から取得したセンサ情報から特定された、前記対象エリアに既に置かれている荷物の量及び荷物の位置を示す監視情報を取得する情報取得部
    を備え、
    　前記仮想地図生成部は、前記情報取得部によって取得された前記監視情報に基づき、前記対象エリアに既に置かれている荷物の量を特定する
    請求項４に記載の交通管理装置。
  7. 　前記情報取得部は、前記対象エリアにおけるあるエリアについてのセンサ情報が不足している場合に、前記あるエリアの位置に応じた位置を走行している移動体に対して、前記あるエリアについてのセンサ情報の収集を指示する
    請求項５に記載の交通管理装置。
  8. 　前記交通管理装置は、さらに、
    　前記対象エリアにおける１つ以上の通信エリアそれぞれについて、その通信エリアに含まれる各役割エリアの割合に応じて、その通信エリアにおける機器が使用可能な通信リソースを決定する通信品質決定部
    を備える請求項１から７までのいずれか１項に記載の交通管理装置。
  9. 　前記交通管理装置は、さらに、
    　前記通信品質決定部によって決定された使用可能な通信リソースに応じた通信方法を前記機器に通知する通信制御部
    を備える請求項８に記載の交通管理装置。
  10. 　前記交通管理装置は、さらに、
    　前記作業計画情報と前記仮想地図とに基づき、対象時刻において前記移動体が走行すべき位置を示す目標位置を決定する目標位置決定部
    を備え、
    　前記配信部は、前記目標位置決定部によって決定された前記目標位置を前記移動体に向けて配信する
    請求項１から９までのいずれか１項に記載の交通管理装置。
  11. 　前記仮想地図生成部は、前記対象エリアがメッシュ状に分割された複数の分割エリアそれぞれについて前記複数の役割のどの役割に対応させるかを決定することにより、複数の役割エリアに前記対象エリアを分割して、前記仮想地図を生成する
    請求項１から１０までのいずれか１項に記載の交通管理装置。
  12. 　仮想地図生成部が、移動体による荷物の運搬作業についての作業計画情報から特定される対象エリアを走行する予定の前記移動体の台数と、前記作業計画情報から特定される前記対象エリアに置かれる予定の前記荷物の量とに基づき、複数の役割それぞれに対応する役割エリアに前記対象エリアを分割して、前記対象エリアの仮想地図を生成し、
    　配信部が、前記仮想地図を前記移動体に向けて配信する交通管理方法。
  13. 　移動体による荷物の運搬作業についての作業計画情報から特定される対象エリアを走行する予定の前記移動体の台数と、前記作業計画情報から特定される前記対象エリアに置かれる予定の前記荷物の量とに基づき、複数の役割それぞれに対応する役割エリアに前記対象エリアを分割して、前記対象エリアの仮想地図を生成する仮想地図生成処理と、
    　前記仮想地図生成処理によって生成された前記仮想地図を前記移動体に向けて配信する配信処理と
    を行う交通管理装置としてコンピュータを機能させる交通管理プログラム。
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