プローブ情報の処理装置及びコンピュータプログラム
【課題】 プローブ情報に含まれる車両の停止回数を、リンク単位での停止回数に置き換えられるようにする。
【解決手段】 本発明は、プローブ情報S3に含まれる車両5の停止回数に基づいて、その回数分の停止をリンクに割り付ける処理を行うプローブ情報の処理装置4に関する。この装置4は、車両5の位置を特定可能な複数のイベントE1,E2と、このイベントE1,E2間で発生した単独停止及び反復停止の回数とを含むプローブ情報S3を取得する。また、この装置4は、先後2つのイベントE1,E2間にあるリンクl1〜l6に、当該イベントE1,E2間で発生した回数分の単独停止及び反復停止を割り付ける。
【解決手段】 本発明は、プローブ情報S3に含まれる車両5の停止回数に基づいて、その回数分の停止をリンクに割り付ける処理を行うプローブ情報の処理装置4に関する。この装置4は、車両5の位置を特定可能な複数のイベントE1,E2と、このイベントE1,E2間で発生した単独停止及び反復停止の回数とを含むプローブ情報S3を取得する。また、この装置4は、先後2つのイベントE1,E2間にあるリンクl1〜l6に、当該イベントE1,E2間で発生した回数分の単独停止及び反復停止を割り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プローブ情報に含まれる車両の停止回数に基づいて、その回数分の停止をリンクに割り付ける処理を行うプローブ情報の処理装置と、その処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
警察庁が進める高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport Systems)として、光ビーコンをキーデバイスとした新交通管理システム(UTMS:Universal Traffic Management Systems)がある。
かかるシステムでは、信号制御に未来の予測情報を用いて青時間を最適化することにより、更にリアルタイム性を高めたプロファイル制御が採用されている。このプロファイル制御の特徴は次の通りである(非特許文献1参照)。
【0003】
(1) 現在から1サイクル未来の交通需要の予測
(2) 車両の時間遅れの直接評価に基づいたリアルタイム制御の実現
(3) 分散型の制御意思決定:中央制御と連携するハイブリッド型または隣接交差点が強調して動作する自律型の制御モードが選択可能
【0004】
上記プロファイル制御では、車両が交差点の停止線に到着する予測交通量の時系列データである到着プロファイルを所定時間ごとに推定しており、この到着プロファイルと他の信号制御情報に基づいてシミュレーション演算を実行する。
このシミュレーション演算は、具体的には、交差点全体の待ち行列台数の変動状況である遅れ時間(信号停止待ち時間)を求め、この遅れ時間に基づく評価値が最小となる青終了タイミングを探索し、最適な青終了タイミングを決定する(非特許文献1参照)。
【0005】
また、交通管制センターの中央装置では、上記UTMSのサブシステムとして、交通情報提供システム(AMIS)、公共車両優先システム(PTPS)、車両運行管理システム(MOCS)、動的経路誘導システム(DRGS)、及び、交通公害低減システム(EPMS)などを実行する場合もある。
このサブシステムのうち、車両運行管理システム(MOCS)や動的経路誘導システム(DRGS)を行う場合には、交通指標として旅行時間と走行経路が必要である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】「次世代信号制御方式の開発と実証実験」 SEIテクニカルレビュー 2004年3月 第166号 51〜55頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記車両運行管理システム(MOCS)においては、環境対策のために車両走行によるCO2排出量を算出することがある。このCO2排出量をいわゆる停止回数モデルによって求める推定式として、次の式が知られている。
CE=α×T+β×X+F(SS,JS)
だだし、CE:CO2排出量
T:旅行時間
L:走行距離
SS:信号停止回数
JS:反復停止回数
F:SSとJSで定まる加速エネルギー当量の関数
α,β:所定の係数
【0008】
上記推定式の右辺の各項から明らかな通り、当該推定式でCO2排出量を算出するためには、車両が走行した区間の旅行時間T、走行距離X、信号停止回数SS及び反復停止回数JSが必要である。
一方、光ビーコンを通じてプローブ情報をアップリンクする方式として、走行中の車両に生じた代表的なイベント(単独停止、反復停止、方向変動及び一定距離走行)をプローブ車両において測定し、実際に生じたイベントをプローブ情報に含めるイベント型のアップリンク方式がある。
【0009】
また、この方式においては、位置及び時刻を有するアップリンクイベントに、前回イベントから今回イベントまでに発生した単独停止(上記推定式のSS)と反復停止(上記推定式のJS)の回数を、付随情報として含ませることができる。
従って、この場合、プローブ情報に含まれるアップリンクイベント間の旅行時間及び走行距離と、その間で発生した単独停止と反復停止の回数をそれぞれ前記推定式に代入すれば、当該イベント間で発生したCO2排出量を算出することができる。
【0010】
しかしながら、上記イベント型のアップリンク方式では、リンク単位での旅行時間や停止回数についてはプローブ情報に含めていないので、リンク単位のCO2排出量については、前記推定式を用いて直接算出することはできない。
本発明は、このような実情に鑑み、プローブ情報に含まれる車両の停止回数を、リンク単位での停止回数に置き換えることができるプローブ情報の処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
(1) 本発明のプローブ情報の処理装置は、プローブ情報に含まれる車両の停止回数に基づいて、その回数分の停止をリンクに割り付ける処理を行うプローブ情報の処理装置であって、前記車両の位置を特定可能な複数のイベントと、このイベント間で発生した単独停止及び反復停止の回数とを含むプローブ情報を取得する取得手段と、先後2つの前記イベント間にある前記リンクに、当該イベント間で発生した前記回数分の前記単独停止及び反復停止を割り付ける割付手段と、を備えていることを特徴とする。
【0012】
本発明のプローブ情報の処理装置によれば、上記割付手段が、プローブ情報に含まれる先後2つのイベント間にあるリンクに、当該イベント間で発生した回数分の単独停止及び反復停止を割り付けるので、プローブ情報に含まれる単独停止や反復停止の回数を、リンク単位でのそれらの回数に置き換えることができる。
このため、置き換えたリンク単位での停止回数を、例えば前記推定式に適用することにより、リンク単位のCO2排出量等の車両関係量をプローブ情報に基づいて算出できるようになる。
【0013】
(2) 本発明のプローブ情報の処理装置において、前記割付手段は、先後2つの前記イベント間に信号交差点が含まれている場合には、まず始めに、当該イベント間で発生した前記単独停止の回数を、次の(z1)及び(z2)の区間(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合には、(z1)の区間を除く。)に均等数で割り振ることが好ましい。
(z1) 先の前記イベントからこれに直近の前記信号交差点までの区間
(z2) 先後2つの前記信号交差点間の区間
【0014】
その理由は、単独停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達によって車両が停止する場合を想定した停止イベントであるから、信号交差点の手前の区間で発生した可能性が高いからである。
なお、上記(z2)の区間は、先後2つのイベント間に1つしか含まれていない場合もあるし、複数含まれている場合もある。
【0015】
(3) この場合、更に、前記割付手段は、割り振られた前記単独停止(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合はこの単独停止を含む。)に対して、前記イベント間で発生した前記反復停止の回数を均等数で割り振り、割り振られた回数分の前記単独停止及び反復停止を、前記単独停止が先頭でかつ前記区間内において前記イベント、前記単独停止、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付けることが好ましい。
このように単独停止を先頭にして割り付ける理由は、反復停止は、渋滞等のために車両が停止と発進を繰り返す場合を想定した停止イベントであるから、単独停止とその後の信号交差点の間で発生した可能性が高いからである。
【0016】
(4) これに対して、先後2つの前記イベント間の信号交差点の情報を使用するか否かに拘わらず、前記割付手段は、まず、当該イベント間で発生した回数分の前記単独停止を、そのイベント間の区間内において前記イベント、前記単独停止それぞれの間の距離が均等となるにように、当該区間内の前記リンクに割り付けるようにしてもよい。
その理由は、各リンクにおける信号交差点の位置情報を取得していない(或いは取得できない)場合でも、割付処理が可能となるからである。また、先後2つのイベント間に信号交差点が含まれていない場合にも上記の割付方法は有効であり、その理由は、イベント間に信号交差点がない場合は、イベント間において単独停止が生じた可能性が高い場所を特定できないので、イベント間の区間で等分して配置するのが最も妥当だからである。
【0017】
(5) その後、反復停止を割り付ける場合には、前記割付手段は、割り付けられた前記単独停止(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合はこの単独停止を含む。)に対して、前記イベント間で発生した前記反復停止の回数を均等数で割り振り、割り振られた回数分の前記反復停止を、次の(y1)及び(y2)の区間(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合は次の(y3)の区間を含む。)内において前記イベント、前記単独停止、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付けるようにすればよい。
(y1) 先後2つの前記単独停止間の区間
(y2) 最後の前記単独停止から後の前記イベントまでの区間
(y3) 先の前記イベントから最初の前記単独停止までの区間
【0018】
その理由は、渋滞時の停止を想定した反復停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達を想定した単独停止の後に発生することが多いことから、先に割り付けられた単独停止の後に割り付けるべきだからである。
なお、上記(y1)の区間は、先後2つのイベント間に1つしか含まれていない場合もあるし、複数含まれている場合もある。
【0019】
(6) 一方、前記割付手段は、先後2つの前記イベント間に信号交差点が含まれており、かつ、当該イベント間で発生した前記単独停止の回数がゼロであり、また、先の前記イベントが単独停止イベントである場合には、前記イベント間で発生した回数分の前記反復停止を、先の前記イベントからこれに直近の前記信号交差点までの区間内において前記イベント、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付けることが好ましい。
その理由は、渋滞時の停止を想定した反復停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達を想定した単独停止と、その直後の信号交差点の間の区間で発生した可能性が高いからである。
【0020】
(7) また、前記割付手段は、先後2つの前記イベント間の信号交差点の情報を使用するか否かに拘わらず、前記イベント間で発生した前記単独停止の回数がゼロである場合には、前記イベント間で発生した回数分の前記反復停止を、前記イベント間の区間内において前記イベント、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付けることが好ましい。
その理由は、各リンクにおける信号交差点の位置情報を取得していない(或いは取得できない)場合でも、割付処理が可能となるからである。また、先後2つのイベント間に信号交差点が含まれていない場合にも上記の割付方法は有効であり、その理由は、イベント間に信号交差点も単独停止もない場合は、イベント間において反復停止が生じた可能性が高い場所を特定できないので、イベント間の区間で等分して配置するのが最も妥当だからである。
【0021】
(8) 本発明のプローブ情報の処理装置は、前記リンクに割り振られた前記単独停止及び反復停止の回数に基づいて、前記車両の走行に関係する環境対策のための車両関係量を、前記リンクごとに算出する算出手段を、更に備えていることが好ましい。
かかる算出手段を設けることにすれば、置き換えたリンク単位での停止回数を用いて、リンク単位のCO2排出量等の車両関係量をプローブ情報に基づいて算出できるようになるからである。
【0022】
なお、本明細書において、「車両関係量」とは、車両の走行に伴って変動する、環境対策のために注目されている変動量のことをいい、例えば、CO2及びNOx等の温室効果ガス又は有害ガスの排出量や、ガソリン又はバイオエタノール等の燃料消費量がこれに該当する。
【0023】
(9) 本発明のコンピュータプログラムは、本発明のプローブ情報の処理装置による処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、本発明のプローブ情報の処理装置と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【0024】
以上の通り、本発明によれば、プローブ情報に含まれる先後2つのイベント間にあるリンクに、当該イベント間で発生した回数分の単独停止及び反復停止を割り付けるようにしたので、プローブ情報に含まれる単独停止や反復停止の回数を、リンク単位での停止回数に置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明が適用可能な交通制御システムを示す道路平面図である。
【図2】交通制御のアプリケーション、交通指標及びプローブ情報の関係を示す表である。
【図3】中央装置の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図4】車載装置の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図5】停止イベントの判定方法を示すグラフである。
【図6】方向変動イベントの例を示す道路平面図である。
【図7】プローブ情報のフレームフォーマットを示す表である。
【図8】プローブ情報に記す各種情報のビット割り当てを示す表である。
【図9】中央装置による時刻算出処理を示すためのリンクの接続図である。
【図10】中央装置による別の時刻算出処理を示すためのリンクの接続図である。
【図11】中央装置による停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図12】中央装置による別の停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図13】中央装置による別の停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図14】中央装置による別の停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図15】中央装置による別の停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図16】中央装置による別の停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図17】中央装置によるプローブデータ処理を示すためデータテーブルである。
【図18】中央装置によるプローブデータ処理を示すためデータテーブルである。
【図19】中央装置によるプローブデータ処理を示すためリンクの接続図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
〔システムの全体構成〕
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明が適用可能な交通制御システムの一例を示す道路平面図である。
図1に示すように、本実施形態の交通制御システムは、交通信号機1、車載装置2、車両感知器等よりなる路側センサ3、中央装置4、車載装置2を搭載したプローブ車両5(以下、単に車両5という場合がある。)、及び光ビーコン6等を含む。
【0027】
このうち、交通信号機1は、主道路RM1,RM2及び従道路RS1,RS2のそれぞれに設置された4つの信号灯器1bと、この信号灯器1bと通信回線を介して接続された交通信号制御機1aとを備えている。
交通信号制御機1aは、電話回線等の通信回線を介して交通管制センター内の中央装置4に接続されており、中央装置4は、自身の管轄エリア内にある各交差点Cの交通信号制御機1aとローカルエリアネットワーク(LAN)を構成している。
【0028】
従って、中央装置4は、交通信号制御機1aとそれぞれ双方向通信が可能であり、交通信号制御機1aは他の交差点の同制御機1aとも双方向通信が可能である。なお、中央装置4は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。
交通信号制御機1aは、MODERATO(Management by Origin-DEstination Related Adaptation for Traffic Optimization)制御等の交通感応制御を行った結果の出力である信号制御指令S1を、中央装置4から受信し、この信号制御指令S1に基づいて、各信号灯器1bに含まれる信号灯の点灯、消灯及び点滅を制御する。
【0029】
また、交通信号制御機1aは、光ビーコン6とも通信回線で繋がっており、中央装置4から受信した渋滞情報や旅行時間等を含む交通情報S2を光ビーコン6に送信する。
光ビーコン6は、車載装置2を搭載したプローブ車両5と光信号での双方向通信が可能であり、上記交通情報S2をダウンリンクDLに含めて送信する。また、車載装置2が光ビーコン6に送信するアップリンクULには、後述のプローブ情報S3が含まれている。このプローブ情報S3は、そのアップリンクULの受信時刻及びビーコンIDとともに、交通信号制御機1aを介して中央装置4に転送される。
【0030】
路側センサ3は、例えば、直下を通行する車両を超音波感知する車両感知器や、インダクタンス変化で車両を感知するループコイル、或いは、カメラの映像を画像処理して交通量や車両速度を計測する画像感知器よりなり、交差点Cに流入する車両台数や車両速度を計測する目的で、管轄エリア内の一部の道路に設置されている。
路側センサ3が検出した路側計測情報S4は、交通信号制御機1aで中継されて、通信回線を介して中央装置4に送信される。
【0031】
〔中央装置〕
図3は、中央装置4の内部構成を示す機能ブロック図である。
図3に示すように、中央装置4は、制御部401、表示部402、通信部403、記憶部404及び操作部405を含んでいる。
中央装置4の制御部401は、ワークステーション(WS)やパーソナルコンピュータ(PC)等よりなり、交通信号制御機1aからの各種の交通情報の収集・処理(演算)・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。なお、中央装置4の制御部401は、内部バスを介して上記ハードウェア各部と繋がっており、これら各部の動作も制御する。
【0032】
中央装置4の制御部401は、自身の管轄エリアに属する交通信号制御機1aに対して、同一道路上の交通信号機1群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御(面制御)を実行可能である。
すなわち、中央装置4の制御部401は、交通状況に応じて信号制御パラメータ(スプリット、サイクル長及びオフセット等)を設定する交通感応制御を行うものであり、制御部401が行う交通感応制御には、例えば、前記MODERATO制御やプロファイル制御等を含む複数種類のものが含まれる。
【0033】
中央装置4の通信部403は、通信回線を介してLAN側と接続された通信インタフェースであり、所定時間ごとの信号灯器1bの灯色切り替えタイミング等に関する信号制御指令S1と、道路リンクの旅行時間や渋滞情報等を含む交通情報S2を、各交通信号機1に送信している。
信号制御指令S1は、信号制御パラメータの演算周期(例えば、1.0〜2.5分)ごとに送信され、交通情報S2は例えば5分ごとに送信される。
【0034】
また、中央装置4の通信部403は、プローブ車両5の位置及び時刻(軌跡)と車両IDとを含む移動計測情報であるプローブ情報S3と、路側センサ3による路側計測情報S4とを交通信号制御器1aから受信する。
【0035】
中央装置4の表示部402は、自身が管理するエリアの道路地図と、この道路地図上のすべての交通信号機1や路側センサ3及び光ビーコン6の位置等が表示された表示画面により構成され、中央オペレータに渋滞や事故等の交通状況を報知するものである。
中央装置4の操作部405は、キーボードやマウス等の入力インタフェースよりなり、この操作部405によって中央オペレータが上記表示部402に対する表示切り替え操作等を行えるようになっている。
【0036】
中央装置4の記憶部404は、ハードディスクや半導体メモリ等から構成されており、上記交通感応制御のための制御プログラムや、この交通感応制御等に用いる交通指標の演算プログラムを記憶しており、制御部401が生成した信号制御指令S1や交通情報S2の一時的な記憶領域も有する。
また、中央装置4の記憶部404は、プローブ用データベースDB1、路側用データベースDB2及び地図データベースDB3を備えている。
【0037】
プローブ用データベースDB1は、プローブ情報S3に含まれる各種計測値(プローブ車両5の通過位置及び時刻やそのイベント種別等)と、この計測値から推定されるリンク始終端での通過時刻等が集積されている。
また、路側用データベースDB2には、路側計測情報S4の各種計測値(車両のリンクに対する通過台数等)が集積されている。
【0038】
地図データベースDB3の道路地図データには、交差点IDと交差点の位置とを対応付けた交差点データが含まれている。
また、道路地図データには、リンクIDと、リンクの始点・終点・補間点(道路が折れ曲がる地点に対応)のそれぞれの位置と、リンクの始点に接続するリンクのリンクIDと、リンクの終点に接続するリンクのリンクIDとを対応付けた、リンクデータも含まれている。
【0039】
中央装置4の制御部401は、路側用データベースDB2に蓄積された路側計測情報S4に基づいて、各リンクの推定旅行時間を所定時間ごとに算出し、この推定値を地図データベースDB3に記録する。
なお、路側センサ3からの路側計測情報S4に基づいて中央装置4自体が各リンクの推定旅行時間を推定する代わりに、VICSセンター(「VICS」は登録商標)などの交通情報配信センターから各リンクの推定旅行時間(すなわち、「VICS旅行時間」)を取得することにしてもよい。
【0040】
また、各リンクの推定旅行時間は、通常、最新の路側計測情報S4に基づいて5分ごとに更新される言わば過去の推定値であるが、かかる過去の推定値だけでなく、これらから所定の予測アルゴリズムを用いて求められた、将来に向けての各リンクの旅行時間の予測値であってもよい。
【0041】
本実施形態の中央装置4の制御部401は、プローブ情報S3に含まれるプローブ車両5の位置及び時刻と上記推定旅行時間とを用いて、リンクの始終端の通過時刻を求める「時刻算出処理」を行うとともに、位置を特定可能な先後2つのアップリンクイベント間にあるリンクに、当該イベント間で発生した回数分の単独停止や反復停止を割り付ける「停止割付処理」を行う。
【0042】
更に、中央装置4の制御部401は、リンク単位に割り付けられた車両5の停止回数を用いて、リンク単位のCO2排出量を算出する「排出量算出処理」と、リンク始終端の通過時刻やリンク単位のCO2排出量その他のデータをプローブ情報S3に追加する「プローブデータ処理」とを行う。
なお、これら「時刻算出処理」、「停止割付処理」、「排出量算出処理」及び「プローブデータ処理」の詳細については後述する。
【0043】
〔中央装置による交通制御の種類等〕
図2は、中央装置4の制御部401が実行する交通制御のアプリケーションと、それに必要な入力情報である交通指標と、その交通指標の算出のために必要となるプローブ情報との関係を示す表である。
例えば、信号制御の高度化にために実施されるMODERATO制御やプロファイル制御に必要な交通指標(交通制御に対する入力情報)は、待ち行列台数と飽和交通流率であり、迂回路優先制御に必要な交通指標は、旅行時間と走行経路である。
【0044】
また、交通流分析のために実施されるボトルネック位置の検出に必要な交通指標は、走行中の車両5の停止回数である。
更に、MOCSで行われるCO2排出量の推定には、車両5の停止回数(なお、この場合には、後述する反復停止と単独停止の区別が必要。)が必要であり、MOCSで行われる動態管理に必要な交通指標は、車両5の走行経路である。
【0045】
〔車載装置〕
図4は、プローブ車両5の車載装置2の内部構成を示す機能ブロック図である。
この車載装置2は、光ビーコン6との間で双方向の光通信を行う路車間通信機能と、搭乗者が設定した目的地に案内するナビゲーション機能を有する。
図4に示すように、車載装置2は、GPS処理部201、方位センサ202、車速取得部203、光通信部204、記憶部205、操作部206、表示部207、音声出力部208及び制御部209等を含む。
【0046】
GPS処理部201は、GPS衛星からのGPS信号を受信し、GPS信号に含まれる時刻情報、GPS衛星の軌道、測位補正情報等に基づいて、プローブ車両5の位置(緯度、経度及び高度)を計測する。
方位センサ202は、光ファイバジャイロなどで構成されており、プローブ車両5の方位及び角速度を計測する。車速取得部203は、車速センサ(図示せず)が車輪の角速度を検出することにより計測したプローブ車両5の速度データを取得する。
【0047】
車載装置2の光通信部204は、道路上の所定位置に設定された光ビーコン6の通信領域において、アップリンクULとダウンリンクDLを送受信する。すなわち、車載装置2の光通信部204は、交差点Cを流出したプローブ車両5が光ビーコン6の通信領域に入ると、交通情報S2を含むダウンリンクDLを受信し、自身のプローブ情報S3を含むアップリンクULを光ビーコン6に送信する。
車載装置2の記憶部205は、ハードディスクや半導体メモリ等から構成され、ダウンリンクDLに含まれる交通情報S2や、アップリンクULに含めるプローブ情報S3等の各種情報を記憶するための記憶領域を有する。
【0048】
また、記憶部205は、道路地図データも記憶している。
この道路地図データには、交差点IDと交差点の位置とを対応付けた交差点データが含まれている。また、道路地図データには、リンクIDと、リンクの始点・終点・補間点(道路が折れ曲がる地点に対応)それぞれの位置と、リンクの始点に接続するリンクのリンクIDと、リンクの終点に接続するリンクのリンクIDと、最適経路の特定に使用するリンクコストとを対応付けたリンクデータも含まれている。
【0049】
上記リンクコストは、例えば、リンクとその終点に接続するリンクの組み合わせの数だけ用意されており、リンクの始点に進入してから当該リンクの終点を退出し、次に接続するリンクの始点に進入するまでに要する時間が設定されている。
すなわち、リンクコストには、リンクの始点から終点までを走行するのに要するコスト(時間)と、リンクの終点から次のリンクの始点までを走行するのに要するコスト(時間)、つまり、交差点を通過するのに要するコストが含まれている。
【0050】
車載装置2の操作部206は、タッチパネルやボタン等から構成されており、ドライバを含む車両5の搭乗者が目的地の設定等を行えるようになっている。
車載装置2の表示部207は、車両5のダッシュボード部分に取り付けられたモニタ装置(図示せず)よりなり、制御部209が後述する感応要求処理において作成した画像データを搭乗者に表示する。また、音声出力部208は、制御部209が作成した音声データをスピーカー(図示せず)から出力する。
【0051】
車載装置2の制御部209は、マイクロコンピュータ等から構成され、GPS処理部201、方位センサ202、車速取得部203、光通信部204、記憶部205、操作部206、表示部207、音声出力部208での各処理を制御する。
また、車載装置2の制御部209は、GPS処理部201が計測した車両5の位置、方位センサ202が計測した車両5の方位及び角速度、車速取得部203が取得した車両5の速度の各データ、記憶部205に記憶している道路地図データに基づいてマップマッチング処理を行い、道路地図データのリンク上におけるプローブ車両5の位置を算出することができる。
【0052】
更に、車載装置2の記憶部205には、プローブ車両5の走行中に生じる各種のイベントの発生を判定する「イベント判定処理」と、その各種のイベントの性質に応じて、当該イベントとその関連情報のうちのどれをプローブ情報S3に含めるか否かを決定し、当該プローブ情報S3をイベントごとに生成する「情報生成処理」を、制御部209に実行させるためのコンピュータプログラムが格納されている。
【0053】
車載装置2の制御部209は、上記プログラムを記憶部205から読み出して実行することより、上記「イベント判定処理」と「情報生成処理」を実行する。以下、車載装置2の制御部209が行うこれらの処理について説明する。
なお、本実施形態では、インフラ側へのプローブ情報S3の送信手段として光ビーコン6を利用しているので、車載装置2の制御部209は、ある光ビーコン6とその次に通過する光ビーコン6との間の経路を走行中に生じた各種イベントとその関連情報を記載したプローブ情報S3を生成する。
【0054】
〔停止イベントに関する処理内容〕
本実施形態の制御部209が判定する停止イベントには、「単独停止」と「反復停止」とがある。
図5は、それら単独停止と反復停止とを停止イベントの判定方法を示すグラフである。図5のグラフにおいて、横軸は車両5の走行距離であり、縦軸は速度である。
また、図5の第1閾値V1は、車両5の停止が反復停止か単独停止かを判別するための閾値であり、例えば30km/hに設定されている。第2閾値V2は、これ未満の速度の場合に実質的に停止と見なせる値であり、例えば5km/hに設定されている。
【0055】
ここで、「単独停止」とは、車両5が一定速度以上の速度に達した後の停止のことであり、信号待ちや渋滞末尾への到達が原因で車両5が停止する場合を想定したイベントである。また、「反復停止」とは、前回の停止から一定速度に達する前に再び停止することであり、渋滞等のために車両5が停止と発進を繰り返す場合(Stop & Go )を想定したイベントである。
例えば、図5の点A及び点Bのように、車両5の速度が、第1閾値V1を超えた状態から単調減少し、その速度が第2閾値V2を下回って当該車両5が停止したと判断される場合には、単独停止と判定される。
【0056】
一方、図5の点Cのように、車両5の速度が、第1閾値V1未満の範囲内において増減してから、その速度が第2閾値V2を下回って当該車両5が停止したと判断される場合には、反復停止と判定される。以上の判定条件の下で、車載装置2の制御部209は、次の各処理(1)〜(6)を実行する。
(1) まず、制御部209は、起動時に、反復停止の回数、単独停止の回数、再発進時刻と停止位置、及び、高速走行フラグをすべてクリアする。
【0057】
(2) 次に、制御部209は、予め設定された所定時間(例えば、1秒)ごとに車両5の速度を監視しており、この速度が第1閾値V1以上になれば、高速走行フラグをオンに設定する。
(3) 次に、制御部209は、速度が第2閾値V2未満の状態が、一定秒数(定数設定:例えば5秒)継続した場合には、車両5が停止したと判定する。
【0058】
この場合、高速走行フラグがオンの場合は、車両5が図5の点A又は点Bの状態であると見なせるので、単独停止の回数をインクリメントし、高速フラグがオフの場合は、図5の点Cの状態であるともなせるので、反復停止の回数をインクリメントする。
(4) また、制御部209は、車両5の停止を判定した後、速度が第2閾値V2を超えた場合には、車両5が再発進したと判定する。このとき、高速走行フラグがオンの場合は、単独停止の場合に該当するので、その再発進時刻、停止位置及び停止時間を記憶部205に記憶させる。
【0059】
ただし、制御部209は、停止位置付きの単独停止のイベントについて、プローブ情報S3に含めることができる限定数(定数設定:例えば3回)を予め設定している。従って、制御部209は、前回のアップリンクULからの単独停止の回数が上記限定数を超える場合には、例えば最も古いデータに上書きして、単独停止の再発進時刻、停止位置及び停止時間を更新する。また、制御部209は、最後に高速走行フラグをオフに設定する。
(5) 制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまで、上記(2)〜(4)の処理を繰り返す。
【0060】
(6) また、制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまでに、以下のイベント情報(a)を含むプローブ情報S3の生成処理を行い、その通過時に、当該プローブ情報S3をアップリンクULに含めて光通信部204に送信させる。
(a) 単独停止のイベント情報
・停止位置、再発進時刻及び停止時間
・前回のアップリンクイベントから当該単独停止の前に発生した反復停止の回数
・前回のアップリンクイベントから当該単独停止の前に発生した、データ更新によってアップリンクイベントではなくなった単独停止の回数
【0061】
ここで、上記「アップリンクイベント」とは、少なくとも位置情報を有するイベントとしてプローブ情報S3に含めるイベントのことであり、停止位置を有する上記(a)の単独停止イベントの他、後述する方向変動又は一定距離走行のイベントがこれに含まれる。
なお、制御部209は、光ビーコン6へのアップリンクULの送信後は、アップリンクイベントとしての単独停止のイベント情報を構成する、停止位置、再発進時刻及び停止時間をすべてクリアする。
【0062】
このように、制御部209は、停止イベントが単独停止の場合には、予め定めた限定数(例えば3回)以内のものについては、停止位置、再発進時刻及び停止時間をプローブ情報S3に含めるが、限定数を超えたためデータ更新された単独停止と、すべての反復停止について、その停止位置、再発進時刻及び停止時間をプローブ情報S3に含めない。
もっとも、単独停止と反復停止の停止回数については、次のアップリンクイベントに付随するイベント情報として、プローブ情報S3に含められる。
【0063】
本実施形態の車載装置2によれば、制御部209が、信号待ち等が原因の単独停止と、停止と発進を繰り返す反復停止とを別個のイベントとして判定し、待ち行列台数や飽和交通流率の算出に必要な単独停止については、所定の限定数以下のものが停止位置、再発進時刻及び停止時間をイベント情報として含み、反復停止については、その停止回数のみが別のアップリンクイベントのイベント情報に含められる。
【0064】
従って、プローブ情報S3の記憶や送信のためのデータ量を効率的に使用しつつ、待ち行列台数や飽和交通流率等の交通指標を算出可能なプローブ情報S3を生成することができる。
また、停止回数については、単独停止と反復停止の判別が可能となるように各アップリンクイベントのイベント情報に含められるので、車載装置2からのプローブ情報S3を取得した中央装置4は、そのアップリンクイベントに含まれる停止回数を用いて、MOCSによるCO2の排出量の推定を実行することができる。
【0065】
〔方向変動イベントに関する処理内容〕
図6は、方向変動イベントの例を示す道路平面図である。
図6(a)は、交差点での右折(ただし、左折でもよい。)に生じる方向変動イベントを示し、図6(b)は、比較的急カーブの単路で生じる方向変動イベントを示している。
車載装置2の制御部209は、図6に示すような、曲率半径が小さくて車両5の走行方向の変化が大きい「方向変動」をイベントとして抽出し、これに関するプローブ情報S3を生成するため、次の各処理(1)〜(5)を実行する。
【0066】
(1) まず、制御部209は、一定時間(定数設定:例えば1秒)ごとに、車両2の走行軌跡を監視しており、記憶部205に前回記憶させた前回軌跡から、車両5が一定距離(定数設定:例えば10m)以上走行すれば、その位置(緯度経度)及び方位(ない場合は前回との相対位置から求める。)を今回軌跡として記憶部205に記憶させる。
(2) 次に、制御部209は、前回軌跡と今回軌跡との方位差が一定(定数設定:例えば5度)以上あれば、方位変化が開始されたと見なす。
【0067】
(3) 更に、制御部209は、前回軌跡と今回軌跡との間の方位差が、一定(定数設定:例えば5度)未満の状態が一定回数(定数設定:例えば2回)になれば、方位変化が終了したとみなす。
(4) 次に、制御部209は、方位変化の開始時点の方位と、方位変化の終了時点の方位との差が一定(定数設定:例えば30度)以上であれば、「方向変動」のイベントが発生したとみなし、その方位変化の終了時点での時刻、位置及び方位を記憶部205に記憶させる。
【0068】
ただし、制御部209は、方向変動のイベントと後述する一定距離走行のイベントについては、前記単独停止とは別に、プローブ情報S3に含めることができる限定数(定数設定:例えば2回)を予め設定している。
従って、制御部209は、それらのイベントの前回のアップリンクULからの合計回数がその限定数を超える場合には、最も古いデータに上書して、方位変化の終了時刻、終了位置及び絶対方位をクリアする。
(5) 制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまで、上記(1)〜(4)の処理を繰り返す。
【0069】
(6) また、制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまでに、以下のイベント情報(b)を含むプローブ情報S3の生成処理を行い、その通過時に、当該プローブ情報S3をアップリンクULに含めて光通信部204に送信させる。
(b) 方向変動のイベント情報
・方位変化の終了時刻、終了位置及び絶対方位
・前回のアップリンクイベントから当該方向変動の前に発生した反復停止の回数
・前記のアップリンクイベントから当該方向変動の前に発生した、データ更新によってアップリンクイベントではなくなった単独停止の回数
【0070】
なお、制御部209は、光ビーコン6へのアップリンクULの送信後は、アップリンクイベントとしての方向変動のイベント情報を構成する、方位変化の終了時刻、終了位置及び絶対方位をすべてクリアする。
【0071】
〔一定距離走行イベントに関する処理内容〕
車載装置2の制御部209は、車両5が十分に長い一定距離だけ走行したか否か(一定距離走行)をイベントとして判定し、これに関するプローブ情報S3を生成するため、次の処理(1)〜(4)を実行する。
【0072】
(1) まず、制御部209は、前記停止イベント(単独停止及び反復停止)又は方向変動イベントのいずれかが発生した時に、累積走行距離をクリアする。また、制御部209は、累積走行距離が一定距離(定数設定:例えば500m)を越える前に、方向変動のイベントが発生した場合も累積走行距離をクリアする。
(2) 次に、制御部209は、一定時間(定数設定:例えば1秒)ごとに走行軌跡を監視し、前回のイベントからの走行距離を積算して行く。
【0073】
(3) また、制御部209は、累積走行距離が一定距離(定数設定:例えば500m)を越えれば、一定距離走行イベントが発生したと見なし、時刻、位置および方位を記憶部205に記憶させる。
ただし、前記した通り、方向変動と一定距離走行の合計数に限定数(定数設定:例えば2回)が設定されているので、それらのイベントの前回のアップリンクULからの合計回数がその限定数を超える場合には、最も古いデータに上書きして、累積走行距離をクリアする。
【0074】
(4) 制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまで、上記(1)〜(3)の処理を繰り返す。
【0075】
(5) また、制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまでに、以下のイベント情報(c)を含むプローブ情報S3の生成処理を行い、その通過時に、当該プローブ情報S3をアップリンクULに含めて光通信部204に送信させる。
(c) 一定距離走行のイベント情報
・一定距離走行の終了時刻、位置および累積走行距離
・前回のアップリンクイベントから当該一定距離走行の前に発生した反復停止の回数
・前回のアップリンクイベントから当該一定距離走行の前に発生した、データ更新によってアップリンクイベントではなくなった単独停止の回数
【0076】
なお、制御部209は、光ビーコン6へのアップリンクULの送信後は、アップリンクイベントとしての一定距離走行のイベント情報を構成する、当該走行の終了時刻、位置および累積走行距離をすべてクリアする。
【0077】
〔停止イベントに関する例外処理〕
ところで、図6(a)の点Pは、右折時における交差点内の停止位置を示している。ここで、右折車線に先行車両がない場合には、走行中の車両5が点Pにおいて第2閾値V2未満まで減速し、当該点Pにおいて単独停止又は反復停止が生じる場合がある。
しかし、交差点内の点Pは、信号待ちとは無関係であり、前記待ち行列台数や飽和交通流率の算出には不要であるため、これを停止イベントとして採用すると、無駄なプローブ情報S3を含むアップリンクULがインフラ側に送出されることになる。
【0078】
そこで、車載装置2の制御部209は、記憶部205に含まれる前記道路地図データを参照することにより、車両5の走行位置が道路地図データにおけるどの位置であるかに基づいて、方位変更中の車両5の停止イベントが、図6(a)の点Pに示すような、右折時における交差点内での停止である右折停止か否かを判定し、当該右折停止の場合には、これを前記単独停止や反復停止としては採用しない。
すなわち、制御部209は、上記右折停止については、これをアップリンクイベントとせず、プローブ情報S3に含めない停止イベントとして処理する。
【0079】
これに対して、図6(b)の点Qは、比較的急カーブの単路での方位変更中における車両5の停止位置を示している。ここで、単路の下流側にある交差点の信号が赤になっている場合には、走行中の車両5が点Qにおいて第2閾値V2未満まで減速し、当該点Qにおいて単独停止或いは反復停止が生じる場合がある。
従って、このような単路での方位変更中の点Qでの停止は、図6(a)の右折時とは異なり、待ち行列台数や飽和交通流率の算出に必要であると考えられるため、プローブ情報S3に含める停止イベントとすべきである。
【0080】
そこで、車載装置2の制御部209は、記憶部205に含まれる前記道路地図データを参照することにより、車両5の走行位置が道路地図データにおけるどの位置であるかに基づいて、方位変更中の車両5の停止イベントが、図6(a)の点Qに示すような、単路での方位変更中の停止である単路停止か否かを判定し、当該単路停止の場合には、これを単独停止又は反復停止として採用する。
すなわち、制御部209は、上記単路停止については、これをプローブ情報S3に含める停止イベントとして処理する。
【0081】
〔プローブ情報のフレーム内容〕
図7は、車載装置2の制御部209が生成するプローブ情報S3のフレームフォーマットを示す表である。
図7に示すように、プローブ情報S3のデータ領域には、ヘッダ、基本項目及び属性種別が含まれており、ヘッダには、単独停止の回数と反復停止の回数とを記載することができる。
【0082】
また、基本項目には、位置と計測時刻の記載領域が含まれており、位置は、緯度と経度で記載され、計測時刻は時分秒で記載される。
更に、属性項目には、イベント種別とイベント値の記載領域が含まれている。イベント種別には、その種別或いはフラグが記載され、イベント値には、イベント種別に応じた値として、方位、停止時間及び走行距離のうちの少なくとも1つが記載される。
【0083】
〔プローブ情報のビット割り当て〕
図8は、プローブ情報S3に記す各種情報のビット割り当てを示す表である。
図8に示すように、単独停止の場合の停止時間は8ビットで表され、当初ビットの値で秒と分の場合に区分し、残りの7ビットで時間を表すようになっている。このため、1秒を最小単位として、16進数で0x01(1秒)から0xff(127分)までの時間を割り当てることができる。
【0084】
また、方向変動の場合の絶対方位は、北を「1」とし、時計回りに16単位として割り当てられている。
更に、一定距離走行や方向変動の場合の、前回イベントからの走行距離には8ビットが割り当てられており、5m単位になっている。この場合、16進数で0x01(5m)から0xff(1275m)までの走行距離を割り当てることができる。
【0085】
〔中央装置による時刻算出処理〕
前述の通り、本実施形態では、中央装置4の制御部401が、プローブ情報S3に含まれるプローブ車両5の位置及び時刻と、路側計測情報S4から推定されるリンクの推定旅行時間とを用いて、リンクの始終端の通過時刻を算出する「時刻算出処理」を行う。
図9は、上記時刻算出処理を示すためのリンクの接続図である。以下、この図9を参照して、当該時刻算出処理の内容を説明する。
【0086】
同図において、l(小文字のエル)1〜l3は、中央装置4の地図データベースDB3に記録されている特定のリンクを示し、その接続点(ノード)をn0〜n3とする。
なお、本実施形態においては、特定のリンクに対して、その進行方向上流側(図9の左側)の接続点を「始端」といい、その進行方向下流側(図9の右側)の接続点を「終端」という。例えば、リンクl1の始端はノードn0であり、終端はノードn1である。また、リンクl2の始端はノードn1であり、終端はノードn2である。
【0087】
また、図9において、t1〜t3は各リンクl1〜l3の推定旅行時間を示す。この推定旅行時間t1〜t3は、路側用データベースDB2に記録されている路側計測情報S4に基づいて、制御部401がリンクl1〜l3ごとに予め算出したものである。
なお、図例では、数値例として、各リンクl1〜l3の距離はいずれも150mになっており、各リンクの推定旅行時間t1〜t3は、それぞれ、t1=100s(sの単位は秒)、t2=300s、t3=200sとなっている。
【0088】
図9の黒三角印(地点Aと地点B)は、プローブ情報S3に含まれる、位置(座標)x及び時刻iを有するアップリンクイベントを示しており、図9では、地点Aの位置及び時刻をx1,i1とし、地点Bの位置及び時刻をx2,i2としている。
また、地点Aから地点Bの通過時刻差T(=i2−i1)は400sであると仮定し、先の地点Aはリンクl1の中点に位置し、後の地点Bはリンクl3を2:3に内分した点に位置すると仮定する。
【0089】
このため、リンクl1における、地点Aからノードn1までの部分リンクlp1の距離は、lp1=75mとなり、リンクl3における、ノードn2から地点Bまでの部分リンクlp3の距離は、lp3=60mとなる。
また、プローブ車両5が地点Aから地点Bまでに走行した総距離Xは、X=lp1+l2+lp3=75+150+60=285mとなる。
【0090】
ここで、中央装置4の制御部401は、まず、プローブ情報S3に含まれる先後2つの地点A,Bの位置x及び時刻iに基づいて、その両地点A,Bが同じリンクにあるか否かを判定する。
その理由は、先後2つの地点A.Bが同じリンクにあれば、その両地点A,B間の通過時刻差Tを複数のリンクに配分する必要がないからである。なお、図例では、地点Aがリンクl1の途中にあり、地点Bがリンクl3の途中にあるので、上記判定の判定結果は否(No)となる。
【0091】
そして、中央装置4の制御部401は、両地点A,Bが同一リンクにない場合には、路側計測情報S4から推定されるリンクl1〜l3の推定旅行時間t1〜t3に基づいて、その時間比によって両地点A,B間の通過時刻差T(=400s)を配分することにより、両地点A,B間にある各リンクl1〜l3の始終端の通過時刻を算出する。
この場合、両地点A,Bがリンクl1〜l3の始終端と一致する場合(図9において、地点Aがノードn0と一致し、地点Bがノードn3と一致する場合)には、すべてのリンクl1〜l3についてその推定旅行時間t1〜t3をそのまま使用できる。
【0092】
しかし、図9の例では、地点Aがリンクl1の中点にあり、地点Bがリンクl3を2:3に内分する内分点になっているので、リンクl1とリンクl3については、それらの推定旅行時間t1,t3をそのまま用いることができない。
そこで、制御部401は、両地点A,B又はそのいずれか一方が、リンクl1,l3の始終端と一致するか否かを判定し、その判定結果が非一致である場合には、まず、推定旅行時間t1,t3を内分比で分けた部分旅行時間tp1,tp3を算出し、この部分旅行時間tp1,tp3に基づいて両地点A,B間の通過時刻差Tを配分する。
【0093】
例えば、図9において、地点Aはリンクl1の中点であり、そのリンクl1の始終端と一致していないので、制御部401は、リンクl1の推定旅行時間t1を、当該リンクl1の内分比1:1で分けることにより、地点Aからリンクl1の終端(ノードn1)までの部分リンクlp1に対応する部分旅行時間tp1を算出する。従って、この部分旅行時間tp1は、tp1=t1×(1/2)=50sとなる。
【0094】
また、制御部401は、リンクl3の推定旅行時間t3を、当該リンクl3の内分比2:3で分けることにより、リンクl3の始点(ノードn2)から地点Bまでの部分リンクlp3に対応する、部分旅行時間tp3を算出する。従って、この部分旅行時間tp2は、tp2=t2×(2/5)=80sとなる。
次に、制御部401は、リンクl1の部分旅行時間tp1(=50s)、リンクl2の推定旅行時間t2(=300s)、及び、リンクl3の部分旅行時間tp3(=80s)の時間比率によって、地点Aから地点Bまでの通過時刻差T(=400)を、リンクl1〜l3ごとに配分する。
【0095】
すなわち、地点Aからノードn1までの部分リンクlp1に対する配分時間をa、リンクl2全体に対する配分時間をb、ノードn2から地点Bまでの部分リンクlp3に対する配分時間をcとすると、制御部401は、これらの配分時間a〜cを次の式の通り算出する。
a= {50/(50+300+80)}×400 = 46.5(秒)
b={300/(50+300+80)}×400 =279.0(秒)
c= {80/(50+300+80)}×400 = 74.5(秒)
【0096】
その後、制御部401は、上記の時間比率で配分された配分時間a〜cを用いて、両地点A,B間にあるリンクl1〜l3の始終端の通過時刻を算出する。
例えば、制御部401は、地点Aの通過時刻i1に配分時間aを加えて、ノードn1の通過時刻を算出し、このノードn1の通過時刻に配分時間bを加えて、ノードn2の通過時刻を算出する。
【0097】
一方、従来のように、仮に、各リンクl1〜l3(ただし、リンクl1とリンクl3については、その部分リンクlp1,lp3)の距離比によって、両地点A,B間の通過時刻差Tを配分するとすれば、lp1=75m、l2=150m、lp3=60mであるから、配分時間a’〜c’は次のように算出される。
a’= {75/(75+150+60)}×400 =105.3(秒)
b’={150/(75+150+60)}×400 =210.5(秒)
c’= {60/(75+150+60)}×400 = 84.2(秒)
【0098】
しかし、かかる距離比による配分方法では、プローブ情報S3から得た通過時刻差Tの配分時間a’〜c’が実際とかけ離れてしまい、リンク旅行時間の推定精度が悪化することがある。その理由は次の通りである。
すなわち、図9に示す例では、同じ距離の各リンクl1〜l3の推定旅行時間が、t2>t3>t1になっている。このため、実際の道路の混雑度も、リンクl2>リンクl3>リンクl1になっていると推定されるが、距離比による配分時間a’〜c’では、このようなリンクl1〜l3ごとの混雑度が反映されないため、実際と大きくかけ離れた値となることがある。
【0099】
例えば、図9のリンクl1に着目すると、通過時刻差Tを距離比で配分した場合の部分リンクlp1に対する配分時間a’は、105.3sとなっており、この値は、リンクl1全体の推定旅行時間t1よりも大きい異常値となっている。その理由は、本来は混雑度の高いリンクl2に配分されるべき時間が、距離比での配分によって、リンクl1側に過剰に配分されたからである。
従って、このような異常値の配分時間a’を用いると、リンクl1の終端(ノードn1)の通過時刻も実際とはかけ離れた大きな誤差を含んだものとなり、リンク旅行時間の推定精度が悪化することになる。
【0100】
これに対して、本実施形態では、旅行時間tp1,t2,tp3の時間比率によって、地点Aから地点Bまでの通過時刻差Tを配分するので、その配分時間a〜cに、リンクl1〜l3の混雑度の差に依拠する異常値や大きな誤差が発生しない。
例えば、図9のリンクl1において、通過時刻差Tを上記時間比率で配分した部分リンクlp1に対する配分時間aは、46.5sであり、この値は、リンクl1全体の推定旅行時間t1(=100s)に対して妥当な値である。
【0101】
このように、本実施形態の中央装置4によれば、制御部401が、路側計測情報S4から推定されるリンクlp1,l2,lp3の旅行時間tp1,t2,lp3の時間比率によって、両地点A,B間の通過時刻差Tを配分し、この配分時間a〜cを用いて、両地点A,B間にあるリンクl1〜l3の始終端の通過時刻を算出するので、各リンクl1〜l3の混雑度に差がある場合であっても、各リンクl1〜l3の始終端の通過時刻が実際とかけ離れたものにはならない。
従って、各リンクl1〜l3の始終端の通過時刻を精度よく算出することができ、プローブ情報S3に基づくリンク旅行時間の推定精度を高めることができる。
【0102】
〔時刻算出処理の変形例(一部のリンクの推定旅行時間がない場合)〕
図10は、時刻算出処理の変形例を示すためのリンクの接続図である。
図10に示す例では、2つの地点A,B間にあるリンクl1〜l3のうちの一部(図10ではリンクl2)について、推定旅行時間t2がない場合を想定している。
この場合、中央装置4の制御部401は、まず、推定旅行時間t1,t3を有するリンクl1,l3(図10の場合は、部分リンクlp1,lp3)と、有しないリンクl2との間で、距離比に基づいて両地点A,B間の通過時刻差Tを配分する。
【0103】
また、制御部401は、上記の配分を行った上で、更に、推定旅行時間t1,t3を有するリンクl1,l3の部分リンクlp1,pl3同士の間で、推定旅行時間t1,t3に依拠する部分旅行時間tp1,tp3の時間比率に基づく配分を行う。
具体的には、制御部401は、lp1=75m、l2=150m、lp3=60m、tp1=50s、t2=データなし、tp3=80sである図10の場合において、各配分時間a〜cを次の式の通り算出する。
【0104】
a = {(75+60)/(75+150+60)}×400×{50/(50+80)}= 72.9(秒)
b = {150/(75+150+60)}×400 =210.5(秒)
c = {(75+60)/(75+150+60)}×400×{80/(50+80)}=116.6(秒)
そして、制御部401は、上記の距離及び時間比率で配分された配分時間a〜cを用いて、両地点A,B間にあるリンクl1〜l3の始終端の通過時刻を算出する。
【0105】
このように、本実施形態の中央装置4によれば、制御部401が、一部のリンクl2が推定旅行時間t2を有しない場合でも、残りの推定旅行時間t1,t3を有するリンクl1,l3(図10では、その部分リンクlp1,pl3)について、路側計測情報S4から推定される旅行時間tp1,tp3の時間比率による配分が行われるので、両地点間A,Bの通過時刻差Tを各リンクlp1,l2,lp3の距離比のみで配分する場合に比べて、各リンクl1〜l3の始終端の通過時刻を精度よく算出することができる。
【0106】
〔中央装置による停止割付処理〕
本実施形態では、中央装置4の制御部401は、更に、先後2つのアップリンクイベント間にあるリンクに、当該イベント間で発生した回数分の単独停止や反復停止を割り付ける「停止割付処理」を行う。
図11〜図16は、上記停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。以下、この図11〜図16を参照して、当該停止割付処理の内容を説明する。
【0107】
図9の場合と同様に、図11〜図16におけるl(小文字のエル)1〜l6は、中央装置4の地図データベースDB3に記録されている特定のリンクを示し、その接続点(ノード)をn1〜n5とする。
図11〜図16に示す2つの黒三角印(E1,E2)は、プローブ情報S3に含まれる先後2つのアップリンクイベントである。従って、これらのイベントE1,E2は、そのイベント情報として少なくともその位置(座標)と時刻を有する。
【0108】
なお、これらのアップリンクイベントE1,E2の種別は、例えば方向変動又は一定距離走行であるが、位置及び時刻を有する単独停止である場合もある。
一方、前記した通り、本実施形態のアップリンク方式では、前回イベントから今回イベントまでに発生した単独停止と反復停止の停止回数を、各アップリンクイベントE1,E2に付随するイベント情報に含めているが、これらの停止回数は、図11〜図16に示す通りである。
【0109】
例えば、図11の場合には、後のイベントE2についての単独停止が0回でかつ反復停止が2回になっているので、車両5は、E1からE2までの間に、単独停止を行わずかつ反復停止を2回行ったことになる。図14についても同様である。
また、図12の場合には、後のイベントE2についての単独停止が2回でかつ反復停止が3回であるから、車両5は、E1からE2までの間に、単独停止を2回行いかつ反復停止を3回行ったことになる。図13、図15及び図16についても同様である。
【0110】
また、図11〜図16において、白抜き三角印と二重三角印は、いずれも、アップリンクイベントE1,E2に含まれる停止回数を用いた割付処理によって、中央装置4の制御部401がプローブ情報S3のデータとして新たに追加する補間イベントを示しており、白抜き三角印は「反復停止」の補間イベントであり、二重三角印は「単独停止」の補間イベントである。
【0111】
〔信号交差点情報を使用せず、単独停止の回数がゼロの場合〕
図11は、先後2つのイベントE1,E2間の信号交差点の情報を使用せず、かつ、当該イベントE1,E2間で発生した単独停止の回数がゼロである場合の割付処理を示している。
この場合、中央装置4の制御部401は、イベントE1,E2間で発生した回数分(2回分)の反復停止を、イベントE1,E2間の区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl3,l4に割り付ける。
【0112】
すなわち、図11の例では反復停止が2回であるから、制御部401は、イベントE1,E2間の区間距離を3等分する位置を算出し、この算出した位置がイベントE1,E2間で発生した2回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl3,l4とそれぞれ対応付ける。
【0113】
その理由は、上記の割付方法によれば、各リンクl1〜l6における信号交差点の位置情報を取得していない(或いは取得できない)場合でも、割付処理が可能となるからである。
すなわち、反復停止は、渋滞等のために車両5が停止と発進を繰り返す場合を想定した停止イベントであるから、単独停止や信号交差点があれば、これとの位置関係で反復停止が生じた可能性が高い位置を特定できるが、図11のように、イベントE1,E2間に信号交差点も単独停止も含まれていない場合は、イベント間E1,E2の区間内において反復停止が生じた可能性が高い場所を特定できず、このような場合には、イベントE1,E2間の区間で等分して反復停止を配置するのが最も妥当だからである。
【0114】
〔信号交差点情報を使用せず、単独停止の回数が非ゼロの場合〕
一方、図12は、先後2つのイベントE1,E2間の信号交差点の情報を使用せず、当該イベント間E1,E2で発生した単独停止の回数が非ゼロである場合の割付処理を示している。
また、図12の例では、後のイベントE2の種別は単独停止、方向変動及び一定距離走行のいずれでもよいが、先のイベントE1の種別については、単独停止以外、すなわち、方向変動又は一定距離走行のイベントである場合を想定している。
【0115】
この場合、中央装置4の制御部401は、まず図12(a)に示すように、先後2つのイベントE1,E2間で発生した回数分の単独停止を、そのイベントE1,E2間の区間内での距離が均等となるにように、当該区間内のリンクl3,l4に割り付ける。
すなわち、図12の例では単独停止が2回であるから、制御部401は、イベントE1,E2間の区間距離を3等分する位置を算出し、この算出した位置がイベントE1,E2間で発生した2回分の単独停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl3,l4とそれぞれ対応付ける。
【0116】
その理由は、上記の割付方法によれば、各リンクl1〜l6における信号交差点の位置情報を取得していない(或いは取得できない)場合でも、割付処理が可能となるからである。
また、単独停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達によって車両が停止する場合を想定した停止イベントであるから、信号交差点があれば、その手前の区間で発生した可能性が高いと推定できるが、図12のように、イベントE1,E2間に信号交差点が含まれていない場合は、イベントE1,E2間において単独停止が生じた可能性が高い場所を特定できず、このような場合には、イベントE1,E2間の区間で等分して単独停止を配置するのが最も妥当だからである。
【0117】
次に、制御部401は、図12(a)のように位置が割り付けられた2つの単独停止に対して、図12(b)に示すように、イベントE1,E2間で発生した反復停止の回数(3回)を均等数で割り振る。
なお、図12の例では、先のイベントE1が単独停止ではないので、イベントE1,E2間に生じた2回の単独停止に対して3回の反復停止を均等数で割り振ることになるが、この場合、反復停止の回数が単独停止の回数で割り切れず、厳密には均等数で割り振ることができないので、先の単独停止に2回分の反復停止を割り振り、後の単独停止に1回分の反復停止を割り振っている。もっとも、この逆であってもよい。
【0118】
そして、制御401は、図12(b)のように割り振られた回数分の反復停止を、次の(y1)及び(y2)の区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl3,l4,l5にそれぞれ割り付ける。
(y1) 先後2つの単独停止間の区間
(y2) 最後の単独停止から後のイベントE2までの区間
【0119】
すなわち、図12の例では、先の単独停止に割り振られた反復停止は2回であるから、制御部401は、先の単独停止と後の単独停止の間の区間を3等分する位置を算出し、この算出した位置が先の単独停止の後に発生した2回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl3,l4と対応付ける。
また、後の単独停止に割り振られた反復停止は1回であるから、制御部401は、後の単独停止(最後の単独停止)と後のイベントE2までの区間を2等分する位置を算出し、この算出した位置が1回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl5と対応付ける。
【0120】
このように、単独停止にそれぞれ割り振られた回数分の反復停止を、上記区間(y1)及び(y2)のリンクに割り付ける理由は、渋滞時の停止を想定した反復停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達を想定した単独停止の後に発生することが多いことから、先に割り付けられた単独停止の後に割り付けるべきだからである。
【0121】
図13は、図12における先のイベントE1の種別が、単独停止である場合の割付処理を示しており、その他の条件は図12の場合と同様である。
この場合も、中央装置4の制御部401は、まず図13(a)に示すように、先後2つのイベントE1,E2間で発生した回数分の単独停止を、そのイベントE1,E2間の区間内での距離が均等となるにように、当該区間内のリンクl3,l4に割り付ける。ここまでは、図12の割付処理と同様である。
【0122】
一方、図13の場合は、先のイベントE1が単独停止であるから、このイベントE1に対しても反復停止の回数を割り振る必要がある。そこで、制御部401は、図13(b)に示すように、位置が割り付けられた2つの単独停止(補完イベント)と、先のアップリンクイベントE1である単独停止とに対して、イベントE1,E2間で発生した反復停止の回数(3回)を均等数で割り振る。
なお、図13の例では、単独停止についての補完イベントとアップリンクイベントE1が合計3つあり、割り振るべき反復停止の回数が3回あるから、図13(b)のように、各単独停止に対して反復停止が1回ずつ割り振られる。
【0123】
そして、制御部401は、図13(b)のように割り振られた回数分の反復停止を、次の(y1)〜(y3)の区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl2,l4,l5にそれぞれ割り付ける。
(y1) 先後2つの単独停止間の区間
(y2) 最後の単独停止から後のイベントE2までの区間
(y3) 先のイベントE1から最初の単独停止までの区間
【0124】
このように、先のイベントE1が単独停止である場合は、反復停止を割り付ける区間としては、上記(y1)及び(y2)の区間だけでなく、(y3)の区間が更に加わる場合がある。
具体的には、図13の例では、イベントE1に割り振られた反復停止が1回であるから、制御部401は、イベントE1からその後の単独停止の間の区間を2等分する位置を算出し、この算出した位置がイベントE1の後に発生した1回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl2と対応付ける。
【0125】
また、先の単独停止に割り振られた反復停止も1回であるから、制御部401は、先の単独停止と後の単独停止までの区間を2等分する位置を算出し、この算出した位置が1回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl4と対応付ける。
更に、後の単独停止に割り振られた反復停止も1回であるから、制御部401は、後の先の単独停止と後のイベントE2までの区間を2等分する位置を算出し、この算出した位置が1回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl5と対応付ける。
【0126】
〔信号交差点情報を使用し、単独停止の回数がゼロの場合〕
図14は、先後2つのイベントE1,E2間の信号交差点の情報を使用し、当該イベント間E1,E2で発生した単独停止の回数がゼロである場合の割付処理を示している。
図14の例では、イベントE1,E2間における3つのノードn2,n3,n5が「信号交差点」であるとしている。なお、ノードが信号交差点であるか否かは、道路地図データのリンクの始点や終点に、交差点IDが設定されているか否かで判定できる。
また、図14の例では、後のイベントE2の種別は、単独停止、方向変動及び一定距離走行のいずれでもよいが、先のイベントE1の種別は、単独停止に限るものとする。
【0127】
この場合、中央装置4の制御部401は、イベントE1,E2間で発生した回数分(2回)の反復停止を、先のイベントE1(この場合は単独停止)から、これに直近の信号交差点(ノードn2)までの区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl1,l2にそれぞれ割り付ける。
【0128】
すなわち、図14の例では反復停止が2回であるから、制御部401は、イベントE1から最初の信号交差点であるノードn2までの区間を3等分する位置を算出し、この算出した位置がイベントE1,E2間で発生した2回分の反復停止であるとして、当該位置を含むリンクl1,l2とそれぞれ対応付ける。
その理由は、渋滞時の停止を想定した反復停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達を想定した単独停止と、その直後の信号交差点の間の区間で発生した可能性が高いからである。
【0129】
〔信号交差点情報を使用し、単独停止の回数が非ゼロの場合〕
図15は、先後2つのイベントE1,E2間の信号交差点の情報を使用し、当該イベント間E1,E2で発生した単独停止の回数が非ゼロである場合の割付処理を示している。
図15の例においても、イベントE1,E2間における3つのノードn2,n3,n5が「信号交差点」であるとしている。
また、図15の例では、後のイベントE2の種別は単独停止、方向変動及び一定距離走行のいずれでもよいが、先のイベントE1の種別については、単独停止以外、すなわち、方向変動又は一定距離走行のイベントである場合を想定している。
【0130】
この場合、中央装置4の制御部401は、まず図15(a)に示すように、イベントE1,E2間で発生した単独停止の回数(2回)を、次の(z1)及び(z2)の区間に均等数で割り振る。なお、この場合には、単独停止の回数を割り振るだけで、その位置は未だ決定させていない。
(z1) 先のイベントE1からこれに直近の信号交差点までの区間
(z2) 先後2つの信号交差点間の区間
【0131】
図15の例では、イベントE1,E2間に発生した単独停止が2回であるから、イベントE1からノードn2までの上記区間(z1)に単独停止が1つ割り振られ、ノードn3からノードn5までの上記区間(z2)に単独停止が1つ割り振られている。
もっとも、ノードn2からノードn3までの区間も上記(z2)の区間に該当するので、この区間に単独停止を1つ割り振ることにしてもよい。
【0132】
このように、イベントE1,E2間に発生した単独停止の回数を、上記区間(z1)及び(z2)の区間に割り振る理由は、単独停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達によって車両5が停止する場合を想定した停止イベントであるから、信号交差点の手前の区間で発生した可能性が高いからである。
【0133】
次に、制御部401は、図15(a)のように回数が割り振られた2つの単独停止に対して、図15(b)に示すように、イベントE1,E2間で発生した反復停止の回数(3回)を均等数で割り振る。
なお、図15の例においても、単独停止が2回で反復停止が3回であり、反復停止の回数が単独停止の回数で割り切れず、厳密には均等数で割り振ることができないので、先の単独停止に2回分の反復停止を割り振り、後の単独停止に1回分の反復停止を割り振っている。もっとも、この逆であってもよい。
【0134】
そして、制御部401は、図15(b)のように割り振られた単独停止と反復停止を、単独停止が先頭となりかつそれぞれの区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl1,l2,l4,l5にそれぞれ割り付ける。
すなわち、図15の例では、イベントE1からノードn2までの区間に割り振られた単独停止が1回であり、かつ、反復停止が2回であるから、制御部401は、その区間を4等分する位置を算出し、最初の位置が単独停止の位置でかつ2番目以降の位置が反復停止の位置であるとして、1つの単独停止と2つの反復停止とを、当該位置を含むリンクl1,l2と対応付ける。
【0135】
また、ノードn3からノードn5までの区間に割り振られた単独停止が1回であり、かつ、反復停止が1回であるから、制御部401は、その区間を3等分する位置を算出し、最初の位置が単独停止の位置でかつ2番目の位置が反復停止の位置であるとして、1つの単独停止と1つの反復停止とを、当該位置を含むリンクl4,l5と対応付ける。
このように、上記各区間において、単独停止を先頭にして割り付ける理由は、反復停止は、渋滞等のために車両5が停止と発進を繰り返す場合を想定した停止イベントであるから、単独停止とその後の信号交差点の間で発生した可能性が高いからである。
【0136】
図16は、図15における先のイベントE1の種別が、単独停止である場合の割付処理を示しており、その他の条件は図15の場合と同様である。
この場合、先のイベントE1の種別が単独停止であることから、そのイベントE1からノードn2までの区間に既に1つの単独停止があると見なして、その区間以外に、単独停止の回数を割り振る必要がある。
【0137】
そこで、制御部401は、次の区間(z1)及び(z2)のうち、(z2)の区間のみに、イベントE1,E2間で発生した単独停止の回数(2回)を均等数で割り振る。
(z1) 先のイベントE1からこれに直近の信号交差点までの区間
(z2) 先後2つの信号交差点間の区間
このように、先のイベントE1が単独停止である場合は、単独停止の回数を割り振る区間としては、上記(z1)の区間が除かれる。
【0138】
具体的には、図16の例では、信号交差点がノードn2,n3,n5の3箇所にあるので、ノードn2からノードn3までの上記区間(z2)に単独停止が1つ割り振られ、ノードn3からノードn5までの上記区間(z2)に単独停止が1つ割り振られている。
次に、制御部401は、図16(a)のように回数が割り振られた2つの単独停止と、単独停止であるイベントE1に対して、イベントE1,E2間で発生した反復停止の回数(3回)を均等数で割り振る。
【0139】
なお、図16の例では、先のイベントE1を含めて単独停止イベントが合計3つあり、割り振るべき反復停止の回数が3回であるから、図16(b)に示すように、各単独停止イベントに対して反復停止が1つずつ割り振られる。
そして、制御部401は、図16(b)のように割り振られた単独停止と反復停止を、単独停止が先頭となりかつそれぞれの区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl2,l3,l4,l5にそれぞれ割り付ける。
【0140】
すなわち、図16の例では、イベントE1からノードn2までの区間に割り振られた反復停止が1回であるから、制御部401は、その区間を2等分する位置を算出し、その位置が反復停止の位置であるとして、1つの反復停止を、当該位置を含むリンクl2と対応付ける。
また、ノードn2からノードn3までの区間に割り振られた単独停止が1回であり、かつ、反復停止が1回であるから、制御部401は、その区間を3等分する位置を算出し、最初の位置が単独停止の位置でかつ2番目の位置が反復停止の位置であるとして、1つの単独停止と1つの反復停止とを、当該位置を含むリンクl3と対応付ける。
【0141】
更に、ノードn3からノードn5までの区間に割り振られた単独停止が1回であり、かつ、反復停止が1回であるから、制御部401は、その区間を3等分する位置を算出し、最初の位置が単独停止の位置でかつ2番目の位置が反復停止の位置であるとして、1つの単独停止と1つの反復停止とを、当該位置を含むリンクl4,l5と対応付ける。
【0142】
なお、中央装置4の制御部401は、上記のようにして、イベントE1,E2間で発生した単独停止と反復停止の回数からその停止位置を特定すると、前記時刻算出処理によって得られたリンクの終端通過時刻を用いて距離比による線形補間等を行うことにより、当該停止位置に対応する時刻(再発進時刻)を算出する。
そして、制御部401は、中央装置4側で作成する補間イベントとして、上記停止位置と時刻のデータを有する、単独停止イベントと反復停止イベントを生成する。
【0143】
〔中央装置による排出量算出処理〕
以上の通り、本実施形態の中央装置4によれば、制御部401が、プローブ情報S3に含まれる先後2つのイベントE1,E2間にあるリンクl1〜l6に、当該イベントE1,E2間で発生した回数分の単独停止及び反復停止を割り付けるので、プローブ情報S3に含まれる単独停止や反復停止の回数を、リンク単位でのそれらの回数に置き換えることができる。
【0144】
このため、置き換えたリンク単位での反復停止及び単独停止の回数を、例えば前記推定式に適用することにより、リンク単位でのCO2排出量をプローブ情報に基づいて算出できるようになる。
すなわち、本実施形態の制御部401では、CO2排出量の推定式として、いわゆる停止回数モデルに基づく前記推定式を採用しており、この推定式を再度記述すると、次の通りである。
【0145】
CE=α×T+β×X+F(SS,JS)
だだし、CE:CO2排出量
T:旅行時間
X:走行距離
SS:信号停止回数
JS:反復停止回数
F:SSとJSで定まる加速エネルギー当量の関数
α,β:所定の係数
【0146】
そこで、制御部401は、前記時刻算出処理で得られたリンク始終端の通過時刻に基づいて、ある特定のリンクについての旅行時間tを算出する。
そして、制御部401は、上記リンク旅行時間tと、そのリンクの距離(リンク長)xと、前記停止割付処理によって得られた当該リンクに対応する信号停止回数(単独停止の回数)SS及び反復停止回数JSとを、上記推定式に代入することにより、当該リンクにおいて発生したCO2排出量を算出する。
【0147】
〔中央装置によるプローブデータ処理〕
中央装置4の制御部401は、前記時刻算出処理によってリンクの始終端(ノード)の通過時刻を算出し、前記停止割付処理によって単独停止及び反復停止の補間イベントを生成し、また、前記排出量算出処理によってリンク単位でのCO2排出量を算出すると、その通過時刻、補間イベント及びCO2排出量等のデータを、プローブ情報S3に追加する「プローブデータ処理」を行う。
【0148】
図17及び図18は、上記プローブデータ処理を示すための、データベースDB1に格納されるデータテーブルの一例を示しており、図19は、上記プローブデータ処理を示すためのリンクの接続図である。以下、この図17〜図19を参照して、当該プローブデータ処理の内容を説明する。
【0149】
図17の1段目のデータテーブルにおいて、「車両ID番号」は、プローブ情報S3をアップリンクしたプローブ車両5のID番号であり、「光ビーコン受信時刻」は、その車両5からプローブ情報S3を受信した光ビーコン6での受信時刻である。
また、「計測地点番号」は、このデータテーブル中に含まれる各行の地点をナンバリングしたものであり、後述の通り補間イベントが1つ追加されると、この地点番号も1つインクリメントされる。
【0150】
図17の1段目のデータテーブルにおいて、「絶対緯度」、「絶対軽度」及び「高度」は、当初のプローブ情報S3に含まれるアップリンクイベントの位置データであり、「計測地点計測時刻」は、そのアップリンクイベントの位置データに対応する通過時刻を表している。
更に、1段目のデータテーブルにおいて、「線分属性1」は、アップリンクイベントに付随する単独停止の回数であり、「線分属性2」は、アップリンクイベントに付随する反復停止の回数である。
【0151】
また、「ポイント属性1」は、当該アップリンクイベントのイベント種別を示し、図11の例では、1行目のアップリンクイベントが「方向変動」で、2行目のアップリンクイベントが「一定距離走行」になっている。
更に、「ポイント属性2」は、各イベント種別に対応するイベント情報のデータを示しており、「方向変動」の場合には車両5の方位(図8参照)が記載され、「一定距離走行」の場合には前イベントからの走行距離が記載される。なお、図示していないが、「単独停止」の場合には、停止時間が「ポイント属性2」に記載される。
【0152】
ここで、中央装置4の制御部401は、1段目のデータテーブルに記載されている位置データ(絶対緯度、絶対軽度及び高度)に対してマップマッチングを行い、その位置データをUTMSに準拠するリンクデータに変換する。
図17の2段目のデータテーブルに示すように、この例では、1段目のデータテーブルの「方向変動」の位置データは、「2次メッシュ座標」が35714でかつ「リンク番号」が2009のリンクデータに変換されている。また、「一定距離走行」の位置データは、「2次メッシュ座標」が35714でかつ「リンク番号」が2011のリンクデータに変換されている。
【0153】
図17の2段目のデータテーブルにおいて、「計測地点フラグ」には、当該イベントの計測地点が車載装置2の場合には「1」が記載され、中央装置4の場合には「0」が記載される。従って、データテーブルに追加される補間イベントの場合には、「計測地点フラグ」が「0」となる。
また、「始終端フラグ」は、補間イベントの始端又は終端の種別を示すものであり、始端の場合には「1」が記載され、終端の場合には「2」が記載され、それ以外の場合(単独停止や反復停止)は「0」が記載される。
【0154】
この2段目のデータテーブルにおいて、1行目の「方向変動」は、リンク番号が「2009」のリンクで発生し、2行目の「一定距離走行」は、リンク番号が「2011」のリンクで発生しており、その間にはリンク番号が「2010」のリンクが存在する。
図19は、この場合のリンクの接続図を示している。図19に示すように、中央装置4の制御部401は、リンク2009〜2011のノード位置に、中央装置4において新たに追加する補間イベントとして、各リンク2009〜2011に対応する始端イベントと終端イベントを設定する(図17のハッチング入りの三角印参照)。
【0155】
この始端イベントと終端イベントは、プローブ車両5が各リンク2009〜2011の始端又は終端を通過したこと示すイベントである。
中央装置4の制御部401は、新たに設定した始端イベントと終端イベントを、図17の2段目のデータテーブルのアップリンクイベントの間に追加するとともに、その始端イベント及び終端イベントの関連情報として、前記時刻算出処理によって求めた通過時刻を「計測地点計測時刻」の欄に記載する。
【0156】
図17の3段目のデータテーブルは、始端及び終端イベントの追加と通過時刻の記載を行った後のものである。
すなわち、この場合、1行目の「方向変動」の後に、リンク2009の終端イベント、リンク2010の始端イベント、リンク2010の終端イベント、及び、リンク2011の始端イベントが追加されており、この各イベントの「計測地点計測時刻」に、時刻算出処理で算出された通過時刻がそれぞれ記載されている。
【0157】
なお、互いに接続されたリンクjとリンクj+1がある場合、新たに設定するリンクjの始端イベントと、リンクj+1の終端イベントの位置は一致するので、これらのイベントには同じ通過時刻が記載される。
【0158】
このように、本実施形態の中央装置4によれば、制御部401が、リンクの始終端とこれに対応する算出後の通過時刻を、プローブ情報S3を集積するプローブ用データベースDB1に追加するので、リンク旅行時間の算出処理が行い易くなっている。
例えば、図17の3段目のデータテーブルにおいて、リンク2010のリンク旅行時間を算出する場合には、「リンク番号」の欄を「2010」でソートし、ヒットしたデータの中で、「始終端フラグ」が「2」である計測時刻データと「始終端フラグ」が「1」である計測時刻データの差分を取ればよい。
【0159】
次に、中央装置4の制御部401は、前記停止割付処理によって単独停止や反復停止を割り付けたリンクがある場合には、その停止に関する補間イベントのイベント種別とその関連情報(位置と時刻)についても、プローブ用データベースDB1に追加する。
なお、この例では、図19に示すように、リンク2009に1つの単独停止イベントが追加され、リンク2010に1つの単独停止イベントと反復停止イベントが追加されるものとする。
【0160】
図17の4段目のデータテーブルは、上記単独停止及び反復停止の補間イベントの追加と、その停止位置と時刻のデータの記載を行った後のものである。
この場合、当該4段目のデータテーブルに示すように、1行目の「方向変動」の直後にリンク2009に対応する単独停止イベントが追加され、リンク2010の始点イベントと終点イベントの間に、リンク2010に対応する単独停止と反復停止のイベントが追加されている。
【0161】
そして、この各停止イベントの「計測地点計測時刻」には、リンク終端の通過時刻からの線形補間によって算出された時刻がそれぞれ記載され、各停止イベントの「終端からの距離」には、各停止イベントの位置を示すためのデータとして、対応するリンクの終端からの距離がそれぞれ記載されている。
【0162】
図18のデータテーブルは、前記排出量算出処理によって得られたリンク単位のCO2排出量の算出結果を、各リンクのデータとして記載した後のものである。
図18に示すように、このリンク単位のCO2排出量は、各リンクの終端イベントの行(始終端フラグが「2」である行)に記載されている。
【0163】
このように、本実施形態の中央装置4によれば、制御部401が、予め算出したリンク単位のCO2排出量を、プローブ情報S3を集積するプローブ用データベースDB1に追加するので、CO2排出量の取得も行い易くなっている。
例えば、図18のデータテーブルにおいて、始終端フラグが「2」のリンクをソートして、ヒットしたデータのCO2排出量を参照するだけで、リンクごとのCO2排出量を簡単に取得することができる。
【0164】
〔その他の変形例〕
上記実施形態は例示であって本発明の範囲を制限するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等の範囲内のすべての変更が本発明に含まれる。
【0165】
例えば、上記実施形態では、中央装置4が、車両5の走行に関係する環境対策のための車両関係量の一種として、「CO2排出量」をリンクごとに算出しているが、車両5の単独停止と反復停止の回数に基づいて推定できる変動量であれば、特にCO2排出量に限定されるものではなく、その他の車両関係量として、「NOx排出量」や「燃料消費量」をリンクごとに算出することにしてもよい。
【0166】
また、プローブ情報S3をインフラ側にアップリンクする手段としては、前記光ビーコン6に限らず、携帯電話機その他の電波通信手段によって行うこともできる。
更に、本発明は、中央装置4が広域制御を行う場合に限らず、LANに含まれる複数の交通信号制御機1aが、中央装置4による制御とは別個のグループ単位での系統制御又は広域制御を行う場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【0167】
1 交通信号機
1a 交通信号制御機
2 車載装置
3 路側センサ
4 中央装置(プローブ情報の処理装置)
5 プローブ車両
6 光ビーコン
401 制御部(割付手段、算出手段)
403 通信部(取得手段)
404 記憶部
DB1 プローブ用データベース
DB2 路側用データベース
DB3 地図データベース
【技術分野】
【0001】
本発明は、プローブ情報に含まれる車両の停止回数に基づいて、その回数分の停止をリンクに割り付ける処理を行うプローブ情報の処理装置と、その処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
警察庁が進める高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport Systems)として、光ビーコンをキーデバイスとした新交通管理システム(UTMS:Universal Traffic Management Systems)がある。
かかるシステムでは、信号制御に未来の予測情報を用いて青時間を最適化することにより、更にリアルタイム性を高めたプロファイル制御が採用されている。このプロファイル制御の特徴は次の通りである(非特許文献1参照)。
【0003】
(1) 現在から1サイクル未来の交通需要の予測
(2) 車両の時間遅れの直接評価に基づいたリアルタイム制御の実現
(3) 分散型の制御意思決定:中央制御と連携するハイブリッド型または隣接交差点が強調して動作する自律型の制御モードが選択可能
【0004】
上記プロファイル制御では、車両が交差点の停止線に到着する予測交通量の時系列データである到着プロファイルを所定時間ごとに推定しており、この到着プロファイルと他の信号制御情報に基づいてシミュレーション演算を実行する。
このシミュレーション演算は、具体的には、交差点全体の待ち行列台数の変動状況である遅れ時間(信号停止待ち時間)を求め、この遅れ時間に基づく評価値が最小となる青終了タイミングを探索し、最適な青終了タイミングを決定する(非特許文献1参照)。
【0005】
また、交通管制センターの中央装置では、上記UTMSのサブシステムとして、交通情報提供システム(AMIS)、公共車両優先システム(PTPS)、車両運行管理システム(MOCS)、動的経路誘導システム(DRGS)、及び、交通公害低減システム(EPMS)などを実行する場合もある。
このサブシステムのうち、車両運行管理システム(MOCS)や動的経路誘導システム(DRGS)を行う場合には、交通指標として旅行時間と走行経路が必要である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】「次世代信号制御方式の開発と実証実験」 SEIテクニカルレビュー 2004年3月 第166号 51〜55頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記車両運行管理システム(MOCS)においては、環境対策のために車両走行によるCO2排出量を算出することがある。このCO2排出量をいわゆる停止回数モデルによって求める推定式として、次の式が知られている。
CE=α×T+β×X+F(SS,JS)
だだし、CE:CO2排出量
T:旅行時間
L:走行距離
SS:信号停止回数
JS:反復停止回数
F:SSとJSで定まる加速エネルギー当量の関数
α,β:所定の係数
【0008】
上記推定式の右辺の各項から明らかな通り、当該推定式でCO2排出量を算出するためには、車両が走行した区間の旅行時間T、走行距離X、信号停止回数SS及び反復停止回数JSが必要である。
一方、光ビーコンを通じてプローブ情報をアップリンクする方式として、走行中の車両に生じた代表的なイベント(単独停止、反復停止、方向変動及び一定距離走行)をプローブ車両において測定し、実際に生じたイベントをプローブ情報に含めるイベント型のアップリンク方式がある。
【0009】
また、この方式においては、位置及び時刻を有するアップリンクイベントに、前回イベントから今回イベントまでに発生した単独停止(上記推定式のSS)と反復停止(上記推定式のJS)の回数を、付随情報として含ませることができる。
従って、この場合、プローブ情報に含まれるアップリンクイベント間の旅行時間及び走行距離と、その間で発生した単独停止と反復停止の回数をそれぞれ前記推定式に代入すれば、当該イベント間で発生したCO2排出量を算出することができる。
【0010】
しかしながら、上記イベント型のアップリンク方式では、リンク単位での旅行時間や停止回数についてはプローブ情報に含めていないので、リンク単位のCO2排出量については、前記推定式を用いて直接算出することはできない。
本発明は、このような実情に鑑み、プローブ情報に含まれる車両の停止回数を、リンク単位での停止回数に置き換えることができるプローブ情報の処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
(1) 本発明のプローブ情報の処理装置は、プローブ情報に含まれる車両の停止回数に基づいて、その回数分の停止をリンクに割り付ける処理を行うプローブ情報の処理装置であって、前記車両の位置を特定可能な複数のイベントと、このイベント間で発生した単独停止及び反復停止の回数とを含むプローブ情報を取得する取得手段と、先後2つの前記イベント間にある前記リンクに、当該イベント間で発生した前記回数分の前記単独停止及び反復停止を割り付ける割付手段と、を備えていることを特徴とする。
【0012】
本発明のプローブ情報の処理装置によれば、上記割付手段が、プローブ情報に含まれる先後2つのイベント間にあるリンクに、当該イベント間で発生した回数分の単独停止及び反復停止を割り付けるので、プローブ情報に含まれる単独停止や反復停止の回数を、リンク単位でのそれらの回数に置き換えることができる。
このため、置き換えたリンク単位での停止回数を、例えば前記推定式に適用することにより、リンク単位のCO2排出量等の車両関係量をプローブ情報に基づいて算出できるようになる。
【0013】
(2) 本発明のプローブ情報の処理装置において、前記割付手段は、先後2つの前記イベント間に信号交差点が含まれている場合には、まず始めに、当該イベント間で発生した前記単独停止の回数を、次の(z1)及び(z2)の区間(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合には、(z1)の区間を除く。)に均等数で割り振ることが好ましい。
(z1) 先の前記イベントからこれに直近の前記信号交差点までの区間
(z2) 先後2つの前記信号交差点間の区間
【0014】
その理由は、単独停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達によって車両が停止する場合を想定した停止イベントであるから、信号交差点の手前の区間で発生した可能性が高いからである。
なお、上記(z2)の区間は、先後2つのイベント間に1つしか含まれていない場合もあるし、複数含まれている場合もある。
【0015】
(3) この場合、更に、前記割付手段は、割り振られた前記単独停止(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合はこの単独停止を含む。)に対して、前記イベント間で発生した前記反復停止の回数を均等数で割り振り、割り振られた回数分の前記単独停止及び反復停止を、前記単独停止が先頭でかつ前記区間内において前記イベント、前記単独停止、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付けることが好ましい。
このように単独停止を先頭にして割り付ける理由は、反復停止は、渋滞等のために車両が停止と発進を繰り返す場合を想定した停止イベントであるから、単独停止とその後の信号交差点の間で発生した可能性が高いからである。
【0016】
(4) これに対して、先後2つの前記イベント間の信号交差点の情報を使用するか否かに拘わらず、前記割付手段は、まず、当該イベント間で発生した回数分の前記単独停止を、そのイベント間の区間内において前記イベント、前記単独停止それぞれの間の距離が均等となるにように、当該区間内の前記リンクに割り付けるようにしてもよい。
その理由は、各リンクにおける信号交差点の位置情報を取得していない(或いは取得できない)場合でも、割付処理が可能となるからである。また、先後2つのイベント間に信号交差点が含まれていない場合にも上記の割付方法は有効であり、その理由は、イベント間に信号交差点がない場合は、イベント間において単独停止が生じた可能性が高い場所を特定できないので、イベント間の区間で等分して配置するのが最も妥当だからである。
【0017】
(5) その後、反復停止を割り付ける場合には、前記割付手段は、割り付けられた前記単独停止(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合はこの単独停止を含む。)に対して、前記イベント間で発生した前記反復停止の回数を均等数で割り振り、割り振られた回数分の前記反復停止を、次の(y1)及び(y2)の区間(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合は次の(y3)の区間を含む。)内において前記イベント、前記単独停止、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付けるようにすればよい。
(y1) 先後2つの前記単独停止間の区間
(y2) 最後の前記単独停止から後の前記イベントまでの区間
(y3) 先の前記イベントから最初の前記単独停止までの区間
【0018】
その理由は、渋滞時の停止を想定した反復停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達を想定した単独停止の後に発生することが多いことから、先に割り付けられた単独停止の後に割り付けるべきだからである。
なお、上記(y1)の区間は、先後2つのイベント間に1つしか含まれていない場合もあるし、複数含まれている場合もある。
【0019】
(6) 一方、前記割付手段は、先後2つの前記イベント間に信号交差点が含まれており、かつ、当該イベント間で発生した前記単独停止の回数がゼロであり、また、先の前記イベントが単独停止イベントである場合には、前記イベント間で発生した回数分の前記反復停止を、先の前記イベントからこれに直近の前記信号交差点までの区間内において前記イベント、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付けることが好ましい。
その理由は、渋滞時の停止を想定した反復停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達を想定した単独停止と、その直後の信号交差点の間の区間で発生した可能性が高いからである。
【0020】
(7) また、前記割付手段は、先後2つの前記イベント間の信号交差点の情報を使用するか否かに拘わらず、前記イベント間で発生した前記単独停止の回数がゼロである場合には、前記イベント間で発生した回数分の前記反復停止を、前記イベント間の区間内において前記イベント、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付けることが好ましい。
その理由は、各リンクにおける信号交差点の位置情報を取得していない(或いは取得できない)場合でも、割付処理が可能となるからである。また、先後2つのイベント間に信号交差点が含まれていない場合にも上記の割付方法は有効であり、その理由は、イベント間に信号交差点も単独停止もない場合は、イベント間において反復停止が生じた可能性が高い場所を特定できないので、イベント間の区間で等分して配置するのが最も妥当だからである。
【0021】
(8) 本発明のプローブ情報の処理装置は、前記リンクに割り振られた前記単独停止及び反復停止の回数に基づいて、前記車両の走行に関係する環境対策のための車両関係量を、前記リンクごとに算出する算出手段を、更に備えていることが好ましい。
かかる算出手段を設けることにすれば、置き換えたリンク単位での停止回数を用いて、リンク単位のCO2排出量等の車両関係量をプローブ情報に基づいて算出できるようになるからである。
【0022】
なお、本明細書において、「車両関係量」とは、車両の走行に伴って変動する、環境対策のために注目されている変動量のことをいい、例えば、CO2及びNOx等の温室効果ガス又は有害ガスの排出量や、ガソリン又はバイオエタノール等の燃料消費量がこれに該当する。
【0023】
(9) 本発明のコンピュータプログラムは、本発明のプローブ情報の処理装置による処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、本発明のプローブ情報の処理装置と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【0024】
以上の通り、本発明によれば、プローブ情報に含まれる先後2つのイベント間にあるリンクに、当該イベント間で発生した回数分の単独停止及び反復停止を割り付けるようにしたので、プローブ情報に含まれる単独停止や反復停止の回数を、リンク単位での停止回数に置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明が適用可能な交通制御システムを示す道路平面図である。
【図2】交通制御のアプリケーション、交通指標及びプローブ情報の関係を示す表である。
【図3】中央装置の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図4】車載装置の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図5】停止イベントの判定方法を示すグラフである。
【図6】方向変動イベントの例を示す道路平面図である。
【図7】プローブ情報のフレームフォーマットを示す表である。
【図8】プローブ情報に記す各種情報のビット割り当てを示す表である。
【図9】中央装置による時刻算出処理を示すためのリンクの接続図である。
【図10】中央装置による別の時刻算出処理を示すためのリンクの接続図である。
【図11】中央装置による停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図12】中央装置による別の停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図13】中央装置による別の停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図14】中央装置による別の停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図15】中央装置による別の停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図16】中央装置による別の停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。
【図17】中央装置によるプローブデータ処理を示すためデータテーブルである。
【図18】中央装置によるプローブデータ処理を示すためデータテーブルである。
【図19】中央装置によるプローブデータ処理を示すためリンクの接続図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
〔システムの全体構成〕
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明が適用可能な交通制御システムの一例を示す道路平面図である。
図1に示すように、本実施形態の交通制御システムは、交通信号機1、車載装置2、車両感知器等よりなる路側センサ3、中央装置4、車載装置2を搭載したプローブ車両5(以下、単に車両5という場合がある。)、及び光ビーコン6等を含む。
【0027】
このうち、交通信号機1は、主道路RM1,RM2及び従道路RS1,RS2のそれぞれに設置された4つの信号灯器1bと、この信号灯器1bと通信回線を介して接続された交通信号制御機1aとを備えている。
交通信号制御機1aは、電話回線等の通信回線を介して交通管制センター内の中央装置4に接続されており、中央装置4は、自身の管轄エリア内にある各交差点Cの交通信号制御機1aとローカルエリアネットワーク(LAN)を構成している。
【0028】
従って、中央装置4は、交通信号制御機1aとそれぞれ双方向通信が可能であり、交通信号制御機1aは他の交差点の同制御機1aとも双方向通信が可能である。なお、中央装置4は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。
交通信号制御機1aは、MODERATO(Management by Origin-DEstination Related Adaptation for Traffic Optimization)制御等の交通感応制御を行った結果の出力である信号制御指令S1を、中央装置4から受信し、この信号制御指令S1に基づいて、各信号灯器1bに含まれる信号灯の点灯、消灯及び点滅を制御する。
【0029】
また、交通信号制御機1aは、光ビーコン6とも通信回線で繋がっており、中央装置4から受信した渋滞情報や旅行時間等を含む交通情報S2を光ビーコン6に送信する。
光ビーコン6は、車載装置2を搭載したプローブ車両5と光信号での双方向通信が可能であり、上記交通情報S2をダウンリンクDLに含めて送信する。また、車載装置2が光ビーコン6に送信するアップリンクULには、後述のプローブ情報S3が含まれている。このプローブ情報S3は、そのアップリンクULの受信時刻及びビーコンIDとともに、交通信号制御機1aを介して中央装置4に転送される。
【0030】
路側センサ3は、例えば、直下を通行する車両を超音波感知する車両感知器や、インダクタンス変化で車両を感知するループコイル、或いは、カメラの映像を画像処理して交通量や車両速度を計測する画像感知器よりなり、交差点Cに流入する車両台数や車両速度を計測する目的で、管轄エリア内の一部の道路に設置されている。
路側センサ3が検出した路側計測情報S4は、交通信号制御機1aで中継されて、通信回線を介して中央装置4に送信される。
【0031】
〔中央装置〕
図3は、中央装置4の内部構成を示す機能ブロック図である。
図3に示すように、中央装置4は、制御部401、表示部402、通信部403、記憶部404及び操作部405を含んでいる。
中央装置4の制御部401は、ワークステーション(WS)やパーソナルコンピュータ(PC)等よりなり、交通信号制御機1aからの各種の交通情報の収集・処理(演算)・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。なお、中央装置4の制御部401は、内部バスを介して上記ハードウェア各部と繋がっており、これら各部の動作も制御する。
【0032】
中央装置4の制御部401は、自身の管轄エリアに属する交通信号制御機1aに対して、同一道路上の交通信号機1群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御(面制御)を実行可能である。
すなわち、中央装置4の制御部401は、交通状況に応じて信号制御パラメータ(スプリット、サイクル長及びオフセット等)を設定する交通感応制御を行うものであり、制御部401が行う交通感応制御には、例えば、前記MODERATO制御やプロファイル制御等を含む複数種類のものが含まれる。
【0033】
中央装置4の通信部403は、通信回線を介してLAN側と接続された通信インタフェースであり、所定時間ごとの信号灯器1bの灯色切り替えタイミング等に関する信号制御指令S1と、道路リンクの旅行時間や渋滞情報等を含む交通情報S2を、各交通信号機1に送信している。
信号制御指令S1は、信号制御パラメータの演算周期(例えば、1.0〜2.5分)ごとに送信され、交通情報S2は例えば5分ごとに送信される。
【0034】
また、中央装置4の通信部403は、プローブ車両5の位置及び時刻(軌跡)と車両IDとを含む移動計測情報であるプローブ情報S3と、路側センサ3による路側計測情報S4とを交通信号制御器1aから受信する。
【0035】
中央装置4の表示部402は、自身が管理するエリアの道路地図と、この道路地図上のすべての交通信号機1や路側センサ3及び光ビーコン6の位置等が表示された表示画面により構成され、中央オペレータに渋滞や事故等の交通状況を報知するものである。
中央装置4の操作部405は、キーボードやマウス等の入力インタフェースよりなり、この操作部405によって中央オペレータが上記表示部402に対する表示切り替え操作等を行えるようになっている。
【0036】
中央装置4の記憶部404は、ハードディスクや半導体メモリ等から構成されており、上記交通感応制御のための制御プログラムや、この交通感応制御等に用いる交通指標の演算プログラムを記憶しており、制御部401が生成した信号制御指令S1や交通情報S2の一時的な記憶領域も有する。
また、中央装置4の記憶部404は、プローブ用データベースDB1、路側用データベースDB2及び地図データベースDB3を備えている。
【0037】
プローブ用データベースDB1は、プローブ情報S3に含まれる各種計測値(プローブ車両5の通過位置及び時刻やそのイベント種別等)と、この計測値から推定されるリンク始終端での通過時刻等が集積されている。
また、路側用データベースDB2には、路側計測情報S4の各種計測値(車両のリンクに対する通過台数等)が集積されている。
【0038】
地図データベースDB3の道路地図データには、交差点IDと交差点の位置とを対応付けた交差点データが含まれている。
また、道路地図データには、リンクIDと、リンクの始点・終点・補間点(道路が折れ曲がる地点に対応)のそれぞれの位置と、リンクの始点に接続するリンクのリンクIDと、リンクの終点に接続するリンクのリンクIDとを対応付けた、リンクデータも含まれている。
【0039】
中央装置4の制御部401は、路側用データベースDB2に蓄積された路側計測情報S4に基づいて、各リンクの推定旅行時間を所定時間ごとに算出し、この推定値を地図データベースDB3に記録する。
なお、路側センサ3からの路側計測情報S4に基づいて中央装置4自体が各リンクの推定旅行時間を推定する代わりに、VICSセンター(「VICS」は登録商標)などの交通情報配信センターから各リンクの推定旅行時間(すなわち、「VICS旅行時間」)を取得することにしてもよい。
【0040】
また、各リンクの推定旅行時間は、通常、最新の路側計測情報S4に基づいて5分ごとに更新される言わば過去の推定値であるが、かかる過去の推定値だけでなく、これらから所定の予測アルゴリズムを用いて求められた、将来に向けての各リンクの旅行時間の予測値であってもよい。
【0041】
本実施形態の中央装置4の制御部401は、プローブ情報S3に含まれるプローブ車両5の位置及び時刻と上記推定旅行時間とを用いて、リンクの始終端の通過時刻を求める「時刻算出処理」を行うとともに、位置を特定可能な先後2つのアップリンクイベント間にあるリンクに、当該イベント間で発生した回数分の単独停止や反復停止を割り付ける「停止割付処理」を行う。
【0042】
更に、中央装置4の制御部401は、リンク単位に割り付けられた車両5の停止回数を用いて、リンク単位のCO2排出量を算出する「排出量算出処理」と、リンク始終端の通過時刻やリンク単位のCO2排出量その他のデータをプローブ情報S3に追加する「プローブデータ処理」とを行う。
なお、これら「時刻算出処理」、「停止割付処理」、「排出量算出処理」及び「プローブデータ処理」の詳細については後述する。
【0043】
〔中央装置による交通制御の種類等〕
図2は、中央装置4の制御部401が実行する交通制御のアプリケーションと、それに必要な入力情報である交通指標と、その交通指標の算出のために必要となるプローブ情報との関係を示す表である。
例えば、信号制御の高度化にために実施されるMODERATO制御やプロファイル制御に必要な交通指標(交通制御に対する入力情報)は、待ち行列台数と飽和交通流率であり、迂回路優先制御に必要な交通指標は、旅行時間と走行経路である。
【0044】
また、交通流分析のために実施されるボトルネック位置の検出に必要な交通指標は、走行中の車両5の停止回数である。
更に、MOCSで行われるCO2排出量の推定には、車両5の停止回数(なお、この場合には、後述する反復停止と単独停止の区別が必要。)が必要であり、MOCSで行われる動態管理に必要な交通指標は、車両5の走行経路である。
【0045】
〔車載装置〕
図4は、プローブ車両5の車載装置2の内部構成を示す機能ブロック図である。
この車載装置2は、光ビーコン6との間で双方向の光通信を行う路車間通信機能と、搭乗者が設定した目的地に案内するナビゲーション機能を有する。
図4に示すように、車載装置2は、GPS処理部201、方位センサ202、車速取得部203、光通信部204、記憶部205、操作部206、表示部207、音声出力部208及び制御部209等を含む。
【0046】
GPS処理部201は、GPS衛星からのGPS信号を受信し、GPS信号に含まれる時刻情報、GPS衛星の軌道、測位補正情報等に基づいて、プローブ車両5の位置(緯度、経度及び高度)を計測する。
方位センサ202は、光ファイバジャイロなどで構成されており、プローブ車両5の方位及び角速度を計測する。車速取得部203は、車速センサ(図示せず)が車輪の角速度を検出することにより計測したプローブ車両5の速度データを取得する。
【0047】
車載装置2の光通信部204は、道路上の所定位置に設定された光ビーコン6の通信領域において、アップリンクULとダウンリンクDLを送受信する。すなわち、車載装置2の光通信部204は、交差点Cを流出したプローブ車両5が光ビーコン6の通信領域に入ると、交通情報S2を含むダウンリンクDLを受信し、自身のプローブ情報S3を含むアップリンクULを光ビーコン6に送信する。
車載装置2の記憶部205は、ハードディスクや半導体メモリ等から構成され、ダウンリンクDLに含まれる交通情報S2や、アップリンクULに含めるプローブ情報S3等の各種情報を記憶するための記憶領域を有する。
【0048】
また、記憶部205は、道路地図データも記憶している。
この道路地図データには、交差点IDと交差点の位置とを対応付けた交差点データが含まれている。また、道路地図データには、リンクIDと、リンクの始点・終点・補間点(道路が折れ曲がる地点に対応)それぞれの位置と、リンクの始点に接続するリンクのリンクIDと、リンクの終点に接続するリンクのリンクIDと、最適経路の特定に使用するリンクコストとを対応付けたリンクデータも含まれている。
【0049】
上記リンクコストは、例えば、リンクとその終点に接続するリンクの組み合わせの数だけ用意されており、リンクの始点に進入してから当該リンクの終点を退出し、次に接続するリンクの始点に進入するまでに要する時間が設定されている。
すなわち、リンクコストには、リンクの始点から終点までを走行するのに要するコスト(時間)と、リンクの終点から次のリンクの始点までを走行するのに要するコスト(時間)、つまり、交差点を通過するのに要するコストが含まれている。
【0050】
車載装置2の操作部206は、タッチパネルやボタン等から構成されており、ドライバを含む車両5の搭乗者が目的地の設定等を行えるようになっている。
車載装置2の表示部207は、車両5のダッシュボード部分に取り付けられたモニタ装置(図示せず)よりなり、制御部209が後述する感応要求処理において作成した画像データを搭乗者に表示する。また、音声出力部208は、制御部209が作成した音声データをスピーカー(図示せず)から出力する。
【0051】
車載装置2の制御部209は、マイクロコンピュータ等から構成され、GPS処理部201、方位センサ202、車速取得部203、光通信部204、記憶部205、操作部206、表示部207、音声出力部208での各処理を制御する。
また、車載装置2の制御部209は、GPS処理部201が計測した車両5の位置、方位センサ202が計測した車両5の方位及び角速度、車速取得部203が取得した車両5の速度の各データ、記憶部205に記憶している道路地図データに基づいてマップマッチング処理を行い、道路地図データのリンク上におけるプローブ車両5の位置を算出することができる。
【0052】
更に、車載装置2の記憶部205には、プローブ車両5の走行中に生じる各種のイベントの発生を判定する「イベント判定処理」と、その各種のイベントの性質に応じて、当該イベントとその関連情報のうちのどれをプローブ情報S3に含めるか否かを決定し、当該プローブ情報S3をイベントごとに生成する「情報生成処理」を、制御部209に実行させるためのコンピュータプログラムが格納されている。
【0053】
車載装置2の制御部209は、上記プログラムを記憶部205から読み出して実行することより、上記「イベント判定処理」と「情報生成処理」を実行する。以下、車載装置2の制御部209が行うこれらの処理について説明する。
なお、本実施形態では、インフラ側へのプローブ情報S3の送信手段として光ビーコン6を利用しているので、車載装置2の制御部209は、ある光ビーコン6とその次に通過する光ビーコン6との間の経路を走行中に生じた各種イベントとその関連情報を記載したプローブ情報S3を生成する。
【0054】
〔停止イベントに関する処理内容〕
本実施形態の制御部209が判定する停止イベントには、「単独停止」と「反復停止」とがある。
図5は、それら単独停止と反復停止とを停止イベントの判定方法を示すグラフである。図5のグラフにおいて、横軸は車両5の走行距離であり、縦軸は速度である。
また、図5の第1閾値V1は、車両5の停止が反復停止か単独停止かを判別するための閾値であり、例えば30km/hに設定されている。第2閾値V2は、これ未満の速度の場合に実質的に停止と見なせる値であり、例えば5km/hに設定されている。
【0055】
ここで、「単独停止」とは、車両5が一定速度以上の速度に達した後の停止のことであり、信号待ちや渋滞末尾への到達が原因で車両5が停止する場合を想定したイベントである。また、「反復停止」とは、前回の停止から一定速度に達する前に再び停止することであり、渋滞等のために車両5が停止と発進を繰り返す場合(Stop & Go )を想定したイベントである。
例えば、図5の点A及び点Bのように、車両5の速度が、第1閾値V1を超えた状態から単調減少し、その速度が第2閾値V2を下回って当該車両5が停止したと判断される場合には、単独停止と判定される。
【0056】
一方、図5の点Cのように、車両5の速度が、第1閾値V1未満の範囲内において増減してから、その速度が第2閾値V2を下回って当該車両5が停止したと判断される場合には、反復停止と判定される。以上の判定条件の下で、車載装置2の制御部209は、次の各処理(1)〜(6)を実行する。
(1) まず、制御部209は、起動時に、反復停止の回数、単独停止の回数、再発進時刻と停止位置、及び、高速走行フラグをすべてクリアする。
【0057】
(2) 次に、制御部209は、予め設定された所定時間(例えば、1秒)ごとに車両5の速度を監視しており、この速度が第1閾値V1以上になれば、高速走行フラグをオンに設定する。
(3) 次に、制御部209は、速度が第2閾値V2未満の状態が、一定秒数(定数設定:例えば5秒)継続した場合には、車両5が停止したと判定する。
【0058】
この場合、高速走行フラグがオンの場合は、車両5が図5の点A又は点Bの状態であると見なせるので、単独停止の回数をインクリメントし、高速フラグがオフの場合は、図5の点Cの状態であるともなせるので、反復停止の回数をインクリメントする。
(4) また、制御部209は、車両5の停止を判定した後、速度が第2閾値V2を超えた場合には、車両5が再発進したと判定する。このとき、高速走行フラグがオンの場合は、単独停止の場合に該当するので、その再発進時刻、停止位置及び停止時間を記憶部205に記憶させる。
【0059】
ただし、制御部209は、停止位置付きの単独停止のイベントについて、プローブ情報S3に含めることができる限定数(定数設定:例えば3回)を予め設定している。従って、制御部209は、前回のアップリンクULからの単独停止の回数が上記限定数を超える場合には、例えば最も古いデータに上書きして、単独停止の再発進時刻、停止位置及び停止時間を更新する。また、制御部209は、最後に高速走行フラグをオフに設定する。
(5) 制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまで、上記(2)〜(4)の処理を繰り返す。
【0060】
(6) また、制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまでに、以下のイベント情報(a)を含むプローブ情報S3の生成処理を行い、その通過時に、当該プローブ情報S3をアップリンクULに含めて光通信部204に送信させる。
(a) 単独停止のイベント情報
・停止位置、再発進時刻及び停止時間
・前回のアップリンクイベントから当該単独停止の前に発生した反復停止の回数
・前回のアップリンクイベントから当該単独停止の前に発生した、データ更新によってアップリンクイベントではなくなった単独停止の回数
【0061】
ここで、上記「アップリンクイベント」とは、少なくとも位置情報を有するイベントとしてプローブ情報S3に含めるイベントのことであり、停止位置を有する上記(a)の単独停止イベントの他、後述する方向変動又は一定距離走行のイベントがこれに含まれる。
なお、制御部209は、光ビーコン6へのアップリンクULの送信後は、アップリンクイベントとしての単独停止のイベント情報を構成する、停止位置、再発進時刻及び停止時間をすべてクリアする。
【0062】
このように、制御部209は、停止イベントが単独停止の場合には、予め定めた限定数(例えば3回)以内のものについては、停止位置、再発進時刻及び停止時間をプローブ情報S3に含めるが、限定数を超えたためデータ更新された単独停止と、すべての反復停止について、その停止位置、再発進時刻及び停止時間をプローブ情報S3に含めない。
もっとも、単独停止と反復停止の停止回数については、次のアップリンクイベントに付随するイベント情報として、プローブ情報S3に含められる。
【0063】
本実施形態の車載装置2によれば、制御部209が、信号待ち等が原因の単独停止と、停止と発進を繰り返す反復停止とを別個のイベントとして判定し、待ち行列台数や飽和交通流率の算出に必要な単独停止については、所定の限定数以下のものが停止位置、再発進時刻及び停止時間をイベント情報として含み、反復停止については、その停止回数のみが別のアップリンクイベントのイベント情報に含められる。
【0064】
従って、プローブ情報S3の記憶や送信のためのデータ量を効率的に使用しつつ、待ち行列台数や飽和交通流率等の交通指標を算出可能なプローブ情報S3を生成することができる。
また、停止回数については、単独停止と反復停止の判別が可能となるように各アップリンクイベントのイベント情報に含められるので、車載装置2からのプローブ情報S3を取得した中央装置4は、そのアップリンクイベントに含まれる停止回数を用いて、MOCSによるCO2の排出量の推定を実行することができる。
【0065】
〔方向変動イベントに関する処理内容〕
図6は、方向変動イベントの例を示す道路平面図である。
図6(a)は、交差点での右折(ただし、左折でもよい。)に生じる方向変動イベントを示し、図6(b)は、比較的急カーブの単路で生じる方向変動イベントを示している。
車載装置2の制御部209は、図6に示すような、曲率半径が小さくて車両5の走行方向の変化が大きい「方向変動」をイベントとして抽出し、これに関するプローブ情報S3を生成するため、次の各処理(1)〜(5)を実行する。
【0066】
(1) まず、制御部209は、一定時間(定数設定:例えば1秒)ごとに、車両2の走行軌跡を監視しており、記憶部205に前回記憶させた前回軌跡から、車両5が一定距離(定数設定:例えば10m)以上走行すれば、その位置(緯度経度)及び方位(ない場合は前回との相対位置から求める。)を今回軌跡として記憶部205に記憶させる。
(2) 次に、制御部209は、前回軌跡と今回軌跡との方位差が一定(定数設定:例えば5度)以上あれば、方位変化が開始されたと見なす。
【0067】
(3) 更に、制御部209は、前回軌跡と今回軌跡との間の方位差が、一定(定数設定:例えば5度)未満の状態が一定回数(定数設定:例えば2回)になれば、方位変化が終了したとみなす。
(4) 次に、制御部209は、方位変化の開始時点の方位と、方位変化の終了時点の方位との差が一定(定数設定:例えば30度)以上であれば、「方向変動」のイベントが発生したとみなし、その方位変化の終了時点での時刻、位置及び方位を記憶部205に記憶させる。
【0068】
ただし、制御部209は、方向変動のイベントと後述する一定距離走行のイベントについては、前記単独停止とは別に、プローブ情報S3に含めることができる限定数(定数設定:例えば2回)を予め設定している。
従って、制御部209は、それらのイベントの前回のアップリンクULからの合計回数がその限定数を超える場合には、最も古いデータに上書して、方位変化の終了時刻、終了位置及び絶対方位をクリアする。
(5) 制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまで、上記(1)〜(4)の処理を繰り返す。
【0069】
(6) また、制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまでに、以下のイベント情報(b)を含むプローブ情報S3の生成処理を行い、その通過時に、当該プローブ情報S3をアップリンクULに含めて光通信部204に送信させる。
(b) 方向変動のイベント情報
・方位変化の終了時刻、終了位置及び絶対方位
・前回のアップリンクイベントから当該方向変動の前に発生した反復停止の回数
・前記のアップリンクイベントから当該方向変動の前に発生した、データ更新によってアップリンクイベントではなくなった単独停止の回数
【0070】
なお、制御部209は、光ビーコン6へのアップリンクULの送信後は、アップリンクイベントとしての方向変動のイベント情報を構成する、方位変化の終了時刻、終了位置及び絶対方位をすべてクリアする。
【0071】
〔一定距離走行イベントに関する処理内容〕
車載装置2の制御部209は、車両5が十分に長い一定距離だけ走行したか否か(一定距離走行)をイベントとして判定し、これに関するプローブ情報S3を生成するため、次の処理(1)〜(4)を実行する。
【0072】
(1) まず、制御部209は、前記停止イベント(単独停止及び反復停止)又は方向変動イベントのいずれかが発生した時に、累積走行距離をクリアする。また、制御部209は、累積走行距離が一定距離(定数設定:例えば500m)を越える前に、方向変動のイベントが発生した場合も累積走行距離をクリアする。
(2) 次に、制御部209は、一定時間(定数設定:例えば1秒)ごとに走行軌跡を監視し、前回のイベントからの走行距離を積算して行く。
【0073】
(3) また、制御部209は、累積走行距離が一定距離(定数設定:例えば500m)を越えれば、一定距離走行イベントが発生したと見なし、時刻、位置および方位を記憶部205に記憶させる。
ただし、前記した通り、方向変動と一定距離走行の合計数に限定数(定数設定:例えば2回)が設定されているので、それらのイベントの前回のアップリンクULからの合計回数がその限定数を超える場合には、最も古いデータに上書きして、累積走行距離をクリアする。
【0074】
(4) 制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまで、上記(1)〜(3)の処理を繰り返す。
【0075】
(5) また、制御部209は、次の光ビーコン6との通信が発生するまでに、以下のイベント情報(c)を含むプローブ情報S3の生成処理を行い、その通過時に、当該プローブ情報S3をアップリンクULに含めて光通信部204に送信させる。
(c) 一定距離走行のイベント情報
・一定距離走行の終了時刻、位置および累積走行距離
・前回のアップリンクイベントから当該一定距離走行の前に発生した反復停止の回数
・前回のアップリンクイベントから当該一定距離走行の前に発生した、データ更新によってアップリンクイベントではなくなった単独停止の回数
【0076】
なお、制御部209は、光ビーコン6へのアップリンクULの送信後は、アップリンクイベントとしての一定距離走行のイベント情報を構成する、当該走行の終了時刻、位置および累積走行距離をすべてクリアする。
【0077】
〔停止イベントに関する例外処理〕
ところで、図6(a)の点Pは、右折時における交差点内の停止位置を示している。ここで、右折車線に先行車両がない場合には、走行中の車両5が点Pにおいて第2閾値V2未満まで減速し、当該点Pにおいて単独停止又は反復停止が生じる場合がある。
しかし、交差点内の点Pは、信号待ちとは無関係であり、前記待ち行列台数や飽和交通流率の算出には不要であるため、これを停止イベントとして採用すると、無駄なプローブ情報S3を含むアップリンクULがインフラ側に送出されることになる。
【0078】
そこで、車載装置2の制御部209は、記憶部205に含まれる前記道路地図データを参照することにより、車両5の走行位置が道路地図データにおけるどの位置であるかに基づいて、方位変更中の車両5の停止イベントが、図6(a)の点Pに示すような、右折時における交差点内での停止である右折停止か否かを判定し、当該右折停止の場合には、これを前記単独停止や反復停止としては採用しない。
すなわち、制御部209は、上記右折停止については、これをアップリンクイベントとせず、プローブ情報S3に含めない停止イベントとして処理する。
【0079】
これに対して、図6(b)の点Qは、比較的急カーブの単路での方位変更中における車両5の停止位置を示している。ここで、単路の下流側にある交差点の信号が赤になっている場合には、走行中の車両5が点Qにおいて第2閾値V2未満まで減速し、当該点Qにおいて単独停止或いは反復停止が生じる場合がある。
従って、このような単路での方位変更中の点Qでの停止は、図6(a)の右折時とは異なり、待ち行列台数や飽和交通流率の算出に必要であると考えられるため、プローブ情報S3に含める停止イベントとすべきである。
【0080】
そこで、車載装置2の制御部209は、記憶部205に含まれる前記道路地図データを参照することにより、車両5の走行位置が道路地図データにおけるどの位置であるかに基づいて、方位変更中の車両5の停止イベントが、図6(a)の点Qに示すような、単路での方位変更中の停止である単路停止か否かを判定し、当該単路停止の場合には、これを単独停止又は反復停止として採用する。
すなわち、制御部209は、上記単路停止については、これをプローブ情報S3に含める停止イベントとして処理する。
【0081】
〔プローブ情報のフレーム内容〕
図7は、車載装置2の制御部209が生成するプローブ情報S3のフレームフォーマットを示す表である。
図7に示すように、プローブ情報S3のデータ領域には、ヘッダ、基本項目及び属性種別が含まれており、ヘッダには、単独停止の回数と反復停止の回数とを記載することができる。
【0082】
また、基本項目には、位置と計測時刻の記載領域が含まれており、位置は、緯度と経度で記載され、計測時刻は時分秒で記載される。
更に、属性項目には、イベント種別とイベント値の記載領域が含まれている。イベント種別には、その種別或いはフラグが記載され、イベント値には、イベント種別に応じた値として、方位、停止時間及び走行距離のうちの少なくとも1つが記載される。
【0083】
〔プローブ情報のビット割り当て〕
図8は、プローブ情報S3に記す各種情報のビット割り当てを示す表である。
図8に示すように、単独停止の場合の停止時間は8ビットで表され、当初ビットの値で秒と分の場合に区分し、残りの7ビットで時間を表すようになっている。このため、1秒を最小単位として、16進数で0x01(1秒)から0xff(127分)までの時間を割り当てることができる。
【0084】
また、方向変動の場合の絶対方位は、北を「1」とし、時計回りに16単位として割り当てられている。
更に、一定距離走行や方向変動の場合の、前回イベントからの走行距離には8ビットが割り当てられており、5m単位になっている。この場合、16進数で0x01(5m)から0xff(1275m)までの走行距離を割り当てることができる。
【0085】
〔中央装置による時刻算出処理〕
前述の通り、本実施形態では、中央装置4の制御部401が、プローブ情報S3に含まれるプローブ車両5の位置及び時刻と、路側計測情報S4から推定されるリンクの推定旅行時間とを用いて、リンクの始終端の通過時刻を算出する「時刻算出処理」を行う。
図9は、上記時刻算出処理を示すためのリンクの接続図である。以下、この図9を参照して、当該時刻算出処理の内容を説明する。
【0086】
同図において、l(小文字のエル)1〜l3は、中央装置4の地図データベースDB3に記録されている特定のリンクを示し、その接続点(ノード)をn0〜n3とする。
なお、本実施形態においては、特定のリンクに対して、その進行方向上流側(図9の左側)の接続点を「始端」といい、その進行方向下流側(図9の右側)の接続点を「終端」という。例えば、リンクl1の始端はノードn0であり、終端はノードn1である。また、リンクl2の始端はノードn1であり、終端はノードn2である。
【0087】
また、図9において、t1〜t3は各リンクl1〜l3の推定旅行時間を示す。この推定旅行時間t1〜t3は、路側用データベースDB2に記録されている路側計測情報S4に基づいて、制御部401がリンクl1〜l3ごとに予め算出したものである。
なお、図例では、数値例として、各リンクl1〜l3の距離はいずれも150mになっており、各リンクの推定旅行時間t1〜t3は、それぞれ、t1=100s(sの単位は秒)、t2=300s、t3=200sとなっている。
【0088】
図9の黒三角印(地点Aと地点B)は、プローブ情報S3に含まれる、位置(座標)x及び時刻iを有するアップリンクイベントを示しており、図9では、地点Aの位置及び時刻をx1,i1とし、地点Bの位置及び時刻をx2,i2としている。
また、地点Aから地点Bの通過時刻差T(=i2−i1)は400sであると仮定し、先の地点Aはリンクl1の中点に位置し、後の地点Bはリンクl3を2:3に内分した点に位置すると仮定する。
【0089】
このため、リンクl1における、地点Aからノードn1までの部分リンクlp1の距離は、lp1=75mとなり、リンクl3における、ノードn2から地点Bまでの部分リンクlp3の距離は、lp3=60mとなる。
また、プローブ車両5が地点Aから地点Bまでに走行した総距離Xは、X=lp1+l2+lp3=75+150+60=285mとなる。
【0090】
ここで、中央装置4の制御部401は、まず、プローブ情報S3に含まれる先後2つの地点A,Bの位置x及び時刻iに基づいて、その両地点A,Bが同じリンクにあるか否かを判定する。
その理由は、先後2つの地点A.Bが同じリンクにあれば、その両地点A,B間の通過時刻差Tを複数のリンクに配分する必要がないからである。なお、図例では、地点Aがリンクl1の途中にあり、地点Bがリンクl3の途中にあるので、上記判定の判定結果は否(No)となる。
【0091】
そして、中央装置4の制御部401は、両地点A,Bが同一リンクにない場合には、路側計測情報S4から推定されるリンクl1〜l3の推定旅行時間t1〜t3に基づいて、その時間比によって両地点A,B間の通過時刻差T(=400s)を配分することにより、両地点A,B間にある各リンクl1〜l3の始終端の通過時刻を算出する。
この場合、両地点A,Bがリンクl1〜l3の始終端と一致する場合(図9において、地点Aがノードn0と一致し、地点Bがノードn3と一致する場合)には、すべてのリンクl1〜l3についてその推定旅行時間t1〜t3をそのまま使用できる。
【0092】
しかし、図9の例では、地点Aがリンクl1の中点にあり、地点Bがリンクl3を2:3に内分する内分点になっているので、リンクl1とリンクl3については、それらの推定旅行時間t1,t3をそのまま用いることができない。
そこで、制御部401は、両地点A,B又はそのいずれか一方が、リンクl1,l3の始終端と一致するか否かを判定し、その判定結果が非一致である場合には、まず、推定旅行時間t1,t3を内分比で分けた部分旅行時間tp1,tp3を算出し、この部分旅行時間tp1,tp3に基づいて両地点A,B間の通過時刻差Tを配分する。
【0093】
例えば、図9において、地点Aはリンクl1の中点であり、そのリンクl1の始終端と一致していないので、制御部401は、リンクl1の推定旅行時間t1を、当該リンクl1の内分比1:1で分けることにより、地点Aからリンクl1の終端(ノードn1)までの部分リンクlp1に対応する部分旅行時間tp1を算出する。従って、この部分旅行時間tp1は、tp1=t1×(1/2)=50sとなる。
【0094】
また、制御部401は、リンクl3の推定旅行時間t3を、当該リンクl3の内分比2:3で分けることにより、リンクl3の始点(ノードn2)から地点Bまでの部分リンクlp3に対応する、部分旅行時間tp3を算出する。従って、この部分旅行時間tp2は、tp2=t2×(2/5)=80sとなる。
次に、制御部401は、リンクl1の部分旅行時間tp1(=50s)、リンクl2の推定旅行時間t2(=300s)、及び、リンクl3の部分旅行時間tp3(=80s)の時間比率によって、地点Aから地点Bまでの通過時刻差T(=400)を、リンクl1〜l3ごとに配分する。
【0095】
すなわち、地点Aからノードn1までの部分リンクlp1に対する配分時間をa、リンクl2全体に対する配分時間をb、ノードn2から地点Bまでの部分リンクlp3に対する配分時間をcとすると、制御部401は、これらの配分時間a〜cを次の式の通り算出する。
a= {50/(50+300+80)}×400 = 46.5(秒)
b={300/(50+300+80)}×400 =279.0(秒)
c= {80/(50+300+80)}×400 = 74.5(秒)
【0096】
その後、制御部401は、上記の時間比率で配分された配分時間a〜cを用いて、両地点A,B間にあるリンクl1〜l3の始終端の通過時刻を算出する。
例えば、制御部401は、地点Aの通過時刻i1に配分時間aを加えて、ノードn1の通過時刻を算出し、このノードn1の通過時刻に配分時間bを加えて、ノードn2の通過時刻を算出する。
【0097】
一方、従来のように、仮に、各リンクl1〜l3(ただし、リンクl1とリンクl3については、その部分リンクlp1,lp3)の距離比によって、両地点A,B間の通過時刻差Tを配分するとすれば、lp1=75m、l2=150m、lp3=60mであるから、配分時間a’〜c’は次のように算出される。
a’= {75/(75+150+60)}×400 =105.3(秒)
b’={150/(75+150+60)}×400 =210.5(秒)
c’= {60/(75+150+60)}×400 = 84.2(秒)
【0098】
しかし、かかる距離比による配分方法では、プローブ情報S3から得た通過時刻差Tの配分時間a’〜c’が実際とかけ離れてしまい、リンク旅行時間の推定精度が悪化することがある。その理由は次の通りである。
すなわち、図9に示す例では、同じ距離の各リンクl1〜l3の推定旅行時間が、t2>t3>t1になっている。このため、実際の道路の混雑度も、リンクl2>リンクl3>リンクl1になっていると推定されるが、距離比による配分時間a’〜c’では、このようなリンクl1〜l3ごとの混雑度が反映されないため、実際と大きくかけ離れた値となることがある。
【0099】
例えば、図9のリンクl1に着目すると、通過時刻差Tを距離比で配分した場合の部分リンクlp1に対する配分時間a’は、105.3sとなっており、この値は、リンクl1全体の推定旅行時間t1よりも大きい異常値となっている。その理由は、本来は混雑度の高いリンクl2に配分されるべき時間が、距離比での配分によって、リンクl1側に過剰に配分されたからである。
従って、このような異常値の配分時間a’を用いると、リンクl1の終端(ノードn1)の通過時刻も実際とはかけ離れた大きな誤差を含んだものとなり、リンク旅行時間の推定精度が悪化することになる。
【0100】
これに対して、本実施形態では、旅行時間tp1,t2,tp3の時間比率によって、地点Aから地点Bまでの通過時刻差Tを配分するので、その配分時間a〜cに、リンクl1〜l3の混雑度の差に依拠する異常値や大きな誤差が発生しない。
例えば、図9のリンクl1において、通過時刻差Tを上記時間比率で配分した部分リンクlp1に対する配分時間aは、46.5sであり、この値は、リンクl1全体の推定旅行時間t1(=100s)に対して妥当な値である。
【0101】
このように、本実施形態の中央装置4によれば、制御部401が、路側計測情報S4から推定されるリンクlp1,l2,lp3の旅行時間tp1,t2,lp3の時間比率によって、両地点A,B間の通過時刻差Tを配分し、この配分時間a〜cを用いて、両地点A,B間にあるリンクl1〜l3の始終端の通過時刻を算出するので、各リンクl1〜l3の混雑度に差がある場合であっても、各リンクl1〜l3の始終端の通過時刻が実際とかけ離れたものにはならない。
従って、各リンクl1〜l3の始終端の通過時刻を精度よく算出することができ、プローブ情報S3に基づくリンク旅行時間の推定精度を高めることができる。
【0102】
〔時刻算出処理の変形例(一部のリンクの推定旅行時間がない場合)〕
図10は、時刻算出処理の変形例を示すためのリンクの接続図である。
図10に示す例では、2つの地点A,B間にあるリンクl1〜l3のうちの一部(図10ではリンクl2)について、推定旅行時間t2がない場合を想定している。
この場合、中央装置4の制御部401は、まず、推定旅行時間t1,t3を有するリンクl1,l3(図10の場合は、部分リンクlp1,lp3)と、有しないリンクl2との間で、距離比に基づいて両地点A,B間の通過時刻差Tを配分する。
【0103】
また、制御部401は、上記の配分を行った上で、更に、推定旅行時間t1,t3を有するリンクl1,l3の部分リンクlp1,pl3同士の間で、推定旅行時間t1,t3に依拠する部分旅行時間tp1,tp3の時間比率に基づく配分を行う。
具体的には、制御部401は、lp1=75m、l2=150m、lp3=60m、tp1=50s、t2=データなし、tp3=80sである図10の場合において、各配分時間a〜cを次の式の通り算出する。
【0104】
a = {(75+60)/(75+150+60)}×400×{50/(50+80)}= 72.9(秒)
b = {150/(75+150+60)}×400 =210.5(秒)
c = {(75+60)/(75+150+60)}×400×{80/(50+80)}=116.6(秒)
そして、制御部401は、上記の距離及び時間比率で配分された配分時間a〜cを用いて、両地点A,B間にあるリンクl1〜l3の始終端の通過時刻を算出する。
【0105】
このように、本実施形態の中央装置4によれば、制御部401が、一部のリンクl2が推定旅行時間t2を有しない場合でも、残りの推定旅行時間t1,t3を有するリンクl1,l3(図10では、その部分リンクlp1,pl3)について、路側計測情報S4から推定される旅行時間tp1,tp3の時間比率による配分が行われるので、両地点間A,Bの通過時刻差Tを各リンクlp1,l2,lp3の距離比のみで配分する場合に比べて、各リンクl1〜l3の始終端の通過時刻を精度よく算出することができる。
【0106】
〔中央装置による停止割付処理〕
本実施形態では、中央装置4の制御部401は、更に、先後2つのアップリンクイベント間にあるリンクに、当該イベント間で発生した回数分の単独停止や反復停止を割り付ける「停止割付処理」を行う。
図11〜図16は、上記停止割付処理を示すためのリンクの接続図である。以下、この図11〜図16を参照して、当該停止割付処理の内容を説明する。
【0107】
図9の場合と同様に、図11〜図16におけるl(小文字のエル)1〜l6は、中央装置4の地図データベースDB3に記録されている特定のリンクを示し、その接続点(ノード)をn1〜n5とする。
図11〜図16に示す2つの黒三角印(E1,E2)は、プローブ情報S3に含まれる先後2つのアップリンクイベントである。従って、これらのイベントE1,E2は、そのイベント情報として少なくともその位置(座標)と時刻を有する。
【0108】
なお、これらのアップリンクイベントE1,E2の種別は、例えば方向変動又は一定距離走行であるが、位置及び時刻を有する単独停止である場合もある。
一方、前記した通り、本実施形態のアップリンク方式では、前回イベントから今回イベントまでに発生した単独停止と反復停止の停止回数を、各アップリンクイベントE1,E2に付随するイベント情報に含めているが、これらの停止回数は、図11〜図16に示す通りである。
【0109】
例えば、図11の場合には、後のイベントE2についての単独停止が0回でかつ反復停止が2回になっているので、車両5は、E1からE2までの間に、単独停止を行わずかつ反復停止を2回行ったことになる。図14についても同様である。
また、図12の場合には、後のイベントE2についての単独停止が2回でかつ反復停止が3回であるから、車両5は、E1からE2までの間に、単独停止を2回行いかつ反復停止を3回行ったことになる。図13、図15及び図16についても同様である。
【0110】
また、図11〜図16において、白抜き三角印と二重三角印は、いずれも、アップリンクイベントE1,E2に含まれる停止回数を用いた割付処理によって、中央装置4の制御部401がプローブ情報S3のデータとして新たに追加する補間イベントを示しており、白抜き三角印は「反復停止」の補間イベントであり、二重三角印は「単独停止」の補間イベントである。
【0111】
〔信号交差点情報を使用せず、単独停止の回数がゼロの場合〕
図11は、先後2つのイベントE1,E2間の信号交差点の情報を使用せず、かつ、当該イベントE1,E2間で発生した単独停止の回数がゼロである場合の割付処理を示している。
この場合、中央装置4の制御部401は、イベントE1,E2間で発生した回数分(2回分)の反復停止を、イベントE1,E2間の区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl3,l4に割り付ける。
【0112】
すなわち、図11の例では反復停止が2回であるから、制御部401は、イベントE1,E2間の区間距離を3等分する位置を算出し、この算出した位置がイベントE1,E2間で発生した2回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl3,l4とそれぞれ対応付ける。
【0113】
その理由は、上記の割付方法によれば、各リンクl1〜l6における信号交差点の位置情報を取得していない(或いは取得できない)場合でも、割付処理が可能となるからである。
すなわち、反復停止は、渋滞等のために車両5が停止と発進を繰り返す場合を想定した停止イベントであるから、単独停止や信号交差点があれば、これとの位置関係で反復停止が生じた可能性が高い位置を特定できるが、図11のように、イベントE1,E2間に信号交差点も単独停止も含まれていない場合は、イベント間E1,E2の区間内において反復停止が生じた可能性が高い場所を特定できず、このような場合には、イベントE1,E2間の区間で等分して反復停止を配置するのが最も妥当だからである。
【0114】
〔信号交差点情報を使用せず、単独停止の回数が非ゼロの場合〕
一方、図12は、先後2つのイベントE1,E2間の信号交差点の情報を使用せず、当該イベント間E1,E2で発生した単独停止の回数が非ゼロである場合の割付処理を示している。
また、図12の例では、後のイベントE2の種別は単独停止、方向変動及び一定距離走行のいずれでもよいが、先のイベントE1の種別については、単独停止以外、すなわち、方向変動又は一定距離走行のイベントである場合を想定している。
【0115】
この場合、中央装置4の制御部401は、まず図12(a)に示すように、先後2つのイベントE1,E2間で発生した回数分の単独停止を、そのイベントE1,E2間の区間内での距離が均等となるにように、当該区間内のリンクl3,l4に割り付ける。
すなわち、図12の例では単独停止が2回であるから、制御部401は、イベントE1,E2間の区間距離を3等分する位置を算出し、この算出した位置がイベントE1,E2間で発生した2回分の単独停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl3,l4とそれぞれ対応付ける。
【0116】
その理由は、上記の割付方法によれば、各リンクl1〜l6における信号交差点の位置情報を取得していない(或いは取得できない)場合でも、割付処理が可能となるからである。
また、単独停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達によって車両が停止する場合を想定した停止イベントであるから、信号交差点があれば、その手前の区間で発生した可能性が高いと推定できるが、図12のように、イベントE1,E2間に信号交差点が含まれていない場合は、イベントE1,E2間において単独停止が生じた可能性が高い場所を特定できず、このような場合には、イベントE1,E2間の区間で等分して単独停止を配置するのが最も妥当だからである。
【0117】
次に、制御部401は、図12(a)のように位置が割り付けられた2つの単独停止に対して、図12(b)に示すように、イベントE1,E2間で発生した反復停止の回数(3回)を均等数で割り振る。
なお、図12の例では、先のイベントE1が単独停止ではないので、イベントE1,E2間に生じた2回の単独停止に対して3回の反復停止を均等数で割り振ることになるが、この場合、反復停止の回数が単独停止の回数で割り切れず、厳密には均等数で割り振ることができないので、先の単独停止に2回分の反復停止を割り振り、後の単独停止に1回分の反復停止を割り振っている。もっとも、この逆であってもよい。
【0118】
そして、制御401は、図12(b)のように割り振られた回数分の反復停止を、次の(y1)及び(y2)の区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl3,l4,l5にそれぞれ割り付ける。
(y1) 先後2つの単独停止間の区間
(y2) 最後の単独停止から後のイベントE2までの区間
【0119】
すなわち、図12の例では、先の単独停止に割り振られた反復停止は2回であるから、制御部401は、先の単独停止と後の単独停止の間の区間を3等分する位置を算出し、この算出した位置が先の単独停止の後に発生した2回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl3,l4と対応付ける。
また、後の単独停止に割り振られた反復停止は1回であるから、制御部401は、後の単独停止(最後の単独停止)と後のイベントE2までの区間を2等分する位置を算出し、この算出した位置が1回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl5と対応付ける。
【0120】
このように、単独停止にそれぞれ割り振られた回数分の反復停止を、上記区間(y1)及び(y2)のリンクに割り付ける理由は、渋滞時の停止を想定した反復停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達を想定した単独停止の後に発生することが多いことから、先に割り付けられた単独停止の後に割り付けるべきだからである。
【0121】
図13は、図12における先のイベントE1の種別が、単独停止である場合の割付処理を示しており、その他の条件は図12の場合と同様である。
この場合も、中央装置4の制御部401は、まず図13(a)に示すように、先後2つのイベントE1,E2間で発生した回数分の単独停止を、そのイベントE1,E2間の区間内での距離が均等となるにように、当該区間内のリンクl3,l4に割り付ける。ここまでは、図12の割付処理と同様である。
【0122】
一方、図13の場合は、先のイベントE1が単独停止であるから、このイベントE1に対しても反復停止の回数を割り振る必要がある。そこで、制御部401は、図13(b)に示すように、位置が割り付けられた2つの単独停止(補完イベント)と、先のアップリンクイベントE1である単独停止とに対して、イベントE1,E2間で発生した反復停止の回数(3回)を均等数で割り振る。
なお、図13の例では、単独停止についての補完イベントとアップリンクイベントE1が合計3つあり、割り振るべき反復停止の回数が3回あるから、図13(b)のように、各単独停止に対して反復停止が1回ずつ割り振られる。
【0123】
そして、制御部401は、図13(b)のように割り振られた回数分の反復停止を、次の(y1)〜(y3)の区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl2,l4,l5にそれぞれ割り付ける。
(y1) 先後2つの単独停止間の区間
(y2) 最後の単独停止から後のイベントE2までの区間
(y3) 先のイベントE1から最初の単独停止までの区間
【0124】
このように、先のイベントE1が単独停止である場合は、反復停止を割り付ける区間としては、上記(y1)及び(y2)の区間だけでなく、(y3)の区間が更に加わる場合がある。
具体的には、図13の例では、イベントE1に割り振られた反復停止が1回であるから、制御部401は、イベントE1からその後の単独停止の間の区間を2等分する位置を算出し、この算出した位置がイベントE1の後に発生した1回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl2と対応付ける。
【0125】
また、先の単独停止に割り振られた反復停止も1回であるから、制御部401は、先の単独停止と後の単独停止までの区間を2等分する位置を算出し、この算出した位置が1回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl4と対応付ける。
更に、後の単独停止に割り振られた反復停止も1回であるから、制御部401は、後の先の単独停止と後のイベントE2までの区間を2等分する位置を算出し、この算出した位置が1回分の反復停止の位置であるとして、当該位置を含むリンクl5と対応付ける。
【0126】
〔信号交差点情報を使用し、単独停止の回数がゼロの場合〕
図14は、先後2つのイベントE1,E2間の信号交差点の情報を使用し、当該イベント間E1,E2で発生した単独停止の回数がゼロである場合の割付処理を示している。
図14の例では、イベントE1,E2間における3つのノードn2,n3,n5が「信号交差点」であるとしている。なお、ノードが信号交差点であるか否かは、道路地図データのリンクの始点や終点に、交差点IDが設定されているか否かで判定できる。
また、図14の例では、後のイベントE2の種別は、単独停止、方向変動及び一定距離走行のいずれでもよいが、先のイベントE1の種別は、単独停止に限るものとする。
【0127】
この場合、中央装置4の制御部401は、イベントE1,E2間で発生した回数分(2回)の反復停止を、先のイベントE1(この場合は単独停止)から、これに直近の信号交差点(ノードn2)までの区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl1,l2にそれぞれ割り付ける。
【0128】
すなわち、図14の例では反復停止が2回であるから、制御部401は、イベントE1から最初の信号交差点であるノードn2までの区間を3等分する位置を算出し、この算出した位置がイベントE1,E2間で発生した2回分の反復停止であるとして、当該位置を含むリンクl1,l2とそれぞれ対応付ける。
その理由は、渋滞時の停止を想定した反復停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達を想定した単独停止と、その直後の信号交差点の間の区間で発生した可能性が高いからである。
【0129】
〔信号交差点情報を使用し、単独停止の回数が非ゼロの場合〕
図15は、先後2つのイベントE1,E2間の信号交差点の情報を使用し、当該イベント間E1,E2で発生した単独停止の回数が非ゼロである場合の割付処理を示している。
図15の例においても、イベントE1,E2間における3つのノードn2,n3,n5が「信号交差点」であるとしている。
また、図15の例では、後のイベントE2の種別は単独停止、方向変動及び一定距離走行のいずれでもよいが、先のイベントE1の種別については、単独停止以外、すなわち、方向変動又は一定距離走行のイベントである場合を想定している。
【0130】
この場合、中央装置4の制御部401は、まず図15(a)に示すように、イベントE1,E2間で発生した単独停止の回数(2回)を、次の(z1)及び(z2)の区間に均等数で割り振る。なお、この場合には、単独停止の回数を割り振るだけで、その位置は未だ決定させていない。
(z1) 先のイベントE1からこれに直近の信号交差点までの区間
(z2) 先後2つの信号交差点間の区間
【0131】
図15の例では、イベントE1,E2間に発生した単独停止が2回であるから、イベントE1からノードn2までの上記区間(z1)に単独停止が1つ割り振られ、ノードn3からノードn5までの上記区間(z2)に単独停止が1つ割り振られている。
もっとも、ノードn2からノードn3までの区間も上記(z2)の区間に該当するので、この区間に単独停止を1つ割り振ることにしてもよい。
【0132】
このように、イベントE1,E2間に発生した単独停止の回数を、上記区間(z1)及び(z2)の区間に割り振る理由は、単独停止は、信号待ちや渋滞末尾への到達によって車両5が停止する場合を想定した停止イベントであるから、信号交差点の手前の区間で発生した可能性が高いからである。
【0133】
次に、制御部401は、図15(a)のように回数が割り振られた2つの単独停止に対して、図15(b)に示すように、イベントE1,E2間で発生した反復停止の回数(3回)を均等数で割り振る。
なお、図15の例においても、単独停止が2回で反復停止が3回であり、反復停止の回数が単独停止の回数で割り切れず、厳密には均等数で割り振ることができないので、先の単独停止に2回分の反復停止を割り振り、後の単独停止に1回分の反復停止を割り振っている。もっとも、この逆であってもよい。
【0134】
そして、制御部401は、図15(b)のように割り振られた単独停止と反復停止を、単独停止が先頭となりかつそれぞれの区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl1,l2,l4,l5にそれぞれ割り付ける。
すなわち、図15の例では、イベントE1からノードn2までの区間に割り振られた単独停止が1回であり、かつ、反復停止が2回であるから、制御部401は、その区間を4等分する位置を算出し、最初の位置が単独停止の位置でかつ2番目以降の位置が反復停止の位置であるとして、1つの単独停止と2つの反復停止とを、当該位置を含むリンクl1,l2と対応付ける。
【0135】
また、ノードn3からノードn5までの区間に割り振られた単独停止が1回であり、かつ、反復停止が1回であるから、制御部401は、その区間を3等分する位置を算出し、最初の位置が単独停止の位置でかつ2番目の位置が反復停止の位置であるとして、1つの単独停止と1つの反復停止とを、当該位置を含むリンクl4,l5と対応付ける。
このように、上記各区間において、単独停止を先頭にして割り付ける理由は、反復停止は、渋滞等のために車両5が停止と発進を繰り返す場合を想定した停止イベントであるから、単独停止とその後の信号交差点の間で発生した可能性が高いからである。
【0136】
図16は、図15における先のイベントE1の種別が、単独停止である場合の割付処理を示しており、その他の条件は図15の場合と同様である。
この場合、先のイベントE1の種別が単独停止であることから、そのイベントE1からノードn2までの区間に既に1つの単独停止があると見なして、その区間以外に、単独停止の回数を割り振る必要がある。
【0137】
そこで、制御部401は、次の区間(z1)及び(z2)のうち、(z2)の区間のみに、イベントE1,E2間で発生した単独停止の回数(2回)を均等数で割り振る。
(z1) 先のイベントE1からこれに直近の信号交差点までの区間
(z2) 先後2つの信号交差点間の区間
このように、先のイベントE1が単独停止である場合は、単独停止の回数を割り振る区間としては、上記(z1)の区間が除かれる。
【0138】
具体的には、図16の例では、信号交差点がノードn2,n3,n5の3箇所にあるので、ノードn2からノードn3までの上記区間(z2)に単独停止が1つ割り振られ、ノードn3からノードn5までの上記区間(z2)に単独停止が1つ割り振られている。
次に、制御部401は、図16(a)のように回数が割り振られた2つの単独停止と、単独停止であるイベントE1に対して、イベントE1,E2間で発生した反復停止の回数(3回)を均等数で割り振る。
【0139】
なお、図16の例では、先のイベントE1を含めて単独停止イベントが合計3つあり、割り振るべき反復停止の回数が3回であるから、図16(b)に示すように、各単独停止イベントに対して反復停止が1つずつ割り振られる。
そして、制御部401は、図16(b)のように割り振られた単独停止と反復停止を、単独停止が先頭となりかつそれぞれの区間内での距離が均等となるように配置し、この位置に対応する当該区間内のリンクl2,l3,l4,l5にそれぞれ割り付ける。
【0140】
すなわち、図16の例では、イベントE1からノードn2までの区間に割り振られた反復停止が1回であるから、制御部401は、その区間を2等分する位置を算出し、その位置が反復停止の位置であるとして、1つの反復停止を、当該位置を含むリンクl2と対応付ける。
また、ノードn2からノードn3までの区間に割り振られた単独停止が1回であり、かつ、反復停止が1回であるから、制御部401は、その区間を3等分する位置を算出し、最初の位置が単独停止の位置でかつ2番目の位置が反復停止の位置であるとして、1つの単独停止と1つの反復停止とを、当該位置を含むリンクl3と対応付ける。
【0141】
更に、ノードn3からノードn5までの区間に割り振られた単独停止が1回であり、かつ、反復停止が1回であるから、制御部401は、その区間を3等分する位置を算出し、最初の位置が単独停止の位置でかつ2番目の位置が反復停止の位置であるとして、1つの単独停止と1つの反復停止とを、当該位置を含むリンクl4,l5と対応付ける。
【0142】
なお、中央装置4の制御部401は、上記のようにして、イベントE1,E2間で発生した単独停止と反復停止の回数からその停止位置を特定すると、前記時刻算出処理によって得られたリンクの終端通過時刻を用いて距離比による線形補間等を行うことにより、当該停止位置に対応する時刻(再発進時刻)を算出する。
そして、制御部401は、中央装置4側で作成する補間イベントとして、上記停止位置と時刻のデータを有する、単独停止イベントと反復停止イベントを生成する。
【0143】
〔中央装置による排出量算出処理〕
以上の通り、本実施形態の中央装置4によれば、制御部401が、プローブ情報S3に含まれる先後2つのイベントE1,E2間にあるリンクl1〜l6に、当該イベントE1,E2間で発生した回数分の単独停止及び反復停止を割り付けるので、プローブ情報S3に含まれる単独停止や反復停止の回数を、リンク単位でのそれらの回数に置き換えることができる。
【0144】
このため、置き換えたリンク単位での反復停止及び単独停止の回数を、例えば前記推定式に適用することにより、リンク単位でのCO2排出量をプローブ情報に基づいて算出できるようになる。
すなわち、本実施形態の制御部401では、CO2排出量の推定式として、いわゆる停止回数モデルに基づく前記推定式を採用しており、この推定式を再度記述すると、次の通りである。
【0145】
CE=α×T+β×X+F(SS,JS)
だだし、CE:CO2排出量
T:旅行時間
X:走行距離
SS:信号停止回数
JS:反復停止回数
F:SSとJSで定まる加速エネルギー当量の関数
α,β:所定の係数
【0146】
そこで、制御部401は、前記時刻算出処理で得られたリンク始終端の通過時刻に基づいて、ある特定のリンクについての旅行時間tを算出する。
そして、制御部401は、上記リンク旅行時間tと、そのリンクの距離(リンク長)xと、前記停止割付処理によって得られた当該リンクに対応する信号停止回数(単独停止の回数)SS及び反復停止回数JSとを、上記推定式に代入することにより、当該リンクにおいて発生したCO2排出量を算出する。
【0147】
〔中央装置によるプローブデータ処理〕
中央装置4の制御部401は、前記時刻算出処理によってリンクの始終端(ノード)の通過時刻を算出し、前記停止割付処理によって単独停止及び反復停止の補間イベントを生成し、また、前記排出量算出処理によってリンク単位でのCO2排出量を算出すると、その通過時刻、補間イベント及びCO2排出量等のデータを、プローブ情報S3に追加する「プローブデータ処理」を行う。
【0148】
図17及び図18は、上記プローブデータ処理を示すための、データベースDB1に格納されるデータテーブルの一例を示しており、図19は、上記プローブデータ処理を示すためのリンクの接続図である。以下、この図17〜図19を参照して、当該プローブデータ処理の内容を説明する。
【0149】
図17の1段目のデータテーブルにおいて、「車両ID番号」は、プローブ情報S3をアップリンクしたプローブ車両5のID番号であり、「光ビーコン受信時刻」は、その車両5からプローブ情報S3を受信した光ビーコン6での受信時刻である。
また、「計測地点番号」は、このデータテーブル中に含まれる各行の地点をナンバリングしたものであり、後述の通り補間イベントが1つ追加されると、この地点番号も1つインクリメントされる。
【0150】
図17の1段目のデータテーブルにおいて、「絶対緯度」、「絶対軽度」及び「高度」は、当初のプローブ情報S3に含まれるアップリンクイベントの位置データであり、「計測地点計測時刻」は、そのアップリンクイベントの位置データに対応する通過時刻を表している。
更に、1段目のデータテーブルにおいて、「線分属性1」は、アップリンクイベントに付随する単独停止の回数であり、「線分属性2」は、アップリンクイベントに付随する反復停止の回数である。
【0151】
また、「ポイント属性1」は、当該アップリンクイベントのイベント種別を示し、図11の例では、1行目のアップリンクイベントが「方向変動」で、2行目のアップリンクイベントが「一定距離走行」になっている。
更に、「ポイント属性2」は、各イベント種別に対応するイベント情報のデータを示しており、「方向変動」の場合には車両5の方位(図8参照)が記載され、「一定距離走行」の場合には前イベントからの走行距離が記載される。なお、図示していないが、「単独停止」の場合には、停止時間が「ポイント属性2」に記載される。
【0152】
ここで、中央装置4の制御部401は、1段目のデータテーブルに記載されている位置データ(絶対緯度、絶対軽度及び高度)に対してマップマッチングを行い、その位置データをUTMSに準拠するリンクデータに変換する。
図17の2段目のデータテーブルに示すように、この例では、1段目のデータテーブルの「方向変動」の位置データは、「2次メッシュ座標」が35714でかつ「リンク番号」が2009のリンクデータに変換されている。また、「一定距離走行」の位置データは、「2次メッシュ座標」が35714でかつ「リンク番号」が2011のリンクデータに変換されている。
【0153】
図17の2段目のデータテーブルにおいて、「計測地点フラグ」には、当該イベントの計測地点が車載装置2の場合には「1」が記載され、中央装置4の場合には「0」が記載される。従って、データテーブルに追加される補間イベントの場合には、「計測地点フラグ」が「0」となる。
また、「始終端フラグ」は、補間イベントの始端又は終端の種別を示すものであり、始端の場合には「1」が記載され、終端の場合には「2」が記載され、それ以外の場合(単独停止や反復停止)は「0」が記載される。
【0154】
この2段目のデータテーブルにおいて、1行目の「方向変動」は、リンク番号が「2009」のリンクで発生し、2行目の「一定距離走行」は、リンク番号が「2011」のリンクで発生しており、その間にはリンク番号が「2010」のリンクが存在する。
図19は、この場合のリンクの接続図を示している。図19に示すように、中央装置4の制御部401は、リンク2009〜2011のノード位置に、中央装置4において新たに追加する補間イベントとして、各リンク2009〜2011に対応する始端イベントと終端イベントを設定する(図17のハッチング入りの三角印参照)。
【0155】
この始端イベントと終端イベントは、プローブ車両5が各リンク2009〜2011の始端又は終端を通過したこと示すイベントである。
中央装置4の制御部401は、新たに設定した始端イベントと終端イベントを、図17の2段目のデータテーブルのアップリンクイベントの間に追加するとともに、その始端イベント及び終端イベントの関連情報として、前記時刻算出処理によって求めた通過時刻を「計測地点計測時刻」の欄に記載する。
【0156】
図17の3段目のデータテーブルは、始端及び終端イベントの追加と通過時刻の記載を行った後のものである。
すなわち、この場合、1行目の「方向変動」の後に、リンク2009の終端イベント、リンク2010の始端イベント、リンク2010の終端イベント、及び、リンク2011の始端イベントが追加されており、この各イベントの「計測地点計測時刻」に、時刻算出処理で算出された通過時刻がそれぞれ記載されている。
【0157】
なお、互いに接続されたリンクjとリンクj+1がある場合、新たに設定するリンクjの始端イベントと、リンクj+1の終端イベントの位置は一致するので、これらのイベントには同じ通過時刻が記載される。
【0158】
このように、本実施形態の中央装置4によれば、制御部401が、リンクの始終端とこれに対応する算出後の通過時刻を、プローブ情報S3を集積するプローブ用データベースDB1に追加するので、リンク旅行時間の算出処理が行い易くなっている。
例えば、図17の3段目のデータテーブルにおいて、リンク2010のリンク旅行時間を算出する場合には、「リンク番号」の欄を「2010」でソートし、ヒットしたデータの中で、「始終端フラグ」が「2」である計測時刻データと「始終端フラグ」が「1」である計測時刻データの差分を取ればよい。
【0159】
次に、中央装置4の制御部401は、前記停止割付処理によって単独停止や反復停止を割り付けたリンクがある場合には、その停止に関する補間イベントのイベント種別とその関連情報(位置と時刻)についても、プローブ用データベースDB1に追加する。
なお、この例では、図19に示すように、リンク2009に1つの単独停止イベントが追加され、リンク2010に1つの単独停止イベントと反復停止イベントが追加されるものとする。
【0160】
図17の4段目のデータテーブルは、上記単独停止及び反復停止の補間イベントの追加と、その停止位置と時刻のデータの記載を行った後のものである。
この場合、当該4段目のデータテーブルに示すように、1行目の「方向変動」の直後にリンク2009に対応する単独停止イベントが追加され、リンク2010の始点イベントと終点イベントの間に、リンク2010に対応する単独停止と反復停止のイベントが追加されている。
【0161】
そして、この各停止イベントの「計測地点計測時刻」には、リンク終端の通過時刻からの線形補間によって算出された時刻がそれぞれ記載され、各停止イベントの「終端からの距離」には、各停止イベントの位置を示すためのデータとして、対応するリンクの終端からの距離がそれぞれ記載されている。
【0162】
図18のデータテーブルは、前記排出量算出処理によって得られたリンク単位のCO2排出量の算出結果を、各リンクのデータとして記載した後のものである。
図18に示すように、このリンク単位のCO2排出量は、各リンクの終端イベントの行(始終端フラグが「2」である行)に記載されている。
【0163】
このように、本実施形態の中央装置4によれば、制御部401が、予め算出したリンク単位のCO2排出量を、プローブ情報S3を集積するプローブ用データベースDB1に追加するので、CO2排出量の取得も行い易くなっている。
例えば、図18のデータテーブルにおいて、始終端フラグが「2」のリンクをソートして、ヒットしたデータのCO2排出量を参照するだけで、リンクごとのCO2排出量を簡単に取得することができる。
【0164】
〔その他の変形例〕
上記実施形態は例示であって本発明の範囲を制限するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等の範囲内のすべての変更が本発明に含まれる。
【0165】
例えば、上記実施形態では、中央装置4が、車両5の走行に関係する環境対策のための車両関係量の一種として、「CO2排出量」をリンクごとに算出しているが、車両5の単独停止と反復停止の回数に基づいて推定できる変動量であれば、特にCO2排出量に限定されるものではなく、その他の車両関係量として、「NOx排出量」や「燃料消費量」をリンクごとに算出することにしてもよい。
【0166】
また、プローブ情報S3をインフラ側にアップリンクする手段としては、前記光ビーコン6に限らず、携帯電話機その他の電波通信手段によって行うこともできる。
更に、本発明は、中央装置4が広域制御を行う場合に限らず、LANに含まれる複数の交通信号制御機1aが、中央装置4による制御とは別個のグループ単位での系統制御又は広域制御を行う場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【0167】
1 交通信号機
1a 交通信号制御機
2 車載装置
3 路側センサ
4 中央装置(プローブ情報の処理装置)
5 プローブ車両
6 光ビーコン
401 制御部(割付手段、算出手段)
403 通信部(取得手段)
404 記憶部
DB1 プローブ用データベース
DB2 路側用データベース
DB3 地図データベース
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プローブ情報に含まれる車両の停止回数に基づいて、その回数分の停止をリンクに割り付ける処理を行うプローブ情報の処理装置であって、
前記車両の位置を特定可能な複数のイベントと、このイベント間で発生した単独停止及び反復停止の回数とを含むプローブ情報を取得する取得手段と、
先後2つの前記イベント間にある前記リンクに、当該イベント間で発生した前記回数分の前記単独停止及び反復停止を割り付ける割付手段と、
を備えていることを特徴とするプローブ情報の処理装置。
【請求項2】
前記割付手段は、先後2つの前記イベント間に信号交差点が含まれている場合に、当該イベント間で発生した前記単独停止の回数を、次の(z1)及び(z2)の区間(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合には、(z1)の区間を除く。)に均等数で割り振る請求項1に記載のプローブ情報の処理装置。
(z1) 先の前記イベントからこれに直近の前記信号交差点までの区間
(z2) 先後2つの前記信号交差点間の区間
【請求項3】
前記割付手段は、割り振られた前記単独停止(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合はこの単独停止を含む。)に対して、前記イベント間で発生した前記反復停止の回数を均等数で割り振り、割り振られた回数分の前記単独停止及び反復停止を、前記単独停止が先頭でかつ前記区間内において前記イベント、前記単独停止、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付ける請求項2に記載のプローブ情報の処理装置。
【請求項4】
前記割付手段は、前記イベント間で発生した回数分の前記単独停止を、そのイベント間の区間内において前記イベント、前記単独停止それぞれの間の距離が均等となるにように、当該区間内の前記リンクに割り付ける請求項1に記載のプローブ情報の処理装置。
【請求項5】
前記割付手段は、割り付けられた前記単独停止(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合はこの単独停止を含む。)に対して、前記イベント間で発生した前記反復停止の回数を均等数で割り振り、割り振られた回数分の前記反復停止を、次の(y1)及び(y2)の区間(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合は次の(y3)の区間を含む。)内において前記イベント、前記単独停止、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付ける請求項4に記載のプローブ情報の処理装置。
(y1) 先後2つの前記単独停止間の区間
(y2) 最後の前記単独停止から後の前記イベントまでの区間
(y3) 先の前記イベントから最初の前記単独停止までの区間
【請求項6】
前記割付手段は、先後2つの前記イベント間に信号交差点が含まれており、かつ、当該イベント間で発生した前記単独停止の回数がゼロであり、また、先の前記イベントが単独停止イベントである場合に、前記イベント間で発生した回数分の前記反復停止を、先の前記イベントからこれに直近の前記信号交差点までの区間内において前記イベント、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付ける請求項1に記載のプローブ情報の処理装置。
【請求項7】
前記割付手段は、前記イベント間で発生した前記単独停止の回数がゼロである場合に、前記イベント間で発生した回数分の前記反復停止を、前記イベント間の区間内において前記イベント、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付ける請求項1に記載のプローブ情報の処理装置。
【請求項8】
前記リンクに割り振られた前記単独停止及び反復停止の回数に基づいて、前記車両の走行に関係する環境対策のための車両関係量を、前記リンクごとに算出する算出手段を、更に備えている請求項1〜7のいずれか1項に記載のプローブ情報の処理装置。
【請求項9】
プローブ情報に含まれる車両の停止回数に基づいて、その回数分の停止をリンクに割り付ける処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記車両の位置を特定可能な複数のイベントと、このイベント間で発生した単独停止及び反復停止の回数とを含むプローブ情報を取得するステップと、
先後2つの前記イベント間にある前記リンクに、当該イベント間で発生した前記回数分の前記単独停止及び反復停止を割り付けるステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項1】
プローブ情報に含まれる車両の停止回数に基づいて、その回数分の停止をリンクに割り付ける処理を行うプローブ情報の処理装置であって、
前記車両の位置を特定可能な複数のイベントと、このイベント間で発生した単独停止及び反復停止の回数とを含むプローブ情報を取得する取得手段と、
先後2つの前記イベント間にある前記リンクに、当該イベント間で発生した前記回数分の前記単独停止及び反復停止を割り付ける割付手段と、
を備えていることを特徴とするプローブ情報の処理装置。
【請求項2】
前記割付手段は、先後2つの前記イベント間に信号交差点が含まれている場合に、当該イベント間で発生した前記単独停止の回数を、次の(z1)及び(z2)の区間(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合には、(z1)の区間を除く。)に均等数で割り振る請求項1に記載のプローブ情報の処理装置。
(z1) 先の前記イベントからこれに直近の前記信号交差点までの区間
(z2) 先後2つの前記信号交差点間の区間
【請求項3】
前記割付手段は、割り振られた前記単独停止(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合はこの単独停止を含む。)に対して、前記イベント間で発生した前記反復停止の回数を均等数で割り振り、割り振られた回数分の前記単独停止及び反復停止を、前記単独停止が先頭でかつ前記区間内において前記イベント、前記単独停止、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付ける請求項2に記載のプローブ情報の処理装置。
【請求項4】
前記割付手段は、前記イベント間で発生した回数分の前記単独停止を、そのイベント間の区間内において前記イベント、前記単独停止それぞれの間の距離が均等となるにように、当該区間内の前記リンクに割り付ける請求項1に記載のプローブ情報の処理装置。
【請求項5】
前記割付手段は、割り付けられた前記単独停止(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合はこの単独停止を含む。)に対して、前記イベント間で発生した前記反復停止の回数を均等数で割り振り、割り振られた回数分の前記反復停止を、次の(y1)及び(y2)の区間(ただし、先の前記イベントが単独停止の場合は次の(y3)の区間を含む。)内において前記イベント、前記単独停止、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付ける請求項4に記載のプローブ情報の処理装置。
(y1) 先後2つの前記単独停止間の区間
(y2) 最後の前記単独停止から後の前記イベントまでの区間
(y3) 先の前記イベントから最初の前記単独停止までの区間
【請求項6】
前記割付手段は、先後2つの前記イベント間に信号交差点が含まれており、かつ、当該イベント間で発生した前記単独停止の回数がゼロであり、また、先の前記イベントが単独停止イベントである場合に、前記イベント間で発生した回数分の前記反復停止を、先の前記イベントからこれに直近の前記信号交差点までの区間内において前記イベント、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付ける請求項1に記載のプローブ情報の処理装置。
【請求項7】
前記割付手段は、前記イベント間で発生した前記単独停止の回数がゼロである場合に、前記イベント間で発生した回数分の前記反復停止を、前記イベント間の区間内において前記イベント、前記反復停止それぞれの間の距離が均等となるように、当該区間内の前記リンクに割り付ける請求項1に記載のプローブ情報の処理装置。
【請求項8】
前記リンクに割り振られた前記単独停止及び反復停止の回数に基づいて、前記車両の走行に関係する環境対策のための車両関係量を、前記リンクごとに算出する算出手段を、更に備えている請求項1〜7のいずれか1項に記載のプローブ情報の処理装置。
【請求項9】
プローブ情報に含まれる車両の停止回数に基づいて、その回数分の停止をリンクに割り付ける処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記車両の位置を特定可能な複数のイベントと、このイベント間で発生した単独停止及び反復停止の回数とを含むプローブ情報を取得するステップと、
先後2つの前記イベント間にある前記リンクに、当該イベント間で発生した前記回数分の前記単独停止及び反復停止を割り付けるステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図19】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図19】
【図17】
【図18】
【公開番号】特開2011−34431(P2011−34431A)
【公開日】平成23年2月17日(2011.2.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−181529(P2009−181529)
【出願日】平成21年8月4日(2009.8.4)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】(504126112)住友電工システムソリューション株式会社 (78)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年2月17日(2011.2.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年8月4日(2009.8.4)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】(504126112)住友電工システムソリューション株式会社 (78)
【Fターム(参考)】
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