交通信号制御システム、信号制御装置
【課題】 緊急車両の接近に伴ってＦＡＳＴ制御を実行する場合に、さらなる緊急車両の走行支援を行う交通信号制御システムを提供する。
【解決手段】 光ビーコン２Ａにおいて緊急車両Ｐが緊急走行中である旨のアップリンク情報を受信したら、交差点Ａの交通信号制御機１ＡにおいてＦＡＳＴ制御を行い、ＦＡＳＴ制御実行中に、光ビーコン２Ｂにおいて緊急車両Ｐからアップリンク情報を受信したら、交差点ＡにおけるＦＡＳＴ制御を停止する。この場合、交差点ＡにおいてＦＡＳＴ制御の実行を開始すると同時に、緊急車両Ｐの予想進行方向である交差点Ｂ乃至Ｄの交通信号制御機１Ｂ乃至１Ｄにおいて、緊急車両Ｐの予想進行方向の青信号を所定時間分だけ増加させる。この場合、この所定時間は、各交差点と交差点Ａとの間の交通状況に応じて決定される。
【解決手段】 光ビーコン２Ａにおいて緊急車両Ｐが緊急走行中である旨のアップリンク情報を受信したら、交差点Ａの交通信号制御機１ＡにおいてＦＡＳＴ制御を行い、ＦＡＳＴ制御実行中に、光ビーコン２Ｂにおいて緊急車両Ｐからアップリンク情報を受信したら、交差点ＡにおけるＦＡＳＴ制御を停止する。この場合、交差点ＡにおいてＦＡＳＴ制御の実行を開始すると同時に、緊急車両Ｐの予想進行方向である交差点Ｂ乃至Ｄの交通信号制御機１Ｂ乃至１Ｄにおいて、緊急車両Ｐの予想進行方向の青信号を所定時間分だけ増加させる。この場合、この所定時間は、各交差点と交差点Ａとの間の交通状況に応じて決定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊急車両の走行を支援する交通信号制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の交通信号制御システムでは、緊急車両の走行を支援する目的で、交差点に接続する道路の上流側に光ビーコンを設置して緊急車両との間で路車間通信を行えるようにしておき、当該光ビーコンが緊急車両からアップリンク情報を受信したら、緊急車両が前記交差点に接近してきたと認識して、当該緊急車両の通行する方向の信号灯器を制御する（現在の表示が青信号なら緊急車両が通過し終えるまでその青信号をずっと延長し続け、赤信号ならできるだけ速やかに赤信号を青信号に切り替えて当該青信号を延長し続ける交通信号制御方法であり、以下「ＦＡＳＴ制御」という。）という方法が用いられてきた。
【０００３】
これにより、緊急車両が交差点で信号待ちをしなくても済むようにすることができる、あるいは、信号待ちする時間を短縮することができるため、緊急車両の走行をスムーズなものにすることができる。
このＦＡＳＴ制御は、緊急車両が通過できるまで青信号を表示し続けるという通常とは異なる動作をするため、緊急車両の通行する方向と交差する側の交通流において渋滞が発生する確率が高くなってしまうが、交差側の交通流をある程度犠牲にしてでも、緊急車両の社会的使命に配慮して、その走行を優先することを狙った交通信号制御方法である（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５８８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この緊急車両の走行を支援する交通信号制御システムでは、緊急車両が幹線道路上を走行している場合、当該幹線上において互いに隣接する複数の交差点では、緊急車両が近づいた交差点から順次ＦＡＳＴ制御を実行していく。ある交差点に近づいたらその交差点でＦＡＳＴ制御を行い、その交差点を通過後に、隣接する次の交差点に近づいたら、今度は当該次の交差点でＦＡＳＴ制御を実行する、といった順序で行われる。この場合、接近してきた交差点よりも遠方にある下流側の交差点では、原則として、緊急車両が近くまで来ないとＦＡＳＴ制御を始めることはない。
【０００６】
前述のように、ＦＡＳＴ制御を実行すると交差点の交差側道路で渋滞が発生しやすくなるというデメリットがあるため、周辺の交通流に対する影響に配慮して、緊急車両が通過するかどうか不確定な交差点（緊急車両が接近した交差点よりも以遠の交差点）では、ＦＡＳＴ制御を実行しないのが一般的である。このように、ＦＡＳＴ制御の実行対象を緊急車両が接近した交差点のみとすることで、緊急車両走行エリアにおける交通流全体への影響を限定的なものにすることができるのである。
【０００７】
しかし、もし緊急車両の走行する幹線道路の進行方向前方において渋滞が発生していた場合には、たとえ緊急車両の接近してきた交差点の信号機を青信号にし続けたとしても、先詰まりの状態になっているため、緊急車両が前に進めないケースがある。
すなわち、単に緊急車両が接近してきた交差点でＦＡＳＴ制御を行うだけでは、緊急車両がスムーズに走行できないケースがありうる、という問題がある。
【０００８】
そこで、本出願人は、緊急車両が接近してきた交差点でのＦＡＳＴ制御に加えて、緊急車両の進行先と予想される他の交差点において緊急車両の進行方向の青信号の表示期間（スプリット）を増加させて、緊急車両の進行先での渋滞が発生しにくくなるようにし、緊急車両が先詰まりにより進行を阻まれる、というケースを少なくすることが可能な交通信号制御システムを提案した（特願２００８−２６３３２８）。
【０００９】
前記提案済みの交通信号制御システムにおいて青信号の表示時間を増加させる場合、緊急車両の進行先において、どの程度青信号時間を増加させると良いか、については、周囲の交通状況を勘案して決定することが好ましい。
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、緊急車両がより一層スムーズに走行できるように支援する交通信号制御システム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】
【００１０】
本発明にかかる交通信号制御システムは、第一の交差点において交通信号制御を行う第一の交通信号制御機と、当該第一の交通信号制御機に対する指示である第一の指令情報を送信する送信手段を備える信号制御装置と、前記第一の交差点に接続される道路上に設置された第一の路上通信装置とを備え、前記第一の路上通信装置が緊急車両からアップリンク情報を受信したことに応じて送信される前記第一の指令情報には、当該緊急車両の進行方向の青信号をその緊急車両が前記第一の交差点を通過し終えたと認識するまで延長し続ける制御方法であるＦＡＳＴ制御を実行するように指示する情報が含まれているシステムである。そして、このシステムは、前記緊急車両が前記第一の交差点通過後に通過すると予想される第二の交差点と前記第一の交差点との間の道路における交通状況を取得する交通状況取得手段をさらに備えており、前記送信手段は、前記アップリンク情報の受信に応じて、前記第二の交差点に設置された第二の交通信号制御機に対して第二の指令情報を送信可能であり、前記送信手段はさらに、前記交通状況取得手段によって取得される交通状況に基づいて、前記第二の指令情報に、前記緊急車両が進行すると予想される方向の青信号の表示期間を所定時間分増加させるように指示する情報を含ませるか否か決定することを特徴としている（請求項１）。
【００１１】
この発明によれば、緊急車両が接近してきた交差点でのＦＡＳＴ制御に加えて、緊急車両の進行先と予想される他の交差点において緊急車両の進行方向の青信号の表示期間（スプリット）を増加させることが可能であるため、緊急車両の進行する先で渋滞が発生しにくくなり、ＦＡＳＴ制御を行っているにも関わらず緊急車両が先詰まりにより進行を阻まれる、というケースを少なくすることができる。加えて、緊急車両の予想走行経路における交通状況に応じて青信号の時間を増加するかどうか決定するため、先詰まりが発生する可能性の高いところを狙って青信号の時間を長く設定することができる。
【００１２】
この場合、前記交通状況取得手段は、前記第一の交差点と前記第二の交差点との間の道路区間のうちの全部又は一部において渋滞が発生している場合に、前記第二の指令情報に対して、前記緊急車両が進行すると予想される方向の青信号の表示期間を所定時間分増加させるように指示する情報を含ませると良い（請求項２）。
緊急車両の現在地点と各交差点との間のいずれかで渋滞が起きている場合には、たとえ交差点近傍で渋滞が起きていなくても、暫くすると渋滞する可能性が高いので、できるだけ多くの車両を通過させておくことが好ましいためである。
【００１３】
なお、前記信号制御装置が、制御の対象である複数の交通信号制御機が複数のサブエリアにグループ化されており、一のサブエリアに属する交通信号制御機が複数の場合にこれらの交通信号制御機の所定の方向の青信号の開始時刻に適切なオフセットを与えて系統的に動作するように指示するものである場合は、前記アップリンク情報の受信に応じて前記第二の交通信号制御機と同一のサブエリアに属する第三の交通信号制御機に対して送信される第三の指令情報には、前記第二の交通信号制御機において青信号の表示時間が増加する方路に対応した方路の青信号時間を前記所定時間分増加させるように指示する情報が含まれていることが望ましい（請求項３）。
【００１４】
第二の交通信号制御機において青信号時間を増加させると、その分だけ各サイクルの第二の交通信号制御機の青信号の開始時刻が遅れることになる。第二の交通信号制御機の属するサブエリアにおいて適切なオフセットを与えて系統制御を実施していたのであれば、第二の交通信号制御機の青信号時間の増加に応じて、当該サブエリアに属する他の交通信号制御機の青信号時間も増加させてオフセットの値が適切に保たれるようにした方が良い。そうすることで、サブエリア内の系統制御が維持され、サブエリア内の交通流の円滑が担保される。
【００１５】
ここにいう「前記第二の交通信号制御機において青信号の表示時間が増加する方路に対応した方路」とは、緊急車両が通過すると予想される交差点においては緊急車両の進行方向の方路を指し、緊急車両が通過しないと予想される交差点においては、通常は、緊急車両の進行方向と同一の方角の方路を指す。というのも、同一サブエリア内の複数の交通信号制御機に適切なオフセットを与える場合、一の交通信号制御機のある方路の青信号時間を増加させた場合には、他の交通信号制御機についても、その方路と同じ方角の方路の青信号を増加させなければサブエリア内のオフセットが適切に保たれないためである。
なお、ここで第三の交通信号制御機において増加させる青信号時間は、第二の交通信号制御機において増加させる前記所定時間と全く同一の時間でなくてもよい。例えば第二の交通信号制御機において増加させる時間が２０秒なら、第三の交通信号制御機において増加させる時間は１６秒（あるいは２２秒）等という風に多少相違していても良く、動作するサイクル長等に応じて道路Ｒ２に与えるオフセット値が適切なものであれば良い。
【００１６】
なお、本発明の交通信号制御システムでは、青信号の増加時間（前記所定時間）は前記第一の交差点と前記第二の交差点の間の道路区間における渋滞の度合いに応じて決定することが望ましい（請求項４）。
渋滞の度合いが大きいのであれば、それに応じて増加時間も大きく設定する方が先詰まり解消の効果が高まるためである。
【００１７】
なお、本発明の交通信号制御システムに用いられる信号制御装置も大変有用である（請求項５）。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の交通信号制御システムや信号制御装置によれば、ＦＡＳＴ制御の実行効果をより一層高くし、緊急車両の走行を強力に支援することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る交通信号制御システムにおけるシステム構成の概要を示す模式図である。
【００２０】
〔システムの全体構成〕
図１のように、道路Ｒ１上には連続して４つの交差点Ａ乃至Ｄが配置されている。
そして、この４つの交差点には、道路Ｒ１上を下り方向（交差点Ａから交差点Ｄに向かう方向を下り方向という。）に進行する車両に対して通行権を表示する信号灯器が設置されており、さらにその信号灯器を制御する交通信号制御機１Ａ乃至１Ｄが設置されている。
また、下り方向の車線には、下り方向に進行する車両との間で路車間通信を行うために、光ビーコン２Ａ乃至２Ｄが設置されており、それぞれ交差点Ａ乃至Ｄに流入する車線の上流側に配置されている。
なお、これらの光ビーコン２Ａ乃至２Ｄは、光ビーコンヘッドの直下を通過する車両を近赤外線式のセンサで感知する車両感知機能を備えており、道路Ｒ１の各地点における交通量や占有時間等を計測することが可能なように構成されている。
この近赤外線式のセンサは、短い周期でヘッドの直下の路面方向に近赤外光を照射し、その反射光を受光できる構成を有するものであり、センサの受光レベルに基づいて反射光が路面からのものであるか、車両からのものであるかを区別して認識することで車両を感知するという機能を備えている。
【００２１】
これら交通信号制御機１Ａ乃至１Ｄや光ビーコン２Ａ乃至２Ｄは、通信回線等を通じて交通管制センターに設置された信号制御装置５との間で情報をやりとりすることができるようになっており、交通信号制御機１Ａ乃至１Ｄは、信号制御装置５に対して制御履歴に関する情報等を送信する機能を備えている。また、光ビーコン２Ａ乃至２Ｄは、路車間通信により車両から受信したアップリンク情報や交通量等の感知器情報を信号制御装置５宛に送信する機能を備える。このアップリンク情報には車両の車両ＩＤが含まれており、この車両ＩＤによって当該車両の車種等を判別することが可能である。
なお、光ビーコン２Ａ乃至２Ｄからアップリンク情報を受信するのは、信号制御装置５でなくてもよく、信号制御装置５と同一のネットワークに接続されている情報提供装置等（図示せず）であっても良い。この場合、アップリンク情報を受信した前記情報提供装置等が信号制御装置５に当該アップリンク情報を転送等すれば良い。
【００２２】
信号制御装置５は、各交通信号制御機に対して、信号灯器の制御についての信号制御指令情報を送信しており、その信号制御指令情報を受信した交通信号制御機は、当該信号制御指令情報に基づいて青信号の時間配分等を決定し、信号灯器の各信号灯色を点灯等する。
通常、この信号制御指令情報には１サイクル分の信号表示についての指示が含まれており、具体的には、１サイクルのサイクル長、各方路に割り当てる青信号の時間であるスプリット、１サイクルの開始時刻と基準時刻とのズレであるオフセット、右折感応制御やジレンマ感応制御等の地点感応制御実行可否についての指示等が含まれている。この信号制御指令情報を受信した交通信号制御機は、１サイクルの開始直前の時点で到着している最新の信号制御指令情報に基づいて、当該１サイクルにおける信号制御プランを決定し、当該信号制御プランに含まれる各信号灯色の表示時間に従って各信号灯器を制御する。
【００２３】
このサイクルやスプリット等は、通常、各交差点付近の交通状況に応じて決定される。この交通状況は、光ビーコン２Ａ乃至２Ｄや道路Ｒ１等に設置されるその他の車両感知器（図示せず）等で計測され、信号制御装置５が収集する感知器情報（交通量や占有時間等を含む情報）に基づいて判断される。
例えば、所定期間における交通量（例えば５分間の交通量）や平均走行速度によって各道路における飽和度等の交通需要を把握し、その交通需要に応じて互いに交差する各道路に割り当てる青時間の長さ等を決定する。
なお、１サイクルとは、信号機の表示が一巡する期間のことを指し、通常は主道路側に対して青信号の表示を開始した時から、再び主道路側に対して青信号の表示を開始する直前までの期間をいう。
【００２４】
ここで、信号制御装置５は、各交通信号制御機に対してＦＡＳＴ制御を実行するように命じる実行指示情報（緊急車両の接近を通知する情報）を作成して送信することができる。このＦＡＳＴ制御を実行するように指示された交通信号制御機は、前記実行指示情報を受信したら、直ちにＦＡＳＴ制御モードに移行する。
すなわち、道路Ｒ１の車両に対して青信号を表示しているのであれば、その青信号を表示することが許される最大延長秒数（通常は１００秒程度）一杯まで延長可能なように制御する。また、道路Ｒ１の車両に対して赤信号を表示しているのであれば、その赤信号を最低でも表示しなければいけない最低保証秒数（通常は１０秒程度）で早急に打ち切って（既に最低保証秒数以上赤信号を表示していたのであれば直ちに打ち切って）、青信号に切り替えると共に、当該青信号を最大延長秒数一杯まで延長可能なように制御する。
【００２５】
なお、信号制御装置５は、緊急車両Ｐが交差点を通過し終えたと判断した場合には、ＦＡＳＴ制御を実行するように命じた交通信号制御機に対して、ＦＡＳＴ制御を停止するように指示する停止指示情報（緊急車両の通過を通知する情報）を送信する。この停止指示情報を受信した交通信号制御機は、ＦＡＳＴ制御モードを終了し、通常の制御状態に移行する。
例えば、前記実行指示情報を受信する前に予定していた青信号の表示予定時間が３０秒であったのに対し、ＦＡＳＴ制御モードに移行したために３０秒を超えて青信号を表示し続けていたのであれば、直ちに青信号の表示を打ち切る。また、青信号を表示し始めてから３０秒未満の状態で前記停止指示情報を受信したのであれば、ＦＡＳＴ制御を実行する前の予定に従って、青信号を表示し始めてから３０秒間は青信号を継続するように制御する。
【００２６】
〔ＦＡＳＴ制御の実行手順〕
図１の交通信号制御機１Ａでは、その交差点の上流側に位置する光ビーコン２Ａからのアップリンク情報に基づいて、ＦＡＳＴ制御が実行される。そして、交差点Ａを通過した後、光ビーコン２Ｂからのアップリンク情報に基づいてＦＡＳＴ制御を停止する。これらの手順を以下に説明する。
まず、光ビーコン２Ａは、路車間通信によって緊急車両Ｐからアップリンク情報を受信するとただちに信号制御装置５に送信する。
信号制御装置５は図６に示すような構成であり、通信インタフェース５２１を通じて常時アップリンク情報を受信できるようになっており、受信したアップリンク情報は受信時刻と共に、メモリ５１１やハードディスク５１２等の記憶部に蓄積していく。
この場合、信号制御装置５のＣＰＵ５０１等の演算部は、受信したアップリンク情報の車両ＩＤ情報を参照し、当該車両ＩＤ情報の車種に関する情報を取得する。なお、車両ＩＤは数値や文字列によって構成されており、その車両ＩＤに含まれる数値等に基づいてその車両の車種を識別することが可能となっている。
【００２７】
前記取得した車両の車種が緊急車両を示すものである場合には、前記アップリンク情報に含まれている、緊急走行中かどうかを示すデータ、を参照し、当該緊急車両Ｐが緊急走行中であるか否かを取得する。
もし、緊急走行中であれば、信号制御装置５は交差点ＡにおいてＦＡＳＴ制御を実行すべき状況であると判断する。なお、ここで述べた以外の条件（例えば時間帯や交通状況等）を考慮するとＦＡＳＴ制御を実行すべきではないと判断される場合には、ＦＡＳＴ制御を実行しない場合があっても良い。例えば、信号制御装置５の記憶部に予めＦＡＳＴ制御を実行すべき時間帯が設定されている場合には、当該時間帯以外の時間帯であればＦＡＳＴ制御を実行しないことがあっても良い。
【００２８】
このようにして、光ビーコン２Ａにおいて、緊急走行中の緊急車両Ｐからアップリンク情報を受信し、交通信号制御機１Ａに対してＦＡＳＴ制御の実行を命じるべきと判断した場合、信号制御装置５は、ＦＡＳＴ制御の実行を命じる実行指示情報を作成して、交通信号制御機１Ａに対して送信する。
この情報を受信した交通信号制御機１Ａは、前述の通り、実行指示情報受信時に道路Ｒ１の車両に対して青信号を表示していたのであれば、当該青信号を最大延長秒数一杯まで延長可能なように制御し、一方、赤信号を表示しているのであれば、その赤信号を最低保証秒数で打ち切って青信号に切り替えた後、当該青信号を最大延長秒数一杯まで延長可能なように制御する。そして、ＦＡＳＴ制御の実行を開始した旨の通知情報を信号制御装置５に対して送信する。
【００２９】
緊急走行中の緊急車両Ｐは、交差点Ａを通過すると、今度は光ビーコン２Ｂとの間で光ビーコン２Ａと同様に路車間通信を行い、アップリンク情報を送信する。そして、光ビーコン２Ｂは、緊急車両Ｐから得たアップリンク情報を直ちに信号制御装置５に送信する。
交通信号制御機１ＡがＦＡＳＴ制御を実行している間に、光ビーコン２Ｂから緊急車両Ｐのアップリンク情報を受信したら、信号制御装置５は、緊急車両Ｐが交差点Ａを通過し終えたと判断し、交通信号制御機１Ａに対してＦＡＳＴ制御を停止するよう指示する停止指示情報を送信する。
交通信号制御機１Ａは、前述の通り、停止指示情報を受信するとＦＡＳＴ制御を中止し、通常通りの制御を再開する。
【００３０】
また、光ビーコン２Ｂからのアップリンク情報の受信により、緊急走行中の緊急車両Ｐが交差点Ｂに接近したと判断できるため、信号制御装置５は、今度は、交通信号制御機１Ｂに対してＦＡＳＴ制御を実行するように指示する実行指示情報を送信する。
このようにして、緊急車両Ｐが道路Ｒ１を下り方向に進行する間に、交差点Ａ乃至Ｄにおいて順次ＦＡＳＴ制御が実行される。
【００３１】
〔道路Ｒ１の交通状況の把握方法〕
図１に記載の光ビーコン２Ａ乃至２Ｄは既述の通り、道路Ｒ１を走行する車両を感知する車両感知機能を備えており、道路Ｒ１における交通状況をリアルタイムで把握することが可能である。
また、道路Ｒ１には、これらの光ビーコン以外にも超音波式、遠赤外線式や画像処理式の車両感知器を設置して、道路Ｒ１における交通量や占有時間等を計測し、それらを感知器情報として交通管制センターに設置された信号制御装置５等に送信することができる（図示せず）。
【００３２】
信号制御装置５は、これらの道路Ｒ１に設置された車両感知器等からの感知器情報を受信して道路Ｒ１における交通状況を把握する機能を備えている。
交通状況は、計測される交通量と所定の閾値とを比較したり、占有時間等より推定される平均走行速度を所定の閾値と比較したり、画像処理式の車両感知器によって直接計測される車両の待ち行列長（渋滞長）と所定の閾値とを比較したりすることによって把握されるものであり、道路上の車両の台数が多く交通が飽和した状態（渋滞した状態）か、それとも交通流がスムーズな非飽和状態かを判定することができる。
【００３３】
例えば、道路Ｒ１において５分間に通過可能な交通量の目安（閾値）が５０台である場合に、ある地点において計測された５分間の交通量が６０台であれば、その道路は混雑している（飽和状態）と判断することができる。
また、占有時間から推定される平均走行速度（速度計測機能を有する車両感知器の場合には直接計測した各車両の速度の平均値として算出できる）が３０ｋｍ／ｈ以上ならスムーズに流れていると判断される場合において、平均走行速度が２０ｋｍ／ｈ程度であれば、その時間帯においてその道路は混雑している（飽和状態）と判断することができる。
また、画像処理式の車両感知器によって車両の待ち行列長（渋滞長）を計測することが可能であれば、当該待ち行列長が、１回の青信号で捌くことができる長さを超えている場合（例えば１５０ｍを超えている場合）に渋滞している、と判定することができる。なお、この車両の待ち行列長は、離隔して設置される複数の超音波式の車両感知器等によって計測される占有時間から推定する方法を用いることもできる。
【００３４】
〔青信号の増加時間の決定方法〕
ここで図２は、図１よりも道路Ｒ１を広域に図示した模式図であり、交差点によって区切られた道路区間にそれぞれリンク番号を付したものである。ここにいうリンクとは、隣接する交差点間の道路区間であって方向を有するものであり、交差点Ａから交差点Ｂまでの道路区間をリンク１、同様に交差点Ｂから交差点Ｃまでの道路区間をリンク２等とする。
この場合、各リンクに相当する車線には、それぞれ車両感知器（光ビーコンを含む）が１つ以上設置されているものとし、それらの車両感知器から感知器情報が信号制御装置５に対して所定の周期毎（たとえば近隣に設置されている交通信号制御機のサイクル毎や５分毎等）に送信されているものとする。
【００３５】
信号制御装置５は、これらの感知器情報から各リンクにおける交通状況を把握することができる。そして、ある時間帯における道路Ｒ１の状況が、例えば、リンク１乃至４は非飽和状態、リンク５とリンク６は飽和状態、リンク７は非飽和状態、であったとする。この場合、青信号の増加時間は以下のような方針で決定することができる。
【００３６】
信号制御装置５は、交差点ＡにおいてＦＡＳＴ制御の実行を開始した場合、緊急車両Ｐが通過する可能性のある交差点を、青信号時間を増加させる対象交差点として選定する。なお、各交差点において青信号を増加させる方路は、緊急車両の進路に応じて予め記憶されている。
【００３７】
本実施の形態では、光ビーコン２Ａにおいて緊急車両Ｐのアップリンク情報を受信した場合には、交差点Ｂ乃至Ｈが青時間増加対象交差点であり、各交差点において交差点Ａから交差点Ｈに向かう方路（以下、下り方向という。）が青信号を増加させる方路であることをハードディスク５１２等の記憶部のテーブルに記憶している。
【００３８】
この場合、対象交差点毎に、青信号を増加させる時間の範囲も前記テーブルに格納しておく。例えば、交差点Ｂについては、３０秒以上５０秒以下、交差点Ｃ乃至交差点Ｈについては２０秒以上４０秒以下、といったように青信号の増加時間の範囲を予めテーブルに記憶しておく。図３はそのテーブルの一例を示す図である。
【００３９】
ここで、交通状況を把握した結果、リンク１乃至リンク４は非飽和状態であったので、交差点Ｂ乃至交差点Ｅにおいては現時点で先詰まりが発生する可能性は低く、青信号を増加させないか、増加させるとしてもその増加時間はそれほど大きくなくしなくても良い。
むしろ、交差側の交通流に配慮して、青信号の増加時間はできるだけ小さい方が望ましい。そこで、交差点Ｂの青信号の増加時間を０秒又は下限値の３０秒、交差点Ｃ乃至交差点Ｅの青信号の増加時間を０秒又は下限値の２０秒と決定する。
【００４０】
一方、リンク５とリンク６は、飽和状態であったため、交差点Ｆや交差点Ｇにおいては先詰まりが起きる可能性が高い。そこで、リンク５とリンク６の飽和状態を解消すべく交差点Ｆと交差点Ｇの下り方向の青信号の増加時間については下限値の２０秒よりも大きい３０秒や４０秒等と決定することができる。青信号の増加時間を大きくして先詰まりとなる可能性を低くし、緊急車両Ｐがスムーズに走行できるようにするためである。
この場合、増加時間を何秒にするかは、リンク５や６における渋滞の度合いに応じて決定することが好ましい。
例えば、リンク５の距離が５００ｍであったのに対して、リンク５における車両の待ち行列長が半分以上の３００ｍであるような場合には、渋滞の度合いが大きいから、青信号の増加時間も大きく４０秒等とすることが望ましく、逆に渋滞していると判断する閾値ぎりぎりの１５０ｍであるような場合には、渋滞の度合いは小さいから、青信号の増加時間を小さめの２０〜３０秒程度とすることが望ましい。
【００４１】
最後にリンク７について、このリンクは非飽和状態であったが、ＦＡＳＴ制御実行交差点Ａと交差点Ｈとの間に位置するリンク５やリンク６が飽和状態であるから、このリンク５やリンク６を走行する多数の車両が暫くするとリンク７に流入してくるものと考えられる。すなわち、このリンク７についても、数分あるいは十数分程度すれば飽和状態に近づく可能性が高いと考えられる。
そこで、交差点Ｈについても交差点Ｆ等と同様に、青信号の増加時間を大きめの３０〜４０秒程度にし、できる限り多くの車両をリンク７から交差点Ｈよりも下流側に流しておくことが望ましい。
【００４２】
このように、青信号を増加させる対象となる各交差点（交差点Ｂ乃至交差点Ｈ）について、ＦＡＳＴ制御を実行する交差点（交差点Ａ）との間のリンクの全てが非飽和状態であれば、その交差点の青信号の増加時間を小さくあるいはゼロに設定することが望ましい。
一方、ＦＡＳＴ制御を実行する交差点（交差点Ａ）との間のリンクのうち１つ以上のリンクが飽和状態（渋滞）であれば、その交差点の青信号の増加時間を大きく設定することが望ましい。この場合、増加時間の大きさについては、渋滞しているリンクの数や渋滞の度合い等に応じて決定することが好ましく、渋滞しているリンクの数等が多ければ多いほど、青信号の増加時間を大きくする方が望ましい。
【００４３】
〔サブエリアを考慮した交通信号制御方法〕
交通信号制御システムでは、信号制御装置５が制御の対象とする複数の交通信号制御機をいくつかのグループ（当該グループのことをサブエリアという。）に分けて、各サブエリアに属する交通信号制御機に対しては、同一のサイクル長で動作するように指示する信号制御指令情報を送信するという交通信号制御方法が用いられることがある。
同一のサイクル長で動作させることで、当該サブエリア内の交通信号制御機が青信号を表示している時間帯にこれらの交通信号制御機の設置された全ての交差点を、できるだけ多くの車両が通過できるように、交通信号制御機間の信号表示開始時刻に適切なオフセットを持たせる系統制御を行うことが可能になる。
【００４４】
図２において、例えば緊急車両Ｐが交差点Ａに接近したことに応じて交通信号制御機１Ａに対してＦＡＳＴ制御を指示すると共に、交差点Ｂ乃至Ｈの交通信号制御機１Ｂ乃至１Ｈに対して道路Ｒ１方向の青信号時間の増加を指示した場合を考える。
なお、図４は図２に記載の交差点のサブエリアの構成を示したものであり、図４中の楕円又は円で囲まれた交差点が１つのサブエリアを示している。例えば、図５は交差点Ｄ乃至交差点Ｆの交通信号制御機１Ｄ乃至１Ｆの道路Ｒ１方向の青信号の表示開始時間に適切なオフセットを与えて、系統制御する概念を示す図である。この図５では、交差点Ｄから交差点Ｆに向かう方向のスルーバンドを確保するように、系統制御が行われている。
【００４５】
本発明においては、このサブエリアの構成に配慮して制御することが好ましい。
例えば、同一のサブエリアに属する交通信号制御機に対して、異なる時間だけ青信号を増加させるように指示した場合（交差点Ｄには２０秒、交差点Ｅには１５秒）、赤信号時間の長さ（交差側に表示する青信号時間の長さ）を変えなければ、交差点Ｄと交差点Ｅのサイクル長が異なってしまう。そうすると、交差点Ｄと交差点Ｅは１サイクル毎にオフセットがずれていき、意図した通りの系統制御ができなくなってしまう。
そこで、同一のサブエリアに属する交差点については、増加させる青信号時間の長さを同一にしておくことが望ましい。
図４のようなサブエリア構成であれば、例えば、交差点Ｂで４０秒、交差点Ｃで３５秒、交差点Ｄ乃至Ｆで３０秒、交差点Ｇと交差点Ｈで２０秒、などというように青信号時間を増加させると良い。
そうすることで、系統制御によって交通流の円滑を維持しつつ、緊急車両Ｐの走行を支援することが可能となる。
【００４６】
さきほどの例のようにリンク５と６において渋滞が発生している場合、交差点Ｆにおいて交通信号制御機１Ｆの青時間を２０秒増加させたのであれば、交通信号制御機１Ｆと同一のサブエリアに含まれる交通信号制御機１Ｄや１Ｅについても同じ２０秒分増加させることが好ましい。そうすることでサブエリア内のオフセットがシステム運用者の意図した通りに維持され、道路Ｒ１における交通流の円滑が保たれやすくなる。
【００４７】
なお、本発明における信号制御装置５や交通信号制御機１Ａ等は、１の筐体によって実現されていても良いし、複数の筐体の組み合わせによって実現されても良い。また、これらは、それぞれ１つのコンピュータによって実現されていても良いし、複数のコンピュータを組み合わせて実現されていても良い。
【００４８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る交通信号制御システムの機器配置の概要を示す模式図である。
【図２】本発明に係る交通信号制御システムが制御対象とする複数の交差点の広域的な配置例を示す図である。
【図３】本発明に係る交通信号制御システムにおいて青信号の増加時間に関する記憶テーブルの一例を示す図である。
【図４】本発明に係る交通信号制御システムの制御対象とする複数の交差点のサブエリア構成の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る交通信号制御システムにおける系統制御の概念を示す図である。
【図６】信号制御装置５の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１Ａ乃至１Ｄ 交通信号制御機
２Ａ乃至２Ｄ 光ビーコン
５ 信号制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊急車両の走行を支援する交通信号制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の交通信号制御システムでは、緊急車両の走行を支援する目的で、交差点に接続する道路の上流側に光ビーコンを設置して緊急車両との間で路車間通信を行えるようにしておき、当該光ビーコンが緊急車両からアップリンク情報を受信したら、緊急車両が前記交差点に接近してきたと認識して、当該緊急車両の通行する方向の信号灯器を制御する（現在の表示が青信号なら緊急車両が通過し終えるまでその青信号をずっと延長し続け、赤信号ならできるだけ速やかに赤信号を青信号に切り替えて当該青信号を延長し続ける交通信号制御方法であり、以下「ＦＡＳＴ制御」という。）という方法が用いられてきた。
【０００３】
これにより、緊急車両が交差点で信号待ちをしなくても済むようにすることができる、あるいは、信号待ちする時間を短縮することができるため、緊急車両の走行をスムーズなものにすることができる。
このＦＡＳＴ制御は、緊急車両が通過できるまで青信号を表示し続けるという通常とは異なる動作をするため、緊急車両の通行する方向と交差する側の交通流において渋滞が発生する確率が高くなってしまうが、交差側の交通流をある程度犠牲にしてでも、緊急車両の社会的使命に配慮して、その走行を優先することを狙った交通信号制御方法である（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５８８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この緊急車両の走行を支援する交通信号制御システムでは、緊急車両が幹線道路上を走行している場合、当該幹線上において互いに隣接する複数の交差点では、緊急車両が近づいた交差点から順次ＦＡＳＴ制御を実行していく。ある交差点に近づいたらその交差点でＦＡＳＴ制御を行い、その交差点を通過後に、隣接する次の交差点に近づいたら、今度は当該次の交差点でＦＡＳＴ制御を実行する、といった順序で行われる。この場合、接近してきた交差点よりも遠方にある下流側の交差点では、原則として、緊急車両が近くまで来ないとＦＡＳＴ制御を始めることはない。
【０００６】
前述のように、ＦＡＳＴ制御を実行すると交差点の交差側道路で渋滞が発生しやすくなるというデメリットがあるため、周辺の交通流に対する影響に配慮して、緊急車両が通過するかどうか不確定な交差点（緊急車両が接近した交差点よりも以遠の交差点）では、ＦＡＳＴ制御を実行しないのが一般的である。このように、ＦＡＳＴ制御の実行対象を緊急車両が接近した交差点のみとすることで、緊急車両走行エリアにおける交通流全体への影響を限定的なものにすることができるのである。
【０００７】
しかし、もし緊急車両の走行する幹線道路の進行方向前方において渋滞が発生していた場合には、たとえ緊急車両の接近してきた交差点の信号機を青信号にし続けたとしても、先詰まりの状態になっているため、緊急車両が前に進めないケースがある。
すなわち、単に緊急車両が接近してきた交差点でＦＡＳＴ制御を行うだけでは、緊急車両がスムーズに走行できないケースがありうる、という問題がある。
【０００８】
そこで、本出願人は、緊急車両が接近してきた交差点でのＦＡＳＴ制御に加えて、緊急車両の進行先と予想される他の交差点において緊急車両の進行方向の青信号の表示期間（スプリット）を増加させて、緊急車両の進行先での渋滞が発生しにくくなるようにし、緊急車両が先詰まりにより進行を阻まれる、というケースを少なくすることが可能な交通信号制御システムを提案した（特願２００８−２６３３２８）。
【０００９】
前記提案済みの交通信号制御システムにおいて青信号の表示時間を増加させる場合、緊急車両の進行先において、どの程度青信号時間を増加させると良いか、については、周囲の交通状況を勘案して決定することが好ましい。
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、緊急車両がより一層スムーズに走行できるように支援する交通信号制御システム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】
【００１０】
本発明にかかる交通信号制御システムは、第一の交差点において交通信号制御を行う第一の交通信号制御機と、当該第一の交通信号制御機に対する指示である第一の指令情報を送信する送信手段を備える信号制御装置と、前記第一の交差点に接続される道路上に設置された第一の路上通信装置とを備え、前記第一の路上通信装置が緊急車両からアップリンク情報を受信したことに応じて送信される前記第一の指令情報には、当該緊急車両の進行方向の青信号をその緊急車両が前記第一の交差点を通過し終えたと認識するまで延長し続ける制御方法であるＦＡＳＴ制御を実行するように指示する情報が含まれているシステムである。そして、このシステムは、前記緊急車両が前記第一の交差点通過後に通過すると予想される第二の交差点と前記第一の交差点との間の道路における交通状況を取得する交通状況取得手段をさらに備えており、前記送信手段は、前記アップリンク情報の受信に応じて、前記第二の交差点に設置された第二の交通信号制御機に対して第二の指令情報を送信可能であり、前記送信手段はさらに、前記交通状況取得手段によって取得される交通状況に基づいて、前記第二の指令情報に、前記緊急車両が進行すると予想される方向の青信号の表示期間を所定時間分増加させるように指示する情報を含ませるか否か決定することを特徴としている（請求項１）。
【００１１】
この発明によれば、緊急車両が接近してきた交差点でのＦＡＳＴ制御に加えて、緊急車両の進行先と予想される他の交差点において緊急車両の進行方向の青信号の表示期間（スプリット）を増加させることが可能であるため、緊急車両の進行する先で渋滞が発生しにくくなり、ＦＡＳＴ制御を行っているにも関わらず緊急車両が先詰まりにより進行を阻まれる、というケースを少なくすることができる。加えて、緊急車両の予想走行経路における交通状況に応じて青信号の時間を増加するかどうか決定するため、先詰まりが発生する可能性の高いところを狙って青信号の時間を長く設定することができる。
【００１２】
この場合、前記交通状況取得手段は、前記第一の交差点と前記第二の交差点との間の道路区間のうちの全部又は一部において渋滞が発生している場合に、前記第二の指令情報に対して、前記緊急車両が進行すると予想される方向の青信号の表示期間を所定時間分増加させるように指示する情報を含ませると良い（請求項２）。
緊急車両の現在地点と各交差点との間のいずれかで渋滞が起きている場合には、たとえ交差点近傍で渋滞が起きていなくても、暫くすると渋滞する可能性が高いので、できるだけ多くの車両を通過させておくことが好ましいためである。
【００１３】
なお、前記信号制御装置が、制御の対象である複数の交通信号制御機が複数のサブエリアにグループ化されており、一のサブエリアに属する交通信号制御機が複数の場合にこれらの交通信号制御機の所定の方向の青信号の開始時刻に適切なオフセットを与えて系統的に動作するように指示するものである場合は、前記アップリンク情報の受信に応じて前記第二の交通信号制御機と同一のサブエリアに属する第三の交通信号制御機に対して送信される第三の指令情報には、前記第二の交通信号制御機において青信号の表示時間が増加する方路に対応した方路の青信号時間を前記所定時間分増加させるように指示する情報が含まれていることが望ましい（請求項３）。
【００１４】
第二の交通信号制御機において青信号時間を増加させると、その分だけ各サイクルの第二の交通信号制御機の青信号の開始時刻が遅れることになる。第二の交通信号制御機の属するサブエリアにおいて適切なオフセットを与えて系統制御を実施していたのであれば、第二の交通信号制御機の青信号時間の増加に応じて、当該サブエリアに属する他の交通信号制御機の青信号時間も増加させてオフセットの値が適切に保たれるようにした方が良い。そうすることで、サブエリア内の系統制御が維持され、サブエリア内の交通流の円滑が担保される。
【００１５】
ここにいう「前記第二の交通信号制御機において青信号の表示時間が増加する方路に対応した方路」とは、緊急車両が通過すると予想される交差点においては緊急車両の進行方向の方路を指し、緊急車両が通過しないと予想される交差点においては、通常は、緊急車両の進行方向と同一の方角の方路を指す。というのも、同一サブエリア内の複数の交通信号制御機に適切なオフセットを与える場合、一の交通信号制御機のある方路の青信号時間を増加させた場合には、他の交通信号制御機についても、その方路と同じ方角の方路の青信号を増加させなければサブエリア内のオフセットが適切に保たれないためである。
なお、ここで第三の交通信号制御機において増加させる青信号時間は、第二の交通信号制御機において増加させる前記所定時間と全く同一の時間でなくてもよい。例えば第二の交通信号制御機において増加させる時間が２０秒なら、第三の交通信号制御機において増加させる時間は１６秒（あるいは２２秒）等という風に多少相違していても良く、動作するサイクル長等に応じて道路Ｒ２に与えるオフセット値が適切なものであれば良い。
【００１６】
なお、本発明の交通信号制御システムでは、青信号の増加時間（前記所定時間）は前記第一の交差点と前記第二の交差点の間の道路区間における渋滞の度合いに応じて決定することが望ましい（請求項４）。
渋滞の度合いが大きいのであれば、それに応じて増加時間も大きく設定する方が先詰まり解消の効果が高まるためである。
【００１７】
なお、本発明の交通信号制御システムに用いられる信号制御装置も大変有用である（請求項５）。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の交通信号制御システムや信号制御装置によれば、ＦＡＳＴ制御の実行効果をより一層高くし、緊急車両の走行を強力に支援することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る交通信号制御システムにおけるシステム構成の概要を示す模式図である。
【００２０】
〔システムの全体構成〕
図１のように、道路Ｒ１上には連続して４つの交差点Ａ乃至Ｄが配置されている。
そして、この４つの交差点には、道路Ｒ１上を下り方向（交差点Ａから交差点Ｄに向かう方向を下り方向という。）に進行する車両に対して通行権を表示する信号灯器が設置されており、さらにその信号灯器を制御する交通信号制御機１Ａ乃至１Ｄが設置されている。
また、下り方向の車線には、下り方向に進行する車両との間で路車間通信を行うために、光ビーコン２Ａ乃至２Ｄが設置されており、それぞれ交差点Ａ乃至Ｄに流入する車線の上流側に配置されている。
なお、これらの光ビーコン２Ａ乃至２Ｄは、光ビーコンヘッドの直下を通過する車両を近赤外線式のセンサで感知する車両感知機能を備えており、道路Ｒ１の各地点における交通量や占有時間等を計測することが可能なように構成されている。
この近赤外線式のセンサは、短い周期でヘッドの直下の路面方向に近赤外光を照射し、その反射光を受光できる構成を有するものであり、センサの受光レベルに基づいて反射光が路面からのものであるか、車両からのものであるかを区別して認識することで車両を感知するという機能を備えている。
【００２１】
これら交通信号制御機１Ａ乃至１Ｄや光ビーコン２Ａ乃至２Ｄは、通信回線等を通じて交通管制センターに設置された信号制御装置５との間で情報をやりとりすることができるようになっており、交通信号制御機１Ａ乃至１Ｄは、信号制御装置５に対して制御履歴に関する情報等を送信する機能を備えている。また、光ビーコン２Ａ乃至２Ｄは、路車間通信により車両から受信したアップリンク情報や交通量等の感知器情報を信号制御装置５宛に送信する機能を備える。このアップリンク情報には車両の車両ＩＤが含まれており、この車両ＩＤによって当該車両の車種等を判別することが可能である。
なお、光ビーコン２Ａ乃至２Ｄからアップリンク情報を受信するのは、信号制御装置５でなくてもよく、信号制御装置５と同一のネットワークに接続されている情報提供装置等（図示せず）であっても良い。この場合、アップリンク情報を受信した前記情報提供装置等が信号制御装置５に当該アップリンク情報を転送等すれば良い。
【００２２】
信号制御装置５は、各交通信号制御機に対して、信号灯器の制御についての信号制御指令情報を送信しており、その信号制御指令情報を受信した交通信号制御機は、当該信号制御指令情報に基づいて青信号の時間配分等を決定し、信号灯器の各信号灯色を点灯等する。
通常、この信号制御指令情報には１サイクル分の信号表示についての指示が含まれており、具体的には、１サイクルのサイクル長、各方路に割り当てる青信号の時間であるスプリット、１サイクルの開始時刻と基準時刻とのズレであるオフセット、右折感応制御やジレンマ感応制御等の地点感応制御実行可否についての指示等が含まれている。この信号制御指令情報を受信した交通信号制御機は、１サイクルの開始直前の時点で到着している最新の信号制御指令情報に基づいて、当該１サイクルにおける信号制御プランを決定し、当該信号制御プランに含まれる各信号灯色の表示時間に従って各信号灯器を制御する。
【００２３】
このサイクルやスプリット等は、通常、各交差点付近の交通状況に応じて決定される。この交通状況は、光ビーコン２Ａ乃至２Ｄや道路Ｒ１等に設置されるその他の車両感知器（図示せず）等で計測され、信号制御装置５が収集する感知器情報（交通量や占有時間等を含む情報）に基づいて判断される。
例えば、所定期間における交通量（例えば５分間の交通量）や平均走行速度によって各道路における飽和度等の交通需要を把握し、その交通需要に応じて互いに交差する各道路に割り当てる青時間の長さ等を決定する。
なお、１サイクルとは、信号機の表示が一巡する期間のことを指し、通常は主道路側に対して青信号の表示を開始した時から、再び主道路側に対して青信号の表示を開始する直前までの期間をいう。
【００２４】
ここで、信号制御装置５は、各交通信号制御機に対してＦＡＳＴ制御を実行するように命じる実行指示情報（緊急車両の接近を通知する情報）を作成して送信することができる。このＦＡＳＴ制御を実行するように指示された交通信号制御機は、前記実行指示情報を受信したら、直ちにＦＡＳＴ制御モードに移行する。
すなわち、道路Ｒ１の車両に対して青信号を表示しているのであれば、その青信号を表示することが許される最大延長秒数（通常は１００秒程度）一杯まで延長可能なように制御する。また、道路Ｒ１の車両に対して赤信号を表示しているのであれば、その赤信号を最低でも表示しなければいけない最低保証秒数（通常は１０秒程度）で早急に打ち切って（既に最低保証秒数以上赤信号を表示していたのであれば直ちに打ち切って）、青信号に切り替えると共に、当該青信号を最大延長秒数一杯まで延長可能なように制御する。
【００２５】
なお、信号制御装置５は、緊急車両Ｐが交差点を通過し終えたと判断した場合には、ＦＡＳＴ制御を実行するように命じた交通信号制御機に対して、ＦＡＳＴ制御を停止するように指示する停止指示情報（緊急車両の通過を通知する情報）を送信する。この停止指示情報を受信した交通信号制御機は、ＦＡＳＴ制御モードを終了し、通常の制御状態に移行する。
例えば、前記実行指示情報を受信する前に予定していた青信号の表示予定時間が３０秒であったのに対し、ＦＡＳＴ制御モードに移行したために３０秒を超えて青信号を表示し続けていたのであれば、直ちに青信号の表示を打ち切る。また、青信号を表示し始めてから３０秒未満の状態で前記停止指示情報を受信したのであれば、ＦＡＳＴ制御を実行する前の予定に従って、青信号を表示し始めてから３０秒間は青信号を継続するように制御する。
【００２６】
〔ＦＡＳＴ制御の実行手順〕
図１の交通信号制御機１Ａでは、その交差点の上流側に位置する光ビーコン２Ａからのアップリンク情報に基づいて、ＦＡＳＴ制御が実行される。そして、交差点Ａを通過した後、光ビーコン２Ｂからのアップリンク情報に基づいてＦＡＳＴ制御を停止する。これらの手順を以下に説明する。
まず、光ビーコン２Ａは、路車間通信によって緊急車両Ｐからアップリンク情報を受信するとただちに信号制御装置５に送信する。
信号制御装置５は図６に示すような構成であり、通信インタフェース５２１を通じて常時アップリンク情報を受信できるようになっており、受信したアップリンク情報は受信時刻と共に、メモリ５１１やハードディスク５１２等の記憶部に蓄積していく。
この場合、信号制御装置５のＣＰＵ５０１等の演算部は、受信したアップリンク情報の車両ＩＤ情報を参照し、当該車両ＩＤ情報の車種に関する情報を取得する。なお、車両ＩＤは数値や文字列によって構成されており、その車両ＩＤに含まれる数値等に基づいてその車両の車種を識別することが可能となっている。
【００２７】
前記取得した車両の車種が緊急車両を示すものである場合には、前記アップリンク情報に含まれている、緊急走行中かどうかを示すデータ、を参照し、当該緊急車両Ｐが緊急走行中であるか否かを取得する。
もし、緊急走行中であれば、信号制御装置５は交差点ＡにおいてＦＡＳＴ制御を実行すべき状況であると判断する。なお、ここで述べた以外の条件（例えば時間帯や交通状況等）を考慮するとＦＡＳＴ制御を実行すべきではないと判断される場合には、ＦＡＳＴ制御を実行しない場合があっても良い。例えば、信号制御装置５の記憶部に予めＦＡＳＴ制御を実行すべき時間帯が設定されている場合には、当該時間帯以外の時間帯であればＦＡＳＴ制御を実行しないことがあっても良い。
【００２８】
このようにして、光ビーコン２Ａにおいて、緊急走行中の緊急車両Ｐからアップリンク情報を受信し、交通信号制御機１Ａに対してＦＡＳＴ制御の実行を命じるべきと判断した場合、信号制御装置５は、ＦＡＳＴ制御の実行を命じる実行指示情報を作成して、交通信号制御機１Ａに対して送信する。
この情報を受信した交通信号制御機１Ａは、前述の通り、実行指示情報受信時に道路Ｒ１の車両に対して青信号を表示していたのであれば、当該青信号を最大延長秒数一杯まで延長可能なように制御し、一方、赤信号を表示しているのであれば、その赤信号を最低保証秒数で打ち切って青信号に切り替えた後、当該青信号を最大延長秒数一杯まで延長可能なように制御する。そして、ＦＡＳＴ制御の実行を開始した旨の通知情報を信号制御装置５に対して送信する。
【００２９】
緊急走行中の緊急車両Ｐは、交差点Ａを通過すると、今度は光ビーコン２Ｂとの間で光ビーコン２Ａと同様に路車間通信を行い、アップリンク情報を送信する。そして、光ビーコン２Ｂは、緊急車両Ｐから得たアップリンク情報を直ちに信号制御装置５に送信する。
交通信号制御機１ＡがＦＡＳＴ制御を実行している間に、光ビーコン２Ｂから緊急車両Ｐのアップリンク情報を受信したら、信号制御装置５は、緊急車両Ｐが交差点Ａを通過し終えたと判断し、交通信号制御機１Ａに対してＦＡＳＴ制御を停止するよう指示する停止指示情報を送信する。
交通信号制御機１Ａは、前述の通り、停止指示情報を受信するとＦＡＳＴ制御を中止し、通常通りの制御を再開する。
【００３０】
また、光ビーコン２Ｂからのアップリンク情報の受信により、緊急走行中の緊急車両Ｐが交差点Ｂに接近したと判断できるため、信号制御装置５は、今度は、交通信号制御機１Ｂに対してＦＡＳＴ制御を実行するように指示する実行指示情報を送信する。
このようにして、緊急車両Ｐが道路Ｒ１を下り方向に進行する間に、交差点Ａ乃至Ｄにおいて順次ＦＡＳＴ制御が実行される。
【００３１】
〔道路Ｒ１の交通状況の把握方法〕
図１に記載の光ビーコン２Ａ乃至２Ｄは既述の通り、道路Ｒ１を走行する車両を感知する車両感知機能を備えており、道路Ｒ１における交通状況をリアルタイムで把握することが可能である。
また、道路Ｒ１には、これらの光ビーコン以外にも超音波式、遠赤外線式や画像処理式の車両感知器を設置して、道路Ｒ１における交通量や占有時間等を計測し、それらを感知器情報として交通管制センターに設置された信号制御装置５等に送信することができる（図示せず）。
【００３２】
信号制御装置５は、これらの道路Ｒ１に設置された車両感知器等からの感知器情報を受信して道路Ｒ１における交通状況を把握する機能を備えている。
交通状況は、計測される交通量と所定の閾値とを比較したり、占有時間等より推定される平均走行速度を所定の閾値と比較したり、画像処理式の車両感知器によって直接計測される車両の待ち行列長（渋滞長）と所定の閾値とを比較したりすることによって把握されるものであり、道路上の車両の台数が多く交通が飽和した状態（渋滞した状態）か、それとも交通流がスムーズな非飽和状態かを判定することができる。
【００３３】
例えば、道路Ｒ１において５分間に通過可能な交通量の目安（閾値）が５０台である場合に、ある地点において計測された５分間の交通量が６０台であれば、その道路は混雑している（飽和状態）と判断することができる。
また、占有時間から推定される平均走行速度（速度計測機能を有する車両感知器の場合には直接計測した各車両の速度の平均値として算出できる）が３０ｋｍ／ｈ以上ならスムーズに流れていると判断される場合において、平均走行速度が２０ｋｍ／ｈ程度であれば、その時間帯においてその道路は混雑している（飽和状態）と判断することができる。
また、画像処理式の車両感知器によって車両の待ち行列長（渋滞長）を計測することが可能であれば、当該待ち行列長が、１回の青信号で捌くことができる長さを超えている場合（例えば１５０ｍを超えている場合）に渋滞している、と判定することができる。なお、この車両の待ち行列長は、離隔して設置される複数の超音波式の車両感知器等によって計測される占有時間から推定する方法を用いることもできる。
【００３４】
〔青信号の増加時間の決定方法〕
ここで図２は、図１よりも道路Ｒ１を広域に図示した模式図であり、交差点によって区切られた道路区間にそれぞれリンク番号を付したものである。ここにいうリンクとは、隣接する交差点間の道路区間であって方向を有するものであり、交差点Ａから交差点Ｂまでの道路区間をリンク１、同様に交差点Ｂから交差点Ｃまでの道路区間をリンク２等とする。
この場合、各リンクに相当する車線には、それぞれ車両感知器（光ビーコンを含む）が１つ以上設置されているものとし、それらの車両感知器から感知器情報が信号制御装置５に対して所定の周期毎（たとえば近隣に設置されている交通信号制御機のサイクル毎や５分毎等）に送信されているものとする。
【００３５】
信号制御装置５は、これらの感知器情報から各リンクにおける交通状況を把握することができる。そして、ある時間帯における道路Ｒ１の状況が、例えば、リンク１乃至４は非飽和状態、リンク５とリンク６は飽和状態、リンク７は非飽和状態、であったとする。この場合、青信号の増加時間は以下のような方針で決定することができる。
【００３６】
信号制御装置５は、交差点ＡにおいてＦＡＳＴ制御の実行を開始した場合、緊急車両Ｐが通過する可能性のある交差点を、青信号時間を増加させる対象交差点として選定する。なお、各交差点において青信号を増加させる方路は、緊急車両の進路に応じて予め記憶されている。
【００３７】
本実施の形態では、光ビーコン２Ａにおいて緊急車両Ｐのアップリンク情報を受信した場合には、交差点Ｂ乃至Ｈが青時間増加対象交差点であり、各交差点において交差点Ａから交差点Ｈに向かう方路（以下、下り方向という。）が青信号を増加させる方路であることをハードディスク５１２等の記憶部のテーブルに記憶している。
【００３８】
この場合、対象交差点毎に、青信号を増加させる時間の範囲も前記テーブルに格納しておく。例えば、交差点Ｂについては、３０秒以上５０秒以下、交差点Ｃ乃至交差点Ｈについては２０秒以上４０秒以下、といったように青信号の増加時間の範囲を予めテーブルに記憶しておく。図３はそのテーブルの一例を示す図である。
【００３９】
ここで、交通状況を把握した結果、リンク１乃至リンク４は非飽和状態であったので、交差点Ｂ乃至交差点Ｅにおいては現時点で先詰まりが発生する可能性は低く、青信号を増加させないか、増加させるとしてもその増加時間はそれほど大きくなくしなくても良い。
むしろ、交差側の交通流に配慮して、青信号の増加時間はできるだけ小さい方が望ましい。そこで、交差点Ｂの青信号の増加時間を０秒又は下限値の３０秒、交差点Ｃ乃至交差点Ｅの青信号の増加時間を０秒又は下限値の２０秒と決定する。
【００４０】
一方、リンク５とリンク６は、飽和状態であったため、交差点Ｆや交差点Ｇにおいては先詰まりが起きる可能性が高い。そこで、リンク５とリンク６の飽和状態を解消すべく交差点Ｆと交差点Ｇの下り方向の青信号の増加時間については下限値の２０秒よりも大きい３０秒や４０秒等と決定することができる。青信号の増加時間を大きくして先詰まりとなる可能性を低くし、緊急車両Ｐがスムーズに走行できるようにするためである。
この場合、増加時間を何秒にするかは、リンク５や６における渋滞の度合いに応じて決定することが好ましい。
例えば、リンク５の距離が５００ｍであったのに対して、リンク５における車両の待ち行列長が半分以上の３００ｍであるような場合には、渋滞の度合いが大きいから、青信号の増加時間も大きく４０秒等とすることが望ましく、逆に渋滞していると判断する閾値ぎりぎりの１５０ｍであるような場合には、渋滞の度合いは小さいから、青信号の増加時間を小さめの２０〜３０秒程度とすることが望ましい。
【００４１】
最後にリンク７について、このリンクは非飽和状態であったが、ＦＡＳＴ制御実行交差点Ａと交差点Ｈとの間に位置するリンク５やリンク６が飽和状態であるから、このリンク５やリンク６を走行する多数の車両が暫くするとリンク７に流入してくるものと考えられる。すなわち、このリンク７についても、数分あるいは十数分程度すれば飽和状態に近づく可能性が高いと考えられる。
そこで、交差点Ｈについても交差点Ｆ等と同様に、青信号の増加時間を大きめの３０〜４０秒程度にし、できる限り多くの車両をリンク７から交差点Ｈよりも下流側に流しておくことが望ましい。
【００４２】
このように、青信号を増加させる対象となる各交差点（交差点Ｂ乃至交差点Ｈ）について、ＦＡＳＴ制御を実行する交差点（交差点Ａ）との間のリンクの全てが非飽和状態であれば、その交差点の青信号の増加時間を小さくあるいはゼロに設定することが望ましい。
一方、ＦＡＳＴ制御を実行する交差点（交差点Ａ）との間のリンクのうち１つ以上のリンクが飽和状態（渋滞）であれば、その交差点の青信号の増加時間を大きく設定することが望ましい。この場合、増加時間の大きさについては、渋滞しているリンクの数や渋滞の度合い等に応じて決定することが好ましく、渋滞しているリンクの数等が多ければ多いほど、青信号の増加時間を大きくする方が望ましい。
【００４３】
〔サブエリアを考慮した交通信号制御方法〕
交通信号制御システムでは、信号制御装置５が制御の対象とする複数の交通信号制御機をいくつかのグループ（当該グループのことをサブエリアという。）に分けて、各サブエリアに属する交通信号制御機に対しては、同一のサイクル長で動作するように指示する信号制御指令情報を送信するという交通信号制御方法が用いられることがある。
同一のサイクル長で動作させることで、当該サブエリア内の交通信号制御機が青信号を表示している時間帯にこれらの交通信号制御機の設置された全ての交差点を、できるだけ多くの車両が通過できるように、交通信号制御機間の信号表示開始時刻に適切なオフセットを持たせる系統制御を行うことが可能になる。
【００４４】
図２において、例えば緊急車両Ｐが交差点Ａに接近したことに応じて交通信号制御機１Ａに対してＦＡＳＴ制御を指示すると共に、交差点Ｂ乃至Ｈの交通信号制御機１Ｂ乃至１Ｈに対して道路Ｒ１方向の青信号時間の増加を指示した場合を考える。
なお、図４は図２に記載の交差点のサブエリアの構成を示したものであり、図４中の楕円又は円で囲まれた交差点が１つのサブエリアを示している。例えば、図５は交差点Ｄ乃至交差点Ｆの交通信号制御機１Ｄ乃至１Ｆの道路Ｒ１方向の青信号の表示開始時間に適切なオフセットを与えて、系統制御する概念を示す図である。この図５では、交差点Ｄから交差点Ｆに向かう方向のスルーバンドを確保するように、系統制御が行われている。
【００４５】
本発明においては、このサブエリアの構成に配慮して制御することが好ましい。
例えば、同一のサブエリアに属する交通信号制御機に対して、異なる時間だけ青信号を増加させるように指示した場合（交差点Ｄには２０秒、交差点Ｅには１５秒）、赤信号時間の長さ（交差側に表示する青信号時間の長さ）を変えなければ、交差点Ｄと交差点Ｅのサイクル長が異なってしまう。そうすると、交差点Ｄと交差点Ｅは１サイクル毎にオフセットがずれていき、意図した通りの系統制御ができなくなってしまう。
そこで、同一のサブエリアに属する交差点については、増加させる青信号時間の長さを同一にしておくことが望ましい。
図４のようなサブエリア構成であれば、例えば、交差点Ｂで４０秒、交差点Ｃで３５秒、交差点Ｄ乃至Ｆで３０秒、交差点Ｇと交差点Ｈで２０秒、などというように青信号時間を増加させると良い。
そうすることで、系統制御によって交通流の円滑を維持しつつ、緊急車両Ｐの走行を支援することが可能となる。
【００４６】
さきほどの例のようにリンク５と６において渋滞が発生している場合、交差点Ｆにおいて交通信号制御機１Ｆの青時間を２０秒増加させたのであれば、交通信号制御機１Ｆと同一のサブエリアに含まれる交通信号制御機１Ｄや１Ｅについても同じ２０秒分増加させることが好ましい。そうすることでサブエリア内のオフセットがシステム運用者の意図した通りに維持され、道路Ｒ１における交通流の円滑が保たれやすくなる。
【００４７】
なお、本発明における信号制御装置５や交通信号制御機１Ａ等は、１の筐体によって実現されていても良いし、複数の筐体の組み合わせによって実現されても良い。また、これらは、それぞれ１つのコンピュータによって実現されていても良いし、複数のコンピュータを組み合わせて実現されていても良い。
【００４８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る交通信号制御システムの機器配置の概要を示す模式図である。
【図２】本発明に係る交通信号制御システムが制御対象とする複数の交差点の広域的な配置例を示す図である。
【図３】本発明に係る交通信号制御システムにおいて青信号の増加時間に関する記憶テーブルの一例を示す図である。
【図４】本発明に係る交通信号制御システムの制御対象とする複数の交差点のサブエリア構成の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る交通信号制御システムにおける系統制御の概念を示す図である。
【図６】信号制御装置５の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１Ａ乃至１Ｄ 交通信号制御機
２Ａ乃至２Ｄ 光ビーコン
５ 信号制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の交差点において交通信号制御を行う第一の交通信号制御機と、
当該第一の交通信号制御機に対する指示である第一の指令情報を送信する送信手段を備える信号制御装置と、
前記第一の交差点に接続される道路上に設置された第一の路上通信装置とを備え、
前記第一の路上通信装置が緊急車両からアップリンク情報を受信したことに応じて送信される前記第一の指令情報には、当該緊急車両の進行方向の青信号をその緊急車両が前記第一の交差点を通過し終えたと認識するまで延長し続ける制御方法であるＦＡＳＴ制御を実行するように指示する情報が含まれている交通信号制御システムにおいて、
前記交通信号制御システムは、前記緊急車両が前記第一の交差点通過後に通過すると予想される第二の交差点と前記第一の交差点との間の道路における交通状況を取得する交通状況取得手段をさらに備えており、
前記送信手段は、
前記アップリンク情報の受信に応じて、前記第二の交差点に設置された第二の交通信号制御機に対して第二の指令情報を送信可能であり、
さらに、前記送信手段は、
前記交通状況取得手段によって取得される交通状況に基づいて、前記第二の指令情報に、前記緊急車両が進行すると予想される方向の青信号の表示期間を所定時間分増加させるように指示する情報を含ませるか否か決定すること
を特徴とする交通信号制御システム。
【請求項２】
前記交通状況取得手段は、
前記第一の交差点と前記第二の交差点との間の道路区間のうちの全部又は一部において渋滞が発生している場合に、
前記第二の指令情報に対して、前記緊急車両が進行すると予想される方向の青信号の表示期間を所定時間分増加させるように指示する情報を含ませること
を特徴とする請求項１に記載の交通信号制御システム。
【請求項３】
前記送信手段は、
前記信号制御装置が制御の対象とする複数の交通信号制御機が複数のサブエリアにグループ化されている場合に、一のサブエリアに属する交通信号制御機が複数の場合にこれらの交通信号制御機の所定の方向の青信号の開始時刻に適切なオフセットを与えて系統的に動作するように指示するものであり、
前記アップリンク情報の受信に応じて前記第二の交通信号制御機と同一のサブエリアに属する第三の交通信号制御機に対して送信される第三の指令情報には、前記第二の交通信号制御機において青信号の表示時間が増加する方路に対応した方路の青信号時間を前記所定時間分増加させるように指示する情報が含まれること
を特徴とする請求項２に記載の交通信号制御システム。
【請求項４】
前記所定時間は、
前記第一の交差点と前記第二の交差点の間の道路区間における渋滞の度合いに応じて決定されること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の交通信号制御システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の交通信号制御システムに用いられる信号制御装置。
【請求項１】
第一の交差点において交通信号制御を行う第一の交通信号制御機と、
当該第一の交通信号制御機に対する指示である第一の指令情報を送信する送信手段を備える信号制御装置と、
前記第一の交差点に接続される道路上に設置された第一の路上通信装置とを備え、
前記第一の路上通信装置が緊急車両からアップリンク情報を受信したことに応じて送信される前記第一の指令情報には、当該緊急車両の進行方向の青信号をその緊急車両が前記第一の交差点を通過し終えたと認識するまで延長し続ける制御方法であるＦＡＳＴ制御を実行するように指示する情報が含まれている交通信号制御システムにおいて、
前記交通信号制御システムは、前記緊急車両が前記第一の交差点通過後に通過すると予想される第二の交差点と前記第一の交差点との間の道路における交通状況を取得する交通状況取得手段をさらに備えており、
前記送信手段は、
前記アップリンク情報の受信に応じて、前記第二の交差点に設置された第二の交通信号制御機に対して第二の指令情報を送信可能であり、
さらに、前記送信手段は、
前記交通状況取得手段によって取得される交通状況に基づいて、前記第二の指令情報に、前記緊急車両が進行すると予想される方向の青信号の表示期間を所定時間分増加させるように指示する情報を含ませるか否か決定すること
を特徴とする交通信号制御システム。
【請求項２】
前記交通状況取得手段は、
前記第一の交差点と前記第二の交差点との間の道路区間のうちの全部又は一部において渋滞が発生している場合に、
前記第二の指令情報に対して、前記緊急車両が進行すると予想される方向の青信号の表示期間を所定時間分増加させるように指示する情報を含ませること
を特徴とする請求項１に記載の交通信号制御システム。
【請求項３】
前記送信手段は、
前記信号制御装置が制御の対象とする複数の交通信号制御機が複数のサブエリアにグループ化されている場合に、一のサブエリアに属する交通信号制御機が複数の場合にこれらの交通信号制御機の所定の方向の青信号の開始時刻に適切なオフセットを与えて系統的に動作するように指示するものであり、
前記アップリンク情報の受信に応じて前記第二の交通信号制御機と同一のサブエリアに属する第三の交通信号制御機に対して送信される第三の指令情報には、前記第二の交通信号制御機において青信号の表示時間が増加する方路に対応した方路の青信号時間を前記所定時間分増加させるように指示する情報が含まれること
を特徴とする請求項２に記載の交通信号制御システム。
【請求項４】
前記所定時間は、
前記第一の交差点と前記第二の交差点の間の道路区間における渋滞の度合いに応じて決定されること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の交通信号制御システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の交通信号制御システムに用いられる信号制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１１７８０７（Ｐ２０１０−１１７８０７Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８９４１１（Ｐ２００８−２８９４１１）
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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