交通信号制御装置、プログラム及び方法
【課題】プローブ車両から収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握することにより、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出する。
【解決手段】交通管制センタ５において、車両が走行した時刻ごとの位置、速度の情報を含むプローブ情報を収集し、収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞末尾位置を把握し、当該交差点につながる各道路の渋滞末尾位置から、当該交差点の渋滞が解消するように各交通信号機６の最適な青信号時間を制御する。
【解決手段】交通管制センタ５において、車両が走行した時刻ごとの位置、速度の情報を含むプローブ情報を収集し、収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞末尾位置を把握し、当該交差点につながる各道路の渋滞末尾位置から、当該交差点の渋滞が解消するように各交通信号機６の最適な青信号時間を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収集したプローブ情報から道路上の渋滞状況を把握して、その渋滞状況に応じて、渋滞が解消するように交通信号機の信号パラメータを算出する信号制御技術に関するものである。一般に交通信号機の信号パラメータには、サイクル時間、スプリット、オフセットがある。サイクル時間とは「青，黄，赤」と一周期の変化に要する時間のことである。スプリットとは、一周期時間内に占める、ある方向が青表示である時間の割合である。オフセットとは、隣接する交通信号機との青表示開始時刻のずれのことである。「プローブ情報」とは、走行した時刻ごとの位置などの情報をアップリンクすることができる車両（プローブ車両という）から得られる、走行した時刻ごとの位置などの情報をいう。
【背景技術】
【０００２】
車両は、渋滞時には信号待ちで長時間停車を余儀なくされる。そこで、車両のスムーズな誘導には、交通信号機の信号パラメータを調整することが有効とされている。
例えば下記特許文献１には、プローブ車両から送信された渋滞判定のための情報及び当該プローブ車両の位置情報を受信し、受信した渋滞判定のための情報及び当該プローブ車両の位置情報に基づいて、交通信号機の制御情報を生成し、この制御情報を交通信号機へ送信する発明が記載されている。この文献における交通信号機の制御内容は、渋滞発生の有無及び渋滞度合いに応じて、サイクル時間、スプリット、オフセットなどの信号パラメータを適宜調整することである、とされている。
【特許文献１】特開2006-343814号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、交差点の渋滞を解消するためには、渋滞度に応じて、信号パラメータのどの部分をどのように具体的に調整するのか、という観点からの解析が求められる。
本発明者は、プローブ車両から収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握することにより、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出できることに着目した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の交通信号制御装置は、車両が走行した時刻ごとの位置の情報を含むプローブ情報を収集するプローブ情報収集手段と、前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握し、当該交差点につながる各道路の渋滞状況から、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出する信号パラメータ算出手段と、算出された信号パラメータに基づく制御情報を交通信号機に通知する制御情報通知手段とを備えるものである（請求項１）。
【０００５】
この発明によれば、交差点の渋滞状況把握にプローブ情報を使用し、渋滞状況を緩和するような信号パラメータを算出し、算出した信号パラメータに基づく制御情報を交通信号機に反映するために通知することができる。各交通信号機は、受信した信号パラメータをもとに信号制御を行うので、車両はスムーズに交差点を通過することができる。
前記信号パラメータ算出手段は、前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき渋滞末尾位置を推定し、当該道路の当該交差点から渋滞末尾位置までの距離と、交差する他の道路の当該交差点から渋滞末尾位置までの距離との比に基づき、信号パラメータを算出するものであってもよい（請求項２）。
【０００６】
これにより、当該道路及び交差する道路の、各渋滞末尾位置の車両が、少ない青信号回数で当該交差点を通過できるように、青信号時間を設定することができる。
渋滞末尾位置の推定は、当該車両停止時の交差点からの距離と、当該交差点の赤信号の時間と、当該車両停止時の赤信号経過時間とに基づき、行うこともできる（請求項３）。
また、プローブ情報を収集した車両が２台である場合には、当該各車両停止時の交差点からの距離と、当該交差点の赤信号の時間と、当該各車両停止時の赤信号経過時間とに基づき、交差点の渋滞末尾位置を推定することもできる（請求項４）。
【０００７】
前記信号パラメータ算出手段は、前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点の当該道路及び交差する他の道路の渋滞末尾位置をそれぞれ推定し、この推定された渋滞末尾位置を用いて信号待ち車両台数をそれぞれ求め、この信号待ち車両台数と当該交差点における前記経路に沿った道路の交通容量とに基づいて渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間をそれぞれ求め、それらの時間の比に基づき、信号パラメータを算出するものであっても良い（請求項５）。特に交通容量を考慮することにより、信号パラメータの算出精度を上げることができる。
【０００８】
前記信号パラメータ算出手段は、プローブ情報を収集した同一の車両が同一交差点で、２回続いて赤信号で停車した場合に、当該車両の各停止時の交差点からの距離と、当該交差点の青信号の時間とに基づき、信号待ち台数を推定することができるので、前記経路に沿った道路の交通容量を求めることができる（請求項６）。
前記信号パラメータ算出手段は、各交差点の渋滞状況の把握を車線ごとに行い、車線単位の渋滞状況を考慮した信号パラメータの算出を行うものであってもよい（請求項７）。複数の車線を有する道路の場合、渋滞度は車線ごとに異なる場合があるため、車線ごとに渋滞状況の把握を行えば、より精度の高い信号パラメータの算出をすることができる。
【０００９】
本発明の交通信号制御プログラムは、コンピュータに格納されて実行されるプログラムであって、実質的に前記交通信号制御装置の発明と実質同一の発明に係るプログラムである（請求項８）。
また、本発明の交通信号制御方法は、実質的に前記交通信号制御装置の発明と実質同一の発明に係る方法である（請求項９）。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、道路を走行する各車両から最新のプローブ情報を受信することにより、最新の渋滞状況の把握が行え、車両がその最適経路をスムーズに走行できるように信号パラメータの調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の交通信号制御装置を含む交通信号制御システムの全体構成を示す図である。
交通信号制御システムは、交通管制センタ５と、プローブ車両に搭載された車載装置１とを含むものである。この交通管制センタ５が本発明の交通信号制御装置の機能を果たす。「プローブ車両」とは、交通管制センタ５との通信により、車両の走行軌跡などの情報をアップリンクすることができる車両をいう。
【００１２】
プローブ車両の車載装置１は、車両識別のためのコードを持ち、このコードを用いて交通管制センタ５と通信することができる。車載装置１は、当該車両の時刻ごとの位置、速度等のプローブ情報を生成し送信する。
交通管制センタ５は、各交差点に配置された交通信号機６の制御装置４と通信回線で接続されていて、制御装置４に対し、信号パラメータに基づく制御情報を送信する。制御装置４は、受信した制御情報に基づいて交通信号機６の信号を制御する。
【００１３】
車載装置１と交通管制センタ５との間の通信を行う通信機１１には、携帯電話機などの広域通信方式を用いることができる。また、路上通信機を介することを前提にするならば、車載装置１と路上通信機との間で、光ビーコン、無線ＬＡＮ、ＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication)等の、比較的エリアの狭い通信方式を用いることもでき、この場合、路上通信機と交通管制センタ５との間は、専用通信回線で接続することになる。前記路上通信機の設置場所は、車両と通信できる場所であれば任意であり、例えば、交通信号機６の設置場所と同一または交通信号機６の近くであってもよい。
【００１４】
図２は、車載装置１の内部構成を示すブロック図である。車載装置１は、通信機１１、人工衛星の電波を利用して時刻ごとの車両位置検出を行うＧＰＳ受信機１３、車両の速度パルスに基づいて車両の速度データを得る車速センサ１５、車両の方位データを得る方位センサ１７、前記ＧＰＳ受信機１３、車速センサ１５及び方位センサ１７等から得られる各種データに基づいて車両の時刻ごとの位置、速度などのプローブ情報を算出し通信機１１に供給するための演算装置１９、ドライバに案内情報を伝えるスピーカ２３、表示装置２５、並びに算出された位置、時刻のデータを一時的に記憶するメモリ２１を備えている。
【００１５】
図３は、交通管制センタ５の内部構成を示すブロック図である。交通管制センタ５は、プローブ車両の車載装置１からプローブ情報を含む通信信号を受信し、車両の車載装置３からプローブ情報、目的地情報を含む通信信号を受信するための送受信機５１、通信信号の中から目的地情報・プローブ情報などを抽出するデータ抽出部５３、信号パラメータ算出部５５、道路マッチング処理に用いるための道路地図データ５７、算出された信号パラメータを交通信号機６の制御装置４に送信するため制御情報を作成する送信制御部５９を備えている。
【００１６】
以下、信号パラメータ算出部５５が実行する処理を、フローチャート（図４）を用いて詳説する。この信号パラメータ算出部５５の機能の全部又は一部は、ＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなど所定の媒体に記録されたプログラムを、交通管制センタ５のコンピュータが実行することにより実現される。
まず、信号パラメータ算出部５５は、プローブ車両の車載装置１からプローブ情報を取得する（ステップＳ１）。そしてこれらの取得したプローブ情報に基づいて、各プローブ車両について道路マッチング処理（プローブ車両の軌跡を地図上の道路区間に沿わせるための処理）を行い、走行道路の信号待ち停止位置を算出する（ステップＳ２）。
【００１７】
この信号待ち停止位置の算出処理は、プローブ情報に基づいて信号待ち停車行列の末尾位置を検出する処理である。図５、図６を用いて詳しく説明する。
（ａ）１回の信号サイクル時間で取得したプローブ情報が１件の場合
プローブ情報から得られる車両の速度と交差点からの距離との関係が、例えば図５のように、交差点の手前５０ｍの位置で車両が停止しているものとする。
【００１８】
この場合、信号パラメータの情報とプローブ情報から、プローブ車両の停車時間と赤信号時間との関係を求める。赤信号時間が６０秒、車両の停止開始時刻が赤信号点灯開始から３０秒経過後とすると、赤信号の点灯から３０秒間で５０ｍまで渋滞末尾位置が延びたことになり、１回の赤信号の最終的な渋滞末尾位置は１００ｍ（＝５０ｍ×（６０秒÷３０秒））と予測できる。車の平均車長と平均車間距離との和を５ｍとすると、信号待ち車両台数は２０台と推測できる。
【００１９】
一般に、渋滞末尾位置Ｌは、次の(1)式を用いて推定される。
Ｌ＝ＬS×（ＴR÷ＴΔR） (1)
ここで、ＬS：車両停止時の交差点からの距離、ＴR：赤信号の時間、ＴΔR：車両停止時の赤信号経過時間である。
（ｂ）１回の信号サイクルで取得したプローブ情報が２件以上ある場合
１回の信号サイクルの間に、図６（ａ），（ｂ）に示すように、プローブ情報が２件受信された場合、それらのプローブ車両をＣ１，Ｃ２で表す。プローブ車両Ｃ１，Ｃ２の車両停止時刻と、車両停止位置（交差点からの距離）情報から渋滞末尾位置を算出する。
【００２０】
例えば赤信号の時間が６０秒、プローブ車両Ｃ１の停止開始時刻が赤信号点灯から３０秒経過後、プローブ車両Ｃ２の停止開始時刻が赤信号点灯から４０秒経過後とすると、直近の１０秒間で２５ｍ渋滞末尾が延びたことになり、最終的な渋滞末尾位置は、１２５ｍ（＝７５ｍ＋２５ｍ×（６０−４０）÷（４０−３０））と予測できる。
一般に、渋滞末尾位置Ｌは、次の(2)式で推定される。
【００２１】
Ｌ＝ＬS2＋［（ＬS2−ＬS1）×（ＴR−ＴΔR2）÷（ＴΔR2−ＴΔR1）］(2)
ここで、ＬS1、ＬS2：車両停止時の交差点からの距離、ＴR：赤信号の時間、ＴΔR1、ＴΔR2：各車両停止時の赤信号経過時間である。
ただし、プローブ車両Ｃ１とプローブ車両Ｃ２の停止開始時の赤信号経過時間の差（ＴΔR2−ＴΔR1）が所定値（例えば、１０秒）以下の場合は、プローブ車両Ｃ２の情報だけで渋滞末尾位置の算出を行うことが好ましい。この理由は、赤信号経過時間の差（ＴΔR2−ＴΔR1）が小さい値のときは、それを分母として計算したとき、誤差が大きくなるからである。
【００２２】
なお１回の信号サイクルで、プローブ情報が３件以上ある場合は、当該サイクル内での最後の情報と１つ前の情報（赤信号経過時間の差が所定値（例えば、１０秒）以下の場合は、所定値以上になるまで、前の情報に遡る）から算出する。なお１回の信号サイクルで、プローブ情報が２件以上ある場合も、最後の１件の情報だけで渋滞末尾位置を算出してもよい。
【００２３】
次に、プローブ情報の収集時間が所定時間経過しているかどうかを参照する（ステップＳ３）。この所定時間は、各交差点で信号待ち停止位置の算出をするのに十分な数のプローブ情報が溜まることが予想される時間（例えば１０分）に設定される。なお、プローブ情報が所定量蓄積されなかった場合、過去の統計による信号制御情報で代用するが、その詳細は下記ステップＳ１２で解説する。
【００２４】
所定時間が経過すると、交差点ごとに以下の処理を行う（ステップＳ４）。
ある交差点に注目する。１回の信号サイクルでその交差点の全進入道路について少なくとも１件のプローブ情報が得られているかどうか判断する（ステップＳ５）。得られていれば、各道路のプローブ車両の信号停止位置と信号情報から渋滞末尾位置を推定する。この推定方法は、前記(1)式、(2)式を用いて行うものであり、前に説明したとおりである。
【００２５】
次に、各道路の渋滞末尾位置からの比から最適な青信号時間（スプリット）を算出する（ステップＳ７）。この算出処理を詳しく説明する。
図７は、１つの交差点に進入する道路Ａ〜Ｄを示す地図である。南北路線を１つのペアとして考え、東西路線を１つのペアとして考える。
スプリットは、南北路線を構成する２本の道路の渋滞末尾位置の長いほうの値と、東西路線を構成する２本の道路の渋滞末尾位置の長いほうの値との比とする。
【００２６】
例えば、各道路Ａ〜Ｄの渋滞末尾位置が、道路Ａ：１００ｍ、道路Ｂ：３０ｍ、道路Ｃ：４０ｍ、道路Ｄ：５０ｍであった場合、南北路線の渋滞末尾位置の長いほうの値は道路Ａの１００ｍ、東西路線の渋滞末尾位置の長いほうの値は道路Ｄの５０ｍであるので、スプリットは、道路Ａと道路Ｄの比を採用することになり、１００：５０となる。したがって、南北路線と東西路線の青信号の時間比が２：１になるように信号パラメータの値を設定する。
【００２７】
なお、上記の信号パラメータの値は、渋滞末尾位置に比例していることが原則であるが、比の値を適当に丸めても良い。例えば、６：４、７：３、８：２と段階的に変化させていってもよい。
上述の最適な青信号時間の算出では、渋滞末尾位置の長さの比に応じて信号パラメータの値を設定したのに対し、各道路の交通容量（単位時間あたりの通行可能交通量；飽和交通流率ともいう）を考慮した設定を行ってもよい。
【００２８】
青信号で単位時間あたりに交差点を通過できる車両の台数は、交差点の形状や駐車台数や工事等により変化する。例えば、一車線の道路の場合、左折方向の歩行者数が多い場合や、右折専用レーンがない場合、交通容量が小さくなる。複数車線の道路の場合、駐車や工事により車線規制されている場合は交通容量が小さくなる。このように各交差点の道路事情に応じて通過可能台数は異なる。そこで、各交差点の進入道路の交通容量も考慮した青信号時間の算出を行う。
【００２９】
具体的には、図８のようなプローブ情報が得られた場合を想定する。
図８は、プローブ情報から得られる、速度と交差点からの距離との関係を示すグラフである。プローブ車両は、図示のように、交差点の渋滞のため同一交差点の２回続く赤信号で停車しているものとする。一回目の停車位置は、交差点から６０ｍ、二回目の停車位置は、交差点から２０ｍであるとする。この場合、１回の青信号の時間内で車両が進んだ距離は、４０ｍである。平均車長と平均車間距離との和を５ｍとすると、当該車線を青信号で通過できた台数は８台であることがわかり、交通容量を推定できる。
【００３０】
信号待ちによる２回停車が発生していない場合は、１回の信号待ち停車後に車両が進む距離の最大値を交通容量とする。ただし、最大値が標準的な交通容量とされている３０台／分より大きくなる場合は、交通容量を標準値の３０台／分としてもよい。
交差点において、南北路線と東西路線の青信号時間のスプリットを、渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間の比とする。
【００３１】
例えば、図７の交差点において、各道路の渋滞末尾位置(台数)、交通容量(台／分)が
道路Ａ：６０ｍ(１２台)、交通容量２０台
道路Ｂ：３０ｍ(６台)、交通容量２０台
道路Ｃ：４０ｍ(８台)、交通容量３０台
道路Ｄ：６０ｍ(１２台)、交通容量３０台
であった場合、単純に渋滞長の比とすると、道路Ａ：道路Ｄで１：１になるが、ここでは交通容量を考慮するため、渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間を求める。その通過に要する時間は、道路Ａ：０．６分（１２÷２０）、道路Ｂ：０．３分（６÷２０）、道路Ｃ：０．２７分（８÷３０）、道路Ｄ：０．４分（１２÷３０）となる。したがって、南北路線では、道路Ｄの０．４分が一番長く、東西路線では道路Ａの０．６分が一番長い。従って、スプリットを、渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間の比、０．６：０．４、すなわち３：２とする。
【００３２】
今までの説明では、交差点に進入する道路に複数の車線があっても、特に車線を意識せずに、１本の道路として処理していたが、高精度位置認識技術が確立し、高精度地図データベースが整備されることを前提とすれば、走行車線の認識が十分に可能となる。
このときは、プローブ情報から走行車線の認識を行うことができるので、車線ごとの渋滞末尾位置、及び交通容量を算出することができる。
【００３３】
例えば、交差点に進入する各道路が、図９に示されるように、３本の車線を持っているものとする。左車線Ａは直進・左折用、中央車線Ｂは直進用、右車線Ｃは右折用の車線であるとする。
図７の道路Ｄにおいて、車線ごとの渋滞末尾位置(台数)、交通容量(台／分)が、
車線Ａ：６０ｍ(１２台)、２０台／分
車線Ｂ：６０ｍ(１２台)、３０台／分
車線Ｃ：３０ｍ(６台)、３０台／分
であった場合、渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間は、車線Ａ：０．６分（１２÷２０）、車線Ｂ：０．４分（１２÷３０）、車線Ｃ：０．２分（６÷３０）となり、車線Ａが一番時間がかかるので車線Ａ基準にして道路Ｄの「車が交差点を通過するのに要する時間」を設定する。
【００３４】
このように道路Ｄが０．６分であり、道路Ａが０．４分、道路Ｂが０．３分、道路Ｃが０．２７分であったとすると、南北路線では、道路Ｄの０．６分が一番長く、東西路線では道路Ａの０．４分が一番長い。従って、スプリットを、０．６：０．４、すなわち３：２とする。
なお、走行車線の認識が行えない場合は、プローブ情報から当該交差点で左折や右折した車両を認識し、そのプローブ情報から車線Ａや車線Ｃの渋滞末尾位置や交通容量を算出し、信号パラメータを設定してもよい。
【００３５】
このように、車線ごとに渋滞末尾位置の車両が交差点を通過する時間を算出することができる。
スプリットが求まると、信号パラメータ算出部５５（図３）は、信号制御情報テーブルに青信号時間、赤信号時間を含む信号パラメータを設定する（図４；ステップＳ８）。そして以上のステップＳ５からＳ８までの処理を各交差点について行う。すべての交差点について終了すれば、送信制御部５９を通して、各信号装置に対し、設定された信号パラメータに基づく制御情報を通知する（ステップＳ１０）。
【００３６】
ここで、図４のステップＳ５において、進入道路のプローブ情報が受信できなかった場合を想定する。
本システムでは、交通管制センタ５からプローブ車両に対してエリアを指定して走行履歴データの送信を要求しているが、少し前に該当エリアを走行しても現時点ではそのエリアからはずれている場合、その車両の走行履歴データは送信されない。また、本システムに対応した車載システムを搭載した車両が少ない場合、十分な数の走行履歴データが得られない。
【００３７】
この場合、当該交差点の統計的な信号パラメータが存在するかどうかを調べる（ステップＳ１１）。この「統計的な信号パラメータ」とは、過去に設定した信号パラメータを統計処理して得られた信号パラメータである。この統計的な信号パラメータは過去の渋滞状況を考慮した内容になっている。なお、過去の渋滞状況を考慮した信号パラメータの算出において、時間帯別、曜日別、天候別等に応じて信号パラメータの値を変えてもよい。また、過去の渋滞情報を考慮した信号パラメータの算出において、渋滞状況のばらつきが少ない交差点、時間帯、曜日等についてのみ信号パラメータの算出を行ってもよい。
【００３８】
当該交差点において統計的な信号パラメータがあれば、その統計的な信号パラメータを取得して（ステップＳ１２）、ステップＳ８に進み、過去統計の渋滞情報を考慮して信号パラメータの算出を行う。この場合、過去統計の渋滞情報と、リアルタイムに受信したプローブ情報から得られる渋滞情報とを考慮して、信号パラメータの制御を行ってもよい。「考慮して」とは、例えばそれらの値の平均をとる等の操作を指す。この平均をとるときに、リアルタイム渋滞情報の係数に大きな重みを付け、過去統計の渋滞情報に軽い重みを付けることにより、リアルタイム渋滞情報を優先した処理を行って、信号パラメータの算出を行ってもよい。
【００３９】
このように、過去の統計渋滞情報を考慮することで、リアルタイムのプローブ情報が存在しなくても、適切な信号制御が行える。
当該交差点において統計的な信号パラメータがなければ、当該交差点の信号パラメータをクリアして、デフォルト値（例えばスプリット＝５０％）を設定する（ステップＳ１３）。
【００４０】
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、以上に説明した交通信号制御装置において、交通管制センタ５は、プローブ車両から受信したプローブ情報に基づいて各交差点の渋滞状況の把握を行っていたが、交通管制センタ５が外部機関から各道路の渋滞長の情報を取得できるのであれば、その取得した情報を活用してもよい。また、各交差点付近に設置された車両検知器からの検知情報に基づいて、渋滞末尾位置を推定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の交通信号制御装置を含む交通信号制御システムの全体構成を示す図である。
【図２】車載装置１の内部構成を示すブロック図である。
【図３】交通管制センタ５の内部構成を示すブロック図である。
【図４】信号パラメータ算出部５５の処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】プローブ情報から得られる、速度と交差点からの距離との関係を示すグラフである。
【図６】２台の車両のプローブ情報から得られる、速度と交差点からの距離との各関係を示すグラフである。
【図７】１つの交差点に進入する道路Ａ〜Ｄを示す地図である。
【図８】プローブ情報から得られる、速度と交差点からの距離との関係を示すグラフである。
【図９】交差点に進入する、３本の車線を持つ道路を示す地図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ プローブ車両の車載装置
４ 交通信号機の制御装置
５ 交通管制センタ
６ 交通信号機
１１ 通信機
１３ ＧＰＳ受信機
１５ 車速センサ
１７ 方位センサ
１９ 演算装置
５１ 送受信機
５３ データ抽出部
５５ 信号パラメータ算出部
５７ 道路地図データ
５９ 送信制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収集したプローブ情報から道路上の渋滞状況を把握して、その渋滞状況に応じて、渋滞が解消するように交通信号機の信号パラメータを算出する信号制御技術に関するものである。一般に交通信号機の信号パラメータには、サイクル時間、スプリット、オフセットがある。サイクル時間とは「青，黄，赤」と一周期の変化に要する時間のことである。スプリットとは、一周期時間内に占める、ある方向が青表示である時間の割合である。オフセットとは、隣接する交通信号機との青表示開始時刻のずれのことである。「プローブ情報」とは、走行した時刻ごとの位置などの情報をアップリンクすることができる車両（プローブ車両という）から得られる、走行した時刻ごとの位置などの情報をいう。
【背景技術】
【０００２】
車両は、渋滞時には信号待ちで長時間停車を余儀なくされる。そこで、車両のスムーズな誘導には、交通信号機の信号パラメータを調整することが有効とされている。
例えば下記特許文献１には、プローブ車両から送信された渋滞判定のための情報及び当該プローブ車両の位置情報を受信し、受信した渋滞判定のための情報及び当該プローブ車両の位置情報に基づいて、交通信号機の制御情報を生成し、この制御情報を交通信号機へ送信する発明が記載されている。この文献における交通信号機の制御内容は、渋滞発生の有無及び渋滞度合いに応じて、サイクル時間、スプリット、オフセットなどの信号パラメータを適宜調整することである、とされている。
【特許文献１】特開2006-343814号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、交差点の渋滞を解消するためには、渋滞度に応じて、信号パラメータのどの部分をどのように具体的に調整するのか、という観点からの解析が求められる。
本発明者は、プローブ車両から収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握することにより、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出できることに着目した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の交通信号制御装置は、車両が走行した時刻ごとの位置の情報を含むプローブ情報を収集するプローブ情報収集手段と、前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握し、当該交差点につながる各道路の渋滞状況から、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出する信号パラメータ算出手段と、算出された信号パラメータに基づく制御情報を交通信号機に通知する制御情報通知手段とを備えるものである（請求項１）。
【０００５】
この発明によれば、交差点の渋滞状況把握にプローブ情報を使用し、渋滞状況を緩和するような信号パラメータを算出し、算出した信号パラメータに基づく制御情報を交通信号機に反映するために通知することができる。各交通信号機は、受信した信号パラメータをもとに信号制御を行うので、車両はスムーズに交差点を通過することができる。
前記信号パラメータ算出手段は、前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき渋滞末尾位置を推定し、当該道路の当該交差点から渋滞末尾位置までの距離と、交差する他の道路の当該交差点から渋滞末尾位置までの距離との比に基づき、信号パラメータを算出するものであってもよい（請求項２）。
【０００６】
これにより、当該道路及び交差する道路の、各渋滞末尾位置の車両が、少ない青信号回数で当該交差点を通過できるように、青信号時間を設定することができる。
渋滞末尾位置の推定は、当該車両停止時の交差点からの距離と、当該交差点の赤信号の時間と、当該車両停止時の赤信号経過時間とに基づき、行うこともできる（請求項３）。
また、プローブ情報を収集した車両が２台である場合には、当該各車両停止時の交差点からの距離と、当該交差点の赤信号の時間と、当該各車両停止時の赤信号経過時間とに基づき、交差点の渋滞末尾位置を推定することもできる（請求項４）。
【０００７】
前記信号パラメータ算出手段は、前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点の当該道路及び交差する他の道路の渋滞末尾位置をそれぞれ推定し、この推定された渋滞末尾位置を用いて信号待ち車両台数をそれぞれ求め、この信号待ち車両台数と当該交差点における前記経路に沿った道路の交通容量とに基づいて渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間をそれぞれ求め、それらの時間の比に基づき、信号パラメータを算出するものであっても良い（請求項５）。特に交通容量を考慮することにより、信号パラメータの算出精度を上げることができる。
【０００８】
前記信号パラメータ算出手段は、プローブ情報を収集した同一の車両が同一交差点で、２回続いて赤信号で停車した場合に、当該車両の各停止時の交差点からの距離と、当該交差点の青信号の時間とに基づき、信号待ち台数を推定することができるので、前記経路に沿った道路の交通容量を求めることができる（請求項６）。
前記信号パラメータ算出手段は、各交差点の渋滞状況の把握を車線ごとに行い、車線単位の渋滞状況を考慮した信号パラメータの算出を行うものであってもよい（請求項７）。複数の車線を有する道路の場合、渋滞度は車線ごとに異なる場合があるため、車線ごとに渋滞状況の把握を行えば、より精度の高い信号パラメータの算出をすることができる。
【０００９】
本発明の交通信号制御プログラムは、コンピュータに格納されて実行されるプログラムであって、実質的に前記交通信号制御装置の発明と実質同一の発明に係るプログラムである（請求項８）。
また、本発明の交通信号制御方法は、実質的に前記交通信号制御装置の発明と実質同一の発明に係る方法である（請求項９）。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、道路を走行する各車両から最新のプローブ情報を受信することにより、最新の渋滞状況の把握が行え、車両がその最適経路をスムーズに走行できるように信号パラメータの調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の交通信号制御装置を含む交通信号制御システムの全体構成を示す図である。
交通信号制御システムは、交通管制センタ５と、プローブ車両に搭載された車載装置１とを含むものである。この交通管制センタ５が本発明の交通信号制御装置の機能を果たす。「プローブ車両」とは、交通管制センタ５との通信により、車両の走行軌跡などの情報をアップリンクすることができる車両をいう。
【００１２】
プローブ車両の車載装置１は、車両識別のためのコードを持ち、このコードを用いて交通管制センタ５と通信することができる。車載装置１は、当該車両の時刻ごとの位置、速度等のプローブ情報を生成し送信する。
交通管制センタ５は、各交差点に配置された交通信号機６の制御装置４と通信回線で接続されていて、制御装置４に対し、信号パラメータに基づく制御情報を送信する。制御装置４は、受信した制御情報に基づいて交通信号機６の信号を制御する。
【００１３】
車載装置１と交通管制センタ５との間の通信を行う通信機１１には、携帯電話機などの広域通信方式を用いることができる。また、路上通信機を介することを前提にするならば、車載装置１と路上通信機との間で、光ビーコン、無線ＬＡＮ、ＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication)等の、比較的エリアの狭い通信方式を用いることもでき、この場合、路上通信機と交通管制センタ５との間は、専用通信回線で接続することになる。前記路上通信機の設置場所は、車両と通信できる場所であれば任意であり、例えば、交通信号機６の設置場所と同一または交通信号機６の近くであってもよい。
【００１４】
図２は、車載装置１の内部構成を示すブロック図である。車載装置１は、通信機１１、人工衛星の電波を利用して時刻ごとの車両位置検出を行うＧＰＳ受信機１３、車両の速度パルスに基づいて車両の速度データを得る車速センサ１５、車両の方位データを得る方位センサ１７、前記ＧＰＳ受信機１３、車速センサ１５及び方位センサ１７等から得られる各種データに基づいて車両の時刻ごとの位置、速度などのプローブ情報を算出し通信機１１に供給するための演算装置１９、ドライバに案内情報を伝えるスピーカ２３、表示装置２５、並びに算出された位置、時刻のデータを一時的に記憶するメモリ２１を備えている。
【００１５】
図３は、交通管制センタ５の内部構成を示すブロック図である。交通管制センタ５は、プローブ車両の車載装置１からプローブ情報を含む通信信号を受信し、車両の車載装置３からプローブ情報、目的地情報を含む通信信号を受信するための送受信機５１、通信信号の中から目的地情報・プローブ情報などを抽出するデータ抽出部５３、信号パラメータ算出部５５、道路マッチング処理に用いるための道路地図データ５７、算出された信号パラメータを交通信号機６の制御装置４に送信するため制御情報を作成する送信制御部５９を備えている。
【００１６】
以下、信号パラメータ算出部５５が実行する処理を、フローチャート（図４）を用いて詳説する。この信号パラメータ算出部５５の機能の全部又は一部は、ＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなど所定の媒体に記録されたプログラムを、交通管制センタ５のコンピュータが実行することにより実現される。
まず、信号パラメータ算出部５５は、プローブ車両の車載装置１からプローブ情報を取得する（ステップＳ１）。そしてこれらの取得したプローブ情報に基づいて、各プローブ車両について道路マッチング処理（プローブ車両の軌跡を地図上の道路区間に沿わせるための処理）を行い、走行道路の信号待ち停止位置を算出する（ステップＳ２）。
【００１７】
この信号待ち停止位置の算出処理は、プローブ情報に基づいて信号待ち停車行列の末尾位置を検出する処理である。図５、図６を用いて詳しく説明する。
（ａ）１回の信号サイクル時間で取得したプローブ情報が１件の場合
プローブ情報から得られる車両の速度と交差点からの距離との関係が、例えば図５のように、交差点の手前５０ｍの位置で車両が停止しているものとする。
【００１８】
この場合、信号パラメータの情報とプローブ情報から、プローブ車両の停車時間と赤信号時間との関係を求める。赤信号時間が６０秒、車両の停止開始時刻が赤信号点灯開始から３０秒経過後とすると、赤信号の点灯から３０秒間で５０ｍまで渋滞末尾位置が延びたことになり、１回の赤信号の最終的な渋滞末尾位置は１００ｍ（＝５０ｍ×（６０秒÷３０秒））と予測できる。車の平均車長と平均車間距離との和を５ｍとすると、信号待ち車両台数は２０台と推測できる。
【００１９】
一般に、渋滞末尾位置Ｌは、次の(1)式を用いて推定される。
Ｌ＝ＬS×（ＴR÷ＴΔR） (1)
ここで、ＬS：車両停止時の交差点からの距離、ＴR：赤信号の時間、ＴΔR：車両停止時の赤信号経過時間である。
（ｂ）１回の信号サイクルで取得したプローブ情報が２件以上ある場合
１回の信号サイクルの間に、図６（ａ），（ｂ）に示すように、プローブ情報が２件受信された場合、それらのプローブ車両をＣ１，Ｃ２で表す。プローブ車両Ｃ１，Ｃ２の車両停止時刻と、車両停止位置（交差点からの距離）情報から渋滞末尾位置を算出する。
【００２０】
例えば赤信号の時間が６０秒、プローブ車両Ｃ１の停止開始時刻が赤信号点灯から３０秒経過後、プローブ車両Ｃ２の停止開始時刻が赤信号点灯から４０秒経過後とすると、直近の１０秒間で２５ｍ渋滞末尾が延びたことになり、最終的な渋滞末尾位置は、１２５ｍ（＝７５ｍ＋２５ｍ×（６０−４０）÷（４０−３０））と予測できる。
一般に、渋滞末尾位置Ｌは、次の(2)式で推定される。
【００２１】
Ｌ＝ＬS2＋［（ＬS2−ＬS1）×（ＴR−ＴΔR2）÷（ＴΔR2−ＴΔR1）］(2)
ここで、ＬS1、ＬS2：車両停止時の交差点からの距離、ＴR：赤信号の時間、ＴΔR1、ＴΔR2：各車両停止時の赤信号経過時間である。
ただし、プローブ車両Ｃ１とプローブ車両Ｃ２の停止開始時の赤信号経過時間の差（ＴΔR2−ＴΔR1）が所定値（例えば、１０秒）以下の場合は、プローブ車両Ｃ２の情報だけで渋滞末尾位置の算出を行うことが好ましい。この理由は、赤信号経過時間の差（ＴΔR2−ＴΔR1）が小さい値のときは、それを分母として計算したとき、誤差が大きくなるからである。
【００２２】
なお１回の信号サイクルで、プローブ情報が３件以上ある場合は、当該サイクル内での最後の情報と１つ前の情報（赤信号経過時間の差が所定値（例えば、１０秒）以下の場合は、所定値以上になるまで、前の情報に遡る）から算出する。なお１回の信号サイクルで、プローブ情報が２件以上ある場合も、最後の１件の情報だけで渋滞末尾位置を算出してもよい。
【００２３】
次に、プローブ情報の収集時間が所定時間経過しているかどうかを参照する（ステップＳ３）。この所定時間は、各交差点で信号待ち停止位置の算出をするのに十分な数のプローブ情報が溜まることが予想される時間（例えば１０分）に設定される。なお、プローブ情報が所定量蓄積されなかった場合、過去の統計による信号制御情報で代用するが、その詳細は下記ステップＳ１２で解説する。
【００２４】
所定時間が経過すると、交差点ごとに以下の処理を行う（ステップＳ４）。
ある交差点に注目する。１回の信号サイクルでその交差点の全進入道路について少なくとも１件のプローブ情報が得られているかどうか判断する（ステップＳ５）。得られていれば、各道路のプローブ車両の信号停止位置と信号情報から渋滞末尾位置を推定する。この推定方法は、前記(1)式、(2)式を用いて行うものであり、前に説明したとおりである。
【００２５】
次に、各道路の渋滞末尾位置からの比から最適な青信号時間（スプリット）を算出する（ステップＳ７）。この算出処理を詳しく説明する。
図７は、１つの交差点に進入する道路Ａ〜Ｄを示す地図である。南北路線を１つのペアとして考え、東西路線を１つのペアとして考える。
スプリットは、南北路線を構成する２本の道路の渋滞末尾位置の長いほうの値と、東西路線を構成する２本の道路の渋滞末尾位置の長いほうの値との比とする。
【００２６】
例えば、各道路Ａ〜Ｄの渋滞末尾位置が、道路Ａ：１００ｍ、道路Ｂ：３０ｍ、道路Ｃ：４０ｍ、道路Ｄ：５０ｍであった場合、南北路線の渋滞末尾位置の長いほうの値は道路Ａの１００ｍ、東西路線の渋滞末尾位置の長いほうの値は道路Ｄの５０ｍであるので、スプリットは、道路Ａと道路Ｄの比を採用することになり、１００：５０となる。したがって、南北路線と東西路線の青信号の時間比が２：１になるように信号パラメータの値を設定する。
【００２７】
なお、上記の信号パラメータの値は、渋滞末尾位置に比例していることが原則であるが、比の値を適当に丸めても良い。例えば、６：４、７：３、８：２と段階的に変化させていってもよい。
上述の最適な青信号時間の算出では、渋滞末尾位置の長さの比に応じて信号パラメータの値を設定したのに対し、各道路の交通容量（単位時間あたりの通行可能交通量；飽和交通流率ともいう）を考慮した設定を行ってもよい。
【００２８】
青信号で単位時間あたりに交差点を通過できる車両の台数は、交差点の形状や駐車台数や工事等により変化する。例えば、一車線の道路の場合、左折方向の歩行者数が多い場合や、右折専用レーンがない場合、交通容量が小さくなる。複数車線の道路の場合、駐車や工事により車線規制されている場合は交通容量が小さくなる。このように各交差点の道路事情に応じて通過可能台数は異なる。そこで、各交差点の進入道路の交通容量も考慮した青信号時間の算出を行う。
【００２９】
具体的には、図８のようなプローブ情報が得られた場合を想定する。
図８は、プローブ情報から得られる、速度と交差点からの距離との関係を示すグラフである。プローブ車両は、図示のように、交差点の渋滞のため同一交差点の２回続く赤信号で停車しているものとする。一回目の停車位置は、交差点から６０ｍ、二回目の停車位置は、交差点から２０ｍであるとする。この場合、１回の青信号の時間内で車両が進んだ距離は、４０ｍである。平均車長と平均車間距離との和を５ｍとすると、当該車線を青信号で通過できた台数は８台であることがわかり、交通容量を推定できる。
【００３０】
信号待ちによる２回停車が発生していない場合は、１回の信号待ち停車後に車両が進む距離の最大値を交通容量とする。ただし、最大値が標準的な交通容量とされている３０台／分より大きくなる場合は、交通容量を標準値の３０台／分としてもよい。
交差点において、南北路線と東西路線の青信号時間のスプリットを、渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間の比とする。
【００３１】
例えば、図７の交差点において、各道路の渋滞末尾位置(台数)、交通容量(台／分)が
道路Ａ：６０ｍ(１２台)、交通容量２０台
道路Ｂ：３０ｍ(６台)、交通容量２０台
道路Ｃ：４０ｍ(８台)、交通容量３０台
道路Ｄ：６０ｍ(１２台)、交通容量３０台
であった場合、単純に渋滞長の比とすると、道路Ａ：道路Ｄで１：１になるが、ここでは交通容量を考慮するため、渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間を求める。その通過に要する時間は、道路Ａ：０．６分（１２÷２０）、道路Ｂ：０．３分（６÷２０）、道路Ｃ：０．２７分（８÷３０）、道路Ｄ：０．４分（１２÷３０）となる。したがって、南北路線では、道路Ｄの０．４分が一番長く、東西路線では道路Ａの０．６分が一番長い。従って、スプリットを、渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間の比、０．６：０．４、すなわち３：２とする。
【００３２】
今までの説明では、交差点に進入する道路に複数の車線があっても、特に車線を意識せずに、１本の道路として処理していたが、高精度位置認識技術が確立し、高精度地図データベースが整備されることを前提とすれば、走行車線の認識が十分に可能となる。
このときは、プローブ情報から走行車線の認識を行うことができるので、車線ごとの渋滞末尾位置、及び交通容量を算出することができる。
【００３３】
例えば、交差点に進入する各道路が、図９に示されるように、３本の車線を持っているものとする。左車線Ａは直進・左折用、中央車線Ｂは直進用、右車線Ｃは右折用の車線であるとする。
図７の道路Ｄにおいて、車線ごとの渋滞末尾位置(台数)、交通容量(台／分)が、
車線Ａ：６０ｍ(１２台)、２０台／分
車線Ｂ：６０ｍ(１２台)、３０台／分
車線Ｃ：３０ｍ(６台)、３０台／分
であった場合、渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間は、車線Ａ：０．６分（１２÷２０）、車線Ｂ：０．４分（１２÷３０）、車線Ｃ：０．２分（６÷３０）となり、車線Ａが一番時間がかかるので車線Ａ基準にして道路Ｄの「車が交差点を通過するのに要する時間」を設定する。
【００３４】
このように道路Ｄが０．６分であり、道路Ａが０．４分、道路Ｂが０．３分、道路Ｃが０．２７分であったとすると、南北路線では、道路Ｄの０．６分が一番長く、東西路線では道路Ａの０．４分が一番長い。従って、スプリットを、０．６：０．４、すなわち３：２とする。
なお、走行車線の認識が行えない場合は、プローブ情報から当該交差点で左折や右折した車両を認識し、そのプローブ情報から車線Ａや車線Ｃの渋滞末尾位置や交通容量を算出し、信号パラメータを設定してもよい。
【００３５】
このように、車線ごとに渋滞末尾位置の車両が交差点を通過する時間を算出することができる。
スプリットが求まると、信号パラメータ算出部５５（図３）は、信号制御情報テーブルに青信号時間、赤信号時間を含む信号パラメータを設定する（図４；ステップＳ８）。そして以上のステップＳ５からＳ８までの処理を各交差点について行う。すべての交差点について終了すれば、送信制御部５９を通して、各信号装置に対し、設定された信号パラメータに基づく制御情報を通知する（ステップＳ１０）。
【００３６】
ここで、図４のステップＳ５において、進入道路のプローブ情報が受信できなかった場合を想定する。
本システムでは、交通管制センタ５からプローブ車両に対してエリアを指定して走行履歴データの送信を要求しているが、少し前に該当エリアを走行しても現時点ではそのエリアからはずれている場合、その車両の走行履歴データは送信されない。また、本システムに対応した車載システムを搭載した車両が少ない場合、十分な数の走行履歴データが得られない。
【００３７】
この場合、当該交差点の統計的な信号パラメータが存在するかどうかを調べる（ステップＳ１１）。この「統計的な信号パラメータ」とは、過去に設定した信号パラメータを統計処理して得られた信号パラメータである。この統計的な信号パラメータは過去の渋滞状況を考慮した内容になっている。なお、過去の渋滞状況を考慮した信号パラメータの算出において、時間帯別、曜日別、天候別等に応じて信号パラメータの値を変えてもよい。また、過去の渋滞情報を考慮した信号パラメータの算出において、渋滞状況のばらつきが少ない交差点、時間帯、曜日等についてのみ信号パラメータの算出を行ってもよい。
【００３８】
当該交差点において統計的な信号パラメータがあれば、その統計的な信号パラメータを取得して（ステップＳ１２）、ステップＳ８に進み、過去統計の渋滞情報を考慮して信号パラメータの算出を行う。この場合、過去統計の渋滞情報と、リアルタイムに受信したプローブ情報から得られる渋滞情報とを考慮して、信号パラメータの制御を行ってもよい。「考慮して」とは、例えばそれらの値の平均をとる等の操作を指す。この平均をとるときに、リアルタイム渋滞情報の係数に大きな重みを付け、過去統計の渋滞情報に軽い重みを付けることにより、リアルタイム渋滞情報を優先した処理を行って、信号パラメータの算出を行ってもよい。
【００３９】
このように、過去の統計渋滞情報を考慮することで、リアルタイムのプローブ情報が存在しなくても、適切な信号制御が行える。
当該交差点において統計的な信号パラメータがなければ、当該交差点の信号パラメータをクリアして、デフォルト値（例えばスプリット＝５０％）を設定する（ステップＳ１３）。
【００４０】
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、以上に説明した交通信号制御装置において、交通管制センタ５は、プローブ車両から受信したプローブ情報に基づいて各交差点の渋滞状況の把握を行っていたが、交通管制センタ５が外部機関から各道路の渋滞長の情報を取得できるのであれば、その取得した情報を活用してもよい。また、各交差点付近に設置された車両検知器からの検知情報に基づいて、渋滞末尾位置を推定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の交通信号制御装置を含む交通信号制御システムの全体構成を示す図である。
【図２】車載装置１の内部構成を示すブロック図である。
【図３】交通管制センタ５の内部構成を示すブロック図である。
【図４】信号パラメータ算出部５５の処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】プローブ情報から得られる、速度と交差点からの距離との関係を示すグラフである。
【図６】２台の車両のプローブ情報から得られる、速度と交差点からの距離との各関係を示すグラフである。
【図７】１つの交差点に進入する道路Ａ〜Ｄを示す地図である。
【図８】プローブ情報から得られる、速度と交差点からの距離との関係を示すグラフである。
【図９】交差点に進入する、３本の車線を持つ道路を示す地図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ プローブ車両の車載装置
４ 交通信号機の制御装置
５ 交通管制センタ
６ 交通信号機
１１ 通信機
１３ ＧＰＳ受信機
１５ 車速センサ
１７ 方位センサ
１９ 演算装置
５１ 送受信機
５３ データ抽出部
５５ 信号パラメータ算出部
５７ 道路地図データ
５９ 送信制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行した時刻ごとの位置の情報を含むプローブ情報を収集するプローブ情報収集手段と、
前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握し、当該交差点につながる各道路の渋滞状況から、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出する信号パラメータ算出手段と、
算出された信号パラメータに基づく制御情報を交通信号機に通知する制御情報通知手段とを備えることを特徴とする交通信号制御装置。
【請求項２】
前記信号パラメータ算出手段は、前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき渋滞末尾位置を推定し、当該道路の当該交差点から渋滞末尾位置までの距離と、交差する他の道路の当該交差点から渋滞末尾位置までの距離との比に基づき、信号パラメータを算出する請求項１記載の交通信号制御装置。
【請求項３】
前記信号パラメータ算出手段は、当該車両停止時の交差点からの距離と、当該交差点の赤信号の時間と、当該車両停止時の赤信号経過時間とに基づき、交差点の渋滞末尾位置を推定する請求項２記載の交通信号制御装置。
【請求項４】
前記信号パラメータ算出手段は、プローブ情報を収集した車両が２台である場合に、当該各車両停止時の交差点からの距離と、当該交差点の赤信号の時間と、当該各車両停止時の赤信号経過時間とに基づき、交差点の渋滞末尾位置を推定する請求項２記載の交通信号制御装置。
【請求項５】
前記信号パラメータ算出手段は、前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点の当該道路及び交差する他の道路の渋滞末尾位置をそれぞれ推定し、この推定された渋滞末尾位置を用いて信号待ち車両台数をそれぞれ求め、この信号待ち車両台数と当該交差点における前記経路に沿った道路の交通容量とに基づいて渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間をそれぞれ求め、それらの時間の比に基づき、信号パラメータを算出する請求項１記載の交通信号制御装置。
【請求項６】
前記信号パラメータ算出手段は、プローブ情報を収集した同一の車両が、同一交差点で、２回続いた赤信号でそれぞれ停車した場合に、当該車両の各停止時の交差点からの距離と、当該交差点の青信号の時間とに基づき、前記経路に沿った道路の交通容量を求める請求項５記載の交通信号制御装置。
【請求項７】
前記信号パラメータ算出手段は、各交差点の渋滞状況の把握を車線ごとに行い、車線単位の渋滞状況を考慮した信号パラメータの算出を行う請求項１から請求項６までのいずれか１項記載の交通信号制御装置。
【請求項８】
コンピュータに格納されることによって実行される交通信号制御プログラムであって、
車両が走行した時刻ごとの位置の情報を含むプローブ情報を収集するステップと、
前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握し、当該交差点につながる各道路の渋滞状況から、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出するステップと、
算出された信号パラメータに基づく制御情報を交通信号機に通知するステップとを含むことを特徴とする交通信号制御プログラム。
【請求項９】
車両が走行した時刻ごとの位置の情報を含むプローブ情報を収集し、
前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握し、当該交差点につながる各道路の渋滞状況から、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出し、
算出された信号パラメータに基づく制御情報を交通信号機に通知することを特徴とする交通信号制御方法。
【請求項１】
車両が走行した時刻ごとの位置の情報を含むプローブ情報を収集するプローブ情報収集手段と、
前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握し、当該交差点につながる各道路の渋滞状況から、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出する信号パラメータ算出手段と、
算出された信号パラメータに基づく制御情報を交通信号機に通知する制御情報通知手段とを備えることを特徴とする交通信号制御装置。
【請求項２】
前記信号パラメータ算出手段は、前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき渋滞末尾位置を推定し、当該道路の当該交差点から渋滞末尾位置までの距離と、交差する他の道路の当該交差点から渋滞末尾位置までの距離との比に基づき、信号パラメータを算出する請求項１記載の交通信号制御装置。
【請求項３】
前記信号パラメータ算出手段は、当該車両停止時の交差点からの距離と、当該交差点の赤信号の時間と、当該車両停止時の赤信号経過時間とに基づき、交差点の渋滞末尾位置を推定する請求項２記載の交通信号制御装置。
【請求項４】
前記信号パラメータ算出手段は、プローブ情報を収集した車両が２台である場合に、当該各車両停止時の交差点からの距離と、当該交差点の赤信号の時間と、当該各車両停止時の赤信号経過時間とに基づき、交差点の渋滞末尾位置を推定する請求項２記載の交通信号制御装置。
【請求項５】
前記信号パラメータ算出手段は、前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点の当該道路及び交差する他の道路の渋滞末尾位置をそれぞれ推定し、この推定された渋滞末尾位置を用いて信号待ち車両台数をそれぞれ求め、この信号待ち車両台数と当該交差点における前記経路に沿った道路の交通容量とに基づいて渋滞末尾の車が交差点を通過するのに要する時間をそれぞれ求め、それらの時間の比に基づき、信号パラメータを算出する請求項１記載の交通信号制御装置。
【請求項６】
前記信号パラメータ算出手段は、プローブ情報を収集した同一の車両が、同一交差点で、２回続いた赤信号でそれぞれ停車した場合に、当該車両の各停止時の交差点からの距離と、当該交差点の青信号の時間とに基づき、前記経路に沿った道路の交通容量を求める請求項５記載の交通信号制御装置。
【請求項７】
前記信号パラメータ算出手段は、各交差点の渋滞状況の把握を車線ごとに行い、車線単位の渋滞状況を考慮した信号パラメータの算出を行う請求項１から請求項６までのいずれか１項記載の交通信号制御装置。
【請求項８】
コンピュータに格納されることによって実行される交通信号制御プログラムであって、
車両が走行した時刻ごとの位置の情報を含むプローブ情報を収集するステップと、
前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握し、当該交差点につながる各道路の渋滞状況から、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出するステップと、
算出された信号パラメータに基づく制御情報を交通信号機に通知するステップとを含むことを特徴とする交通信号制御プログラム。
【請求項９】
車両が走行した時刻ごとの位置の情報を含むプローブ情報を収集し、
前記プローブ情報収集手段により収集されたプローブ情報に基づき、交差点につながる道路の渋滞状況を把握し、当該交差点につながる各道路の渋滞状況から、当該交差点の渋滞が解消するように最適な信号パラメータを算出し、
算出された信号パラメータに基づく制御情報を交通信号機に通知することを特徴とする交通信号制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１４６１３８（Ｐ２００９−１４６１３８Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２２２８６（Ｐ２００７−３２２２８６）
【出願日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【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２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【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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