交通信号制御装置及びコンピュータプログラム
【課題】 対象車両の走行抑止をプログラム形成制御のパラメータ変更によって実行できるようにして、対象車両の走行を広範囲で抑止する。
【解決手段】 本発明は、複数の交差点Ｊｉを対象として信号制御パラメータを変化させるプログラム形成制御を実行する制御手段４０１Ａを備えた交通信号制御装置に関する。制御手段４０１Ａは、走行を抑止させたい対象車両５Ａが走行する可能性がある複数の交差点Ｊｉについて、当該対象車両５Ａの走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させるスプリット制御を実行可能である。
【解決手段】 本発明は、複数の交差点Ｊｉを対象として信号制御パラメータを変化させるプログラム形成制御を実行する制御手段４０１Ａを備えた交通信号制御装置に関する。制御手段４０１Ａは、走行を抑止させたい対象車両５Ａが走行する可能性がある複数の交差点Ｊｉについて、当該対象車両５Ａの走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させるスプリット制御を実行可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の交差点を対象として信号制御パラメータを変化させるプログラム形成制御を実行する交通信号制御装置と、その制御を当該装置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】
交通信号機に対する信号制御方式を、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）の設定方式の視点で大別すると、時間帯に応じて信号制御パラメータを設定する定周期制御と、交通状況に応じて信号制御パラメータを設定する交通感応制御の２種類がある。
このうち、後者の交通感応制御は、端末の交通信号制御機ごとに行う端末感応制御と、路線系統制御或いは面制御される複数の交差点を対象に信号制御パラメータを変化させる中央感応制御に分類される。
【０００３】
上記中央感応制御は、交通流の変動に対応した高度な系統制御や広域制御（面制御）を行えるため、交通量の時間変動が激しくかつ交通量が多く、高い交通処理効率が要求される道路に適用され、プログラム選択制御又はプログラム形成制御が採用される。
プログラム選択制御とは、予め設定された複数のプログラムの中から、車両感知器情報に基づいてそのときの交通状態に最適な一つのプログラムを選択する方式である。また、プログラム形成制御とは、予め有限個のパラメータ値を設定するのではなく、車両感知器情報に基づいてオンラインで信号制御パラメータや信号表示の切り替えタイミングを決定する方式である。
【０００４】
交通管制センターが行う中央感応制御では、一般にプログラム選択制御が採用されているが、これには次のような短所がある。
（１）パラメータの設計に多大な労力を要する。
（２）交通状況の経年変化で状況が大きく変化した時の再設計が必要となる。
（３）評価指標（交通量と占有率の加重和）が経験的かつ曖昧である。
（４）余裕を持たせるためにサイクル長が長くなる傾向にあり、無駄な青時間が発生したり、歩行者待ち時間が大きくなったりし易い。
【０００５】
そこで、上記短所を解決するために、交通管制センターの中央装置が交通状況に応じてスプリット、サイクル長及びオフセット等の信号制御パラメータを自動的に更新するプログラム形成制御が行われており、この制御方式は、わが国において「ＭＯＤＥＲＡＴＯ（Management by Origin-DEstination Related Adaptation for Traffic Optimization）制御」と呼ばれている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「改訂 交通信号の手引き」 編集・発行 社団法人 交通工学研究会（１６〜１８頁、８３〜８７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般道路を走行する車両の中には、違法性や犯罪性のない一般車両だけでなく、法定速度を超過して走行する暴走車両や、犯人が搭乗する逃走車両や盗難車両といった、取り締まり又は逮捕のために走行を抑止させたい対象車両（以下、単に「対象車両」ということがある。）が含まれている場合もある。
しかし、従来のプログラム形成制御では、対象車両が発見された場合でも、通常通りに車両感知器情報に基づいて信号制御パラメータを決定している。
【０００８】
このため、従来のプログラム形成制御では、仮に対象車両が発生しても普段通りの信号制御が実行され、逃走中の対象車両を抑止させるような信号制御を実行することができなかった。
一方、暴走車両に対する速度抑制を目的とした端末感応制御の１つとして、一定速度以上の暴走車両を車両感知器で検出した場合に、その下流側の交通信号機での青時間の短縮又は赤時間の延長を行い、暴走車両を赤信号で停止させる高速感応制御がある（前記非特許文献１の７４〜７６頁）。
【０００９】
しかし、上記高速感応制御では、暴走車両の発生地点の直ぐ下流側にある交差点のみで実行されるため、暴走車両がこの交差点を通過してしまうと、それ以後は暴走車両を交通信号機によって速度抑制する手立てがない。
また、高速感応制御は、暴走車両の速度抑制を目的とするから、例えば通常速度で走行する逃走車両や盗難車両の走行を抑止することができない。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑み、対象車両の走行抑止をプログラム形成制御のパラメータ変更によって実行できるようにして、対象車両の走行を広範囲で抑止することができる交通信号制御装置等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） 本発明の交通信号制御装置は、複数の交差点を対象として信号制御パラメータを変化させるプログラム形成制御を実行する制御手段を備えた交通信号制御装置であって、前記制御手段は、走行を抑止させたい対象車両が走行する可能性がある複数の前記交差点について、当該対象車両の走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させるスプリット制御を実行可能であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の交通信号制御装置によれば、上記制御手段が、走行を抑止させたい対象車両が走行する可能性がある複数の交差点について、当該対象車両の走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させるスプリット制御を実行可能であるから、対象車両の走行抑止をプログラム形成制御のパラメータ変更によって実行することができる。
このため、例えば端末感応制御の１つである高速感応制御の場合に比べて、暴走車両に限定されない対象車両の走行を広範囲で抑止することができる。
【００１３】
（２） 本発明の交通信号制御装置において、前記制御手段は、すべての前記流入路の交通需要が計測可能な重要交差点については、前記対象車両の走行方向に対応する前記流入路の交通需要を当該流入路の交通容量で除した値よりも小さい値に、前記スプリットを設定する。
その理由は、流入路のスプリットを上記の小さい値に設定すれば、交通量の多寡に拘わらず当該流入路に渋滞を発生させることができるからである。
【００１４】
（３） また、スプリット制御の対象交差点が重要交差点である場合には、前記制御手段は、制御対象となる前記流入路の渋滞長が所定値以下の場合に限り、前記スプリットの変更を行うことが好ましい。
重要交差点での渋滞長が始めから大きい場合には、スプリット変更による抑止制御を行わなくても、対象車両が当該重要交差点に到達したときに停止する可能性が高いからである。
【００１５】
（４） これに対して、一般交差点は、重要交差点に比べて従道路の交通需要が少なく、従道路については単に主道路側横断歩行者の青時間を確保し、それ以外は主道路に秒数を与えている交差点であるから、主道路が普段からボトルネックになることは少ない。
そこで、前記制御手段は、一部の前記流入路の交通需要が計測可能な一般交差点については、前記対象車両の走行方向に対応する前記流入路の交通需要を当該流入路の交通容量で除した値に、前記スプリットを設定することが好ましい。
【００１６】
その理由は、一般交差点への流入路のような通常は混雑しない道路で混雑が生じると、普段その道路を走行している一般車両に混乱が生じるおそれがあるが、上記の除した値は、一般交差点を渋滞させないぎりぎりのスプリットであるから、一般交差点のスプリットをその程度の値に絞っても、一般車両にとってもそれほど迷惑にはならないと考えられるからである。
【００１７】
（５） 一方、本発明の交通信号制御装置は、前記対象車両が走行する可能性がある制御エリアを設定するエリア設定手段を更に備えており、前記制御手段は、設定された前記制御エリアに含まれる前記交差点について、前記スプリット制御を実行することが好ましい。
この場合、対象車両の走行抑止のためにスプリットを低下させる交差点が上記制御エリアに限定されるので、一般車両の走行に影響が及ぶ範囲が無制限に広がるのを防止することができる。
【００１８】
（６） また、前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置から前記スプリット制御の制御遅れ時間の間に当該対象車両が到達可能な位置以遠に、前記制御エリアを設定することが好ましい。
その理由は、対象車両の走行位置から上記位置より近い範囲の交差点については、当該スプリット制御によるスプリットの変更が間に合わないので、この範囲を制御エリアに設定する意味がないからである。
【００１９】
（７） 本発明の交通信号制御装置において、前記制御手段は、更に、設定された前記制御エリアに含まれる、複数の前記交差点を含むサブエリア単位のサイクル長を当該各単位で許容されるサイクル長の最大値に変更して、新たなサブエリアを構成するサイクル長制御を実行可能であることが好ましい。
その理由は、対象車両の走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させる場合は、その上で更にサイクル長を大きくすれば、対象車両が当該流入路において赤信号に遭遇する確率が増大し、対象車両の走行抑止効果が向上するからである。
【００２０】
（８） この場合、前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置から前記サイクル長制御の制御遅れ時間の間に当該対象車両が到達可能な位置以遠に、前記制御エリアを設定することが好ましい。
その理由は、対象車両の走行位置から上記位置より近い範囲の交差点については、当該サイクル長制御によるサイクル長の変更が間に合わないので、この範囲を制御エリアに設定する意味がないからである。
【００２１】
（９） また、本発明の交通信号制御装置において、前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置、走行方向及び走行速度のうちの少なくとも１つに基づいて前記制御エリアの範囲を可変に設定可能であることが好ましい。
この場合、制御エリアの範囲が可変に設定可能になっているので、その制御エリアの範囲を一律に固定する場合に比べて、事案の重大性等に応じて対象車両の走行抑止を行う制御エリアの範囲を柔軟に決定することができる。
【００２２】
（１０） 本発明のコンピュータプログラムは、本発明の交通信号制御装置によるプログラム形成制御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、本発明の交通信号制御装置と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２３】
以上の通り、本発明によれば、対象車両の走行抑止をプログラム形成制御のパラメータ変更によって実行できるので、対象車両の走行を広範囲で抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】交通信号制御システムの概要を示す全体構成図である。
【図２】交通信号機の構成を示すための道路平面図である。
【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】交通信号制御機の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図５】第１段階の抑止制御のイメージ図である。
【図６】第２段階の抑止制御のイメージ図である。
【図７】第３段間の抑止制御のイメージ図である。
【図８】制御エリアの設定状態を示す道路地図である。
【図９】制御エリアと対象交差点との関係を示す道路線形図である。
【図１０】重要交差点に対するスプリット制御を示すものであり、（ａ）は重要交差点の道路線形図、（ｂ）はスプリット制御の内容を示す表である。
【図１１】一般交差点に対するスプリット制御を示すものであり、（ａ）は一般交差点の概略構成図、（ｂ）はスプリット制御の内容を示す表である。
【図１２】通常オフセットの場合の走行軌跡の一例を示す時間距離グラフである。
【図１３】逆優先オフセットの場合の走行軌跡の一例を示す時間距離グラフである。
【図１４】サイクル長制御の内容を示す道路線形図である。
【図１５】全赤制御の内容を示す表である。
【図１６】各制御種別の特徴を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明を採用した交通信号制御システムの全体構成を示している。また、図２は、同システムの交通信号機１の構成を示すための道路平面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態の交通信号制御システムは、交通信号機１、車両感知器等よりなる路側センサ３、中央装置４、車両５、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：「ＶＩＣＳ」は登録商標）センター９などを含む。
【００２６】
図１及び図２において、符号Ｓ１〜Ｓ３で示される各種の信号又は情報のうち、Ｓ１は中央装置４が生成する、交通信号機１の信号灯色の切り替えタイミングを制御するための信号制御指令である。
また、Ｓ２はＶＩＣＳセンター９が生成するＶＩＣＳ情報である。このＶＩＣＳ情報Ｓ２には、渋滞情報、リンク旅行時間、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報、駐車場の位置、駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの満車・空車情報などが含まれている。
【００２７】
更に、Ｓ３は路側センサ３が計測した路側計測情報（例えば、車両５の通過台数）である。
なお、以下において、道路を走行する車両５のうち、符号５Ａは、法定速度を超過して走行する暴走車両や、犯人が搭乗する逃走車両及び盗難車両といった、警察が取り締まり又は逮捕のために走行を抑止させたい対象車両を表し、符号５Ｂは、警察車両を表すものとする（図５〜図７参照）。
【００２８】
図１に示す交通信号制御システムにおいて、各交通信号機１は、複数の交差点Ｊｉ（ｉ＝１〜１２）のそれぞれに設置され、電話回線等の通信回線６を介してルータ７に接続されている。
このルータ７は交通管制センター内の中央装置４に接続され、中央装置４は自装置の管轄エリアに含まれる、各交差点Ｊｉの交通信号制御機１ａとＬＡＮ（Local Area Network）を構成している。
【００２９】
従って、中央装置４は各交通信号制御機１ａと双方向通信が可能であり、各交通信号機１は他の交通信号機１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。
また、図１では、図示を簡略化するために、各交差点Ｊｉに信号灯器１ｂが１つだけ描写されているが、実際の交差点Ｊｉには、例えば図２に示すように、互いに交差する道路の上り下り用として４つの信号灯器１ｂが設置されている。
【００３０】
路側センサ３は、例えば、直下を通行する車両５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５を感知するループコイル、或いは、カメラの画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等よりなり、交差点Ｊｉ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。
この路側センサ３は、対応する交差点Ｊｉの上流側に設置されており、通信回線８を介して交通信号制御機１ａと繋がっている。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、通信回線６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や路側センサ３等からの各種の計測情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。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】
本実施形態の制御部４０１は、マクロ制御部４０１Ａと、ミクロ制御部４０１Ｂと、エリア設定部４０１Ｃと備えている。
なお、本明細書において、「マクロ制御」とは、エリア全体の所定時間（例えば、１分、２．５分及び５分等）ごとの累積交通量等に基づいて、各交通信号機１についての最適な信号制御パラメータを決定する制御手法のことをいう。
また、「ミクロ制御」とは、車両感知情報によって交通状況の変化を検出し、これにほぼリアルタイムに即応して下流側の交通信号機１の信号灯色を切り替える制御手法のことをいう。このため、ミクロ制御の制御周期は１秒以下である。
【００３３】
マクロ制御部４０１Ａは、自身のネットワークに属する交差点Ｊｉの交通信号機１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）を行う。
また、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａは、路側計測情報Ｓ３に基づく交通状況に応じて、スプリット、サイクル長及びオフセット等の信号制御パラメータを自動的に更新するプログラム形成制御（ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御）を実行可能である。
【００３４】
上記ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御では、近飽和の交通状態に対応するために、負荷率という交通指標を用いて、各交通信号機１に最適な信号制御パラメータがサイクルごとに自動生成されるようになっている。
例えば、スプリット制御の場合には、各交差点Ｊｉについて、現示ごとの各流入路の負荷率の最大値を求め、現示負荷率の比で正規化されたスプリットを配分する負荷率比配分方式が採用される。上記負荷率ρは、車両の流入流量Ｑ（台／時）、待ち行列台数Ｅ（台／時）及び飽和交通流率ｓ（台／時）を用いて、ρ＝（Ｑ＋Ｅ）／ｓ で定義される。
【００３５】
また、ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御では、隣接するサブエリア（重要交差点を含む複数の交差点よりなる、サイクル長制御の制御単位）を、交通状況に応じて結合又は分割するサイクル長制御が行われる。
このサブエリアの結合判定には、サブエリアごとの共通のサイクル長を求め、隣接するサブエリアのサイクル長の算出結果の差が予め設定された閾値よりも小さい場合に、これらのサブエリアを１つのサブエリア構成として結合し、サイクル長が大きい方のサイクル長で制御されるようになっている。
【００３６】
なお、サブエリアごとのサイクル長は、例えばＷｅｂｓｔｅｒの実験式を拡張した次式を用いて、交差点負荷率ρに基づいて直接計算される。
サイクル長Ｃ＝（ａ１×Ｌ＋ａ２）／（１−ａ３×ρ）
ただし、Ｌは当該交差点の損失時間であり、ａ１〜ａ３は所定の係数である。
【００３７】
更に、ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御では、同一サブエリア内の各路線について、サイクル長、スプリット及び往復方向別交通量（需要率）を用いて所定の交通シミュレーションを行うことにより、遅れや停止回数を最小化するオフセットを自動生成する機能（ＴＲＡＮＳＹＴ）が備わっている。
また、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａは、交差点Ｊｉの特定の流入路に対する交通量を強制的に変更してオフセットを自動生成することにより、その特定方向に対して高い系統効果を与える優先オフセットを実行可能である。
【００３８】
一方、ミクロ制御部４０１Ｂは、特定地点の交差点Ｊｉを対象としてその交通信号機１の信号灯色を個別に切り替えるミクロ制御を実行可能である。本実施形態のミクロ制御部４０１Ｂは、対象車両５Ａの走行を抑止させるための抑止制御として、「高速感応制御」と「全赤制御」とを実行可能である。
また、本実施形態では、マクロ制御部４０１Ａも、対象車両５Ａの走行を抑止させるための抑止制御を実行可能であり、この場合の抑止制御は、複数の交差点Ｊｉについて、対象車両がそれらの交差点Ｊｉにおいて赤信号に遭遇し易くなるように、信号制御パラメータを変化させるものである。
【００３９】
具体的には、本実施形態の制御部４０１は、マクロ制御部４０１Ａによる抑止制御は、対象車両５Ａの走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させる「スプリット制御」、対象車両が交差点Ｊｉごとに赤信号で停止するようにオフセットを変更する「オフセット制御」、及び、これらの制御を前提として行われる「サイクル長制御」よりなるが、かかる抑止制御の詳細については後述する。
【００４０】
また、制御部４０１のエリア設定部４０１Ｃは、対象車両５Ａが走行する可能性がある制御エリアＣＡを設定するものであり、マクロ制御部４０１Ａは、予め設定された当該制御エリアＣＡに含まれる交差点Ｊｉについて、上記のスプリット制御やオフセット制御等の抑止制御を実行する。なお、この制御エリアＣＡの設定方法についても、後述する。
【００４１】
中央装置４の通信部４０３は、通信回線６を介してＬＡＮ側と接続された通信インタフェースであり、所定時間ごとに信号灯器１ｂの灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令Ｓ１と、ＶＩＣＳセンター９から取得した渋滞情報等を含むＶＩＣＳ情報Ｓ２とを各交通信号制御機１ａ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、ＶＩＣＳ情報Ｓ２は例えば５分ごとに送信される。
【００４２】
なお、中央装置４から送信されたＶＩＣＳ情報Ｓ２は、図示しない光ビーコンや電波ビーコン等により、車両５の車載装置（図示せず）に送られる。
また、中央装置４の通信部４０３は、各交通信号制御機１ａから、路側センサ３が検出した路側計測情報Ｓ３をほぼリアルタイム（例えば、０．１〜１．０秒周期）で受信している。
【００４３】
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、前記マクロ制御（ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御）やミクロ制御を行う制御プログラムと、この制御に用いる交通指標の演算プログラム等を記憶している。
また、記憶部４０４は、制御部４０１が生成した信号制御指令Ｓ１と、ＶＩＣＳセンター９から取得したＶＩＣＳ情報Ｓ２と、ＬＡＮ側から取得した路側計測情報Ｓ３とを一時的に記憶する。
【００４４】
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、各交差点ＪｉのＩＤ番号と交差点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。
【００４５】
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。
【００４６】
中央装置４の表示部４０２は、自身が管理する管轄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や光ビーコン１１等の位置が表示された表示画面により構成され、中央装置４の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によって中央装置４の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。
【００４７】
〔交通信号機〕
次に、図２及び図４を参照して、交通信号機１の構成を説明する。なお、図２では、交通量の多い主道路ＲＭ１，ＲＭ２と交通量の少ない従道路ＲＳ１，ＲＳ２とが合流した交差点Ｊｉを例示している。
図２に示すように、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８を介して接続された交通信号制御機１ａとを備えている。
【００４８】
交通信号制御機１ａは、中央装置４から信号制御指令Ｓ１を受信し、当該信号制御指令Ｓ１に基づいて、各信号灯器１ｂの青、黄、赤及び右折矢等の各信号灯の点灯、消灯及び点滅を制御する。
図４は、上記交通信号制御機１ａの内部構成を示す機能ブロック図である。
図４に示すように、交通信号制御機１ａは、制御部１０１、灯器駆動部１０２、通信部１０３及び記憶部１０４を含んでいる。
【００４９】
交通信号制御機１ａの制御部１０１は、１又は複数のマイクロコンピュータから構成され、制御部１０１には、内部バスを介して灯器駆動部１０２、通信部１０３及び記憶部１０４が接続されており、制御部１０１はこれらのハードウェア各部の動作を制御する。
制御部１０１は、中央装置４がＭＯＤＥＲＡＴＯ制御を行った結果の出力である信号制御指令Ｓ１に従って各信号灯器１ｂを駆動し、その指令Ｓ１に基づく所定のタイミングで各信号灯器１ｂの信号灯色を切り替える。
【００５０】
灯器駆動部１０２は、半導体リレー（図示せず）を備え、上記制御部１０１から入力された信号制御指令Ｓ１に基づいて、複数の信号灯器１ｂの青色灯、黄色灯、赤色灯それぞれに対応して各色の信号灯に供給される交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）又は直流電圧をオン／オフする。
【００５１】
交通信号制御機１ａの通信部１０３は、中央装置４、路側センサ３及び光ビーコン（図示せず）との間で有線通信を行う通信インタフェースである。
通信部１０３は、中央装置４から信号制御指令Ｓ１及びＶＩＣＳ情報Ｓ２を受信し、信号制御指令Ｓ１については自装置の制御部１０１に送り、ＶＩＣＳ情報Ｓ２については光ビーコンに転送する。また、通信部１０３は、路側センサ３及び光ビーコンから路側計測情報Ｓ３を受信し、この路側計測情報Ｓ３については中央装置４に転送する。
【００５２】
交通信号制御機１ａの記憶部１０４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、信号制御指令Ｓ１に基づいて信号灯色の切り替え制御を行うプログラムを記憶しているとともに、通信部１０３が中央装置４から受信した各種情報（信号制御指令Ｓ１やＶＩＣＳ情報Ｓ２等）を一時的に記憶する。
【００５３】
〔中央装置による抑止制御の概要〕
図５〜図７は、中央装置４の制御部４０１が実行する、対象車両５Ａの走行を抑止するための抑止制御の概要を示すイメージ図である。以下、この図５〜図７を参照しつつ、抑止制御の概要を説明する。
なお、図５〜図７において、ハッチング付きの○は当該制御を実行する交差点（制御交差点）Ｊｉを示し、符号ＣＡは、プログラム形成制御（マクロ制御）による抑止制御を実行する制御エリアＣＡを示している。
【００５４】
図５に示すように、まず、中央装置４の制御部４０１（ミクロ制御部４０１Ａ）は、抑止制御の第１段階として、対象車両５Ａの前方（下流側）にある交差点を制御対象として高速感応制御を行い、対象車両５Ａの逃走を遅らせる。
次に、中央装置４の制御部４０１（マクロ制御部４０１Ａ）は、図６に示すように、抑止制御の第２段階として、所定の制御エリアＣＡに含まれる制御交差点に対して、対象車両５Ａがそれらの制御交差点において赤信号に遭遇し易くなるように制御パラメータを変化させる抑止制御を行う。
【００５５】
更に、中央装置４の制御部４０１（ミクロ制御部４０１Ｂ）は、図７に示すように、抑止制御の第３段階として、対象車両５Ａの走行方向に対応する流入路の全赤時間を継続する全赤制御を実行し、一般車両５を交えて対象車両５Ａを停止させる。
この全赤制御では、対象車両５Ａだけでなく一般車両５の走行も確実に抑止され、一般車両５の走行に与える影響が大きい。そこで、第１及び第２段階の抑止制御によって対象車両５Ａの存在範囲がほぼ確実であり、警察車両５Ｂが到着して包囲網を形成できた時点で行われる。
【００５６】
以下、第１段階から第３段階の抑止制御の各内容を、それぞれ詳述する。
なお、本実施形態では、抑止制御を実行する際のトリガー（入力情報）となる、対象車両５Ａの走行位置（絶対位置でもリンク番号でもよい。）、走行速度及び走行方向については、現場からの通報情報やこれに対応する路側計測情報（車両速度）Ｓ３に基づいて、中央装置４のオペレータが操作部４０５を通じて制御部４０１に入力するものとする。もっとも、走行速度については、オペレータが入力するのではなく、中央装置４の記憶部４０４に記憶させた所定の設定値を用いても良い。
【００５７】
〔第１段階の抑止制御（高速感応制御）〕
第１段階の抑止制御では、まず、ミクロ制御部４０１Ｂが、対象車両５Ａがその下流側の制御交差点Ｊｉに到着するタイミングで、当該交差点Ｊｉを通行可能か否かを判定する第１判定を行う。
この第１判定は、対象車両５Ａの走行位置と走行速度とから、対象車両５Ａが対象交差点Ｊｉに到達する予測時刻を算出し、算出した到達時刻における流入路の信号現示に基づいて、すなわち、その流入路の信号灯色が通行可能を示す信号灯色であるか否かに基づいて行われる。なお、この場合の通行可能を示す信号灯色とは、「青」及び「青矢」のことである。
【００５８】
上記第１判定の判定結果が否定的である場合には、特に青時間の短縮処理を行わなくても、対象車両５Ａが下流側の交差点Ｊｉで停止する筈であるから、ミクロ制御部４０１Ｂは高速感応制御を実行しない。
一方、上記第１判定が肯定的である場合には、その制御交差点Ｊｉでの青時間が短縮可能か否か、或いは、赤時間が延長可能か否かを判定する第２判定を行う。
【００５９】
青時間短縮方式の場合の第２判定は、具体的には、当該交差点Ｊｉについての到達する予測時刻から赤開始時刻までの時間が予め設定された最大青短縮時間以下である場合に、当該制御交差点での青時間の短縮が可能と判定するものである。
なお、上記「最大青短縮時間」とは、青時間短縮方式による高速感応制御を行う場合において、信号階梯における「ＰＧ」未満の範囲で青時間を最大限に短縮可能なものとして予め定められた時間のことである。
【００６０】
上記第２判定の判定結果が肯定的である場合には、ミクロ制御部４０１Ｂは、第２判定の判定対象となった制御交差点Ｊｉにおいて、当該交差点Ｊｉにおける対象車両５Ａが走行する方向の青時間の短縮秒数を、到達する予測時刻から赤開始時刻までの時間に所定の余裕時間αを加えた値にすることにより、青時間（具体的には、信号階梯における「ＰＧ」の時間）を短縮し、対象車両５Ａを当該制御交差点Ｊｉにおいて停止させる。
なお、上記余裕時間αとは、車両が余裕をもって停止線前で停止できるように、交差点Ｊｉの手前で赤表示に遭遇するように予め設定された時間である。
【００６１】
また、赤時間延長方式の場合の第２判定は、具体的には、制御交差点Ｊｉについての青開始時刻に予め設定された最大赤延長時間を加えた時刻が、対象車両５Ａが当該交差点Ｊｉに到達する予測時刻よりも遅い場合に、制御交差点Ｊｉの青時間の延長が可能と判定するものである。
なお、上記「最大赤延長時間」とは、赤時間延長方式による高速感応制御を行う場合において、信号階梯における上限秒数（信号制御指令が無い場合に、信号機自身で次の階梯に進む秒数。フェールセーフのために設定されている。）未満の範囲で赤時間を最大限に延長可能なものとして予め定められた時間のことである。
【００６２】
上記第２判定の判定結果が肯定的である場合には、ミクロ制御部４０１Ｂは、第２判定の判定対象となった制御交差点Ｊｉにおいて、当該交差点Ｊｉにおける対象車両５Ａが走行する方向の赤時間の延長秒数を、予め設定された上記最大赤延長時間の値にすることにより、赤時間を延長し、対象車両５Ａを当該制御交差点Ｊｉにおいて停止させる。
【００６３】
一方、上記第２判定の判定結果が否定的である場合には、ミクロ制御部４０１Ｂは、対象車両５Ａが走行する方向を基準とした場合の当該第２判定を行った制御交差点Ｊｉの下流側にある次の制御交差点Ｊｋ（ｋ≠ｉ）についても、上記の第１判定と第２判定を実行する。
【００６４】
そして、ミクロ制御部４０１Ｂは、次の制御交差点Ｊｋについての第２判定の判定結果が肯定的である場合には、当該次の制御交差点Ｊｋにおいて所定時間だけ前述の青時間の縮又は赤時間の延長を行い、第２判定の判定結果が否定的である場合には、対象車両５Ａが走行する方向を基準とした場合の当該第２判定を行った制御交差点Ｊｋの下流側にある更に次の制御交差点Ｊｌ（ｌ≠ｋ）について、上記の第１判定と第２判定を実行する。
なお、第１及び第２判定を繰り返す制御交差点の個数は特に限定されないが、本実施形態では第２段階の抑止制御を行うので、制御交差点の個数を３つに限定している。
【００６５】
このように、本実施形態の中央装置（交通信号制御装置）４によれば、ミクロ制御部４０１Ｂが、対象車両５Ａの下流側にある制御交差点Ｊｉ，Ｊｋにおける第２判定の判定結果が否定的である場合でも、当該制御交差点Ｊｉ，Ｊｋの下流側の次の交差点Ｊｋ，Ｊｌについて第１判定と第２判定を実行するので、対象車両５Ａの発生地点の直ぐ下流側の交差点でしか青時間の短縮等を実行しない従来の高速感応制御の場合に比べて、対象車両５Ａの走行をより確実に抑止することができる。
【００６６】
〔第２段階の抑止制御（プログラム形成制御）〕
第２段階の抑止制御では、まず、エリア設定部４０１Ｃが当該抑止制御を実行すべき制御エリアＣＡを設定し、マクロ制御部４０１Ａが、設定された制御エリアＣＡに含まれる制御交差点に対して、対象車両５Ａがそれらの制御交差点において赤信号に遭遇し易くなるように信号制御パラメータを変化させる抑止制御を実行する。
以下、エリア設定部４０１Ｃにおける制御エリアＣＡの設定方法と、マクロ制御部４０１Ａによる抑止制御の内容について説明する。
【００６７】
〔制御エリアの設定方法〕
図８は、制御エリアＣＡの設定状態を示す道路地図である。
図８（ａ）〜図８（ｄ）のうち、図８（ａ）は、対象車両５Ａの現在の走行位置のみが特定された場合の制御エリアＣＡを示し、図８（ｂ）は、走行位置に加えて走行方向と走行速度が特定された場合の制御エリアＣＡを示している。
【００６８】
オペレータによる入力情報が対象車両５Ａの走行位置のみの場合には、エリア設定部４０１Ｃは、図８（ａ）に示すように、その走行位置を中心とした所定の上限半径と下限半径を有する、ドーナツ状の制御エリアＣＡを設定する。
一方、オペレータによる入力情報に、対象車両５Ａの走行位置に加えて、走行方向と走行速度が含まれている場合には、エリア設定部４０１Ｃは、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、エリア角度θを絞った扇形状の制御エリアＣＡを設定する。
【００６９】
上記エリア角度θは、対象車両５Ａの走行軌跡数や走行速度に応じて、自動又は手動で設定可能であり、多数の走行軌跡が得られたために逃走経路がほぼ特定できる場合には、図８（ｄ）に示すように、エリア角度θ＝０として制御エリアＣＡを逃走経路と一致させることもできる。なお、初動捜査の段階で、対象車両５Ａの目的地が判明している場合にも、制御エリアＣＡをその逃走経路と一致させることができる。
このように、本実施形態のエリア設定部４０１Ｃは、対象車両５Ａの走行位置、走行方向及び走行速度に基づいて、制御エリアＣＡの範囲を可変に設定可能になっている。
【００７０】
また、エリア設定部４０１Ｃは、対象車両５Ａの走行位置からリンク旅行時間等による推定旅行時間の累計が所定時間（例えば、１０分）に到達するまでの距離を、制御エリアＣＡの外周縁（図８に示す外周半径Ｒ）として設定する。
この外周縁Ｒの設定は、オペレータが手動で入力してもよいし、制御種別ごとにエリア設定部４０１Ｃが自動生成することにしてもよい。
【００７１】
一方、エリア設定部４０１Ｃは、対象車両５Ａの走行位置から抑止制御の制御遅れ時間の間に対象車両５Ａが到達可能な距離を、制御エリアＣＡの内周縁（図８に示す内周半径ｒ）として設定する。
その理由は、対象車両５Ａの走行位置から上記内周縁ｒの位置より近い範囲の交差点については、マクロ制御部４０１Ａによる信号制御パラメータの変更が間に合わないので、その範囲を制御エリアＣＡに含める意味がないからである。
【００７２】
従って、上記内周縁ｒの設定は、エリア設定部４０１Ｃが自動生成するものであり、図１６に例示するように、例えば推定旅行時間から算出される区間平均速度に基づいて、制御種別ごとに個別に自動生成される。
図１６に示す例では、スプリット制御の場合には、制御遅れに伴う平均逃走距離が８３３ｍとされ、オフセット制御及びサイクル長制御の場合には、その平均逃走距離が５１９７ｍとされているが、その平均逃走距離（内周縁ｒ）の算出根拠は次の通りである。
【００７３】
なお、図１６に示す例では、サイクル長Ｃ＝１４０秒、推定旅行時間から求めた区間平均速度ｖ＝３０ｋｍ／ｈ（＝８．３３ｍ／ｓ）、スプリット制御の制御周期＝１分、サイクル及びオフセット制御の制御周期＝５分としている。
また、制御周期内での受付時間をａ、制御受付時点からの追従時間をｂ、サイクル長内での受付時間をｃとする。
【００７４】
この場合、スプリット制御では、受付時間ａの平均値σａ＝６０秒／２＝３０秒であり、追従時間ｂ＝０であり、受付時間ｃの平均値＝１４０秒／２＝７０秒となる。
従って、スプリット制御の場合における、対象車両５Ａが検出されてから制御発動までの総遅れ時間ｄの平均値σｄは、３０＋０＋７０＝１００秒となるので、内周縁ｒ＝ｖ×１００秒＝８．３３×１００＝８３３ｍとなる。
【００７５】
一方、サイクル及びオフセット制御では、受付時間ａの平均値σａ＝３００秒／２＝１５０秒であり、追従時間ｂ＝平均追従回数（４回）×１４０＝５６０秒であり、受付時間ｃ＝０となる。
従って、サイクル及びオフセット制御の場合における、対象車両５Ａが検出されてから制御発動までの総遅れ時間ｄの平均値σｄは、１５０＋５６０＋０＝７１０秒となるので、内周縁ｒ＝ｖ×７１０秒＝８．３３×７１０＝５９１７ｍとなる。
【００７６】
もっとも、上記算出方法は、あくまでも総遅れ時間ｄの平均値σｄに基づいて内周縁ｒを算出した場合であり、内周縁ｒの大きさは、制御周期内におけるジョブの受付タイミング（対象車両５Ａの検出タイミング）によって変動し得る。
このように、本実施形態のエリア設定部４０１Ｃは、スプリット制御、オフセット制御及びサイクル長制御の制御種別ごとに、制御エリアＣＡの内周縁ｒの大きさを設定することができる。
【００７７】
なお、エリア設定部４０１Ｃにおいて、各リンクの旅行時間を用いて、１００秒（スプリット制御の場合）、７１０秒（サイクル及びオフセット制御の場合）の間に車両５が到達する地点を求め、その地点を制御エリアＣＡの内周縁ｒとしてもよい。また、この場合には、内周縁ｒが厳密な円弧にはならないが、内周縁ｒの形状は多角形その他の円弧以外の形状であってもよい。
【００７８】
図９は、制御エリアＣＡと対象交差点との関係を示す道路線形図である。
図９に示すように、制御エリアＣＡ（図９では半円の場合を例示）が特定されると、マクロ制御部４０１Ａは、記憶部４０４に格納されたリンクデータに基づいて、対象車両５Ａの現在位置から制御エリアＣＡに到達し得る逃走ルートを探索する。
そして、マクロ制御部４０１Ａは、上記の逃走ルートに含まれる制御交差点について、対象車両５Ａが赤信号に遭遇し易くするためのスプリット制御、オフセット制御及びサイクル長制御を実行する。
【００７９】
なお、マクロ制御部４０１Ａによる抑止制御の実行は、スプリット制御及びオフセット制御については単独実行であっても良いが、サイクル長制御については単独実行されることがなく、スプリット制御又はオフセット制御若しくはこれらの双方と同時実行される。
その理由は、本実施形態のサイクル長制御は、後述の通りサイクル長を通常よりも大きく設定するものであるが、これを単独実行すると却って対象車両５Ａが通行し易くなり、後述のスプリット制御やオフセット制御と共に行って初めて、対象車両５Ａに対する走行抑止効果が向上するからである。
【００８０】
〔走行抑止のためのスプリット制御〕
図１０及び図１１は、マクロ制御部４０１Ａが実行可能な走行抑止のためのスプリット制御を示す図である。このうち、図１０は重要交差点に対するスプリット制御を示し、図１１は一般交差点に対するスプリット制御を示している。
ここで、重要交差点とは、普段から負荷率が大きくボトルネックになることが多い交差点のことをいい、一般に、幹線・準幹線道路相互の交差点がこれに該当する。従って、重要交差点の場合には、通常、すべての流入路に車両感知器等の路側センサ３が設けられており、すべての流入路について交通需要が計測可能となっている。
【００８１】
これに対して、一般交差点とは、重要交差点に比べて従道路の交通需要が少なく、例えば単に横断歩行者の青時間を確保すればよいような交差点のことをいう。
従って、一般交差点の場合には、通常、主道路側の流入路だけに車両感知器等の路側センサ３が設けられ、従道路側には路側センサ３がなく、一部の流入路の交通需要が計測可能となっている。
【００８２】
〔重要交差点の場合〕
図１０に示すように、スプリット制御の対象交差点が重要交差点である場合、マクロ制御部４０１Ａは、まず、逃走ルートから制御対象とすべき重要交差点に流入するリンクを検索し、対象流入路を決定する。
その後、マクロ制御部４０１Ａは、対象流入路の渋滞長を制御発動の条件とする。すなわち、マクロ制御部４０１Ａは、その渋滞長が所定の閾値以下の場合に、後述のようにスプリットを変更し、その渋滞長が同閾値を超える場合には、通常制御（本実施形態ではＭＯＤＥＲＡＴＯ制御）を継続し、スプリット変更を行わない。
【００８３】
その理由は、重要交差点での渋滞長が始めから大きい場合には、スプリット変更による抑止制御を行わなくても、対象車両５Ａが当該重要交差点に到達したときに停止する可能性が高いからである。
そして、走行抑止のために重要交差点のスプリットを変更する場合、マクロ制御部４０１Ａは、対象車両５Ａの走行方向に対応する流入路の交通需要を、当該流入路の交通容量で除した値よりも小さい値に、当該スプリットを設定する。
【００８４】
例えば、３現示の重要交差点を例示する図１０において、主道路１φ、右折２φ及び従道路３φの通常スプリットが、それぞれ５０％、２０％及び３０％に設定されているものとする。また、対象車両５Ａが主道路を走行中であるとする。
この場合、マクロ制御部４０１Ａは、主道路１φと右折２φのスプリットを、その時点の交通量（台／Ｈ）を交通容量で割った値に、１未満の係数（図例では、０．８）を掛けた値に変更する。
【００８５】
ここで、スプリット制御の対象交差点が重要交差点である場合に、上記１未満の係数を掛けてスプリットを絞ることにより、対象車両５Ａの逃走ルート上にある流入路のスプリットを、当該流入路の交通需要を当該ルートの交通容量で除した値よりも小さい値にしているのは、次のａ）〜ｃ）の理由による。
ａ） 流入路のスプリットを、上記１未満の係数を掛けた小さい値に設定すれば、交通量の多寡に拘わらず当該流入路に渋滞を発生させることができる。
ｂ） 対象車両５Ａの流入路以外の方向の流入路の交通便益を最大化できる。
【００８６】
ｃ） 重要交差点は普段から渋滞していることが多いので、スプリットが小さく成ることによって渋滞が多くなっても、普段よりその交差点を走行している一般車両５にも気付かれにくく、混乱が生じにくい。
また、本実施形態では、マクロ制御部４０１Ａが、対象流入路の渋滞長に基づいて重要交差点への流入路のスプリットを変更するか否かを決定するので、その変更によって想定外の渋滞長が当該流入路に発生したような場合には、元のスプリットに復元できるという利点もある。
なお、上記１未満の係数は、走行抑止用の係数として重要交差点ごとに予め設定しておいてもよいし、オペレータの入力によって人為的に変更できるようにしてもよい。
【００８７】
〔一般交差点の場合〕
図１１に示すように、スプリット制御の対象交差点が一般交差点である場合、マクロ制御部４０１Ａは、まず、リンクデータに含まれるリンクの中から、逃走ルートに対応する制御用のリンクを検索し、そのリンクを通過する場合の一般交差点の現示を求める。
その後、上記リンクに所属するオフセット情報から、当該一般交差点に最低限必要なスプリットを算出する。
【００８８】
例えば、２現示の一般交差点を例示する図１１において、主道路１φ及び従道路２φの通常スプリットが、それぞれ７０％及び３０％に設定されているものとする。また、対象車両５Ａが主道路を走行中であるとする。
この場合、マクロ制御部４０１Ａは、主道路１φと従道路２φのスプリットを、その時点の交通量（台／Ｈ）を交通容量で割った値に変更する。すなわち、係数＝１．０となっている。
【００８９】
このように、一般交差点の場合に係数を１に設定することにより、対象車両５Ａの逃走ルート上にある流入路のスプリットを、当該流入路の交通需要を当該流入路の交通容量で除した値に設定し、その値よりも小さい値に設定していないのは、一般交差点への流入路のような通常は混雑しない道路で混雑が生じると、普段その道路を走行している一般車両５に混乱が生じるおそれがあるからである。
この点、上記交通量（台／Ｈ）を交通容量で除した値は、一般交差点を渋滞させないぎりぎりのスプリットであるから、一般交差点のスプリットをその程度の値に絞っても、一般車両５にとってもそれほど迷惑にはならないと考えられる。
【００９０】
〔走行抑止のためのオフセット制御〕
前記した通り、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａは、交差点Ｊｉへの流入交通量に基づいてオフセットを自動生成する機能（例えば、ＴＲＡＮＳＹＴ）を有している。
そこで、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａは、制御エリアＣＡに含まれる制御交差点について、対象車両５Ａの走行方向の車両台数を実際の車両台数よりも少なく見積もってオフセットを自動生成することにより、対象車両５Ａの走行方向と逆方向の流入路の通行を優先する、いわゆる「逆優先オフセット制御」を実行する。
【００９１】
この場合、対象車両５Ａの走行方向の車両台数を実際よりも少なく見積もるので、逆方向の系統効果が相対的に優先され、結果的に、対象車両５Ａの走行方向の系統効果が悪化することになる。
すなわち、オフセット制御において、上り下りの両方向の交通に対してほぼ同等の系統効果を与えるようにオフセットを設定する方式を「平等オフセット」というが、上り下りの方向別の交通需要に差がある場合等に、いずれか一方向に対して優先的に高い系統効果を与えるようにオフセットを設定する方式を「優先オフセット方式」という。
【００９２】
また、優先オフセット方式において、一方向のみの系統効果を最大にして、対向方向の系統効果を完全に無視する方式を「完全優先オフセット方式」という。
優先オフセット方式では、優先的に高い系統効果が与えられる方向の対向方向については、逆に系統効果が悪化し、その対向方向を走行する車両が交差点ごとに赤信号で停止する可能性が高くなる。
従って、対象車両５Ａの走行方向と逆方向の流入路を優先する優先オフセット（逆優先オフセット）を適用すれば、結果的に、対象車両５Ａが交差点ごとに赤信号で停止する可能性が高いオフセットが設定されることになる。
【００９３】
また、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａでは、対象車両５Ａの走行方向の車両台数をゼロに設定して、オフセットを自動生成することができる。
この場合、逆方向の系統効果が最大になり、対象車両５Ａの走行方向の系統効果を完全に無視する完全逆優先オフセット（一方通行）となるので、オフセットの自動生成による対象車両５Ａの走行抑止効果を最大限に向上できる。
【００９４】
図１２は、通常オフセット（平等オフセット）の場合の走行軌跡の一例を示す時間距離グラフであり、図１３は、上記逆優先オフセットの場合の走行軌跡の一例を示す時間距離グラフである。
これらの時間距離グラフは、ある道路区間の複数の交差点について、所定のオフセット自動生成ロジックに基づいて交通シミュレーションを行った結果であり、図１３は、主道路の上り方向の交通量をゼロに設定する完全逆優先オフセットを行った結果である。
【００９５】
この図１２と図１３を対比すれば明らかな通り、対象車両５Ａの走行方向に対応する流入路と逆方向の流入路に対して優先的なオフセットに変更すれば、対象車両５Ａが交差点ごとに赤信号で停止する可能性が高くなり、対象車両５Ａの走行を抑止するための抑止制御に応用することができる。
また、逆優先オフセットの場合には、対象車両５Ａの走行方向と逆方向の流入路の交通便益（円滑化）が高まるので、対象車両５Ａの走行抑止に役立つということに加えて、警察車両５Ｂが逆方向から対象車両５Ａに早く辿り着きやすくなるとともに、制御エリアＣＡ全体の交通便益は損なわれないという付加的効果もある。
【００９６】
〔走行抑止のためのサイクル長制御〕
図１４は、サイクル長制御の内容を示す道路線形図である。
図１４において、符号ＳＡ１〜ＳＡ６は、サイクル長制御の最小単位となるサブエリア（サブエリア単位）を示しており、図１４の例では、４つのサブエリアＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４、ＳＡ６が制御エリアＣＡと重複しており、サブエリアＳＡ１，ＳＡ５が制御エリアＣＡの範囲外であるとする。
【００９７】
また、各サブエリアＳＡ１〜ＳＡ６におけるサイクル長Ｃの変動範囲と、現時点の運用サイクル長Ｃは、図１４の表に示す通りであるとし、サブエリアの結合条件となる閾値は±２０秒であるとする。
ここで、本実施形態では、制御エリアＣＡ内の制御交差点について対象車両５Ａの流入路のスプリットを絞ったり、対象車両５Ａの走行方向に対する逆方向優先オフセットを設定したりして、その走行抑止を行っているが、これと同時にサイクル長Ｃを長く設定すると、対象車両５Ａが当該流入路において赤信号に遭遇する確率がより増大し、対象車両５Ａに対する走行抑止効果が向上すると考えられる。
【００９８】
そこで、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａは、走行抑止のためのスプリット制御やオフセット制御と同時に、制御エリアＣＡ内の各サブエリアのサイクル長Ｃがなるべく大きくなるようなサイクル長制御を実行し、対象車両５Ａに対する走行抑止効果をより確実にする。
具体的には、マクロ制御部４０１Ａは、制御エリアＣＡに含まれる複数の制御交差点を含むサブエリアＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＡ６単位のサイクル長Ｃを、当該各単位で許容されるサイクル長Ｃの最大値に変更し、新たなサブエリア構成とする。
【００９９】
すなわち、図１４に示す例で言うと、各サブエリアＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＡ６の現状サイクル長Ｃを最大値Ｃmax に引き上げた上でそれらの結合条件を判定し、新たなサブエリア構成を編成する。
ＳＡ２：現状 ９０秒→最大値１２０秒
ＳＡ３：現状１００秒→最大値１１０秒
ＳＡ４：現状１１０秒→最大値１１０秒
ＳＡ６：現状１２０秒→最大値１３０秒
【０１００】
この場合、上記サブエリアＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＡ６の引き上げ後のサイクル長Ｃはすべて閾値の範囲内にあるので、これらは１つの新たなサブエリアとして結合する。
また、サブエリアＳＡ５については、制御エリアＣＡ外であるため、サイクル長Ｃの引き上げが行われないが、現状のサイクル長が１３０秒（閾値内）であるため、隣接するサブエリアＳＡ６と結合する。
【０１０１】
他方、サブエリアＳＡ１については、制御エリアＣＡ外であるため、サイクル長Ｃの引き上げが行われず、現状のサイクル長が８０秒（閾値外）であるため、隣接するサブエリアＳＡ５，ＳＡ６と結合しない。
以上から、図１４に示す例では、サブエリアＳＡ１以外の５つのサブエリアＳＡ２〜ＳＡ６が１つのサブエリア構成となる。
【０１０２】
〔第３段階の抑止制御（全赤制御）〕
第３段階の抑止制御は、第１及び第２段階の抑止制御によって対象車両５Ａの存在範囲がほぼ確実となり、警察車両５Ｂが到着して包囲網を形成できた時点で行われる。
すなわち、例えば図７に示すように、対象車両５Ａが存在するリンクに警察車両５Ｂが到着すると、中央装置４のオペレータはリンクを挟む上下流側の各交差点を、全赤制御の制御対象に設定する。
【０１０３】
すると、中央装置４のミクロ制御部４０１Ｂは、図１５に示すように、当該交差点における早い方の全赤時間（ＡＲ）の階梯を継続させる全赤制御を実行する。この実行指令を受けた交通信号機１は、主道路と従道路の階梯を全赤ＡＲに保持し、当該交通信号機１の信号灯色がすべて全赤となる。
これにより、対象車両５Ａが一般車両５とともにリンク内で停止し、対象車両５Ａを確実に捕捉できるようになる。
【０１０４】
なお、上記全赤制御を発動するトリガーとしては、警察車両５Ｂからの通報だけでなく、画像感知器が撮影した対象車両５Ａのリアルタイム映像によって行ってもよい。
もっとも、交通信号機１が全赤になった場合には、警察官による誘導で一般車両５と対象車両５Ａを分離することになるので、警察車両５Ｂの現地到着が確実になった時点で全赤制御を発動することが好ましい。
【０１０５】
また、図１６の表に示すように、全赤制御の制御実行までに対象車両５Ａが到達可能な平均逃走距離は、例えば１１６７ｍである。この距離は、サイクル長（＝１４０秒）に平均速度（３０ｋｍ／ｈ＝８．３３ｍ／ｓ）を掛けて算出したものである。
【０１０６】
〔その他の変形例〕
上記実施形態は例示であって本発明の権利範囲を制限するものではない。本発明の権利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。
例えば、上記実施形態では、第２段階の抑止制御（マクロ制御）において、スプリット制御、オフセット制御及びサイクル長制御のすべてを実行しているが、スプリット制御のみを実行することにしてもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態では、第１段階から第３段階に分けて抑止制御を実行しているが、第２段階の抑止制御（マクロ制御）のみを実行することにしてもよい。
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機１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】
【０１０８】
１ 交通信号機
１ａ 交通信号制御機
１ｂ 信号灯器
３ 路側センサ
４ 中央装置（交通信号制御装置）
４０１ 制御部（制御手段）
４０１Ａ マクロ制御部
４０１Ｂ ミクロ制御部
４０１Ｃ エリア設定部（エリア設定手段）
４０２ 表示部
４０３ 通信部
４０４ 記憶部
４０５ 操作部
５ 車両
Ｊｉ 交差点
Ｓ１ 信号制御指令
Ｓ２ ＶＩＣＳ情報
Ｓ３ 路側計測情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の交差点を対象として信号制御パラメータを変化させるプログラム形成制御を実行する交通信号制御装置と、その制御を当該装置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】
交通信号機に対する信号制御方式を、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）の設定方式の視点で大別すると、時間帯に応じて信号制御パラメータを設定する定周期制御と、交通状況に応じて信号制御パラメータを設定する交通感応制御の２種類がある。
このうち、後者の交通感応制御は、端末の交通信号制御機ごとに行う端末感応制御と、路線系統制御或いは面制御される複数の交差点を対象に信号制御パラメータを変化させる中央感応制御に分類される。
【０００３】
上記中央感応制御は、交通流の変動に対応した高度な系統制御や広域制御（面制御）を行えるため、交通量の時間変動が激しくかつ交通量が多く、高い交通処理効率が要求される道路に適用され、プログラム選択制御又はプログラム形成制御が採用される。
プログラム選択制御とは、予め設定された複数のプログラムの中から、車両感知器情報に基づいてそのときの交通状態に最適な一つのプログラムを選択する方式である。また、プログラム形成制御とは、予め有限個のパラメータ値を設定するのではなく、車両感知器情報に基づいてオンラインで信号制御パラメータや信号表示の切り替えタイミングを決定する方式である。
【０００４】
交通管制センターが行う中央感応制御では、一般にプログラム選択制御が採用されているが、これには次のような短所がある。
（１）パラメータの設計に多大な労力を要する。
（２）交通状況の経年変化で状況が大きく変化した時の再設計が必要となる。
（３）評価指標（交通量と占有率の加重和）が経験的かつ曖昧である。
（４）余裕を持たせるためにサイクル長が長くなる傾向にあり、無駄な青時間が発生したり、歩行者待ち時間が大きくなったりし易い。
【０００５】
そこで、上記短所を解決するために、交通管制センターの中央装置が交通状況に応じてスプリット、サイクル長及びオフセット等の信号制御パラメータを自動的に更新するプログラム形成制御が行われており、この制御方式は、わが国において「ＭＯＤＥＲＡＴＯ（Management by Origin-DEstination Related Adaptation for Traffic Optimization）制御」と呼ばれている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「改訂 交通信号の手引き」 編集・発行 社団法人 交通工学研究会（１６〜１８頁、８３〜８７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般道路を走行する車両の中には、違法性や犯罪性のない一般車両だけでなく、法定速度を超過して走行する暴走車両や、犯人が搭乗する逃走車両や盗難車両といった、取り締まり又は逮捕のために走行を抑止させたい対象車両（以下、単に「対象車両」ということがある。）が含まれている場合もある。
しかし、従来のプログラム形成制御では、対象車両が発見された場合でも、通常通りに車両感知器情報に基づいて信号制御パラメータを決定している。
【０００８】
このため、従来のプログラム形成制御では、仮に対象車両が発生しても普段通りの信号制御が実行され、逃走中の対象車両を抑止させるような信号制御を実行することができなかった。
一方、暴走車両に対する速度抑制を目的とした端末感応制御の１つとして、一定速度以上の暴走車両を車両感知器で検出した場合に、その下流側の交通信号機での青時間の短縮又は赤時間の延長を行い、暴走車両を赤信号で停止させる高速感応制御がある（前記非特許文献１の７４〜７６頁）。
【０００９】
しかし、上記高速感応制御では、暴走車両の発生地点の直ぐ下流側にある交差点のみで実行されるため、暴走車両がこの交差点を通過してしまうと、それ以後は暴走車両を交通信号機によって速度抑制する手立てがない。
また、高速感応制御は、暴走車両の速度抑制を目的とするから、例えば通常速度で走行する逃走車両や盗難車両の走行を抑止することができない。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑み、対象車両の走行抑止をプログラム形成制御のパラメータ変更によって実行できるようにして、対象車両の走行を広範囲で抑止することができる交通信号制御装置等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） 本発明の交通信号制御装置は、複数の交差点を対象として信号制御パラメータを変化させるプログラム形成制御を実行する制御手段を備えた交通信号制御装置であって、前記制御手段は、走行を抑止させたい対象車両が走行する可能性がある複数の前記交差点について、当該対象車両の走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させるスプリット制御を実行可能であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の交通信号制御装置によれば、上記制御手段が、走行を抑止させたい対象車両が走行する可能性がある複数の交差点について、当該対象車両の走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させるスプリット制御を実行可能であるから、対象車両の走行抑止をプログラム形成制御のパラメータ変更によって実行することができる。
このため、例えば端末感応制御の１つである高速感応制御の場合に比べて、暴走車両に限定されない対象車両の走行を広範囲で抑止することができる。
【００１３】
（２） 本発明の交通信号制御装置において、前記制御手段は、すべての前記流入路の交通需要が計測可能な重要交差点については、前記対象車両の走行方向に対応する前記流入路の交通需要を当該流入路の交通容量で除した値よりも小さい値に、前記スプリットを設定する。
その理由は、流入路のスプリットを上記の小さい値に設定すれば、交通量の多寡に拘わらず当該流入路に渋滞を発生させることができるからである。
【００１４】
（３） また、スプリット制御の対象交差点が重要交差点である場合には、前記制御手段は、制御対象となる前記流入路の渋滞長が所定値以下の場合に限り、前記スプリットの変更を行うことが好ましい。
重要交差点での渋滞長が始めから大きい場合には、スプリット変更による抑止制御を行わなくても、対象車両が当該重要交差点に到達したときに停止する可能性が高いからである。
【００１５】
（４） これに対して、一般交差点は、重要交差点に比べて従道路の交通需要が少なく、従道路については単に主道路側横断歩行者の青時間を確保し、それ以外は主道路に秒数を与えている交差点であるから、主道路が普段からボトルネックになることは少ない。
そこで、前記制御手段は、一部の前記流入路の交通需要が計測可能な一般交差点については、前記対象車両の走行方向に対応する前記流入路の交通需要を当該流入路の交通容量で除した値に、前記スプリットを設定することが好ましい。
【００１６】
その理由は、一般交差点への流入路のような通常は混雑しない道路で混雑が生じると、普段その道路を走行している一般車両に混乱が生じるおそれがあるが、上記の除した値は、一般交差点を渋滞させないぎりぎりのスプリットであるから、一般交差点のスプリットをその程度の値に絞っても、一般車両にとってもそれほど迷惑にはならないと考えられるからである。
【００１７】
（５） 一方、本発明の交通信号制御装置は、前記対象車両が走行する可能性がある制御エリアを設定するエリア設定手段を更に備えており、前記制御手段は、設定された前記制御エリアに含まれる前記交差点について、前記スプリット制御を実行することが好ましい。
この場合、対象車両の走行抑止のためにスプリットを低下させる交差点が上記制御エリアに限定されるので、一般車両の走行に影響が及ぶ範囲が無制限に広がるのを防止することができる。
【００１８】
（６） また、前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置から前記スプリット制御の制御遅れ時間の間に当該対象車両が到達可能な位置以遠に、前記制御エリアを設定することが好ましい。
その理由は、対象車両の走行位置から上記位置より近い範囲の交差点については、当該スプリット制御によるスプリットの変更が間に合わないので、この範囲を制御エリアに設定する意味がないからである。
【００１９】
（７） 本発明の交通信号制御装置において、前記制御手段は、更に、設定された前記制御エリアに含まれる、複数の前記交差点を含むサブエリア単位のサイクル長を当該各単位で許容されるサイクル長の最大値に変更して、新たなサブエリアを構成するサイクル長制御を実行可能であることが好ましい。
その理由は、対象車両の走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させる場合は、その上で更にサイクル長を大きくすれば、対象車両が当該流入路において赤信号に遭遇する確率が増大し、対象車両の走行抑止効果が向上するからである。
【００２０】
（８） この場合、前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置から前記サイクル長制御の制御遅れ時間の間に当該対象車両が到達可能な位置以遠に、前記制御エリアを設定することが好ましい。
その理由は、対象車両の走行位置から上記位置より近い範囲の交差点については、当該サイクル長制御によるサイクル長の変更が間に合わないので、この範囲を制御エリアに設定する意味がないからである。
【００２１】
（９） また、本発明の交通信号制御装置において、前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置、走行方向及び走行速度のうちの少なくとも１つに基づいて前記制御エリアの範囲を可変に設定可能であることが好ましい。
この場合、制御エリアの範囲が可変に設定可能になっているので、その制御エリアの範囲を一律に固定する場合に比べて、事案の重大性等に応じて対象車両の走行抑止を行う制御エリアの範囲を柔軟に決定することができる。
【００２２】
（１０） 本発明のコンピュータプログラムは、本発明の交通信号制御装置によるプログラム形成制御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、本発明の交通信号制御装置と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２３】
以上の通り、本発明によれば、対象車両の走行抑止をプログラム形成制御のパラメータ変更によって実行できるので、対象車両の走行を広範囲で抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】交通信号制御システムの概要を示す全体構成図である。
【図２】交通信号機の構成を示すための道路平面図である。
【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】交通信号制御機の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図５】第１段階の抑止制御のイメージ図である。
【図６】第２段階の抑止制御のイメージ図である。
【図７】第３段間の抑止制御のイメージ図である。
【図８】制御エリアの設定状態を示す道路地図である。
【図９】制御エリアと対象交差点との関係を示す道路線形図である。
【図１０】重要交差点に対するスプリット制御を示すものであり、（ａ）は重要交差点の道路線形図、（ｂ）はスプリット制御の内容を示す表である。
【図１１】一般交差点に対するスプリット制御を示すものであり、（ａ）は一般交差点の概略構成図、（ｂ）はスプリット制御の内容を示す表である。
【図１２】通常オフセットの場合の走行軌跡の一例を示す時間距離グラフである。
【図１３】逆優先オフセットの場合の走行軌跡の一例を示す時間距離グラフである。
【図１４】サイクル長制御の内容を示す道路線形図である。
【図１５】全赤制御の内容を示す表である。
【図１６】各制御種別の特徴を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明を採用した交通信号制御システムの全体構成を示している。また、図２は、同システムの交通信号機１の構成を示すための道路平面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態の交通信号制御システムは、交通信号機１、車両感知器等よりなる路側センサ３、中央装置４、車両５、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：「ＶＩＣＳ」は登録商標）センター９などを含む。
【００２６】
図１及び図２において、符号Ｓ１〜Ｓ３で示される各種の信号又は情報のうち、Ｓ１は中央装置４が生成する、交通信号機１の信号灯色の切り替えタイミングを制御するための信号制御指令である。
また、Ｓ２はＶＩＣＳセンター９が生成するＶＩＣＳ情報である。このＶＩＣＳ情報Ｓ２には、渋滞情報、リンク旅行時間、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報、駐車場の位置、駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの満車・空車情報などが含まれている。
【００２７】
更に、Ｓ３は路側センサ３が計測した路側計測情報（例えば、車両５の通過台数）である。
なお、以下において、道路を走行する車両５のうち、符号５Ａは、法定速度を超過して走行する暴走車両や、犯人が搭乗する逃走車両及び盗難車両といった、警察が取り締まり又は逮捕のために走行を抑止させたい対象車両を表し、符号５Ｂは、警察車両を表すものとする（図５〜図７参照）。
【００２８】
図１に示す交通信号制御システムにおいて、各交通信号機１は、複数の交差点Ｊｉ（ｉ＝１〜１２）のそれぞれに設置され、電話回線等の通信回線６を介してルータ７に接続されている。
このルータ７は交通管制センター内の中央装置４に接続され、中央装置４は自装置の管轄エリアに含まれる、各交差点Ｊｉの交通信号制御機１ａとＬＡＮ（Local Area Network）を構成している。
【００２９】
従って、中央装置４は各交通信号制御機１ａと双方向通信が可能であり、各交通信号機１は他の交通信号機１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。
また、図１では、図示を簡略化するために、各交差点Ｊｉに信号灯器１ｂが１つだけ描写されているが、実際の交差点Ｊｉには、例えば図２に示すように、互いに交差する道路の上り下り用として４つの信号灯器１ｂが設置されている。
【００３０】
路側センサ３は、例えば、直下を通行する車両５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５を感知するループコイル、或いは、カメラの画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等よりなり、交差点Ｊｉ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。
この路側センサ３は、対応する交差点Ｊｉの上流側に設置されており、通信回線８を介して交通信号制御機１ａと繋がっている。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、通信回線６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や路側センサ３等からの各種の計測情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。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】
本実施形態の制御部４０１は、マクロ制御部４０１Ａと、ミクロ制御部４０１Ｂと、エリア設定部４０１Ｃと備えている。
なお、本明細書において、「マクロ制御」とは、エリア全体の所定時間（例えば、１分、２．５分及び５分等）ごとの累積交通量等に基づいて、各交通信号機１についての最適な信号制御パラメータを決定する制御手法のことをいう。
また、「ミクロ制御」とは、車両感知情報によって交通状況の変化を検出し、これにほぼリアルタイムに即応して下流側の交通信号機１の信号灯色を切り替える制御手法のことをいう。このため、ミクロ制御の制御周期は１秒以下である。
【００３３】
マクロ制御部４０１Ａは、自身のネットワークに属する交差点Ｊｉの交通信号機１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）を行う。
また、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａは、路側計測情報Ｓ３に基づく交通状況に応じて、スプリット、サイクル長及びオフセット等の信号制御パラメータを自動的に更新するプログラム形成制御（ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御）を実行可能である。
【００３４】
上記ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御では、近飽和の交通状態に対応するために、負荷率という交通指標を用いて、各交通信号機１に最適な信号制御パラメータがサイクルごとに自動生成されるようになっている。
例えば、スプリット制御の場合には、各交差点Ｊｉについて、現示ごとの各流入路の負荷率の最大値を求め、現示負荷率の比で正規化されたスプリットを配分する負荷率比配分方式が採用される。上記負荷率ρは、車両の流入流量Ｑ（台／時）、待ち行列台数Ｅ（台／時）及び飽和交通流率ｓ（台／時）を用いて、ρ＝（Ｑ＋Ｅ）／ｓ で定義される。
【００３５】
また、ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御では、隣接するサブエリア（重要交差点を含む複数の交差点よりなる、サイクル長制御の制御単位）を、交通状況に応じて結合又は分割するサイクル長制御が行われる。
このサブエリアの結合判定には、サブエリアごとの共通のサイクル長を求め、隣接するサブエリアのサイクル長の算出結果の差が予め設定された閾値よりも小さい場合に、これらのサブエリアを１つのサブエリア構成として結合し、サイクル長が大きい方のサイクル長で制御されるようになっている。
【００３６】
なお、サブエリアごとのサイクル長は、例えばＷｅｂｓｔｅｒの実験式を拡張した次式を用いて、交差点負荷率ρに基づいて直接計算される。
サイクル長Ｃ＝（ａ１×Ｌ＋ａ２）／（１−ａ３×ρ）
ただし、Ｌは当該交差点の損失時間であり、ａ１〜ａ３は所定の係数である。
【００３７】
更に、ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御では、同一サブエリア内の各路線について、サイクル長、スプリット及び往復方向別交通量（需要率）を用いて所定の交通シミュレーションを行うことにより、遅れや停止回数を最小化するオフセットを自動生成する機能（ＴＲＡＮＳＹＴ）が備わっている。
また、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａは、交差点Ｊｉの特定の流入路に対する交通量を強制的に変更してオフセットを自動生成することにより、その特定方向に対して高い系統効果を与える優先オフセットを実行可能である。
【００３８】
一方、ミクロ制御部４０１Ｂは、特定地点の交差点Ｊｉを対象としてその交通信号機１の信号灯色を個別に切り替えるミクロ制御を実行可能である。本実施形態のミクロ制御部４０１Ｂは、対象車両５Ａの走行を抑止させるための抑止制御として、「高速感応制御」と「全赤制御」とを実行可能である。
また、本実施形態では、マクロ制御部４０１Ａも、対象車両５Ａの走行を抑止させるための抑止制御を実行可能であり、この場合の抑止制御は、複数の交差点Ｊｉについて、対象車両がそれらの交差点Ｊｉにおいて赤信号に遭遇し易くなるように、信号制御パラメータを変化させるものである。
【００３９】
具体的には、本実施形態の制御部４０１は、マクロ制御部４０１Ａによる抑止制御は、対象車両５Ａの走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させる「スプリット制御」、対象車両が交差点Ｊｉごとに赤信号で停止するようにオフセットを変更する「オフセット制御」、及び、これらの制御を前提として行われる「サイクル長制御」よりなるが、かかる抑止制御の詳細については後述する。
【００４０】
また、制御部４０１のエリア設定部４０１Ｃは、対象車両５Ａが走行する可能性がある制御エリアＣＡを設定するものであり、マクロ制御部４０１Ａは、予め設定された当該制御エリアＣＡに含まれる交差点Ｊｉについて、上記のスプリット制御やオフセット制御等の抑止制御を実行する。なお、この制御エリアＣＡの設定方法についても、後述する。
【００４１】
中央装置４の通信部４０３は、通信回線６を介してＬＡＮ側と接続された通信インタフェースであり、所定時間ごとに信号灯器１ｂの灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令Ｓ１と、ＶＩＣＳセンター９から取得した渋滞情報等を含むＶＩＣＳ情報Ｓ２とを各交通信号制御機１ａ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、ＶＩＣＳ情報Ｓ２は例えば５分ごとに送信される。
【００４２】
なお、中央装置４から送信されたＶＩＣＳ情報Ｓ２は、図示しない光ビーコンや電波ビーコン等により、車両５の車載装置（図示せず）に送られる。
また、中央装置４の通信部４０３は、各交通信号制御機１ａから、路側センサ３が検出した路側計測情報Ｓ３をほぼリアルタイム（例えば、０．１〜１．０秒周期）で受信している。
【００４３】
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、前記マクロ制御（ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御）やミクロ制御を行う制御プログラムと、この制御に用いる交通指標の演算プログラム等を記憶している。
また、記憶部４０４は、制御部４０１が生成した信号制御指令Ｓ１と、ＶＩＣＳセンター９から取得したＶＩＣＳ情報Ｓ２と、ＬＡＮ側から取得した路側計測情報Ｓ３とを一時的に記憶する。
【００４４】
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、各交差点ＪｉのＩＤ番号と交差点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。
【００４５】
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。
【００４６】
中央装置４の表示部４０２は、自身が管理する管轄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や光ビーコン１１等の位置が表示された表示画面により構成され、中央装置４の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によって中央装置４の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。
【００４７】
〔交通信号機〕
次に、図２及び図４を参照して、交通信号機１の構成を説明する。なお、図２では、交通量の多い主道路ＲＭ１，ＲＭ２と交通量の少ない従道路ＲＳ１，ＲＳ２とが合流した交差点Ｊｉを例示している。
図２に示すように、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８を介して接続された交通信号制御機１ａとを備えている。
【００４８】
交通信号制御機１ａは、中央装置４から信号制御指令Ｓ１を受信し、当該信号制御指令Ｓ１に基づいて、各信号灯器１ｂの青、黄、赤及び右折矢等の各信号灯の点灯、消灯及び点滅を制御する。
図４は、上記交通信号制御機１ａの内部構成を示す機能ブロック図である。
図４に示すように、交通信号制御機１ａは、制御部１０１、灯器駆動部１０２、通信部１０３及び記憶部１０４を含んでいる。
【００４９】
交通信号制御機１ａの制御部１０１は、１又は複数のマイクロコンピュータから構成され、制御部１０１には、内部バスを介して灯器駆動部１０２、通信部１０３及び記憶部１０４が接続されており、制御部１０１はこれらのハードウェア各部の動作を制御する。
制御部１０１は、中央装置４がＭＯＤＥＲＡＴＯ制御を行った結果の出力である信号制御指令Ｓ１に従って各信号灯器１ｂを駆動し、その指令Ｓ１に基づく所定のタイミングで各信号灯器１ｂの信号灯色を切り替える。
【００５０】
灯器駆動部１０２は、半導体リレー（図示せず）を備え、上記制御部１０１から入力された信号制御指令Ｓ１に基づいて、複数の信号灯器１ｂの青色灯、黄色灯、赤色灯それぞれに対応して各色の信号灯に供給される交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）又は直流電圧をオン／オフする。
【００５１】
交通信号制御機１ａの通信部１０３は、中央装置４、路側センサ３及び光ビーコン（図示せず）との間で有線通信を行う通信インタフェースである。
通信部１０３は、中央装置４から信号制御指令Ｓ１及びＶＩＣＳ情報Ｓ２を受信し、信号制御指令Ｓ１については自装置の制御部１０１に送り、ＶＩＣＳ情報Ｓ２については光ビーコンに転送する。また、通信部１０３は、路側センサ３及び光ビーコンから路側計測情報Ｓ３を受信し、この路側計測情報Ｓ３については中央装置４に転送する。
【００５２】
交通信号制御機１ａの記憶部１０４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、信号制御指令Ｓ１に基づいて信号灯色の切り替え制御を行うプログラムを記憶しているとともに、通信部１０３が中央装置４から受信した各種情報（信号制御指令Ｓ１やＶＩＣＳ情報Ｓ２等）を一時的に記憶する。
【００５３】
〔中央装置による抑止制御の概要〕
図５〜図７は、中央装置４の制御部４０１が実行する、対象車両５Ａの走行を抑止するための抑止制御の概要を示すイメージ図である。以下、この図５〜図７を参照しつつ、抑止制御の概要を説明する。
なお、図５〜図７において、ハッチング付きの○は当該制御を実行する交差点（制御交差点）Ｊｉを示し、符号ＣＡは、プログラム形成制御（マクロ制御）による抑止制御を実行する制御エリアＣＡを示している。
【００５４】
図５に示すように、まず、中央装置４の制御部４０１（ミクロ制御部４０１Ａ）は、抑止制御の第１段階として、対象車両５Ａの前方（下流側）にある交差点を制御対象として高速感応制御を行い、対象車両５Ａの逃走を遅らせる。
次に、中央装置４の制御部４０１（マクロ制御部４０１Ａ）は、図６に示すように、抑止制御の第２段階として、所定の制御エリアＣＡに含まれる制御交差点に対して、対象車両５Ａがそれらの制御交差点において赤信号に遭遇し易くなるように制御パラメータを変化させる抑止制御を行う。
【００５５】
更に、中央装置４の制御部４０１（ミクロ制御部４０１Ｂ）は、図７に示すように、抑止制御の第３段階として、対象車両５Ａの走行方向に対応する流入路の全赤時間を継続する全赤制御を実行し、一般車両５を交えて対象車両５Ａを停止させる。
この全赤制御では、対象車両５Ａだけでなく一般車両５の走行も確実に抑止され、一般車両５の走行に与える影響が大きい。そこで、第１及び第２段階の抑止制御によって対象車両５Ａの存在範囲がほぼ確実であり、警察車両５Ｂが到着して包囲網を形成できた時点で行われる。
【００５６】
以下、第１段階から第３段階の抑止制御の各内容を、それぞれ詳述する。
なお、本実施形態では、抑止制御を実行する際のトリガー（入力情報）となる、対象車両５Ａの走行位置（絶対位置でもリンク番号でもよい。）、走行速度及び走行方向については、現場からの通報情報やこれに対応する路側計測情報（車両速度）Ｓ３に基づいて、中央装置４のオペレータが操作部４０５を通じて制御部４０１に入力するものとする。もっとも、走行速度については、オペレータが入力するのではなく、中央装置４の記憶部４０４に記憶させた所定の設定値を用いても良い。
【００５７】
〔第１段階の抑止制御（高速感応制御）〕
第１段階の抑止制御では、まず、ミクロ制御部４０１Ｂが、対象車両５Ａがその下流側の制御交差点Ｊｉに到着するタイミングで、当該交差点Ｊｉを通行可能か否かを判定する第１判定を行う。
この第１判定は、対象車両５Ａの走行位置と走行速度とから、対象車両５Ａが対象交差点Ｊｉに到達する予測時刻を算出し、算出した到達時刻における流入路の信号現示に基づいて、すなわち、その流入路の信号灯色が通行可能を示す信号灯色であるか否かに基づいて行われる。なお、この場合の通行可能を示す信号灯色とは、「青」及び「青矢」のことである。
【００５８】
上記第１判定の判定結果が否定的である場合には、特に青時間の短縮処理を行わなくても、対象車両５Ａが下流側の交差点Ｊｉで停止する筈であるから、ミクロ制御部４０１Ｂは高速感応制御を実行しない。
一方、上記第１判定が肯定的である場合には、その制御交差点Ｊｉでの青時間が短縮可能か否か、或いは、赤時間が延長可能か否かを判定する第２判定を行う。
【００５９】
青時間短縮方式の場合の第２判定は、具体的には、当該交差点Ｊｉについての到達する予測時刻から赤開始時刻までの時間が予め設定された最大青短縮時間以下である場合に、当該制御交差点での青時間の短縮が可能と判定するものである。
なお、上記「最大青短縮時間」とは、青時間短縮方式による高速感応制御を行う場合において、信号階梯における「ＰＧ」未満の範囲で青時間を最大限に短縮可能なものとして予め定められた時間のことである。
【００６０】
上記第２判定の判定結果が肯定的である場合には、ミクロ制御部４０１Ｂは、第２判定の判定対象となった制御交差点Ｊｉにおいて、当該交差点Ｊｉにおける対象車両５Ａが走行する方向の青時間の短縮秒数を、到達する予測時刻から赤開始時刻までの時間に所定の余裕時間αを加えた値にすることにより、青時間（具体的には、信号階梯における「ＰＧ」の時間）を短縮し、対象車両５Ａを当該制御交差点Ｊｉにおいて停止させる。
なお、上記余裕時間αとは、車両が余裕をもって停止線前で停止できるように、交差点Ｊｉの手前で赤表示に遭遇するように予め設定された時間である。
【００６１】
また、赤時間延長方式の場合の第２判定は、具体的には、制御交差点Ｊｉについての青開始時刻に予め設定された最大赤延長時間を加えた時刻が、対象車両５Ａが当該交差点Ｊｉに到達する予測時刻よりも遅い場合に、制御交差点Ｊｉの青時間の延長が可能と判定するものである。
なお、上記「最大赤延長時間」とは、赤時間延長方式による高速感応制御を行う場合において、信号階梯における上限秒数（信号制御指令が無い場合に、信号機自身で次の階梯に進む秒数。フェールセーフのために設定されている。）未満の範囲で赤時間を最大限に延長可能なものとして予め定められた時間のことである。
【００６２】
上記第２判定の判定結果が肯定的である場合には、ミクロ制御部４０１Ｂは、第２判定の判定対象となった制御交差点Ｊｉにおいて、当該交差点Ｊｉにおける対象車両５Ａが走行する方向の赤時間の延長秒数を、予め設定された上記最大赤延長時間の値にすることにより、赤時間を延長し、対象車両５Ａを当該制御交差点Ｊｉにおいて停止させる。
【００６３】
一方、上記第２判定の判定結果が否定的である場合には、ミクロ制御部４０１Ｂは、対象車両５Ａが走行する方向を基準とした場合の当該第２判定を行った制御交差点Ｊｉの下流側にある次の制御交差点Ｊｋ（ｋ≠ｉ）についても、上記の第１判定と第２判定を実行する。
【００６４】
そして、ミクロ制御部４０１Ｂは、次の制御交差点Ｊｋについての第２判定の判定結果が肯定的である場合には、当該次の制御交差点Ｊｋにおいて所定時間だけ前述の青時間の縮又は赤時間の延長を行い、第２判定の判定結果が否定的である場合には、対象車両５Ａが走行する方向を基準とした場合の当該第２判定を行った制御交差点Ｊｋの下流側にある更に次の制御交差点Ｊｌ（ｌ≠ｋ）について、上記の第１判定と第２判定を実行する。
なお、第１及び第２判定を繰り返す制御交差点の個数は特に限定されないが、本実施形態では第２段階の抑止制御を行うので、制御交差点の個数を３つに限定している。
【００６５】
このように、本実施形態の中央装置（交通信号制御装置）４によれば、ミクロ制御部４０１Ｂが、対象車両５Ａの下流側にある制御交差点Ｊｉ，Ｊｋにおける第２判定の判定結果が否定的である場合でも、当該制御交差点Ｊｉ，Ｊｋの下流側の次の交差点Ｊｋ，Ｊｌについて第１判定と第２判定を実行するので、対象車両５Ａの発生地点の直ぐ下流側の交差点でしか青時間の短縮等を実行しない従来の高速感応制御の場合に比べて、対象車両５Ａの走行をより確実に抑止することができる。
【００６６】
〔第２段階の抑止制御（プログラム形成制御）〕
第２段階の抑止制御では、まず、エリア設定部４０１Ｃが当該抑止制御を実行すべき制御エリアＣＡを設定し、マクロ制御部４０１Ａが、設定された制御エリアＣＡに含まれる制御交差点に対して、対象車両５Ａがそれらの制御交差点において赤信号に遭遇し易くなるように信号制御パラメータを変化させる抑止制御を実行する。
以下、エリア設定部４０１Ｃにおける制御エリアＣＡの設定方法と、マクロ制御部４０１Ａによる抑止制御の内容について説明する。
【００６７】
〔制御エリアの設定方法〕
図８は、制御エリアＣＡの設定状態を示す道路地図である。
図８（ａ）〜図８（ｄ）のうち、図８（ａ）は、対象車両５Ａの現在の走行位置のみが特定された場合の制御エリアＣＡを示し、図８（ｂ）は、走行位置に加えて走行方向と走行速度が特定された場合の制御エリアＣＡを示している。
【００６８】
オペレータによる入力情報が対象車両５Ａの走行位置のみの場合には、エリア設定部４０１Ｃは、図８（ａ）に示すように、その走行位置を中心とした所定の上限半径と下限半径を有する、ドーナツ状の制御エリアＣＡを設定する。
一方、オペレータによる入力情報に、対象車両５Ａの走行位置に加えて、走行方向と走行速度が含まれている場合には、エリア設定部４０１Ｃは、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、エリア角度θを絞った扇形状の制御エリアＣＡを設定する。
【００６９】
上記エリア角度θは、対象車両５Ａの走行軌跡数や走行速度に応じて、自動又は手動で設定可能であり、多数の走行軌跡が得られたために逃走経路がほぼ特定できる場合には、図８（ｄ）に示すように、エリア角度θ＝０として制御エリアＣＡを逃走経路と一致させることもできる。なお、初動捜査の段階で、対象車両５Ａの目的地が判明している場合にも、制御エリアＣＡをその逃走経路と一致させることができる。
このように、本実施形態のエリア設定部４０１Ｃは、対象車両５Ａの走行位置、走行方向及び走行速度に基づいて、制御エリアＣＡの範囲を可変に設定可能になっている。
【００７０】
また、エリア設定部４０１Ｃは、対象車両５Ａの走行位置からリンク旅行時間等による推定旅行時間の累計が所定時間（例えば、１０分）に到達するまでの距離を、制御エリアＣＡの外周縁（図８に示す外周半径Ｒ）として設定する。
この外周縁Ｒの設定は、オペレータが手動で入力してもよいし、制御種別ごとにエリア設定部４０１Ｃが自動生成することにしてもよい。
【００７１】
一方、エリア設定部４０１Ｃは、対象車両５Ａの走行位置から抑止制御の制御遅れ時間の間に対象車両５Ａが到達可能な距離を、制御エリアＣＡの内周縁（図８に示す内周半径ｒ）として設定する。
その理由は、対象車両５Ａの走行位置から上記内周縁ｒの位置より近い範囲の交差点については、マクロ制御部４０１Ａによる信号制御パラメータの変更が間に合わないので、その範囲を制御エリアＣＡに含める意味がないからである。
【００７２】
従って、上記内周縁ｒの設定は、エリア設定部４０１Ｃが自動生成するものであり、図１６に例示するように、例えば推定旅行時間から算出される区間平均速度に基づいて、制御種別ごとに個別に自動生成される。
図１６に示す例では、スプリット制御の場合には、制御遅れに伴う平均逃走距離が８３３ｍとされ、オフセット制御及びサイクル長制御の場合には、その平均逃走距離が５１９７ｍとされているが、その平均逃走距離（内周縁ｒ）の算出根拠は次の通りである。
【００７３】
なお、図１６に示す例では、サイクル長Ｃ＝１４０秒、推定旅行時間から求めた区間平均速度ｖ＝３０ｋｍ／ｈ（＝８．３３ｍ／ｓ）、スプリット制御の制御周期＝１分、サイクル及びオフセット制御の制御周期＝５分としている。
また、制御周期内での受付時間をａ、制御受付時点からの追従時間をｂ、サイクル長内での受付時間をｃとする。
【００７４】
この場合、スプリット制御では、受付時間ａの平均値σａ＝６０秒／２＝３０秒であり、追従時間ｂ＝０であり、受付時間ｃの平均値＝１４０秒／２＝７０秒となる。
従って、スプリット制御の場合における、対象車両５Ａが検出されてから制御発動までの総遅れ時間ｄの平均値σｄは、３０＋０＋７０＝１００秒となるので、内周縁ｒ＝ｖ×１００秒＝８．３３×１００＝８３３ｍとなる。
【００７５】
一方、サイクル及びオフセット制御では、受付時間ａの平均値σａ＝３００秒／２＝１５０秒であり、追従時間ｂ＝平均追従回数（４回）×１４０＝５６０秒であり、受付時間ｃ＝０となる。
従って、サイクル及びオフセット制御の場合における、対象車両５Ａが検出されてから制御発動までの総遅れ時間ｄの平均値σｄは、１５０＋５６０＋０＝７１０秒となるので、内周縁ｒ＝ｖ×７１０秒＝８．３３×７１０＝５９１７ｍとなる。
【００７６】
もっとも、上記算出方法は、あくまでも総遅れ時間ｄの平均値σｄに基づいて内周縁ｒを算出した場合であり、内周縁ｒの大きさは、制御周期内におけるジョブの受付タイミング（対象車両５Ａの検出タイミング）によって変動し得る。
このように、本実施形態のエリア設定部４０１Ｃは、スプリット制御、オフセット制御及びサイクル長制御の制御種別ごとに、制御エリアＣＡの内周縁ｒの大きさを設定することができる。
【００７７】
なお、エリア設定部４０１Ｃにおいて、各リンクの旅行時間を用いて、１００秒（スプリット制御の場合）、７１０秒（サイクル及びオフセット制御の場合）の間に車両５が到達する地点を求め、その地点を制御エリアＣＡの内周縁ｒとしてもよい。また、この場合には、内周縁ｒが厳密な円弧にはならないが、内周縁ｒの形状は多角形その他の円弧以外の形状であってもよい。
【００７８】
図９は、制御エリアＣＡと対象交差点との関係を示す道路線形図である。
図９に示すように、制御エリアＣＡ（図９では半円の場合を例示）が特定されると、マクロ制御部４０１Ａは、記憶部４０４に格納されたリンクデータに基づいて、対象車両５Ａの現在位置から制御エリアＣＡに到達し得る逃走ルートを探索する。
そして、マクロ制御部４０１Ａは、上記の逃走ルートに含まれる制御交差点について、対象車両５Ａが赤信号に遭遇し易くするためのスプリット制御、オフセット制御及びサイクル長制御を実行する。
【００７９】
なお、マクロ制御部４０１Ａによる抑止制御の実行は、スプリット制御及びオフセット制御については単独実行であっても良いが、サイクル長制御については単独実行されることがなく、スプリット制御又はオフセット制御若しくはこれらの双方と同時実行される。
その理由は、本実施形態のサイクル長制御は、後述の通りサイクル長を通常よりも大きく設定するものであるが、これを単独実行すると却って対象車両５Ａが通行し易くなり、後述のスプリット制御やオフセット制御と共に行って初めて、対象車両５Ａに対する走行抑止効果が向上するからである。
【００８０】
〔走行抑止のためのスプリット制御〕
図１０及び図１１は、マクロ制御部４０１Ａが実行可能な走行抑止のためのスプリット制御を示す図である。このうち、図１０は重要交差点に対するスプリット制御を示し、図１１は一般交差点に対するスプリット制御を示している。
ここで、重要交差点とは、普段から負荷率が大きくボトルネックになることが多い交差点のことをいい、一般に、幹線・準幹線道路相互の交差点がこれに該当する。従って、重要交差点の場合には、通常、すべての流入路に車両感知器等の路側センサ３が設けられており、すべての流入路について交通需要が計測可能となっている。
【００８１】
これに対して、一般交差点とは、重要交差点に比べて従道路の交通需要が少なく、例えば単に横断歩行者の青時間を確保すればよいような交差点のことをいう。
従って、一般交差点の場合には、通常、主道路側の流入路だけに車両感知器等の路側センサ３が設けられ、従道路側には路側センサ３がなく、一部の流入路の交通需要が計測可能となっている。
【００８２】
〔重要交差点の場合〕
図１０に示すように、スプリット制御の対象交差点が重要交差点である場合、マクロ制御部４０１Ａは、まず、逃走ルートから制御対象とすべき重要交差点に流入するリンクを検索し、対象流入路を決定する。
その後、マクロ制御部４０１Ａは、対象流入路の渋滞長を制御発動の条件とする。すなわち、マクロ制御部４０１Ａは、その渋滞長が所定の閾値以下の場合に、後述のようにスプリットを変更し、その渋滞長が同閾値を超える場合には、通常制御（本実施形態ではＭＯＤＥＲＡＴＯ制御）を継続し、スプリット変更を行わない。
【００８３】
その理由は、重要交差点での渋滞長が始めから大きい場合には、スプリット変更による抑止制御を行わなくても、対象車両５Ａが当該重要交差点に到達したときに停止する可能性が高いからである。
そして、走行抑止のために重要交差点のスプリットを変更する場合、マクロ制御部４０１Ａは、対象車両５Ａの走行方向に対応する流入路の交通需要を、当該流入路の交通容量で除した値よりも小さい値に、当該スプリットを設定する。
【００８４】
例えば、３現示の重要交差点を例示する図１０において、主道路１φ、右折２φ及び従道路３φの通常スプリットが、それぞれ５０％、２０％及び３０％に設定されているものとする。また、対象車両５Ａが主道路を走行中であるとする。
この場合、マクロ制御部４０１Ａは、主道路１φと右折２φのスプリットを、その時点の交通量（台／Ｈ）を交通容量で割った値に、１未満の係数（図例では、０．８）を掛けた値に変更する。
【００８５】
ここで、スプリット制御の対象交差点が重要交差点である場合に、上記１未満の係数を掛けてスプリットを絞ることにより、対象車両５Ａの逃走ルート上にある流入路のスプリットを、当該流入路の交通需要を当該ルートの交通容量で除した値よりも小さい値にしているのは、次のａ）〜ｃ）の理由による。
ａ） 流入路のスプリットを、上記１未満の係数を掛けた小さい値に設定すれば、交通量の多寡に拘わらず当該流入路に渋滞を発生させることができる。
ｂ） 対象車両５Ａの流入路以外の方向の流入路の交通便益を最大化できる。
【００８６】
ｃ） 重要交差点は普段から渋滞していることが多いので、スプリットが小さく成ることによって渋滞が多くなっても、普段よりその交差点を走行している一般車両５にも気付かれにくく、混乱が生じにくい。
また、本実施形態では、マクロ制御部４０１Ａが、対象流入路の渋滞長に基づいて重要交差点への流入路のスプリットを変更するか否かを決定するので、その変更によって想定外の渋滞長が当該流入路に発生したような場合には、元のスプリットに復元できるという利点もある。
なお、上記１未満の係数は、走行抑止用の係数として重要交差点ごとに予め設定しておいてもよいし、オペレータの入力によって人為的に変更できるようにしてもよい。
【００８７】
〔一般交差点の場合〕
図１１に示すように、スプリット制御の対象交差点が一般交差点である場合、マクロ制御部４０１Ａは、まず、リンクデータに含まれるリンクの中から、逃走ルートに対応する制御用のリンクを検索し、そのリンクを通過する場合の一般交差点の現示を求める。
その後、上記リンクに所属するオフセット情報から、当該一般交差点に最低限必要なスプリットを算出する。
【００８８】
例えば、２現示の一般交差点を例示する図１１において、主道路１φ及び従道路２φの通常スプリットが、それぞれ７０％及び３０％に設定されているものとする。また、対象車両５Ａが主道路を走行中であるとする。
この場合、マクロ制御部４０１Ａは、主道路１φと従道路２φのスプリットを、その時点の交通量（台／Ｈ）を交通容量で割った値に変更する。すなわち、係数＝１．０となっている。
【００８９】
このように、一般交差点の場合に係数を１に設定することにより、対象車両５Ａの逃走ルート上にある流入路のスプリットを、当該流入路の交通需要を当該流入路の交通容量で除した値に設定し、その値よりも小さい値に設定していないのは、一般交差点への流入路のような通常は混雑しない道路で混雑が生じると、普段その道路を走行している一般車両５に混乱が生じるおそれがあるからである。
この点、上記交通量（台／Ｈ）を交通容量で除した値は、一般交差点を渋滞させないぎりぎりのスプリットであるから、一般交差点のスプリットをその程度の値に絞っても、一般車両５にとってもそれほど迷惑にはならないと考えられる。
【００９０】
〔走行抑止のためのオフセット制御〕
前記した通り、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａは、交差点Ｊｉへの流入交通量に基づいてオフセットを自動生成する機能（例えば、ＴＲＡＮＳＹＴ）を有している。
そこで、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａは、制御エリアＣＡに含まれる制御交差点について、対象車両５Ａの走行方向の車両台数を実際の車両台数よりも少なく見積もってオフセットを自動生成することにより、対象車両５Ａの走行方向と逆方向の流入路の通行を優先する、いわゆる「逆優先オフセット制御」を実行する。
【００９１】
この場合、対象車両５Ａの走行方向の車両台数を実際よりも少なく見積もるので、逆方向の系統効果が相対的に優先され、結果的に、対象車両５Ａの走行方向の系統効果が悪化することになる。
すなわち、オフセット制御において、上り下りの両方向の交通に対してほぼ同等の系統効果を与えるようにオフセットを設定する方式を「平等オフセット」というが、上り下りの方向別の交通需要に差がある場合等に、いずれか一方向に対して優先的に高い系統効果を与えるようにオフセットを設定する方式を「優先オフセット方式」という。
【００９２】
また、優先オフセット方式において、一方向のみの系統効果を最大にして、対向方向の系統効果を完全に無視する方式を「完全優先オフセット方式」という。
優先オフセット方式では、優先的に高い系統効果が与えられる方向の対向方向については、逆に系統効果が悪化し、その対向方向を走行する車両が交差点ごとに赤信号で停止する可能性が高くなる。
従って、対象車両５Ａの走行方向と逆方向の流入路を優先する優先オフセット（逆優先オフセット）を適用すれば、結果的に、対象車両５Ａが交差点ごとに赤信号で停止する可能性が高いオフセットが設定されることになる。
【００９３】
また、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａでは、対象車両５Ａの走行方向の車両台数をゼロに設定して、オフセットを自動生成することができる。
この場合、逆方向の系統効果が最大になり、対象車両５Ａの走行方向の系統効果を完全に無視する完全逆優先オフセット（一方通行）となるので、オフセットの自動生成による対象車両５Ａの走行抑止効果を最大限に向上できる。
【００９４】
図１２は、通常オフセット（平等オフセット）の場合の走行軌跡の一例を示す時間距離グラフであり、図１３は、上記逆優先オフセットの場合の走行軌跡の一例を示す時間距離グラフである。
これらの時間距離グラフは、ある道路区間の複数の交差点について、所定のオフセット自動生成ロジックに基づいて交通シミュレーションを行った結果であり、図１３は、主道路の上り方向の交通量をゼロに設定する完全逆優先オフセットを行った結果である。
【００９５】
この図１２と図１３を対比すれば明らかな通り、対象車両５Ａの走行方向に対応する流入路と逆方向の流入路に対して優先的なオフセットに変更すれば、対象車両５Ａが交差点ごとに赤信号で停止する可能性が高くなり、対象車両５Ａの走行を抑止するための抑止制御に応用することができる。
また、逆優先オフセットの場合には、対象車両５Ａの走行方向と逆方向の流入路の交通便益（円滑化）が高まるので、対象車両５Ａの走行抑止に役立つということに加えて、警察車両５Ｂが逆方向から対象車両５Ａに早く辿り着きやすくなるとともに、制御エリアＣＡ全体の交通便益は損なわれないという付加的効果もある。
【００９６】
〔走行抑止のためのサイクル長制御〕
図１４は、サイクル長制御の内容を示す道路線形図である。
図１４において、符号ＳＡ１〜ＳＡ６は、サイクル長制御の最小単位となるサブエリア（サブエリア単位）を示しており、図１４の例では、４つのサブエリアＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４、ＳＡ６が制御エリアＣＡと重複しており、サブエリアＳＡ１，ＳＡ５が制御エリアＣＡの範囲外であるとする。
【００９７】
また、各サブエリアＳＡ１〜ＳＡ６におけるサイクル長Ｃの変動範囲と、現時点の運用サイクル長Ｃは、図１４の表に示す通りであるとし、サブエリアの結合条件となる閾値は±２０秒であるとする。
ここで、本実施形態では、制御エリアＣＡ内の制御交差点について対象車両５Ａの流入路のスプリットを絞ったり、対象車両５Ａの走行方向に対する逆方向優先オフセットを設定したりして、その走行抑止を行っているが、これと同時にサイクル長Ｃを長く設定すると、対象車両５Ａが当該流入路において赤信号に遭遇する確率がより増大し、対象車両５Ａに対する走行抑止効果が向上すると考えられる。
【００９８】
そこで、本実施形態のマクロ制御部４０１Ａは、走行抑止のためのスプリット制御やオフセット制御と同時に、制御エリアＣＡ内の各サブエリアのサイクル長Ｃがなるべく大きくなるようなサイクル長制御を実行し、対象車両５Ａに対する走行抑止効果をより確実にする。
具体的には、マクロ制御部４０１Ａは、制御エリアＣＡに含まれる複数の制御交差点を含むサブエリアＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＡ６単位のサイクル長Ｃを、当該各単位で許容されるサイクル長Ｃの最大値に変更し、新たなサブエリア構成とする。
【００９９】
すなわち、図１４に示す例で言うと、各サブエリアＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＡ６の現状サイクル長Ｃを最大値Ｃmax に引き上げた上でそれらの結合条件を判定し、新たなサブエリア構成を編成する。
ＳＡ２：現状 ９０秒→最大値１２０秒
ＳＡ３：現状１００秒→最大値１１０秒
ＳＡ４：現状１１０秒→最大値１１０秒
ＳＡ６：現状１２０秒→最大値１３０秒
【０１００】
この場合、上記サブエリアＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＡ６の引き上げ後のサイクル長Ｃはすべて閾値の範囲内にあるので、これらは１つの新たなサブエリアとして結合する。
また、サブエリアＳＡ５については、制御エリアＣＡ外であるため、サイクル長Ｃの引き上げが行われないが、現状のサイクル長が１３０秒（閾値内）であるため、隣接するサブエリアＳＡ６と結合する。
【０１０１】
他方、サブエリアＳＡ１については、制御エリアＣＡ外であるため、サイクル長Ｃの引き上げが行われず、現状のサイクル長が８０秒（閾値外）であるため、隣接するサブエリアＳＡ５，ＳＡ６と結合しない。
以上から、図１４に示す例では、サブエリアＳＡ１以外の５つのサブエリアＳＡ２〜ＳＡ６が１つのサブエリア構成となる。
【０１０２】
〔第３段階の抑止制御（全赤制御）〕
第３段階の抑止制御は、第１及び第２段階の抑止制御によって対象車両５Ａの存在範囲がほぼ確実となり、警察車両５Ｂが到着して包囲網を形成できた時点で行われる。
すなわち、例えば図７に示すように、対象車両５Ａが存在するリンクに警察車両５Ｂが到着すると、中央装置４のオペレータはリンクを挟む上下流側の各交差点を、全赤制御の制御対象に設定する。
【０１０３】
すると、中央装置４のミクロ制御部４０１Ｂは、図１５に示すように、当該交差点における早い方の全赤時間（ＡＲ）の階梯を継続させる全赤制御を実行する。この実行指令を受けた交通信号機１は、主道路と従道路の階梯を全赤ＡＲに保持し、当該交通信号機１の信号灯色がすべて全赤となる。
これにより、対象車両５Ａが一般車両５とともにリンク内で停止し、対象車両５Ａを確実に捕捉できるようになる。
【０１０４】
なお、上記全赤制御を発動するトリガーとしては、警察車両５Ｂからの通報だけでなく、画像感知器が撮影した対象車両５Ａのリアルタイム映像によって行ってもよい。
もっとも、交通信号機１が全赤になった場合には、警察官による誘導で一般車両５と対象車両５Ａを分離することになるので、警察車両５Ｂの現地到着が確実になった時点で全赤制御を発動することが好ましい。
【０１０５】
また、図１６の表に示すように、全赤制御の制御実行までに対象車両５Ａが到達可能な平均逃走距離は、例えば１１６７ｍである。この距離は、サイクル長（＝１４０秒）に平均速度（３０ｋｍ／ｈ＝８．３３ｍ／ｓ）を掛けて算出したものである。
【０１０６】
〔その他の変形例〕
上記実施形態は例示であって本発明の権利範囲を制限するものではない。本発明の権利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。
例えば、上記実施形態では、第２段階の抑止制御（マクロ制御）において、スプリット制御、オフセット制御及びサイクル長制御のすべてを実行しているが、スプリット制御のみを実行することにしてもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態では、第１段階から第３段階に分けて抑止制御を実行しているが、第２段階の抑止制御（マクロ制御）のみを実行することにしてもよい。
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機１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】
【０１０８】
１ 交通信号機
１ａ 交通信号制御機
１ｂ 信号灯器
３ 路側センサ
４ 中央装置（交通信号制御装置）
４０１ 制御部（制御手段）
４０１Ａ マクロ制御部
４０１Ｂ ミクロ制御部
４０１Ｃ エリア設定部（エリア設定手段）
４０２ 表示部
４０３ 通信部
４０４ 記憶部
４０５ 操作部
５ 車両
Ｊｉ 交差点
Ｓ１ 信号制御指令
Ｓ２ ＶＩＣＳ情報
Ｓ３ 路側計測情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の交差点を対象として信号制御パラメータを変化させるプログラム形成制御を実行する制御手段を備えた交通信号制御装置であって、
前記制御手段は、走行を抑止させたい対象車両が走行する可能性がある複数の前記交差点について、当該対象車両の走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させるスプリット制御を実行可能であることを特徴とする交通信号制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、すべての前記流入路の交通需要が計測可能な重要交差点については、前記対象車両の走行方向に対応する前記流入路の交通需要を当該流入路の交通容量で除した値よりも小さい値に、前記スプリットを設定する請求項１に記載の交通信号制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、制御対象となる前記流入路の渋滞長が所定値以下の場合に限り、前記スプリットの変更を行う請求項２に記載の交通信号制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、一部の前記流入路の交通需要が計測可能な一般交差点については、前記対象車両の走行方向に対応する前記流入路の交通需要を当該流入路の交通容量で除した値に、前記スプリットを設定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の交通信号制御装置。
【請求項５】
前記対象車両が走行する可能性がある制御エリアを設定するエリア設定手段を更に備えており、
前記制御手段は、設定された前記制御エリアに含まれる前記交差点について、前記スプリット制御を実行する請求項１〜４のいずれか１項に記載の交通信号制御装置。
【請求項６】
前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置から前記スプリット制御の制御遅れ時間の間に当該対象車両が到達可能な位置以遠に、前記制御エリアを設定する請求項５に記載の交通信号制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、設定された前記制御エリアに含まれる、複数の前記交差点を含むサブエリア単位のサイクル長を当該各単位で許容されるサイクル長の最大値に変更して、新たなサブエリアを構成するサイクル長制御を実行可能である請求項５に記載の交通信号制御装置。
【請求項８】
前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置から前記サイクル長制御の制御遅れ時間の間に当該対象車両が到達可能な位置以遠に、前記制御エリアを設定する請求項７に記載の交通信号制御装置。
【請求項９】
前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置、走行方向及び走行速度のうちの少なくとも１つに基づいて前記制御エリアの範囲を可変に設定可能である請求項５〜８のいずれか１項に記載の交通信号制御装置。
【請求項１０】
複数の交差点を対象として信号制御パラメータを変化させるプログラム形成制御を交通信号制御装置に実行させるためのコンピュータプログラムであって、
走行を抑止させたい対象車両が走行する可能性がある複数の前記交差点について、当該対象車両の走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させるスプリット制御を実行するステップ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】
複数の交差点を対象として信号制御パラメータを変化させるプログラム形成制御を実行する制御手段を備えた交通信号制御装置であって、
前記制御手段は、走行を抑止させたい対象車両が走行する可能性がある複数の前記交差点について、当該対象車両の走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させるスプリット制御を実行可能であることを特徴とする交通信号制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、すべての前記流入路の交通需要が計測可能な重要交差点については、前記対象車両の走行方向に対応する前記流入路の交通需要を当該流入路の交通容量で除した値よりも小さい値に、前記スプリットを設定する請求項１に記載の交通信号制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、制御対象となる前記流入路の渋滞長が所定値以下の場合に限り、前記スプリットの変更を行う請求項２に記載の交通信号制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、一部の前記流入路の交通需要が計測可能な一般交差点については、前記対象車両の走行方向に対応する前記流入路の交通需要を当該流入路の交通容量で除した値に、前記スプリットを設定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の交通信号制御装置。
【請求項５】
前記対象車両が走行する可能性がある制御エリアを設定するエリア設定手段を更に備えており、
前記制御手段は、設定された前記制御エリアに含まれる前記交差点について、前記スプリット制御を実行する請求項１〜４のいずれか１項に記載の交通信号制御装置。
【請求項６】
前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置から前記スプリット制御の制御遅れ時間の間に当該対象車両が到達可能な位置以遠に、前記制御エリアを設定する請求項５に記載の交通信号制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、設定された前記制御エリアに含まれる、複数の前記交差点を含むサブエリア単位のサイクル長を当該各単位で許容されるサイクル長の最大値に変更して、新たなサブエリアを構成するサイクル長制御を実行可能である請求項５に記載の交通信号制御装置。
【請求項８】
前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置から前記サイクル長制御の制御遅れ時間の間に当該対象車両が到達可能な位置以遠に、前記制御エリアを設定する請求項７に記載の交通信号制御装置。
【請求項９】
前記エリア設定手段は、前記対象車両の走行位置、走行方向及び走行速度のうちの少なくとも１つに基づいて前記制御エリアの範囲を可変に設定可能である請求項５〜８のいずれか１項に記載の交通信号制御装置。
【請求項１０】
複数の交差点を対象として信号制御パラメータを変化させるプログラム形成制御を交通信号制御装置に実行させるためのコンピュータプログラムであって、
走行を抑止させたい対象車両が走行する可能性がある複数の前記交差点について、当該対象車両の走行方向に対応する流入路のスプリットを低下させるスプリット制御を実行するステップ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】
【公開番号】特開２０１１−９６１４６（Ｐ２０１１−９６１４６Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５１４５０（Ｐ２００９−２５１４５０）
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【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２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【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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