交通情報処理装置、コンピュータプログラム及び交通情報処理方法
【課題】信号機の情報を利用して道路上の交通渋滞区間の先頭位置を精度よく特定し、交通情報及び信号制御の高精度化を可能とする交通情報処理装置、コンピュータプログラム及び交通情報処理方法を提供する。
【解決手段】交通情報処理装置１は、車両ＶＡ，ＶＢ，ＶＣに搭載されている車載装置から送信される時刻情報、位置情報及び速度情報を通信装置２，２，…を介して受信する。また、交通情報処理装置１は、信号制御装置４から送信される信号機５における青信号開始時刻情報を受信する。交通情報処理装置１は、青信号開始タイミングと、車両ＶＡ，ＶＢ，ＶＣが発進して渋滞を脱して速度を増進させることが可能となったこととが関係を有する場合は停止線を渋滞の先頭位置と特定し、関係を有さない場合は速度を増進可能となった地点を渋滞の先頭位置と特定する。
【解決手段】交通情報処理装置１は、車両ＶＡ，ＶＢ，ＶＣに搭載されている車載装置から送信される時刻情報、位置情報及び速度情報を通信装置２，２，…を介して受信する。また、交通情報処理装置１は、信号制御装置４から送信される信号機５における青信号開始時刻情報を受信する。交通情報処理装置１は、青信号開始タイミングと、車両ＶＡ，ＶＢ，ＶＣが発進して渋滞を脱して速度を増進させることが可能となったこととが関係を有する場合は停止線を渋滞の先頭位置と特定し、関係を有さない場合は速度を増進可能となった地点を渋滞の先頭位置と特定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上の交通渋滞の発生の有無の検知及びその渋滞区間を検出するための技術に関する。特に、渋滞区間の先頭位置を詳細に特定し、交通情報及び信号制御の高精度化を可能とする交通情報処理装置、コンピュータプログラム及び交通情報処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路上での交通渋滞の発生を検知し、ネットワークを介して渋滞情報をリアルタイムに開示するシステムが普及している。このようなシステムでは、道路をリンクと呼ばれる区間に区切り、各区間内での車両の速度が所定値よりも低いか否かによって当該区間が渋滞区間であるか否かが判定される。
【０００３】
特許文献１には、外部と情報を通信する機能を搭載した移動局である車両が自身の位置情報をＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して取得し、基地局である管理センターへ送信し、管理センターでは車両の位置情報を受信して車両の速度を算出し、速度が基準速度よりも低い場合には車両が走行中の区間を渋滞区間と判定する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−３５１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図８は、従来技術によりリンク毎に判定された渋滞区間の例を示す模式図である。図８の模式図に示す内容例では、道路は交差点及び交差点間の区間の略中点を基準にリンクに区切られ、夫々「０１」から「１５」までの符号により識別されている。また、図８の模式図に示す内容例では、「０３」、「０５」、「０６」、「０７」及び「１４」のリンクが渋滞区間として判定されており、ハッチングにより他のリンクと区別して表わされている。特に、「０３」及び「０５」のリンクではリンク内を走行中の車両夫々の速度が基準速度よりも低いので、渋滞区間であると判定されている。
【０００５】
渋滞の発生原因を大別した場合、交差点での信号待ちと、単路部での事故、駐車、工事等による容量低下とに分けられる。リンク毎に渋滞区間であるか否かを判定する構成では、渋滞の先頭位置は概ねリンクの先頭位置であるとして特定される。しかしながら、各リンクの先頭位置が現実に渋滞の先頭であるとは限らない。図８中の「０３」のリンクが信号待ちによる渋滞区間である場合、渋滞の先頭位置は信号機に対応する停止線付近である一方、「０７」のリンクが単路部での容量低下による渋滞区間である場合、渋滞の先頭位置は容量低下の原因となる事象が発生している位置である。
【０００６】
したがって、渋滞の先頭位置を詳細に特定することができれば、渋滞の発生原因がいずれかを自動的に判別することができる。そして、信号待ちを発生原因とする渋滞が発生している場合には係る信号機の青時間を延長する制御によって交通流をスムーズにさせることができる可能性がある。
【０００７】
しかしながら、従来技術のように渋滞区間であるか否かをその区間内を走行する車両の速度によって判定するのみでは、渋滞の先頭位置が停止線であることを特定することができず、他の発生原因と判別できない。渋滞の先頭位置が進行方向の信号機に対応する停止線である場合、外部へ速度の情報を送信できる車両が信号待ちの車列の先頭であるとは限らず、停止線よりも手前の位置で停止していることが多いと考えられる。この場合、基準速度よりも十分に早い速度で真の渋滞の先頭位置である停止線の付近を通過し、車両の速度が基準速度以上を満たす地点は停止線よりもまだ手前であると考えられる。したがって、停止線が真の渋滞の先頭位置である場合、正確に先頭位置を特定することができない。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、信号機の情報を利用して道路上の交通渋滞区間の先頭位置を精度よく特定し、交通情報及び信号制御の高精度化を可能とする交通情報処理装置、コンピュータプログラム及び交通情報処理方法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】
【０００９】
第１発明に係る交通情報処理装置は、道路の渋滞情報を取得する手段を備え、渋滞区間の先頭位置を特定するようにしてある交通情報処理装置において、渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出する算出手段と、前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求める手段と、前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定する特定手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第２発明に係る交通情報処理装置は、前記特定手段は、前記発進波伝播時間と前記経過時間との差分が所定値以下であるか否かを判断する判断手段を備え、該判断手段が所定値以下であると判断した場合、前記信号機に対応する停止線を渋滞先頭位置と特定するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
第３発明に係る交通情報処理装置は、前記判断手段が所定値を超えると判断した場合、算出されてある前記先頭位置候補に基づいて渋滞先頭位置を特定するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
第４発明に係る交通情報処理装置は、前記車両の複数時点での加速度の時間変化を算出する手段を備え、前記判断手段が所定値を超えると判断した場合、前記車両が前記先頭位置候補を通過した時点の前又は後の所定時間以内における前記車両の加速度の時間変化に基づいて渋滞先頭位置を特定するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
第５発明に係る交通情報処理装置は、前記算出手段は、前記車両の過去所定時間以内の平均速度が所定速度以上へ変化した時点に基づいて前記車両の位置を先頭位置候補とするようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
第６発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、道路の渋滞情報を取得させ、渋滞区間の先頭位置を特定させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出する算出手段、前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求める手段、並びに、前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定する特定手段として機能させることを特徴とする。
【００１５】
第７発明に係る交通情報処理方法は、道路の渋滞情報を取得し、渋滞区間の先頭位置を特定する交通情報処理方法において、渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出し、前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求め、前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定することを特徴とする。
【００１６】
第１発明、第６発明及び第７発明では、渋滞が発生している場合、渋滞区間及びその周辺を走行中の車両の複数時点での位置に基づいて先頭位置候補が算出される。先頭位置候補は、速度が所定速度以上となった場合、前方の車両との車間距離が所定値以上となった場合等、車両が渋滞区間を脱し、速度を増進させることが可能となった位置に相当する。車両の速度を用いる場合は複数時点での位置から算出してもよいし、各時点での速度の情報を取得するようにしてもよい。信号待ちを発生原因とする渋滞区間では、車両が速度を増進させることが可能となる時点は、信号機で青信号の表示が開始されてから発進波が伝播して車両に到達するまでに要する時間との間に関係性を有するはずである。
【００１７】
ここでいう発進波とは、車両の待ち行列の先頭の車両が発進を開始してから後方の車両が発進を開始するまでに時間差が生じ、先頭の車両から後方の車両へ次々と発進の開始が伝播する様子を波として捉えて定義されるものである。本発明では、発進波が停止線から、車両が速度を増進することが可能となった先頭位置候補へ伝播するまでに要する発進波伝播時間と、実際に青信号が開始された時点から車両が先頭位置候補を通過する時点、即ち速度を増進させることが可能となった時点までの経過時間とが求められ、発進波伝播時間と経過時間との関係に基づき、先頭位置候補が信号機の制御と関係を有するか否かの特定が可能となる。
【００１８】
第２発明では、発進波が停止線から先頭位置候補へ伝播するまでに要する発進波伝播時間と、青信号が開始されてから先頭位置候補を車両が通過するまでに要した経過時間との差分が所定値以下でほぼ一致する場合、信号機で青信号表示が開始されたことに応じて発進波が先頭から次々に伝播し、車両が発進されて速度の増進が可能となったと判別することが可能である。この場合渋滞区間の先頭位置は、速度の増進が可能となった位置ではなく信号機に対応する停止線の位置である。
【００１９】
第３発明では、発進波が停止線から先頭位置候補へ伝播するまでに要する発進波伝播時間と、青信号が開始されてから先頭位置候補を車両が通過するまでに要した経過時間との差分が所定値を超えて一致するとは判断できない場合、信号機で青信号表示が開始されたことと速度の増進が可能となったこととの関係性が低く、車両が速度を増進させることが可能となった位置に相当する先頭位置候補及びその近傍の位置が実際に渋滞区間の先頭位置である可能性が高いので、先頭位置候補に基づいて先頭位置が特定される。
【００２０】
第４発明では、車両が速度を増進させることが可能となった位置に相当する先頭位置候補及びその近傍の位置が実際に渋滞区間の先頭位置である可能性が高い場合は特に、渋滞から脱した時点で加速が可能となるので、加速度の時間変化即ち加加速度（躍度）が大きくなると推測できる。したがって、加速度の時間変化が大きい期間に相当する車両の位置が渋滞区間の先頭位置として特定される。
【００２１】
第５発明では、渋滞区間の先頭に相当する地点、即ち渋滞から脱した地点では加速が可能となり、十分な速度で走行されることが推測されるので、車両の過去所定時間以内の平均速度が所定速度以上の状態となった時点に基づいて車両の位置が先頭位置候補が算出される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による場合、信号機の情報を利用し、信号機の青色表示の開始と渋滞区間を走行中の車両の速度増進との時間関係の有無から信号待ちを発生原因とする渋滞と、それ以外の渋滞とが判別され、夫々に応じて渋滞区間の先頭位置が精度よく特定される。先頭位置が精度よく特定されることにより、渋滞情報を高精度とすることができ、更に信号待ちを発生原因とする渋滞の場合には、原因となる信号機の青信号を延長する等の制御によって交通流をスムーズにさせることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における交通情報処理装置による処理の概要を示す模式図である。交通情報処理装置１は、図１に示される道路の路側又は遠隔地の交通管制センターに設置されている。通信装置２，２，…は路側に設置されており、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用した測位機能を有する車載装置３，３（図２参照），…から送信される情報を取得可能である。信号制御装置４，４，…は、接続している信号機５の赤色灯、黄色灯、青色灯、青矢印等の信号表示を制御する。通信装置２，２，…及び信号制御装置４，４，…は、交通情報処理装置１と通信可能に接続されている。図１の模式図中の破線に示すように接続形態は有線により接続される構成でもよいし、交通情報処理装置１が交通管制センターに設置されている場合には無線により通信が可能な構成でもよい。図１中のＶＡ，ＶＢ，ＶＣは、ＧＰＳを利用した測位機能を有する車載装置３を搭載した車両である。なお、図１の模式図では、車載装置３，３，…、一部の通信装置２，２，…及び信号制御装置４，４，…、並びに夫々の接続関係の図示を省略している。
【００２５】
通信装置２，２，…は、車両ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ夫々に搭載されている車載装置３から一定周期（例えば１００ミリ秒毎）に送信される車両の識別情報（ＩＤ）、位置情報及び速度情報を受信し、受信した各情報を交通情報処理装置１へ送信する。速度情報は車載装置３から送信されず、交通情報処理装置１で位置情報に基づき車両の速度を算出する構成としてもよい。また、信号制御装置４，４，…は信号機５の各色表示を制御すると共に、各色表示を開始させる都度、開始時刻の情報を交通情報処理装置１へ送信する。
【００２６】
交通情報処理装置１は、道路の区間毎に夫々渋滞が発生しているか否かの判定を行なう。渋滞が発生しているか否かの判定は、通信装置２，２，…を介して送信される車両の識別情報、位置情報及び速度情報に基づき、例えば車両ＶＡの過去所定時間（例えば１分）以内における平均速度が基準速度（１０ｋｍ／ｈ（時間））未満である場合には当該所定時間に相当する区間、車両ＶＡが走行中の区間で渋滞が発生していると判定するようにしてもよいし、道路を区切る区間（リンク）毎のＶＩＣＳ（登録商標）情報を取得して判定する構成としてもよい。また、路上に設置されている車両感知器により道路の占有率を計測し、計測された占有率に基づいて渋滞が発生しているか否かを判定する構成としてもよい。
【００２７】
そして、実施の形態１における交通情報処理装置１は、渋滞が発生していると判定される区間を車載装置３を搭載した車両が走行中である場合、当該車両から送信される各情報及び信号制御装置４から送信される青信号開始時刻の情報を用いて渋滞の先頭位置を特定する。渋滞の先頭位置を特定するためにまず、交通情報処理装置１は渋滞の先頭位置候補を決定し、候補として決定した渋滞の先頭位置が、実際に先頭位置であるか否かを信号制御装置４から送信される青信号開始時刻の情報を用いて判断する。
【００２８】
例えば、図１の模式図に示すように車両ＶＢが走行している区間では、単路部において停止車両が存在することによる容量低下を原因とする渋滞が発生している。容量低下の起因としては事故車、故障車等の停止車両の他に車線減少、合流等がある。これらの場合、車両ＶＢが速度を増進させることが可能となる地点は実際に渋滞を脱した地点ということができる。したがって、車両が速度を増進させることが可能となる地点を渋滞先頭位置とすることにより、渋滞区間の先頭位置を各リンクの先頭とするよりも詳細に先頭位置を特定することができる。
【００２９】
一方、図１の模式図に示すように車両ＶＡが走行している区間では、信号待ちを原因とする渋滞が発生している。この場合、車両が速度を増進させることが可能となった地点が実際に渋滞を脱した時点とはいえない。信号待ちを原因とする渋滞の区間の先頭は、車両ＶＡの進行方向の信号機５に対応する停止線の位置だからである。この場合、車両ＶＡが発進可能となる時点は、停止線付近を起点とする待ち行列中の車両ＶＡの位置までに発進波が到達する時点とほぼ一致するはずである。
【００３０】
ここで、発進波とは以下のように定義されるものである。前方で渋滞が発生していない状況で、走行中の車両が停止して待ち行列を形成している場合に、待ち行列の先頭の車両が発進を開始してから後方の車両が発進を開始するまでには時間差が生じる。この場合に、先頭の車両から後方の車両へ次々と発進の開始が伝播する様子を波として捉えて発進波と定義するものである。
【００３１】
また、図１の模式図に示すように車両ＶＣが走行している区間でも渋滞が発生している。しかしながらこの渋滞は、車両ＶＣの進行方向直後の信号機５よりも更に前方の区間（車両ＶＢが走行している区間）における渋滞が原因であり、当該区間には渋滞の先頭位置は存在しないはずである。
【００３２】
このように、車両が速度を増進させることが可能となる地点を渋滞先頭位置とすることにより、渋滞区間の先頭位置を各リンクの先頭とするよりも詳細に先頭位置を特定することができるが、原因によらずに全ての渋滞区間で同様に先頭位置を特定した場合、誤って特定される場合がある。
【００３３】
そこで、実施の形態１における交通情報処理装置１は、渋滞区間を走行していた車両が速度を増進させることが可能となった時点における車両の位置を渋滞の先頭位置候補とし、青信号表示が開始されるタイミングと、車両が速度を増進させることが可能となるタイミングとの間の関係の有無に応じて渋滞の先頭位置を特定する。単路部での容量低下を発生原因とする渋滞では、これらのタイミングの間に関係は無い。車両ＶＢは、容量低下の要因となる事象が発生している地点を起点に形成されている待ち行列中の先頭車両から後方へ順に各車両が発進していくことにより後に発進が可能となるのであって、車両ＶＢの進行方向の信号機５での青信号表示とは必ずしも関係しないからである。一方、信号待ちを発生原因とする渋滞では、これらのタイミングの間に関係が有るはずである。車両ＶＡは、停止線を先頭とする待ち行列中の先頭車両から順に各車両が発進していくことにより後に発進が可能となり、先頭車両が発進するタイミングは信号機５の青信号表示が開始されるタイミングだからである。
【００３４】
したがって、青信号表示が開始されたタイミングと、車両が速度を増進させることが可能になったタイミングとで関係を有している場合には信号待ちを発生原因とすると判別でき、車両の進行方向の信号機５に対応する停止線を渋滞の先頭位置と特定する。一方で青信号表示が開始されたタイミングと、車両が速度を増進させることが可能になったタイミングとで関係を有さない場合には渋滞の発生原因は信号待ちではないと判別でき、やはり車両が速度を増進させることが可能になった時点における車両の位置が渋滞の先頭位置と特定する。このように渋滞の先頭位置をより詳細に、且つ正確に特定することが可能となる。
【００３５】
以下に、上述のような渋滞の先頭位置の詳細且つ正確な特定を実現するための交通情報処理装置１の構成について詳細を説明する。図２は、実施の形態１における交通情報処理装置１、通信装置２、車載装置３及び信号制御装置４の内部構成を示すブロック図である。
【００３６】
車載装置３は車両に搭載され、制御部３０、記憶部３１、ＧＰＳ受信部３２及び送信部３３を備えている。制御部３０は各構成部を制御する。記憶部３１には車両を識別する識別情報（ＩＤ）が記憶されている。ＧＰＳ受信部３２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から時刻情報を受信する機能を有している。
【００３７】
車載装置３の制御部３０は、ＧＰＳ受信部３２により受信した時刻情報に基づき車両の位置情報を算出する。また制御部３０は、車両に搭載されている速度検出装置から速度情報を取得するように構成してある。そして制御部３０は、ＧＰＳ受信部３２により受信した時刻情報、当該時刻情報に基づいて算出した位置情報及び取得した速度情報を、記憶部３１から読み出した車両の識別情報と共に送信部３３により通信装置２へ送信する。この際の位置情報の算出タイミング及び送信タイミングは、１００ミリ秒毎の一定周期とする。なお、車載装置３から送信される時刻情報はＧＰＳ受信部３２により受信した時刻情報でなくともよい。車載装置３は所定の周波数により時間を計測する計時部を備える構成とし、所定の基準時刻からの経過時間を計測し、制御部３０は算出した位置情報に対応する時間情報を計時部から取得して送信してもよい。
【００３８】
通信装置２は、制御部２０、受信部２１、及び送信部２２を備えている。通信装置２の制御部２０は各構成部を制御する。受信部２１は車載装置３から送信される車両の識別情報、時刻情報、位置情報、及び速度情報を受信する機能を有する。送信部２２は、交通情報処理装置１との通信を実現する機能を有する。制御部２０は受信部２１により受信した車両の識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を送信部２２により交通情報処理装置１へ送信する。
【００３９】
信号制御装置４は、制御部４０、記憶部４１、計時部４２、出力部４３及び通信部４４を備えている。制御部４０は各構成部を制御する。記憶部４１には信号機５の青色灯、黄色灯、赤色灯、青矢印等の各色の信号表示の開始タイミングが記憶されている。計時部４２は所定の周波数により時間を計測し、制御部４０は計時部４２から計測された時間を取得することが可能である。なお、計時部４２により取得される時間は絶対時刻でもよいし所定の基準時刻からの経過時間でもよく、車載装置３から送信される時刻情報と同期された時間であって交通情報処理装置１で比較可能な時間を表わしていればよい。計時部４２はＧＰＳ受信機能を有し、受信した時刻情報を基準する時刻情報を送信する構成としてもよい。これにより、車載装置３から送信される時刻情報と同期された時刻情報を送信することが可能である。出力部４３は、制御部４０からの指示により信号機５へ制御信号を出力するようにしてある。また、通信部４４は交通情報処理装置１との通信を実現する機能を有し、後述の青信号開始時刻の情報を送信すると共に、交通情報処理装置１から信号の切り替え指示の情報が送信される場合にはこれを受信するようにしてある。
【００４０】
信号制御装置４の制御部４０は、計時部４２から取得した時間が記憶部４１に記憶されている表示開始タイミングと合致する場合、又は通信部４４により信号の切り替え指示を受信した場合に、対象の色の信号表示を開始させる制御信号を出力部４３により出力する。また、制御部４０は青色の信号表示を開始させる制御信号を出力する際には、青信号開始時刻の情報を通信部４４により交通情報処理装置１へ送信する。
【００４１】
交通情報処理装置１は、制御部１０、記憶部１１、一時記憶領域１２及び受信部１３を備えている。記憶部１１には、コンピュータを本発明に係る交通情報処理装置１として機能させる制御プログラム１Ｐが記憶されている。一時記憶領域１２は、制御部１０の処理によって発生する情報を一時的に記憶するために利用される。受信部１３は、通信装置２及び信号制御装置４との通信を実現する機能を有し、通信装置２及び信号制御装置４から送信される各種情報を受信する。制御部１０は、記憶部１１から制御プログラム１Ｐを一時記憶領域に読み出して実行することにより、受信部１３によって受信した各種情報を用いて渋滞の先頭位置を特定する処理を行なう。
【００４２】
次に、交通情報処理装置１の制御部１０が渋滞の先頭位置を特定する処理について、フローチャートを参照して詳細を説明する。図３は、実施の形態１における交通情報処理装置１の制御部１０が渋滞の先頭位置を特定する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００４３】
制御部１０は、通信装置２から車両の識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信部１３により受信したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。制御部１０は、通信装置２から車両の識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信していないと判断した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、信号制御装置４から青信号開始時刻の情報を受信部１３により受信したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。制御部１０は、青信号開始時刻の情報を受信していないと判断した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、処理をステップＳ１０１へ戻す。制御部１０は、青信号開始時刻の情報を受信したと判断した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、受信した情報が示す青信号開始時刻を一時記憶領域に記憶し（ステップＳ１０３）、処理をステップＳ１０１へ戻す。
【００４４】
制御部１０は、通信装置２から車両の識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信したと判断した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、受信した各情報を記憶部１１又は一時記憶領域に記憶する（ステップＳ１０４）。そして制御部１０は、受信した各情報の内の位置情報に基づき、識別情報で特定される車両が走行中の道路は渋滞区間であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。渋滞区間であるか否かの判断は、他の装置から取得されるＶＩＣＳ（登録商標）情報等の渋滞情報に基づいて判断してもよいし、当該車両の過去所定時間以内の平均速度が基準速度未満であるか否かに基づいて判断してもよい。
【００４５】
制御部１０は、識別情報で特定される車両が走行中の道路は渋滞区間でないと判断した場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、処理をステップＳ１０１へ戻す。
【００４６】
制御部１０は、識別情報で特定される車両が走行中の道路は渋滞区間であると判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、受信した時刻情報、位置情報及び速度情報に基づき、時刻情報が示す時刻ｔi から過去所定時間（例えば１分）以内における当該車両の平均速度Ｕ（ｔi ）を算出し、記憶部１１又は一時記憶領域１２に記憶しておく（ステップＳ１０６）。平均速度の算出は、例えば過去１分以内の各時点で受信した速度情報が示す速度を平均して算出する。ただし、車載装置３からの速度情報は必須ではなく位置情報から算出してもよいので、１分前の位置情報と今回受信した位置情報に基づいて平均速度を算出するようにしてもよい。
【００４７】
そして制御部１０は、ステップＳ１０６で算出した平均速度Ｕ（ｔi ）が、予め記憶部１１に記憶されてある閾値ＶＪ以上であり、且つ前回算出して記憶してある平均速度Ｕ（ｔi-1）が閾値ＶＪ未満であったか否か（平均速度Ｕ（ｔi ）≧ＶＪ、且つ、前回平均速度Ｕ（ｔi-1）＜ＶＪ）を判断する（ステップＳ１０７）。なお、ｔi-1は前回受信した時刻情報が示す時刻である。
【００４８】
制御部１０は、ステップＳ１０６で算出した平均速度Ｕ（ｔi ）が予め記憶部１１に記憶されてある閾値ＶＪ未満であるか、又は前回算出して記憶してある平均速度Ｕ（ｔi-1）が閾値ＶＪ以上であった場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、処理をステップＳ１０１へ戻し、次に通信装置２から送信される各情報を受信するまで待機する。
【００４９】
制御部１０は、ステップＳ１０６で算出した平均速度Ｕ（ｔi ）が、予め記憶部１１に記憶されてある閾値ＶＪ以上であり、且つ前回算出して記憶してある平均速度Ｕ（ｔi-1）が閾値ＶＪ未満であったと判断した場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、時点ｔi における車両の位置を渋滞の先頭位置候補として決定する（ステップＳ１０８）。
【００５０】
次に制御部１０は、青信号表示の開始時点と、ステップＳ１０８で決定した渋滞の先頭位置候補を車両が通過する時点ｔi 、即ち平均速度Ｕ（ｔi ）が増進したタイミングとが関係を有しているか否かを以下に示す式（１）により判断する（ステップＳ１０９）。
【００５１】
【数１】
【００５２】
なお、式（１）中の各変数は以下の数値である。
Ｌ：時点ｔi における車両の位置情報Ｘ（ｔi ）と、下流の信号機５に対応する停止線の位置情報Ｙとの距離、
Ｌｊ：発進を開始してから平均速度が閾値ＶＪ以上となるまでに進む平均的な距離、
ＶＳ：予め設定してある発進波速度、
ｔi ：受信した時刻情報が示す時刻、
ｔｊ：発進を開始してから平均速度が閾値ＶＪ以上となるまでの平均的な所要時間、
ＴＳ：受信した青信号開始時刻の情報が示す時刻、
ｅ：予め設定してある判断値
【００５３】
なお、式（１）中のＶＳで表わされる発進波速度は発進波が伝播する速度である。発進波速度は、予め過去の統計から算出されている値でもシミュレーションにより算出されている値でもよい。車両が青信号表示が開始されたことに応じて発進した場合には、青信号開始時刻から車両が発進を開始するまでに要する時間と、停止線から車両へ発進波が伝播するまでに要する発進波伝播時間とがほぼ一致するはずである。このとき、車両の速度が閾値ＶＪ以上となった時点ｔi よりもｔｊ前の時点が発進した時点であると推測され、速度が閾値ＶＪ以上となった時点ｔi における位置Ｘ（ｔi ）までの停止線からの距離ＬよりもＬｊ手前の位置が発進（加速）した位置であると推測されるからである。したがって、車両が発進を開始するまでに要する時間と、発進波伝播時間とがほぼ一致する場合には式（１）の左辺の値は十分に小さくゼロとなるはずであり、式（１）により関係を有しているか否かを判断できる。発進を開始してから速度がＶＪ以上となるまでの平均的な所要時間ｔｊ、所要時間ｔｊの間に進む平均的な距離Ｌｊについては予めシミュレーション等により統計的に求めておく。なお、車両が車列の先頭で停止線で信号待ちをしていた場合等、平均速度Ｕ（ｔi ）が閾値ＶＪ以上となった位置Ｘ（ｔi ）が停止線よりも前方である場合、式（１）の左辺中のＬは負の値として算出される。更に、所要時間ｔｊ及び所要時間ｔｊの間に進む距離Ｌｊの考慮分は、式（１）の右辺のｅに含め、
｜Ｌ／ＶＳ−（ｔi −ＴＳ）｜＜ｅ・・・（２）
に基づいて判断する構成としてもよい。
【００５４】
制御部１０は、ステップＳ１０９において関係を有していると判断した場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、ステップＳ１０８で決定した先頭位置候補ではなく信号機５に対応する停止線の位置を渋滞の先頭位置と特定し（ステップＳ１１０）、処理を終了する。この場合、速度の増進は信号機５に対する待ち行列から脱したことによるので、当該渋滞の原因は信号待ちであると判断できるからである。
【００５５】
一方、制御部１０はステップＳ１０９において関係を有していないと判断した場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、ステップＳ１０８で決定した先頭位置候補を渋滞の先頭位置と特定し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。この場合、速度の増進は信号機５に対応する待ち行列から脱したことによるわけではなく、渋滞の原因が発生している場所を通過したためと判断できるからである。
【００５６】
次に、図３のフローチャートに示した交通情報処理装置１による処理について、具体例に当てはめて説明する。図４乃至図６は、実施の形態１における交通情報処理装置１によって特定される先頭位置を説明するための模式図である。
【００５７】
図４の模式図は、信号待ちを発生原因とする渋滞が発生している場合の渋滞の車列の様子を時系列で表わしている。図４の模式図では下方に向かうほど時間が経過し、対応する信号機５（図示せず）で青信号が開始されてからの各時点での車列を表わしている。図４中のＹは停止線の位置を示し、図４の模式図に表わされている車列中、ハッチングにより他の車両と区別して示されている車両ＶＡが車載装置３を備えている車両である。
【００５８】
交通情報処理装置１は図３のフローチャートに示したように、通信装置２を介して車両ＶＡの車載装置３から１００ミリ秒毎に車両ＶＡの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信して記憶部１１又は一時記憶領域１２に記憶し、処理を実行する。また、交通情報処理装置１は青信号開始時刻ＴＳの情報を受信しており、一時記憶領域１２に記憶している。
【００５９】
青信号開始時刻ＴＳの時点では、停止線近傍で停止している先頭の車両のみが発進しつつある状況にある。そして、車両ＶＡの過去１分以内の平均速度が１０（ｋｍ／ｈ）以下であること又はＶＩＣＳ（登録商標）情報又は車両感知器で計測される占有率から、車両ＶＡが走行中の区間は渋滞区間であると交通情報処理装置１により判断されている可能性が高い。したがって、交通情報処理装置１は過去１分以内における各時点での車両ＶＡの速度の平均を算出して記憶している。青信号開始時刻ＴＳの時点では車両ＶＡは発進せずに停止しており、交通情報処理装置１によって算出された平均速度Ｕ（ＴＳ）は閾値ＶＪ以上とならず、渋滞の先頭位置候補が決定されることなしに、次に車載装置３から送信される車両ＶＡの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報が受信されるまで処理は待機される。なおこのときの閾値ＶＪは１０（ｋｍ／ｈ）とする。
【００６０】
青信号開始に対し、発進波はＶＳ（ｍ／ｓ（秒））の速度で伝播する。具体的には約５．５（ｍ／ｓ）とする。青信号開始時刻ＴＳから１秒後の時点では、先頭から２台目の車両が発進を開始している。青信号開始時刻ＴＳから２秒後の時点では、先頭から３台目の車両が発進を開始している。同様に、青信号開始時刻ＴＳから５秒後の時点までは、先頭から６台目に相当する車両ＶＡは停止したままであり、平均速度は閾値ＶＪ以上とならない。
【００６１】
青信号開始時刻ＴＳから６秒後の時点では、停止線よりも３２．５ｍ手前に停止していた車両ＶＡは発進を開始している（発進波伝播時間＝５．９秒＝３２．５ｍ／５．５（ｍ／ｓ））。しかしながら、この際に交通情報処理装置１の制御部１０によって算出される平均速度Ｕ（ＴＳ＋６）は過去１分以内の各時点に対する平均速度であるので閾値ＶＪ以上とならず、それまで停止していた場合にはほぼゼロに等しい。その後、青信号開始時刻ＴＳから２２秒後の時点において、平均速度Ｕ（ＴＳ＋２２）が１０（ｋｍ／ｈ）となり閾値ＶＪ以上を満たすとする。交通情報処理装置１の制御部１０は、青信号開始時刻ＴＳから２２秒後の時点における車両ＶＡの位置Ｘ（ＴＳ＋２２）を、渋滞の先頭位置候補として仮に決定する。
【００６２】
そして交通情報処理装置１の制御部１０は、車両ＶＡの速度が閾値ＶＪ以上となった時点（ｔi ＝ＴＳ＋２２）が、青信号開始の時刻と関係を有する否かを式（１）により判断する。なお、判断値ｅを３（ｓ（秒））とする。
【００６３】
時点（ｔi ＝ＴＳ＋２２）における位置Ｘ（ＴＳ＋２２）が停止線の位置Ｙから１３３ｍ前方であるとすると、式（１）の左辺は以下に示す式（３）のように算出される。
【００６４】
なお、式（１）において、停止状態から１分間での平均速度が閾値１０（ｋｍ／ｈ）以上となるまでに要する所要時間ｔｊは、１６．１秒と設定しておくとする。なお、当該所要時間ｔｊは、以下のように求められる。加速度を１．７（ｍ／ｓ2 ）として考えた場合、停止状態から速度が５０（ｋｍ／ｈ）以上となるまでには８．２ｓかかり、５７ｍ進む。停止状態であったことを考慮して１分間での平均速度が１０（ｋｍ／ｈ）となるには１分間に１６６．７ｍ進まなければならないから、残りの１０９．７ｍを５０（ｋｍ／ｈ）で走行した場合、これに要する時間は７．９ｓである。したがって、それらを合計した時間（８．２ｓ＋７．９ｓ）が所要時間ｔｊとして求められる。また、この場合に所要時間ｔｊの間に進んだ距離は１６６．７ｍであるから、Ｌｊは１６６．７ｍとして求められる。
【００６５】
【数２】
【００６６】
左辺は判断値ｅ＝３以下の条件を満たすので、車両ＶＡの平均速度が閾値ＶＪ以上となったことが青信号開始と関係を有し、信号待ちを発生原因とする渋滞であると判別され、信号機５に対応する停止線が渋滞先頭位置と特定される。このように正確な渋滞の先頭位置が特定される。
【００６７】
これにより、図１の模式図に示したように信号待ちを発生原因とする渋滞区間中にいる車両ＶＡからの情報により、渋滞の原因を信号待ちと判別して渋滞の先頭位置を停止線と特定することができる。この場合、渋滞状況についての情報を高精度とすることができる。更に、車両ＶＡの進行方向にある渋滞を発生させている信号機５の青信号時間を延長する等の制御により、車両ＶＡが巻き込まれている渋滞は解消する可能性が高くなるなど、信号制御を高精度化させることが可能となり、交通流をスムーズにさせることも可能である。
【００６８】
図５の模式図は、単路部での事故車等の停止車両が存在していることを原因とした容量低下による渋滞が発生している場合の渋滞の車列の様子を時系列で表わしている。図５の模式図の構成は図４の模式図と同様である。図５の模式図でも下方に向かうほど時間が経過し、対応する信号機５（図示せず）で青信号が開始されてからの各時点での車列を表わしている。また、図５中のＹは停止線の位置を示し、図５の模式図で表わされている車列中、ハッチングにより他の車両と区別して示されている車両ＶＢが車載装置３を備えている車両である。
【００６９】
交通情報処理装置１は図３のフローチャートに示したように、通信装置２を介して車両ＶＢの車載装置３から１００ミリ秒毎に、車両ＶＢの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信し、処理を実行する。交通情報処理装置１では、青信号開始時刻ＴＳの情報を受信して一時記憶領域１２に記憶している。
【００７０】
青信号開始時刻ＴＳの時点では、停止線近傍で停止している先頭の車両が発進しつつある。車両ＶＢは、前方の停止車両の存在のために徐行状態（１０ｋｍ／ｈ以下）であり、車両ＶＢの過去１分以内の平均速度が１０（ｋｍ／ｈ）以下であること又はＶＩＣＳ（登録商標）情報又は車両感知器で計測される占有率から、車両ＶＢが走行中の区間は渋滞区間であると交通情報処理装置１により判断されている可能性が高い。したがって、交通情報処理装置１は過去１分以内における各時点での車両ＶＢの速度の平均を算出して記憶している。青信号開始時刻ＴＳの時点では車両ＶＢは加速できずに１０（ｋｍ／ｈ）未満で走行していることが推測され、交通情報処理装置１によって算出された平均速度Ｕ（ＴＳ）は閾値ＶＪ以上とならず、渋滞の先頭位置候補が決定されることなしに、次に車載装置３から送信される車両ＶＢの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報が受信されるまで処理は待機される。
【００７１】
青信号開始時刻ＴＳから１秒後の時点で先頭から２台目の車両が発進を開始し、２秒後の時点で３台目の車両が発進を開始している。車両ＶＢは、青信号開始時刻ＴＳから１７秒後の時点でも停止車両の存在により加速できずにおり、平均速度Ｕ（ＴＳ＋１７）は依然として１０（ｋｍ／ｈ）未満と算出される。
【００７２】
青信号開始時刻ＴＳから１８秒後の時点では、車両ＶＢの前方の車両が停止車両を追い越し、加速し始めているために、車両ＶＢも加速が可能な状態となっている。しかしながら、この際に交通情報処理装置１の制御部１０によって算出される平均速度は過去１分以内の各時点に対する平均速度であるので、この時点で平均速度が閾値ＶＪ以上とならない。その後、青信号開始時刻ＴＳから２１秒後の時点において、平均速度Ｕ（ＴＳ＋２１）が１０．２（ｋｍ／ｈ）となって閾値ＶＪ以上を満たすとする。したがって、青信号開始時刻ＴＳから２０秒後の時点から２１秒後の時点までの間に、平均速度が閾値ＶＪ（＝１０（ｋｍ／ｈ））以上であり、前回算出された平均速度が閾値ＶＪ未満となる時点があるはずである。例えば、青信号開始時刻ＴＳから２０．８秒後の時点でこの条件を満たすとする。交通情報処理装置１の制御部１０は、青信号開始時刻ＴＳから２０．８秒後の時点における車両ＶＢの位置Ｘ（ＴＳ＋２０．８）を渋滞の先頭位置候補として仮に決定する。
【００７３】
そして交通情報処理装置１の制御部１０は、車両ＶＢの速度が閾値ＶＪ以上となった時点（ｔi ＝ＴＳ＋２０．８）が、青信号開始と関係を有するか否かを式（１）により判断する。
【００７４】
時点（ｔi ＝ＴＳ＋２０．８）における位置Ｘ（ＴＳ＋２０．８）が停止線の位置Ｙから１１．５ｍ手前であるとすると、式（１）の左辺は以下に示す式（４）のように算出される。
【００７５】
【数３】
【００７６】
左辺は判断値ｅ＝３以下の条件を満たさないので、車両ＶＢの平均速度が閾値ＶＪ以上となったことが青信号開始と関係を有さず、信号待ちを発生原因とする渋滞でないと判別され、ここでは仮に決定された渋滞先頭位置候補、図５の模式図中における時点（ＴＳ＋２０．８）における車両ＶＢの位置Ｘ（ＴＳ＋２０．８）がほぼ、渋滞先頭位置として特定される。このように、渋滞の発生原因の判別により正確な渋滞の先頭位置の特定が可能である。
【００７７】
これにより、図１の模式図に示したように停止車両の存在による容量低下を発生原因とする渋滞区間中にいる車両ＶＢからの情報により、渋滞の原因を容量低下と判別して渋滞の先頭位置を特定することができ、渋滞状況についての情報を高精度とすることができる。またこの場合、事故車、故障車等の停止車両の有無を人が確認して通知することなしに渋滞状況の情報を詳細とすることができる。なお、渋滞の先頭位置として特定された地点付近の地図情報を参照して車線減少地点、合流地点に相当する場合には、渋滞の原因を車線減少又は合流によるものと判別することも可能である。この場合、車両ＶＢの進行方向にある信号機５の青信号時間を延長しても渋滞を解消させることはできないと判断することが可能となる。したがって、無駄な信号制御を回避することも可能である。
【００７８】
図６の模式図は、更に下流における事象を要因とする渋滞が発生している場合の渋滞の車列の様子を時系列に表わしている。図６の模式図の構成は図４の模式図と同様である。図６の模式図でも下方に向かうほど時間が経過し、対応する信号機５（図示せず）で青信号が開始されてからの各時点での車列を表わしている。また、図６中のＹは停止線の位置を示し、図６の模式図で表わされている車列中、ハッチングにより他の車両と区別して示されている車両ＶＣが車載装置３を備えている車両である。
【００７９】
交通情報処理装置１は図３のフローチャートに示したように、通信装置２を介して車両ＶＢの車載装置３から１００ミリ秒毎に、車両ＶＢの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信し、処理を実行する。交通情報処理装置１では、青信号開始時刻ＴＳの情報を受信して一時記憶領域１２に記憶している。
【００８０】
図６の模式図に示す例の場合、更に下流でも渋滞状態であるためにＹで示される停止線に対応する信号機５が青信号を示していても各車両は発進できず、青信号開始時刻ＴＳの時点では車列の先頭車両のみが発進しつつある。車両ＶＣは、前方の各車両が発進できないために停止したままであり、車両ＶＣの過去１分以内の速度が１０（ｋｍ／ｈ）であること又はＶＩＣＳ（登録商標）情報又は車両感知器で計測される占有率から、交通情報処理装置１で車両ＶＣが走行中の区間は渋滞区間であると判断されている可能性が高い。したがって、交通情報処理装置１は過去１分以内における各時点での車両ＶＣの速度の平均を算出して記憶している。青信号開始時刻ＴＳの時点では車両ＶＣは発進できずに停止しているので、交通情報処理装置１によって算出された平均速度Ｕ（ＴＳ）は閾値ＶＪ（＝１０（ｋｍ／ｈ））以上とならず、渋滞の先頭位置候補が決定されることなしに、次に車載装置３から送信される車両ＶＣの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報が受信されるまで処理は待機される。
【００８１】
そして図６の模式図に示す例の場合、信号機５が青信号を示している間の青信号開始時刻ＴＳから４，５，６，…秒後、更には２１秒が経過しても各車両は発進できないので、下流の渋滞のボトルネックとなる地点を車両ＶＣが通過するまでは、交通情報処理装置１で算出される車両ＶＣの過去１分以内の平均速度は閾値ＶＪ以上とならないと考えられる。したがって、交通情報処理装置１は図３のフローチャートに示した処理手順の内のステップＳ１０７以後の処理を行なわず、当該渋滞区間では先頭位置は特定されない。実際、当該区間には渋滞の先頭は存在せず、下流に渋滞の要因が発生している地点があるはずである。このように、交通情報処理装置１が図３のフローチャートに示した処理手順を実行することにより、誤って渋滞の先頭位置が特定される可能性も低下する。
【００８２】
これにより、図１の模式図に示したように渋滞区間中にいる車両ＶＣからの情報によっては渋滞の原因は判別されず、車両ＶＣの前方の停止線が渋滞の先頭位置として特定されることはない。当該渋滞区間の先頭位置は、下流のボトルネックとなっている地点、即ち車両ＶＢの前方における容量低下が原因であることが判別されて特定される。車両ＶＢが車載装置３を搭載していない場合でも、車両ＶＣが停止車両の後方に位置した場合に改めて渋滞の先頭位置が特定される。このように渋滞区間の先頭位置を精度よく特定し、渋滞状況についての情報を高精度とすることができる。
【００８３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、図３のフローチャートに示したように、先頭位置を特定する処理において信号の表示開始と、渋滞の先頭位置候補を車両が通過する時点における平均速度の増進との間に関係を有していないと判断された場合、決定された先頭位置候補を先頭位置として特定した。実施の形態２では、関係を有していないと判断された場合には、決定された先頭位置候補に相当する時点近傍であって、加速度の時間変化（加加速度、躍度）が最大となった時点における車両の位置を渋滞の先頭位置として特定する。これにより、更に詳細に渋滞の先頭位置を精度よく特定することができる。
【００８４】
実施の形態２における交通情報処理装置１、通信装置２、車載装置３、信号制御装置４及び信号機５は、交通情報処理装置１の制御部１０による渋滞の先頭位置の特定処理の一部以外は実施の形態１における構成と同様である。以下、実施の形態１と同一の符号を付し、渋滞の先頭位置の特定処理について説明する。
【００８５】
図７は、実施の形態２における交通情報処理装置１の制御部１０が渋滞の先頭位置を特定する処理手順の他の一例を示すフローチャートである。なお、図７のフローチャートに示す処理手順の内、図３のフローチャートに示した処理手順と共通する手順については同一のステップ番号を付して詳細な説明を省略する。
【００８６】
制御部１０は、識別情報で特定される車両が走行中の道路が渋滞区間であると判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、受信した時刻情報、位置情報及び速度情報に基づき、時刻情報が表わす時刻ｔi における平均速度Ｕ（ｔi ）を求めると共に、当該時刻ｔi での速度Ｖ（ｔi ）（速度情報自体）から加速度Ａ（ｔi ）、加速度の時間変化Ｂ（ｔi ）を算出し、記憶しておく（ステップＳ２１）。なお、加速度Ａ（ｔi ）はＡ（ｔi ）＝｛Ｖ（ｔi ）−Ｖ（ｔi-1）｝／（ｔi −ｔi-1）、加速度の時間変化Ｂ（ｔi ）は、Ｂ（ｔi ）＝｛Ａ（ｔi ）−Ａ（ｔi-1）｝／（ｔi −ｔi-1）によって算出される。
【００８７】
そして制御部１０は、ステップＳ１０９で青信号の表示開始と、ステップＳ１０８で決定した渋滞の先頭位置候補を車両が通過する時点ｔi における平均速度Ｕ（ｔi ）の増進との間に関係を有しているか否かを式（１）により判断する（Ｓ１０９）。制御部１０は、関係を有していないと判断した場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、今回までに算出して記憶した加速度の時間変化Ｂ（ｔ1 ），Ｂ（ｔ2 ），…，Ｂ（ｔi ）の内、過去１分以内で最大となる加速度の時間変化Ｂ（ｔj ）を特定し、その時点ｔj での位置Ｘ（ｔj ）を渋滞先頭位置と特定し（ステップＳ２２）、処理を終了する。なお、ステップＳ２２で最大となる加速度の時間変化Ｂ（ｔj ）を特定したが、２番目に大きい時間変化Ｂ（ｔj ）でもよい。また、加速度の時間変化Ｂ（ｔj ）が最大となる時点ｔj での位置Ｘ（ｔj ）とは限らず、Ｘ（ｔj ）よりも１〜数ｍ前後の地点を先頭位置と特定してもよい。
【００８８】
これにより、渋滞の先頭位置が停止線でない場合に渋滞先頭位置を更に高精度に特定することが可能となる。実施の形態１では、図５の模式図に示した例に対し、青信号開始時刻ＴＳから２０．８秒後の時点における位置が渋滞先頭位置として特定された。これに対し、実施の形態２では、上述のステップＳ２２における特定処理により、実施の形態１における手法によって渋滞先頭位置として特定された位置に前後して、車両ＶＣが加速を開始した地点が渋滞の先頭位置として特定される。
【００８９】
渋滞の先頭位置では、速度の増進を遮る要因が解消するので速度を比較的急激に増進させることができることが推測できる。したがって、加速度の時間変化が最大となる時点における車両の位置を渋滞の先頭位置として特定することにより、更に正確に先頭位置を特定することが可能となる。またこの場合、閾値ＶＪ以上に変化した時点における位置でなく、加速度の時間変化が最大となる時点における位置を渋滞の先頭位置として特定するので、閾値ＶＪの値に影響されずに渋滞の先頭位置を特定することが可能となる。
【００９０】
実施の形態１及び２において、図３及び図７のフローチャートに示した交通情報処理装置１の制御部１０による渋滞の先頭位置の特定処理の処理手順の内、渋滞先頭位置候補の決定を車両の過去１分以内の平均速度が閾値ＶＪ以上となった時点における位置を先頭位置候補として決定するようにした。しかしながら、本発明ではこれに限らず、渋滞の先頭位置を通過していると推測される地点、即ち速度を増進させることができるようになったと推測される地点を、他の方法により渋滞の先頭位置候補として算出してもよい。他の方法として例えば、ステップＳ１０７における処理を前方の車両との車間距離が所定値以上となったか否かの判断処理に代替してもよい。
【００９１】
なお、開示された実施の形態は、全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。本発明の範囲は上述の説明ではなくて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及び範囲内での全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】
【００９２】
【図１】実施の形態１における交通情報処理装置による処理の概要を示す模式図である。
【図２】実施の形態１における交通情報処理装置、通信装置、車載装置及び信号制御装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１における交通情報処理装置の制御部が渋滞の先頭位置を特定する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における交通情報処理装置によって特定される先頭位置を説明するための模式図である。
【図５】実施の形態１における交通情報処理装置によって特定される先頭位置を説明するための模式図である。
【図６】実施の形態１における交通情報処理装置によって特定される先頭位置を説明するための模式図である。
【図７】実施の形態２における交通情報処理装置の制御部が渋滞の先頭位置を特定する処理手順の他の一例を示すフローチャートである。
【図８】従来技術によりリンク毎に判定された渋滞区間の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９３】
１ 交通情報処理装置
１０ 制御部
１Ｐ 制御プログラム
５ 信号機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上の交通渋滞の発生の有無の検知及びその渋滞区間を検出するための技術に関する。特に、渋滞区間の先頭位置を詳細に特定し、交通情報及び信号制御の高精度化を可能とする交通情報処理装置、コンピュータプログラム及び交通情報処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路上での交通渋滞の発生を検知し、ネットワークを介して渋滞情報をリアルタイムに開示するシステムが普及している。このようなシステムでは、道路をリンクと呼ばれる区間に区切り、各区間内での車両の速度が所定値よりも低いか否かによって当該区間が渋滞区間であるか否かが判定される。
【０００３】
特許文献１には、外部と情報を通信する機能を搭載した移動局である車両が自身の位置情報をＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して取得し、基地局である管理センターへ送信し、管理センターでは車両の位置情報を受信して車両の速度を算出し、速度が基準速度よりも低い場合には車両が走行中の区間を渋滞区間と判定する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−３５１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図８は、従来技術によりリンク毎に判定された渋滞区間の例を示す模式図である。図８の模式図に示す内容例では、道路は交差点及び交差点間の区間の略中点を基準にリンクに区切られ、夫々「０１」から「１５」までの符号により識別されている。また、図８の模式図に示す内容例では、「０３」、「０５」、「０６」、「０７」及び「１４」のリンクが渋滞区間として判定されており、ハッチングにより他のリンクと区別して表わされている。特に、「０３」及び「０５」のリンクではリンク内を走行中の車両夫々の速度が基準速度よりも低いので、渋滞区間であると判定されている。
【０００５】
渋滞の発生原因を大別した場合、交差点での信号待ちと、単路部での事故、駐車、工事等による容量低下とに分けられる。リンク毎に渋滞区間であるか否かを判定する構成では、渋滞の先頭位置は概ねリンクの先頭位置であるとして特定される。しかしながら、各リンクの先頭位置が現実に渋滞の先頭であるとは限らない。図８中の「０３」のリンクが信号待ちによる渋滞区間である場合、渋滞の先頭位置は信号機に対応する停止線付近である一方、「０７」のリンクが単路部での容量低下による渋滞区間である場合、渋滞の先頭位置は容量低下の原因となる事象が発生している位置である。
【０００６】
したがって、渋滞の先頭位置を詳細に特定することができれば、渋滞の発生原因がいずれかを自動的に判別することができる。そして、信号待ちを発生原因とする渋滞が発生している場合には係る信号機の青時間を延長する制御によって交通流をスムーズにさせることができる可能性がある。
【０００７】
しかしながら、従来技術のように渋滞区間であるか否かをその区間内を走行する車両の速度によって判定するのみでは、渋滞の先頭位置が停止線であることを特定することができず、他の発生原因と判別できない。渋滞の先頭位置が進行方向の信号機に対応する停止線である場合、外部へ速度の情報を送信できる車両が信号待ちの車列の先頭であるとは限らず、停止線よりも手前の位置で停止していることが多いと考えられる。この場合、基準速度よりも十分に早い速度で真の渋滞の先頭位置である停止線の付近を通過し、車両の速度が基準速度以上を満たす地点は停止線よりもまだ手前であると考えられる。したがって、停止線が真の渋滞の先頭位置である場合、正確に先頭位置を特定することができない。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、信号機の情報を利用して道路上の交通渋滞区間の先頭位置を精度よく特定し、交通情報及び信号制御の高精度化を可能とする交通情報処理装置、コンピュータプログラム及び交通情報処理方法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】
【０００９】
第１発明に係る交通情報処理装置は、道路の渋滞情報を取得する手段を備え、渋滞区間の先頭位置を特定するようにしてある交通情報処理装置において、渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出する算出手段と、前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求める手段と、前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定する特定手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第２発明に係る交通情報処理装置は、前記特定手段は、前記発進波伝播時間と前記経過時間との差分が所定値以下であるか否かを判断する判断手段を備え、該判断手段が所定値以下であると判断した場合、前記信号機に対応する停止線を渋滞先頭位置と特定するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
第３発明に係る交通情報処理装置は、前記判断手段が所定値を超えると判断した場合、算出されてある前記先頭位置候補に基づいて渋滞先頭位置を特定するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
第４発明に係る交通情報処理装置は、前記車両の複数時点での加速度の時間変化を算出する手段を備え、前記判断手段が所定値を超えると判断した場合、前記車両が前記先頭位置候補を通過した時点の前又は後の所定時間以内における前記車両の加速度の時間変化に基づいて渋滞先頭位置を特定するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
第５発明に係る交通情報処理装置は、前記算出手段は、前記車両の過去所定時間以内の平均速度が所定速度以上へ変化した時点に基づいて前記車両の位置を先頭位置候補とするようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
第６発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、道路の渋滞情報を取得させ、渋滞区間の先頭位置を特定させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出する算出手段、前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求める手段、並びに、前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定する特定手段として機能させることを特徴とする。
【００１５】
第７発明に係る交通情報処理方法は、道路の渋滞情報を取得し、渋滞区間の先頭位置を特定する交通情報処理方法において、渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出し、前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求め、前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定することを特徴とする。
【００１６】
第１発明、第６発明及び第７発明では、渋滞が発生している場合、渋滞区間及びその周辺を走行中の車両の複数時点での位置に基づいて先頭位置候補が算出される。先頭位置候補は、速度が所定速度以上となった場合、前方の車両との車間距離が所定値以上となった場合等、車両が渋滞区間を脱し、速度を増進させることが可能となった位置に相当する。車両の速度を用いる場合は複数時点での位置から算出してもよいし、各時点での速度の情報を取得するようにしてもよい。信号待ちを発生原因とする渋滞区間では、車両が速度を増進させることが可能となる時点は、信号機で青信号の表示が開始されてから発進波が伝播して車両に到達するまでに要する時間との間に関係性を有するはずである。
【００１７】
ここでいう発進波とは、車両の待ち行列の先頭の車両が発進を開始してから後方の車両が発進を開始するまでに時間差が生じ、先頭の車両から後方の車両へ次々と発進の開始が伝播する様子を波として捉えて定義されるものである。本発明では、発進波が停止線から、車両が速度を増進することが可能となった先頭位置候補へ伝播するまでに要する発進波伝播時間と、実際に青信号が開始された時点から車両が先頭位置候補を通過する時点、即ち速度を増進させることが可能となった時点までの経過時間とが求められ、発進波伝播時間と経過時間との関係に基づき、先頭位置候補が信号機の制御と関係を有するか否かの特定が可能となる。
【００１８】
第２発明では、発進波が停止線から先頭位置候補へ伝播するまでに要する発進波伝播時間と、青信号が開始されてから先頭位置候補を車両が通過するまでに要した経過時間との差分が所定値以下でほぼ一致する場合、信号機で青信号表示が開始されたことに応じて発進波が先頭から次々に伝播し、車両が発進されて速度の増進が可能となったと判別することが可能である。この場合渋滞区間の先頭位置は、速度の増進が可能となった位置ではなく信号機に対応する停止線の位置である。
【００１９】
第３発明では、発進波が停止線から先頭位置候補へ伝播するまでに要する発進波伝播時間と、青信号が開始されてから先頭位置候補を車両が通過するまでに要した経過時間との差分が所定値を超えて一致するとは判断できない場合、信号機で青信号表示が開始されたことと速度の増進が可能となったこととの関係性が低く、車両が速度を増進させることが可能となった位置に相当する先頭位置候補及びその近傍の位置が実際に渋滞区間の先頭位置である可能性が高いので、先頭位置候補に基づいて先頭位置が特定される。
【００２０】
第４発明では、車両が速度を増進させることが可能となった位置に相当する先頭位置候補及びその近傍の位置が実際に渋滞区間の先頭位置である可能性が高い場合は特に、渋滞から脱した時点で加速が可能となるので、加速度の時間変化即ち加加速度（躍度）が大きくなると推測できる。したがって、加速度の時間変化が大きい期間に相当する車両の位置が渋滞区間の先頭位置として特定される。
【００２１】
第５発明では、渋滞区間の先頭に相当する地点、即ち渋滞から脱した地点では加速が可能となり、十分な速度で走行されることが推測されるので、車両の過去所定時間以内の平均速度が所定速度以上の状態となった時点に基づいて車両の位置が先頭位置候補が算出される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による場合、信号機の情報を利用し、信号機の青色表示の開始と渋滞区間を走行中の車両の速度増進との時間関係の有無から信号待ちを発生原因とする渋滞と、それ以外の渋滞とが判別され、夫々に応じて渋滞区間の先頭位置が精度よく特定される。先頭位置が精度よく特定されることにより、渋滞情報を高精度とすることができ、更に信号待ちを発生原因とする渋滞の場合には、原因となる信号機の青信号を延長する等の制御によって交通流をスムーズにさせることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における交通情報処理装置による処理の概要を示す模式図である。交通情報処理装置１は、図１に示される道路の路側又は遠隔地の交通管制センターに設置されている。通信装置２，２，…は路側に設置されており、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用した測位機能を有する車載装置３，３（図２参照），…から送信される情報を取得可能である。信号制御装置４，４，…は、接続している信号機５の赤色灯、黄色灯、青色灯、青矢印等の信号表示を制御する。通信装置２，２，…及び信号制御装置４，４，…は、交通情報処理装置１と通信可能に接続されている。図１の模式図中の破線に示すように接続形態は有線により接続される構成でもよいし、交通情報処理装置１が交通管制センターに設置されている場合には無線により通信が可能な構成でもよい。図１中のＶＡ，ＶＢ，ＶＣは、ＧＰＳを利用した測位機能を有する車載装置３を搭載した車両である。なお、図１の模式図では、車載装置３，３，…、一部の通信装置２，２，…及び信号制御装置４，４，…、並びに夫々の接続関係の図示を省略している。
【００２５】
通信装置２，２，…は、車両ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ夫々に搭載されている車載装置３から一定周期（例えば１００ミリ秒毎）に送信される車両の識別情報（ＩＤ）、位置情報及び速度情報を受信し、受信した各情報を交通情報処理装置１へ送信する。速度情報は車載装置３から送信されず、交通情報処理装置１で位置情報に基づき車両の速度を算出する構成としてもよい。また、信号制御装置４，４，…は信号機５の各色表示を制御すると共に、各色表示を開始させる都度、開始時刻の情報を交通情報処理装置１へ送信する。
【００２６】
交通情報処理装置１は、道路の区間毎に夫々渋滞が発生しているか否かの判定を行なう。渋滞が発生しているか否かの判定は、通信装置２，２，…を介して送信される車両の識別情報、位置情報及び速度情報に基づき、例えば車両ＶＡの過去所定時間（例えば１分）以内における平均速度が基準速度（１０ｋｍ／ｈ（時間））未満である場合には当該所定時間に相当する区間、車両ＶＡが走行中の区間で渋滞が発生していると判定するようにしてもよいし、道路を区切る区間（リンク）毎のＶＩＣＳ（登録商標）情報を取得して判定する構成としてもよい。また、路上に設置されている車両感知器により道路の占有率を計測し、計測された占有率に基づいて渋滞が発生しているか否かを判定する構成としてもよい。
【００２７】
そして、実施の形態１における交通情報処理装置１は、渋滞が発生していると判定される区間を車載装置３を搭載した車両が走行中である場合、当該車両から送信される各情報及び信号制御装置４から送信される青信号開始時刻の情報を用いて渋滞の先頭位置を特定する。渋滞の先頭位置を特定するためにまず、交通情報処理装置１は渋滞の先頭位置候補を決定し、候補として決定した渋滞の先頭位置が、実際に先頭位置であるか否かを信号制御装置４から送信される青信号開始時刻の情報を用いて判断する。
【００２８】
例えば、図１の模式図に示すように車両ＶＢが走行している区間では、単路部において停止車両が存在することによる容量低下を原因とする渋滞が発生している。容量低下の起因としては事故車、故障車等の停止車両の他に車線減少、合流等がある。これらの場合、車両ＶＢが速度を増進させることが可能となる地点は実際に渋滞を脱した地点ということができる。したがって、車両が速度を増進させることが可能となる地点を渋滞先頭位置とすることにより、渋滞区間の先頭位置を各リンクの先頭とするよりも詳細に先頭位置を特定することができる。
【００２９】
一方、図１の模式図に示すように車両ＶＡが走行している区間では、信号待ちを原因とする渋滞が発生している。この場合、車両が速度を増進させることが可能となった地点が実際に渋滞を脱した時点とはいえない。信号待ちを原因とする渋滞の区間の先頭は、車両ＶＡの進行方向の信号機５に対応する停止線の位置だからである。この場合、車両ＶＡが発進可能となる時点は、停止線付近を起点とする待ち行列中の車両ＶＡの位置までに発進波が到達する時点とほぼ一致するはずである。
【００３０】
ここで、発進波とは以下のように定義されるものである。前方で渋滞が発生していない状況で、走行中の車両が停止して待ち行列を形成している場合に、待ち行列の先頭の車両が発進を開始してから後方の車両が発進を開始するまでには時間差が生じる。この場合に、先頭の車両から後方の車両へ次々と発進の開始が伝播する様子を波として捉えて発進波と定義するものである。
【００３１】
また、図１の模式図に示すように車両ＶＣが走行している区間でも渋滞が発生している。しかしながらこの渋滞は、車両ＶＣの進行方向直後の信号機５よりも更に前方の区間（車両ＶＢが走行している区間）における渋滞が原因であり、当該区間には渋滞の先頭位置は存在しないはずである。
【００３２】
このように、車両が速度を増進させることが可能となる地点を渋滞先頭位置とすることにより、渋滞区間の先頭位置を各リンクの先頭とするよりも詳細に先頭位置を特定することができるが、原因によらずに全ての渋滞区間で同様に先頭位置を特定した場合、誤って特定される場合がある。
【００３３】
そこで、実施の形態１における交通情報処理装置１は、渋滞区間を走行していた車両が速度を増進させることが可能となった時点における車両の位置を渋滞の先頭位置候補とし、青信号表示が開始されるタイミングと、車両が速度を増進させることが可能となるタイミングとの間の関係の有無に応じて渋滞の先頭位置を特定する。単路部での容量低下を発生原因とする渋滞では、これらのタイミングの間に関係は無い。車両ＶＢは、容量低下の要因となる事象が発生している地点を起点に形成されている待ち行列中の先頭車両から後方へ順に各車両が発進していくことにより後に発進が可能となるのであって、車両ＶＢの進行方向の信号機５での青信号表示とは必ずしも関係しないからである。一方、信号待ちを発生原因とする渋滞では、これらのタイミングの間に関係が有るはずである。車両ＶＡは、停止線を先頭とする待ち行列中の先頭車両から順に各車両が発進していくことにより後に発進が可能となり、先頭車両が発進するタイミングは信号機５の青信号表示が開始されるタイミングだからである。
【００３４】
したがって、青信号表示が開始されたタイミングと、車両が速度を増進させることが可能になったタイミングとで関係を有している場合には信号待ちを発生原因とすると判別でき、車両の進行方向の信号機５に対応する停止線を渋滞の先頭位置と特定する。一方で青信号表示が開始されたタイミングと、車両が速度を増進させることが可能になったタイミングとで関係を有さない場合には渋滞の発生原因は信号待ちではないと判別でき、やはり車両が速度を増進させることが可能になった時点における車両の位置が渋滞の先頭位置と特定する。このように渋滞の先頭位置をより詳細に、且つ正確に特定することが可能となる。
【００３５】
以下に、上述のような渋滞の先頭位置の詳細且つ正確な特定を実現するための交通情報処理装置１の構成について詳細を説明する。図２は、実施の形態１における交通情報処理装置１、通信装置２、車載装置３及び信号制御装置４の内部構成を示すブロック図である。
【００３６】
車載装置３は車両に搭載され、制御部３０、記憶部３１、ＧＰＳ受信部３２及び送信部３３を備えている。制御部３０は各構成部を制御する。記憶部３１には車両を識別する識別情報（ＩＤ）が記憶されている。ＧＰＳ受信部３２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から時刻情報を受信する機能を有している。
【００３７】
車載装置３の制御部３０は、ＧＰＳ受信部３２により受信した時刻情報に基づき車両の位置情報を算出する。また制御部３０は、車両に搭載されている速度検出装置から速度情報を取得するように構成してある。そして制御部３０は、ＧＰＳ受信部３２により受信した時刻情報、当該時刻情報に基づいて算出した位置情報及び取得した速度情報を、記憶部３１から読み出した車両の識別情報と共に送信部３３により通信装置２へ送信する。この際の位置情報の算出タイミング及び送信タイミングは、１００ミリ秒毎の一定周期とする。なお、車載装置３から送信される時刻情報はＧＰＳ受信部３２により受信した時刻情報でなくともよい。車載装置３は所定の周波数により時間を計測する計時部を備える構成とし、所定の基準時刻からの経過時間を計測し、制御部３０は算出した位置情報に対応する時間情報を計時部から取得して送信してもよい。
【００３８】
通信装置２は、制御部２０、受信部２１、及び送信部２２を備えている。通信装置２の制御部２０は各構成部を制御する。受信部２１は車載装置３から送信される車両の識別情報、時刻情報、位置情報、及び速度情報を受信する機能を有する。送信部２２は、交通情報処理装置１との通信を実現する機能を有する。制御部２０は受信部２１により受信した車両の識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を送信部２２により交通情報処理装置１へ送信する。
【００３９】
信号制御装置４は、制御部４０、記憶部４１、計時部４２、出力部４３及び通信部４４を備えている。制御部４０は各構成部を制御する。記憶部４１には信号機５の青色灯、黄色灯、赤色灯、青矢印等の各色の信号表示の開始タイミングが記憶されている。計時部４２は所定の周波数により時間を計測し、制御部４０は計時部４２から計測された時間を取得することが可能である。なお、計時部４２により取得される時間は絶対時刻でもよいし所定の基準時刻からの経過時間でもよく、車載装置３から送信される時刻情報と同期された時間であって交通情報処理装置１で比較可能な時間を表わしていればよい。計時部４２はＧＰＳ受信機能を有し、受信した時刻情報を基準する時刻情報を送信する構成としてもよい。これにより、車載装置３から送信される時刻情報と同期された時刻情報を送信することが可能である。出力部４３は、制御部４０からの指示により信号機５へ制御信号を出力するようにしてある。また、通信部４４は交通情報処理装置１との通信を実現する機能を有し、後述の青信号開始時刻の情報を送信すると共に、交通情報処理装置１から信号の切り替え指示の情報が送信される場合にはこれを受信するようにしてある。
【００４０】
信号制御装置４の制御部４０は、計時部４２から取得した時間が記憶部４１に記憶されている表示開始タイミングと合致する場合、又は通信部４４により信号の切り替え指示を受信した場合に、対象の色の信号表示を開始させる制御信号を出力部４３により出力する。また、制御部４０は青色の信号表示を開始させる制御信号を出力する際には、青信号開始時刻の情報を通信部４４により交通情報処理装置１へ送信する。
【００４１】
交通情報処理装置１は、制御部１０、記憶部１１、一時記憶領域１２及び受信部１３を備えている。記憶部１１には、コンピュータを本発明に係る交通情報処理装置１として機能させる制御プログラム１Ｐが記憶されている。一時記憶領域１２は、制御部１０の処理によって発生する情報を一時的に記憶するために利用される。受信部１３は、通信装置２及び信号制御装置４との通信を実現する機能を有し、通信装置２及び信号制御装置４から送信される各種情報を受信する。制御部１０は、記憶部１１から制御プログラム１Ｐを一時記憶領域に読み出して実行することにより、受信部１３によって受信した各種情報を用いて渋滞の先頭位置を特定する処理を行なう。
【００４２】
次に、交通情報処理装置１の制御部１０が渋滞の先頭位置を特定する処理について、フローチャートを参照して詳細を説明する。図３は、実施の形態１における交通情報処理装置１の制御部１０が渋滞の先頭位置を特定する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００４３】
制御部１０は、通信装置２から車両の識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信部１３により受信したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。制御部１０は、通信装置２から車両の識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信していないと判断した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、信号制御装置４から青信号開始時刻の情報を受信部１３により受信したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。制御部１０は、青信号開始時刻の情報を受信していないと判断した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、処理をステップＳ１０１へ戻す。制御部１０は、青信号開始時刻の情報を受信したと判断した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、受信した情報が示す青信号開始時刻を一時記憶領域に記憶し（ステップＳ１０３）、処理をステップＳ１０１へ戻す。
【００４４】
制御部１０は、通信装置２から車両の識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信したと判断した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、受信した各情報を記憶部１１又は一時記憶領域に記憶する（ステップＳ１０４）。そして制御部１０は、受信した各情報の内の位置情報に基づき、識別情報で特定される車両が走行中の道路は渋滞区間であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。渋滞区間であるか否かの判断は、他の装置から取得されるＶＩＣＳ（登録商標）情報等の渋滞情報に基づいて判断してもよいし、当該車両の過去所定時間以内の平均速度が基準速度未満であるか否かに基づいて判断してもよい。
【００４５】
制御部１０は、識別情報で特定される車両が走行中の道路は渋滞区間でないと判断した場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、処理をステップＳ１０１へ戻す。
【００４６】
制御部１０は、識別情報で特定される車両が走行中の道路は渋滞区間であると判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、受信した時刻情報、位置情報及び速度情報に基づき、時刻情報が示す時刻ｔi から過去所定時間（例えば１分）以内における当該車両の平均速度Ｕ（ｔi ）を算出し、記憶部１１又は一時記憶領域１２に記憶しておく（ステップＳ１０６）。平均速度の算出は、例えば過去１分以内の各時点で受信した速度情報が示す速度を平均して算出する。ただし、車載装置３からの速度情報は必須ではなく位置情報から算出してもよいので、１分前の位置情報と今回受信した位置情報に基づいて平均速度を算出するようにしてもよい。
【００４７】
そして制御部１０は、ステップＳ１０６で算出した平均速度Ｕ（ｔi ）が、予め記憶部１１に記憶されてある閾値ＶＪ以上であり、且つ前回算出して記憶してある平均速度Ｕ（ｔi-1）が閾値ＶＪ未満であったか否か（平均速度Ｕ（ｔi ）≧ＶＪ、且つ、前回平均速度Ｕ（ｔi-1）＜ＶＪ）を判断する（ステップＳ１０７）。なお、ｔi-1は前回受信した時刻情報が示す時刻である。
【００４８】
制御部１０は、ステップＳ１０６で算出した平均速度Ｕ（ｔi ）が予め記憶部１１に記憶されてある閾値ＶＪ未満であるか、又は前回算出して記憶してある平均速度Ｕ（ｔi-1）が閾値ＶＪ以上であった場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、処理をステップＳ１０１へ戻し、次に通信装置２から送信される各情報を受信するまで待機する。
【００４９】
制御部１０は、ステップＳ１０６で算出した平均速度Ｕ（ｔi ）が、予め記憶部１１に記憶されてある閾値ＶＪ以上であり、且つ前回算出して記憶してある平均速度Ｕ（ｔi-1）が閾値ＶＪ未満であったと判断した場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、時点ｔi における車両の位置を渋滞の先頭位置候補として決定する（ステップＳ１０８）。
【００５０】
次に制御部１０は、青信号表示の開始時点と、ステップＳ１０８で決定した渋滞の先頭位置候補を車両が通過する時点ｔi 、即ち平均速度Ｕ（ｔi ）が増進したタイミングとが関係を有しているか否かを以下に示す式（１）により判断する（ステップＳ１０９）。
【００５１】
【数１】
【００５２】
なお、式（１）中の各変数は以下の数値である。
Ｌ：時点ｔi における車両の位置情報Ｘ（ｔi ）と、下流の信号機５に対応する停止線の位置情報Ｙとの距離、
Ｌｊ：発進を開始してから平均速度が閾値ＶＪ以上となるまでに進む平均的な距離、
ＶＳ：予め設定してある発進波速度、
ｔi ：受信した時刻情報が示す時刻、
ｔｊ：発進を開始してから平均速度が閾値ＶＪ以上となるまでの平均的な所要時間、
ＴＳ：受信した青信号開始時刻の情報が示す時刻、
ｅ：予め設定してある判断値
【００５３】
なお、式（１）中のＶＳで表わされる発進波速度は発進波が伝播する速度である。発進波速度は、予め過去の統計から算出されている値でもシミュレーションにより算出されている値でもよい。車両が青信号表示が開始されたことに応じて発進した場合には、青信号開始時刻から車両が発進を開始するまでに要する時間と、停止線から車両へ発進波が伝播するまでに要する発進波伝播時間とがほぼ一致するはずである。このとき、車両の速度が閾値ＶＪ以上となった時点ｔi よりもｔｊ前の時点が発進した時点であると推測され、速度が閾値ＶＪ以上となった時点ｔi における位置Ｘ（ｔi ）までの停止線からの距離ＬよりもＬｊ手前の位置が発進（加速）した位置であると推測されるからである。したがって、車両が発進を開始するまでに要する時間と、発進波伝播時間とがほぼ一致する場合には式（１）の左辺の値は十分に小さくゼロとなるはずであり、式（１）により関係を有しているか否かを判断できる。発進を開始してから速度がＶＪ以上となるまでの平均的な所要時間ｔｊ、所要時間ｔｊの間に進む平均的な距離Ｌｊについては予めシミュレーション等により統計的に求めておく。なお、車両が車列の先頭で停止線で信号待ちをしていた場合等、平均速度Ｕ（ｔi ）が閾値ＶＪ以上となった位置Ｘ（ｔi ）が停止線よりも前方である場合、式（１）の左辺中のＬは負の値として算出される。更に、所要時間ｔｊ及び所要時間ｔｊの間に進む距離Ｌｊの考慮分は、式（１）の右辺のｅに含め、
｜Ｌ／ＶＳ−（ｔi −ＴＳ）｜＜ｅ・・・（２）
に基づいて判断する構成としてもよい。
【００５４】
制御部１０は、ステップＳ１０９において関係を有していると判断した場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、ステップＳ１０８で決定した先頭位置候補ではなく信号機５に対応する停止線の位置を渋滞の先頭位置と特定し（ステップＳ１１０）、処理を終了する。この場合、速度の増進は信号機５に対する待ち行列から脱したことによるので、当該渋滞の原因は信号待ちであると判断できるからである。
【００５５】
一方、制御部１０はステップＳ１０９において関係を有していないと判断した場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、ステップＳ１０８で決定した先頭位置候補を渋滞の先頭位置と特定し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。この場合、速度の増進は信号機５に対応する待ち行列から脱したことによるわけではなく、渋滞の原因が発生している場所を通過したためと判断できるからである。
【００５６】
次に、図３のフローチャートに示した交通情報処理装置１による処理について、具体例に当てはめて説明する。図４乃至図６は、実施の形態１における交通情報処理装置１によって特定される先頭位置を説明するための模式図である。
【００５７】
図４の模式図は、信号待ちを発生原因とする渋滞が発生している場合の渋滞の車列の様子を時系列で表わしている。図４の模式図では下方に向かうほど時間が経過し、対応する信号機５（図示せず）で青信号が開始されてからの各時点での車列を表わしている。図４中のＹは停止線の位置を示し、図４の模式図に表わされている車列中、ハッチングにより他の車両と区別して示されている車両ＶＡが車載装置３を備えている車両である。
【００５８】
交通情報処理装置１は図３のフローチャートに示したように、通信装置２を介して車両ＶＡの車載装置３から１００ミリ秒毎に車両ＶＡの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信して記憶部１１又は一時記憶領域１２に記憶し、処理を実行する。また、交通情報処理装置１は青信号開始時刻ＴＳの情報を受信しており、一時記憶領域１２に記憶している。
【００５９】
青信号開始時刻ＴＳの時点では、停止線近傍で停止している先頭の車両のみが発進しつつある状況にある。そして、車両ＶＡの過去１分以内の平均速度が１０（ｋｍ／ｈ）以下であること又はＶＩＣＳ（登録商標）情報又は車両感知器で計測される占有率から、車両ＶＡが走行中の区間は渋滞区間であると交通情報処理装置１により判断されている可能性が高い。したがって、交通情報処理装置１は過去１分以内における各時点での車両ＶＡの速度の平均を算出して記憶している。青信号開始時刻ＴＳの時点では車両ＶＡは発進せずに停止しており、交通情報処理装置１によって算出された平均速度Ｕ（ＴＳ）は閾値ＶＪ以上とならず、渋滞の先頭位置候補が決定されることなしに、次に車載装置３から送信される車両ＶＡの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報が受信されるまで処理は待機される。なおこのときの閾値ＶＪは１０（ｋｍ／ｈ）とする。
【００６０】
青信号開始に対し、発進波はＶＳ（ｍ／ｓ（秒））の速度で伝播する。具体的には約５．５（ｍ／ｓ）とする。青信号開始時刻ＴＳから１秒後の時点では、先頭から２台目の車両が発進を開始している。青信号開始時刻ＴＳから２秒後の時点では、先頭から３台目の車両が発進を開始している。同様に、青信号開始時刻ＴＳから５秒後の時点までは、先頭から６台目に相当する車両ＶＡは停止したままであり、平均速度は閾値ＶＪ以上とならない。
【００６１】
青信号開始時刻ＴＳから６秒後の時点では、停止線よりも３２．５ｍ手前に停止していた車両ＶＡは発進を開始している（発進波伝播時間＝５．９秒＝３２．５ｍ／５．５（ｍ／ｓ））。しかしながら、この際に交通情報処理装置１の制御部１０によって算出される平均速度Ｕ（ＴＳ＋６）は過去１分以内の各時点に対する平均速度であるので閾値ＶＪ以上とならず、それまで停止していた場合にはほぼゼロに等しい。その後、青信号開始時刻ＴＳから２２秒後の時点において、平均速度Ｕ（ＴＳ＋２２）が１０（ｋｍ／ｈ）となり閾値ＶＪ以上を満たすとする。交通情報処理装置１の制御部１０は、青信号開始時刻ＴＳから２２秒後の時点における車両ＶＡの位置Ｘ（ＴＳ＋２２）を、渋滞の先頭位置候補として仮に決定する。
【００６２】
そして交通情報処理装置１の制御部１０は、車両ＶＡの速度が閾値ＶＪ以上となった時点（ｔi ＝ＴＳ＋２２）が、青信号開始の時刻と関係を有する否かを式（１）により判断する。なお、判断値ｅを３（ｓ（秒））とする。
【００６３】
時点（ｔi ＝ＴＳ＋２２）における位置Ｘ（ＴＳ＋２２）が停止線の位置Ｙから１３３ｍ前方であるとすると、式（１）の左辺は以下に示す式（３）のように算出される。
【００６４】
なお、式（１）において、停止状態から１分間での平均速度が閾値１０（ｋｍ／ｈ）以上となるまでに要する所要時間ｔｊは、１６．１秒と設定しておくとする。なお、当該所要時間ｔｊは、以下のように求められる。加速度を１．７（ｍ／ｓ2 ）として考えた場合、停止状態から速度が５０（ｋｍ／ｈ）以上となるまでには８．２ｓかかり、５７ｍ進む。停止状態であったことを考慮して１分間での平均速度が１０（ｋｍ／ｈ）となるには１分間に１６６．７ｍ進まなければならないから、残りの１０９．７ｍを５０（ｋｍ／ｈ）で走行した場合、これに要する時間は７．９ｓである。したがって、それらを合計した時間（８．２ｓ＋７．９ｓ）が所要時間ｔｊとして求められる。また、この場合に所要時間ｔｊの間に進んだ距離は１６６．７ｍであるから、Ｌｊは１６６．７ｍとして求められる。
【００６５】
【数２】
【００６６】
左辺は判断値ｅ＝３以下の条件を満たすので、車両ＶＡの平均速度が閾値ＶＪ以上となったことが青信号開始と関係を有し、信号待ちを発生原因とする渋滞であると判別され、信号機５に対応する停止線が渋滞先頭位置と特定される。このように正確な渋滞の先頭位置が特定される。
【００６７】
これにより、図１の模式図に示したように信号待ちを発生原因とする渋滞区間中にいる車両ＶＡからの情報により、渋滞の原因を信号待ちと判別して渋滞の先頭位置を停止線と特定することができる。この場合、渋滞状況についての情報を高精度とすることができる。更に、車両ＶＡの進行方向にある渋滞を発生させている信号機５の青信号時間を延長する等の制御により、車両ＶＡが巻き込まれている渋滞は解消する可能性が高くなるなど、信号制御を高精度化させることが可能となり、交通流をスムーズにさせることも可能である。
【００６８】
図５の模式図は、単路部での事故車等の停止車両が存在していることを原因とした容量低下による渋滞が発生している場合の渋滞の車列の様子を時系列で表わしている。図５の模式図の構成は図４の模式図と同様である。図５の模式図でも下方に向かうほど時間が経過し、対応する信号機５（図示せず）で青信号が開始されてからの各時点での車列を表わしている。また、図５中のＹは停止線の位置を示し、図５の模式図で表わされている車列中、ハッチングにより他の車両と区別して示されている車両ＶＢが車載装置３を備えている車両である。
【００６９】
交通情報処理装置１は図３のフローチャートに示したように、通信装置２を介して車両ＶＢの車載装置３から１００ミリ秒毎に、車両ＶＢの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信し、処理を実行する。交通情報処理装置１では、青信号開始時刻ＴＳの情報を受信して一時記憶領域１２に記憶している。
【００７０】
青信号開始時刻ＴＳの時点では、停止線近傍で停止している先頭の車両が発進しつつある。車両ＶＢは、前方の停止車両の存在のために徐行状態（１０ｋｍ／ｈ以下）であり、車両ＶＢの過去１分以内の平均速度が１０（ｋｍ／ｈ）以下であること又はＶＩＣＳ（登録商標）情報又は車両感知器で計測される占有率から、車両ＶＢが走行中の区間は渋滞区間であると交通情報処理装置１により判断されている可能性が高い。したがって、交通情報処理装置１は過去１分以内における各時点での車両ＶＢの速度の平均を算出して記憶している。青信号開始時刻ＴＳの時点では車両ＶＢは加速できずに１０（ｋｍ／ｈ）未満で走行していることが推測され、交通情報処理装置１によって算出された平均速度Ｕ（ＴＳ）は閾値ＶＪ以上とならず、渋滞の先頭位置候補が決定されることなしに、次に車載装置３から送信される車両ＶＢの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報が受信されるまで処理は待機される。
【００７１】
青信号開始時刻ＴＳから１秒後の時点で先頭から２台目の車両が発進を開始し、２秒後の時点で３台目の車両が発進を開始している。車両ＶＢは、青信号開始時刻ＴＳから１７秒後の時点でも停止車両の存在により加速できずにおり、平均速度Ｕ（ＴＳ＋１７）は依然として１０（ｋｍ／ｈ）未満と算出される。
【００７２】
青信号開始時刻ＴＳから１８秒後の時点では、車両ＶＢの前方の車両が停止車両を追い越し、加速し始めているために、車両ＶＢも加速が可能な状態となっている。しかしながら、この際に交通情報処理装置１の制御部１０によって算出される平均速度は過去１分以内の各時点に対する平均速度であるので、この時点で平均速度が閾値ＶＪ以上とならない。その後、青信号開始時刻ＴＳから２１秒後の時点において、平均速度Ｕ（ＴＳ＋２１）が１０．２（ｋｍ／ｈ）となって閾値ＶＪ以上を満たすとする。したがって、青信号開始時刻ＴＳから２０秒後の時点から２１秒後の時点までの間に、平均速度が閾値ＶＪ（＝１０（ｋｍ／ｈ））以上であり、前回算出された平均速度が閾値ＶＪ未満となる時点があるはずである。例えば、青信号開始時刻ＴＳから２０．８秒後の時点でこの条件を満たすとする。交通情報処理装置１の制御部１０は、青信号開始時刻ＴＳから２０．８秒後の時点における車両ＶＢの位置Ｘ（ＴＳ＋２０．８）を渋滞の先頭位置候補として仮に決定する。
【００７３】
そして交通情報処理装置１の制御部１０は、車両ＶＢの速度が閾値ＶＪ以上となった時点（ｔi ＝ＴＳ＋２０．８）が、青信号開始と関係を有するか否かを式（１）により判断する。
【００７４】
時点（ｔi ＝ＴＳ＋２０．８）における位置Ｘ（ＴＳ＋２０．８）が停止線の位置Ｙから１１．５ｍ手前であるとすると、式（１）の左辺は以下に示す式（４）のように算出される。
【００７５】
【数３】
【００７６】
左辺は判断値ｅ＝３以下の条件を満たさないので、車両ＶＢの平均速度が閾値ＶＪ以上となったことが青信号開始と関係を有さず、信号待ちを発生原因とする渋滞でないと判別され、ここでは仮に決定された渋滞先頭位置候補、図５の模式図中における時点（ＴＳ＋２０．８）における車両ＶＢの位置Ｘ（ＴＳ＋２０．８）がほぼ、渋滞先頭位置として特定される。このように、渋滞の発生原因の判別により正確な渋滞の先頭位置の特定が可能である。
【００７７】
これにより、図１の模式図に示したように停止車両の存在による容量低下を発生原因とする渋滞区間中にいる車両ＶＢからの情報により、渋滞の原因を容量低下と判別して渋滞の先頭位置を特定することができ、渋滞状況についての情報を高精度とすることができる。またこの場合、事故車、故障車等の停止車両の有無を人が確認して通知することなしに渋滞状況の情報を詳細とすることができる。なお、渋滞の先頭位置として特定された地点付近の地図情報を参照して車線減少地点、合流地点に相当する場合には、渋滞の原因を車線減少又は合流によるものと判別することも可能である。この場合、車両ＶＢの進行方向にある信号機５の青信号時間を延長しても渋滞を解消させることはできないと判断することが可能となる。したがって、無駄な信号制御を回避することも可能である。
【００７８】
図６の模式図は、更に下流における事象を要因とする渋滞が発生している場合の渋滞の車列の様子を時系列に表わしている。図６の模式図の構成は図４の模式図と同様である。図６の模式図でも下方に向かうほど時間が経過し、対応する信号機５（図示せず）で青信号が開始されてからの各時点での車列を表わしている。また、図６中のＹは停止線の位置を示し、図６の模式図で表わされている車列中、ハッチングにより他の車両と区別して示されている車両ＶＣが車載装置３を備えている車両である。
【００７９】
交通情報処理装置１は図３のフローチャートに示したように、通信装置２を介して車両ＶＢの車載装置３から１００ミリ秒毎に、車両ＶＢの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報を受信し、処理を実行する。交通情報処理装置１では、青信号開始時刻ＴＳの情報を受信して一時記憶領域１２に記憶している。
【００８０】
図６の模式図に示す例の場合、更に下流でも渋滞状態であるためにＹで示される停止線に対応する信号機５が青信号を示していても各車両は発進できず、青信号開始時刻ＴＳの時点では車列の先頭車両のみが発進しつつある。車両ＶＣは、前方の各車両が発進できないために停止したままであり、車両ＶＣの過去１分以内の速度が１０（ｋｍ／ｈ）であること又はＶＩＣＳ（登録商標）情報又は車両感知器で計測される占有率から、交通情報処理装置１で車両ＶＣが走行中の区間は渋滞区間であると判断されている可能性が高い。したがって、交通情報処理装置１は過去１分以内における各時点での車両ＶＣの速度の平均を算出して記憶している。青信号開始時刻ＴＳの時点では車両ＶＣは発進できずに停止しているので、交通情報処理装置１によって算出された平均速度Ｕ（ＴＳ）は閾値ＶＪ（＝１０（ｋｍ／ｈ））以上とならず、渋滞の先頭位置候補が決定されることなしに、次に車載装置３から送信される車両ＶＣの識別情報、時刻情報、位置情報及び速度情報が受信されるまで処理は待機される。
【００８１】
そして図６の模式図に示す例の場合、信号機５が青信号を示している間の青信号開始時刻ＴＳから４，５，６，…秒後、更には２１秒が経過しても各車両は発進できないので、下流の渋滞のボトルネックとなる地点を車両ＶＣが通過するまでは、交通情報処理装置１で算出される車両ＶＣの過去１分以内の平均速度は閾値ＶＪ以上とならないと考えられる。したがって、交通情報処理装置１は図３のフローチャートに示した処理手順の内のステップＳ１０７以後の処理を行なわず、当該渋滞区間では先頭位置は特定されない。実際、当該区間には渋滞の先頭は存在せず、下流に渋滞の要因が発生している地点があるはずである。このように、交通情報処理装置１が図３のフローチャートに示した処理手順を実行することにより、誤って渋滞の先頭位置が特定される可能性も低下する。
【００８２】
これにより、図１の模式図に示したように渋滞区間中にいる車両ＶＣからの情報によっては渋滞の原因は判別されず、車両ＶＣの前方の停止線が渋滞の先頭位置として特定されることはない。当該渋滞区間の先頭位置は、下流のボトルネックとなっている地点、即ち車両ＶＢの前方における容量低下が原因であることが判別されて特定される。車両ＶＢが車載装置３を搭載していない場合でも、車両ＶＣが停止車両の後方に位置した場合に改めて渋滞の先頭位置が特定される。このように渋滞区間の先頭位置を精度よく特定し、渋滞状況についての情報を高精度とすることができる。
【００８３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、図３のフローチャートに示したように、先頭位置を特定する処理において信号の表示開始と、渋滞の先頭位置候補を車両が通過する時点における平均速度の増進との間に関係を有していないと判断された場合、決定された先頭位置候補を先頭位置として特定した。実施の形態２では、関係を有していないと判断された場合には、決定された先頭位置候補に相当する時点近傍であって、加速度の時間変化（加加速度、躍度）が最大となった時点における車両の位置を渋滞の先頭位置として特定する。これにより、更に詳細に渋滞の先頭位置を精度よく特定することができる。
【００８４】
実施の形態２における交通情報処理装置１、通信装置２、車載装置３、信号制御装置４及び信号機５は、交通情報処理装置１の制御部１０による渋滞の先頭位置の特定処理の一部以外は実施の形態１における構成と同様である。以下、実施の形態１と同一の符号を付し、渋滞の先頭位置の特定処理について説明する。
【００８５】
図７は、実施の形態２における交通情報処理装置１の制御部１０が渋滞の先頭位置を特定する処理手順の他の一例を示すフローチャートである。なお、図７のフローチャートに示す処理手順の内、図３のフローチャートに示した処理手順と共通する手順については同一のステップ番号を付して詳細な説明を省略する。
【００８６】
制御部１０は、識別情報で特定される車両が走行中の道路が渋滞区間であると判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、受信した時刻情報、位置情報及び速度情報に基づき、時刻情報が表わす時刻ｔi における平均速度Ｕ（ｔi ）を求めると共に、当該時刻ｔi での速度Ｖ（ｔi ）（速度情報自体）から加速度Ａ（ｔi ）、加速度の時間変化Ｂ（ｔi ）を算出し、記憶しておく（ステップＳ２１）。なお、加速度Ａ（ｔi ）はＡ（ｔi ）＝｛Ｖ（ｔi ）−Ｖ（ｔi-1）｝／（ｔi −ｔi-1）、加速度の時間変化Ｂ（ｔi ）は、Ｂ（ｔi ）＝｛Ａ（ｔi ）−Ａ（ｔi-1）｝／（ｔi −ｔi-1）によって算出される。
【００８７】
そして制御部１０は、ステップＳ１０９で青信号の表示開始と、ステップＳ１０８で決定した渋滞の先頭位置候補を車両が通過する時点ｔi における平均速度Ｕ（ｔi ）の増進との間に関係を有しているか否かを式（１）により判断する（Ｓ１０９）。制御部１０は、関係を有していないと判断した場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、今回までに算出して記憶した加速度の時間変化Ｂ（ｔ1 ），Ｂ（ｔ2 ），…，Ｂ（ｔi ）の内、過去１分以内で最大となる加速度の時間変化Ｂ（ｔj ）を特定し、その時点ｔj での位置Ｘ（ｔj ）を渋滞先頭位置と特定し（ステップＳ２２）、処理を終了する。なお、ステップＳ２２で最大となる加速度の時間変化Ｂ（ｔj ）を特定したが、２番目に大きい時間変化Ｂ（ｔj ）でもよい。また、加速度の時間変化Ｂ（ｔj ）が最大となる時点ｔj での位置Ｘ（ｔj ）とは限らず、Ｘ（ｔj ）よりも１〜数ｍ前後の地点を先頭位置と特定してもよい。
【００８８】
これにより、渋滞の先頭位置が停止線でない場合に渋滞先頭位置を更に高精度に特定することが可能となる。実施の形態１では、図５の模式図に示した例に対し、青信号開始時刻ＴＳから２０．８秒後の時点における位置が渋滞先頭位置として特定された。これに対し、実施の形態２では、上述のステップＳ２２における特定処理により、実施の形態１における手法によって渋滞先頭位置として特定された位置に前後して、車両ＶＣが加速を開始した地点が渋滞の先頭位置として特定される。
【００８９】
渋滞の先頭位置では、速度の増進を遮る要因が解消するので速度を比較的急激に増進させることができることが推測できる。したがって、加速度の時間変化が最大となる時点における車両の位置を渋滞の先頭位置として特定することにより、更に正確に先頭位置を特定することが可能となる。またこの場合、閾値ＶＪ以上に変化した時点における位置でなく、加速度の時間変化が最大となる時点における位置を渋滞の先頭位置として特定するので、閾値ＶＪの値に影響されずに渋滞の先頭位置を特定することが可能となる。
【００９０】
実施の形態１及び２において、図３及び図７のフローチャートに示した交通情報処理装置１の制御部１０による渋滞の先頭位置の特定処理の処理手順の内、渋滞先頭位置候補の決定を車両の過去１分以内の平均速度が閾値ＶＪ以上となった時点における位置を先頭位置候補として決定するようにした。しかしながら、本発明ではこれに限らず、渋滞の先頭位置を通過していると推測される地点、即ち速度を増進させることができるようになったと推測される地点を、他の方法により渋滞の先頭位置候補として算出してもよい。他の方法として例えば、ステップＳ１０７における処理を前方の車両との車間距離が所定値以上となったか否かの判断処理に代替してもよい。
【００９１】
なお、開示された実施の形態は、全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。本発明の範囲は上述の説明ではなくて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及び範囲内での全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】
【００９２】
【図１】実施の形態１における交通情報処理装置による処理の概要を示す模式図である。
【図２】実施の形態１における交通情報処理装置、通信装置、車載装置及び信号制御装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１における交通情報処理装置の制御部が渋滞の先頭位置を特定する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における交通情報処理装置によって特定される先頭位置を説明するための模式図である。
【図５】実施の形態１における交通情報処理装置によって特定される先頭位置を説明するための模式図である。
【図６】実施の形態１における交通情報処理装置によって特定される先頭位置を説明するための模式図である。
【図７】実施の形態２における交通情報処理装置の制御部が渋滞の先頭位置を特定する処理手順の他の一例を示すフローチャートである。
【図８】従来技術によりリンク毎に判定された渋滞区間の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９３】
１ 交通情報処理装置
１０ 制御部
１Ｐ 制御プログラム
５ 信号機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の渋滞情報を取得する手段を備え、渋滞区間の先頭位置を特定するようにしてある交通情報処理装置において、
渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出する算出手段と、
前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求める手段と、
前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定する特定手段と
を備えることを特徴とする交通情報処理装置。
【請求項２】
前記特定手段は、
前記発進波伝播時間と前記経過時間との差分が所定値以下であるか否かを判断する判断手段を備え、
該判断手段が所定値以下であると判断した場合、前記信号機に対応する停止線を渋滞先頭位置と特定するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の交通情報処理装置。
【請求項３】
前記判断手段が所定値を超えると判断した場合、算出されてある前記先頭位置候補に基づいて渋滞先頭位置を特定するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の交通情報処理装置。
【請求項４】
前記車両の複数時点での加速度の時間変化を算出する手段を備え、
前記判断手段が所定値を超えると判断した場合、
前記車両が前記先頭位置候補を通過した時点の前又は後の所定時間以内における前記車両の加速度の時間変化に基づいて渋滞先頭位置を特定するようにしてあること
を特徴とする請求項３に記載の交通情報処理装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記車両の過去所定時間以内の平均速度が所定速度以上へ変化した時点に基づいて前記車両の位置を先頭位置候補とするようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の交通情報処理装置。
【請求項６】
コンピュータに、道路の渋滞情報を取得させ、渋滞区間の先頭位置を特定させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出する算出手段、
前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求める手段、並びに、
前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定する特定手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項７】
道路の渋滞情報を取得し、渋滞区間の先頭位置を特定する交通情報処理方法において、
渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出し、
前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求め、
前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定する
ことを特徴とする交通情報処理方法。
【請求項１】
道路の渋滞情報を取得する手段を備え、渋滞区間の先頭位置を特定するようにしてある交通情報処理装置において、
渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出する算出手段と、
前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求める手段と、
前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定する特定手段と
を備えることを特徴とする交通情報処理装置。
【請求項２】
前記特定手段は、
前記発進波伝播時間と前記経過時間との差分が所定値以下であるか否かを判断する判断手段を備え、
該判断手段が所定値以下であると判断した場合、前記信号機に対応する停止線を渋滞先頭位置と特定するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の交通情報処理装置。
【請求項３】
前記判断手段が所定値を超えると判断した場合、算出されてある前記先頭位置候補に基づいて渋滞先頭位置を特定するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の交通情報処理装置。
【請求項４】
前記車両の複数時点での加速度の時間変化を算出する手段を備え、
前記判断手段が所定値を超えると判断した場合、
前記車両が前記先頭位置候補を通過した時点の前又は後の所定時間以内における前記車両の加速度の時間変化に基づいて渋滞先頭位置を特定するようにしてあること
を特徴とする請求項３に記載の交通情報処理装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記車両の過去所定時間以内の平均速度が所定速度以上へ変化した時点に基づいて前記車両の位置を先頭位置候補とするようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の交通情報処理装置。
【請求項６】
コンピュータに、道路の渋滞情報を取得させ、渋滞区間の先頭位置を特定させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出する算出手段、
前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求める手段、並びに、
前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定する特定手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項７】
道路の渋滞情報を取得し、渋滞区間の先頭位置を特定する交通情報処理方法において、
渋滞区間を含む道路区間を走行中の車両の複数時点での位置に基づき渋滞区間の先頭位置候補を算出し、
前記車両の進行方向の信号機に対応する停止線の位置から発進波が前記車両へ伝播するまでに要する発進波伝播時間、及び、前記信号機での青信号開始時点から前記車両が前記先頭位置候補を通過するまでに要した経過時間を求め、
前記発進波伝播時間及び経過時間に基づいて渋滞区間の先頭位置を特定する
ことを特徴とする交通情報処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１８１４５４（Ｐ２００９−１８１４５４Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１４３５（Ｐ２００８−２１４３５）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【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２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【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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