渋滞緩和システム、地上システム、渋滞予測制御装置
【課題】車線変更時の交通を統制して隘路通過時の渋滞を緩和する渋滞緩和システム、地上システム及び渋滞予測制御装置を提供すること。
【解決手段】渋滞緩和システム１において、地上システム３は、所定部Ｓを通過する車両の識別情報を取得する第１の識別情報取得手段１４、１３と、所定部を通過した第１通過時刻を取得する第１の通過時刻取得手段１４、１３と、隘路を通過した車両の識別情報を取得する第２の識別情報取得手段１５，９と、隘路を通過した第２通過時刻を取得する第２の通過時刻取得手段１５、９と、第１取得時刻に基づき前記隘路を通過する各車両の優先順位を決定する渋滞演算制御部と、優先順位を各車両に送信する送信装置と、を有し、渋滞予測制御装置２０は、優先順位を受信する受信装置３５と、優先順位を乗員に報知する報知装置３６，３７と、を有する、ことを特徴とする。
【解決手段】渋滞緩和システム１において、地上システム３は、所定部Ｓを通過する車両の識別情報を取得する第１の識別情報取得手段１４、１３と、所定部を通過した第１通過時刻を取得する第１の通過時刻取得手段１４、１３と、隘路を通過した車両の識別情報を取得する第２の識別情報取得手段１５，９と、隘路を通過した第２通過時刻を取得する第２の通過時刻取得手段１５、９と、第１取得時刻に基づき前記隘路を通過する各車両の優先順位を決定する渋滞演算制御部と、優先順位を各車両に送信する送信装置と、を有し、渋滞予測制御装置２０は、優先順位を受信する受信装置３５と、優先順位を乗員に報知する報知装置３６，３７と、を有する、ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隘路などの渋滞を緩和する渋滞緩和システム、地上システム、渋滞予測制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の合流や工事箇所などでは２車線が１車線になるなど車線数が減少する。この場合、他車線の車両と自車線の車両が１つの車線に合流したり、車線変更する必要があるなど、他車線の車両の位置を把握しながら自車両の操作が要求される。
【０００３】
図１は、隘路と走行する車両を示す図である。図１では、右車線に工事箇所１１０があるため隘路が生じ、工事箇所１１０の手前から２車線が一時的に１車線となっている。工事箇所１１０ではその所定距離手前に道路標示１２０が設けられることが多く、道路標示１２０により工事箇所１１０の存在を把握した右車線の車両の運転者は、独自の判断及びタイミングで左車線に車線変更する。走行通過台数が比較的多い状態で車線の変更が行われると必然的にそれまでと同じ速度で走行することが困難になり、左車線さらには右車線においても渋滞が発生する。また、走行台数が多い状態では渋滞の隊列が長くなるため、やがては右車線から左車線への車線変更に割り込みが必要となる。割り込みをいつ行うか、又は、割り込みを受け入れるか否かは、各運転者の判断に任せられているため、割り込みする側の運転者と割り込まれる側の運転者の意識のずれなどにより接触事故が誘発されることもある。さらに渋滞の隊列が延びて交差点を跨ると、その交差点と直行する道路からの車両も割り込みせざるを得ないため、混乱が助長され渋滞が長期化する場合もある。
【０００４】
割り込みの意志を伝えるため、車車間通信により自車の要求を他車に伝える技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の技術によれば、車両が割り込み要請を送信し、割り込み要請を受信した他の車両の運転者が割り込み許可すると、元の車両に割り込み許可が送信される。したがって、割り込みする側の運転者と割り込まれる側の運転者のコミュニケーションが可能となり、円滑な合流が可能となるとしている。
【特許文献１】特開２００４−１１８６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の技術は、割り込みする側と割り込まれる側の２車両間でのみ意思の疎通を図るものであるため、ある車両間で許可された割り込みが別の車両間の割り込みに影響を与え、混乱を生じさせる可能性がある。また、割り込みのタイミングや場所が各運転者の判断に任せられている点で従来と変わらないため、割り込み時に混乱するおそれもある。また、例えば図１で右車線の複数の車両が割り込み要求を送信すると、左車線の多くの車両が割り込み要求を受信することになり、左車線の車両の運転者はどの車両から割り込み要求があったのか判別することが困難である。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、車線変更時の交通を統制して隘路通過時の渋滞を緩和する渋滞緩和システム、地上システム及び渋滞予測制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、車載された渋滞予測制御装置と、複数の車両が通過する隘路の渋滞を緩和する地上システムと、を有する渋滞緩和システムにおいて、地上システムは、所定部（例えば、特定点Ｓ）を通過する車両の識別情報（例えば、車両ナンバー）を取得する第１の識別情報取得手段（例えば、通信装置１４又は監視カメラ１３）と、所定部を通過した第１通過時刻を取得する第１の通過時刻取得手段（例えば、通信装置１４又は監視カメラ１３）と、隘路を通過した車両の識別情報を取得する第２の識別情報取得手段（例えば、通信装置１５又は監視カメラ９）と、隘路を通過した第２通過時刻を取得する第２の通過時刻取得手段（例えば、通信装置１５又は監視カメラ９）と、第１取得時刻に基づき前記隘路を通過する各車両の優先順位を決定する渋滞演算制御部と、優先順位を各車両に送信する送信装置と、を有し、渋滞予測制御装置は、優先順位を受信する受信装置と、優先順位を乗員に報知する報知装置と、を有する、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、隘路の手前の複数の車両の優先順位を決定して、それを各車両の乗員に報知することができるので、複数の車両が、互いにどの車両がどの順番で車線変更するかを把握でき、不測の事態を防止できる。また、各車両の走行位置を優先順位に従い制御するので、割り込みによる乱れも抑制でき、結果的に隘路の通過時間を最小にすることができる。
【０００９】
また、本発明の一形態において、渋滞演算制御部は、第１通過時刻と第２通過時刻に基づき所定部から隘路を通過するまでの推定通過時間を推定し、該推定通過時間を各車両に送信する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、推定通過時間を各車両に送信することで、各車両の運転者は渋滞を通過するまでの時間を予測できる。
【００１１】
また、本発明一形態において、 車線が複数の道路のいずれかの車線に隘路が発生した場合、渋滞演算制御部は、所定部を通過してから隘路までの所定区間において、左右の車線を走行する車両数が均等になるように、各車両に走行すべき車線情報を送信する、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、隘路まで左右の車線を走行する車両の数を均等にできるので、一方の車線に車両が偏ることなく、渋滞を緩和することができる。
【００１３】
また、本発明の一形態において、地上システムは、所定部から隘路までに存在する信号機の表示を車線毎に制御する信号機制御部を有し、信号機制御部は、優先順位が高い車両を低い車両よりも早期に通過させ、優先順位の低い車両が高い車両よりも隘路側を走行する場合は低い車両を停止させるように、信号機の表示を制御する、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、信号機の表示により複数の車両の隊列が優先順位に従ったものとなるので、隊列長も最小限にでき、結果として渋滞を緩和できる。
【００１５】
また、本発明の一形態において、渋滞予測制御装置は、車線変更しなければ隘路を通過できない場合、現在の車線から隘路を通過して予めナビが設定した経路に戻る場合の、車線の変更数が最小となる車線を好ましい車線として運転者に報知する、ことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、隘路を通過するために車線変更が必要な場合でも、ナビが設定した車線に最も戻りやすい車線を運転者に推奨することができる。
【発明の効果】
【００１７】
車線変更時の交通を統制して隘路通過時の渋滞を緩和する渋滞緩和システム、地上システム及び渋滞予測制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図２は、渋滞緩和システム１が適用された道路及び車両の概略図を示す。片側２車線の道路の右車線を車両Ａ・Ｂ・Ｃが、左車線を車両Ｘ・Ｙ・Ｚ（以下、車両Ａ〜Ｚを単に車両という場合がある）が走行しており、右車線に工事箇所１１があり隘路となっている。隘路では２車線の車両が一車線に合流するため渋滞が予想される。渋滞予測監視センタ１０は、隘路を通過するまで各車両に種々の情報を提供する。
【００２０】
渋滞予測監視センタ１０は通信装置１４により、車載された渋滞予測制御装置２０から車両の識別情報（車両ナンバー）、渋滞開始点等の特定点Ｓの通過時刻などを受信し、また監視カメラ１３、９により車両のナンバーを撮影する。渋滞予測監視センタ１０はそれらの情報に基づき隘路を通過する車両の優先順位や好ましい車線を決定し車両に送信することで、隘路の渋滞を緩和する。また、隘路手前に設置した信号機１２Ａ〜Ｄにより各車両の通過を制御することで、隘路を走行する車両の隊列を整える。
【００２１】
また、渋滞予測監視センタ１０は、通信装置１５又は監視カメラ９により隘路を通過した車両の通過時刻等を受信するので、特定点Ｓから通信装置１５又は監視カメラ９までの通過時間を元に、今後の推定通過時間を推定する。優先順位、好ましい車線及び推定通過時間は、通信装置１４から各車両に送信され、車両のディスプレイに表示される。
【００２２】
このような構成により、渋滞緩和システム１は、隘路の渋滞を予測すると共に、右車線の車両Ａ・Ｂ・Ｃ及び左車線の車両Ｘ・Ｙ・Ｚの隊列を制御でき、割り込みを極小にして隘路であっても快適に走行することを可能にする。また、各車両の運転者は優先順位、好ましい走行車線を把握して適切なタイミングで車線変更することができる。
【００２３】
〔渋滞予測制御装置２０〕
図３は、渋滞予測制御装置２０及び地上システム３から成る渋滞緩和システム１のブロック図を示す。渋滞予測制御装置２０は、種々のセンサ及び装置とＣＡＮ（Controller Area Network）及びＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の車内ＬＡＮを介して接続された渋滞制御ＥＣＵ４０により制御される。渋滞制御ＥＣＵ４０には、前方カメラ３１、後方カメラ３２と接続された画像処理装置３３が接続されている。前方カメラ３１は、車両前方の水平下向きに所定角範囲で広がる領域を撮影し、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）のデジタル画像（以下、前方画像という）を出力する。前方カメラ３１は例えば白線認識用のカメラと兼用することができる。後方カメラ３２は、車両後方の水平下向きに所定角範囲で広がる領域を撮影し、所定の輝度階調のデジタル画像（以下、後方画像という）を出力する。後方カメラ３２は例えば駐車支援用のカメラと兼用することができる。
【００２４】
図１の車両Ｂの渋滞予測制御装置２０の場合、前方画像には車両Ｂの先行車両Ａ，後方画像には車両Ｂの後続車両Ｃ、のナンバープレートが撮影される。画像処理装置３３は、前方画像及び後方画像それぞれを画像処理して車両ナンバーを認識する。画像処理装置３３は、例えばナンバープレートが撮影される前方画像及び後方画像の下半分の領域から矩形領域をパターンマッチングなどにより抽出し、２値化処理の後、公知のＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｏｒ Ｒｅａｄｅｒ）処理により車両ナンバーを認識する。
【００２５】
渋滞制御ＥＣＵ４０に接続された自車位置検出装置３４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機の情報、車速センサ及びジャイロセンサの検出信号を利用して、自車両の位置を検出する。ＧＰＳ受信機は複数のＧＰＳ衛星から受信した電波の到達時間から距離を演算することにより、自動車の位置（座標）を算出し、この位置に車速センサが検出する走行距離とジャイロセンサが検出する走行方位を累積して車両の走行経路を推定する自律航法により車両の現在位置を継続的に検出している。
【００２６】
通信装置３５は、渋滞予測情報を地上システム３に送信する。通信装置３５と通信装置１４、１５は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）、無線ＬＡＮ、光ビーコン、電波ビーコン等により、狭域通信するための通信装置である。ＤＳＲＣにより通信する場合、通信装置１４はその前後の処理範囲において受信可能な電波を送信しており、所定以上の電波強度の通信エリアに入ると、通信装置１４が要求する渋滞予測情報を送信する。
【００２７】
図４（ａ）は渋滞予測情報の一例を示す。渋滞予測情報は、自車両の車両ナンバー、自車位置情報、前方車両の車両ナンバー、後続車両の車両ナンバー、及び、特定点Ｓを通過した通過時刻、自車位置情報から判定される走行車線である。渋滞制御ＥＣＵ４０は、通信エリアに入ると通信装置３５により渋滞予測情報を渋滞予測監視センタ１０に送信する。なお、前方車両の車両ナンバー、後続車両の車両ナンバーを送信するのは、多くの車両ナンバーにより情報の精度を向上させるためである。
【００２８】
また、通信装置３５は、通信装置１５との通信エリアに入ると自車両の車両ナンバー、特定点Ｓの通過時刻を通信装置１５に送信する。これらの情報により、渋滞予測監視センタ１０は後述するように、以降の車両の推定通過時間を推定できるようになる。
【００２９】
ところで、一般車両同士であれば、道路を走行する上での優先関係はほとんどないが、救急車、警察車両などの緊急車両、バスなどの公共車両は、一般車両よりも優先されるべき場合が多い。このような状況に備えるため、渋滞予測情報には、緊急車両であることを示す情報、及び、緊急車両の場合には緊急の程度を示す情報である緊急車両情報が含まれる。
【００３０】
また、渋滞制御ＥＣＵ４０は、通信装置３５により渋滞予測監視センタ１０から渋滞部通過情報を受信する。図４（ｂ）は渋滞部通過情報の一例を示す。渋滞部通過情報は、特定点Ｓから例えば隘路（正確には通信装置１５又は監視カメラ９）を通過するまでに推定される推定通過時間、車両ナンバーに対応づけられた前後車両の優先順位、好ましい車線、工事箇所１１の車線、等を含む。推定通過時間、優先順位及び好ましい車線については後述する。
【００３１】
そして、ディスプレイ３６及びスピーカ３７は、渋滞部通過情報を車両の乗員に知らせるユーザインターフェイスとなる。推定通過時間、前後左右の車両の優先順位、好ましい車線、工事箇所１１の車線、がディスプレイ３６に表示され、また、音声がスピーカ３７から出力されるので車両の乗員は渋滞部を通過するまでの推定時間、後方車両が優先されるか否か、自車線に工事箇所１１があるか否かを知ることができる。
【００３２】
渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞部通過情報に基づきブレーキＥＣＵ３８及びエンジンＥＣＵ３９を制御する。例えば、渋滞度が高いためしばらく走行できない場合には、エンジンＥＣＵ３９によりアイドル回転を停止する省燃費制御に移行し、エアコンなどの消費電力が大きいにも関わらずエンジン回転数が低い場合にはアイドル回転数を増大させてバッテリ残量を確保する。また、渋滞の手前を高速で走行している場合、渋滞制御ＥＣＵ４０はブレーキＥＣＵ３８に減速を要求する。これにより、例えば、渋滞に気づかずに渋滞部の最後尾の車両に誤って衝突することが防止できる。
【００３３】
〔地上システム３〕
地上システム３は、渋滞予測監視センタ１０により制御される。渋滞予測監視センタ１０は、プログラムを実行するＣＰＵ、ハードディスクドライブとＲＡＭ（以下、両者を単にメモリ１８という）、ＲＯＭ、ＮＩＣ（Network Interface Card）などが相互にバスで接続されたコンピュータを本体とするサーバ１７により構成される。ＣＰＵがプログラムを実行することで、信号機制御部１７ａ、渋滞演算制御部１７ｂ及び渋滞部通過情報生成部１７ｃが実現される。
【００３４】
通信装置１４、１５、監視カメラ９、１３、信号機１２Ａ〜１２Ｄは、道路に所定間隔又は所定の場所に設けられているため、その位置は固定されている。本実施形態では、通信装置１４と監視カメラ１３は隘路の手前であって特定点Ｓの前又は後に、信号機１２Ａ〜１２Ｄは隘路（工事箇所１１）の手前に、通信装置１５と監視カメラ９は工事箇所１１よりも後方にある。
【００３５】
渋滞予測監視センタ１０には、監視カメラ９、１３と接続された画像処理装置１６が接続されている。監視カメラ９、１３は、路面から所定の高さに水平下向きの俯角をもって設けられ、所定角範囲で広がる領域を撮影し、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）のデジタル画像（以下、道路画像という）を出力する。画像処理装置１６は、車両の正面又は背面が撮影された道路画像から、画像処理装置３３と同様に公知のＯＣＲ（Optical Character Reader）処理により車両ナンバーを認識する。
【００３６】
車両から送信された特定点Ｓを通過した通過時刻はメモリ１８に記憶される。また、監視カメラ９により車両ナンバーが認識された車両はその撮影時刻、隘路を通過した通過時刻、をメモリ１８に記憶してもよい。渋滞部通過情報生成部１７ｃは、２地点間を通過した通過時間に基づき隘路を通過するまでの推定通過時間を推定する。
【００３７】
また、通信装置１４は、車両から渋滞予測情報を受信し、また、渋滞部通過情報を車両に送信する。通信装置１５は、車両ナンバー、通過時刻を車両から受信する。
【００３８】
・特定点Ｓ
特定点Ｓの特定について説明する。特定点Ｓは例えば渋滞開始点であり、渋滞が生じていない場合は隘路の存在を示す道路標識や路上表示の位置、又は、監視カメラ１３や通信装置１４の位置である。
【００３９】
図５（ａ）は、渋滞制御ＥＣＵ４０が道路標識等を特定点Ｓに特定する手順のフローチャート図を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）のステップＳ１０のフローチャート図、図６（ａ）はステップＳ３０のフローチャート図、図６（ｂ）はステップＳ６０のフローチャート図をそれぞれ示す。
【００４０】
（Ｓ１０、Ｓ２０）
地上システム３が特定点Ｓの位置を把握している場合、その位置が特定点Ｓとなる。図５（ｂ）は、渋滞予測監視センタ１０が渋滞開始点を特定点Ｓと特定する手順のフローチャート図を示す。
【００４１】
渋滞予測監視センタ１０は、監視カメラ１３が撮影する画像から、通過した車両の位置と車速を分析する（Ｓ１１）。ここでの撮影は、通過した車両のおよそ車速を判定できるものであればよいので、所定時間間隔で撮影して同じ車両が撮影されているか否か、撮影されている場合は走行距離と所定時間間隔に基づきおよその車速を算出する。
【００４２】
渋滞予測監視センタ１０は、通過した車両の車速が渋滞時の車速以下か否かを判定し（Ｓ１２）、渋滞時の車速以下の場合（Ｓ１２のＹｅｓ）は渋滞していると判定し（Ｓ１３）、渋滞時の車速以下でない場合（Ｓ１２のＮｏ）は渋滞していないと判定する（Ｓ１４）。
【００４３】
渋滞予測監視センタ１０は、画像に撮影されている全ての車両についてステップＳ１０〜Ｓ４０の処理を繰り返す（Ｓ１５）。このようにして渋滞予測監視センタ１０は車速に基づき渋滞開始位置を特定する。
【００４４】
そして、渋滞予測監視センタ１０は、監視カメラ９によりステップＳ１０とＳ４０の処理を繰り返し、渋滞終了点も特定する（Ｓ１６）。
【００４５】
渋滞予測監視センタ１０は、渋滞開始位置を特定点Ｓと特定する（Ｓ１７）。
図５（ａ）にもどり、渋滞制御ＥＣＵ４０は、地上システム３から特定点Ｓを通知され、特定点Ｓの通知を受信した場合は（Ｓ１０）、特定点Ｓを確定する（Ｓ２０）。
【００４６】
（Ｓ３０，Ｓ４０）
地上システム３から特定点Ｓを通知されない場合、他車両から特定点Ｓの通知を受ける。図６（ａ）は、渋滞制御ＥＣＵ４０が特定点Ｓを特定する手順のフローチャート図である。
【００４７】
まず、渋滞制御ＥＣＵ４０は、地上システム３から隘路の通知を受信する（Ｓ３１）。隘路の通知に含まれるおよその位置から渋滞制御ＥＣＵ４０は、近くに隘路があり渋滞が発生していることを検知するので、自車両の車速が渋滞時の車速以下か否かを判定する（Ｓ３２）。渋滞時の車速以下でない場合（Ｓ３２のＮｏ）、まだ、渋滞開始位置に到達していないので所定距離走行するまで待機し（Ｓ３３）、車速が渋滞時の車速以下か否かの判定を繰り返す。
【００４８】
渋滞時の車速以下の場合（Ｓ３２のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞していると判定する（Ｓ３４）。そして、最初に渋滞していると判定した位置を渋滞開始位置をとして、その位置を特定点Ｓに特定する（Ｓ３５）。
【００４９】
ついで、渋滞制御ＥＣＵ４０は、特定点Ｓ（＝渋滞開始位置）を渋滞予測監視センタ１０に通知する（Ｓ３６）。そして、地上システム３から応答があるか否かを判定し（Ｓ３７）、その特定点Ｓを特定点としてよいとの応答を受信した場合は特定点Ｓを確定する（Ｓ３８）。地上システム３から応答がない場合、単に渋滞開始位置を他車両に通知する（Ｓ３９）。
【００５０】
図５（ａ）のステップＳ３０に戻り、他車両からも特定点Ｓが通知されたか否か判定し（Ｓ３０）、すでに隘路を通過した車両など、特定点Ｓを確定した他車両から路車間通信や車車間通信により特定点Ｓを取得する。
他車両から特定点Ｓの位置を取得する場合、複数の車両から特定点Ｓを受信すると考えられるので、渋滞制御ＥＣＵ４０は取得した複数の特定点Ｓの位置が一致する場合に（Ｓ４０）、特定点Ｓを確定する（Ｓ５０）。
（Ｓ６０）
地上システム３又は他車両から特定点Ｓを取得できない場合、渋滞制御ＥＣＵ４０は自車両にて特定点Ｓを解析する（Ｓ６０）。
【００５１】
図６（ｂ）は、渋滞制御ＥＣＵ４０が前方車両から特定点Ｓを特定する手順のフローチャート図である。
【００５２】
渋滞制御ＥＣＵ４０は、前方カメラ３１の画像から前方車両Ｐの位置と車速を分析する（Ｓ６１）。渋滞制御ＥＣＵ４０は、前方車両Ｐの位置の変化を撮影される車体の大きさの変化から算出し、自車両の走行距離の変化と比較して前方車両Ｐの車速を算出する。
【００５３】
そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は前方車両Ｐの車速が渋滞時の車速以下か否かを判定する（Ｓ６２）。渋滞時の車速以下でない場合（Ｓ６２のＮｏ）、まだ、渋滞開始位置に到達していないと判定し（Ｓ６４）、前方車両Ｐの車速の算出を繰り返す。
【００５４】
渋滞時の車速以下の場合（Ｓ６２のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は前方車両Ｐは渋滞を走行していると判定する（Ｓ６３）。前方車両が複数ある場合は、渋滞制御ＥＣＵ４０は全ての前方車両Ｐについて渋滞を走行しているか否かの判定を繰り返す（Ｓ６５）。
【００５５】
渋滞制御ＥＣＵ４０は、すべての前方車両ＰについてステップＳ１０〜４０を繰り返し、渋滞開始位置を特定する（Ｓ６６）。
【００５６】
そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は、渋滞開始位置を特定点Ｓと特定し、他車両に通知する（Ｓ６７）。
【００５７】
図５（ａ）のステップＳ７０に戻り、以上のいずれかの方法で特定点Ｓを特定する（Ｓ７０）。そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は、地上システム３及び他車両に特定点Ｓを通知する（Ｓ８０）。以上のようにして、特定点Ｓが特定され、地上システム３と車両で共有することができる。
【００５８】
・優先順位
優先順位について説明する。渋滞演算制御部１７ｂは、特定点Ｓに基づき車両の優先順位を決定する。一般車両については、通過時刻の早い順に優先順位が高くなる。例えば、図１では特定点Ｓの通過時刻は、車両Ａ、Ｂ、Ｚ、Ｃの順に早いので優先順位は、この順に車両Ａの優先順位が１、車両Ｂが２、車両Ｚが３、車両Ｃが４となる。この優先順位に従い、各車両は隘路を通過することになる。なお、緊急車両が含まれている場合は、可能な限り高い優先順位を付与する。
【００５９】
図７は、渋滞演算制御部１７ｂが優先順位を決定する手順のフローチャート図を示す。渋滞演算制御部１７ｂは、監視カメラ１３又は通信装置１４により特定点Ｓを車両が通過したことを検知する（Ｓ１０）。
【００６０】
そして、渋滞演算制御部１７ｂは緊急車両情報があるか否か、又は、画像処理により車両が緊急車両か否かを判定し（Ｓ２０）、緊急車両の場合には優先順位を１に決定する（Ｓ３０）。
【００６１】
緊急車両でない場合、渋滞演算制御部１７ｂは公共交通車両か否かを判定する（Ｓ４０）。公共交通車両か否かの情報は緊急車両情報に含まれている。また、当該車両が撮影された場所がバスレーンか否かにより判定してもよい。そして、公共交通車両の場合、渋滞演算制御部１７ｂは優先順位を２に決定する（Ｓ５０）。
【００６２】
ついで、渋滞演算制御部１７ｂは、緊急車両又は公共交通車両以外の一般車両であることを確認し（Ｓ６０）、一般車両の優先順位を３に決定する（Ｓ７０）。
【００６３】
そして、渋滞演算制御部１７ｂは、優先順位１、２、３が前後しないように保ち、優先順位１の車両の特定点Ｓの通過順、優先順位２の車両の特定点Ｓの通過順、及び、優先順位３の車両の特定点Ｓの通過順、に基づき最終的な優先順位を決定する（Ｓ８０）。
【００６４】
・推定通過時間
推定通過時間の推定について説明する。上記のように特定された特定点Ｓを通過したことを、通信装置１４又は監視カメラ１３が検出し、さらに隘路を通過したことを通信装置１５又は監視カメラ９が検出するので、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、２地点の通過時間から、当該車両が特定点Ｓから隘路を通過するまでの通過時間を算出する。
【００６５】
この通過時間は、渋滞部通過情報を受信する時点では過去の情報となるので、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、通過時間から推定通過時間を推定する。渋滞部通過情報生成部１７ｃは、例えば、複数の車両の通過時間が単位時間にどの程度長くなっているか（又は短くなっているか）、特定点Ｓから隘路までの車両台数、平均車速、等に基づき推定通過時間を推定する。
【００６６】
図８は、渋滞部通過情報生成部１７ｃが推定通過時間を推定する手順のフローチャート図を、図９は推定通過時間の推定の説明図を示す。
【００６７】
まず、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、通信装置１４や監視カメラ１３等により特定点Ｓを車両が通過したことを検知し（Ｓ１０）、画像処理により認識された車両ナンバーに対応づけて通過時刻をメモリ１８に記憶する（Ｓ２０）。
【００６８】
また、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、隘路を車両が通過したことを検知し（Ｓ３０）、画像処理により認識された車両ナンバーに対応づけて通過時刻をメモリ１８に記憶する（Ｓ４０）。
【００６９】
渋滞部通過情報生成部１７ｃは、メモリ１８から、特定点Ｓの通過時刻と隘路の通過時刻を車両ナンバー毎に抽出する（Ｓ５０）。そして、「隘路の通過時刻−特定点Ｓの通過時刻」から通過時間を算出する（Ｓ６０）。渋滞部通過情報生成部１７ｃは、図９（ａ）に示したように、通過時間の算出を各車両毎に繰り返す（Ｓ７０）。
【００７０】
ついで、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、経過時間と通過時間の相関を計算する（Ｓ８０）。図９（ｂ）では、経過時間と過去の通過時間の関係を示しているが、通過時間は渋滞度に応じて変動するので、渋滞部通過情報生成部１７ｃは経過時間と通過時間の相関（ここでは点線の傾き）を算出する。
【００７１】
そして、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、現在の（最新の）車両の通過時間と相関に基づき、特定点Ｓから隘路までの推定通過時間を推定する（Ｓ９０）。
【００７２】
・隘路通過制御
隘路を通過する際の隊列制御について説明する。ここでは、片側２車線の道路の１車線が工事箇所１１により通行できない場合を想定し、地上システム３は原則的に左右の車両が交互に隘路を通過するように各車両を制御する。
【００７３】
図１０は、地上システム３が左右の車両を交互に隘路を通過させる手順のフローチャート図を示す。なお、図１０では、特定点Ｓよりも手前の特定通過点を設けた。特定通過点は、特定点Ｓに到達するまでに減速して車線変更できる程度の距離（例えば、特定点Ｓから１００ｍ手前）である。
まず、渋滞予測監視センタ１０は、通信装置１４により車両が特定通過点を通過することを検出する（Ｓ１０）。そして、渋滞演算制御部１７ｂは、通過した車両に優先順位を付与する（Ｓ２０）。
【００７４】
ついで、渋滞予測監視センタ１０は、１つ前の車両が左右の車線のどちらを走行したかを検知する（Ｓ３０）。
【００７５】
１つ前の車両が右車線を選択した場合、渋滞予測監視センタ１０は当該車両に左車線を指示し（Ｓ４０）、１つ前の車両が左車線を選択した場合、渋滞予測監視センタ１０は当該車両に右車線を指示する（Ｓ４０）。
【００７６】
そして、渋滞予測監視センタ１０は、当該車両が指示に車線を選択したか否かを判定する（Ｓ５０、Ｓ１３０）。
【００７７】
ステップＳ５０において左車線を選択した場合はステップＳ６０に進み、右車線を選択した場合はステップＳ１４０に進む。ステップＳ１３０において右車線を選択した場合はステップＳ６０に進み、右車線を選択した場合はステップＳ１４０に進む。
【００７８】
ついで、渋滞予測監視センタ１０は、当該車両が特定点Ｓを通過したか否かを判定する（Ｓ６０、Ｓ１４０）。特定点Ｓを通過したか否かは通信装置１４や不図示の監視カメラにより検出される。
【００７９】
特定点Ｓを通過した後は、隘路まで車線変更はしないものとしてそれぞれの車線を選択した車両の数をカウントアップする（Ｓ７０、Ｓ１５０）。
【００８０】
ついで、渋滞予測監視センタ１０は、優先順位に従い、隘路を通過する車両を指示する（Ｓ８０、Ｓ１６０）。すなわち、右車線の当該車両の方が優先順位が高ければ、右車線の当該車両に通過指示を送信し、左車線の当該車両には待機を指示する。また、左車線の当該車両の方が優先順位が高ければ、左車線の当該車両に通過指示を送信し、右車線の当該車両には待機を指示する。
【００８１】
渋滞予測監視センタ１０は、通過を指示した当該車両が隘路を通過したか否かを判定し（Ｓ９０、Ｓ１７０）、左車線の車両が隘路を通過したら左車線を選択した車両の数をカウントダウンし（Ｓ１００）、右車線の車両が隘路を通過したら右車線を選択した車両の数をカウントダウンする（Ｓ１８０）。
【００８２】
そして、左右の車線を選択した車両の数を比較して、その差が１以上あるか否かを判定する（Ｓ１１０）。左右の車線を選択した車両の数が１以上でない場合（Ｓ１１０のＮｏ）、渋滞予測監視センタ１０は次の車両に指示する車線を反転し（Ｓ１２０）、左右の車線を選択した車両の数が１以上の場合（Ｓ１１０のＹｅｓ）、渋滞予測監視センタ１０は次の車両に指示する車線を反転しない（Ｓ１９０）。
【００８３】
渋滞予測監視センタ１０は、以上の処理を車両１台ごとに繰り返し、特定点Ｓの手前から左右に進む車両の数を均等にして、隘路の通過する車両に秩序を与えるので、渋滞している車両は左右均等に隊列を成し、左右交互に隘路を通過できるようになる。
【００８４】
ところで、隊列の形成に信号機１２Ａ〜１２Ｄを利用してもよい。信号機制御部１７ａは、優先順位のとおりに各車両が順番に隘路を通過するように信号機１２Ａ〜１２Ｄを制御する。図１に示すように、信号機１２Ａ〜１２Ｄは、右車線と左車線に１対に設けられ、１対の信号機１２Ａ・Ｂ、１２Ｃ・Ｄは別々に停止表示、走行許可表示することができる。なお、右車線又は左車線のいずれかに１つの信号機を設け、１つの信号機で右車線と左車線の車両に対し別々に停止表示、走行許可表示してもよい。
【００８５】
図１１（ａ）は信号機１２Ａ〜１２Ｄの点灯制御の一例を示す。図１１（ａ）では車両Ｅの優先順位が２、車両Ｆの優先順位が１となっている。この場合、信号機制御部１７ａは、信号機１２Ａを停止表示、信号機１２Ｂを走行許可表示する。車両Ｅが停止している間に車両Ｆは走行可能なので、点線で示した車両Ｅ，Ｆのように、隘路の手前で優先順位に従った走行順とすることができる。
【００８６】
なお、１対の信号機１２Ａ、１２Ｂの表示制御のタイミングは、監視カメラ１３から信号機１２Ａ、１２Ｂまでの距離及び推定通過時間（すなわち、平均的な車速）から決定できる。
【００８７】
このような制御を信号機１２Ａ〜１２Ｄに繰り返すことで、例えば図１１（ｂ）に示すように、優先順位に従い、複数の車両を所定の走行位置（例えば、Ｆ１のスターティンググリッド）に制御できる。図１１（ｂ）では左右の車線で互いに車両が完全には併走していないので、例えば、優先順位２の車両は優先順位３の車両の前に車線変更しやすく、優先順位４の車両は優先順位５の車両の前に車線変更しやすくなり、混乱なく隘路を走行可能となる。また、縦隊の隊列長も最小限にすることができ、結果的に隘路通過までの待ち時間を最小にすることができる。
【００８８】
図１１（ｂ）のように隘路を１台ずつ通過させると時間がかかる場合があるので、片側の車線を連続して数台（５〜１０台）ずつ通過させてもよい。
【００８９】
・緊急車両の通過
図１１（ｂ）のように、隘路手前で車両が左右均等に隊列を成している場合等に、緊急車両が接近した場合には緊急車両を優先的に通過させる。したがって、渋滞予測監視センタ１０は緊急車両よりも前方の車両に退避行動を取らせ、また、緊急車両が通過した後は、退避でできた空白地帯を速やかに詰めて後続車の割り込みを防止させ、各車両の通過時間の公平性が保たれるようにする。また、バスレーンのように公共交通が優先して走行すると定められた車線では、バスが接近した場合、一般車の進入を排除することが好ましい。
【００９０】
図１２は、渋滞予測監視センタ１０が緊急車両に隘路を優先的に通過させる手順のフローチャート図を示す。
【００９１】
渋滞予測監視センタ１０は、特定点Ｓに緊急車両の接近を検知する（Ｓ１０）。渋滞予測監視センタ１０は緊急車両情報により優先順位１の緊急車両が接近したことを検知すると、退避モードに入る（Ｓ２０）。
【００９２】
この退避モードでは、渋滞予測監視センタ１０は、緊急車両よりも前方の一般車両に対し、退避を要求する。すなわち、左の車線の車両には左の路肩を利用して右車線側を空けるように指示し、右の車線の車両には右の路肩を利用して左車線側を空けるように指示する。例えば、車両のディスプレイ３６には「緊急車両が接近しています、道路の中央側（右側又は左側）を空けてください」と表示される。退避モードにより２車線の中央付近が空くので、緊急車両は隘路まで渋滞の影響を受けずに通過できる。
【００９３】
緊急車両の隘路の通過を検知すると（Ｓ３０）、渋滞予測監視センタ１０は退避モードを解除する（Ｓ４０）。退避モードを解除する場合、渋滞予測監視センタ１０は各車両に、元の走行位置に戻るよう指示する。これにより、優先順位に従って各社用は再度隊列を形成することができる。
【００９４】
・渋滞走行中の最適なエンジン回転数の調整
渋滞予測監視センタ１０は、優先順位等の渋滞部通過情報を各車両に送信する。図１３は渋滞制御ＥＣＵ４０がディスプレイ３６に表示する渋滞部通過情報の一例を示す。図１３では自車両を斜線で示し、前後の車両及び左車線の車両には車両ナンバーを表示した。渋滞制御ＥＣＵ４０は、工事箇所１１がある車線には「車線変更します」というメッセージと車線変更矢印３６ａを表示するので、右車線の車両は車線変更する必要があることを把握できる。そして、自車両を含めた各車両には優先順位が表示されるので、自車両の運転者はどの車両の前に車線変更すればよいか、いつ車線変更すべきか（合流地点）を判断できる。また、推定通過時間により、渋滞制御ＥＣＵ４０は「通過まで約○○分かかります」等と表示するので、運転者は隘路までの通過時間を知り焦ることなく走行できる。渋滞部通過情報をこのようにビジュアルに表示することで運転者は一目で自車の位置、他車両との優先関係を把握できる。
【００９５】
また、渋滞部通過情報に最適なエンジンの回転数を含めてもよい。渋滞では発電量が減少しバッテリが上がるおそれがあるのでこれを防止すると共に、消費電力のためオルタネータによる発電量を調整するよう、エンジン回転数を調整する。
【００９６】
図１４は、渋滞制御ＥＣＵ４０が最適なエンジン回転に調整する手順のフローチャート図を示す。
【００９７】
まず、車両は、例えば特定点Ｓの通信装置１４から推定通過時間を受信する（Ｓ１０）。渋滞制御ＥＣＵ４０は、推定通過時間と車速に基づき、隘路を通過するまでの間のエンジン回転数とオルタネータによる総発電量を予測する（Ｓ２０）。
【００９８】
また、エアコンなどの車載装置の電気負荷に基づき、隘路を通過するまでの間の総消費電力を予測する（Ｓ３０）。
【００９９】
そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は、隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上か否かを判定する（Ｓ４０）。例えば次の判定式で判定する。
【０１００】
「特定点Ｓでのバッテリ残量＋総発電量の和−総消費電力≧閾値」
閾値以上の場合、渋滞制御ＥＣＵ４０はステップＳ１０から処理を繰り返し、渋滞が進むような場合には再度判定する。
【０１０１】
閾値以上でない場合、渋滞制御ＥＣＵ４０はバッテリ上がりのおそれがあるものとして、「バッテリ上がりのおそれがあります」などのメッセージを表示して、運転者に電気負荷をオフにするよう注意喚起する（Ｓ５０）。
【０１０２】
このような注意喚起により総消費電力が低減すると期待されるので、渋滞制御ＥＣＵ４０は、再度、隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上か否かを判定する（Ｓ６０）。総消費電力が低減して、隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上となればステップＳ１０から処理を繰り返す。
【０１０３】
隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上とならない場合、渋滞制御ＥＣＵ４０はエンジン回転数をアップし、アップ後の回転数による総発電量を再度予測する（Ｓ７０）。そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は、再度、隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上か否かを判定する（Ｓ８０）。
【０１０４】
隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上とならない場合は、ステップＳ５０からの処理を繰り返し、隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上となればステップＳ１０から処理を繰り返す（Ｓ９０）。
【０１０５】
したがって、渋滞が生じても渋滞制御ＥＣＵ４０はバッテリ上がりを防止し、最適なエンジン回転数に保ち消費電力を低減できる。
【０１０６】
〔渋滞緩和システム１の制御手順〕
以上の構成を用いて、渋滞緩和システム１が複数の車両の隊列を制御し、渋滞部通過情報を車両に送信する制御手順について図１５シーケンス図に基づき説明する。図１５のシーケンス図は隘路がある場合に繰り返して実行される。
【０１０７】
地上システム３は、工事や事故による隘路の発生を常に収集しており、隘路が発生すると位置及びその車線と共に、上記のように特定点Ｓを特定しメモリ１８に記憶している（Ｓ１１）。
【０１０８】
また、車両は所定のサイクル時間毎に前後の車両の車両ナンバーを認識しており、常に最新の車両ナンバーをメモリに記憶している（Ｓ２１）。なお、実施例２にて説明するように車両が隘路の位置を受信して、隘路を回避する経路を検索してもよい。
【０１０９】
そして、車両が通信エリアに入ると、渋滞予測監視センタ１０からの要求に応じて、渋滞予測情報を渋滞予測監視センタ１０に送信する（Ｓ２２）。渋滞予測情報は、上述したように、自車位置情報、前後の車両の車両ナンバー及び自車両の車両ナンバー、特定点Ｓを通過した通過時刻、自車位置情報から判定される走行車線である。渋滞予測監視センタ１０は、通信装置１４により渋滞予測情報を受信し、送信した車両の車両ナンバーに対応づけてメモリ１８に記憶する。なお、車両は、走行を所望する走行車線を渋滞予測監視センタ１０に送信してもよい。
【０１１０】
そして、監視カメラ１３を車両が通過すると、画像処理装置１６により通過した車両の車両ナンバーを認識する（Ｓ１２）。そして、画像処理装置１６により認識される車両ナンバーによりメモリ１８に記憶した渋滞予測情報を抽出し、走行車線が一致するか、前後の車両の車両ナンバーが一致するかなどにより、渋滞予測情報を送信した車両を照合する。
【０１１１】
ついで、渋滞演算制御部１７ｂは、特定点Ｓの通過時刻、優先順位、各車両の好ましい走行車線を決定する（Ｓ１３）。通過時刻は、例えば監視カメラ１３が車両を撮影した撮影時刻又は通信装置１４を通過した通過時刻であり、優先順位はこの通過時刻に基づき定められ、好ましい走行車線は、渋滞予測情報の走行車線又は所望された走行車線である。
【０１１２】
そして、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、渋滞部通過情報を生成する（Ｓ１４）。渋滞部通過情報生成部１７ｃは、ステップＳ１３で決定した優先順位を車両ナンバーに対応づけると共に、車両毎に走行車線を決定する。また、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、すでに通信装置１５を通過した車両の通過時間から推定通過時間を推定する。
【０１１３】
渋滞部通過情報が車両へ送信されると、渋滞予測制御装置２０は渋滞部通過情報をディスプレイ３６に表示する（Ｓ２３）。渋滞制御ＥＣＵ４０は、推定通過時間に応じた目標アイドル回転数若しくはアイドル回転の停止を決定し、エンジンＥＣＵ３９にエンジン制御を要求し、また、減速が必要であればブレーキＥＣＵ３８に減速を要求する。
【０１１４】
また、渋滞予測監視センタ１０の信号機制御部１７ａは、決定された優先順位に従い信号機１２Ａ〜１２Ｄの表示を制御する（Ｓ１５）。上述したように、１対の信号機１２Ａ，１２Ｂで停止表示と走行許可表示を交互に切り替えたり、優先順位の高い車両に先に走行許可表示することで、車両の相対的な走行位置、隊列を制御できる。なお、信号機がない場合は、特定通過点で車両毎に走行車線を指示してもよい。
【０１１５】
そして、車両が通信装置１５を通過するとその通過時刻から、渋滞演算制御部１７ｂは当該車両の通過時間を利用して推定通過時間を修正する（Ｓ１６）。これにより、常に推定通過時間の精度を保つことができる。
【０１１６】
以上説明したように、本実施例の渋滞緩和システム１は、隘路を通過する複数の車両の優先順位を決定し、各車両に送信するので複数の車両が互いにどの車両がどの順番で車線変更するかを把握でき、規律ある車線変更が可能となる。また、各車両の走行位置を優先順位に従い制御して隊列を決定するので、車線変更を容易にすることができる。運転者に優先順位を把握させ、車両の隊列も優先順位に従ったものとなることで、隊列長も最小限にでき割り込みよる乱れも抑制できるので、結果的に隘路の通過時間を最小にすることができる。
【実施例２】
【０１１７】
本実施例では、隘路発生時の経路選択、車線選択について説明する。なお、本実施例では適宜実施例１の構成を利用する。
【０１１８】
図１６は、車両と隘路の関係の一例を示す。渋滞制御ＥＣＵ４０は、道路地図に目的地までの経路を設定しており、その経路上に隘路が発生している。本実施例の渋滞制御ＥＣＵ４０は、このような場合に経路通り進むのか、回避経路を選択するのかを判定し、また、適切な車線を運転者に指示することができる。
【０１１９】
例えば、図１６（ｂ）に示すように、片側３車線以上の道路を走行している場合であって、かつ、隘路が２車線以下の場合、車両は複数の車線を選択可能となる。しかしながら、車両を交互に左右の車線に割り振ると、隘路を通過した後に右折する車両を左車線に誘導する場合もあるため、好ましくない。そこで、取り得る車線のうち、目的地までの経路情報から隘路前後の情報を抽出し、車両にとって評価値の高い車線を運転者に指示する。なお、隘路の位置等は、通信装置１４により車両に送信される。
【０１２０】
図１７は、経路選択及び車線選択の処理手順を示すフローチャート図である。以下、図１７に沿って説明する。
【０１２１】
（Ｓ１０）
隘路及び特定点Ｓの位置が確定すると、渋滞制御ＥＣＵ４０は、隘路及び特定点Ｓが経路途中にあるか否かを判定する（Ｓ１０）。そして、隘路及び特定点Ｓが経路途中にない場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、処理（１）を実行する。
【０１２２】
図１８は処理（１）の手順を示すフローチャート図を、図１９（ａ）は、特定点Ｓが経路に含まれない場合を、図１９（ｂ）は特定点Ｓが経路に含まれる場合を、それぞれ示す。
【０１２３】
渋滞制御ＥＣＵ４０は、特定点Ｓが経路上にあるか否かを判定する（Ｓ１１）。特定点Ｓは、渋滞開始位置又は隘路手前の道路標識等であるので、特定点Ｓが経路に含まれていなければ、隘路による渋滞の影響を受けずに通過できると考えられる。
【０１２４】
したがって、図１９（ａ）のように、特定点Ｓが隘路に含まれていなければ、渋滞制御ＥＣＵ４０は、ナビの経路をそのまま利用する（Ｓ１２）。図１９（ｂ）のように、特定点Ｓが経路に含まれていれば、渋滞制御ＥＣＵ４０は、特定点Ｓを回避する経路があるか否かを判定する（Ｓ１３）。
【０１２５】
そして、特定点Ｓを回避する経路があれば（Ｓ１３のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は処理（２）を実行する。後述するように、処理（２）では特定点Ｓを回避するか否かを判定する。
【０１２６】
特定点Ｓを回避する経路がなければ（Ｓ１３のＮｏ）、ステップＳ３０の処理に進む。
【０１２７】
図２０（ａ）は、処理（２）の処理手順を示すフローチャート図である。渋滞制御ＥＣＵ４０は、図１９（ｂ）のように特定点Ｓを回避する経路がある場合、元の経路を通過した方が早いのか特定点Ｓを回避した方が早いのかを判定する。
【０１２８】
渋滞制御ＥＣＵ４０は、特定点Ｓを通過し合流点まで走行した場合の所用推定時間Ａ〔ｍｉｎ〕を推定する（Ｓ２１）。渋滞制御ＥＣＵ４０は、特定点Ｓの位置と推定通過時間から経路における渋滞部の通過時間を推定し、合流点までの所用推定時間Ａを算出する。
【０１２９】
ついで、渋滞制御ＥＣＵ４０は、回避経路を通過し合流点まで走行した場合の所用推定時間Ｂ〔ｍｉｎ〕を推定する（Ｓ２２）。所用推定時間Ｂは、合流点までの距離により容易に算定される。
【０１３０】
そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は、２つの所用推定時間Ａ、Ｂを比較し、所用推定時間の短い経路を選択する（Ｓ２３）。すなわち、Ａ＜Ｂ でない場合（Ｓ２３のＮｏ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は回避経路を選択し（Ｓ２４）、Ａ＜Ｂ の場合（Ｓ２３のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は特定点Ｓを通過する元の経路を選択する（Ｓ２５）。
【０１３１】
元の特定点Ｓを通過する経路を選択した場合には図１７のステップＳ３０に戻る。
【０１３２】
（Ｓ２０）
図１７のステップＳ２０に戻り、渋滞制御ＥＣＵ４０は隘路及び特定点Ｓを回避する経路があるか否かを判定する（Ｓ２０）。隘路及び特定点Ｓを回避する経路がある場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は処理（２）を実行する。
【０１３３】
（Ｓ３０）
図１７のステップＳ３０は、渋滞のある元の経路を選択した場合であるので、適切な車線を選択する処理となる。
【０１３４】
最適な車線を選択するため、渋滞制御ＥＣＵ４０は３車線以上か否かを判定する（Ｓ３０）。１車線又は２車線であれば（Ｓ３０のＮｏ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は処理（３）を実行する。
【０１３５】
図２０（ｂ）は、処理（３）の処理手順を示すフローチャート図である。処理（３）では、２車線かつ渋滞がない場合は、渋滞のない車線に車線変更する。なお、渋滞の有無は車速により判定され、渋滞のない場合とは大幅に減速又は停止せずに隘路を通過できる状態をいう。
【０１３６】
まず、渋滞制御ＥＣＵ４０は、２車線か否かを判定する（Ｓ３１）。１車線の場合（Ｓ３１のＮｏ）は、対向車線と交互通行になる。１車線の場合には処理（５）にて説明する。
【０１３７】
２車線の場合（Ｓ３１のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞があるか否かを判定する（Ｓ３２）。そして、渋滞がある場合は（Ｓ３２のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は処理（２）により経路を選択する。処理（２）では、合流点までの所用推定時間に応じて経路を選択する。
【０１３８】
渋滞がない場合は（Ｓ３２のＮｏ）、現在の走行車線と工事箇所１１の車線が一致しているか否かを判定する（Ｓ３３）。一致していない、すなわち別車線の場合は（Ｓ３３のＮｏ）、そのまま走行可能であるが、他車線からの合流が予想されるので処理（６）を実行する。
【０１３９】
現在の走行車線と工事箇所１１の車線が一致する場合（Ｓ３３のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は、工事箇所１１を回避するよう指示する（Ｓ３４）。すなわち、工事箇所１１のない車線へ車線変更するよう指示する。
【０１４０】
車線変更が終わり回避完了したら（Ｓ３５）、渋滞制御ＥＣＵ４０は元の経路に戻るよう指示する（Ｓ３６）。したがって、隘路を通過するために車線変更した場合でも、迅速に元の車線に戻ることができる。
【０１４１】
図２１（ａ）は、処理（５）の処理手順を示すフローチャート図を、図２１（ｂ）は１車線に隘路がある道路の一例を示す。１つしかない進行方向の車線は工事箇所１１により走行できないので、反対車線が隘路となり、反対車線は対向車両と交互に通行することになる。
【０１４２】
１車線の場合、渋滞予測監視センタ１０は、走行車線だけでなく反対車線にも特定点Ｓを設定する。すなわち、反対車線も渋滞することが予想されるか渋滞が発生するため、
渋滞予測監視センタ１０は、走行車線の特定点Ｓを通過した車両に優先順位を設定すると共に、反対車線の特定点Ｓを通過した車両に優先順位を設定し、それぞれの優先順位を各車両に送信する（Ｓ５１）。例えば、走行車線の車両が通過すべきタイミングでは、走行車線の車両の優先順位は先頭から１〜Ｎとなり、対向車線の車両の優先順位はＮ＋１〜となる。
【０１４３】
各車両の運転者は、表示された優先順位に従い、隘路を通過するか否かを決定するので、交互通行が実現できる（Ｓ５２）。なお、走行車線と対向車線のうち渋滞の長い車線の車両に高い優先順位を設定することで、交通量の多い車線の渋滞を低減できる。
【０１４４】
図２３は、処理（６）の処理手順を示すフローチャート図である。処理（６）は、２車線が渋滞しておらず、工事箇所１１と走行車線とが一致していない場合の処理である。したがって、車両はそのまま走行することができる。しかしながら、工事箇所１１のある他車線から自車線に車両が合流するおそれがあるので、渋滞予測監視センタ１０が送信する優先順位に基づき走行位置を調整する（Ｓ６１）。
【０１４５】
車両の運転者は優先順位に従い、他車線から車線変更する車両を自車両の前後に入るよう車速を調整、合流が完了する（Ｓ６２）。
【０１４６】
（Ｓ４０）
図１７のステップＳ４０に戻り、走行車線が３車線以上の場合の処理を説明する。３車線以上の場合、渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞があるか否かを判定する（Ｓ４０）。渋滞がある場合は（Ｓ４０のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は処理（１）を実行する。
【０１４７】
（Ｓ５０）
渋滞がない場合（Ｓ４０のＮｏ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は、現在走行している車線と工事箇所１１がある車線が一致するか否かを判定する（Ｓ５０）。
【０１４８】
一致していない、すなわち別車線の場合は（Ｓ５０のＮｏ）、他車線からの合流が予想されるので処理（４）を実行する。
【０１４９】
処理（４）では、３車線以上の車線のいずれかを、工事箇所１１と走行車線が一致しない状態で走行している場合である。図１６（ｂ）のように３車線のいずれかの車線に工事箇所１１がある場合において、右車線に工事箇所１１があり、車両は中央車線又は左車線を走行しているとする。したがって、車両はそのまま車線変更することなく、直進走行することができる。
【０１５０】
図２２は、処理（４）の処理手順を示すフローチャート図である。
【０１５１】
渋滞制御ＥＣＵ４０は、まず、工事箇所１１が隣接車線か否かを判定し（Ｓ４１）、隣接車線でなければ、そのまま走行する（Ｓ４２）。すなわち、工事箇所１１のある車線と隣接していないため、工事箇所１１のある車線の車両が自車線に合流するおそれも少なく、そのまま走行できる。
【０１５２】
工事箇所１１が隣接車線の場合（Ｓ４１のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は、渋滞予測監視センタ１０から送信される優先順位に従い、合流する車両があることを警告する（Ｓ４３）。したがって、運転者は、優先順位に基づき合流してくる車両に注意しながら走行できる。
【０１５３】
（Ｓ６０）
図１７のステップＳ５０に戻り、現在走行している車線と工事箇所１１の車線が一致している場合（Ｓ５０のＹｅｓ）、回避する必要があるため、渋滞制御ＥＣＵ４０は回避車線と、元の経路との差を計算する（Ｓ６０）。
【０１５４】
例えば、３車線の道路の右車線を走行している場合、中央線又は左車線と、ナビの経路との差を例えば車線数で数え、現在の走行車線から元の経路に戻るまで、トータルで何車線、車線変更するかを数える。
【０１５５】
（Ｓ７０）
渋滞制御ＥＣＵ４０は、車線変更の数の最も少ない車線が好ましい（評価値最大の）車線とする（Ｓ７０）。
【０１５６】
（Ｓ８０）
車線が決定したので、実施例１と同様に、渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞予測監視センタ１０から送信される優先順位に応じて合流位置を計算し、運転者に報知する（Ｓ８０）。
【０１５７】
（Ｓ９０、Ｓ１００、Ｓ１１０）
運転者は優先順位及び合流位置を参照して車線変更することで工事箇所１１の回避を開始（Ｓ９０）、隘路を通過したら回避が完了する（Ｓ１００）。隘路を通過した以降は、渋滞制御ＥＣＵ４０はナビの元の経路（車線）に戻るよう指示するので、運転者は元の経路に戻ることができる（Ｓ１１０）。以上で、図１７の処理が終了する。
【０１５８】
本実施例によれば、ナビの設定した経路上に隘路又は渋滞が発生しても、回避経路を走行した場合の時間とナビの経路（渋滞）を走行した場合の所用推定時間を推定し、より早く目的地に到達する経路を決定することができる。
【０１５９】
また、回避経路の設定が困難な場合は、走行車線と工事箇所１１の位置応じて適切な車線を指示することができる。合流が必要な場合、又は、他車線からの合流が予想される場合は、優先順位及び合流位置を表示するのでスムースに合流を完了させることができる。
【実施例３】
【０１６０】
実施例１では渋滞予測監視センタ１０により優先順位を決定したが、本実施例では原則的に車両間で優先順位を決定し、車両間では優先順位の調整が困難な場合に渋滞予測監視センタ１０に優先順位の調整を依頼する渋滞緩和システム１について説明する。
【０１６１】
図２４は、渋滞緩和システム１が適用された道路及び車両の概略図を示す。なお、図２４において図２と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例の車両Ａ〜Ｚの渋滞制御ＥＣＵ４０は、車両間で互いに通信する通信装置４１を備え、車両Ａ〜Ｚは、互いの車両情報を交換して優先順位を決定する。通信装置４１は、前後の車両及び左右の車両とのみ通信する直進性の高い近赤外など光通信の通信装置であることが好ましく、送信部はＬＥＤで受信部はフォトダイオードで構成されている。したがって、各車両は前後及び左右の所定部に送信部及び受光部を備える。
【０１６２】
そして、優先順位が決定できず渋滞予測監視センタ１０に調整を依頼した場合には、渋滞予測監視センタ１０が各車両の優先順位を決定する。
【０１６３】
図２５は、渋滞予測制御装置２０及び地上システム３から成る渋滞緩和システム１のブロック図を示す。なお、図２５において図３と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例の地上システム３は、監視カメラ１３による撮影や信号機１２Ａ〜１２Ｄの制御を必要とせず、通信装置１４のみを備える。また、渋滞予測制御装置２０の構成は実施例１と同様であるが、渋滞予測監視センタ１０は優先順位調整部１７ｄを、渋滞予測制御装置２０は各車両間で優先順位を決定する優先順位決定部４０ａを有する点で実施例１と異なる。
【０１６４】
車両間における優先順位の決定について説明する。いずれかの車両（図２４では車両Ａ、Ｘ）が隘路を検出することで、優先順位決定部４０ａが優先順位の決定を開始する。隘路の検出は、例えば前方カメラ３１により標識を撮影することで検出してもよいし、運転者が発見し所定のボタンを押下して渋滞予測制御装置２０に入力してもよい。
【０１６５】
隘路が検出されると車両Ａ、Ｘの渋滞予測制御装置２０は隘路検出信号を同報的に車両Ｂ、Ｃ及び車両Ｙ、Ｚに送信するので、隘路検出信号は車両間を次々と伝達される。各車両Ａ〜Ｚの優先順位決定部４０ａは、走行車線と工事箇所１１のある車線等に基づき優先順位を決定していく。例えば、次のような規則に従い優先順位決定部４０ａは優先順位を決定する。
ａ）同じ車線の車両では前方にある車両ほど優先順位が高くなる
ｂ）隘路を通過直前の左右の車両では、工事箇所１１のない車線の車両の方が優先順位が高い
各車線における隘路までの車両数は、通信に応答した車両数のうち、自車位置検出装置３４により検出された同じ車線の車両数から検知される。また、先行車両が隘路を通過して前方の車両数が減少した場合も、通信に応答する車両数から各車線における隘路までの車両数が検知される。
【０１６６】
渋滞箇所１１のない車線は先頭車両から隘路を通過でき、ついで、工事箇所１１のある車線の車両が車線変更して隘路を通過する。一方の車線の車両が隘路を通過してその車線の車両数が少なくなると、車両数が少なくなった車線の車両の優先順位が１つずつ上がることになるので、基本的に左右の車線の車両が交互に隘路を通過できるようになる。
【０１６７】
図２４では、車両Ａと車両Ｘ）により車両Ｘの方が優先順位が高くなり、車両ＸとＹではａ）により車両Ｘの方が優先順位が高くなる。車両Ｘ、Ａが通過したと仮定すると、車両Ｂ、Ｙについて同様に優先順位が決定でき、これを繰り返すことで後続する車両の優先順位を決定できる。
【０１６８】
なお、決定された優先順位は実施例１と同様にディスプレイ３６に表示される。本実施例では、推定通過時間の算出は困難であるので推定通過時間の変わりに例えば車両数を表示する。
【０１６９】
車両間では優先順位が決定できない場合に、渋滞予測監視センタ１０の優先順位調整部１７ｄが調整する優先順位について説明する。上記のような規則が設けられていない場合や、優先順位が決定されてもそれを不満として自らのタイミングで車線変更する車両が多いため優先順位が安定しないような場合、渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞予測監視センタ１０に優先順位の調整を依頼する。
【０１７０】
優先順位調整部１７ｄは、依頼を受けて隘路の手前の車両Ａ〜Ｚに優先順位を調整するための調整情報を送信させる。調整情報は、例えば、自車両より前方の車両数、走行車線、位置情報、緊急車両か否か、等である。渋滞予測監視センタ１０は、調整情報に基づき、例えば上記の規則に従い優先順位を決定し、車両Ａ〜Ｚへ送信する。なお、送信された優先順位は実施例１と同様にディスプレイ３６に表示される。
【０１７１】
優先順位調整部１７ｄが調整して決定した優先順位に強制力を持たせるため、優先順位が高い車両ほど大きい最大車速の走行を許可してもよい。制限された最大車速で走行すると、優先順位が高い車両ほど隘路に早く近づくことができ、優先順位に従った隊列とすることができる。また、優先順位を無視した割り込みも困難となる。
【０１７２】
したがって、本実施例によれば、車両間でのみ優先順位が決定できるので地上システム３の構成を簡易してコスト増を抑制できる。また、車両間では優先順位が決定できない場合には、渋滞予測監視センタ１０により確実に優先順位を決定することができる。各車両の運転者は、どの車両がどの順番で車線変更するかを把握でき、規律ある車線変更が可能となる。運転者に優先順位を把握させることで、割り込みよる乱れも抑制できるので、結果的に隘路の通過時間を最小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】隘路と走行する車両を示す図である。
【図２】渋滞緩和システムが適用された道路及び車両の概略図である。
【図３】渋滞予測制御装置及び地上システムから成る渋滞緩和システムのブロック図である。
【図４】渋滞予測情報、渋滞部通過情報の一例を示す図である。
【図５】渋滞制御ＥＣＵが道路標識等を特定点Ｓに特定する手順のフローチャート図である。
【図６】渋滞制御ＥＣＵが道路標識等を特定点Ｓに特定する手順のフローチャート図である。
【図７】渋滞演算制御部が優先順位を決定する手順のフローチャート図である。
【図８】渋滞部通過情報生成部が推定通過時間を推定する手順のフローチャート図である。
【図９】推定通過時間の推定の説明図である。
【図１０】地上システムが左右の車両を交互に隘路を通過させる手順のフローチャート図である。
【図１１】信号機の点灯制御の一例を示す図である。
【図１２】渋滞予測監視センタが緊急車両に隘路を優先的に通過させる手順のフローチャート図である。
【図１３】渋滞制御ＥＣＵがディスプレイに表示する渋滞部通過情報の一例を示す図である。
【図１４】渋滞制御ＥＣＵが最適なエンジン回転に調整する手順のフローチャート図である。
【図１５】渋滞緩和システムが複数の車両の隊列を制御し、渋滞部通過情報を車両に送信する制御手順を示すシーケンス図である。
【図１６】車両と隘路の関係の一例を示す図である。
【図１７】経路選択及び車線選択の処理手順を示すフローチャート図である。
【図１８】処理（１）の手順を示すフローチャート図である。
【図１９】特定点Ｓと経路の関係の一例を示す図である。
【図２０】処理（２）（３）の処理手順を示すフローチャート図である。
【図２１】処理（５）の処理手順を示すフローチャート図と一車線に隘路がある道路の一例を示す図である。
【図２２】処理（４）の処理手順を示すフローチャート図である。
【図２３】処理（６）の処理手順を示すフローチャート図である。
【図２４】渋滞緩和システムが適用された道路及び車両の概略図である。
【図２５】渋滞予測制御装置及び地上システムから成る渋滞緩和システムのブロック図である。
【符号の説明】
【０１７４】
１ 渋滞緩和システム
３ 地上システム
１０ 渋滞予測監視センタ
１１ 工事箇所
１２Ａ〜１２Ｄ 信号機
９、１３ 監視カメラ
１４、１５、３５、４１ 通信装置
１６、３３ 画像処理装置
１７ サーバ
１７ａ 信号機制御部
１７ｂ 渋滞演算制御部
１７ｃ 渋滞部通過情報生成部
１７ｄ 優先順位調整部
１８ メモリ
２０ 渋滞予測制御装置
３１ 前方カメラ
３２ 後方カメラ
３４ 自車位置検出装置
３６ ディスプレイ
３７ スピーカ
３８ ブレーキＥＣＵ
３９ エンジンＥＣＵ
４０ 渋滞制御ＥＣＵ
４０ａ 優先順位決定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隘路などの渋滞を緩和する渋滞緩和システム、地上システム、渋滞予測制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の合流や工事箇所などでは２車線が１車線になるなど車線数が減少する。この場合、他車線の車両と自車線の車両が１つの車線に合流したり、車線変更する必要があるなど、他車線の車両の位置を把握しながら自車両の操作が要求される。
【０００３】
図１は、隘路と走行する車両を示す図である。図１では、右車線に工事箇所１１０があるため隘路が生じ、工事箇所１１０の手前から２車線が一時的に１車線となっている。工事箇所１１０ではその所定距離手前に道路標示１２０が設けられることが多く、道路標示１２０により工事箇所１１０の存在を把握した右車線の車両の運転者は、独自の判断及びタイミングで左車線に車線変更する。走行通過台数が比較的多い状態で車線の変更が行われると必然的にそれまでと同じ速度で走行することが困難になり、左車線さらには右車線においても渋滞が発生する。また、走行台数が多い状態では渋滞の隊列が長くなるため、やがては右車線から左車線への車線変更に割り込みが必要となる。割り込みをいつ行うか、又は、割り込みを受け入れるか否かは、各運転者の判断に任せられているため、割り込みする側の運転者と割り込まれる側の運転者の意識のずれなどにより接触事故が誘発されることもある。さらに渋滞の隊列が延びて交差点を跨ると、その交差点と直行する道路からの車両も割り込みせざるを得ないため、混乱が助長され渋滞が長期化する場合もある。
【０００４】
割り込みの意志を伝えるため、車車間通信により自車の要求を他車に伝える技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の技術によれば、車両が割り込み要請を送信し、割り込み要請を受信した他の車両の運転者が割り込み許可すると、元の車両に割り込み許可が送信される。したがって、割り込みする側の運転者と割り込まれる側の運転者のコミュニケーションが可能となり、円滑な合流が可能となるとしている。
【特許文献１】特開２００４−１１８６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の技術は、割り込みする側と割り込まれる側の２車両間でのみ意思の疎通を図るものであるため、ある車両間で許可された割り込みが別の車両間の割り込みに影響を与え、混乱を生じさせる可能性がある。また、割り込みのタイミングや場所が各運転者の判断に任せられている点で従来と変わらないため、割り込み時に混乱するおそれもある。また、例えば図１で右車線の複数の車両が割り込み要求を送信すると、左車線の多くの車両が割り込み要求を受信することになり、左車線の車両の運転者はどの車両から割り込み要求があったのか判別することが困難である。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、車線変更時の交通を統制して隘路通過時の渋滞を緩和する渋滞緩和システム、地上システム及び渋滞予測制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、車載された渋滞予測制御装置と、複数の車両が通過する隘路の渋滞を緩和する地上システムと、を有する渋滞緩和システムにおいて、地上システムは、所定部（例えば、特定点Ｓ）を通過する車両の識別情報（例えば、車両ナンバー）を取得する第１の識別情報取得手段（例えば、通信装置１４又は監視カメラ１３）と、所定部を通過した第１通過時刻を取得する第１の通過時刻取得手段（例えば、通信装置１４又は監視カメラ１３）と、隘路を通過した車両の識別情報を取得する第２の識別情報取得手段（例えば、通信装置１５又は監視カメラ９）と、隘路を通過した第２通過時刻を取得する第２の通過時刻取得手段（例えば、通信装置１５又は監視カメラ９）と、第１取得時刻に基づき前記隘路を通過する各車両の優先順位を決定する渋滞演算制御部と、優先順位を各車両に送信する送信装置と、を有し、渋滞予測制御装置は、優先順位を受信する受信装置と、優先順位を乗員に報知する報知装置と、を有する、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、隘路の手前の複数の車両の優先順位を決定して、それを各車両の乗員に報知することができるので、複数の車両が、互いにどの車両がどの順番で車線変更するかを把握でき、不測の事態を防止できる。また、各車両の走行位置を優先順位に従い制御するので、割り込みによる乱れも抑制でき、結果的に隘路の通過時間を最小にすることができる。
【０００９】
また、本発明の一形態において、渋滞演算制御部は、第１通過時刻と第２通過時刻に基づき所定部から隘路を通過するまでの推定通過時間を推定し、該推定通過時間を各車両に送信する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、推定通過時間を各車両に送信することで、各車両の運転者は渋滞を通過するまでの時間を予測できる。
【００１１】
また、本発明一形態において、 車線が複数の道路のいずれかの車線に隘路が発生した場合、渋滞演算制御部は、所定部を通過してから隘路までの所定区間において、左右の車線を走行する車両数が均等になるように、各車両に走行すべき車線情報を送信する、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、隘路まで左右の車線を走行する車両の数を均等にできるので、一方の車線に車両が偏ることなく、渋滞を緩和することができる。
【００１３】
また、本発明の一形態において、地上システムは、所定部から隘路までに存在する信号機の表示を車線毎に制御する信号機制御部を有し、信号機制御部は、優先順位が高い車両を低い車両よりも早期に通過させ、優先順位の低い車両が高い車両よりも隘路側を走行する場合は低い車両を停止させるように、信号機の表示を制御する、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、信号機の表示により複数の車両の隊列が優先順位に従ったものとなるので、隊列長も最小限にでき、結果として渋滞を緩和できる。
【００１５】
また、本発明の一形態において、渋滞予測制御装置は、車線変更しなければ隘路を通過できない場合、現在の車線から隘路を通過して予めナビが設定した経路に戻る場合の、車線の変更数が最小となる車線を好ましい車線として運転者に報知する、ことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、隘路を通過するために車線変更が必要な場合でも、ナビが設定した車線に最も戻りやすい車線を運転者に推奨することができる。
【発明の効果】
【００１７】
車線変更時の交通を統制して隘路通過時の渋滞を緩和する渋滞緩和システム、地上システム及び渋滞予測制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図２は、渋滞緩和システム１が適用された道路及び車両の概略図を示す。片側２車線の道路の右車線を車両Ａ・Ｂ・Ｃが、左車線を車両Ｘ・Ｙ・Ｚ（以下、車両Ａ〜Ｚを単に車両という場合がある）が走行しており、右車線に工事箇所１１があり隘路となっている。隘路では２車線の車両が一車線に合流するため渋滞が予想される。渋滞予測監視センタ１０は、隘路を通過するまで各車両に種々の情報を提供する。
【００２０】
渋滞予測監視センタ１０は通信装置１４により、車載された渋滞予測制御装置２０から車両の識別情報（車両ナンバー）、渋滞開始点等の特定点Ｓの通過時刻などを受信し、また監視カメラ１３、９により車両のナンバーを撮影する。渋滞予測監視センタ１０はそれらの情報に基づき隘路を通過する車両の優先順位や好ましい車線を決定し車両に送信することで、隘路の渋滞を緩和する。また、隘路手前に設置した信号機１２Ａ〜Ｄにより各車両の通過を制御することで、隘路を走行する車両の隊列を整える。
【００２１】
また、渋滞予測監視センタ１０は、通信装置１５又は監視カメラ９により隘路を通過した車両の通過時刻等を受信するので、特定点Ｓから通信装置１５又は監視カメラ９までの通過時間を元に、今後の推定通過時間を推定する。優先順位、好ましい車線及び推定通過時間は、通信装置１４から各車両に送信され、車両のディスプレイに表示される。
【００２２】
このような構成により、渋滞緩和システム１は、隘路の渋滞を予測すると共に、右車線の車両Ａ・Ｂ・Ｃ及び左車線の車両Ｘ・Ｙ・Ｚの隊列を制御でき、割り込みを極小にして隘路であっても快適に走行することを可能にする。また、各車両の運転者は優先順位、好ましい走行車線を把握して適切なタイミングで車線変更することができる。
【００２３】
〔渋滞予測制御装置２０〕
図３は、渋滞予測制御装置２０及び地上システム３から成る渋滞緩和システム１のブロック図を示す。渋滞予測制御装置２０は、種々のセンサ及び装置とＣＡＮ（Controller Area Network）及びＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の車内ＬＡＮを介して接続された渋滞制御ＥＣＵ４０により制御される。渋滞制御ＥＣＵ４０には、前方カメラ３１、後方カメラ３２と接続された画像処理装置３３が接続されている。前方カメラ３１は、車両前方の水平下向きに所定角範囲で広がる領域を撮影し、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）のデジタル画像（以下、前方画像という）を出力する。前方カメラ３１は例えば白線認識用のカメラと兼用することができる。後方カメラ３２は、車両後方の水平下向きに所定角範囲で広がる領域を撮影し、所定の輝度階調のデジタル画像（以下、後方画像という）を出力する。後方カメラ３２は例えば駐車支援用のカメラと兼用することができる。
【００２４】
図１の車両Ｂの渋滞予測制御装置２０の場合、前方画像には車両Ｂの先行車両Ａ，後方画像には車両Ｂの後続車両Ｃ、のナンバープレートが撮影される。画像処理装置３３は、前方画像及び後方画像それぞれを画像処理して車両ナンバーを認識する。画像処理装置３３は、例えばナンバープレートが撮影される前方画像及び後方画像の下半分の領域から矩形領域をパターンマッチングなどにより抽出し、２値化処理の後、公知のＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｏｒ Ｒｅａｄｅｒ）処理により車両ナンバーを認識する。
【００２５】
渋滞制御ＥＣＵ４０に接続された自車位置検出装置３４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機の情報、車速センサ及びジャイロセンサの検出信号を利用して、自車両の位置を検出する。ＧＰＳ受信機は複数のＧＰＳ衛星から受信した電波の到達時間から距離を演算することにより、自動車の位置（座標）を算出し、この位置に車速センサが検出する走行距離とジャイロセンサが検出する走行方位を累積して車両の走行経路を推定する自律航法により車両の現在位置を継続的に検出している。
【００２６】
通信装置３５は、渋滞予測情報を地上システム３に送信する。通信装置３５と通信装置１４、１５は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）、無線ＬＡＮ、光ビーコン、電波ビーコン等により、狭域通信するための通信装置である。ＤＳＲＣにより通信する場合、通信装置１４はその前後の処理範囲において受信可能な電波を送信しており、所定以上の電波強度の通信エリアに入ると、通信装置１４が要求する渋滞予測情報を送信する。
【００２７】
図４（ａ）は渋滞予測情報の一例を示す。渋滞予測情報は、自車両の車両ナンバー、自車位置情報、前方車両の車両ナンバー、後続車両の車両ナンバー、及び、特定点Ｓを通過した通過時刻、自車位置情報から判定される走行車線である。渋滞制御ＥＣＵ４０は、通信エリアに入ると通信装置３５により渋滞予測情報を渋滞予測監視センタ１０に送信する。なお、前方車両の車両ナンバー、後続車両の車両ナンバーを送信するのは、多くの車両ナンバーにより情報の精度を向上させるためである。
【００２８】
また、通信装置３５は、通信装置１５との通信エリアに入ると自車両の車両ナンバー、特定点Ｓの通過時刻を通信装置１５に送信する。これらの情報により、渋滞予測監視センタ１０は後述するように、以降の車両の推定通過時間を推定できるようになる。
【００２９】
ところで、一般車両同士であれば、道路を走行する上での優先関係はほとんどないが、救急車、警察車両などの緊急車両、バスなどの公共車両は、一般車両よりも優先されるべき場合が多い。このような状況に備えるため、渋滞予測情報には、緊急車両であることを示す情報、及び、緊急車両の場合には緊急の程度を示す情報である緊急車両情報が含まれる。
【００３０】
また、渋滞制御ＥＣＵ４０は、通信装置３５により渋滞予測監視センタ１０から渋滞部通過情報を受信する。図４（ｂ）は渋滞部通過情報の一例を示す。渋滞部通過情報は、特定点Ｓから例えば隘路（正確には通信装置１５又は監視カメラ９）を通過するまでに推定される推定通過時間、車両ナンバーに対応づけられた前後車両の優先順位、好ましい車線、工事箇所１１の車線、等を含む。推定通過時間、優先順位及び好ましい車線については後述する。
【００３１】
そして、ディスプレイ３６及びスピーカ３７は、渋滞部通過情報を車両の乗員に知らせるユーザインターフェイスとなる。推定通過時間、前後左右の車両の優先順位、好ましい車線、工事箇所１１の車線、がディスプレイ３６に表示され、また、音声がスピーカ３７から出力されるので車両の乗員は渋滞部を通過するまでの推定時間、後方車両が優先されるか否か、自車線に工事箇所１１があるか否かを知ることができる。
【００３２】
渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞部通過情報に基づきブレーキＥＣＵ３８及びエンジンＥＣＵ３９を制御する。例えば、渋滞度が高いためしばらく走行できない場合には、エンジンＥＣＵ３９によりアイドル回転を停止する省燃費制御に移行し、エアコンなどの消費電力が大きいにも関わらずエンジン回転数が低い場合にはアイドル回転数を増大させてバッテリ残量を確保する。また、渋滞の手前を高速で走行している場合、渋滞制御ＥＣＵ４０はブレーキＥＣＵ３８に減速を要求する。これにより、例えば、渋滞に気づかずに渋滞部の最後尾の車両に誤って衝突することが防止できる。
【００３３】
〔地上システム３〕
地上システム３は、渋滞予測監視センタ１０により制御される。渋滞予測監視センタ１０は、プログラムを実行するＣＰＵ、ハードディスクドライブとＲＡＭ（以下、両者を単にメモリ１８という）、ＲＯＭ、ＮＩＣ（Network Interface Card）などが相互にバスで接続されたコンピュータを本体とするサーバ１７により構成される。ＣＰＵがプログラムを実行することで、信号機制御部１７ａ、渋滞演算制御部１７ｂ及び渋滞部通過情報生成部１７ｃが実現される。
【００３４】
通信装置１４、１５、監視カメラ９、１３、信号機１２Ａ〜１２Ｄは、道路に所定間隔又は所定の場所に設けられているため、その位置は固定されている。本実施形態では、通信装置１４と監視カメラ１３は隘路の手前であって特定点Ｓの前又は後に、信号機１２Ａ〜１２Ｄは隘路（工事箇所１１）の手前に、通信装置１５と監視カメラ９は工事箇所１１よりも後方にある。
【００３５】
渋滞予測監視センタ１０には、監視カメラ９、１３と接続された画像処理装置１６が接続されている。監視カメラ９、１３は、路面から所定の高さに水平下向きの俯角をもって設けられ、所定角範囲で広がる領域を撮影し、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）のデジタル画像（以下、道路画像という）を出力する。画像処理装置１６は、車両の正面又は背面が撮影された道路画像から、画像処理装置３３と同様に公知のＯＣＲ（Optical Character Reader）処理により車両ナンバーを認識する。
【００３６】
車両から送信された特定点Ｓを通過した通過時刻はメモリ１８に記憶される。また、監視カメラ９により車両ナンバーが認識された車両はその撮影時刻、隘路を通過した通過時刻、をメモリ１８に記憶してもよい。渋滞部通過情報生成部１７ｃは、２地点間を通過した通過時間に基づき隘路を通過するまでの推定通過時間を推定する。
【００３７】
また、通信装置１４は、車両から渋滞予測情報を受信し、また、渋滞部通過情報を車両に送信する。通信装置１５は、車両ナンバー、通過時刻を車両から受信する。
【００３８】
・特定点Ｓ
特定点Ｓの特定について説明する。特定点Ｓは例えば渋滞開始点であり、渋滞が生じていない場合は隘路の存在を示す道路標識や路上表示の位置、又は、監視カメラ１３や通信装置１４の位置である。
【００３９】
図５（ａ）は、渋滞制御ＥＣＵ４０が道路標識等を特定点Ｓに特定する手順のフローチャート図を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）のステップＳ１０のフローチャート図、図６（ａ）はステップＳ３０のフローチャート図、図６（ｂ）はステップＳ６０のフローチャート図をそれぞれ示す。
【００４０】
（Ｓ１０、Ｓ２０）
地上システム３が特定点Ｓの位置を把握している場合、その位置が特定点Ｓとなる。図５（ｂ）は、渋滞予測監視センタ１０が渋滞開始点を特定点Ｓと特定する手順のフローチャート図を示す。
【００４１】
渋滞予測監視センタ１０は、監視カメラ１３が撮影する画像から、通過した車両の位置と車速を分析する（Ｓ１１）。ここでの撮影は、通過した車両のおよそ車速を判定できるものであればよいので、所定時間間隔で撮影して同じ車両が撮影されているか否か、撮影されている場合は走行距離と所定時間間隔に基づきおよその車速を算出する。
【００４２】
渋滞予測監視センタ１０は、通過した車両の車速が渋滞時の車速以下か否かを判定し（Ｓ１２）、渋滞時の車速以下の場合（Ｓ１２のＹｅｓ）は渋滞していると判定し（Ｓ１３）、渋滞時の車速以下でない場合（Ｓ１２のＮｏ）は渋滞していないと判定する（Ｓ１４）。
【００４３】
渋滞予測監視センタ１０は、画像に撮影されている全ての車両についてステップＳ１０〜Ｓ４０の処理を繰り返す（Ｓ１５）。このようにして渋滞予測監視センタ１０は車速に基づき渋滞開始位置を特定する。
【００４４】
そして、渋滞予測監視センタ１０は、監視カメラ９によりステップＳ１０とＳ４０の処理を繰り返し、渋滞終了点も特定する（Ｓ１６）。
【００４５】
渋滞予測監視センタ１０は、渋滞開始位置を特定点Ｓと特定する（Ｓ１７）。
図５（ａ）にもどり、渋滞制御ＥＣＵ４０は、地上システム３から特定点Ｓを通知され、特定点Ｓの通知を受信した場合は（Ｓ１０）、特定点Ｓを確定する（Ｓ２０）。
【００４６】
（Ｓ３０，Ｓ４０）
地上システム３から特定点Ｓを通知されない場合、他車両から特定点Ｓの通知を受ける。図６（ａ）は、渋滞制御ＥＣＵ４０が特定点Ｓを特定する手順のフローチャート図である。
【００４７】
まず、渋滞制御ＥＣＵ４０は、地上システム３から隘路の通知を受信する（Ｓ３１）。隘路の通知に含まれるおよその位置から渋滞制御ＥＣＵ４０は、近くに隘路があり渋滞が発生していることを検知するので、自車両の車速が渋滞時の車速以下か否かを判定する（Ｓ３２）。渋滞時の車速以下でない場合（Ｓ３２のＮｏ）、まだ、渋滞開始位置に到達していないので所定距離走行するまで待機し（Ｓ３３）、車速が渋滞時の車速以下か否かの判定を繰り返す。
【００４８】
渋滞時の車速以下の場合（Ｓ３２のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞していると判定する（Ｓ３４）。そして、最初に渋滞していると判定した位置を渋滞開始位置をとして、その位置を特定点Ｓに特定する（Ｓ３５）。
【００４９】
ついで、渋滞制御ＥＣＵ４０は、特定点Ｓ（＝渋滞開始位置）を渋滞予測監視センタ１０に通知する（Ｓ３６）。そして、地上システム３から応答があるか否かを判定し（Ｓ３７）、その特定点Ｓを特定点としてよいとの応答を受信した場合は特定点Ｓを確定する（Ｓ３８）。地上システム３から応答がない場合、単に渋滞開始位置を他車両に通知する（Ｓ３９）。
【００５０】
図５（ａ）のステップＳ３０に戻り、他車両からも特定点Ｓが通知されたか否か判定し（Ｓ３０）、すでに隘路を通過した車両など、特定点Ｓを確定した他車両から路車間通信や車車間通信により特定点Ｓを取得する。
他車両から特定点Ｓの位置を取得する場合、複数の車両から特定点Ｓを受信すると考えられるので、渋滞制御ＥＣＵ４０は取得した複数の特定点Ｓの位置が一致する場合に（Ｓ４０）、特定点Ｓを確定する（Ｓ５０）。
（Ｓ６０）
地上システム３又は他車両から特定点Ｓを取得できない場合、渋滞制御ＥＣＵ４０は自車両にて特定点Ｓを解析する（Ｓ６０）。
【００５１】
図６（ｂ）は、渋滞制御ＥＣＵ４０が前方車両から特定点Ｓを特定する手順のフローチャート図である。
【００５２】
渋滞制御ＥＣＵ４０は、前方カメラ３１の画像から前方車両Ｐの位置と車速を分析する（Ｓ６１）。渋滞制御ＥＣＵ４０は、前方車両Ｐの位置の変化を撮影される車体の大きさの変化から算出し、自車両の走行距離の変化と比較して前方車両Ｐの車速を算出する。
【００５３】
そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は前方車両Ｐの車速が渋滞時の車速以下か否かを判定する（Ｓ６２）。渋滞時の車速以下でない場合（Ｓ６２のＮｏ）、まだ、渋滞開始位置に到達していないと判定し（Ｓ６４）、前方車両Ｐの車速の算出を繰り返す。
【００５４】
渋滞時の車速以下の場合（Ｓ６２のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は前方車両Ｐは渋滞を走行していると判定する（Ｓ６３）。前方車両が複数ある場合は、渋滞制御ＥＣＵ４０は全ての前方車両Ｐについて渋滞を走行しているか否かの判定を繰り返す（Ｓ６５）。
【００５５】
渋滞制御ＥＣＵ４０は、すべての前方車両ＰについてステップＳ１０〜４０を繰り返し、渋滞開始位置を特定する（Ｓ６６）。
【００５６】
そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は、渋滞開始位置を特定点Ｓと特定し、他車両に通知する（Ｓ６７）。
【００５７】
図５（ａ）のステップＳ７０に戻り、以上のいずれかの方法で特定点Ｓを特定する（Ｓ７０）。そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は、地上システム３及び他車両に特定点Ｓを通知する（Ｓ８０）。以上のようにして、特定点Ｓが特定され、地上システム３と車両で共有することができる。
【００５８】
・優先順位
優先順位について説明する。渋滞演算制御部１７ｂは、特定点Ｓに基づき車両の優先順位を決定する。一般車両については、通過時刻の早い順に優先順位が高くなる。例えば、図１では特定点Ｓの通過時刻は、車両Ａ、Ｂ、Ｚ、Ｃの順に早いので優先順位は、この順に車両Ａの優先順位が１、車両Ｂが２、車両Ｚが３、車両Ｃが４となる。この優先順位に従い、各車両は隘路を通過することになる。なお、緊急車両が含まれている場合は、可能な限り高い優先順位を付与する。
【００５９】
図７は、渋滞演算制御部１７ｂが優先順位を決定する手順のフローチャート図を示す。渋滞演算制御部１７ｂは、監視カメラ１３又は通信装置１４により特定点Ｓを車両が通過したことを検知する（Ｓ１０）。
【００６０】
そして、渋滞演算制御部１７ｂは緊急車両情報があるか否か、又は、画像処理により車両が緊急車両か否かを判定し（Ｓ２０）、緊急車両の場合には優先順位を１に決定する（Ｓ３０）。
【００６１】
緊急車両でない場合、渋滞演算制御部１７ｂは公共交通車両か否かを判定する（Ｓ４０）。公共交通車両か否かの情報は緊急車両情報に含まれている。また、当該車両が撮影された場所がバスレーンか否かにより判定してもよい。そして、公共交通車両の場合、渋滞演算制御部１７ｂは優先順位を２に決定する（Ｓ５０）。
【００６２】
ついで、渋滞演算制御部１７ｂは、緊急車両又は公共交通車両以外の一般車両であることを確認し（Ｓ６０）、一般車両の優先順位を３に決定する（Ｓ７０）。
【００６３】
そして、渋滞演算制御部１７ｂは、優先順位１、２、３が前後しないように保ち、優先順位１の車両の特定点Ｓの通過順、優先順位２の車両の特定点Ｓの通過順、及び、優先順位３の車両の特定点Ｓの通過順、に基づき最終的な優先順位を決定する（Ｓ８０）。
【００６４】
・推定通過時間
推定通過時間の推定について説明する。上記のように特定された特定点Ｓを通過したことを、通信装置１４又は監視カメラ１３が検出し、さらに隘路を通過したことを通信装置１５又は監視カメラ９が検出するので、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、２地点の通過時間から、当該車両が特定点Ｓから隘路を通過するまでの通過時間を算出する。
【００６５】
この通過時間は、渋滞部通過情報を受信する時点では過去の情報となるので、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、通過時間から推定通過時間を推定する。渋滞部通過情報生成部１７ｃは、例えば、複数の車両の通過時間が単位時間にどの程度長くなっているか（又は短くなっているか）、特定点Ｓから隘路までの車両台数、平均車速、等に基づき推定通過時間を推定する。
【００６６】
図８は、渋滞部通過情報生成部１７ｃが推定通過時間を推定する手順のフローチャート図を、図９は推定通過時間の推定の説明図を示す。
【００６７】
まず、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、通信装置１４や監視カメラ１３等により特定点Ｓを車両が通過したことを検知し（Ｓ１０）、画像処理により認識された車両ナンバーに対応づけて通過時刻をメモリ１８に記憶する（Ｓ２０）。
【００６８】
また、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、隘路を車両が通過したことを検知し（Ｓ３０）、画像処理により認識された車両ナンバーに対応づけて通過時刻をメモリ１８に記憶する（Ｓ４０）。
【００６９】
渋滞部通過情報生成部１７ｃは、メモリ１８から、特定点Ｓの通過時刻と隘路の通過時刻を車両ナンバー毎に抽出する（Ｓ５０）。そして、「隘路の通過時刻−特定点Ｓの通過時刻」から通過時間を算出する（Ｓ６０）。渋滞部通過情報生成部１７ｃは、図９（ａ）に示したように、通過時間の算出を各車両毎に繰り返す（Ｓ７０）。
【００７０】
ついで、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、経過時間と通過時間の相関を計算する（Ｓ８０）。図９（ｂ）では、経過時間と過去の通過時間の関係を示しているが、通過時間は渋滞度に応じて変動するので、渋滞部通過情報生成部１７ｃは経過時間と通過時間の相関（ここでは点線の傾き）を算出する。
【００７１】
そして、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、現在の（最新の）車両の通過時間と相関に基づき、特定点Ｓから隘路までの推定通過時間を推定する（Ｓ９０）。
【００７２】
・隘路通過制御
隘路を通過する際の隊列制御について説明する。ここでは、片側２車線の道路の１車線が工事箇所１１により通行できない場合を想定し、地上システム３は原則的に左右の車両が交互に隘路を通過するように各車両を制御する。
【００７３】
図１０は、地上システム３が左右の車両を交互に隘路を通過させる手順のフローチャート図を示す。なお、図１０では、特定点Ｓよりも手前の特定通過点を設けた。特定通過点は、特定点Ｓに到達するまでに減速して車線変更できる程度の距離（例えば、特定点Ｓから１００ｍ手前）である。
まず、渋滞予測監視センタ１０は、通信装置１４により車両が特定通過点を通過することを検出する（Ｓ１０）。そして、渋滞演算制御部１７ｂは、通過した車両に優先順位を付与する（Ｓ２０）。
【００７４】
ついで、渋滞予測監視センタ１０は、１つ前の車両が左右の車線のどちらを走行したかを検知する（Ｓ３０）。
【００７５】
１つ前の車両が右車線を選択した場合、渋滞予測監視センタ１０は当該車両に左車線を指示し（Ｓ４０）、１つ前の車両が左車線を選択した場合、渋滞予測監視センタ１０は当該車両に右車線を指示する（Ｓ４０）。
【００７６】
そして、渋滞予測監視センタ１０は、当該車両が指示に車線を選択したか否かを判定する（Ｓ５０、Ｓ１３０）。
【００７７】
ステップＳ５０において左車線を選択した場合はステップＳ６０に進み、右車線を選択した場合はステップＳ１４０に進む。ステップＳ１３０において右車線を選択した場合はステップＳ６０に進み、右車線を選択した場合はステップＳ１４０に進む。
【００７８】
ついで、渋滞予測監視センタ１０は、当該車両が特定点Ｓを通過したか否かを判定する（Ｓ６０、Ｓ１４０）。特定点Ｓを通過したか否かは通信装置１４や不図示の監視カメラにより検出される。
【００７９】
特定点Ｓを通過した後は、隘路まで車線変更はしないものとしてそれぞれの車線を選択した車両の数をカウントアップする（Ｓ７０、Ｓ１５０）。
【００８０】
ついで、渋滞予測監視センタ１０は、優先順位に従い、隘路を通過する車両を指示する（Ｓ８０、Ｓ１６０）。すなわち、右車線の当該車両の方が優先順位が高ければ、右車線の当該車両に通過指示を送信し、左車線の当該車両には待機を指示する。また、左車線の当該車両の方が優先順位が高ければ、左車線の当該車両に通過指示を送信し、右車線の当該車両には待機を指示する。
【００８１】
渋滞予測監視センタ１０は、通過を指示した当該車両が隘路を通過したか否かを判定し（Ｓ９０、Ｓ１７０）、左車線の車両が隘路を通過したら左車線を選択した車両の数をカウントダウンし（Ｓ１００）、右車線の車両が隘路を通過したら右車線を選択した車両の数をカウントダウンする（Ｓ１８０）。
【００８２】
そして、左右の車線を選択した車両の数を比較して、その差が１以上あるか否かを判定する（Ｓ１１０）。左右の車線を選択した車両の数が１以上でない場合（Ｓ１１０のＮｏ）、渋滞予測監視センタ１０は次の車両に指示する車線を反転し（Ｓ１２０）、左右の車線を選択した車両の数が１以上の場合（Ｓ１１０のＹｅｓ）、渋滞予測監視センタ１０は次の車両に指示する車線を反転しない（Ｓ１９０）。
【００８３】
渋滞予測監視センタ１０は、以上の処理を車両１台ごとに繰り返し、特定点Ｓの手前から左右に進む車両の数を均等にして、隘路の通過する車両に秩序を与えるので、渋滞している車両は左右均等に隊列を成し、左右交互に隘路を通過できるようになる。
【００８４】
ところで、隊列の形成に信号機１２Ａ〜１２Ｄを利用してもよい。信号機制御部１７ａは、優先順位のとおりに各車両が順番に隘路を通過するように信号機１２Ａ〜１２Ｄを制御する。図１に示すように、信号機１２Ａ〜１２Ｄは、右車線と左車線に１対に設けられ、１対の信号機１２Ａ・Ｂ、１２Ｃ・Ｄは別々に停止表示、走行許可表示することができる。なお、右車線又は左車線のいずれかに１つの信号機を設け、１つの信号機で右車線と左車線の車両に対し別々に停止表示、走行許可表示してもよい。
【００８５】
図１１（ａ）は信号機１２Ａ〜１２Ｄの点灯制御の一例を示す。図１１（ａ）では車両Ｅの優先順位が２、車両Ｆの優先順位が１となっている。この場合、信号機制御部１７ａは、信号機１２Ａを停止表示、信号機１２Ｂを走行許可表示する。車両Ｅが停止している間に車両Ｆは走行可能なので、点線で示した車両Ｅ，Ｆのように、隘路の手前で優先順位に従った走行順とすることができる。
【００８６】
なお、１対の信号機１２Ａ、１２Ｂの表示制御のタイミングは、監視カメラ１３から信号機１２Ａ、１２Ｂまでの距離及び推定通過時間（すなわち、平均的な車速）から決定できる。
【００８７】
このような制御を信号機１２Ａ〜１２Ｄに繰り返すことで、例えば図１１（ｂ）に示すように、優先順位に従い、複数の車両を所定の走行位置（例えば、Ｆ１のスターティンググリッド）に制御できる。図１１（ｂ）では左右の車線で互いに車両が完全には併走していないので、例えば、優先順位２の車両は優先順位３の車両の前に車線変更しやすく、優先順位４の車両は優先順位５の車両の前に車線変更しやすくなり、混乱なく隘路を走行可能となる。また、縦隊の隊列長も最小限にすることができ、結果的に隘路通過までの待ち時間を最小にすることができる。
【００８８】
図１１（ｂ）のように隘路を１台ずつ通過させると時間がかかる場合があるので、片側の車線を連続して数台（５〜１０台）ずつ通過させてもよい。
【００８９】
・緊急車両の通過
図１１（ｂ）のように、隘路手前で車両が左右均等に隊列を成している場合等に、緊急車両が接近した場合には緊急車両を優先的に通過させる。したがって、渋滞予測監視センタ１０は緊急車両よりも前方の車両に退避行動を取らせ、また、緊急車両が通過した後は、退避でできた空白地帯を速やかに詰めて後続車の割り込みを防止させ、各車両の通過時間の公平性が保たれるようにする。また、バスレーンのように公共交通が優先して走行すると定められた車線では、バスが接近した場合、一般車の進入を排除することが好ましい。
【００９０】
図１２は、渋滞予測監視センタ１０が緊急車両に隘路を優先的に通過させる手順のフローチャート図を示す。
【００９１】
渋滞予測監視センタ１０は、特定点Ｓに緊急車両の接近を検知する（Ｓ１０）。渋滞予測監視センタ１０は緊急車両情報により優先順位１の緊急車両が接近したことを検知すると、退避モードに入る（Ｓ２０）。
【００９２】
この退避モードでは、渋滞予測監視センタ１０は、緊急車両よりも前方の一般車両に対し、退避を要求する。すなわち、左の車線の車両には左の路肩を利用して右車線側を空けるように指示し、右の車線の車両には右の路肩を利用して左車線側を空けるように指示する。例えば、車両のディスプレイ３６には「緊急車両が接近しています、道路の中央側（右側又は左側）を空けてください」と表示される。退避モードにより２車線の中央付近が空くので、緊急車両は隘路まで渋滞の影響を受けずに通過できる。
【００９３】
緊急車両の隘路の通過を検知すると（Ｓ３０）、渋滞予測監視センタ１０は退避モードを解除する（Ｓ４０）。退避モードを解除する場合、渋滞予測監視センタ１０は各車両に、元の走行位置に戻るよう指示する。これにより、優先順位に従って各社用は再度隊列を形成することができる。
【００９４】
・渋滞走行中の最適なエンジン回転数の調整
渋滞予測監視センタ１０は、優先順位等の渋滞部通過情報を各車両に送信する。図１３は渋滞制御ＥＣＵ４０がディスプレイ３６に表示する渋滞部通過情報の一例を示す。図１３では自車両を斜線で示し、前後の車両及び左車線の車両には車両ナンバーを表示した。渋滞制御ＥＣＵ４０は、工事箇所１１がある車線には「車線変更します」というメッセージと車線変更矢印３６ａを表示するので、右車線の車両は車線変更する必要があることを把握できる。そして、自車両を含めた各車両には優先順位が表示されるので、自車両の運転者はどの車両の前に車線変更すればよいか、いつ車線変更すべきか（合流地点）を判断できる。また、推定通過時間により、渋滞制御ＥＣＵ４０は「通過まで約○○分かかります」等と表示するので、運転者は隘路までの通過時間を知り焦ることなく走行できる。渋滞部通過情報をこのようにビジュアルに表示することで運転者は一目で自車の位置、他車両との優先関係を把握できる。
【００９５】
また、渋滞部通過情報に最適なエンジンの回転数を含めてもよい。渋滞では発電量が減少しバッテリが上がるおそれがあるのでこれを防止すると共に、消費電力のためオルタネータによる発電量を調整するよう、エンジン回転数を調整する。
【００９６】
図１４は、渋滞制御ＥＣＵ４０が最適なエンジン回転に調整する手順のフローチャート図を示す。
【００９７】
まず、車両は、例えば特定点Ｓの通信装置１４から推定通過時間を受信する（Ｓ１０）。渋滞制御ＥＣＵ４０は、推定通過時間と車速に基づき、隘路を通過するまでの間のエンジン回転数とオルタネータによる総発電量を予測する（Ｓ２０）。
【００９８】
また、エアコンなどの車載装置の電気負荷に基づき、隘路を通過するまでの間の総消費電力を予測する（Ｓ３０）。
【００９９】
そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は、隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上か否かを判定する（Ｓ４０）。例えば次の判定式で判定する。
【０１００】
「特定点Ｓでのバッテリ残量＋総発電量の和−総消費電力≧閾値」
閾値以上の場合、渋滞制御ＥＣＵ４０はステップＳ１０から処理を繰り返し、渋滞が進むような場合には再度判定する。
【０１０１】
閾値以上でない場合、渋滞制御ＥＣＵ４０はバッテリ上がりのおそれがあるものとして、「バッテリ上がりのおそれがあります」などのメッセージを表示して、運転者に電気負荷をオフにするよう注意喚起する（Ｓ５０）。
【０１０２】
このような注意喚起により総消費電力が低減すると期待されるので、渋滞制御ＥＣＵ４０は、再度、隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上か否かを判定する（Ｓ６０）。総消費電力が低減して、隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上となればステップＳ１０から処理を繰り返す。
【０１０３】
隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上とならない場合、渋滞制御ＥＣＵ４０はエンジン回転数をアップし、アップ後の回転数による総発電量を再度予測する（Ｓ７０）。そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は、再度、隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上か否かを判定する（Ｓ８０）。
【０１０４】
隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上とならない場合は、ステップＳ５０からの処理を繰り返し、隘路通過時のバッテリ残量予測が閾値以上となればステップＳ１０から処理を繰り返す（Ｓ９０）。
【０１０５】
したがって、渋滞が生じても渋滞制御ＥＣＵ４０はバッテリ上がりを防止し、最適なエンジン回転数に保ち消費電力を低減できる。
【０１０６】
〔渋滞緩和システム１の制御手順〕
以上の構成を用いて、渋滞緩和システム１が複数の車両の隊列を制御し、渋滞部通過情報を車両に送信する制御手順について図１５シーケンス図に基づき説明する。図１５のシーケンス図は隘路がある場合に繰り返して実行される。
【０１０７】
地上システム３は、工事や事故による隘路の発生を常に収集しており、隘路が発生すると位置及びその車線と共に、上記のように特定点Ｓを特定しメモリ１８に記憶している（Ｓ１１）。
【０１０８】
また、車両は所定のサイクル時間毎に前後の車両の車両ナンバーを認識しており、常に最新の車両ナンバーをメモリに記憶している（Ｓ２１）。なお、実施例２にて説明するように車両が隘路の位置を受信して、隘路を回避する経路を検索してもよい。
【０１０９】
そして、車両が通信エリアに入ると、渋滞予測監視センタ１０からの要求に応じて、渋滞予測情報を渋滞予測監視センタ１０に送信する（Ｓ２２）。渋滞予測情報は、上述したように、自車位置情報、前後の車両の車両ナンバー及び自車両の車両ナンバー、特定点Ｓを通過した通過時刻、自車位置情報から判定される走行車線である。渋滞予測監視センタ１０は、通信装置１４により渋滞予測情報を受信し、送信した車両の車両ナンバーに対応づけてメモリ１８に記憶する。なお、車両は、走行を所望する走行車線を渋滞予測監視センタ１０に送信してもよい。
【０１１０】
そして、監視カメラ１３を車両が通過すると、画像処理装置１６により通過した車両の車両ナンバーを認識する（Ｓ１２）。そして、画像処理装置１６により認識される車両ナンバーによりメモリ１８に記憶した渋滞予測情報を抽出し、走行車線が一致するか、前後の車両の車両ナンバーが一致するかなどにより、渋滞予測情報を送信した車両を照合する。
【０１１１】
ついで、渋滞演算制御部１７ｂは、特定点Ｓの通過時刻、優先順位、各車両の好ましい走行車線を決定する（Ｓ１３）。通過時刻は、例えば監視カメラ１３が車両を撮影した撮影時刻又は通信装置１４を通過した通過時刻であり、優先順位はこの通過時刻に基づき定められ、好ましい走行車線は、渋滞予測情報の走行車線又は所望された走行車線である。
【０１１２】
そして、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、渋滞部通過情報を生成する（Ｓ１４）。渋滞部通過情報生成部１７ｃは、ステップＳ１３で決定した優先順位を車両ナンバーに対応づけると共に、車両毎に走行車線を決定する。また、渋滞部通過情報生成部１７ｃは、すでに通信装置１５を通過した車両の通過時間から推定通過時間を推定する。
【０１１３】
渋滞部通過情報が車両へ送信されると、渋滞予測制御装置２０は渋滞部通過情報をディスプレイ３６に表示する（Ｓ２３）。渋滞制御ＥＣＵ４０は、推定通過時間に応じた目標アイドル回転数若しくはアイドル回転の停止を決定し、エンジンＥＣＵ３９にエンジン制御を要求し、また、減速が必要であればブレーキＥＣＵ３８に減速を要求する。
【０１１４】
また、渋滞予測監視センタ１０の信号機制御部１７ａは、決定された優先順位に従い信号機１２Ａ〜１２Ｄの表示を制御する（Ｓ１５）。上述したように、１対の信号機１２Ａ，１２Ｂで停止表示と走行許可表示を交互に切り替えたり、優先順位の高い車両に先に走行許可表示することで、車両の相対的な走行位置、隊列を制御できる。なお、信号機がない場合は、特定通過点で車両毎に走行車線を指示してもよい。
【０１１５】
そして、車両が通信装置１５を通過するとその通過時刻から、渋滞演算制御部１７ｂは当該車両の通過時間を利用して推定通過時間を修正する（Ｓ１６）。これにより、常に推定通過時間の精度を保つことができる。
【０１１６】
以上説明したように、本実施例の渋滞緩和システム１は、隘路を通過する複数の車両の優先順位を決定し、各車両に送信するので複数の車両が互いにどの車両がどの順番で車線変更するかを把握でき、規律ある車線変更が可能となる。また、各車両の走行位置を優先順位に従い制御して隊列を決定するので、車線変更を容易にすることができる。運転者に優先順位を把握させ、車両の隊列も優先順位に従ったものとなることで、隊列長も最小限にでき割り込みよる乱れも抑制できるので、結果的に隘路の通過時間を最小にすることができる。
【実施例２】
【０１１７】
本実施例では、隘路発生時の経路選択、車線選択について説明する。なお、本実施例では適宜実施例１の構成を利用する。
【０１１８】
図１６は、車両と隘路の関係の一例を示す。渋滞制御ＥＣＵ４０は、道路地図に目的地までの経路を設定しており、その経路上に隘路が発生している。本実施例の渋滞制御ＥＣＵ４０は、このような場合に経路通り進むのか、回避経路を選択するのかを判定し、また、適切な車線を運転者に指示することができる。
【０１１９】
例えば、図１６（ｂ）に示すように、片側３車線以上の道路を走行している場合であって、かつ、隘路が２車線以下の場合、車両は複数の車線を選択可能となる。しかしながら、車両を交互に左右の車線に割り振ると、隘路を通過した後に右折する車両を左車線に誘導する場合もあるため、好ましくない。そこで、取り得る車線のうち、目的地までの経路情報から隘路前後の情報を抽出し、車両にとって評価値の高い車線を運転者に指示する。なお、隘路の位置等は、通信装置１４により車両に送信される。
【０１２０】
図１７は、経路選択及び車線選択の処理手順を示すフローチャート図である。以下、図１７に沿って説明する。
【０１２１】
（Ｓ１０）
隘路及び特定点Ｓの位置が確定すると、渋滞制御ＥＣＵ４０は、隘路及び特定点Ｓが経路途中にあるか否かを判定する（Ｓ１０）。そして、隘路及び特定点Ｓが経路途中にない場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、処理（１）を実行する。
【０１２２】
図１８は処理（１）の手順を示すフローチャート図を、図１９（ａ）は、特定点Ｓが経路に含まれない場合を、図１９（ｂ）は特定点Ｓが経路に含まれる場合を、それぞれ示す。
【０１２３】
渋滞制御ＥＣＵ４０は、特定点Ｓが経路上にあるか否かを判定する（Ｓ１１）。特定点Ｓは、渋滞開始位置又は隘路手前の道路標識等であるので、特定点Ｓが経路に含まれていなければ、隘路による渋滞の影響を受けずに通過できると考えられる。
【０１２４】
したがって、図１９（ａ）のように、特定点Ｓが隘路に含まれていなければ、渋滞制御ＥＣＵ４０は、ナビの経路をそのまま利用する（Ｓ１２）。図１９（ｂ）のように、特定点Ｓが経路に含まれていれば、渋滞制御ＥＣＵ４０は、特定点Ｓを回避する経路があるか否かを判定する（Ｓ１３）。
【０１２５】
そして、特定点Ｓを回避する経路があれば（Ｓ１３のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は処理（２）を実行する。後述するように、処理（２）では特定点Ｓを回避するか否かを判定する。
【０１２６】
特定点Ｓを回避する経路がなければ（Ｓ１３のＮｏ）、ステップＳ３０の処理に進む。
【０１２７】
図２０（ａ）は、処理（２）の処理手順を示すフローチャート図である。渋滞制御ＥＣＵ４０は、図１９（ｂ）のように特定点Ｓを回避する経路がある場合、元の経路を通過した方が早いのか特定点Ｓを回避した方が早いのかを判定する。
【０１２８】
渋滞制御ＥＣＵ４０は、特定点Ｓを通過し合流点まで走行した場合の所用推定時間Ａ〔ｍｉｎ〕を推定する（Ｓ２１）。渋滞制御ＥＣＵ４０は、特定点Ｓの位置と推定通過時間から経路における渋滞部の通過時間を推定し、合流点までの所用推定時間Ａを算出する。
【０１２９】
ついで、渋滞制御ＥＣＵ４０は、回避経路を通過し合流点まで走行した場合の所用推定時間Ｂ〔ｍｉｎ〕を推定する（Ｓ２２）。所用推定時間Ｂは、合流点までの距離により容易に算定される。
【０１３０】
そして、渋滞制御ＥＣＵ４０は、２つの所用推定時間Ａ、Ｂを比較し、所用推定時間の短い経路を選択する（Ｓ２３）。すなわち、Ａ＜Ｂ でない場合（Ｓ２３のＮｏ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は回避経路を選択し（Ｓ２４）、Ａ＜Ｂ の場合（Ｓ２３のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は特定点Ｓを通過する元の経路を選択する（Ｓ２５）。
【０１３１】
元の特定点Ｓを通過する経路を選択した場合には図１７のステップＳ３０に戻る。
【０１３２】
（Ｓ２０）
図１７のステップＳ２０に戻り、渋滞制御ＥＣＵ４０は隘路及び特定点Ｓを回避する経路があるか否かを判定する（Ｓ２０）。隘路及び特定点Ｓを回避する経路がある場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は処理（２）を実行する。
【０１３３】
（Ｓ３０）
図１７のステップＳ３０は、渋滞のある元の経路を選択した場合であるので、適切な車線を選択する処理となる。
【０１３４】
最適な車線を選択するため、渋滞制御ＥＣＵ４０は３車線以上か否かを判定する（Ｓ３０）。１車線又は２車線であれば（Ｓ３０のＮｏ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は処理（３）を実行する。
【０１３５】
図２０（ｂ）は、処理（３）の処理手順を示すフローチャート図である。処理（３）では、２車線かつ渋滞がない場合は、渋滞のない車線に車線変更する。なお、渋滞の有無は車速により判定され、渋滞のない場合とは大幅に減速又は停止せずに隘路を通過できる状態をいう。
【０１３６】
まず、渋滞制御ＥＣＵ４０は、２車線か否かを判定する（Ｓ３１）。１車線の場合（Ｓ３１のＮｏ）は、対向車線と交互通行になる。１車線の場合には処理（５）にて説明する。
【０１３７】
２車線の場合（Ｓ３１のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞があるか否かを判定する（Ｓ３２）。そして、渋滞がある場合は（Ｓ３２のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は処理（２）により経路を選択する。処理（２）では、合流点までの所用推定時間に応じて経路を選択する。
【０１３８】
渋滞がない場合は（Ｓ３２のＮｏ）、現在の走行車線と工事箇所１１の車線が一致しているか否かを判定する（Ｓ３３）。一致していない、すなわち別車線の場合は（Ｓ３３のＮｏ）、そのまま走行可能であるが、他車線からの合流が予想されるので処理（６）を実行する。
【０１３９】
現在の走行車線と工事箇所１１の車線が一致する場合（Ｓ３３のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は、工事箇所１１を回避するよう指示する（Ｓ３４）。すなわち、工事箇所１１のない車線へ車線変更するよう指示する。
【０１４０】
車線変更が終わり回避完了したら（Ｓ３５）、渋滞制御ＥＣＵ４０は元の経路に戻るよう指示する（Ｓ３６）。したがって、隘路を通過するために車線変更した場合でも、迅速に元の車線に戻ることができる。
【０１４１】
図２１（ａ）は、処理（５）の処理手順を示すフローチャート図を、図２１（ｂ）は１車線に隘路がある道路の一例を示す。１つしかない進行方向の車線は工事箇所１１により走行できないので、反対車線が隘路となり、反対車線は対向車両と交互に通行することになる。
【０１４２】
１車線の場合、渋滞予測監視センタ１０は、走行車線だけでなく反対車線にも特定点Ｓを設定する。すなわち、反対車線も渋滞することが予想されるか渋滞が発生するため、
渋滞予測監視センタ１０は、走行車線の特定点Ｓを通過した車両に優先順位を設定すると共に、反対車線の特定点Ｓを通過した車両に優先順位を設定し、それぞれの優先順位を各車両に送信する（Ｓ５１）。例えば、走行車線の車両が通過すべきタイミングでは、走行車線の車両の優先順位は先頭から１〜Ｎとなり、対向車線の車両の優先順位はＮ＋１〜となる。
【０１４３】
各車両の運転者は、表示された優先順位に従い、隘路を通過するか否かを決定するので、交互通行が実現できる（Ｓ５２）。なお、走行車線と対向車線のうち渋滞の長い車線の車両に高い優先順位を設定することで、交通量の多い車線の渋滞を低減できる。
【０１４４】
図２３は、処理（６）の処理手順を示すフローチャート図である。処理（６）は、２車線が渋滞しておらず、工事箇所１１と走行車線とが一致していない場合の処理である。したがって、車両はそのまま走行することができる。しかしながら、工事箇所１１のある他車線から自車線に車両が合流するおそれがあるので、渋滞予測監視センタ１０が送信する優先順位に基づき走行位置を調整する（Ｓ６１）。
【０１４５】
車両の運転者は優先順位に従い、他車線から車線変更する車両を自車両の前後に入るよう車速を調整、合流が完了する（Ｓ６２）。
【０１４６】
（Ｓ４０）
図１７のステップＳ４０に戻り、走行車線が３車線以上の場合の処理を説明する。３車線以上の場合、渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞があるか否かを判定する（Ｓ４０）。渋滞がある場合は（Ｓ４０のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は処理（１）を実行する。
【０１４７】
（Ｓ５０）
渋滞がない場合（Ｓ４０のＮｏ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は、現在走行している車線と工事箇所１１がある車線が一致するか否かを判定する（Ｓ５０）。
【０１４８】
一致していない、すなわち別車線の場合は（Ｓ５０のＮｏ）、他車線からの合流が予想されるので処理（４）を実行する。
【０１４９】
処理（４）では、３車線以上の車線のいずれかを、工事箇所１１と走行車線が一致しない状態で走行している場合である。図１６（ｂ）のように３車線のいずれかの車線に工事箇所１１がある場合において、右車線に工事箇所１１があり、車両は中央車線又は左車線を走行しているとする。したがって、車両はそのまま車線変更することなく、直進走行することができる。
【０１５０】
図２２は、処理（４）の処理手順を示すフローチャート図である。
【０１５１】
渋滞制御ＥＣＵ４０は、まず、工事箇所１１が隣接車線か否かを判定し（Ｓ４１）、隣接車線でなければ、そのまま走行する（Ｓ４２）。すなわち、工事箇所１１のある車線と隣接していないため、工事箇所１１のある車線の車両が自車線に合流するおそれも少なく、そのまま走行できる。
【０１５２】
工事箇所１１が隣接車線の場合（Ｓ４１のＹｅｓ）、渋滞制御ＥＣＵ４０は、渋滞予測監視センタ１０から送信される優先順位に従い、合流する車両があることを警告する（Ｓ４３）。したがって、運転者は、優先順位に基づき合流してくる車両に注意しながら走行できる。
【０１５３】
（Ｓ６０）
図１７のステップＳ５０に戻り、現在走行している車線と工事箇所１１の車線が一致している場合（Ｓ５０のＹｅｓ）、回避する必要があるため、渋滞制御ＥＣＵ４０は回避車線と、元の経路との差を計算する（Ｓ６０）。
【０１５４】
例えば、３車線の道路の右車線を走行している場合、中央線又は左車線と、ナビの経路との差を例えば車線数で数え、現在の走行車線から元の経路に戻るまで、トータルで何車線、車線変更するかを数える。
【０１５５】
（Ｓ７０）
渋滞制御ＥＣＵ４０は、車線変更の数の最も少ない車線が好ましい（評価値最大の）車線とする（Ｓ７０）。
【０１５６】
（Ｓ８０）
車線が決定したので、実施例１と同様に、渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞予測監視センタ１０から送信される優先順位に応じて合流位置を計算し、運転者に報知する（Ｓ８０）。
【０１５７】
（Ｓ９０、Ｓ１００、Ｓ１１０）
運転者は優先順位及び合流位置を参照して車線変更することで工事箇所１１の回避を開始（Ｓ９０）、隘路を通過したら回避が完了する（Ｓ１００）。隘路を通過した以降は、渋滞制御ＥＣＵ４０はナビの元の経路（車線）に戻るよう指示するので、運転者は元の経路に戻ることができる（Ｓ１１０）。以上で、図１７の処理が終了する。
【０１５８】
本実施例によれば、ナビの設定した経路上に隘路又は渋滞が発生しても、回避経路を走行した場合の時間とナビの経路（渋滞）を走行した場合の所用推定時間を推定し、より早く目的地に到達する経路を決定することができる。
【０１５９】
また、回避経路の設定が困難な場合は、走行車線と工事箇所１１の位置応じて適切な車線を指示することができる。合流が必要な場合、又は、他車線からの合流が予想される場合は、優先順位及び合流位置を表示するのでスムースに合流を完了させることができる。
【実施例３】
【０１６０】
実施例１では渋滞予測監視センタ１０により優先順位を決定したが、本実施例では原則的に車両間で優先順位を決定し、車両間では優先順位の調整が困難な場合に渋滞予測監視センタ１０に優先順位の調整を依頼する渋滞緩和システム１について説明する。
【０１６１】
図２４は、渋滞緩和システム１が適用された道路及び車両の概略図を示す。なお、図２４において図２と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例の車両Ａ〜Ｚの渋滞制御ＥＣＵ４０は、車両間で互いに通信する通信装置４１を備え、車両Ａ〜Ｚは、互いの車両情報を交換して優先順位を決定する。通信装置４１は、前後の車両及び左右の車両とのみ通信する直進性の高い近赤外など光通信の通信装置であることが好ましく、送信部はＬＥＤで受信部はフォトダイオードで構成されている。したがって、各車両は前後及び左右の所定部に送信部及び受光部を備える。
【０１６２】
そして、優先順位が決定できず渋滞予測監視センタ１０に調整を依頼した場合には、渋滞予測監視センタ１０が各車両の優先順位を決定する。
【０１６３】
図２５は、渋滞予測制御装置２０及び地上システム３から成る渋滞緩和システム１のブロック図を示す。なお、図２５において図３と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例の地上システム３は、監視カメラ１３による撮影や信号機１２Ａ〜１２Ｄの制御を必要とせず、通信装置１４のみを備える。また、渋滞予測制御装置２０の構成は実施例１と同様であるが、渋滞予測監視センタ１０は優先順位調整部１７ｄを、渋滞予測制御装置２０は各車両間で優先順位を決定する優先順位決定部４０ａを有する点で実施例１と異なる。
【０１６４】
車両間における優先順位の決定について説明する。いずれかの車両（図２４では車両Ａ、Ｘ）が隘路を検出することで、優先順位決定部４０ａが優先順位の決定を開始する。隘路の検出は、例えば前方カメラ３１により標識を撮影することで検出してもよいし、運転者が発見し所定のボタンを押下して渋滞予測制御装置２０に入力してもよい。
【０１６５】
隘路が検出されると車両Ａ、Ｘの渋滞予測制御装置２０は隘路検出信号を同報的に車両Ｂ、Ｃ及び車両Ｙ、Ｚに送信するので、隘路検出信号は車両間を次々と伝達される。各車両Ａ〜Ｚの優先順位決定部４０ａは、走行車線と工事箇所１１のある車線等に基づき優先順位を決定していく。例えば、次のような規則に従い優先順位決定部４０ａは優先順位を決定する。
ａ）同じ車線の車両では前方にある車両ほど優先順位が高くなる
ｂ）隘路を通過直前の左右の車両では、工事箇所１１のない車線の車両の方が優先順位が高い
各車線における隘路までの車両数は、通信に応答した車両数のうち、自車位置検出装置３４により検出された同じ車線の車両数から検知される。また、先行車両が隘路を通過して前方の車両数が減少した場合も、通信に応答する車両数から各車線における隘路までの車両数が検知される。
【０１６６】
渋滞箇所１１のない車線は先頭車両から隘路を通過でき、ついで、工事箇所１１のある車線の車両が車線変更して隘路を通過する。一方の車線の車両が隘路を通過してその車線の車両数が少なくなると、車両数が少なくなった車線の車両の優先順位が１つずつ上がることになるので、基本的に左右の車線の車両が交互に隘路を通過できるようになる。
【０１６７】
図２４では、車両Ａと車両Ｘ）により車両Ｘの方が優先順位が高くなり、車両ＸとＹではａ）により車両Ｘの方が優先順位が高くなる。車両Ｘ、Ａが通過したと仮定すると、車両Ｂ、Ｙについて同様に優先順位が決定でき、これを繰り返すことで後続する車両の優先順位を決定できる。
【０１６８】
なお、決定された優先順位は実施例１と同様にディスプレイ３６に表示される。本実施例では、推定通過時間の算出は困難であるので推定通過時間の変わりに例えば車両数を表示する。
【０１６９】
車両間では優先順位が決定できない場合に、渋滞予測監視センタ１０の優先順位調整部１７ｄが調整する優先順位について説明する。上記のような規則が設けられていない場合や、優先順位が決定されてもそれを不満として自らのタイミングで車線変更する車両が多いため優先順位が安定しないような場合、渋滞制御ＥＣＵ４０は渋滞予測監視センタ１０に優先順位の調整を依頼する。
【０１７０】
優先順位調整部１７ｄは、依頼を受けて隘路の手前の車両Ａ〜Ｚに優先順位を調整するための調整情報を送信させる。調整情報は、例えば、自車両より前方の車両数、走行車線、位置情報、緊急車両か否か、等である。渋滞予測監視センタ１０は、調整情報に基づき、例えば上記の規則に従い優先順位を決定し、車両Ａ〜Ｚへ送信する。なお、送信された優先順位は実施例１と同様にディスプレイ３６に表示される。
【０１７１】
優先順位調整部１７ｄが調整して決定した優先順位に強制力を持たせるため、優先順位が高い車両ほど大きい最大車速の走行を許可してもよい。制限された最大車速で走行すると、優先順位が高い車両ほど隘路に早く近づくことができ、優先順位に従った隊列とすることができる。また、優先順位を無視した割り込みも困難となる。
【０１７２】
したがって、本実施例によれば、車両間でのみ優先順位が決定できるので地上システム３の構成を簡易してコスト増を抑制できる。また、車両間では優先順位が決定できない場合には、渋滞予測監視センタ１０により確実に優先順位を決定することができる。各車両の運転者は、どの車両がどの順番で車線変更するかを把握でき、規律ある車線変更が可能となる。運転者に優先順位を把握させることで、割り込みよる乱れも抑制できるので、結果的に隘路の通過時間を最小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】隘路と走行する車両を示す図である。
【図２】渋滞緩和システムが適用された道路及び車両の概略図である。
【図３】渋滞予測制御装置及び地上システムから成る渋滞緩和システムのブロック図である。
【図４】渋滞予測情報、渋滞部通過情報の一例を示す図である。
【図５】渋滞制御ＥＣＵが道路標識等を特定点Ｓに特定する手順のフローチャート図である。
【図６】渋滞制御ＥＣＵが道路標識等を特定点Ｓに特定する手順のフローチャート図である。
【図７】渋滞演算制御部が優先順位を決定する手順のフローチャート図である。
【図８】渋滞部通過情報生成部が推定通過時間を推定する手順のフローチャート図である。
【図９】推定通過時間の推定の説明図である。
【図１０】地上システムが左右の車両を交互に隘路を通過させる手順のフローチャート図である。
【図１１】信号機の点灯制御の一例を示す図である。
【図１２】渋滞予測監視センタが緊急車両に隘路を優先的に通過させる手順のフローチャート図である。
【図１３】渋滞制御ＥＣＵがディスプレイに表示する渋滞部通過情報の一例を示す図である。
【図１４】渋滞制御ＥＣＵが最適なエンジン回転に調整する手順のフローチャート図である。
【図１５】渋滞緩和システムが複数の車両の隊列を制御し、渋滞部通過情報を車両に送信する制御手順を示すシーケンス図である。
【図１６】車両と隘路の関係の一例を示す図である。
【図１７】経路選択及び車線選択の処理手順を示すフローチャート図である。
【図１８】処理（１）の手順を示すフローチャート図である。
【図１９】特定点Ｓと経路の関係の一例を示す図である。
【図２０】処理（２）（３）の処理手順を示すフローチャート図である。
【図２１】処理（５）の処理手順を示すフローチャート図と一車線に隘路がある道路の一例を示す図である。
【図２２】処理（４）の処理手順を示すフローチャート図である。
【図２３】処理（６）の処理手順を示すフローチャート図である。
【図２４】渋滞緩和システムが適用された道路及び車両の概略図である。
【図２５】渋滞予測制御装置及び地上システムから成る渋滞緩和システムのブロック図である。
【符号の説明】
【０１７４】
１ 渋滞緩和システム
３ 地上システム
１０ 渋滞予測監視センタ
１１ 工事箇所
１２Ａ〜１２Ｄ 信号機
９、１３ 監視カメラ
１４、１５、３５、４１ 通信装置
１６、３３ 画像処理装置
１７ サーバ
１７ａ 信号機制御部
１７ｂ 渋滞演算制御部
１７ｃ 渋滞部通過情報生成部
１７ｄ 優先順位調整部
１８ メモリ
２０ 渋滞予測制御装置
３１ 前方カメラ
３２ 後方カメラ
３４ 自車位置検出装置
３６ ディスプレイ
３７ スピーカ
３８ ブレーキＥＣＵ
３９ エンジンＥＣＵ
４０ 渋滞制御ＥＣＵ
４０ａ 優先順位決定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載された渋滞予測制御装置と、複数の車両が通過する隘路の渋滞を緩和する地上システムと、を有する渋滞緩和システムにおいて、
前記地上システムは、
所定部を通過する車両の識別情報を取得する第１の識別情報取得手段と、
前記所定部を通過した第１通過時刻を取得する第１の通過時刻取得手段と、
前記隘路を通過した車両の識別情報を取得する第２の識別情報取得手段と、
前記隘路を通過した第２通過時刻を取得する第２の通過時刻取得手段と、
第１取得時刻に基づき前記隘路を通過する各車両の優先順位を決定する渋滞演算制御部と、前記優先順位を各車両に送信する送信装置と、を有し、
前記渋滞予測制御装置は、前記優先順位を受信する受信装置と、
前記優先順位を乗員に報知する報知装置と、を有する、
ことを特徴とする渋滞緩和システム。
【請求項２】
前記渋滞演算制御部は、第１通過時刻と第２通過時刻に基づき前記所定部から隘路を通過するまでの推定通過時間を推定し、該推定通過時間を各車両に送信する、
ことを特徴とする請求項１記載の渋滞緩和システム。
【請求項３】
車線が複数の道路のいずれかの車線に隘路が発生した場合、
前記渋滞演算制御部は、前記所定部を通過してから隘路までの所定区間において、左右の車線を走行する車両数が均等になるように、各車両に走行すべき車線情報を送信する、
ことを特徴とする請求項１記載の渋滞緩和システム。
【請求項４】
前記地上システムは、
前記所定部から隘路までに存在する信号機の表示を車線毎に制御する信号機制御部を有し、
前記信号機制御部は、前記優先順位が高い車両を低い車両よりも早期に通過させ、前記優先順位の低い車両が高い車両よりも隘路側を走行する場合は低い車両を停止させるように、前記信号機の表示を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の渋滞緩和システム。
【請求項５】
前記渋滞予測制御装置は、
車線変更しなければ隘路を通過できない場合、現在の車線から隘路を通過して予めナビシステムが設定した経路に戻る場合の、車線の変更数が最小となる車線を好ましい車線として運転者に報知する、
ことを特徴とする請求項１記載の渋滞緩和システム。
【請求項６】
複数の車両が通過する隘路の渋滞を緩和する地上システムであって、
所定部を通過する車両の識別情報を取得する第１の識別情報取得手段と、
前記所定部を通過した第１通過時刻を取得する第１の通過時刻取得手段と、
前記隘路を通過した車両の識別情報を取得する第２の識別情報取得手段と、
前記隘路を通過した第２通過時刻を取得する第２の通過時刻取得手段と、
第１取得時刻に基づき前記隘路を通過する各車両の優先順位を決定する渋滞演算制御部と、を有することを特徴とする地上システム。
【請求項７】
走行方向の隘路の通過情報を取得する車載された渋滞予測制御装置であって、
所定部を通過する車両の識別情報を取得する第１の識別情報取得手段と、
前記所定部を通過した第１通過時刻を取得する第１の通過時刻取得手段と、
前記隘路を通過した車両の識別情報を取得する第２の識別情報取得手段と、
前記隘路を通過した第２通過時刻を取得する第２の通過時刻取得手段と、
第１取得時刻に基づき前記隘路を通過する各車両の優先順位を決定する渋滞演算制御部と、
前記優先順位を各車両に送信する送信装置と、を有する地上システムから、
前記優先順位を受信する受信装置と、
前記優先順位を乗員に報知する報知装置と、
を有することを特徴とする渋滞予測制御装置。
【請求項１】
車載された渋滞予測制御装置と、複数の車両が通過する隘路の渋滞を緩和する地上システムと、を有する渋滞緩和システムにおいて、
前記地上システムは、
所定部を通過する車両の識別情報を取得する第１の識別情報取得手段と、
前記所定部を通過した第１通過時刻を取得する第１の通過時刻取得手段と、
前記隘路を通過した車両の識別情報を取得する第２の識別情報取得手段と、
前記隘路を通過した第２通過時刻を取得する第２の通過時刻取得手段と、
第１取得時刻に基づき前記隘路を通過する各車両の優先順位を決定する渋滞演算制御部と、前記優先順位を各車両に送信する送信装置と、を有し、
前記渋滞予測制御装置は、前記優先順位を受信する受信装置と、
前記優先順位を乗員に報知する報知装置と、を有する、
ことを特徴とする渋滞緩和システム。
【請求項２】
前記渋滞演算制御部は、第１通過時刻と第２通過時刻に基づき前記所定部から隘路を通過するまでの推定通過時間を推定し、該推定通過時間を各車両に送信する、
ことを特徴とする請求項１記載の渋滞緩和システム。
【請求項３】
車線が複数の道路のいずれかの車線に隘路が発生した場合、
前記渋滞演算制御部は、前記所定部を通過してから隘路までの所定区間において、左右の車線を走行する車両数が均等になるように、各車両に走行すべき車線情報を送信する、
ことを特徴とする請求項１記載の渋滞緩和システム。
【請求項４】
前記地上システムは、
前記所定部から隘路までに存在する信号機の表示を車線毎に制御する信号機制御部を有し、
前記信号機制御部は、前記優先順位が高い車両を低い車両よりも早期に通過させ、前記優先順位の低い車両が高い車両よりも隘路側を走行する場合は低い車両を停止させるように、前記信号機の表示を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の渋滞緩和システム。
【請求項５】
前記渋滞予測制御装置は、
車線変更しなければ隘路を通過できない場合、現在の車線から隘路を通過して予めナビシステムが設定した経路に戻る場合の、車線の変更数が最小となる車線を好ましい車線として運転者に報知する、
ことを特徴とする請求項１記載の渋滞緩和システム。
【請求項６】
複数の車両が通過する隘路の渋滞を緩和する地上システムであって、
所定部を通過する車両の識別情報を取得する第１の識別情報取得手段と、
前記所定部を通過した第１通過時刻を取得する第１の通過時刻取得手段と、
前記隘路を通過した車両の識別情報を取得する第２の識別情報取得手段と、
前記隘路を通過した第２通過時刻を取得する第２の通過時刻取得手段と、
第１取得時刻に基づき前記隘路を通過する各車両の優先順位を決定する渋滞演算制御部と、を有することを特徴とする地上システム。
【請求項７】
走行方向の隘路の通過情報を取得する車載された渋滞予測制御装置であって、
所定部を通過する車両の識別情報を取得する第１の識別情報取得手段と、
前記所定部を通過した第１通過時刻を取得する第１の通過時刻取得手段と、
前記隘路を通過した車両の識別情報を取得する第２の識別情報取得手段と、
前記隘路を通過した第２通過時刻を取得する第２の通過時刻取得手段と、
第１取得時刻に基づき前記隘路を通過する各車両の優先順位を決定する渋滞演算制御部と、
前記優先順位を各車両に送信する送信装置と、を有する地上システムから、
前記優先順位を受信する受信装置と、
前記優先順位を乗員に報知する報知装置と、
を有することを特徴とする渋滞予測制御装置。
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００８−２６２４１８（Ｐ２００８−２６２４１８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０５１６３（Ｐ２００７−１０５１６３）
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]