通行料金算出装置、制御方法、及びプログラム
【課題】複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出すること。
【解決手段】道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出部１４０を備える。
【解決手段】道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出部１４０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通行料金算出装置、制御方法、及びプログラムに関する。特に本発明は、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置、当該通行料金算出装置を制御する制御方法、並びに当該通行料金算出装置用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部や観光地等においては、交通渋滞や大気汚染といった問題に対し、ロードプライシングの導入が検討されている。このロードプライシングとは、対象の道路ネットワークエリアを指定し、その対象の道路エリアネットワークエリア内に進入する、又はその対象の道路エリアネットワーク内を通過する車両に対して料金の徴収を行う制度である。ロードプライシングにおいては、料金徴収を行うことにより、対象の道路ネットワークエリア内の交通量を低減させ、交通渋滞の緩和や大気汚染の軽減を図る。ロードプライシングは、シンガポールやイギリス等の諸外国では既に導入されている。
【０００３】
ロードプライシングを実施するにあたり、料金が高すぎる場合には、対象の道路ネットワークエリアを回避する車両が増え、対象の道路エリアネットワーク内の交通渋滞の緩和や大気汚染の軽減は進むように見られるが、結果的には対象の道路ネットワークエリア周辺の道路で渋滞が発生することによって大気環境が悪化することが考えられる。逆に、料金が安すぎる場合には、ロードプライシングの効果が十分に得られないことになる。即ち、ロードプライシングにおいては、道路管理者、及び利用者にとって、渋滞が発生しない合理的な通行料金の設定が望まれる。
【０００４】
このような事情に鑑みて成された技術としては、道路エリアネットワーク内に設定された複数の起点から終点までの、複数区間で形成された各経路を走行する車両から徴収する料金を設定する道路料金設定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の道路料金設定装置は、道路エリアネットワーク内の過去の交通データを記憶する。そして、道路料金設定装置は、記憶された過去の交通データに基づいて、各車両が通過する起点、終点の組合せ毎の対象日における交通需要を推定する。そして、道路料金設定装置は、予め設定された各経路に対する交通量配分の初期値と推定された交通需要とに基づいて、各経路及び各区間の交通量と走行時間とを予測する。そして、道路料金設定装置は、予測に基づいて、交通量配分の初期値を修正して目標交通量配分として出力する。そして、道路料金設定装置は、予め設定された各経路の初期料金とその経路の距離とに基づいて、各経路の交通量配分の予測を行う。そして、道路料金設定装置は、予測された交通量配分が目標配分に近似するように初期料金を修正して各経路に対する最終の料金として出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−００９６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の道路料金設定装置によっては、各起点と各終点とをそれぞれ接続する各経路相互間における交通量の極端な不均等の発生が抑制され、交通渋滞の発生が極力抑制され、大気汚染等の環境悪化が抑制され、環境管理者、道路管理者、及び車両の利用者にとって有益な料金の設定が可能となるとしている。
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の道路料金設定装置は、過去の交通データに基づいて、料金を決定している。しかしながら、そのようにして決められた料金は、道路ネットワークエリアの交通現況に対して、最適な値になっているとは限らない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置であって、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出部を備える。
【０００９】
道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係を算出する集計ＱＫ関係算出部を更に備え、通行料金算出部は、集計ＱＫ関係算出部が算出した集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出してよい。
【００１０】
道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、所定時刻における集計交通密度Ｋを推定する集計交通密度Ｋ推定部を更に備え、通行料金算出部は、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、集計交通密度Ｋ推定部が推定した集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出してよい。
【００１１】
通行料金算出部が算出した道路ネットワークエリアに適用される通行料金を示すデータを、車両の利用者の利用者端末へ配信する通行料金データ配信部を更に備えてよい。
【００１２】
本発明の第２の形態によると、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置を制御する制御方法であって、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出段階を備える。
【００１３】
本発明の第３の形態によると、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置用のプログラムであって、通行料金算出装置を、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出部として機能させる。
【００１４】
なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明から明らかなように、この発明は、既知の技術と比較して、道路ネットワークエリアの交通現況に対して最適な通行料金を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】集計ＱＫ関係の一例を示す図である。
【図２】一実施形態に係る通行料金算出装置１００の一例を示す図である。
【図３】集計ＱＫ関係情報格納部１７０に格納される情報の一例をテーブル形式で示す図である。
【図４】料金情報格納部１８０に格納されている情報の一例をテーブル形式で示す図である。
【図５】通行料金算出装置１００の動作フローの一例を示す図である。
【図６】通行料金算出装置１００の動作フローの他の例を示す図である。
【図７】通行料金算出装置１００をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１８】
本実施形態においては、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアの交通状態量として、集計交通流率Ｑと集計交通密度Ｋを定義し、両状態量間に存在する関係を集計ＱＫ関係と称する。集計交通流率Ｑ（台・ｋｍ／ｈ）は、式（１）に示すように、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について、道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である。また、集計交通密度Ｋ（台）は、式（２）に示すように、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である。
【００１９】
【数１】
【００２０】
【数２】
【００２１】
図１は、集計ＱＫ関係の一例を示す。この例の集計ＱＫ関係の曲線は、道路ネットワークエリアにおいて、集計交通密度Ｋが小さいうちは集計交通密度Ｋが増加するに伴って集計交通流率Ｑが増加するが、やがて集計交通密度Ｋが一定量以上に大きくなってくると、集計交通流率Ｑが飽和して低下することを示している。このことは、道路ネットワークエリアの交通処理能力を超える量の車両が流入する状況下で流入制御を施さずにいると、道路ネットワークエリアの集計交通密度Ｋは徐々に上昇し、集計交通流率Ｑが低下、即ち、道路ネットワークエリアの車両処理能力の低下を招いて加速度的に状況が悪化していくことを意味する。
【００２２】
図２は、一実施形態に係る通行料金算出装置１００の一例を示す。通行料金算出装置１００は、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する装置である。
【００２３】
通行料金算出装置１００は、交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０、集計ＱＫ関係算出部１２０、集計交通密度Ｋ推定部１３０、通行料金算出部１４０、通行料金データ出力部１５０、通行料金データ配信部１６０、集計ＱＫ関係情報格納部１７０、及び料金情報格納部１８０を備える。以下、各構成要素の機能及び動作を説明する。
【００２４】
交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０は、交通流シミュレータによってシミュレーションされた交通流シミュレーション結果を示すデータの入力を受け付ける。
【００２５】
集計ＱＫ関係算出部１２０は、道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、集計ＱＫ関係を算出する。
【００２６】
集計交通密度Ｋ推定部１３０は、道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、所定時刻における集計交通密度Ｋを推定する。
【００２７】
通行料金算出部１４０は、集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する。より具体的に説明すると、通行料金算出部１４０は、集計ＱＫ関係算出部１２０が算出した集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する。また、通行料金算出部１４０は、集計ＱＫ関係と、集計交通密度Ｋ推定部１３０が推定した集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する。
【００２８】
通行料金データ出力部１５０は、通行料金算出部１４０が算出した道路ネットワークエリアに適用される通行料金を示すデータを出力する。
【００２９】
通行料金データ配信部１６０は、通行料金算出部１４０が算出した道路ネットワークエリアに適用される通行料金を示すデータを、車両の利用者の利用者端末へ配信する。
【００３０】
図３は、集計ＱＫ関係情報格納部１７０に格納される情報の一例をテーブル形式で示す。集計ＱＫ関係情報格納部１７０には、集計交通密度Ｋ（台／エリア）、及び集計交通流率Ｑ（台・ｋｍ／ｈ）の各情報が対応付けられて格納される。
【００３１】
集計交通流率Ｋ（台／エリア）は、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である。集計交通流率Ｑ（台・ｋｍ／ｈ）は、集計交通流率Ｋ（台／エリア）によって示される台数の車両が道路ネットワークエリア内に存在している場合において、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について、道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である。
【００３２】
図４は、料金情報格納部１８０に格納されている情報の一例をテーブル形式で示す。料金情報格納部１８０には、集計交通流率Ｑの最大値ＱＭＡＸに対する割合（％）、ＱＭＡＸに対応するＫＭＡＸ未満？、及び通行料金（円）の各情報が対応付けられて格納されている。
【００３３】
ここで、集計ＱＫ関係は、図１に示すように、弓なりの曲線を描いている。そして、集計交通流率Ｑは、集計交通密度Ｋが増加するにつれて上昇し、飽和すると、集計交通密度Ｋが更に増加するにつれて下降する。以下の説明においては、集計交通流率Ｑの変化が上昇から下降へ転じる時の集計交通流率Ｑの最大値をＱＭＡＸと称し、集計ＱＫ関係におけるＱＭＡＸに対応する集計交通密度Ｋの値をＫＭＡＸと称する。ここで、実際の運用においては、ＱＭＡＸに至ってからでは手遅れになる虞がある。そこで、本実施形態においては、ＱＭＡＸに対応する実際のＫＭＡＸよりも、例えば、５（％）〜１０（％）程度低い集計交通密度Ｋの値を、ＫＭＡＸとして扱うことにする。
【００３４】
図５は、通行料金算出装置１００の動作フローの一例を示す。この動作フローは、集計ＱＫ関係を算出する動作を示すものである。なおまた、この動作フローの説明には、図１から図４を共に参照する。
【００３５】
通行料金算出装置１００は、交通流シミュレータによる道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果に基づいて、集計ＱＫ関係を算出する。交通流シミュレーションとは、実際の道路の状況をコンピュータで模擬的に再現し、事前に評価するものである。
【００３６】
通行料金算出装置１００の交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０は、道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果を示すデータの入力を、交通流シミュレータから受け付けると（Ｓ１０１）、そのデータを、集計ＱＫ関係算出部１２０へ送る。
【００３７】
通行料金算出装置１００の集計ＱＫ関係算出部１２０は、交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０から送られたデータを受け取ると、道路ネットワークエリアの集計ＱＫ関係を算出する（Ｓ１０２）。例えば、集計ＱＫ関係算出部１２０は、交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０から受け取ったデータによって示される道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果から、所定タイミングにおける集計交通密度Ｋの値と、その時の集計交通流率Ｑの値とをそれぞれ算出し、両値を対応付ける処理を経時的に繰り返す。そして、集計ＱＫ関係算出部１２０は、対応する集計交通流率Ｑと集計交通密度Ｋとの複数の組合せに対する曲線あてはめを行って、集計ＱＫ関係を示す曲線の関数を算出する。そして、集計ＱＫ関係算出部１２０は、複数の集計交通密度Ｋの値と、その各集計交通密度Ｋの値を算出した関数に代入して得られる各集計交通流率Ｑとを対応付けて集計ＱＫ関係情報格納部１７０に格納する（Ｓ１０３）。
【００３８】
このようにして、通行料金算出装置１００の集計ＱＫ関係情報格納部１７０には、道路ネットワークエリアの集計ＱＫ関係を示す情報が格納されることになる。なおまた、この一連の処理は、少なくとも道路ネットワークエリアの環境が変化する度に実行されるものとする。道路ネットワークエリアの環境の変化とは、例えば、交通事故の影響により道路が封鎖されたり、新たな商業施設が開店したりすることにより、その道路ネットワークエリア内において車両が通行する経路の傾向が変化するような場合を指す。
【００３９】
図６は、通行料金算出装置１００の動作フローの他の例を示す。この動作フローは、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する動作を示すものである。なおまた、この動作フローの説明には、図１から図５を共に参照する。
【００４０】
通行料金算出装置１００は、交通流シミュレータによる道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果に基づいて、その道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する。
【００４１】
通行料金算出装置１００の交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０は、道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果を示すデータの入力を、交通流シミュレータから受け付けると（Ｓ２０１）、そのデータを、集計交通密度Ｋ推定部１３０へ送る。
【００４２】
通行料金算出装置１００の集計交通密度Ｋ推定部１３０は、交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０から送られたデータを受け取ると、そのデータによって示される道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果から、所定時刻における集計交通密度Ｋを推定する（Ｓ２０２）。例えば、集計交通密度Ｋ推定部１３０は、５分後の集計交通密度Ｋを推定する。そして、集計交通密度Ｋ推定部１３０は、推定した集計交通密度Ｋの推定値ＫＥＳＴを示すデータを、通行料金算出部１４０へ送る。
【００４３】
通行料金算出装置１００の通行料金算出部１４０は、集計交通密度Ｋ推定部１３０から送られたデータを受け取ると、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する（Ｓ２０３）。例えば、通行料金算出部１４０は、集計交通密度Ｋ推定部１３０から送られたデータを受け取ると、集計ＱＫ関係情報格納部１７０に格納されている情報を読み出す。そして、通行料金算出部１４０は、集計ＱＫ関係情報格納部１７０から読み出した情報に基づいて、集計交通流率Ｑの最大値ＱＭＡＸの値を特定する。また、通行料金算出部１４０は、ＱＭＡＸに対応する集計交通密度Ｋの値ＫＭＡＸを特定する。また、通行料金算出部１４０は、集計交通密度Ｋ推定部１３０から受け取ったデータによって示されるＫＥＳＴに対応する集計交通流率Ｑの値ＱＥＳＴを特定する。そして、通行料金算出部１４０は、ＱＭＡＸに対するＱＥＳＴの割合を算出する。また、通行料金算出部１４０は、ＫＭＡＸとＫＥＳＴとを比較する。そして、通行料金算出部１４０は、料金情報格納部１８０に格納されている情報と、ＱＭＡＸに対するＱＥＳＴの割合と、ＫＭＡＸとＫＥＳＴとの比較結果とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する。例えば、料金情報格納部１８０には、図４に示すような情報が格納されていたとする。そして、ＱＭＡＸに対するＱＥＳＴの割合が４７（％）で、ＫＭＡＸとＫＥＳＴとの関係がＫＭＡＸ＞ＫＥＳＴであったとすると、通行料金算出部１４０は、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を５００（円）とする。そして、通行料金算出部１４０は、通行料金を示す通行料金データを、通行料金データ出力部１５０、及び通行料金データ配信部１６０へ送る。
【００４４】
通行料金算出装置１００の通行料金データ出力部１５０は、通行料金算出部１４０から送られた通行料金データを受け取ると、その通行料金データを外部機器へ出力する（Ｓ２０４）。例えば、通行料金データ出力部１５０は、通行料金データによって示される通行料金を表示画面に表示させるためのデータをディスプレイへ出力する。この場合、ディスプレイには、道路ネットワークエリアに適用される通行料金が表示されることになる。道路ネットワークエリアの管理者は、ディスプレイに表示された通行料金を適用すべく所定の作業を行えばよいことになる。
【００４５】
また、例えば、通行料金データ出力部１５０は、通行料金データを、道路ネットワークエリアの通行料金を収受する料金所装置へ出力する。この場合、料金所装置には、収受すべき通行料金の設定が自動的に適用されることになる。
【００４６】
一方、通行料金算出装置１００の通行料金データ配信部１６０は、通行料金算出部１４０から送られた通行料金データを受け取ると、その通行料金データを車両の利用者の利用者端末へ配信する（Ｓ２０５）。ここで、利用者端末は、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の携帯情報端末、パソコン、及び車載器を含む。このようにして、車両の利用者は、道路ネットワークエリアの通行料金を知ることができる。なおまた、この一連の処理は、所定時間置きに実行されるものとする。
【００４７】
以上説明したように、通行料金算出装置１００は、既知の技術と比較して、道路ネットワークエリアの交通現況に対して最適な通行料金を算出することができる。
【００４８】
図７は、通行料金算出装置１００をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す。通行料金算出装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）周辺部と、入出力部と、レガシー入出力部とを備える。ＣＰＵ周辺部は、ホスト・コントローラ８０１により相互に接続されるＣＰＵ８０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８０３、グラフィック・コントローラ８０４、及び表示装置８０５を有する。入出力部は、入出力コントローラ８０６によりホスト・コントローラ８０１に接続される通信インターフェース８０７、ハードディスクドライブ８０８、及びＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ドライブ８０９を有する。レガシー入出力部は、入出力コントローラ８０６に接続されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８１０、フレキシブルディスク・ドライブ８１１、及び入出力チップ８１２を有する。
【００４９】
ホスト・コントローラ８０１は、ＲＡＭ８０３と、高い転送レートでＲＡＭ８０３をアクセスするＣＰＵ８０２、及びグラフィック・コントローラ８０４とを接続する。ＣＰＵ８０２は、ＲＯＭ８１０、及びＲＡＭ８０３に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部の制御をする。グラフィック・コントローラ８０４は、ＣＰＵ８０２等がＲＡＭ８０３内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得して、表示装置８０５上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ８０４は、ＣＰＵ８０２等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【００５０】
入出力コントローラ８０６は、ホスト・コントローラ８０１と、比較的高速な入出力装置であるハードディスクドライブ８０８、通信インターフェース８０７、ＣＤ−ＲＯＭドライブ８０９を接続する。ハードディスクドライブ８０８は、ＣＰＵ８０２が使用するプログラム、及びデータを格納する。通信インターフェース８０７は、ネットワーク通信装置８９１に接続してプログラム又はデータを送受信する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ８０９は、ＣＤ−ＲＯＭ８９２からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ８０３を介してハードディスクドライブ８０８、及び通信インターフェース８０７に提供する。
【００５１】
入出力コントローラ８０６には、ＲＯＭ８１０と、フレキシブルディスク・ドライブ８１１、及び入出力チップ８１２の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ８１０は、通行料金算出装置１００が起動時に実行するブート・プログラム、あるいは通行料金算出装置１００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ８１１は、フレキシブルディスク８９３からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ８０３を介してハードディスクドライブ８０８、及び通信インターフェース８０７に提供する。入出力チップ８１２は、フレキシブルディスク・ドライブ８１１、あるいはパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。
【００５２】
ＣＰＵ８０２が実行するプログラムは、フレキシブルディスク８９３、ＣＤ−ＲＯＭ８９２、又はＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。プログラムは、記録媒体からハードディスクドライブ８０８にインストールされ、ＲＡＭ８０３に読み出されてＣＰＵ８０２により実行される。ＣＰＵ８０２により実行されるプログラムは、通行料金算出装置１００を、図１から図６に関連して説明した交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０、集計ＱＫ関係算出部１２０、集計交通密度Ｋ推定部１３０、通行料金算出部１４０、通行料金データ出力部１５０、通行料金データ配信部１６０、集計ＱＫ関係情報格納部１７０、及び料金情報格納部１８０として機能させる。
【００５３】
以上に示したプログラムは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク８９３、ＣＤ−ＲＯＭ８９２の他に、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）又はＰＤ（Ｐｈａｓｅ Ｄｉｓｋ）等の光学記録媒体、ＭＤ（ＭｉｎｉＤｉｓｋ）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークあるいはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶媒体を記録媒体として使用して、ネットワークを介したプログラムとして提供してもよい。
【００５４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 通行料金算出装置
１１０ 交通流シミュレーション結果データ入力受付部
１２０ 集計ＱＫ関係算出部
１３０ 集計交通密度Ｋ推定部
１４０ 通行料金算出部
１５０ 通行料金データ出力部
１６０ 通行料金データ配信部
１７０ 集計ＱＫ関係情報格納部
１８０ 料金情報格納部
８０１ ホスト・コントローラ
８０２ ＣＰＵ
８０３ ＲＡＭ
８０４ グラフィック・コントローラ
８０５ 表示装置
８０６ 入出力コントローラ
８０７ 通信インターフェース
８０８ ハードディスクドライブ
８０９ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
８１０ ＲＯＭ
８１１ フレキシブルディスク・ドライブ
８１２ 入出力チップ
８９１ ネットワーク通信装置
８９２ ＣＤ−ＲＯＭ
８９３ フレキシブルディスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通行料金算出装置、制御方法、及びプログラムに関する。特に本発明は、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置、当該通行料金算出装置を制御する制御方法、並びに当該通行料金算出装置用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部や観光地等においては、交通渋滞や大気汚染といった問題に対し、ロードプライシングの導入が検討されている。このロードプライシングとは、対象の道路ネットワークエリアを指定し、その対象の道路エリアネットワークエリア内に進入する、又はその対象の道路エリアネットワーク内を通過する車両に対して料金の徴収を行う制度である。ロードプライシングにおいては、料金徴収を行うことにより、対象の道路ネットワークエリア内の交通量を低減させ、交通渋滞の緩和や大気汚染の軽減を図る。ロードプライシングは、シンガポールやイギリス等の諸外国では既に導入されている。
【０００３】
ロードプライシングを実施するにあたり、料金が高すぎる場合には、対象の道路ネットワークエリアを回避する車両が増え、対象の道路エリアネットワーク内の交通渋滞の緩和や大気汚染の軽減は進むように見られるが、結果的には対象の道路ネットワークエリア周辺の道路で渋滞が発生することによって大気環境が悪化することが考えられる。逆に、料金が安すぎる場合には、ロードプライシングの効果が十分に得られないことになる。即ち、ロードプライシングにおいては、道路管理者、及び利用者にとって、渋滞が発生しない合理的な通行料金の設定が望まれる。
【０００４】
このような事情に鑑みて成された技術としては、道路エリアネットワーク内に設定された複数の起点から終点までの、複数区間で形成された各経路を走行する車両から徴収する料金を設定する道路料金設定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の道路料金設定装置は、道路エリアネットワーク内の過去の交通データを記憶する。そして、道路料金設定装置は、記憶された過去の交通データに基づいて、各車両が通過する起点、終点の組合せ毎の対象日における交通需要を推定する。そして、道路料金設定装置は、予め設定された各経路に対する交通量配分の初期値と推定された交通需要とに基づいて、各経路及び各区間の交通量と走行時間とを予測する。そして、道路料金設定装置は、予測に基づいて、交通量配分の初期値を修正して目標交通量配分として出力する。そして、道路料金設定装置は、予め設定された各経路の初期料金とその経路の距離とに基づいて、各経路の交通量配分の予測を行う。そして、道路料金設定装置は、予測された交通量配分が目標配分に近似するように初期料金を修正して各経路に対する最終の料金として出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−００９６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の道路料金設定装置によっては、各起点と各終点とをそれぞれ接続する各経路相互間における交通量の極端な不均等の発生が抑制され、交通渋滞の発生が極力抑制され、大気汚染等の環境悪化が抑制され、環境管理者、道路管理者、及び車両の利用者にとって有益な料金の設定が可能となるとしている。
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の道路料金設定装置は、過去の交通データに基づいて、料金を決定している。しかしながら、そのようにして決められた料金は、道路ネットワークエリアの交通現況に対して、最適な値になっているとは限らない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置であって、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出部を備える。
【０００９】
道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係を算出する集計ＱＫ関係算出部を更に備え、通行料金算出部は、集計ＱＫ関係算出部が算出した集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出してよい。
【００１０】
道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、所定時刻における集計交通密度Ｋを推定する集計交通密度Ｋ推定部を更に備え、通行料金算出部は、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、集計交通密度Ｋ推定部が推定した集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出してよい。
【００１１】
通行料金算出部が算出した道路ネットワークエリアに適用される通行料金を示すデータを、車両の利用者の利用者端末へ配信する通行料金データ配信部を更に備えてよい。
【００１２】
本発明の第２の形態によると、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置を制御する制御方法であって、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出段階を備える。
【００１３】
本発明の第３の形態によると、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置用のプログラムであって、通行料金算出装置を、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出部として機能させる。
【００１４】
なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明から明らかなように、この発明は、既知の技術と比較して、道路ネットワークエリアの交通現況に対して最適な通行料金を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】集計ＱＫ関係の一例を示す図である。
【図２】一実施形態に係る通行料金算出装置１００の一例を示す図である。
【図３】集計ＱＫ関係情報格納部１７０に格納される情報の一例をテーブル形式で示す図である。
【図４】料金情報格納部１８０に格納されている情報の一例をテーブル形式で示す図である。
【図５】通行料金算出装置１００の動作フローの一例を示す図である。
【図６】通行料金算出装置１００の動作フローの他の例を示す図である。
【図７】通行料金算出装置１００をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１８】
本実施形態においては、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアの交通状態量として、集計交通流率Ｑと集計交通密度Ｋを定義し、両状態量間に存在する関係を集計ＱＫ関係と称する。集計交通流率Ｑ（台・ｋｍ／ｈ）は、式（１）に示すように、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について、道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である。また、集計交通密度Ｋ（台）は、式（２）に示すように、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である。
【００１９】
【数１】
【００２０】
【数２】
【００２１】
図１は、集計ＱＫ関係の一例を示す。この例の集計ＱＫ関係の曲線は、道路ネットワークエリアにおいて、集計交通密度Ｋが小さいうちは集計交通密度Ｋが増加するに伴って集計交通流率Ｑが増加するが、やがて集計交通密度Ｋが一定量以上に大きくなってくると、集計交通流率Ｑが飽和して低下することを示している。このことは、道路ネットワークエリアの交通処理能力を超える量の車両が流入する状況下で流入制御を施さずにいると、道路ネットワークエリアの集計交通密度Ｋは徐々に上昇し、集計交通流率Ｑが低下、即ち、道路ネットワークエリアの車両処理能力の低下を招いて加速度的に状況が悪化していくことを意味する。
【００２２】
図２は、一実施形態に係る通行料金算出装置１００の一例を示す。通行料金算出装置１００は、複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する装置である。
【００２３】
通行料金算出装置１００は、交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０、集計ＱＫ関係算出部１２０、集計交通密度Ｋ推定部１３０、通行料金算出部１４０、通行料金データ出力部１５０、通行料金データ配信部１６０、集計ＱＫ関係情報格納部１７０、及び料金情報格納部１８０を備える。以下、各構成要素の機能及び動作を説明する。
【００２４】
交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０は、交通流シミュレータによってシミュレーションされた交通流シミュレーション結果を示すデータの入力を受け付ける。
【００２５】
集計ＱＫ関係算出部１２０は、道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、集計ＱＫ関係を算出する。
【００２６】
集計交通密度Ｋ推定部１３０は、道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、所定時刻における集計交通密度Ｋを推定する。
【００２７】
通行料金算出部１４０は、集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する。より具体的に説明すると、通行料金算出部１４０は、集計ＱＫ関係算出部１２０が算出した集計ＱＫ関係と、所定時刻における集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する。また、通行料金算出部１４０は、集計ＱＫ関係と、集計交通密度Ｋ推定部１３０が推定した集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する。
【００２８】
通行料金データ出力部１５０は、通行料金算出部１４０が算出した道路ネットワークエリアに適用される通行料金を示すデータを出力する。
【００２９】
通行料金データ配信部１６０は、通行料金算出部１４０が算出した道路ネットワークエリアに適用される通行料金を示すデータを、車両の利用者の利用者端末へ配信する。
【００３０】
図３は、集計ＱＫ関係情報格納部１７０に格納される情報の一例をテーブル形式で示す。集計ＱＫ関係情報格納部１７０には、集計交通密度Ｋ（台／エリア）、及び集計交通流率Ｑ（台・ｋｍ／ｈ）の各情報が対応付けられて格納される。
【００３１】
集計交通流率Ｋ（台／エリア）は、道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である。集計交通流率Ｑ（台・ｋｍ／ｈ）は、集計交通流率Ｋ（台／エリア）によって示される台数の車両が道路ネットワークエリア内に存在している場合において、道路ネットワークエリアに内包される評価対象の道路について、道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である。
【００３２】
図４は、料金情報格納部１８０に格納されている情報の一例をテーブル形式で示す。料金情報格納部１８０には、集計交通流率Ｑの最大値ＱＭＡＸに対する割合（％）、ＱＭＡＸに対応するＫＭＡＸ未満？、及び通行料金（円）の各情報が対応付けられて格納されている。
【００３３】
ここで、集計ＱＫ関係は、図１に示すように、弓なりの曲線を描いている。そして、集計交通流率Ｑは、集計交通密度Ｋが増加するにつれて上昇し、飽和すると、集計交通密度Ｋが更に増加するにつれて下降する。以下の説明においては、集計交通流率Ｑの変化が上昇から下降へ転じる時の集計交通流率Ｑの最大値をＱＭＡＸと称し、集計ＱＫ関係におけるＱＭＡＸに対応する集計交通密度Ｋの値をＫＭＡＸと称する。ここで、実際の運用においては、ＱＭＡＸに至ってからでは手遅れになる虞がある。そこで、本実施形態においては、ＱＭＡＸに対応する実際のＫＭＡＸよりも、例えば、５（％）〜１０（％）程度低い集計交通密度Ｋの値を、ＫＭＡＸとして扱うことにする。
【００３４】
図５は、通行料金算出装置１００の動作フローの一例を示す。この動作フローは、集計ＱＫ関係を算出する動作を示すものである。なおまた、この動作フローの説明には、図１から図４を共に参照する。
【００３５】
通行料金算出装置１００は、交通流シミュレータによる道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果に基づいて、集計ＱＫ関係を算出する。交通流シミュレーションとは、実際の道路の状況をコンピュータで模擬的に再現し、事前に評価するものである。
【００３６】
通行料金算出装置１００の交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０は、道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果を示すデータの入力を、交通流シミュレータから受け付けると（Ｓ１０１）、そのデータを、集計ＱＫ関係算出部１２０へ送る。
【００３７】
通行料金算出装置１００の集計ＱＫ関係算出部１２０は、交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０から送られたデータを受け取ると、道路ネットワークエリアの集計ＱＫ関係を算出する（Ｓ１０２）。例えば、集計ＱＫ関係算出部１２０は、交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０から受け取ったデータによって示される道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果から、所定タイミングにおける集計交通密度Ｋの値と、その時の集計交通流率Ｑの値とをそれぞれ算出し、両値を対応付ける処理を経時的に繰り返す。そして、集計ＱＫ関係算出部１２０は、対応する集計交通流率Ｑと集計交通密度Ｋとの複数の組合せに対する曲線あてはめを行って、集計ＱＫ関係を示す曲線の関数を算出する。そして、集計ＱＫ関係算出部１２０は、複数の集計交通密度Ｋの値と、その各集計交通密度Ｋの値を算出した関数に代入して得られる各集計交通流率Ｑとを対応付けて集計ＱＫ関係情報格納部１７０に格納する（Ｓ１０３）。
【００３８】
このようにして、通行料金算出装置１００の集計ＱＫ関係情報格納部１７０には、道路ネットワークエリアの集計ＱＫ関係を示す情報が格納されることになる。なおまた、この一連の処理は、少なくとも道路ネットワークエリアの環境が変化する度に実行されるものとする。道路ネットワークエリアの環境の変化とは、例えば、交通事故の影響により道路が封鎖されたり、新たな商業施設が開店したりすることにより、その道路ネットワークエリア内において車両が通行する経路の傾向が変化するような場合を指す。
【００３９】
図６は、通行料金算出装置１００の動作フローの他の例を示す。この動作フローは、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する動作を示すものである。なおまた、この動作フローの説明には、図１から図５を共に参照する。
【００４０】
通行料金算出装置１００は、交通流シミュレータによる道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果に基づいて、その道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する。
【００４１】
通行料金算出装置１００の交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０は、道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果を示すデータの入力を、交通流シミュレータから受け付けると（Ｓ２０１）、そのデータを、集計交通密度Ｋ推定部１３０へ送る。
【００４２】
通行料金算出装置１００の集計交通密度Ｋ推定部１３０は、交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０から送られたデータを受け取ると、そのデータによって示される道路ネットワークエリアの交通流シミュレーション結果から、所定時刻における集計交通密度Ｋを推定する（Ｓ２０２）。例えば、集計交通密度Ｋ推定部１３０は、５分後の集計交通密度Ｋを推定する。そして、集計交通密度Ｋ推定部１３０は、推定した集計交通密度Ｋの推定値ＫＥＳＴを示すデータを、通行料金算出部１４０へ送る。
【００４３】
通行料金算出装置１００の通行料金算出部１４０は、集計交通密度Ｋ推定部１３０から送られたデータを受け取ると、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する（Ｓ２０３）。例えば、通行料金算出部１４０は、集計交通密度Ｋ推定部１３０から送られたデータを受け取ると、集計ＱＫ関係情報格納部１７０に格納されている情報を読み出す。そして、通行料金算出部１４０は、集計ＱＫ関係情報格納部１７０から読み出した情報に基づいて、集計交通流率Ｑの最大値ＱＭＡＸの値を特定する。また、通行料金算出部１４０は、ＱＭＡＸに対応する集計交通密度Ｋの値ＫＭＡＸを特定する。また、通行料金算出部１４０は、集計交通密度Ｋ推定部１３０から受け取ったデータによって示されるＫＥＳＴに対応する集計交通流率Ｑの値ＱＥＳＴを特定する。そして、通行料金算出部１４０は、ＱＭＡＸに対するＱＥＳＴの割合を算出する。また、通行料金算出部１４０は、ＫＭＡＸとＫＥＳＴとを比較する。そして、通行料金算出部１４０は、料金情報格納部１８０に格納されている情報と、ＱＭＡＸに対するＱＥＳＴの割合と、ＫＭＡＸとＫＥＳＴとの比較結果とに基づいて、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する。例えば、料金情報格納部１８０には、図４に示すような情報が格納されていたとする。そして、ＱＭＡＸに対するＱＥＳＴの割合が４７（％）で、ＫＭＡＸとＫＥＳＴとの関係がＫＭＡＸ＞ＫＥＳＴであったとすると、通行料金算出部１４０は、道路ネットワークエリアに適用される通行料金を５００（円）とする。そして、通行料金算出部１４０は、通行料金を示す通行料金データを、通行料金データ出力部１５０、及び通行料金データ配信部１６０へ送る。
【００４４】
通行料金算出装置１００の通行料金データ出力部１５０は、通行料金算出部１４０から送られた通行料金データを受け取ると、その通行料金データを外部機器へ出力する（Ｓ２０４）。例えば、通行料金データ出力部１５０は、通行料金データによって示される通行料金を表示画面に表示させるためのデータをディスプレイへ出力する。この場合、ディスプレイには、道路ネットワークエリアに適用される通行料金が表示されることになる。道路ネットワークエリアの管理者は、ディスプレイに表示された通行料金を適用すべく所定の作業を行えばよいことになる。
【００４５】
また、例えば、通行料金データ出力部１５０は、通行料金データを、道路ネットワークエリアの通行料金を収受する料金所装置へ出力する。この場合、料金所装置には、収受すべき通行料金の設定が自動的に適用されることになる。
【００４６】
一方、通行料金算出装置１００の通行料金データ配信部１６０は、通行料金算出部１４０から送られた通行料金データを受け取ると、その通行料金データを車両の利用者の利用者端末へ配信する（Ｓ２０５）。ここで、利用者端末は、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の携帯情報端末、パソコン、及び車載器を含む。このようにして、車両の利用者は、道路ネットワークエリアの通行料金を知ることができる。なおまた、この一連の処理は、所定時間置きに実行されるものとする。
【００４７】
以上説明したように、通行料金算出装置１００は、既知の技術と比較して、道路ネットワークエリアの交通現況に対して最適な通行料金を算出することができる。
【００４８】
図７は、通行料金算出装置１００をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す。通行料金算出装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）周辺部と、入出力部と、レガシー入出力部とを備える。ＣＰＵ周辺部は、ホスト・コントローラ８０１により相互に接続されるＣＰＵ８０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８０３、グラフィック・コントローラ８０４、及び表示装置８０５を有する。入出力部は、入出力コントローラ８０６によりホスト・コントローラ８０１に接続される通信インターフェース８０７、ハードディスクドライブ８０８、及びＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ドライブ８０９を有する。レガシー入出力部は、入出力コントローラ８０６に接続されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８１０、フレキシブルディスク・ドライブ８１１、及び入出力チップ８１２を有する。
【００４９】
ホスト・コントローラ８０１は、ＲＡＭ８０３と、高い転送レートでＲＡＭ８０３をアクセスするＣＰＵ８０２、及びグラフィック・コントローラ８０４とを接続する。ＣＰＵ８０２は、ＲＯＭ８１０、及びＲＡＭ８０３に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部の制御をする。グラフィック・コントローラ８０４は、ＣＰＵ８０２等がＲＡＭ８０３内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得して、表示装置８０５上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ８０４は、ＣＰＵ８０２等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【００５０】
入出力コントローラ８０６は、ホスト・コントローラ８０１と、比較的高速な入出力装置であるハードディスクドライブ８０８、通信インターフェース８０７、ＣＤ−ＲＯＭドライブ８０９を接続する。ハードディスクドライブ８０８は、ＣＰＵ８０２が使用するプログラム、及びデータを格納する。通信インターフェース８０７は、ネットワーク通信装置８９１に接続してプログラム又はデータを送受信する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ８０９は、ＣＤ−ＲＯＭ８９２からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ８０３を介してハードディスクドライブ８０８、及び通信インターフェース８０７に提供する。
【００５１】
入出力コントローラ８０６には、ＲＯＭ８１０と、フレキシブルディスク・ドライブ８１１、及び入出力チップ８１２の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ８１０は、通行料金算出装置１００が起動時に実行するブート・プログラム、あるいは通行料金算出装置１００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ８１１は、フレキシブルディスク８９３からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ８０３を介してハードディスクドライブ８０８、及び通信インターフェース８０７に提供する。入出力チップ８１２は、フレキシブルディスク・ドライブ８１１、あるいはパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。
【００５２】
ＣＰＵ８０２が実行するプログラムは、フレキシブルディスク８９３、ＣＤ−ＲＯＭ８９２、又はＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。プログラムは、記録媒体からハードディスクドライブ８０８にインストールされ、ＲＡＭ８０３に読み出されてＣＰＵ８０２により実行される。ＣＰＵ８０２により実行されるプログラムは、通行料金算出装置１００を、図１から図６に関連して説明した交通流シミュレーション結果データ入力受付部１１０、集計ＱＫ関係算出部１２０、集計交通密度Ｋ推定部１３０、通行料金算出部１４０、通行料金データ出力部１５０、通行料金データ配信部１６０、集計ＱＫ関係情報格納部１７０、及び料金情報格納部１８０として機能させる。
【００５３】
以上に示したプログラムは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク８９３、ＣＤ−ＲＯＭ８９２の他に、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）又はＰＤ（Ｐｈａｓｅ Ｄｉｓｋ）等の光学記録媒体、ＭＤ（ＭｉｎｉＤｉｓｋ）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークあるいはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶媒体を記録媒体として使用して、ネットワークを介したプログラムとして提供してもよい。
【００５４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 通行料金算出装置
１１０ 交通流シミュレーション結果データ入力受付部
１２０ 集計ＱＫ関係算出部
１３０ 集計交通密度Ｋ推定部
１４０ 通行料金算出部
１５０ 通行料金データ出力部
１６０ 通行料金データ配信部
１７０ 集計ＱＫ関係情報格納部
１８０ 料金情報格納部
８０１ ホスト・コントローラ
８０２ ＣＰＵ
８０３ ＲＡＭ
８０４ グラフィック・コントローラ
８０５ 表示装置
８０６ 入出力コントローラ
８０７ 通信インターフェース
８０８ ハードディスクドライブ
８０９ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
８１０ ＲＯＭ
８１１ フレキシブルディスク・ドライブ
８１２ 入出力チップ
８９１ ネットワーク通信装置
８９２ ＣＤ−ＲＯＭ
８９３ フレキシブルディスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置であって、
前記道路ネットワークエリアに内包される評価対象の前記道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、前記道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における前記集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出部
を備える通行料金算出装置。
【請求項２】
前記道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、前記道路ネットワークエリアに内包される評価対象の前記道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、前記道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係を算出する集計ＱＫ関係算出部
を更に備え、
前記通行料金算出部は、前記集計ＱＫ関係算出部が算出した集計ＱＫ関係と、所定時刻における前記集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する
請求項１に記載の通行料金算出装置。
【請求項３】
前記道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、所定時刻における前記集計交通密度Ｋを推定する集計交通密度Ｋ推定部
を更に備え、
前記通行料金算出部は、前記道路ネットワークエリアに内包される評価対象の前記道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、前記道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、前記集計交通密度Ｋ推定部が推定した集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する
請求項１又は２に記載の通行料金算出装置。
【請求項４】
前記通行料金算出部が算出した前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を示すデータを、車両の利用者の利用者端末へ配信する通行料金データ配信部
を更に備える請求項１から３のいずれか一項に記載の通行料金算出装置。
【請求項５】
複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置を制御する制御方法であって、
前記道路ネットワークエリアに内包される評価対象の前記道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、前記道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における前記集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出段階
を備える制御方法。
【請求項６】
複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置用のプログラムであって、前記通行料金算出装置を、
前記道路ネットワークエリアに内包される評価対象の前記道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、前記道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における前記集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出部
として機能させるプログラム。
【請求項１】
複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置であって、
前記道路ネットワークエリアに内包される評価対象の前記道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、前記道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における前記集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出部
を備える通行料金算出装置。
【請求項２】
前記道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、前記道路ネットワークエリアに内包される評価対象の前記道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、前記道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係を算出する集計ＱＫ関係算出部
を更に備え、
前記通行料金算出部は、前記集計ＱＫ関係算出部が算出した集計ＱＫ関係と、所定時刻における前記集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する
請求項１に記載の通行料金算出装置。
【請求項３】
前記道路ネットワークエリアにおける交通流シミュレーション結果に基づいて、所定時刻における前記集計交通密度Ｋを推定する集計交通密度Ｋ推定部
を更に備え、
前記通行料金算出部は、前記道路ネットワークエリアに内包される評価対象の前記道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、前記道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、前記集計交通密度Ｋ推定部が推定した集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する
請求項１又は２に記載の通行料金算出装置。
【請求項４】
前記通行料金算出部が算出した前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を示すデータを、車両の利用者の利用者端末へ配信する通行料金データ配信部
を更に備える請求項１から３のいずれか一項に記載の通行料金算出装置。
【請求項５】
複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置を制御する制御方法であって、
前記道路ネットワークエリアに内包される評価対象の前記道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、前記道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における前記集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出段階
を備える制御方法。
【請求項６】
複数の道路から構成される道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出装置用のプログラムであって、前記通行料金算出装置を、
前記道路ネットワークエリアに内包される評価対象の前記道路について道路単位で算定される単位時間あたりにおける単位距離あたりの車両の台数を合算した値である集計交通流率Ｑと、前記道路ネットワークエリア内に存在する全ての車両の台数である集計交通密度Ｋとの相関関係を示す集計ＱＫ関係と、所定時刻における前記集計交通密度Ｋの推定値とに基づいて、前記道路ネットワークエリアに適用される通行料金を算出する通行料金算出部
として機能させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５０８４４（Ｐ２０１３−５０８４４Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８８３０２（Ｐ２０１１−１８８３０２）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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