JP2014126962A - 速度規制支援システム及び速度規制支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高速道路などの道路の交通規制において、交通規制区間を含む道路を通行する車両に対して、渋滞発生原因となる急激な速度低下を減少させるように、適切な走行速度を事前に通知するシステムを提供する。
【解決手段】道路の交通情報を取得して道路を通行する車両の車長及び占有率を計測する交通量計測装置と、車両が通行する区間に応じて設定された規制速度を通知する制御を行なう速度規制支援装置と、を備え、速度規制支援装置は、交通量計測装置から取得した車長及び占有率を基に算出した想定交通密度を用いて交通規制後の交通規制区間における想定車両速度を算出し、想定車両速度を基に、交通規制区間を含む道路において交通規制区間の前後で段階的に変化する規制速度を決定する速度規制支援システムとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、交通規制が行われている道路において、交通規制区間を通過する際に想定される渋滞を解消・緩和する速度規制支援システム及び速度規制支援方法に関する。

一般に、高速道路などの道路の利用者は、その道路上に交通規制区間があることを通知する交通規制情報を利用することができる。車線規制情報などの交通規制情報は、例えば、高速道路上の可変情報板装置やハイウェイラジオ装置などを介して利用者に通知される。

車線規制が行われている道路では、車線規制区間において通行可能な車線が制限されるため、渋滞が発生することが多い。その渋滞を解消もしくは緩和する方法としては、道路の利用者が、車線規制情報の内容を理解し、車線規制区間に到達するまでに徐々に速度を落としながら運転することがあげられる。しかしながら、車両の走行速度の調整は利用者に任されるため、車線規制区間を有する道路全体で渋滞を解消・緩和することにはつながりにくいのが実情である。

また、道路上には、道路の利用者に対して現在走行している道路の制限速度を通知する速度制限標識がある。速度制限標識には、その道路で出すことが許される上限の速度が表示されている。また、状況に応じて制限速度が変動する道路には、制限速度の変動に対応して表示する速度を変えることができる可変式速度規制標識が用いられる。可変式速度規制標識においては、その道路の制限速度もしくは規制速度を入力する管理者が指定した通りの速度を表示させる制御がとられている。

道路に設けられた制限速度標識もしくは可変式速度規制標識に表示された速度は、道路の管理者に設定されるものである。通常の制限速度は、法定速度以下の固定値に設定されている。可変式速度規制標識に表示させる制限速度を一時的に変更する場合、道路の管理者によって区間毎に設定された制限速度を表示させるだけであり、車両の状況に動的に対応させて表示速度を変動させるようなシステムにはなっていないのが現状である。

また、車線規制に伴う渋滞の要因としては、次のようなことをあげることができる。

第１の要因は、車線規制区間まで速度を低下させない車両が発生することである。これは、車線規制情報だけではどの程度の速度で走行すればよいのかという情報がないので、高速道路の利用者が自らの判断で車両速度を制御するしかないために起こる。

第２の要因は、車線規制区間でブレーキをかける必要が出てきたり、過度な速度規制を行ってしまったり、十分な速度規制ができずに適切な速度制御が行なわれないことである。これは、管理者が第１の要因に対して可変式速度規制標識装置の表示制御を行う場合に、規制速度は交通量と規制車線数の関係を考慮したものとなっていいないために起こる。

第３の要因は、車線規制区間に迫ることによって急激な速度低下を発生させ、後続車両のブレーキ回数を増加させることである。これは、管理者が可変式速度規制標識装置の表示制御を行う場合、車線規制区間に対して上流方向に位置する可変式速度規制標識装置には、車線規制区間と車両との距離によって速度を変更させるような制御を考慮していないために起こる。

特許文献１には、交通渋滞の抑制を可能とする交通渋滞抑制のためのシステムが開示されている。

特許文献１のシステムは、図１１の発光装置１１１によって実現される。発光装置１１１は、高速道路１０８の中央線１８１上に等間隔で設置されており、隣接する他の発光装置１１１との間で通信を行う。それぞれの発光装置１１１は、互いに連動して発光の開始及び停止を行う。それによって、複数の発光装置１１１により発光される光が、全体として一定の間隔・速度で移動しているように見える。高速道路１０８を走行している各車両１０９の運転手は、前方を走行している車両との車間距離を光の間隔と一致させ、走行速度を光の移動速度と一致させるように速度調節をしながら運転する。それによって、高速道路１０８を走行する車両全体の車間距離及び走行速度が交通渋滞の抑制の観点から望ましいものに誘導され、結果として交通渋滞の抑制が実現される。

特開２０１２−１０８６０５号公報

高速道路などの道路で車線規制を行うと、車線規制区間内で交通密度が上昇して車両速度が低下する。その結果、車線規制区間外と車線規制区間内の車両速度に差が生じてしまう。車線規制区間外から車線規制区間内に進入しようとする後続の車両は、車線規制区間近傍で発生した渋滞区間に進入する直前にブレーキをかけて速度を落とすため、その車線規制区間を含む道路全体に及ぶ渋滞が発生してしまうという課題がある。

特許文献１のシステムによれば、各車両が一定の間隔・速度で走行することを可能にはするものの、車両と同じ速度で移動する光に追従して運転することを実行することは難しいという課題がある。

本発明は、高速道路などの道路の交通規制において、交通規制区間を含む道路を通行する車両に対して、渋滞発生原因となる急激な速度低下を減少させるように、適切な走行速度を事前に通知する速度規制支援システムを提供することを目的とする。

本発明の速度規制支援システムは、道路の交通情報を取得して道路を通行する車両の車長及び占有率を計測する交通量計測装置と、車両が通行する区間に応じて設定された規制速度を通知する制御を行なう速度規制支援装置と、を備え、速度規制支援装置は、交通量計測装置から取得した車長及び占有率を基に算出した想定交通密度を用いて交通規制後の交通規制区間における想定車両速度を算出し、想定車両速度を基に、交通規制区間を含む道路において交通規制区間の前後で段階的に変化する規制速度を決定する。

本発明の速度規制支援方法においては、道路の交通情報を取得して道路を通行する車両の車長及び占有率を計測し、車長及び占有率を基に算出した想定交通密度を用いて交通規制後の交通規制区間における想定車両速度を算出し、想定車両速度を基に、交通規制区間を含む道路において交通規制区間の前後で段階的に変化する規制速度を決定し車両が通行する区間に応じて設定された規制速度を通知する制御を行なう。

本発明の速度規制支援システムによれば、高速道路などの道路の交通規制において、交通規制された路線を通行する車両に対して、渋滞発生原因となる車両の急激な速度低下を減少させるように、適切な車両速度を事前に通知することが可能となる。

本発明の実施形態に係る速度規制支援システムのブロック図である。 本発明の実施形態に係る速度規制支援システムの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る速度規制支援システムの内部構成の詳細を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る情報テーブルの一例である。 本発明の実施形態に係る交通規制帯の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る各車線の占有率を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る想定車両速度の算出について説明するための図である。 本発明の実施例１に係る情報テーブルである。 本発明の実施例２に係る情報テーブルである。 本発明の実施例３に係る情報テーブルである。 特許文献１の実施形態に係る交通渋滞抑制システムを説明するため図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。

（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る速度規制支援システム１０の概略を示す図である。図１に示した本発明の実施形態に係る速度規制支援システム１０は、高速道路などの道路９において交通規制が行われている場合、その道路９の利用者が乗る車両にとって最適な走行速度を利用者に通知し、利用者が渋滞に巻き込まれる要因を減少させる。その結果、その道路９に発生する渋滞を解消・緩和する。

なお、交通規制情報とは、道路９において行われている規制情報の総称であり、例えば、車線規制情報・速度規制情報・通行止めなどが含まれる。交通規制情報に含まれる車線規制情報には、走行車線規制・追越車線規制・登坂車線規制・路肩車線規制・島状車線規制などが含まれるものとする。ただし、本発明の実施形態に係る交通規制とは、上述の規制情報に限定されず、道路９を走行する車両の走行速度を何らかの形態で規制するものであれば、本発明の実施形態に係る交通規制の範囲に含まれる。

図１の速度規制支援システム１０は、速度規制支援装置１と、交通量計測装置２と、車線規制入力装置３と、車両検知装置４と、速度規制通知装置５と、を備えている。

速度規制支援システム１０は、道路９において車線規制などの交通規制が行われている場合、交通規制区間に到達する前に、道路９を走行する車両の利用者に対して走行速度を変化させることを促す。これによって、交通規制区間で発生する恐れがある渋滞を解消・緩和させるシステムである。

なお、走行速度の変化に関しては、交通規制区間に到達するまでに減少させることを前提とするが、利用者が交通規制区間に到達する前に交通規制が解除された場合には、通常の法定速度で走行することを利用者に対して通知してもよい。また、車両が交通規制区間を抜けた後は、通常の走行速度に移行することを促すために、徐々に速度を上げるような通知を行ってもよい。

図２は、本発明の実施形態に係る速度規制支援システム１０を道路９上の装置を含む形で示した図である。図２の可変式速度規制標識７（７−１〜７−Ｎ）及び車両検知器８（８−１〜８−Ｎ）は、それぞれ図１の速度規制通知装置５及び車両検知装置４に対応する。図２の速度規制支援装置１、交通量計測装置２及び車線規制入力装置３は、それぞれ図１の構成と同様であるため、図１と同じ名称・符号を用いる。

工事・事故処理・路肩の整備などといった一時的な交通規制に対応するために、図２に示した可変式速度規制標識７及び車両検知器８は、可動式のものであることが好ましい。ただし、日常的に行われる交通規制に対応するために道路９に据付されたものであってもよい。

図２において、各可変式速度規制支援システム７（７−１〜７−Ｎ）及び各車両検知器８（８−１〜８−Ｎ）は、それぞれ互いに信号線で接続されている。また、可変式速度規制支援システム７（７−１〜７−Ｎ）は、速度規制支援装置１と接続されている。

車両検知器８（８−１〜８−Ｎ）は、交通量計測装置２と接続されている。車両検知器８（８−１〜８−Ｎ）は、車線境界線９１で分割されるそれぞれ車線の交通量を計測できるように設置されていることが好ましい。

図３は、本発明の実施形態に係る速度規制支援システム１０の詳細を示す図である。

速度規制支援装置１は、車線規制入力装置３及び交通量計測装置２より受信したデータを基に、速度規制通知装置５の制御を行う。

速度規制支援装置１は、図３に示した通り、記憶部１１と、処理部１３と、決定部１５と、制御部１７と、を備えている。

記憶部１１には、図４に示すような情報テーブル４０が格納されている。なお、図４の情報テーブル４０には具体的な数値は示していないが、初期情報部分には事前に数値が登録されているものとする。

ここで、初期情報には、路線情報、ブロック番号、ブロックの方向情報、交通規制が行われるブロックの範囲（ｋｐ）、ブロック内の法定速度、ブロック内の車線数、ブロック内の飽和交通密度がそれぞれ記載される。なお、ブロックとは、道路９を幅方向に沿って分割することによって形成された道路上の区間を示すこととする。

ここで、路線情報は、いずれの道路の情報であるかを示し、例えば高速道路であるならばどの路線であるのかを示す。ブロック番号は、路線上の速度規制標識装置を制御可能な単位区間で分けた際に、分割した区間に対して付した番号である。また、方向情報は、そのブロックが路線の上り、下り、内回り、外回りなのかを示す情報である。同じ路線でも方向によって独立しており、上りで車線規制があっても下りは制御しない。

これらの初期情報に含まれるパラメータは、交通規制を伴う工事などの作業を行う管理者によって設定されるものとする。なお、交通規制を行う主体と道路を管理する主体とが一致しない場合には、いずれかの主体に交通規制管理の権限を設定することが好ましい。

処理部１３は、情報テーブル４０の車線規制時間に記載があるブロック、すなわち車線規制を行うブロックについて、記憶部１１の情報テーブル４０に格納された占有率Ｏ_Lと平均車長ｌを参照して速度規制後の想定車両速度Ｖ_sを算出する。なお、占有率Ｏ_Lと平均車長ｌについては、後述する。また、処理部１３は、記憶部１１が格納する情報テーブル４０に想定平均速度Ｖ_sを記録する。

決定部１５は、情報テーブル４０の想定平均速度Ｖ_sを参照し、各速度規制ブロックの規制速度Ｖ_rを決定し、規制速度Ｖ_rを記憶部１１に格納する。

制御部１７は、交通規制時間の前に、各ブロックに設置された速度規制通知装置５によって、記憶部１１に格納された規制速度Ｖ_rを表示するように制御する。また、規制速度Ｖ_rが変更された場合は、変更された規制速度Ｖ_rを表示するように制御する。さらに、車線規制終了時には速度規制通知装置５の表示を消滅させたり、通常の走行速度を表示させたりするように制御する。

交通量計測装置２は、道路９上に設置された車両検知器８とデータの授受を行うインタフェース２１（２１−１〜２１−Ｎ）と、収集データの平均化等を行う処理部２２を有する。

交通量計測装置２は、後述する各車線の占有率Ｏ_Lと平均車長ｌを計測し、それらの計測値を速度規制支援装置１へ送信する。占有率Ｏ_Lと平均車長ｌは、速度規制支援装置１の記憶部１１に格納される。なお、交通量計測装置２自体が車両検知装置４の機能を有していてもよく、その場合は、後述する検知部４１を内蔵する構成としてもよい。

車線規制入力装置３は、例えば、道路９の交通管制を行う施設に設置される。なお、車線規制入力装置３の有する機能は、道路９の脇に設置した非常用の操作機器など（図示しない）に負わせてもよい。

車線規制入力装置３は、図４に示す情報テーブル４０の各項目を入力するためのキーボードなどの入力装置３１とともに、必要な情報を表示・出力するディスプレイ装置や印刷装置等の出力装置３２を含む構成とする（図３）。

道路９の管理者は、出力装置３２を通じて道路９の現状を把握し、情報テーブル４０に登録するためのデータを入力装置３１によって入力することができる。入力データは、速度規制支援装置１に送信され、速度規制支援装置１の記憶部１１に格納される。

車両検知装置４は、複数の検知部４１（４１−１〜４１−Ｎ）を有しており、例えば、図２の車両検知器８のように道路９上に設置される。複数の車両検知器８（８−１〜８−Ｎ）には、それぞれ検知部４１（４１−１〜４１−Ｎ）が設けられている。それぞれの検知部４１（４１−１〜４１−Ｎ）は、対応するインタフェース２１（２１−１〜２１−Ｎ）を介して処理部２２と接続されている。なお、車両検知装置４は交通量計測装置２に内蔵されていてもよいし、全ての検知部４１が処理部２２と直接接続される構成としてインタフェース２１を省略してもよい。また、図２においては、車両検知器８が路面上に設置されているように描いたが、道路９の脇に直立させてもよく、必ずしも路面上に設置しなくてもよい。

車両検知装置４には、例えば、検知部４１に組み込まれた音波センサ、超音波センサ、圧力センサなどが感知した情報を基に、車両が通過したことを検知する装置を適用することができる。また、赤外線などの発光源、マイクロ波やミリ波などの電磁波発生源などを有し、発光・受光部（発信・受信部）を持つ構成とし、発光部と受光部の間を通過した車両を検知する装置を適用することもできる。さらには、光学カメラによる画像情報を用いてもよい。このように、車両検知装置４の検知部４１に組み込むセンサとしては、最低限車両の通過を検出さえできればよい。さらには、各車両の長さを検出することによって、交通規制帯を有するブロックに向けて進行中の車両の平均車長ｌを算出するためのデータが取得できることが好ましい。

車両の検知情報は、交通量計測装置２によってデータ加工された後に、管理者の速度規制入力装置３に送られる。管理者は、車両検知装置４から送られたデータを車線規制入力装置３の出力装置３２で読み取り、状況に応じて車線規制入力装置３の入力装置３１に情報や指示を入力することができる。なお、交通量計測装置２でデータ加工される前のデータが速度規制入力装置３に送信されてもよい。

速度規制通知装置５は、例えば図２の可変式速度規制表示装置７のように、道路９の利用者が通行しているブロックにおける最適な走行速度である速度規制情報を道路９の利用者に通知する。なお、速度規制情報の提供は可変式速度規制表示装置７のような設備だけでなく、情報板設備やハイウェイラジオ設備などであってもよい。また、各車両に速度規制受信装置（図示しない）を設け、各車両に設けられた画像表示部や音声通知部（図示しない）を通じて、利用者に速度規制情報を通知する構成としてもよい。

速度規制通知装置５は、複数の通知部５１を有し、それぞれに異なる速度規制情報を表示できるものとする。ただし、速度規制情報は、全ての通知部５１において互いに異なる必要はなく、状況によっては同じ速度規制情報であってもよい。また、図３においては、通知部５１と検知部４１の数を同じＮ個として記載しているが、それぞれが同じ数である必要はなく、異なっていてもよい。また、速度規制通知装置５は、前述のブロックごとに設置されていることが好ましい。

速度規制通知装置５は、少なくとも交通規制が開始する時刻から終了する時刻までの期間、規制速度を表示する。また、交通規制が開始される前に規制速度を表示し始めることが好ましい。

以上が、本発明の実施形態に係る速度規制支援システムの構成についての説明である。なお、本発明の速度規制支援システムの範囲には、上述の記載に限定されず、上述の記載に対して種々の変更・追加を加えたものも含まれる。

（想定車両速度）
図５〜７を用いて、想定車両速度Ｖ_sの算出について説明する。なお、想定車両速度Ｖ_sとは、交通規制区間に向かって走行する車両が車両交通規制区間を走行する際の速度を想定したものである。以下の想定車両速度Ｖ_sは、現在の道路９上の走行車両情報に基づいて算出される。

図５は、道路９上の交通規制帯９０の一例を示す図である。

以下の想定車両速度の算出は、図３に示した速度規制支援装置１内部の処理部１３において実行される。

図５においては、２車線の道路９のうち１車線（車線９−１）のみが交通規制帯９０となる場合、すなわち、規制車線数Ｌは１となる場合について説明する。なお、中央車線から遠い車線から順に車線１（車線９−１）、車線２（車線９−２）、・・・というように名付けるものとする。

車線規制が行われる時間Ｔは、規制開始時間Ｔ_s（ＹＹ／ＭＭ／ＤＤ ＨＨ：ＭＭ）と規制終了時間Ｔ_e（ＹＹ／ＭＭ／ＤＤ ＨＨ：ＭＭ）から式１を用いて求められる。

Ｔ＝Ｔ_e−Ｔ_s・・・（１）
車線規制が行われる交通規制区間の長さとなる距離Ｄは、規制始点ａ（ｋｐ）と規制終点ｂ（ｋｐ）を用いて式２によって求められる。

Ｄ＝｜ａ−ｂ｜・・・（２）
ここで、道路９において、規制始点ａと規制終点ｂの間の区間を交通規制区間９２とよぶ。

なお、規制始点及び規制終点の単位として示したｋｐは、キロポストという単位であり、道路９上の特定の起点からの距離を示す。一般に、ポスト（ｐ）はメートル（ｍ）に対応する。式２において、規制始点ａと規制終点ｂの値は道路９上の特定の起点に対して一義に決まる。規制始点ａと規制終点ｂは、特定の起点に対して相対的に決まるため、距離Ｄを正の値とするためには式２のように絶対値を求める。

次に、図６を用いて交通規制区間９２における各車線の占有率Ｏ_Lについて説明する。Ｌは車線番号である。図６は、道路９の通行帯における交通規制帯９０の割合を示す占有率を説明するための図である。

占有率Ｏ_Lは、交通規制区間９２において、各車線を車両が占有する割合となる。占有率には、計測方法によって時間占有率と空間占有率がある。時間占有率はある道路断面において車両が占有した時間の計測時間に対する百分率、空間占有率はある瞬間に一定長の道路区間上に存在する車両の長さの総和が区間長に占める割合の百分率を示す。

車線１においては、図６の車線１の太線で囲った部分（９２−１）が占有箇所になる。図６の車線１の太線で囲った部分（９２−１）は、交通規制帯９０と一致する。車線２においては、図６の車線２の太線で囲った部分（９２−２）が占有箇所となる。なお、図６においては、車線境界線９１を占有箇所から除外したように図示したが、車線境界線９１の中心で分割したり、車線境界線９１上の箇所をいずれかの占有箇所として割り振ったりしてもよい。

ここで、各車線の占有率Ｏ_Lは、規制始点ａと規制終点ｂとの範囲において、車線１ではＯ₁（％）、車線２ではＯ₂（％）であるとする。なお、占有率Ｏ_Lは車両検知装置４の観測値から交通量計測装置２で算出される。ここで、占有率Ｏ_Lは時間占有率でも空間占有率でもどちらでもよく、交通量計測装置２から周期的に値が送られてくるデータである。

さらに、規制後の交通規制区間９２における想定交通密度ｋ_Sを用いて、交通規制区間９２における想定車両速度Ｖ_Sを算出する。交通密度とは、ある瞬間における道路の単位区間上に存在する車の台数のことである。交通密度を実際に計測することは難しいため、占有率を用いて交通密度を算出することになる。

なお、想定車両速度Ｖ_Sの算出にあたっては、ある瞬間における道路の単位区間上に存在し得る車両台数を示す飽和交通密度ｋ_j（台／ｋｍ）、法定速度Ｖ_f（ｋｍ／ｈｏｕｒ）、平均車長ｌ（ｍ）は固定値とする。

まず、車線Ｌの交通密度ｋ_Lは、式３から求められる。

ｋ_L＝Ｏ_L／（１００×ｌ）・・・（３）
すなわち、車線１及び２の交通密度ｋ₁及びｋ₂はそれぞれ式４、５から求められる。

ｋ₁＝Ｏ₁／（１００×ｌ）・・・（４）
ｋ₂＝Ｏ₂／（１００×ｌ）・・・（５）
よって、車線規制後の想定交通密度ｋ_Sは、式６から求められる。

ｋ_S＝ｋ₁＋ｋ₂＝（Ｏ₁＋Ｏ₂）／（１００×ｌ）・・・（６）
規制後の交通規制区間９２の想定車両速度Ｖ_Sは、規制後の想定交通密度ｋ_Sを用いると、下記の式７の観測式（Ｇｒｅｅｎｓｈｉｅｌｄｓの式）から求められる（参考文献：河上省吾、松井寛、「交通工学（第二版）」、森北出版、２００４年、ｐ．１０５−１０６）。

Ｖ_S＝Ｖ_f×（１−ｋ_S／ｋ_j）・・・（７）
なお、自由速度は法定速度Ｖ_fとした。

以上のように、想定車両速度Ｖ_Sが求められる。算出された想定車両速度Ｖ_Sは、記憶部１１に格納される。なお、式７については、検証する道路の種類に応じて種々の補正係数などを導入した式を代用してもよい。また、想定車両速度Ｖ_Sを求める際には、Ｇｒｅｅｎｓｈｉｅｌｄｓの式の代わりに、Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇの式、Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄの式、Ｄｒａｋｅの式、Ｄｒｅｗの式などを用いてもよい。

（規制速度の決定）
次に、速度規制支援装置１の決定部１５において、算出した想定車両速度Ｖ_Sを用いて、各速度規制ブロックの規制速度Ｖ_rを決定する。

規制速度Ｖ_rは、例えば、図７に示した各ブロックにおいて下記のように決定される。図７は、交通規制区間９２を有する道路を複数のブロックに分割し、各ブロックにおける規制速度Ｖ_rを設定することを説明するための図である。なお、以下の説明においては、交通規制区間９２に近づくにつれて１０ｋｍ／ｈｏｕｒずつ速度を低下させているが、この速度の低減率については、交通密度や車線数を考慮して設定すればよい。

まず、交通規制帯９０を含むブロック（ブロック１〜３）では、想定車両速度Ｖ_Sを規制速度Ｖ_rとする。

交通規制区間９２の直前のブロック４においても、想定車両速度Ｖ_Sを規制速度Ｖ_rとする。

それ以降のブロックにおいては、１０ｋｍ／ｈｏｕｒ単位で規制速度Ｖ_rを上げていく。ここでは、ブロック５ではＶ_S＋１０ｋｍ／ｈｏｕｒ、ブロック６ではＶ_S＋２０ｋｍ／ｈｏｕｒ、ブロック７ではＶ_S＋３０ｋｍ／ｈｏｕｒとする。なお、図示しないブロック８以降においては、法定速度Ｖ_fを超えない限り、同様に速度を大きくしていけばよい。

つまり、車両が交通規制帯９０を含む交通規制区間９２に近づくにつれて車両速度を段階的に小さく設定することになる。なお、交通規制区間９２において規制速度Ｖ_rが０となったり、渋滞に相当する速度となったりした場合は、速度の変化量を１０ｋｍではない速度に指定しなおしてもよい。例えば、交通規制区間９２に近いブロックでは変化率を小さくし、交通規制区間９２に遠いブロックでは変化量を大きくするなどすることができる。また、交通規制区間９２の手前の数ブロックで交通規制区間９２の規制速度Ｖ_rとし、交通規制区間９２直前で規制速度Ｖ_rを落とさないようにすることもできる。

このように決定された規制速度Ｖ_rは、制御部１７によって速度規制通知装置５の所定の速度規制ブロックに属する通知部５１に送信される。

送信された規制速度Ｖ_rは、通知部５１によって道路９の利用者に通知される。例えば、通知部５１は規制速度Ｖ_rを表示できる表示装置であってもよく、音声で通知する装置であってもよい。また、速度規制通知装置５を車両に搭載し、車両に設けられた通知部５１によって、利用者に規制速度Ｖ_rを通知するようにしてもよい。

道路９の利用者は、その通知された規制速度Ｖ_rに応じて車両速度を設定すればよい。

なお、車両速度の設定に関しては、道路９の利用者が乗る車両の運転手が調整することも可能であるが、自動制御することもできる。例えば、車両速度のみを自動制御し、ハンドル操作を運転手が行うことが可能となれば、各車両に設けた図示しない表示装置に規制速度Ｖ_rを通知し、渋滞が解消・緩和される車両速度に制御することができる。車両のアクセルの開閉状況を自動制御すれば、所定の規制速度Ｖ_rに制御することが可能である。このような自動制御システムが道路９を走行する全ての車両に組み込まれていれば、運転手の判断によって生じる誤差を小さくすることができ、より渋滞を解消・緩和することが可能となる。

なお、車両が交通規制帯９２を抜けた後は、車両の利用者の判断によって通常の法定速度で運転すればよい。ただし、渋滞を抜けた後も低速運転を継続することは必ずしも安全とは言えないため、状況に応じて、車両が交通規制区間を抜けた後も、法定速度に復帰するために規制速度を通知し続けてもよい。その場合は、交通規制帯９２から離れるにつれて規制速度を段階的に大きくするように決定すればよい。

以上のように、本発明の実施形態に係る速度規制支援システムによれば、車線規制開始時間より事前に想定される速度になるように、速度規制区間に対して上流に位置する区間から車両速度を徐々に落とす制御をする。そのため、本発明の実施形態に係る速度規制支援システムによれば、工事等による計画的な車線規制情報を登録するだけで、速度規制標識装置を動的に制御し、渋滞原因のひとつである急なブレーキ操作を低減させることが可能となる。

本発明の実施形態の速度規制支援システムによれば、車線規制情報と交通量の関係から速度規制を行うことが可能となる。なお、速度規制情報の提供は可変式速度規制表示装置のような設備だけでなく、情報板設備やハイウェイラジオ設備などを速度規制支援装置と接続することで可能とすることができる。

特許文献１のシステムでは、ある区間の交通量を増大することを目的としている。しかしながら、ある区間の交通量を最大化するという観点のみでは、ジャンクションやインターチェンジなどのように、再び合流が必要となる状況においては、必ずしも渋滞を解消することはできない。

それに対し、本発明の実施形態に係る速度規制支援システムによれば、交通容量の変化に伴って発生する速度差を原因とするブレーキ回数を減らすことによって渋滞緩和を実現することを目的としている。そのため、ジャンクションやインターチェンジなど渋滞を解消する手段としても適用することができる。

また、特許文献１のシステムによると、交通規制区間に向けて速度を上げるようなメッセージを出すこともありうる。しかしながら、本発明の実施形態に係るシステムでは、少なくとも交通規制区間に向けて進行している場合には、速度を上げるメッセージは通知しないこととする。高速道路においては、渋滞よりも安全を第一に考えるため、危険な区間に向かう際には、ドライバーに対して速度を上げることを促すメッセージは安全面から適切でない場合が多いためである。なお、交通規制区間を抜けた場合は、後続の車両との車間距離を開けたり、通常の法定速度に戻す必要があったりするため、必要に応じて速度を上げる表示を出せてもよい。

本発明の実施形態に係る速度規制支援システムの車線規制情報としては、情報板やハイウェイラジオなどでの情報提供のために用いられる一般的な情報のみを必要としている。そのため、本発明の実施形態に係るシステムは、既存の交通管制システムとの連携のしやすさをもつことになる。特許文献１における「望ましい走行速度」は、どの区間にとって望ましいかを考慮する必要があるために求めることが困難である。それに対し、本発明の実施形態のシステムで算出する「想定速度」は、交通量データおよび規制車線数により簡単に算出することができる。

（実施例１）
本発明の実施形態に係る実施例について説明する。

図８には、実施例１の情報テーブル４０−１を示した。情報テーブル４０−１は、記憶部１１に格納される。

実施例１では、２車線の道路Ａを１車線に規制する例を示した。なお、実施例１では、ブロック０００３及びブロック０００４を規制区間とする。また、情報テーブル４０−１には、規制車線数を追加してある。また、飽和交通密度ｋ_jは１００台／ｋｍとする。

まず、図３の車線規制入力装置３の入力装置３１から入力された車線規制に関する情報が、記憶部１１に格納された情報テーブル４０−１に記録される。

車両検知装置４の検知部４１−１〜Ｎによって取得された車両の検知情報は、交通量計測装置２の処理部２２によって平均化などの処理を加えられる。

処理部２２において各車線の交通密度を計算する。計算結果は、記憶部１１に格納された情報テーブル４０−１に記録される。

速度規制支援装置１の処理部１３は、記憶部１１に格納された情報テーブル４０−１を参照し、規制後の規制区間における想定車両速度Ｖ_sを算出する。算出された想定車両速度Ｖ_sは、記憶部１１に格納された情報テーブル４０−１に記録される。

次に、決定部１５は、記憶部１１に格納された情報テーブル４０−１を参照し、規制区間における規制速度Ｖ_rを決定する。実施例１においては、想定車両速度Ｖ_sの下一桁を四捨五入した速度である６０ｋｍを規制速度Ｖ_rに設定する。規制区間に隣接するブロックでは、規制区間に進入する際の速度変化をなくすため、規制区間の規制速度Ｖ_sと同一としている。

また、決定部１５は、規制区間に近づくにつれて速度を落とすため、規制区間に近づくにつれて１０ｋｍずつ規制速度を減速する。実施例１では、ブロック０００９からブロックごとに１０ｋｍ／ｈｏｕｒずつ減速され、ブロック０００３−０００５で規制速度Ｖrが６０ｋｍ／ｈｏｕｒになるように設定される。なお、図８の情報テーブル４０−１の規制速度Ｖ_rにおいて数値が記入されていない箇所は、法定速度の１００ｋｍ／ｈｏｕｒを規制速度Ｖ_rとする。

制御部１７は、記憶部１１から各ブロックの規制速度Ｖ_rを取得し、それらの規制速度Ｖｒを対応する通知部５１（通知部５１−１〜Ｎ）に送信する。

各通知部５１−１〜Ｎは、それらの規制速度Ｖ_rを可変式速度規制表示装置７−１〜Ｎに表示させる。

実際に、情報テーブル４０−１に従ってシミュレーションを行ったところ、２時間経過した段階でも規制区間を先頭とする渋滞の発生はみられなかった。それに対し、本実施例のような速度制御を行なわなかったところ、規制開始から３０分経過した段階で渋滞が発生し、規制終了まで渋滞は解消されなかった。

（実施例２）
図９には、実施例２の情報テーブル４０−２を示した。以下の説明において、実施例１と同様の箇所は省略する。

実施例２では、３車線の道路Ｂを２車線に規制する例を示した。なお、実施例２では、ブロック０００３及びブロック０００４を規制区間とする。

入力装置３１から車線規制に関する情報を入力する処理から決定部１５における規制速度Ｖ_rの決定までの処理までは、実施例１と同様なので説明は省略する。

実施例２では、ブロック０００９からブロックごとに１０ｋｍ／ｈｏｕｒずつ減速され、ブロック０００３−０００５で規制速度Ｖrが５０ｋｍ／ｈｏｕｒになるように設定される。

実施例１と同様に、決定された規制速度Ｖ_rは、可変式速度規制表示装置７−１〜Ｎに表示される。

実際に、情報テーブル４０−２に従ってシミュレーションを行ったところ、２時間経過した段階でも規制区間を先頭とする渋滞の発生はみられなかった。それに対し、本実施例のような速度制御を行なわなかったところ、規制開始から６０分経過した段階で渋滞が発生し、規制終了まで渋滞は解消されなかった。

（実施例３）
図１０には、実施例３の情報テーブル４０−３を示した。以下の説明において、実施例１と同様の箇所は省略する。

実施例３では、３車線の道路Ｂを１車線に規制する例を示した。なお、実施例３では、ブロック０００３及びブロック０００４を規制区間とする。

入力装置３１から車線規制に関する情報を入力する処理から決定部１５における規制速度Ｖ_rの決定までの処理までは、実施例１と同様なので説明は省略する。

実施例３では、ブロック０００９からブロックごとに１０ｋｍ／ｈｏｕｒずつ減速され、ブロック０００３−０００４で規制速度Ｖrが４０ｋｍ／ｈｏｕｒになるように設定される。なお、規制区間における規制速度Ｖrは４０ｋｍ／ｈｏｕｒと低速になるため、ブロック０００５と規制区間の規制速度Ｖ_rを同一とはしなかった。

実施例１と同様に、決定された規制速度Ｖ_rは、可変式速度規制表示装置７−１〜Ｎに表示される。

実際に、情報テーブル４０−３に従ってシミュレーションを行ったところ、２時間経過した段階でも規制区間を先頭とする渋滞の発生はみられなかった。それに対し、本実施例のような速度制御を行なわなかったところ、規制開始から２０分経過した段階で渋滞が発生し、規制終了まで渋滞は解消されなかった。

以上のように、本発明の実施形態に係る実施例によれば、車線規制区間に向けて段階的に速度を低下させることを自動で行うため、車線規制区間において渋滞が発生しないことが確認できた。

一般に、可変式速度規制表示装置に表示させる規制速度を設定することによって、車線規制区間などの交通規制区間に向けて速度を段階的に下げることはできる。しかしながら、交通規制区間における規制速度は、あらかじめ固定値を設定しておくか、交通量などに応じて人手で設定する必要があった。

本発明の速度規制支援システムによれば、リアルタイムで取得した交通情報を利用して規制区間の想定交通速度を算出し、その想定交通速度を基に規制速度が自動的で決定される。そのため、車線規制に関する初期情報さえ設定されれば、交通量に応じて交通規制を実行することが可能となる。

本実施形態においては車線規制について説明したが、例えば交通規制区間において車両速度を低下させる必要がある場合などにも適用することができる。また、高速道路などの自動車専用道路のみならず、一般道路における交通規制にも対応可能である。

以上、実施形態及び実施例を参照して本願発明を説明してきたが、本願発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
道路の交通情報を取得して前記道路を通行する車両の車長及び占有率を計測する交通量計測装置と、
前記車両が通行する区間に応じて設定された規制速度を通知する制御を行なう速度規制支援装置と、を備え、
前記速度規制支援装置は、
前記交通量計測装置から取得した前記車長及び前記占有率を基に算出した想定交通密度を用いて交通規制後の交通規制区間における想定車両速度を算出し、
前記想定車両速度を基に、前記交通規制区間を含む前記道路において前記交通規制区間の前後で段階的に変化する前記規制速度を決定することを特徴とする速度規制支援システム。
（付記２）
前記規制速度は、前記交通規制区間に近づくにつれて段階的に小さくなるように決定されることを特徴とする付記１に記載の速度規制支援システム。
（付記３）
前記車両が通行する前記区間は、前記交通規制区間を含む前記道路を幅方向に沿って分割するように設定され、
前記規制速度は、前記交通規制区間に近い前記区間ほど小さくなるように決定されることを特徴とする付記１または２に記載の速度規制支援システム。
（付記４）
前記規制速度は、隣接する前記区間ごとに特定の速度だけ変化するように決定されることを特徴とする付記３に記載の速度規制支援システム。
（付記５）
前記速度規制支援装置は、
前記交通規制情報を記録する情報テーブルを格納する記憶部と、
前記交通規制情報及び前記占有率を基に算出した前記想定交通密度を用いて前記交通規制後の前記交通規制区間における前記想定車両速度を算出する処理部と、
前記想定車両速度を基に前記交通規制後の前記道路における前記規制速度を決定する決定部と、
前記道路を通行する車両に前記規制速度を通知する制御を行なう制御部と、を有することを特徴とする付記１乃至４のいずれか一項に記載の速度規制支援システム。
（付記６）
さらに、前記交通情報を取得する検知部を有する車両検知装置を備え、
前記交通量計測装置は、
前記検知部によって取得された前記交通情報を基に前記道路を通行する車両の前記車長及び前記占有率を平均化し、平均化したデータを前記速度規制支援装置に送信することを特徴とする付記５に記載の速度規制支援システム。
（付記７）
さらに、前記制御部によって通知された前記規制速度を通知する通知部を有する速度規制通知装置を備え、
前記制御部は、前記規制速度を通知するように前記通知部を制御することを特徴とする付記６に記載の速度規制支援システム。
（付記８）
前記通知部は、前記道路に特定の間隔で設置された速度規制表示装置であり、
前記速度規制表示装置は、前記制御部の制御に応じて前記規制速度を表示することを特徴とする付記７に記載の速度規制支援システム。
（付記９）
前記通知部は、前記車両に搭載され、画像情報もしくは音声情報によって前記規制速度を通知することを特徴とする付記７に記載の速度規制支援システム。
（付記１０）
前記通知部は、少なくとも前記交通規制の開始時刻から終了時刻の期間、前記規制速度を通知し続けることを特徴とする付記７乃至９のいずれか一項に記載の速度規制支援システム。
（付記１１）
前記速度規制表示装置は、前記交通規制が開始される以前から前記規制速度を通知し始めることを特徴とする付記１０に記載の速度規制支援システム。
（付記１２）
さらに、車線規制情報を入力する入力装置を有する車線規制入力装置を備え、
前記車線規制入力装置は、前記速度規制支援装置に対して前記車線規制情報を送信することを特徴とする付記１乃至１１のいずれか一項に記載の速度規制支援システム。
（付記１３）
道路の交通情報を取得して前記道路を通行する車両の車長及び占有率を計測し、
前記車長及び前記占有率を基に算出した想定交通密度を用いて交通規制後の交通規制区間における想定車両速度を算出し、
前記想定車両速度を基に、前記交通規制区間を含む前記道路において前記交通規制区間の前後で段階的に変化する前記規制速度を決定し
前記車両が通行する区間に応じて設定された前記規制速度を通知する制御を行なうことを特徴とする速度規制支援方法。

１ 速度規制支援装置
２ 交通量計測装置
３ 車線規制入力装置
４ 車両検知装置
５ 速度規制通知装置
７ 可変式速度規制表示装置
８ 車両検知器
９ 道路
１０ 速度規制支援システム
１１ 記憶部
１３ 処理部
１５ 決定部
１７ 制御部
２１ インタフェース
２２ 処理部
３１ 入力装置
３２ 出力装置
４０ 情報テーブル
４１ 検知部
５１ 通知部
９０ 交通規制帯
９１ 車線境界線
９２ 交通規制区間
１０９ 車両
１１１ 発光装置
１０８ 高速道路
１８１ 中央線

Claims (10)

1. 道路の交通情報を取得して前記道路を通行する車両の車長及び占有率を計測する交通量計測装置と、
   前記車両が通行する区間に応じて設定された規制速度を通知する制御を行なう速度規制支援装置と、を備え、
   前記速度規制支援装置は、
   前記交通量計測装置から取得した前記車長及び前記占有率を基に算出した想定交通密度を用いて交通規制後の交通規制区間における想定車両速度を算出し、
   前記想定車両速度を基に、前記交通規制区間を含む前記道路において前記交通規制区間の前後で段階的に変化する前記規制速度を決定することを特徴とする速度規制支援システム。
2. 前記規制速度は、前記交通規制区間に近づくにつれて段階的に小さくなるように決定されることを特徴とする請求項１に記載の速度規制支援システム。
3. 前記車両が通行する前記区間は、前記交通規制区間を含む前記道路を幅方向に沿って分割するように設定され、
   前記規制速度は、前記交通規制区間に近い前記区間ほど小さくなるように決定されることを特徴とする請求項１または２に記載の速度規制支援システム。
4. 前記速度規制支援装置は、
   前記交通規制情報を記録する情報テーブルを格納する記憶部と、
   前記交通規制情報及び前記占有率を基に算出した前記想定交通密度を用いて前記交通規制後の前記交通規制区間における前記想定車両速度を算出する処理部と、
   前記想定車両速度を基に前記交通規制後の前記道路における前記規制速度を決定する決定部と、
   前記道路を通行する車両に前記規制速度を通知する制御を行なう制御部と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の速度規制支援システム。
5. さらに、前記交通情報を取得する検知部を有する車両検知装置を備え、
   前記交通量計測装置は、
   前記検知部によって取得された前記交通情報を基に前記道路を通行する車両の前記車長及び前記占有率を平均化し、平均化したデータを前記速度規制支援装置に送信することを特徴とする請求項４に記載の速度規制支援システム。
6. さらに、前記制御部によって通知された前記規制速度を通知する通知部を有する速度規制通知装置を備え、
   前記制御部は、前記規制速度を通知するように前記通知部を制御することを特徴とする請求項５に記載の速度規制支援システム。
7. 前記通知部は、前記道路に特定の間隔で設置された速度規制表示装置であり、
   前記速度規制表示装置は、前記制御部の制御に応じて前記規制速度を表示することを特徴とする請求項６に記載の速度規制支援システム。
8. 前記通知部は、少なくとも前記交通規制の開始時刻から終了時刻の期間、前記規制速度を通知し続けることを特徴とする請求項６または７に記載の速度規制支援システム。
9. さらに、車線規制情報を入力する入力装置を有する車線規制入力装置を備え、
   前記車線規制入力装置は、前記速度規制支援装置に対して前記車線規制情報を送信することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の速度規制支援システム。
10. 道路の交通情報を取得して前記道路を通行する車両の車長及び占有率を計測し、
    前記車長及び前記占有率を基に算出した想定交通密度を用いて交通規制後の交通規制区間における想定車両速度を算出し、
    前記想定車両速度を基に、前記交通規制区間を含む前記道路において前記交通規制区間の前後で段階的に変化する前記規制速度を決定し
    前記車両が通行する区間に応じて設定された前記規制速度を通知する制御を行なうことを特徴とする速度規制支援方法。

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