JP3286777B2 - 駐車場誘導システム - Google Patents

駐車場誘導システム

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JP3286777B2
JP3286777B2 JP2093896A JP2093896A JP3286777B2 JP 3286777 B2 JP3286777 B2 JP 3286777B2 JP 2093896 A JP2093896 A JP 2093896A JP 2093896 A JP2093896 A JP 2093896A JP 3286777 B2 JP3286777 B2 JP 3286777B2
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春樹 井上
兼一 中村
英雄 吉田
真由美 水谷
剛 神宮司
正和 八尋
孝義 横田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、駐車場誘導システ
ムに係り、特に、局所的な交通量の増加を防ぎ、渋滞を
緩和し、交通網の交通処理能力を高めるとともに、車両
を各駐車場に分散させて平均化し、各駐車場の稼動率を
上げる駐車場誘導システムに関する。
【0002】
【従来技術】イベント会場周辺や観光地においては、地
域内外からの車両により局所的渋滞が発生しやすい。そ
の原因の1つとしては、イベント会場や観光地付近の特
定駐車場に車両が集中し、局所的に交通量が増加するこ
とが考えられる。
【0003】この問題に対して、従来は、例えば『交通
管制 Vol.46』(交通管制施設協会編集・発行,平成7
年3月)に紹介されているように、交通網内に設置した
情報板等にイベント会場や観光地付近の駐車場の位置お
よび満空状態を表示し、車両を自律的に分散させ、各駐
車場を有効利用してもらい、円滑な交通を実現すること
を意図していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、現実の利用者
は、イベント会場や観光地に最も近くで空いている駐車
場に殺到しやすく、車両は自律的には分散しないから、
各駐車場の有効利用にはほど遠く、特定の道路の渋滞が
発生しがちであった。
【0005】したがって、車両の停止回数が増加し、交
差点の待ち時間や全体の通行時間が長くなり、燃料が浪
費され、車両運転者の精神的ストレスや事故発生率が高
くなるという問題があった。
【0006】本発明の目的は、局所的な交通量の増加を
防ぎ、渋滞を緩和し、車両を各駐車場に分散させて平均
化し、駐車場の稼動率を上げる手段からなる駐車場誘導
システムを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、各駐車場の満空状況を含む駐車場情報を
取り込む駐車場情報入力装置と、交通網内の各車両の目
的地および交通状況を含む交通情報を取り込む交通情報
入力装置と、所定の目的関数を入力する入力装置と、
通網内を走行している車両の目的地を分析する手段と
記車両がそれぞれ利用すべき駐車場の推奨案を作成する
駐車場推奨案計画手段と前記各車両に対して前記駐車場
推奨案を提供した場合の所定時間後の交通状況を予測す
る交通状況予測手段と所定の目的関数により前記駐車場
推奨案の評価値を求める推奨案評価手段と前記評価値を
最大または最小とする駐車場推奨案を探索する推奨案探
手段とを含む駐車場誘導装置とからなり、前記駐車場
推奨案計画手段が、前記目的地を中心とした所定範囲内
に存在する車両のうち、現時点以前に推奨された駐車場
がある車両に対しては再度同じ駐車場を推奨し、現時点
以前に推奨された駐車場を持たない車両に対しては駐車
場の優先度の高いものから順に推奨し、前記目的地を中
心とした所定範囲外に存在する車両に対しては、駐車場
の優先度の高い順に推奨し、前記駐車場推奨案の初期値
とし、前記推奨案評価手段が、前記駐車場推奨案に微小
な変異を与えて作成した新な駐車場推奨案を利用して所
定時間後の交通状況を予測し新たな評価値を求め、既に
ある駐車場推奨案の評価値と前記新たな評価値とを比較
し、所定の目的関数によって良い評価値を持つ駐車場推
奨案を採用し、以上の手順を所定回数繰り返して得た駐
車場推奨案を出力し、前記駐車場誘導装置が、前記駐車
場推奨案が適用される車両に対しては駐車場推奨案が提
供された車両の位置と推奨される駐車場とにより一意的
に定められる経路で微小時間分の挙動を予見し、必要時
間分だけ前記予見を繰り返し所定時間後の交通状況を
測する駐車場誘導システムを提案する。
【0008】本発明は、また、上記目的を達成するため
に、交通状況計測センサにより計測される現時点の交通
量や占有率などの交通状況と路線に存在する車両の識別
子などの交通情報と各車両に推奨可能な駐車場の識別
子,空き台数などの駐車場情報とを取り込む手段と、取
り込んだ交通状況に基づいて全路線の交通状況を推定し
て把握する手段と、初期駐車場推奨案を作成する手段
と、準備した複数の駐車場推奨案から推奨案を選択する
ための推奨案選択テーブルを作成する手段と、推奨案選
択テーブルを利用して、2つの駐車場推奨案を無作為に
選択する手段と、選択した2つの駐車場推奨案に突然変
異操作を実行する手段と、突然変異操作を実行した2つ
の推奨案を合成し、新しい駐車場推奨案を作成する交配
操作手段と、交配操作の後、新たに作成した駐車場推奨
案を適用して、所定時間後の交通状況を予測する手段
と、予測した交通状況を基に、所定の目的関数により駐
車場推奨案を評価する手段と、交配により作成した新た
な駐車場推奨案の評価値と既にあった駐車場推奨案の評
価値とを比較し、新たな駐車場推奨案の評価値の方が良
ければ、既にある駐車場推奨案の中で最低の評価値を持
つものと入替えて、推奨案選択テーブルを更新する手段
と、上記2つの駐車場推奨案の無作為選択から前記推奨
案選択テーブルの更新までの処理を予め定めた世代数の
分だけ繰り返す手段と、最良の適合度を持つ駐車場推奨
案を出力する手段とからなる駐車場誘導システムであっ
て、前記選択した2つの駐車場推奨案に突然変異操作を
実行する手段が、遺伝子に突然変異を起こすか否か判定
し、遺伝子座に対応する車両が推奨案変更禁止区域内の
車両であれば、遺伝子をそのままとする手段と、遺伝子
座に対応する車両が推奨案変更禁止区域外の車両であれ
ば、0%から100%の範囲に一様分布する乱数randを
求める手段と、0%から100%の範囲で予め定めた突
然変異率RANDと乱数randとを比較し、乱数randが突然変
異率RANDよりも大きければ、遺伝子座の遺伝子は、その
ままとする手段と、乱数randが突然変異率RAND以下であ
れば、交通網内にある駐車場識別子の添字の範囲に一様
分布する乱数randNo.を求める手段と、遺伝子座の遺伝
子としてrand No.を格納する手段と、上記各手順の処理
を染色体の長さ分だけ繰り返す手段と、さらに、親数分
すなわち選択した駐車場推奨案の数分だけ上記各手順を
繰り返す手段とからなる駐車場誘導システムを提案す
る。
【0009】前記交配操作手段は、前記駐車場推奨案を
表現する染色体と同じ長さを持つ1次元配列を確保する
手段と、準備した1次元配列の要素に0または1を一様
に分布させたテンプレートを作成する手段と、テンプレ
ートの要素を判定する手段と、0であれば、遺伝子座の
遺伝子に突然変異操作を施した遺伝子を格納する手段
と、1であれば、遺伝子座の遺伝子に突然変異操作を施
した遺伝子を格納する手段と、上記処理を染色体の長さ
分だけ繰り返し、2つの駐車場推奨案を交配させる手段
とからなる。
【0010】いずれの駐車場誘導システムにおいても、
前記所定時間後の交通状況を予測する交通状況予測手段
、車両が微小時間tの間に移動する距離ML=(法定
速度)×(微小時間)tを算出する手段と、距離MLと交
差点から車両までの距離Lとを比べ、距離MLが距離L
以上であれば車両が交差点を通過し、距離MLが距離L
より小さければ車両が交差点を通過していないとして、
車両が交差点を通過するか否か判定する手段と、前記判
定で車両が交差点を通過するようならば、駐車場を推奨
できる車両か否か判定する手段と、前記判定で車両が交
差点をまだ通過していなければ、車両の位置を確認する
手段と、車両が駐車場を推奨できない車両すなわち車載
機を搭載していないか車載機の電源を切っている車両で
ある場合は、車両がある時点に存在していた路線から、
どの流出路線にどれだけの確率で流出するかを時間毎に
整理したテーブルを利用し、車両が流出する路線を決定
し、流出路線上での位置を算出する手段と、道路状況を
更新する手段と、上記手順を交通網内の車両数分だけ繰
り返す手段と、上記手順を必要時間分だけ繰り返す手段
と、交通状況の予測結果を出力する手段とからなる。
【0011】本発明は、さらに、上記目的を達成するた
めに、各駐車場の満空状況を含む駐車場情報を取り込む
駐車場情報入力装置と、交通網内の各車両の目的地およ
び交通状況を含む交通情報を取り込む交通情報入力装置
と、所定の目的関数を入力する入力装置と、交通網内を
走行している車両の目的地を分析する手段と前記車両が
それぞれ利用すべき駐車場の推奨案を作成する駐車場推
奨案計画手段と前記各車両に対して前記駐車場推奨案を
提供した場合の所定時間後の交通状況を予測する交通状
況予測手段と前記駐車場推奨案を遺伝的アルゴリズムに
より評価し前記駐車場推奨案の評価値を求める推奨案評
価手段と前記評価値を最大または最小とする駐車場推奨
案を探索する推奨案探索手段と、最適と評価された駐車
場推奨案を前記各車両に提供する送信手段とを含む駐車
場誘導装置とからなり、前記駐車場推奨案計画手段が、
前記目的地を中心とした所定範囲内に存在する車両のう
ち、現時点以前に推奨された駐車場がある車両に対して
は再度同じ駐車場を推奨し、現時点以前に推奨された駐
車場を持たない車両に対しては駐車場の優先度の高いも
のから順に推奨し、前記目的地を中心とした所定範囲外
に存在する車両に対しては、駐車場の優先度の高い順に
推奨し、前記駐車場推奨案の初期値とし、前記推奨案評
価手段が、前記駐車場推奨案に微小な変異を与えて作成
した新な駐車場推奨案を利用して所定時間後の交通状況
を予測し新たな評価値を求め、既にある駐車場推奨案の
評価値と前記新たな評価値とを比較し、所定の目的関数
によって良い評価値を持つ駐車場推奨案を採用し、以上
の手順を所定回数繰り返して得 た駐車場推奨案を出力
し、前記駐車場誘導装置が、前記駐車場推奨案が適用さ
れる車両に対しては駐車場推奨案が提供された車両の位
置と推奨される駐車場とにより一意的に定められる経路
で微小時間分の挙動を予見し、必要時間分だけ前記予見
を繰り返し所定時間後の交通状況を予測する駐車場誘導
システムを提案する。
【0012】本発明においては、交通網内を走行してい
る車両の目的地を分析し、各車両が利用すべき駐車場の
最適推奨案を作成して提供し、交通を分散させることが
できるので、交通量の局所的な増加が無くなり、渋滞が
緩和され、交通網の交通処理能力が高まる。
【0013】渋滞が緩和され、車両の停止回数が少なく
なり、交差点待ち時間やトータルの通行時間が短くな
り、燃料の浪費が防止され、車両運転者の精神的ストレ
スが軽減され、事故発生率が下がる。
【0014】さらに、各駐車場に車両が分散する結果、
各駐車場の稼動率が上がり、各駐車場の収益が平均的に
増加する。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、図1〜図20を参照して、
本発明による駐車場誘導システムの一実施例を説明す
る。なお、本発明は、車両のほとんどが、駐車場誘導に
必要な信号を送受信する車載機を備えていることを前提
としている。
【0016】図1は、本発明による駐車場誘導システム
の一実施例の構成を示すブロック図である。感知器ヘッ
ド1は、交通網内の各路線に設置され、赤外線を発射し
車両の存在を感知するとともに、各車載機からの車両識
別子を受信する。光学式車両感知器2は、感知器ヘッド
1からの交通情報を受信し、所定フォーマットのデータ
に集約してから、交通情報収集・提供装置3に送信す
る。交通情報収集・提供装置3は、交通網内の各路線の
交通量や占有率などの交通状況と車両の識別子や目的地
を含む交通情報とを駐車場誘導システム13に送信す
る。駐車場情報収集装置4は、交通網内に存在する駐車
場の満空状態や空き台数などの駐車場情報を収集し、駐
車場誘導システム13に送信する。駐車場誘導システム
13は、交通情報収集・提供装置3を介して、交通網内
の各車両に推奨する駐車場推奨案を送信し、光学式車両
感知器2および感知器ヘッド1を経由して、各車両の車
載機に伝送させる。
【0017】駐車場誘導システム13は、駐車場情報収
集装置4から送信されてきた駐車場情報を取り込む駐車
場情報入力装置5と、交通情報収集・提供装置3から送
信されてきた交通情報を取り込む交通情報入力装置6
と、所定の目的関数などを入力する入力装置7と、入力
された駐車場情報,交通情報,目的関数などを記憶する
記憶装置8と、交通網内の車両に対する駐車場推奨案を
計画する駐車場推奨案計画手段9と計画した推奨案を評
価する推奨案評価手段10とを備えた駐車場誘導装置1
1と、各種データや評価結果などを表示する表示装置1
2とからなる。
【0018】駐車場情報入力装置5および交通情報入力
装置6は、具体的には、通信ボードであり、入力装置7
は、キーボードやマウスであり、記憶装置8は、磁気デ
ィスク装置などであり、駐車場誘導装置11は、例えば
ワークステーションである。表示装置12としては、種
々のディスプレイ装置を利用できる。
【0019】図2は、交通網内の各路線に存在する車両
に対する駐車場推奨案の表現形式の一例を示す図であ
る。ある時点には、交通網内に車両識別子がV1からV
10までの合計10台の車両が存在しており、各車両に推
奨できる駐車場として駐車場識別子がP1からP10まで
の合計10箇所あるとすると、図2に示すように、車両
数分の長さを持つ1次元配列において、各配列番号と車
両識別子の添字とを対応させ、配列の要素として駐車場
識別子の添字を格納し、各車両に推奨する駐車場推奨案
を表現できる。すなわち、駐車場推奨案の計画は、交通
網内にある駐車場に対する駐車場識別子の添字の組合せ
問題として考えられる。
【0020】この組合せの数について検討してみる。例
えば、交通網内において、駐車場が10箇所あり、ある
時点には車両が1000台存在していたとすると、組合
せの数は、100010=1030という膨大な数となる。
この組合せの中から、所定の目的関数の評価値を最小ま
たは最大にするものを探索することが、駐車場誘導の目
的であるが、このような膨大な数では、実際の運用に支
障が無いような短時間の内に、最適な駐車場推奨案を探
索することは、困難である。
【0021】そこで、本発明は、実際の運用に支障がな
い程度の速さで駐車場推奨案を作成し提供するため、遺
伝的アルゴリズムの考え方を採用することにした。本明
細書では、上記組合せ問題に遺伝的アルゴリズムを適用
する場合、1次元配列を染色体または個体,配列の位置
を遺伝子座,配列の要素を遺伝子ということにする。
【0022】図3は、本発明により交通網内に存在する
車両に向けて推奨する駐車場推奨案を計画する駐車場推
奨案の計画手順の一例を示すフローチャートである。
【0023】ステップ1:感知器ヘッド1や光学式車両
感知器2などの交通状況計測センサにより計測される現
時点の交通量や占有率などの交通状況と、路線に存在す
る車両の識別子などの交通情報と、各車両に推奨可能な
駐車場の識別子,空き台数などの駐車場情報とを取り込
む。
【0024】ステップ2:交通網内の全路線を網羅した
交通状況が、取り込んだ交通状況にすべて取り込まれて
いるとは限らないために、取り込んだ交通状況に基づ
き、全路線の交通状況を推定して把握する。
【0025】ステップ3:初期駐車場推奨案を作成す
る。
【0026】図4は、初期の駐車場推奨案の作成の処理
手順を示すフローチャートであり、図5は、交通網内に
存在する駐車場および車両の状況の一例を示す図であ
る。図5では、交通網内の車両に搭載された車載機から
の交通情報を利用して、各車両の目的地を分析し、どの
車両がイベント会場に向う車両であることが判明してい
ると仮定する。
【0027】一般に、各車両のドライバは、イベント会
場にできるだけ近い駐車場を探すという特性がある。こ
の特性からすると、既にイベント会場周辺に存在する車
両への推奨駐車場を変更することは、Uターン現象を引
き起こす原因となり、安全上問題である。
【0028】ステップ301:したがって、イベント会
場を中心に、所定距離を半径とする円内の範囲を推奨案
変更禁止区域として定義し、推奨案変更禁止区域内に存
在する車両に対しては、駐車場を優先的に推奨する。こ
のとき、推奨案変更禁止区域内の車両に対して、既に推
奨案が提供されているとき、その推奨駐車場をそのまま
割り当てる。
【0029】まだ、推奨案が提供されていない車両に対
しては、各駐車場にプライオリティを予め定めておき、
プライオリティの高いものを割り当てる。図5の例の場
合、(A)から(J)のアルファベットで駐車場に割り当て
たプライオリティを予め定義してあり、(A)が最も高い
プライオリティを持っている。
【0030】この時、駐車場(A)の空き状態を調べ、一
杯であれば、次に高いプライオリティを持つ駐車場
(B),(C)を順に割り当てる。
【0031】ステップ302:推奨案変更禁止区域外に
位置する車両に対し、推奨駐車場を割り当てる。推奨案
変更禁止区域外の車両に推奨する駐車場は、やはりプラ
イオリティの高い駐車場(D)から順に割り当てる。
【0032】上記図2は、ステップ301およびステッ
プ302で作成した初期駐車場推奨案の一例である。本
発明は、初期駐車場推奨案と同一のものを複数準備し、
遺伝子に微小な変異を施すなどの遺伝的操作を行いなが
ら、所定の目的関数を満足するように、駐車場推奨案の
質を高めていくことを特徴としている。次に、駐車場推
奨案の質を高める改善方法について説明する。
【0033】ステップ4:準備した複数の駐車場推奨案
から推奨案を選択するための推奨案選択テーブルを作成
する。本発明においては、準備する駐車場推奨案の数
は、X1からX10までの10個体としており、初期の段
階では、すべて同じ推奨案であるために、各個体が同一
の確率で選ばれるように、推奨案選択テーブルを作成す
る。
【0034】図6は、推奨案選択テーブルの一例を示す
図であり、各個体が10%の確率で選択されることを示
している。
【0035】ステップ5:推奨案選択テーブルを利用し
て、2つの駐車場推奨案を無作為に選択する。この処理
は、0%から100%の範囲に一様分布する乱数を2つ
算出し、推奨案選択テーブル上で指し示す位置に存在す
る個体を選択することである。
【0036】ステップ6:選択した2つの駐車場推奨案
に突然変異操作を実行する。
【0037】図7は、突然変異操作の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【0038】ステップ601:まず、遺伝子に突然変異
を起こすか否か判定する。ステップ601の判定は、推
奨案変更禁止区域内の車両に対する推奨駐車場を変更し
てはならないという前提を考慮するためである。遺伝子
座に対応する車両が推奨案変更禁止区域内の車両であれ
ば、遺伝子をそのままとする。
【0039】ステップ602:遺伝子座に対応する車両
が推奨案変更禁止区域外の車両であれば、0%から10
0%の範囲に一様分布する乱数randを求める。
【0040】ステップ603:0%から100%の範囲
で予め定めた突然変異率RANDと乱数randとを比較する。
ここで、乱数randが突然変異率RANDよりも大きければ、
遺伝子座の遺伝子は、そのままとする。
【0041】ステップ604:乱数randが突然変異率RA
ND以下であれば、交通網内にある駐車場識別子の添字の
範囲に一様分布する乱数rand No.を求める。
【0042】ステップ605:遺伝子座の遺伝子として
rand No.を格納する。
【0043】ステップ606:ステップ601〜605
の処理を染色体の長さ分だけ繰り返す。
【0044】ステップ607:さらに、親数分すなわち
選択した駐車場推奨案の数分だけ繰り返し、終了する。
【0045】図8は、駐車場推奨案X1に突然変異操作
を実行した結果を示す図である。図8の例においては、
突然変異率RANDを30%としている。図5において推奨
案変更禁止区域内に存在するV6とV7の遺伝子に変わり
はなく、V1とV9の遺伝子に突然変異が発生しているこ
とが分かる。
【0046】ステップ7:突然変異操作を施した2つの
推奨案を合成し、新しい駐車場推奨案を作成する。本明
細書では、この合成を交配操作という。
【0047】図9は、交配操作の処理手順を示すフロー
チャートである。
【0048】ステップ701:駐車場推奨案を表現する
染色体と同じ長さを持つ1次元配列を確保する。
【0049】ステップ702:ステップ701で準備し
た1次元配列の要素に0または1を一様に分布させたテ
ンプレートTPを作成する。
【0050】ステップ703:テンプレートTPの要素
を判定する。
【0051】ステップ704:0であれば、遺伝子座の
遺伝子に突然変異操作を実行したX1′の遺伝子を格納
する。
【0052】ステップ705:1であれば、遺伝子座の
遺伝子に突然変異操作を実行したX2′の遺伝子を格納
する。
【0053】ステップ706:ステップ703〜705
の処理を染色体の長さ分だけ繰り返し、2つの駐車場推
奨案を交配させる。
【0054】図10は、駐車場推奨案X1′と駐車場推
奨案X2′との交配操作の結果を示す図である。推奨案
変更禁止区域内の車両に対する遺伝子座の遺伝子は、2
案とも同じであるため、テンプレートTPの要素に関係
なく、初期駐車場推奨案の遺伝子が維持されている。ま
た、V3,V9,V10の遺伝子は、遺伝子座に対応するテ
ンプレートTPの要素が1であるため、駐車場推奨案X
2′の遺伝子が格納される。他の遺伝子座の遺伝子に
は、駐車場推奨案X1′の遺伝子が割り当てられ、新た
な駐車場推奨案Xcが作成されている。
【0055】ステップ8:この交配操作の後、新たに作
成した駐車場推奨案Xcを適用して、所定時間後の交通
状況を予測する。
【0056】図11は、所定時間後の交通状況予測(本
予測処理)の処理手順を示すフローチャートである。本
予測処理は、交通網内の車両に関し微小時間後の挙動動
作についての模擬を必要時間分だけ繰り返し、交通状況
を予測することを特徴としている。本実施例では、微小
時間を4秒とし、必要時間を5分すなわち300秒と考
えて予測する。
【0057】ステップ801:まず、車両が微小時間t
の間に移動する距離MLを算出する。距離MLは、 ML=(法定速度)×(微小時間)t のように定義される。
【0058】ステップ802:距離MLと交差点から車
両までの距離Lとを比べ、距離MLが距離L以上であれ
ば車両が交差点を通過し、距離MLが距離Lより小さけ
れば車両が交差点を通過していないとして、車両が交差
点を通過するか否か判定する。例えば、法定速度60k
m/時(=16.6m/秒)で走行する車両が、交差点の
手前40mの位置にいるとすると、距離L=40mであ
り、微小時間t=4秒の場合は、 ML=16.6(m/秒)×4(秒)=66m となるので、4秒間に移動する距離MLが距離L以上で
あるから、その車両は、微小時間t=4秒後には既に交
差点を通過しているはずだと判定する。
【0059】ステップ803:ステップ802の判定で
車両が交差点を通過するようであれば、駐車場を推奨で
きる車両か否か判定する。ステップ803は、車載機を
搭載していない車両の挙動も模擬する必要があるので、
実行する手順である。
【0060】ステップ804A:ステップ803の判定
で車両が交差点を通過していなければ、車両の位置を確
認する。
【0061】ステップ804B:ステップ803におい
て、車両が駐車場を推奨できない車両すなわち車載機を
搭載していないか車載機の電源を切っている車両である
場合は、車両がある時点に存在していた路線から、どの
流出路線にどれだけの確率で流出するかを時間毎に整理
したテーブルを利用し、車両が流出する路線を決定し、
流出路線上での位置を算出する。
【0062】本明細書においては、流出路線に流出する
確率をある時間後に整理したテーブルを直進・右左率テ
ーブルという。なお、直進・右左率テーブルは、交差点
の形状などを反映した統計データに基づいて、路線毎に
定めてある。
【0063】図12は、後述の図15に示す交差点にお
いて、路線0に存在していた車両が流出路線である路線
2,4,7に流出する確率%の一例を示す図である。流
出路線の決定は、まず、ある時点において、流出路線に
流出する確率が昇順となるように確率テーブルを作成す
る。次に、0%から100%の範囲に一様に分布するra
nd Rateを算出し、rand Rateが指し示す位置にある路線
を選択すると、実現できる。例えば、図12において、
時刻8:30では、路線0から路線2,7,4に車両が
流出する確率は、それぞれ20%,30%,50%であ
る。この場合、rand Rateが60%であるとすると、車
両が流出する路線は、路線4となる。
【0064】ステップ803で、交配して得られた新た
な駐車場推奨案に基づいて駐車場が推奨された車両を考
える。本発明では、交通網内の光学式車両感知器2と各
駐車場への経路との関係を予め定めておく。その数は、
有限であり、たかだか光学式車両感知器の数×駐車場の
数である。経路には、経路番号が付与され、図13に示
すように、経路管理テーブルで管理されている。車両に
駐車場推奨案を提供する位置が図14に示すI1であ
り、推奨駐車場がP2であるとすると、図13の経路管
理テーブルから経路番号5の経路が選択されることにな
る。経路番号5の経路が、図14に示す経路であれば、
車両の流出路線は一意的に定まり、図15で分かるよう
に、路線2に流出することになる。
【0065】ステップ805:道路状況を更新する。
【0066】ステップ806:ステップ801からステ
ップ805を交通網内の車両数分だけ繰り返す。
【0067】ステップ807:ステップ801からステ
ップ806を必要時間分だけ繰り返す。
【0068】ステップ808:交通状況の予測結果を出
力する。
【0069】ステップ9:予測した交通状況を基に、所
定の目的関数により駐車場推奨案を評価する。
【0070】本実施例では、目的関数を交通網における
5分間総交通量を最大とする場合の評価方法を説明す
る。ステップ8で予測した交通状況から、路線iの5分
間交通量が分かる。そこで、路線iの5分間交通量をt
(i)とすると、交配により作成した駐車場推奨案の評価
値Eは、 E=Σt(i)(台/5分) で定義できる。
【0071】ステップ10:交配により作成した新たな
駐車場推奨案の評価値と既にあった10個の駐車場推奨
案の評価値とを比較し、新たな駐車場推奨案の評価値の
方が良ければ、既にある駐車場推奨案の中で最低の評価
値を持つものと入替えて、推奨案選択テーブルを更新す
る。例えば、初期駐車場推奨案の評価値が、200台/
5分とし、新たな駐車場推奨案の評価値が450台/5
分とすると、10個ある初期駐車場推奨案の1つを新た
な駐車場推奨案で入替える。
【0072】図16は、世代0の列が初期駐車場推奨案
の評価値を示し、世代1の列が新たな駐車場推奨案の評
価値で入替えて評価値を降順に並べた結果を示す図であ
る。駐車場推奨案jの評価値E(j)が評価値の合計に占
める割合すなわちfitness(j)は、 fitness(j)=E(j)/ΣE(j)×100% で求められる。このfitness(j)を駐車場推奨案jの適合
度という。各駐の車場推奨案の適合度jで、推奨案選択
テーブルを更新する。
【0073】図17は、図16における世代1の列の適
合度に基づいて推奨案選択テーブルを更新した結果を示
す図である。
【0074】ステップ11:ステップ5からステップ1
0の処理を予め定めた数すなわち世代数の分だけ繰り返
す。
【0075】ステップ12:最良の適合度を持つ駐車場
推奨案を出力する。
【0076】図18は、ステップ5からステップ10ま
での処理を100世代分だけ繰り返した場合に、各世代
を構成する10個の駐車場推奨案の適合度を示す図であ
る。この例では、適合度13.7%を持つ駐車場推奨案
が、最適な駐車場推奨案として出力される。
【0077】図19は、本発明により推奨駐車場の情報
を各車両に提供して車両を制御したときの交通網におけ
る総交通量の推移を、従来の駐車場の情報提供方法によ
り車両を制御したときの推移と比較して示す図である。
本発明の制御による総交通量は、従来の制御による総交
通量を常に上回っており、交通網の交通処理能力が上が
ったことが分かる。
【0078】図20は、従来の制御を実施したときのあ
る都市の交通網内の各路線の5分間交通量を3次元的に
表示した図である。従来の制御では、局所的に交通量が
多くなり、渋滞が発生している。
【0079】図21は、本発明による制御を実施したと
きの図20と同じ都市の交通網内の各路線の5分間交通
量を3次元的に表示した図である。図20の従来例と比
較すると、本発明では、交通量は交通網全体に均一化さ
れ、渋滞が緩和している。
【0080】
【発明の効果】本発明によれば、交通網内に存在する車
両の目的地を分析して、推奨駐車場を積極的に案内する
ので、局所的な交通量増加を防止できる。
【0081】局所的な交通量増加を防ぐことにより、渋
滞を緩和し、交通網の交通処理能力を上げられる。
【0082】さらに、渋滞が緩和されるから、車両の停
止回数,通行時間,交差点待ち時間が減少し、燃料の浪
費が少なくなる。それに伴って、ドライバの精神的スト
レスが解消され、事故発生率が下がる。
【0083】車両を交通網内の駐車場に分散させ、駐車
場稼動率を上げ、平均的な収益を増加させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による駐車場誘導システムの一実施例の
構成を示すブロック図である。
【図2】交通網内の各路線に存在する車両に対する駐車
場推奨案の表現形式の一例を示す図である。
【図3】本発明により交通網内に存在する車両に向けて
推奨する駐車場推奨案を計画する駐車場推奨案の計画手
順の一例を示すフローチャートである。
【図4】初期の駐車場推奨案の作成の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図5】交通網内に存在する駐車場および車両の状況の
一例を示す図である。
【図6】初期駐車場推奨案の推奨案選択テーブルの一例
を示す図である。
【図7】選択した駐車場推奨案に実行する突然変異操作
の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】駐車場推奨案に突然変異操作を実行したときの
結果を示す図である。
【図9】2つの駐車場推奨案を合成する交配操作の処理
手順を示すフローチャートである。
【図10】2つの駐車場推奨案を用いて交配操作を実行
する例を示す図である。
【図11】所定時間後の交通状況を予測する処理手順の
フローチャートである。
【図12】車両が交差点を通過したときに流出線に流出
する確率の一例を示す図である。
【図13】駐車場推奨案の提供位置と各駐車場への経路
の番号とを含むテーブルの一例を示す図である。
【図14】駐車場推奨案の提供位置と経路とを示す図で
ある。
【図15】車両が通過する交差点の一例を拡大して示す
図である。
【図16】世代0の列が初期駐車場推奨案の評価値を示
し、世代1の列が新たな駐車場推奨案の評価値で入替え
て評価値を降順に並べた結果を示す図である。
【図17】図16における世代1の列の適合度に基づい
て推奨案選択テーブルを更新した結果を示す図である。
【図18】ステップ5からステップ10までの処理を1
00世代分だけ繰り返した場合に、各世代を構成する1
0個の駐車場推奨案の適合度を示す図である。
【図19】本発明により推奨駐車場の情報を各車両に提
供して車両を制御したときの交通網における総交通量の
推移を、従来の駐車場の情報提供方法により車両を制御
したときの推移と比較して示す図である。
【図20】従来の制御を実施したときのある都市の交通
網内の各路線の5分間交通量を3次元的に表示した図で
ある。
【図21】本発明による制御を実施したときの図20と
同じ都市の交通網内の各路線の5分間交通量を3次元的
に表示した図である。
【符号の説明】
1 感知器ヘッド 2 光学式車両感知器 3 交通情報収集・提供装置 4 駐車場情報収集装置 5 駐車場情報入力装置 6 交通情報入力装置 7 入力装置 8 記憶装置 9 駐車場推奨案計画手段 10 推奨案評価手段 11 駐車場誘導装置 12 表示装置 13 駐車場誘導システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 兼一 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 吉田 英雄 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 水谷 真由美 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 神宮司 剛 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 八尋 正和 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (72)発明者 横田 孝義 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平7−57188(JP,A) 特開 平3−67400(JP,A) 特開 平7−105180(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/60 134 G08G 1/00 G08G 1/09 G08G 1/14 JICSTファイル(JOIS)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各駐車場の満空状況を含む駐車場情報を
    取り込む駐車場情報入力装置と、交通網内の各車両の目
    的地および交通状況を含む交通情報を取り込む交通情報
    入力装置と、所定の目的関数を入力する入力装置と、
    通網内を走行している車両の目的地を分析する手段と
    記車両がそれぞれ利用すべき駐車場の推奨案を作成する
    駐車場推奨案計画手段と前記各車両に対して前記駐車場
    推奨案を提供した場合の所定時間後の交通状況を予測す
    る交通状況予測手段と所定の目的関数により前記駐車場
    推奨案の評価値を求める推奨案評価手段と前記評価値を
    最大または最小とする駐車場推奨案を探索する推奨案探
    索手段とを含む駐車場誘導装置とからなり、 前記駐車場推奨案計画手段が、前記目的地を中心とした
    所定範囲内に存在する車両のうち、現時点以前に推奨さ
    れた駐車場がある車両に対しては再度同じ駐車場を推奨
    し、現時点以前に推奨された駐車場を持たない車両に対
    しては駐車場の優先度の高いものから順に推奨し、前記
    目的地を中心とした所定範囲外に存在する車両に対して
    は、駐車場の優先度の高い順に推奨し、前記駐車場推奨
    案の初期値とし、 前記推奨案評価手段が、前記駐車場推奨案に微小な変異
    を与えて作成した新な駐車場推奨案を利用して所定時間
    後の交通状況を予測し新たな評価値を求め、既にある駐
    車場推奨案の評価値と前記新たな評価値とを比較し、所
    定の目的関数によって良い評価値を持つ駐車場推奨案を
    採用し、以上の手順を所定回数繰り返して得た駐車場推
    奨案を出力し、 前記駐車場誘導装置が、前記駐車場推奨案が適用される
    車両に対しては駐車場推奨案が提供された車両の位置と
    推奨される駐車場とにより一意的に定められる経路で微
    小時間分の挙動を予見し、必要時間分だけ前記予見を繰
    り返し所定時間後の交通状況を予測する駐車場誘導シス
    テム
  2. 【請求項2】 交通状況計測センサにより計測される現
    時点の交通量や占有率などの交通状況と路線に存在する
    車両の識別子などの交通情報と各車両に推奨可能な駐車
    場の識別子,空き台数などの駐車場情報とを取り込む
    と、取り込んだ交通状況に基づいて全路線の交通状況
    を推定して把握する手段と、初期駐車場推奨案を作成す
    手段と、準備した複数の駐車場推奨案から推奨案を選
    択するための推奨案選択テーブルを作成する手段と、推
    奨案選択テーブルを利用して、2つの駐車場推奨案を無
    作為に選択する手段と、選択した2つの駐車場推奨案に
    突然変異操作を実行する手段と、突然変異操作を実行し
    た2つの推奨案を合成し、新しい駐車場推奨案を作成す
    交配操作手段と、交配操作の後、新たに作成した駐車
    場推奨案を適用して、所定時間後の交通状況を予測する
    手段と、予測した交通状況を基に、所定の目的関数によ
    り駐車場推奨案を評価する手段と、交配により作成した
    新たな駐車場推奨案の評価値と既にあった駐車場推奨案
    の評価値とを比較し、新たな駐車場推奨案の評価値の方
    が良ければ、既にある駐車場推奨案の中で最低の評価値
    を持つものと入替えて、推奨案選択テーブルを更新する
    手段と、上記2つの駐車場推奨案の無作為選択から前記
    推奨案選択テーブルの更新までの処理を予め定めた世代
    数の分だけ繰り返す手段と、最良の適合度を持つ駐車場
    推奨案を出力する手段とからなる駐車場誘導システムで
    あって、 前記選択した2つの駐車場推奨案に突然変異操作を実行
    する手段が、遺伝子に突然変異を起こすか否か判定し、
    遺伝子座に対応する車両が推奨案変更禁止区域内の車両
    であれば、遺伝子をそのままとする手段と、遺伝子座に
    対応する車両が推奨案変更禁止区域外の車両であれば、
    0%から100%の範囲に一様分布する乱数randを求め
    る手段と、0%から100%の範囲で予め定めた突然変
    異率RANDと乱数randとを比較し、乱数randが突然変異率
    RANDよりも大きければ、遺伝子座の遺伝子は、そのまま
    とする手段と、乱数randが突然変異率RAND以下であれ
    ば、交通網内にある駐車場識別子の添字の範囲に一様分
    布する乱数rand No.を求める手段と、遺伝子座の遺伝子
    としてrand No.を格納する手段と、上記各手順の処理を
    染色体の長さ分だけ繰り返す手段と、さらに、親数分す
    なわち選択した駐車場推奨案の数分だけ上記各手順を繰
    り返す手段とからなることを特徴とする駐車場誘導シス
    テム
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の駐車場誘導システム
    おいて、 前記交配操作手段が、前記駐車場推奨案を表現する染色
    体と同じ長さを持つ1次元配列を確保する手段と、準備
    した1次元配列の要素に0または1を一様に分布させた
    テンプレートを作成する手段と、テンプレートの要素を
    判定する手段と、0であれば、遺伝子座の遺伝子に突然
    変異操作を施した遺伝子を格納する手段と、1であれ
    ば、遺伝子座の遺伝子に突然変異操作を施した遺伝子を
    格納する手段と、上記処理を染色体の長さ分だけ繰り返
    し、2つの駐車場推奨案を交配させる手段とからなるこ
    とを特徴とする駐車場誘導システム
  4. 【請求項4】 請求項2または3に記載の駐車場誘導
    ステムにおいて、 前記所定時間後の交通状況を予測する交通状況予測手段
    が、車両が微小時間tの間に移動する距離ML=(法定
    速度)×(微小時間)tを算出する手段と、距離MLと交
    差点から車両までの距離Lとを比べ、距離MLが距離L
    以上であれば車両が交差点を通過し、距離MLが距離L
    より小さければ車両が交差点を通過していないとして、
    車両が交差点を通過するか否か判定する手段と、前記判
    定で車両が交差点を通過するようならば、駐車場を推奨
    できる車両か否か判定する手段と、前記判定で車両が交
    差点をまだ通過していなければ、車両の位置を確認する
    手段と、車両が駐車場を推奨できない車両すなわち車載
    機を搭載していないか車載機の電源を切っている車両で
    ある場合は、車両がある時点に存在していた路線から、
    どの流出路線にどれだけの確率で流出するかを時間毎に
    整理したテーブルを利用し、車両が流出する路線を決定
    し、流出路線上での位置を算出する手段と、道路状況を
    更新する手段と、上記手順を交通網内の車両数分だけ繰
    り返す手段と、上記手順を必要時間分だけ繰り返す手段
    と、交通状況の予測結果を出力する手段とからなること
    を特徴とする駐車場誘導システム
  5. 【請求項5】 各駐車場の満空状況を含む駐車場情報を
    取り込む駐車場情報入力装置と、交通網内の各車両の目
    的地および交通状況を含む交通情報を取り込む交通情報
    入力装置と、所定の目的関数を入力する入力装置と、
    通網内を走行している車両の目的地を分析する手段と前
    記車両がそれぞれ利用すべき駐車場の推奨案を作成する
    駐車場推奨案計画手段と前記各車両に対して前記駐車場
    推奨案を提供した場合の所定時間後の交通状況を予測す
    る交通状況予測手段と前記駐車場推奨案を遺伝的アルゴ
    リズムにより評価し前記駐車場推奨案の評価値を求める
    推奨案評価手段と前記評価値を最大または最小とする駐
    車場推奨案を探索する推奨案探索手段と、最適と評価さ
    れた駐車場推奨案を前記各車両に提供する送信手段とを
    含む駐車場誘導装置とからなり、 前記駐車場推奨案計画手段が、前記目的地を中心とした
    所定範囲内に存在する車両のうち、現時点以前に推奨さ
    れた駐車場がある車両に対しては再度同じ駐車場を推奨
    し、現時点以前に推奨された駐車場を持たない車両に対
    しては駐車場の優先度の高いものから順に推奨し、前記
    目的地を中心とした所定範囲外に存在する車両に対して
    は、駐車場の優先度の高い順に推奨し、前記駐車場推奨
    案の初期値とし、 前記推奨案評価手段が、前記駐車場推奨案に微小な変異
    を与えて作成した新な駐車場推奨案を利用して所定時間
    後の交通状況を予測し新たな評価値を求め、既にある駐
    車場推奨案の評価値と前記新たな評価値とを比較し、所
    定の目的関数によって良い評価値を持つ駐車場推奨案を
    採用し、以上の手順を所定回数繰り返して得た駐車場推
    奨案を出力し、 前記駐車場誘導装置が、前記駐車場推奨案が適用される
    車両に対しては駐車場推奨案が提供された車両の位置と
    推奨される駐車場とにより一意的に定められる経路で微
    小時間分の挙動を予見し、必要時間分だけ前記予見を繰
    り返し所定時間後の交通状況を予測する駐車場誘導シス
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