JP3653954B2 - 移動体交通制御システムの移動体装置、移動体交通制御システムの管制局、移動体交通制御システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の移動体例えば車両の交通を制御する移動体交通制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在実施されているＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communications System)は、路側ビーコンやＦＭ多重放送を通じ道路上の車両に道路の混雑具合や交通規制に関する情報を無線送信するシステムである。道路交通制御の面から見たこのシステムの利点の一つは、渋滞している道路を迂回し渋滞していない道路を利用するよう、無線通信を通じ各車両の操縦者に促すことができ、従って渋滞をある程度緩和できることである。各車両の操縦者の側から見れば、現在位置から目的地に至る経路が複数あるときに、比較的空いている道路を選択することができ、その結果、迅速かつ快適に目的地に到着できる、というメリットがある。しかしながら、ＶＩＣＳでは、個々の車両の経路の決定が各車両の操縦者の意図にゆだねられているため、渋滞緩和の効果や車両運行の迅速化・快適化の効果には、自ずから限界がある。
【０００３】
どのようにしたら各車両が交差点をスムーズに通行できるのか、という点は、渋滞緩和や車両運行の迅速化・快適化の効果を高めようとするとき問題になる点の一つである。この点に関連する技術としては、特開昭６２−１２５４０７号公報に記載されている交通管制方法がある。この交通管制方法の適用対象は、制御対象たる複数の無人移動車両及びこれら複数の無人移動車両を制御する管制局から構成されるシステムである。このシステムでは、複数の無人移動車両が同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかったときに、管制局がいずれかの無人移動車両に対しその交差点への進入許可を与えると共に他の無人移動車両を待機させ、進入許可を得た無人移動車両がその交差点を通過した後に、待機している他の無人移動車両のいずれかにその交差点への進入許可を与える。このようにして、同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかった複数の無人移動車両を、順繰りに通過させているため、これら無人移動車両同士が交差点で衝突・接触することを防止できる。この交通管制方法をＶＩＣＳと組み合わせることも可能であろう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の交通管制方法をＶＩＣＳと組み合わせることにより得られるシステムは、次の面で、多数の車両の交通を制御する用途には適していない。
【０００５】
第１に、上記公報に係る交通管制方法の適用対象は、比較的少数の車両が構内を走行するシステムである。この種のシステムでは、同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかる車両の台数は比較的少ないから、交差点において進入許可／待機制御を行ったとしても、目的地への到達が顕著に遅れることはない。これに対し、一般の道路交通のように往々にして多数の車両が道路上に存在するような環境では、同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかる車両の台数が多数になり得る。上記組合せに係るシステム、即ち複数の車両が同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかったときにその交差点を１台ずつ通過させるシステムでは、この交差点にさしかかっている車両の台数が多数に上っているときに、大部分の車両についてはその交差点での待機時間が長くなってしまい、ひいては目的地への到達が遅れてしまう。
【０００６】
第２に、上記公報に係る交通管制方法における管制対象は無人移動車両でありそもそも乗員がいないから、交差点で待機させられることで乗員がいらだつこともあり得ない。これに対し、一般の道路交通のように乗員を乗せた車両が走行する環境では、交差点で待機しなければならなくなったときに、そのことによっていらだつ乗員もあろう。上記組合せに係るシステムでは、特に、多数の車両が同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかったときに、交差点における待機時間が長くなるため乗員のいらだちを招く恐れがある。また、多数の交差点を有する経路を走行するときに、多くの（しばしば全ての）交差点にて待機しなければならないことがあり、この点でも乗員のいらだちを招く恐れがある。
【０００７】
第３に、一般の道路では、現在位置から目的地に至る経路に多数の交差点があるのが一般的である。また、ガソリン車等の場合、停止／発進や加減速の繰返しひいてはエンジン回転数の頻繁な変動に伴い、その車両におけるエネルギ利用効率が悪くなり、また車両からのエミッションが増大する傾向があることが知られている。上記組合せに係るシステムでは、経路上の多くの交差点にて待機しなければならないことがあるため、各車両におけるエネルギ利用効率が悪くなりまた各車両からのエミッションが増加する可能性がある。
【０００８】
第４に、上記組合せに係るシステムでは、交差点への進入は管制されているものの、交差点以外の場所に関しては、混雑度合等の情報が車両の操縦者に与えられるのみであり管制の対象とはされていない。従って、交差点以外の場所例えば交差点同士を結ぶ道路にて渋滞が発生する余地が尚残っている。また、車両の操縦者が知ることができるのは、混雑している道路（或いは空いている道路）はどの道路かといった情報であり、どの道路を走行すれば最も迅速に目的地にたどり着けるのかについては何ら情報を与えていないから、上記組合せに係るシステムは、目的地への迅速な到達という面で、車両乗員の十分な手助けにはなっていない点がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、交差点における移動体（例えば車両）の経路同士の干渉を回避できるよう各移動体の経路を制御（乗員への通知による間接的な制御を含む）することや、各移動体の発進待機時間を制御すること等により、交差点での待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等が生じないようにすることを目的とする。本発明は、また、交差点での干渉をなくすと共に交通量や発進待機時間に適応した制御を導入することにより、良いエネルギ効率を維持しながらも交通量を増大させることができ、また各移動体の発進待機時間をより短くできるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成すべく、本発明に係る移動体交通制御システム（本発明に係る移動体交通制御システムの移動体装置、管制局を含む。以下、手段の欄において同じ）は、複数の道路又は軌道が各所にて交差している区画に関し、その区画内に存する各移動体が今後とりうる経路の組合せを求め、求めた組合せを経路パターンの候補とする経路候補決定手段と、上記候補が複数存する場合に、同一の交差点を同時に通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉及び同一の交差点を相前後して通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じない候補を選択する経路決定手段と、を備え、選択された候補を以て、上記区画内にて各移動体が採るべき経路を指令する経路パターンとすることを特徴とする。このように、交差点での干渉が生じないよう各移動体の将来の経路を定めているため、本発明においては、交差点での待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等が生じない。
【００１１】
また、本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、経路干渉が生じない候補が複数存する場合に、上記区画内に存する移動体がそれぞれその目的地に到達するのに要する時間の平均値を各候補それぞれに関し求め、求めた平均値が比較的小さい候補を選択することにより、上記区画内にて各移動体が採るべき経路を示す経路パターンを決定する平均所要時間判別手段を備える。このように、干渉が発生せずかつ各移動体が（平均的に見て）目的地に早期にたどり着けるよう経路パターンを決定することにより、目的地への到達の遅延を更に確実に回避できる。
【００１２】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じないよう、上記区画内に存する移動体のうち決定された経路パターンに従う制御対象移動体であって現時点で未発進のものについて、かつ各候補毎に、発進までの待機時間を決定する待機時間決定手段を備える。このように、発進までの待機時間をも制御対象とすることにより、交差点での待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等がより生じにくくなる。
【００１３】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画内に存する移動体のうち、少なくとも、決定された経路パターンに従う制御対象移動体に関し、その現在位置を検出する位置検出手段と、上記区画内に存する移動体に関し、その目的地を各移動体の乗員による入力にて又はその移動体の挙動に基づく推定にて検出する目的地検出手段と、検出された現在位置及び目的地並びに各道路若しくは軌道で採るべき速度に基づき、上記区画内に存する各移動体の経路を求める経路算出手段と、を備え、求めた経路を利用して上記経路候補決定手段が上記組合せを求める。このように、各移動体の現在位置、目的地及び採るべき速度に応じて各移動体が採りうる経路を決めるようにした場合、これら現在位置、目的地及び採るべき速度の与え方を工夫することにより、更に付加的な作用効果が生じる。
【００１４】
例えば、本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に交通量が比較的多くなると認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する交通量適応型速度設定手段、決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に比較的発進待機時間の長い移動体が比較的多く通過するであろうと認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する待機時間適応型個別速度設定手段、及び決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合における発進待機時間の平均値が比較的長くなると認められるときに各道路又は軌道における上記速度を増大させる待機時間適応型速度設定手段のうち少なくとも一つを設ける。これらのうち交通量適応型速度設定手段を設けた場合、混みやすい道路乃至軌道の交通量を増大させることができるため、区画全体での交通量を増大させることができる。また、待機時間適応型個別速度設定手段を設けた場合、待機時間の長い移動体を優先して目的地に届けることができるため、区画全体での交通量を増大させると共に発進までの待機時間を抑えることができる。更に、待機時間適応型速度設定手段を設けた場合、発進までの待機時間を抑えることができ、多数の移動体が発進を待っているような状況を回避できる。
【００１５】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画内に存する移動体のうち、決定された経路パターンに従わない制御対象外移動体に関しても、その現在位置を検出する上記位置検出手段と、上記区画内に存する移動体のうち制御対象移動体についてはその乗員による入力にて、制御対象外移動体についてはその移動体の挙動に基づく推定にて、その目的地を検出する上記目的地検出手段と、を備え、制御対象外移動体の経路をも上記組合せに含める。このようにすれば、制御対象外移動体に関しても、その目的地の推定を通じて、経路パターンの決定に反映させることができる。
【００１６】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画外に存する移動体のうち、上記区画に進入することが予想される越境進入移動体に関し、その予想される経路を示す情報を入力する越境進入移動体算入手段を備え、越境進入移動体の経路をも上記組合せに含める。このようにすれば、例えば、複数の区画にそれぞれ管制局を設けた交通制御システムにおいて、複数の区画に分かれているにも関わらず、各移動体が本発明に係る交通制御を好適に受けることが可能になる。特に、上記区画をカバーする管制局と他の区画をカバーする他の管制局との間に管制局間通信回線を設け、越境進入移動体算入手段が、上記管制局間通信回線を介し、越境進入移動体の予想される経路を示す情報を入力する一方で、上記区画内に存する移動体のうち上記他の区画に進入することが予想される越境退出移動体の予想される経路を示す情報を上記他の管制局に供給するようにすれば、管制局間通信という比較的簡素な方法で上述の効果を実現できる。
【００１７】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画内に存する制御対象移動体同士の間に設けられた移動体間通信回線を有し、各制御対象移動体が、上記移動体間通信回線を介し他の制御対象移動体から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行しこの処理の中間結果乃至結果の一部（例えば、検出された現在位置及び目的地や、決定された経路パターンのうち自己の経路に関する部分）を上記移動体間通信回線を介し他の制御対象移動体に送信する。このように、移動体間通信により本発明を実現した場合、管制局を設ける必要がないためインフラストラクチャのコストが発生しない。更に、各移動体における処理に際しては、他の移動体の決定された経路を利用できるため、演算処理量が少なくて済む。また、移動体間で伝送すべき情報は、現在位置や目的地或いは決定された経路パターンのうち自己の経路に関する部分といった少ない量の情報であるから、移動体間通信回線の混雑も生じにくい。
【００１８】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画内に存する制御対象移動体と上記区画をカバーする管制局との間に設けられた移動体管制局間通信回線を有し、各制御対象移動体が、上記移動体管制局間通信回線を介し管制局から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち一部（例えば自己の位置や目的地を検出する処理まで、或いは自己の経路の候補を決定する処理まで）を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部（例えば自己の位置や目的地、或いは自己の経路の候補）を上記移動体管制局間通信回線を介し管制局に送信し、管制局が、上記移動体管制局間通信回線を介し制御対象移動体から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち残りの部分を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部（例えば決定された経路パターンのうち各制御対象移動局の経路を示す部分）を上記移動体管制局間通信回線を介し制御対象移動体に送信する。このように、演算処理のうち少なくとも一部を管制局にて実行するようにすれば、各移動体における演算処理量を低減できる。
【００１９】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画内には上記制御対象移動体が移動するための軌道を、軌道沿いには利用者が乗降するための駅を、軌道の交差点にはその分岐連結操作を司るスケジューラを、それぞれ設け、上記区画をカバーする管制局を、駅に存する利用者からの要求に応じ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行し、決定した経路パターンに従い上記スケジューラに対応する交差点の分岐連結操作を指示する。或いは、上記区画内には上記制御対象移動体が移動するための軌道を、軌道沿いには利用者が乗降するための駅を、それぞれ設け、上記区画をカバーする管制局が、駅に存する利用者からの要求に応じ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行し、決定した経路パターンに従い上記区画内に存する制御対象移動体の走行を制御する。このようにすれば、多数の交差点（分岐点）を有し不特定多数の利用者が利用する軌道式交通システムにおいても、本発明の効果を発揮することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態に関し図面に基づき説明する。なお、実施形態間で共通する又は対応する部材に関しては同一の符号を付し、説明を省略するが、同一の符号を付した部材の機能が全く同一であることを示唆する趣旨ではない。また、以下の説明では車両を交通制御の対象としているが、本発明は、道路乃至軌道を通行する移動体一般（人間を含む）に適用できる。更に、本願ではＴ字路や軌道の分岐等をも含む意味で「交差点」なる用語を用いている。
【００２１】
（１）原理
本発明の実施形態を説明する前に、本発明の原理について図面を用いて説明する。まず、本発明にて交通制御の対象とする区画は、一般に、複数の交差点と、これらの交差点同士を接続する道路又は軌道（以下「枝」）とを、含んでいる（図１参照）。この区画内での位置を表す二次元座標系が設定されていれば、各車両の現在位置及び目的地は座標値により表現でき、各車両の経路は、現在位置を示す点とその付近の交差点とを結ぶ枝、この交差点と次の交差点とを結ぶ枝、…及び最後の交差点と目的地を示す点とを結ぶ枝の集合・連鎖として表現できる。なお、図１では説明の簡便化のため立体交差が存在しない区画を記したが、本発明は立体交差のある区画にも適用できる。その場合、三次元座標系を使用してもよいし、車両経路の干渉が生じ得ないことを示す属性を立体交差に係る交差点に付与し干渉除去処理（後述）の対象から外すようにしてもよい。また、図１には各枝の勾配を記していないが、勾配の影響を平面上の距離に換算して表現してもよいし、各枝の属性として表現してもよい。枝を表現するデータの形式にも特に限定は必要でない。
【００２２】
図２に示すように、現在時刻ｔ1から将来の時点ｔ2、ｔ3、ｔ4、…にかけて車両の位置がどのように変化していくのかは、現在地を示す点から目的地を示す点へと単調に上っていく折れ線として表すことができる。この折れ線、即ち現在位置から目的地に至る車両の経路の候補は、一般に、複数通り存在する（図２、図５及び図６参照）。例えば、図２、図５及び図６の各例では現在時刻ｔ1における経路候補が各４通り（コース１〜４）存在している。現在時刻ｔ1以後車両の走行を継続するには、複数の経路候補の中からいずれかを選択しなければならない（経路選択）。従来のＶＩＣＳでは、道路の混雑具合等に関する情報を各車両に対し無線回線を通じ提供することにより各車両の操縦者による経路選択を援助しており、その限りでは、目的地への迅速な到達や渋滞の回避等に役立っている。しかし、ＶＩＣＳのみでは、ある程度広がりを有する区画内を多数走行している（又は走行しようとしている）車両の交通を最適化し、各車両がいずれも渋滞に巻き込まれることなくまた頻繁に停止／発進を行うことなく目的地に迅速に到達できるようにすることは、できない。このような限界をもたらしている原因の一つは、複数の車両の経路を管制する機能も、また各車両が他の車両の経路に応じて自車の経路を決定・調整する機能も、提供されていないことにある。本発明においては、これらの機能を次のようにして提供している。
【００２３】
まず、ある区画内にＮ個の交差点が設けられているとする。任意の車両の経路候補は、その車両がその経路候補を選択したときにこれらＮ個の交差点のどれを通過するのか、また通過するのであればどの時刻に通過するのか、という情報の集合にて表すことができる。例えば、ｉ番目の車両がｊi番目の経路候補を選択したときにｋ番目の交差点を通過する予想時刻をＴi.ji.kと表すこととし、通過しない交差点についてはＴi.ji.k＝０とおくようにすれば、各経路をＮ次元ベクトルＴi.ji＝[Ｔi.ji.k]にて表すことができる。また、近い将来におけるその区画での車両交通の状態は、１番目の車両が採る経路、２番目の車両が採る経路、…、及びｎ番目の車両が採る経路の組合せで決まる。従って、近い将来におけるその区画での車両交通の状態は、Ｎ次元ベクトルＴi.jiを各行とするｎ行Ｎ列行列
【数１】
により表現できる。
【００２４】
この行列Ｔcは経路候補の組合せを示す行列であり、その個数は、ｉ番目の車両の経路候補の個数をｊimaxと表すこととするならば、
【数２】
となる。車両の交通を最適化するという課題は、Ｎc通りの組合せＴcの中から、各車両がいずれも渋滞に巻き込まれることなく、また頻繁に停止／発進を行うことなく目的地に迅速に到達できるような組合せを、時刻ｔ1、ｔ2、ｔ3、ｔ4、…にて逐次選ぶことにより、達成できる。即ち、本発明では、図２に示すように、各車両が現在位置から目的地に到達するのに要する時間が全車両平均でみて最も短くなるような組合せを、Ｎc通りの組合せＴcの中から選んでいる。選択された組合せに係る経路を各車両が走行するのであれば、区画内の車両がいずれも比較的短い時間でかつ渋滞なしに目的地に到達できるようになる。
【００２５】
本発明では、更に、渋滞や頻繁な停止／発進をなくすために、同時に又は相前後して複数台の車両が同一の交差点を通過するような状況を惹き起こす組合せについては原則として上述の選択の対象から外すようにしている。選択された組合せに係る経路を各車両が走行するのであれば、複数台の車両が同時に又は相前後して同一の交差点を通過することがなくなり、交差点での停止／発進を行わずとも済むようになるため、目的地への迅速な到達、エネルギ効率の改善、エミッションの低減（ガソリン車等の場合）といった効果が得られる。また、本発明では、同時に又は相前後して複数台の車両が同一の交差点を通過するような状況を惹き起こす組合せであっても、生じるのが許容通過パターンのみで禁止通過パターンは生じないような組合せについては上述の除外の対象から除外することにより、選択可能な組合せの個数を確保している。なお、ここでいう許容通過パターンとは干渉が生じないような車両通過パターン（図３参照）であり、禁止通過パターンとは干渉が生じるような車両通過パターン（図４参照）である。図３及び図４は、単純な十字路に２台の車両が進入する場合を例として描いている。
【００２６】
更に、本発明においては、現在時刻ｔ1において未発進の車両については発進までの待機時間についても制御乃至指示の対象とし、当該未発進の車両を適切なタイミングで発進させ、その車両が渋滞に巻き込まれることがなく交差点での停止／発進を行う必要がないようにしている（図３及び図４参照）。本発明においては、更に、予想通過時刻Ｔi.ji.kを算出する際等に必要になる車速を各枝毎に適宜設定することで、区画全体での交通量を最大化することや、発進前の待機時間を短縮することや、待機時間が比較的長い車両の走行時間を優先的に短縮することを、可能にしている。
【００２７】
（２）処理の概要
次に、本発明における処理の概要を説明する。本発明においては、まず、前述のベクトルＴi.jiを作成し更に行列Ｔcを作成する。この行列Ｔcの成分である予想通過時刻Ｔi.ji.kを決定するには、現在位置、目的地、各枝での車速及び走行中／未発進の別に関する情報が必要である。これらのうち現在位置は、検出或いは車両乗員の入力によって得ることができる。目的地は、車両乗員の入力或いは現在位置及び車速に基づく推定によって、得ることができる。走行中か未発進かについては、検出或いは車両乗員の入力によって知ることができる。
【００２８】
各枝での車速については、次の式
【数３】
に示されているように、定数ｖ0を用いるか、或いは現在時刻ｔ1における各車両の車速の検出値又は入力値ｖiを用いればよい。特に、定数ｖ0を車速として用いるようにすれば、行列Ｔcを決定する演算処理が楽になる。また、現在の車速ｖiをその車両についての処理に用いるようにすれば、各車両の現実の車両走行状態により即した内容の行列Ｔcを得ることができる。また、次の式
【数４】
を用い、逐次、各枝における車速を調整するようにしてもよい。この式中、Ｆは、車両の交通量が多い枝における車速を高めることでシステム全体としての交通量を（混雑なしに）増大させるための項であり、Ｇは、長い発進待機時間が強いられる車両を発進後はできるだけ高速で走行させ目的地への到達に要する時間を平均的に見て短縮するための項であり、Ｈは、各車両の発進待機時間を平均的に見てできるだけ短くし目的地への到達に要する時間を短縮すると共に待機によるいらだちを抑えるための項である。なお、項Ｆ、Ｇ及びＨを全て含める必要はない。
【００２９】
また、発進までの待機時間をも交通制御の対象とするために、行列Ｔcの成分たる所要通過時間Ｔi.ji.kには発進待機時間ｔwi.jiを未知数部分として含ませる。但し、走行中の車両については全てのｊiについてｔwi.ji＝０とする。更に、所要時間に基づく経路組合せ選択のために、ｊ1max＋ｊ2max＋…＋ｊnmax個あるベクトルＴi.ji全てについて所要時間Ｔgi.jiを演算しておく。所要時間Ｔgi.jiにも、発進待機時間ｔwi.jiを未知数部分として含ませる。
【００３０】
本発明においては、このようにして作成した行列Ｔcを利用して、各交差点における各車両の経路同士の干渉を検出している。即ち、ｉ番目の車両がｊi番目の経路を採る場合にｋ番目の交差点において
【数５】
という条件が成立しているのであれば、１番目の車両がｊ1番目の、２番目の車両がｊ2番目の、…ｎ番目の車両がｊn番目の経路を採ったとしても、少なくともｋ番目の交差点においては、ｉ番目の車両の経路と他の車両の経路との間の干渉は生じないと見なす。ここでいうところの干渉とは、車間間隔が所定の下限値を下回ることである。また、上述の条件が成立していないときであっても、当該ｋ番目の交差点にさしかかっている複数台の車両の経路の相対関係が許容通過パターンに該当しているときは、干渉が生じないと見なす。干渉が生じないと見なされた組合せは、以後の処理において選択決定の対象乃至候補とされる。
【００３１】
更に、所要通過時間Ｔi.ji.kには発進待機時間ｔwi.jiが変数として含まれているから、交差点において干渉が発生するか否かを交差点の通過タイミングに基づき判断するには、発進待機時間ｔwi.jiを先立って確定しておかねばならない。逆にいえば、発進待機時間ｔwi.jiを徐々に変えてみて干渉不発生の通過タイミングを探し、そのような通過タイミングが見つかったのであればそのときの発進待機時間ｔwi.jiを以て発進待機時間ｔwi.jiを確定する、という試行錯誤的な処理にて、発進待機時間ｔwi.jiを確定できる。例えば、
【数６】
に基づき発進待機時間ｔwi.jiを確定すればよい。
【００３２】
このようにして、干渉が発生する組合せを選択の対象から除外した上で、所要通過時間Ｔi.ji.kを確定された発進待機時間ｔwi.jiに基づき確定し、確定した所要通過時間Ｔi.ji.kを利用した経路選択を実行する。即ち、所要時間Ｔgi.jiの平均値Ｔm.j1.j2.….jnが次の式
【数７】
により表される最小の平均所要時間Ｔminと等しい組合せを、Ｎc通りの行列Ｔcの中から選択することにより、区画内に存在する車両が採るべき経路の組合せを示すｎ行Ｎ列行列
【数８】
を得ることができる。なお、Ｔtが複数存するときは、発進待機時間ｔwi.jiに基づきいずれかを選択する。
【００３３】
このようにして決定された行列Ｔt又はその各行成分たるＮ次元ベクトルＴtiを、区画内に存する各車両において求め又は管制局から各車両に送信し、車両操縦者に知らしめ又は車両走行制御系に制御指令として与えることにより、その区画内における車両交通を最適化でき、エネルギー効率の改善等も達成できる。また、行列Ｔt又はその各行成分たるＮ次元ベクトルＴtiには各車両の発進待機時間ｔwi.jiに関する情報が含まれているため、未発進の車両については更に発進待機時間ｔwi.jiの調整乃至制御を行い車両交通の最適化、エネルギー効率の改善等に利用することができる。更に、通過台数の多い枝の車速を増大させる処理によって区画全体での交通量を（渋滞なしに）増大させることができ、発進待機時間ｔwi.jiの長い車両が多く通行する枝の車速を増大させることによって或いは区画全体での発進待機時間が平均的に見て短くなるよう各枝の車速を決定することによって、待機による不満を緩和すると共に交通量を増大させることができる。
【００３４】
（３）車両対車両の無線通信を利用した実施形態
本発明の実施形態には、道路交通システムをその適用対象とする実施形態と、軌道式交通システムをその適用対象とする実施形態とがある。また、道路交通システムをその適用対象とする実施形態には、車両対車両の無線通信を利用する実施形態と、無線による車両管制を行う実施形態と、これら車両対車両の無線通信及び無線による車両管制を併用する実施形態とがあり得る。以下、道路交通システムにおいて車両対車両の無線通信を利用する実施形態、道路交通システムにおいて無線による車両管制を行う実施形態（車両対車両の無線通信及び無線による車両管制を併用する実施形態を含む）、軌道式交通システムをその適用対象とする実施形態の順に説明する。
【００３５】
まず、図７に示されているように道路上を各車両が走行する道路交通システムにおいて本発明を実施する際には、各車両に無線通信機能を有する移動体装置を搭載しておき、車両対車両及び／又は車両対管制局の無線通信を行う。管制局を設けずもっぱら車両対車両の無線通信にて本発明を実施しようとする際には、各移動体装置を図８乃至図１１に示される構成とすればよい。
【００３６】
まず、図８に示される第１実施形態の移動体装置は、自車位置車速目的地送信部１０及び他車位置車速目的地受信部１２を有している。自車位置車速目的地送信部１０は、自車の乗員が目的地入力部（例えばキーパッドや音声入力装置）１４を操作して入力する目的地や、位置車速検出部（例えば航法装置や速度センサ）１６にて検出される自車の現在位置及び車速を、共用器１８を介しアンテナ２０から無線送信する。他車位置車速目的地受信部１２は、他車に搭載されている移動体装置から無線送信された情報即ち当該他車の目的地、現在位置及び車速を示す情報を、共用器１８を介しアンテナ２０により受信する。これらの機能部材の動作によって、自車及び他車双方に関し、その目的地、現在位置及び車速を示す情報が収集される。通信制御部２１は、自車位置車速目的地送信部１０及び他車位置車速目的地受信部１２による無線通信を、車両と車両とを無線接続する回線において情報同士の衝突が生じないよう、また情報の受信が誤りなく行われるよう、制御する。この制御には、従来公知の移動無線通信の技術を利用できる。
【００３７】
収集された情報は、経路ベクトル作成部２２において前述のＮ次元ベクトルＴi.jiの作成に用いられ、作成されたベクトルＴi.jiは、経路行列作成部２４においてｎ行Ｎ列行列Ｔcの作成に用いられる（数１参照）。更に、走行中／未発進判別部２６は、位置車速検出部１６や他車位置車速目的地受信部１２により得られた情報のうち車速に関する情報に基づき、各車両毎にその車両が走行中かそれとも未発進かを判別する。経路ベクトル作成部２２では、その結果に応じ発進待機時間ｔwi.jiを０（走行中の場合）又は未知数（未発進の場合）として扱って、ベクトルＴi.jiを作成する。また、各枝において採るべき車速については、数３に従い決定し、その結果をベクトルＴi.jiの作成に用いる。更に、所要時間演算部２８は、ベクトルＴi.jiに基づき、各車両がそれぞれその目的地に到達するのに要する時間Ｔgi.jiを演算する。但し、現在時刻ｔ1において未発進の車両の発進待機時間ｔwi.jiは未知数のままとする。
【００３８】
経路干渉除去部３０は、Ｎc通り（数２参照）存する行列Ｔcのうち、交差点における経路干渉が生じうる経路組合せを示すものを、各車両が最終的に採るべき経路を示す経路パターンの候補から、はずす。即ち、数５に示したように、複数の車両が同時に又は相前後して同一の交差点を通過する経路組合せを示すもののうち、その交差点の通過パターンが禁止通過パターン（図４参照）に該当するものを、候補から除外する。その際、経路干渉除去部３０は、数６に示したように、未発進の車両について各経路候補毎に発進待機時間ｔwi.jiを決定する。所要時間最適化部３２は、所要時間演算部２８にて得られた所要時間Ｔgi.ji中の未知数部分に経路干渉除去部３０にて得られた発進待機時間ｔwi.jiを代入して所要時間Ｔgi.jiを決め、この所要時間Ｔgi.jiを用いて数７に示す演算を行う。所要時間最適化部３２は、更に、所要時間Ｔgi.jiの平均値Ｔm.j1.j2....jnが最小値Ｔminに等しくなるものを、この段階では一般に複数通り存する行列Ｔcの中から選択する。これによって、数８に示される行列Ｔtが得られる。
【００３９】
従って、得られた行列Ｔtのうち少なくとも自車の経路（発進待機時間を含む）に関する情報例えば経由すべき交差点を示す地図や各交差点の推奨（予定）通過時刻を、車両に搭載されている経路時刻表示部（例えば小型ＣＲＴやＬＣＤ等の表示装置）３４の画面上に表示して車両操縦者に最適な経路を示唆することができる。また、車両の駆動系統、制動系統、操舵系統等の動作を制御する車両走行制御部３６に同様の情報を供給し、車両の（半）自動運転を行うようにしてもよい。なお、図中破線で示されているように、車両の（半）自動運転を行う際には、位置車速検出部１６にて検出された現在位置や車速を利用できる。本実施形態によれば、交差点での経路干渉がないよう各車両の経路及び発進待機時間を制御できる。また、管制局が不要であるためインフラストラクチャコストが発生しない。加えて、加減速ができるだけ生じないようベクトルＴi.jiを決めているため、交通システム全体でのエネルギ効率がよくなる。ガソリン車等を使用しているときには、エミッションも少なくなる。
【００４０】
図９に示される第２実施形態の移動体装置においては、経路ベクトル作成部２２において使用する車速即ち各枝において採るべき車速を、交通量や発進待機時間に応じて設定すべく、交通量適応車速設定部３８及び待機時間適応車速設定部４０を設けている。交通量適応車速設定部３８は数４中のＦ項を、待機時間適応車速設定部４０はＧ項及びＨ項を、行列Ｔtに基づき求め、その結果により車速ｖ0k(k+1)を調整する。このようにすることにより、本実施形態においては、多少の加減速を許容する代わりに交通量の多い枝の車速を速める、発進待機時間の長い車両が多く通過する枝の車速を速める、区画全体で見て発進待機時間の平均値が長くなりそうなときに各枝の車速を速める、といった処理が可能になるため、エネルギ効率をある程度維持しながら交通量を多くしまた発進待機時間を短くすることが可能になる。更に、設定される車速ｖ0k(k+1)を経路時刻表示部３４に供給することにより、現在の交通状況下における各枝での推奨乃至予定車速を乗員に知らしめることができ、また車両走行制御部３６に供給することにより、車両走行制御部３６が加減速をできるだけ抑えながらその車速を実現するといった処理が可能になる。
【００４１】
図１０に示される第３実施形態の移動体装置においては、各車両の目的地、現在位置及び車速に代え各車両の経路を無線通信に供している。即ち、この実施形態では、自車経路送信部４２及び他車経路受信部４４が設けられており、各車両の自車経路送信部４２がその共用器１８を介しそのアンテナ２０から自車の経路を示す情報を送信し、車両と車両との間に設けられている無線通信回線にて伝送される情報を、他の車両の他車経路受信部４４がその共用器１８を介しそのアンテナ２０にて受信する。自車経路送信部４２から送信する情報は、第１実施形態と同様の手順にて得た行列Ｔtのうち自車の経路を示すベクトル（発進待機時間含む）である。他車経路受信部４４にて受信する情報は、他車において決定された当該他車の経路を示すｎ次元ベクトルＴtiであり、経路行列作成部２４に供給される。経路行列作成部２４では、行列Ｔcを作成する際に、次の式
【数９】
に示されるように、他車に関しては決定された経路を示すベクトルＴtiを利用する。言い換えれば、本実施形態では、経路ベクトル作成部２２において他車の経路の候補を示すベクトルＴi.jiを作成するのをやめ、他車において決定された経路を示すベクトルＴtiを利用している。なお、本実施形態における通信制御部２１は自車経路送信部４２及び他車経路受信部４４を制御する。
【００４２】
このようにしているため、本実施形態によれば、行列Ｔcの個数が数２に示される個数から次の式
【数１０】
に示される個数まで減る。従って、第１及び第２実施形態に比べ、経路ベクトル作成部２２〜所要時間最適化部３２における演算処理量が顕著に減る。また、第１及び第２実施形態と同様自車に関する情報のみを送信すればよいため、車両と車両との間で無線通信回線にて伝送される情報の量も抑えられる。なお、本実施形態では他車にて決定された経路を利用して各車両の経路を各車両において決定しているため、各車両における経路の決定には若干遅れが生じる。しかし、演算処理量が低減されているため経路の選択決定の頻度を高めることができるから、この遅れは無視しうる程度に抑えることができる。また、第１実施形態から第２実施形態を得るために必要な変形を本実施形態に施し、図１１に示される構成（第４実施形態）とすることもできる。
【００４３】
（４）無線による車両管制を行う実施形態
次に、図１２に示すように、ある広がりを有する区画（覆域）をカバーする管制局を設け、車両対車両の無線通信に代え或いはこれと共に、車両対管制局の無線通信を行う道路交通システムにも、本発明を適用できる。その際、図８〜図１１に示した第１〜第４実施形態における移動体装置と同様の構成の移動体装置を、各車両に搭載し、管制局に設ける管制局装置は図１３に示される構成（第５実施形態）又は図１４に示される構成（第６実施形態）とすることが、可能である。
【００４４】
まず、第５実施形態は、第１及び／又は第２実施形態における移動体装置と同様の構成を有する移動体装置を各車両に搭載し、各管制局に設ける管制局装置を図１３に示される構成とした実施形態であり、本実施形態に係る管制局装置は、位置車速目的地送信部４６及び位置車速目的地受信部４８を有している。位置車速目的地受信部４８は、自局のサービス区画（覆域）内に存する車両から車両と管制局とを接続する無線通信回線に送出される情報を、アンテナ５０にて共用器５２を介し受信する。受信した情報は、位置車速目的地送信部４６から共用器５２を介しアンテナ５０にて車両と管制局との間の無線通信回線に送出される。通信制御部５４は、位置車速目的地送信部４６及び位置車速目的地受信部４８による通信動作を制御する。このように、各車両から無線送信される情報即ちその車両の目的地、現在位置及び車速に関する情報を管制局から再輻射しているため、同一管制局の覆域内に存しながらも直接の無線通信はできないような状況下におかれた複数台の車両の間でも、それぞれその目的地、現在位置及び車速に関する情報を伝送しあうことができる。なお、車両対車両の無線通信回線と車両対管制局の無線通信回線は同一の回線であってもよいし別々の回線であってもよい。本実施形態における移動体装置の自車位置車速目的地送信部１０及び他車位置車速目的地受信部１２は、両回線にアクセスする。
【００４５】
また、本実施形態に係る管制局装置は、自局の覆域内に存する車両の現在位置及び車速を例えば路側の位置センサにて検出する位置車速検出部５５を有している。無線不使用車両抽出部５６は、位置車速検出部５５にて検出された車両の現在位置と、位置車速目的地受信部４８にて受信した各車両の現在位置とを比較することにより、自局の覆域内に存する車両のうち現在車両管制局間の無線通信回線を利用していない車両、例えば移動体装置を搭載していない車両や搭載している移動体装置を動作させていない車両を特定し、特定した車両の位置及び車速（位置車速検出部５５の出力）を目的地推定部５８に供給する。目的地推定部５８は、無線不使用車両抽出部５６にて特定された車両の位置を時系列的に監視することにより及び／又はその車両の車速に基づき、その車両の将来の動向を推定し、その結果得られその車両の目的地を示す情報を、位置車速目的地送信部４６に供給する。位置車速目的地送信部４６は、位置車速目的地受信部４８からの情報と共にこの情報を車両管制局間無線通信回線に送出し、移動体装置の他車位置車速目的地受信部１２はこれを受信して経路ベクトル作成部２２等に供給する。従って、本実施形態においては、自車の目的地、現在位置、車速等の情報を無線送信しない車両の動向をも考慮に入れて、サービス区画内の車両交通を制御及び最適化できる。
【００４６】
更に、本実施形態に係る管制局装置は、図１２に示される局間有線リンク６０に接続するためのインタフェース６２を有している。他方、他局区画進入判別部６４は、位置車速目的地受信部４８にて受信した情報及び位置車速検出部５５〜目的地推定部５８にて得られた情報に基づき、現時点で自局の覆域内に存する車両の中から、近い将来他局の覆域内に進入するであろう車両を検出する。越境情報送信部６６は、他局区画進入判別部６４にて検出した車両に関する情報を、越境情報として他の管制局に送信すべく、インタフェース６２を介し局間有線リンク６０に送出する。越境情報としては、例えば進入元の区画或いはこれをカバーする管制局（自局）を特定する情報、進入先の区画或いはこれをカバーする管制局を特定する情報、進入する車両の目的地、現在位置若しくは車速、或いはこれらから推定した越境時刻等を送信する。越境情報受信部６８は、他局の越境情報送信部６６により局間有線リンク６０に送出された越境情報をインタフェース６２を介し受信し、自局区画進入判別部７０は、受信した越境情報に基づき自局の覆域内にまもなく進入する車両を検出する。自局区画進入判別部７０は、検出した車両に係る越境情報に基づきその車両の目的地、現在位置及び車速に関する情報を作成し、位置車速目的地送信部４６はこれを前述の情報と共に各車両に送信する。移動体装置の他車位置車速目的地受信部１２はこれを受信して経路ベクトル作成部２２等に供給する。従って、本実施形態においては、自車が現在属している区画とは別の区画に存する車両の動向をも考慮に入れて、サービス区画内の車両交通を制御及び最適化できる。
【００４７】
なお、通信制御部５４は、越境情報送信部６６及び越境情報受信部６８における通信動作も制御する。また、図１２に示される管制局配置では複数の管制局により重複してカバーされる地域も存するが、この地域に存する車両については、いずれの管制局による管制を受けるのかを、例えば無線受信状態に応じ車両側で決めるようにしてもよいし、同一の管制局による管制をできるだけ長く続けるよう車両側で決めるようにしてもよいし、或いは、越境情報中の越境時刻にて管制権を管制局間で委譲するようにしてもよい。
【００４８】
次に、第６実施形態は、第１及び／又は第２実施形態における移動体装置と同様の構成を有する移動体装置を各車両に搭載し、各管制局に設ける管制局装置を図１４に示される構成とした実施形態であり、本実施形態に係る管制局装置は、経路送信部７２及び経路受信部７４を有している。経路送信部７２及び経路受信部７４の機能は第５実施形態における位置車速目的地送信部４６及び位置車速目的地受信部４８と同様である。但し、送受信する情報が各車両の経路を示す情報である点が相違している。また、目的地経路推定部７６の機能は、目的地のみでなく経路をも推定する点を除けば、目的地推定部５８のそれと同様である。その他の部材の機能も、取り扱う情報が経路に関する情報を含む点を除けば、第５実施形態中の対応する部材と同様である。通信制御部５４は、経路送信部７２、経路受信部７４、越境情報送信部６６及び越境情報受信部６８の動作による通信動作を制御する。従って、本実施形態においては、第５実施形態と同様の利点を、経路情報を無線送受信するシステムにおいて享受できる。更に、経路情報を含む越境情報を送受信しているため、現在ある管制局の覆域（進入元）内に存する車両が他の管制局の覆域（進入先）内で採るべき経路を進入元に係る管制局で決め、その結果を越境情報の一部として進入先の管制局に送り、進入先の管制局又はその覆域内に存する車両にて経路干渉の有無を判別し、その結果を進入元の管制局に送り返して経路を調整することも、可能である。
【００４９】
第７実施形態は、第５及び第６実施形態においては移動体装置側に設けられていた演算処理機能のうち経路行列作成以後の処理を管制局に移した実施形態であり、各車両に搭載される移動体装置を図１５に示される構成とし、管制局に設けられる管制局装置を図１６に示される構成とした実施形態である。この実施形態において通信制御部２１の制御対象とされているのは、経路ベクトル作成部２２や所要時間演算部２８にて得られる情報即ち自車の経路の候補に関する情報を無線送信する自車経路候補送信部７８の動作や、管制局にて決定された情報即ち自車の経路に関する情報を無線受信する自車経路受信部８０の動作である。また、通信制御部５４の制御対象とされているのは、経路行列作成部２４〜所要時間最適化部３２にて得られる情報即ち自局の覆域内に存する車両が採るべき経路に関する情報を無線送信する経路指令送信部８２の動作や、各車両から無線送信される情報即ちその車両の経路の候補に関する情報を受信する経路候補受信部８４の動作である。このようにすると、各車両における演算処理の負担が軽くなる。
【００５０】
また、第８実施形態は、第５及び第６実施形態において移動体装置側に設けられていた演算処理機能のうち目的地の入力や自車の現在位置及び車速の検出に関する処理を除く部分を管制局に移した実施形態であり、第９実施形態は管制局装置に更に交通量適応車速設定部３８及び待機時間適応車速設定部４０を追加した実施形態である。これらの実施形態においては、例えば図１７に示されるような構成を有する移動体装置を各車両に搭載する。また、第８実施形態においては図１８に示されるようなまた第９実施形態においては図１９に示されるような構成を有する管制局装置を、各管制局に設ける。このように、経路を決定するための演算処理の大部分を管制局装置において提供することにより、各移動体装置の構成を簡素化することができる。
【００５１】
また、これら第８及び第９実施形態においては、管制局装置に位置車速不送信車両抽出部８６を設けている。位置車速不送信車両抽出部８６は、位置車速目的地受信部４８により受信されている情報に基づき、自車の目的地に関する情報は無線送信しているものの自車の現在位置や車速に関する情報は無線送信していない車両、すなわち位置車速不送信車両を抽出する。他方、この種の車両は自車の目的地に関しては車両管制局間無線通信回線を利用しているから、無線不使用車両抽出部５６においては、車両管制局間無線通信回線を使用している車両として抽出される。目的地経路推定部７６は、無線不使用車両抽出部５６において車両対管制局の無線通信回線を使用している車両であると判別されており、かつ位置車速不送信車両抽出部８６において位置車速不送信車両であると判定されている車両について、位置車速検出部５５において検出された現在位置及び車速と位置車速目的地受信部４８において受信された目的地とに基づき、その経路を推定する。この推定の結果は、経路ベクトル作成部２２に供給される。
【００５２】
従って、これら第８及び第９実施形態においては、移動体装置の構成を、図１７に示される構成に比べ更に簡素化された構成とすることも、可能になる。例えば、図２０に示されるように、図１７に示される構成中の位置車速検出部１６を廃止し更に自車位置速度目的地送信部１０に代えて目的地送信部８８を設けた構成とすることも可能である。目的地送信部８８は、通信制御部２１の制御の下、目的地入力部１４により入力された目的地に関する情報を管制局へと無線送信する。このような構成を採用可能になるのは、管制局装置において位置車速送信車両を抽出しその経路を推定しているためである。更に進んで、図２１に示されるように、目的地入力部１４及び目的地送信部８８を廃止した構成を採用することも可能である。このような簡素化された構成の移動体装置を使用することが可能になるのは、各管制局装置において、無線不使用車両を抽出しその経路を推定するようにしているためである。従って、これら第８及び第９実施形態においては、移動体装置の構成の簡素化を更に進めることが可能になる。
【００５３】
（５）軌道式車両交通システムに係る実施形態
更に、本発明は、軌道上を各車両が走行する軌道式車両交通システムにも、適用することができる。その場合、システム全体の構成は、例えば図２２に示される構成（第１０実施形態）あるいは図２３に示される構成（第１１実施形態）になる。これらの実施形態においては、各所に分岐を有する軌道上を車両を走行している。更に、この軌道に沿って駅が設けられており、各軌道には、この駅への引き込み線を設けるための分岐が設けられている。加えて、各駅には、利用者が配車を要求するためのリクエスト端末９０が設けられており、リクエスト端末９０は、管制局（厳密には管制局装置）に有線又は無線の回線を通じて接続されている。
【００５４】
図２２に示される第１０実施形態では、リクエスト端末９０からの要求に応じ管制局装置が各分岐点のスケジューラ９２に車両の通過時刻や通過する車両を特定する情報を記録し、各スケジューラ９２が対応する分岐点の動作を制御する。また、図２３に示される第１１実施形態では、リクエスト端末９０からの要求に応じ管制局６０が各車両にその経路を指令する。なお、各管制局装置は、軌道に沿って設けた位置車速センサを利用して、あるいは各車両との無線通信を利用して、各車両の現在位置や車速を検出する。
【００５５】
図２４及び図２５に、これら第１０及び第１１実施形態において使用可能な管制局装置の構成を示す。これらの図に示されているように、第１０及び第１１実施形態における管制局装置は、第８及び第９実施形態における管制局装置とほぼ同様の構成とすることができる。ただし、軌道式交通システムに適用しているため、各車両に対してその経路を指令する装置や、各車両の現在位置及び車速を入力する手段や、各利用者の目的地を受信する手段については、変形が必要である。
【００５６】
（６）補遺
以上の説明では、適用対象となる交通システムが純粋な道路交通システムである実施形態と、純粋な軌道式交通システムである実施形態とを述べた。しかしながら、本発明は、道路と軌道とが混在する交通システムにおいて道路上の移動体及び軌道上の移動体の双方の交通を制御する形態にて実施することもできる。更には、入り組んだ回廊乃至通路を有する建築物の中等で人間や車両を案内するシステムにも適用できる。また、車両対車両又は車両対管制局の無線通信に際し電波を用いる実施形態を記載したが、可能な場合には光等他種の搬送波を用いてもよい。また、管制局にアンテナを設けて車両管制局間無線通信を行う実施形態を示したが、道路や軌道に沿って各所に無線機を配置しておきこの無線機を管制局に有線又は無線接続するようにしてもよい。この無線機は、サインポストや漏れ同軸ケーブル等にて実現できる。更に、管制局を複数設ける実施形態を示したが、管制局は１個でもよい。管制局間の通信は、有線回線でなく無線回線を利用して行ってもよい。また、車両乗員に経路等を知らしめる手段として表示装置を用いたが、音響出力装置や音声合成装置を利用してもよい。更に、各交差点にて経路干渉が生じないような行列Ｔcが必ず存在するとして説明したが、そのような行列Ｔcが存在しない場合への対処として、経路干渉の発生頻度が低い行列Ｔcを選ぶ手順を設けてもよい。経路干渉の発生頻度は、経路干渉が発生する交差点の個数、経路干渉に関わる車両の台数等により評価できる。また、経路干渉が発生する交差点の周辺における車両の台数が最も少なくなる行列Ｔcを選ぶようにしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の道路又は軌道が各所にて交差している区画に関し、その区画内に存する各移動体が今後とりうる経路の組合せを求め、求めた組合せ即ち経路パターンの候補の中から、経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じない候補を選択し、選択した候補を以て上記区画内にて各移動体が採るべき経路を示す経路パターンとするようにしたため、交差点での待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等を防止することができる。
【００５８】
また、経路干渉が生じない候補が複数存する場合に目的地への到達に要する時間の平均値を各候補それぞれに関し求め、求めた平均値が比較的小さい候補を選択することにより、目的地への到達の遅延を更に確実に回避できる。
【００５９】
更に、上記経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じないよう、現時点で未発進の制御対象移動体についてかつ各候補毎に発進までの待機時間を決定するようにすれば、交差点での待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等がより生じにくくなる。
【００６０】
また、上記区画内に存する移動体のうち少なくとも制御対象移動体に関しその現在位置を検出し、上記区画内に存する移動体に関しその目的地を検出し、検出された現在位置及び目的地並びに各道路若しくは軌道で採るべき速度に基づき、上記区画内に存する各移動体の経路を求めるようにすれば、これら現在位置、目的地及び採るべき速度の与え方を工夫することにより、更に付加的な作用効果が得られる。例えば、決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に交通量が比較的多くなると認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する、決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に比較的発進待機時間の長い移動体が比較的多く通過するであろうと認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する、決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合における発進待機時間の平均値が比較的長くなると認められるときに各道路又は軌道における上記速度を増大させる、といった処理が可能になり、その結果として、区画全体での交通量を増大させる、区画全体での交通量を増大させると共に発進までの待機時間を抑える、発進までの待機時間を抑え多数の移動体が発進を待たないで済むようにする、といった効果が生じる。更に、制御対象外移動体に関してもその現在位置を検出しまた目的地を推定するようにすれば、制御対象外移動体に関しても、その目的地の推定を通じて、経路パターンの決定に反映させることができる。
【００６１】
また、上記区画外に存する移動体のうち上記区画に進入することが予想される越境進入移動体に関しその予想される経路を示す情報を入力し、越境進入移動体の経路をも上記組合せに含めるようにすれば、例えば、複数の区画にそれぞれ管制局を設けた交通制御システムにおいて、複数の区画に分かれているにも関わらず、各移動体が本発明に係る交通制御を好適に受けることが可能になる。特に、上記区画をカバーする管制局と他の区画をカバーする他の管制局との間に管制局間通信回線を設け、この管制局間通信回線を介し越境進入移動体の予想される経路を示す情報を入力し越境退出移動体の予想される経路を示す情報を当該他の管制局に供給するようにすれば、管制局間通信という比較的簡素な方法で上述の効果を実現できる。
【００６２】
また、上記区画内に存する制御対象移動体同士の間に移動体間通信回線を設け、制御対象移動体同士でこの移動体間通信回線を介し情報を授受しながら、上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行するようにすれば、管制局を設ける必要がないためインフラストラクチャのコストが発生しない。更に、各移動体における処理に際しては、他の移動体の決定された経路を利用できるため、演算処理量が少なくて済む。また、移動体間で伝送すべき情報は、現在位置や目的地或いは決定された経路パターンのうち自己の経路に関する部分といった少ない量の情報であるから、移動体間通信回線の混雑も生じにくい。
【００６３】
また、上記区画内に存する制御対象移動体と上記区画をカバーする移動体との間に移動体管制局間通信回線を設け、制御対象移動体と管制局との間でこの移動体管制局間通信回線を介情報を授受しながら、上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を共同で実行するようにすれば、各移動体における演算処理量を低減できる。
【００６４】
また、上記区画内には上記制御対象移動体が移動するための軌道を、軌道沿いには利用者が乗降するための駅を、軌道の交差点にはその分岐連結操作を司るスケジューラを、それぞれ設け、上記区画をカバーする管制局が、駅に存する利用者からの要求に応じ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行し、決定した経路パターンに従い上記スケジューラに対応する交差点の分岐連結操作を指示するようすにするか制御対象移動体の走行を制御するようにすれば、多数の交差点（分岐点）を有し不特定多数の利用者が利用する軌道式交通システムにおいても、本発明の効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 交差点と枝の関係を示す概念図である。
【図２】 任意の車両が採りうる一般に複数の経路を示す空間図である。
【図３】 経路の干渉が生じないような交差点通過パターン即ち許容通過パターンを示す図であり、特に（ａ）は対向通行、（ｂ）及び（ｃ）は直進対左折、（ｄ）〜（ｆ）は左折対左折、（ｇ）は左折対右折の許容通過パターンを示す図である。
【図４】 経路の干渉が生じるような交差点通過パターン即ち禁止通過パターンを示す図であり、特に（ａ）は交差、（ｂ）は直進対左折、（ｃ）〜（ｅ）は直進対右折、（ｆ）及び（ｇ）は左折対右折、（ｈ）〜（ｊ）は右折対右折の禁止通過パターンを示す図である。
【図５】 走行中の車両に関する経路選択論理を示す概念図である。
【図６】 発進待機中の車両に関する経路選択論理を示す概念図である。
【図７】 車両対車両の無線通信を利用した実施形態のシステム構成を示す図である。
【図８】 本発明の第１及び第５実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】 本発明の第２及び第５実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１０】 本発明の第３及び第６実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１１】 本発明の第４及び第６実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１２】 道路上を走行する車両に対する無線管制を利用した実施形態のシステム構成を示す図である。
【図１３】 本発明の第５実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１４】 本発明の第６実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１５】 本発明の第７実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１６】 本発明の第８実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】 本発明の第９及び第１０実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１８】 本発明の第９実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】 本発明の第１０実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２０】 本発明の第９及び第１０実施形態における車載装置の機能構成の他の例を示すブロック図である。
【図２１】 本発明の第９及び第１０実施形態における車載装置の機能構成の他の例を示すブロック図である。
【図２２】 軌道式交通システムにおける実施形態のシステム構成を示す図である。
【図２３】 軌道式交通システムにおける実施形態のシステム構成の他の例を示す図である。
【図２４】 本発明の第１１及び第１２実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２５】 本発明の第１１及び第１２実施形態における管制局装置の機能構成の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 自車位置車速目的地送信部、１２ 他車位置車速目的地受信部、１４ 目的地入力部、１６，５５ 位置車速検出部、２２ 経路ベクトル作成部、２４経路行列作成部、２６ 走行中／未発進判別部、２８ 所要時間演算部、３０経路干渉除去部、３２ 所要時間最適化部、３４ 経路時刻表示部、３６ 車両走行制御部、３８ 交通量適応車速設定部、４０ 待機時間適応車速設定部、４２ 自車経路送信部、４４ 他車経路受信部、４６ 位置車速目的地送信部、４８ 位置車速目的地受信部、５６ 無線不使用車両抽出部、５８ 目的地推定部、６０ 局間有線リンク、６２ インタフェース、６４ 他局区画進入判別部、６６ 越境情報送信部、６８ 越境情報受信部、７０ 自局区画進入判別部、７２ 経路送信部、７４ 経路受信部、７６ 目的地経路推定部、７８ 自車経路候補送信部、８０ 自車経路受信部、８２ 経路指令送信部、８４ 経路候補受信部、８６ 位置車速不送信車両抽出部、８８ 目的地送信部、９０ リクエスト端末、９２ スケジューラ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の移動体例えば車両の交通を制御する移動体交通制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在実施されているＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communications System)は、路側ビーコンやＦＭ多重放送を通じ道路上の車両に道路の混雑具合や交通規制に関する情報を無線送信するシステムである。道路交通制御の面から見たこのシステムの利点の一つは、渋滞している道路を迂回し渋滞していない道路を利用するよう、無線通信を通じ各車両の操縦者に促すことができ、従って渋滞をある程度緩和できることである。各車両の操縦者の側から見れば、現在位置から目的地に至る経路が複数あるときに、比較的空いている道路を選択することができ、その結果、迅速かつ快適に目的地に到着できる、というメリットがある。しかしながら、ＶＩＣＳでは、個々の車両の経路の決定が各車両の操縦者の意図にゆだねられているため、渋滞緩和の効果や車両運行の迅速化・快適化の効果には、自ずから限界がある。
【０００３】
どのようにしたら各車両が交差点をスムーズに通行できるのか、という点は、渋滞緩和や車両運行の迅速化・快適化の効果を高めようとするとき問題になる点の一つである。この点に関連する技術としては、特開昭６２−１２５４０７号公報に記載されている交通管制方法がある。この交通管制方法の適用対象は、制御対象たる複数の無人移動車両及びこれら複数の無人移動車両を制御する管制局から構成されるシステムである。このシステムでは、複数の無人移動車両が同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかったときに、管制局がいずれかの無人移動車両に対しその交差点への進入許可を与えると共に他の無人移動車両を待機させ、進入許可を得た無人移動車両がその交差点を通過した後に、待機している他の無人移動車両のいずれかにその交差点への進入許可を与える。このようにして、同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかった複数の無人移動車両を、順繰りに通過させているため、これら無人移動車両同士が交差点で衝突・接触することを防止できる。この交通管制方法をＶＩＣＳと組み合わせることも可能であろう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の交通管制方法をＶＩＣＳと組み合わせることにより得られるシステムは、次の面で、多数の車両の交通を制御する用途には適していない。
【０００５】
第１に、上記公報に係る交通管制方法の適用対象は、比較的少数の車両が構内を走行するシステムである。この種のシステムでは、同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかる車両の台数は比較的少ないから、交差点において進入許可／待機制御を行ったとしても、目的地への到達が顕著に遅れることはない。これに対し、一般の道路交通のように往々にして多数の車両が道路上に存在するような環境では、同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかる車両の台数が多数になり得る。上記組合せに係るシステム、即ち複数の車両が同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかったときにその交差点を１台ずつ通過させるシステムでは、この交差点にさしかかっている車両の台数が多数に上っているときに、大部分の車両についてはその交差点での待機時間が長くなってしまい、ひいては目的地への到達が遅れてしまう。
【０００６】
第２に、上記公報に係る交通管制方法における管制対象は無人移動車両でありそもそも乗員がいないから、交差点で待機させられることで乗員がいらだつこともあり得ない。これに対し、一般の道路交通のように乗員を乗せた車両が走行する環境では、交差点で待機しなければならなくなったときに、そのことによっていらだつ乗員もあろう。上記組合せに係るシステムでは、特に、多数の車両が同時に又は相前後して同一の交差点にさしかかったときに、交差点における待機時間が長くなるため乗員のいらだちを招く恐れがある。また、多数の交差点を有する経路を走行するときに、多くの（しばしば全ての）交差点にて待機しなければならないことがあり、この点でも乗員のいらだちを招く恐れがある。
【０００７】
第３に、一般の道路では、現在位置から目的地に至る経路に多数の交差点があるのが一般的である。また、ガソリン車等の場合、停止／発進や加減速の繰返しひいてはエンジン回転数の頻繁な変動に伴い、その車両におけるエネルギ利用効率が悪くなり、また車両からのエミッションが増大する傾向があることが知られている。上記組合せに係るシステムでは、経路上の多くの交差点にて待機しなければならないことがあるため、各車両におけるエネルギ利用効率が悪くなりまた各車両からのエミッションが増加する可能性がある。
【０００８】
第４に、上記組合せに係るシステムでは、交差点への進入は管制されているものの、交差点以外の場所に関しては、混雑度合等の情報が車両の操縦者に与えられるのみであり管制の対象とはされていない。従って、交差点以外の場所例えば交差点同士を結ぶ道路にて渋滞が発生する余地が尚残っている。また、車両の操縦者が知ることができるのは、混雑している道路（或いは空いている道路）はどの道路かといった情報であり、どの道路を走行すれば最も迅速に目的地にたどり着けるのかについては何ら情報を与えていないから、上記組合せに係るシステムは、目的地への迅速な到達という面で、車両乗員の十分な手助けにはなっていない点がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、交差点における移動体（例えば車両）の経路同士の干渉を回避できるよう各移動体の経路を制御（乗員への通知による間接的な制御を含む）することや、各移動体の発進待機時間を制御すること等により、交差点での待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等が生じないようにすることを目的とする。本発明は、また、交差点での干渉をなくすと共に交通量や発進待機時間に適応した制御を導入することにより、良いエネルギ効率を維持しながらも交通量を増大させることができ、また各移動体の発進待機時間をより短くできるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成すべく、本発明に係る移動体交通制御システム（本発明に係る移動体交通制御システムの移動体装置、管制局を含む。以下、手段の欄において同じ）は、複数の道路又は軌道が各所にて交差している区画に関し、その区画内に存する各移動体が今後とりうる経路の組合せを求め、求めた組合せを経路パターンの候補とする経路候補決定手段と、上記候補が複数存する場合に、同一の交差点を同時に通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉及び同一の交差点を相前後して通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じない候補を選択する経路決定手段と、を備え、選択された候補を以て、上記区画内にて各移動体が採るべき経路を指令する経路パターンとすることを特徴とする。このように、交差点での干渉が生じないよう各移動体の将来の経路を定めているため、本発明においては、交差点での待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等が生じない。
【００１１】
また、本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、経路干渉が生じない候補が複数存する場合に、上記区画内に存する移動体がそれぞれその目的地に到達するのに要する時間の平均値を各候補それぞれに関し求め、求めた平均値が比較的小さい候補を選択することにより、上記区画内にて各移動体が採るべき経路を示す経路パターンを決定する平均所要時間判別手段を備える。このように、干渉が発生せずかつ各移動体が（平均的に見て）目的地に早期にたどり着けるよう経路パターンを決定することにより、目的地への到達の遅延を更に確実に回避できる。
【００１２】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じないよう、上記区画内に存する移動体のうち決定された経路パターンに従う制御対象移動体であって現時点で未発進のものについて、かつ各候補毎に、発進までの待機時間を決定する待機時間決定手段を備える。このように、発進までの待機時間をも制御対象とすることにより、交差点での待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等がより生じにくくなる。
【００１３】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画内に存する移動体のうち、少なくとも、決定された経路パターンに従う制御対象移動体に関し、その現在位置を検出する位置検出手段と、上記区画内に存する移動体に関し、その目的地を各移動体の乗員による入力にて又はその移動体の挙動に基づく推定にて検出する目的地検出手段と、検出された現在位置及び目的地並びに各道路若しくは軌道で採るべき速度に基づき、上記区画内に存する各移動体の経路を求める経路算出手段と、を備え、求めた経路を利用して上記経路候補決定手段が上記組合せを求める。このように、各移動体の現在位置、目的地及び採るべき速度に応じて各移動体が採りうる経路を決めるようにした場合、これら現在位置、目的地及び採るべき速度の与え方を工夫することにより、更に付加的な作用効果が生じる。
【００１４】
例えば、本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に交通量が比較的多くなると認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する交通量適応型速度設定手段、決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に比較的発進待機時間の長い移動体が比較的多く通過するであろうと認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する待機時間適応型個別速度設定手段、及び決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合における発進待機時間の平均値が比較的長くなると認められるときに各道路又は軌道における上記速度を増大させる待機時間適応型速度設定手段のうち少なくとも一つを設ける。これらのうち交通量適応型速度設定手段を設けた場合、混みやすい道路乃至軌道の交通量を増大させることができるため、区画全体での交通量を増大させることができる。また、待機時間適応型個別速度設定手段を設けた場合、待機時間の長い移動体を優先して目的地に届けることができるため、区画全体での交通量を増大させると共に発進までの待機時間を抑えることができる。更に、待機時間適応型速度設定手段を設けた場合、発進までの待機時間を抑えることができ、多数の移動体が発進を待っているような状況を回避できる。
【００１５】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画内に存する移動体のうち、決定された経路パターンに従わない制御対象外移動体に関しても、その現在位置を検出する上記位置検出手段と、上記区画内に存する移動体のうち制御対象移動体についてはその乗員による入力にて、制御対象外移動体についてはその移動体の挙動に基づく推定にて、その目的地を検出する上記目的地検出手段と、を備え、制御対象外移動体の経路をも上記組合せに含める。このようにすれば、制御対象外移動体に関しても、その目的地の推定を通じて、経路パターンの決定に反映させることができる。
【００１６】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画外に存する移動体のうち、上記区画に進入することが予想される越境進入移動体に関し、その予想される経路を示す情報を入力する越境進入移動体算入手段を備え、越境進入移動体の経路をも上記組合せに含める。このようにすれば、例えば、複数の区画にそれぞれ管制局を設けた交通制御システムにおいて、複数の区画に分かれているにも関わらず、各移動体が本発明に係る交通制御を好適に受けることが可能になる。特に、上記区画をカバーする管制局と他の区画をカバーする他の管制局との間に管制局間通信回線を設け、越境進入移動体算入手段が、上記管制局間通信回線を介し、越境進入移動体の予想される経路を示す情報を入力する一方で、上記区画内に存する移動体のうち上記他の区画に進入することが予想される越境退出移動体の予想される経路を示す情報を上記他の管制局に供給するようにすれば、管制局間通信という比較的簡素な方法で上述の効果を実現できる。
【００１７】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画内に存する制御対象移動体同士の間に設けられた移動体間通信回線を有し、各制御対象移動体が、上記移動体間通信回線を介し他の制御対象移動体から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行しこの処理の中間結果乃至結果の一部（例えば、検出された現在位置及び目的地や、決定された経路パターンのうち自己の経路に関する部分）を上記移動体間通信回線を介し他の制御対象移動体に送信する。このように、移動体間通信により本発明を実現した場合、管制局を設ける必要がないためインフラストラクチャのコストが発生しない。更に、各移動体における処理に際しては、他の移動体の決定された経路を利用できるため、演算処理量が少なくて済む。また、移動体間で伝送すべき情報は、現在位置や目的地或いは決定された経路パターンのうち自己の経路に関する部分といった少ない量の情報であるから、移動体間通信回線の混雑も生じにくい。
【００１８】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画内に存する制御対象移動体と上記区画をカバーする管制局との間に設けられた移動体管制局間通信回線を有し、各制御対象移動体が、上記移動体管制局間通信回線を介し管制局から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち一部（例えば自己の位置や目的地を検出する処理まで、或いは自己の経路の候補を決定する処理まで）を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部（例えば自己の位置や目的地、或いは自己の経路の候補）を上記移動体管制局間通信回線を介し管制局に送信し、管制局が、上記移動体管制局間通信回線を介し制御対象移動体から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち残りの部分を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部（例えば決定された経路パターンのうち各制御対象移動局の経路を示す部分）を上記移動体管制局間通信回線を介し制御対象移動体に送信する。このように、演算処理のうち少なくとも一部を管制局にて実行するようにすれば、各移動体における演算処理量を低減できる。
【００１９】
本発明に係る移動体交通制御システムは、好ましくは、上記区画内には上記制御対象移動体が移動するための軌道を、軌道沿いには利用者が乗降するための駅を、軌道の交差点にはその分岐連結操作を司るスケジューラを、それぞれ設け、上記区画をカバーする管制局を、駅に存する利用者からの要求に応じ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行し、決定した経路パターンに従い上記スケジューラに対応する交差点の分岐連結操作を指示する。或いは、上記区画内には上記制御対象移動体が移動するための軌道を、軌道沿いには利用者が乗降するための駅を、それぞれ設け、上記区画をカバーする管制局が、駅に存する利用者からの要求に応じ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行し、決定した経路パターンに従い上記区画内に存する制御対象移動体の走行を制御する。このようにすれば、多数の交差点（分岐点）を有し不特定多数の利用者が利用する軌道式交通システムにおいても、本発明の効果を発揮することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態に関し図面に基づき説明する。なお、実施形態間で共通する又は対応する部材に関しては同一の符号を付し、説明を省略するが、同一の符号を付した部材の機能が全く同一であることを示唆する趣旨ではない。また、以下の説明では車両を交通制御の対象としているが、本発明は、道路乃至軌道を通行する移動体一般（人間を含む）に適用できる。更に、本願ではＴ字路や軌道の分岐等をも含む意味で「交差点」なる用語を用いている。
【００２１】
（１）原理
本発明の実施形態を説明する前に、本発明の原理について図面を用いて説明する。まず、本発明にて交通制御の対象とする区画は、一般に、複数の交差点と、これらの交差点同士を接続する道路又は軌道（以下「枝」）とを、含んでいる（図１参照）。この区画内での位置を表す二次元座標系が設定されていれば、各車両の現在位置及び目的地は座標値により表現でき、各車両の経路は、現在位置を示す点とその付近の交差点とを結ぶ枝、この交差点と次の交差点とを結ぶ枝、…及び最後の交差点と目的地を示す点とを結ぶ枝の集合・連鎖として表現できる。なお、図１では説明の簡便化のため立体交差が存在しない区画を記したが、本発明は立体交差のある区画にも適用できる。その場合、三次元座標系を使用してもよいし、車両経路の干渉が生じ得ないことを示す属性を立体交差に係る交差点に付与し干渉除去処理（後述）の対象から外すようにしてもよい。また、図１には各枝の勾配を記していないが、勾配の影響を平面上の距離に換算して表現してもよいし、各枝の属性として表現してもよい。枝を表現するデータの形式にも特に限定は必要でない。
【００２２】
図２に示すように、現在時刻ｔ1から将来の時点ｔ2、ｔ3、ｔ4、…にかけて車両の位置がどのように変化していくのかは、現在地を示す点から目的地を示す点へと単調に上っていく折れ線として表すことができる。この折れ線、即ち現在位置から目的地に至る車両の経路の候補は、一般に、複数通り存在する（図２、図５及び図６参照）。例えば、図２、図５及び図６の各例では現在時刻ｔ1における経路候補が各４通り（コース１〜４）存在している。現在時刻ｔ1以後車両の走行を継続するには、複数の経路候補の中からいずれかを選択しなければならない（経路選択）。従来のＶＩＣＳでは、道路の混雑具合等に関する情報を各車両に対し無線回線を通じ提供することにより各車両の操縦者による経路選択を援助しており、その限りでは、目的地への迅速な到達や渋滞の回避等に役立っている。しかし、ＶＩＣＳのみでは、ある程度広がりを有する区画内を多数走行している（又は走行しようとしている）車両の交通を最適化し、各車両がいずれも渋滞に巻き込まれることなくまた頻繁に停止／発進を行うことなく目的地に迅速に到達できるようにすることは、できない。このような限界をもたらしている原因の一つは、複数の車両の経路を管制する機能も、また各車両が他の車両の経路に応じて自車の経路を決定・調整する機能も、提供されていないことにある。本発明においては、これらの機能を次のようにして提供している。
【００２３】
まず、ある区画内にＮ個の交差点が設けられているとする。任意の車両の経路候補は、その車両がその経路候補を選択したときにこれらＮ個の交差点のどれを通過するのか、また通過するのであればどの時刻に通過するのか、という情報の集合にて表すことができる。例えば、ｉ番目の車両がｊi番目の経路候補を選択したときにｋ番目の交差点を通過する予想時刻をＴi.ji.kと表すこととし、通過しない交差点についてはＴi.ji.k＝０とおくようにすれば、各経路をＮ次元ベクトルＴi.ji＝[Ｔi.ji.k]にて表すことができる。また、近い将来におけるその区画での車両交通の状態は、１番目の車両が採る経路、２番目の車両が採る経路、…、及びｎ番目の車両が採る経路の組合せで決まる。従って、近い将来におけるその区画での車両交通の状態は、Ｎ次元ベクトルＴi.jiを各行とするｎ行Ｎ列行列
【数１】
【００２４】
この行列Ｔcは経路候補の組合せを示す行列であり、その個数は、ｉ番目の車両の経路候補の個数をｊimaxと表すこととするならば、
【数２】
【００２５】
本発明では、更に、渋滞や頻繁な停止／発進をなくすために、同時に又は相前後して複数台の車両が同一の交差点を通過するような状況を惹き起こす組合せについては原則として上述の選択の対象から外すようにしている。選択された組合せに係る経路を各車両が走行するのであれば、複数台の車両が同時に又は相前後して同一の交差点を通過することがなくなり、交差点での停止／発進を行わずとも済むようになるため、目的地への迅速な到達、エネルギ効率の改善、エミッションの低減（ガソリン車等の場合）といった効果が得られる。また、本発明では、同時に又は相前後して複数台の車両が同一の交差点を通過するような状況を惹き起こす組合せであっても、生じるのが許容通過パターンのみで禁止通過パターンは生じないような組合せについては上述の除外の対象から除外することにより、選択可能な組合せの個数を確保している。なお、ここでいう許容通過パターンとは干渉が生じないような車両通過パターン（図３参照）であり、禁止通過パターンとは干渉が生じるような車両通過パターン（図４参照）である。図３及び図４は、単純な十字路に２台の車両が進入する場合を例として描いている。
【００２６】
更に、本発明においては、現在時刻ｔ1において未発進の車両については発進までの待機時間についても制御乃至指示の対象とし、当該未発進の車両を適切なタイミングで発進させ、その車両が渋滞に巻き込まれることがなく交差点での停止／発進を行う必要がないようにしている（図３及び図４参照）。本発明においては、更に、予想通過時刻Ｔi.ji.kを算出する際等に必要になる車速を各枝毎に適宜設定することで、区画全体での交通量を最大化することや、発進前の待機時間を短縮することや、待機時間が比較的長い車両の走行時間を優先的に短縮することを、可能にしている。
【００２７】
（２）処理の概要
次に、本発明における処理の概要を説明する。本発明においては、まず、前述のベクトルＴi.jiを作成し更に行列Ｔcを作成する。この行列Ｔcの成分である予想通過時刻Ｔi.ji.kを決定するには、現在位置、目的地、各枝での車速及び走行中／未発進の別に関する情報が必要である。これらのうち現在位置は、検出或いは車両乗員の入力によって得ることができる。目的地は、車両乗員の入力或いは現在位置及び車速に基づく推定によって、得ることができる。走行中か未発進かについては、検出或いは車両乗員の入力によって知ることができる。
【００２８】
各枝での車速については、次の式
【数３】
【数４】
【００２９】
また、発進までの待機時間をも交通制御の対象とするために、行列Ｔcの成分たる所要通過時間Ｔi.ji.kには発進待機時間ｔwi.jiを未知数部分として含ませる。但し、走行中の車両については全てのｊiについてｔwi.ji＝０とする。更に、所要時間に基づく経路組合せ選択のために、ｊ1max＋ｊ2max＋…＋ｊnmax個あるベクトルＴi.ji全てについて所要時間Ｔgi.jiを演算しておく。所要時間Ｔgi.jiにも、発進待機時間ｔwi.jiを未知数部分として含ませる。
【００３０】
本発明においては、このようにして作成した行列Ｔcを利用して、各交差点における各車両の経路同士の干渉を検出している。即ち、ｉ番目の車両がｊi番目の経路を採る場合にｋ番目の交差点において
【数５】
【００３１】
更に、所要通過時間Ｔi.ji.kには発進待機時間ｔwi.jiが変数として含まれているから、交差点において干渉が発生するか否かを交差点の通過タイミングに基づき判断するには、発進待機時間ｔwi.jiを先立って確定しておかねばならない。逆にいえば、発進待機時間ｔwi.jiを徐々に変えてみて干渉不発生の通過タイミングを探し、そのような通過タイミングが見つかったのであればそのときの発進待機時間ｔwi.jiを以て発進待機時間ｔwi.jiを確定する、という試行錯誤的な処理にて、発進待機時間ｔwi.jiを確定できる。例えば、
【数６】
【００３２】
このようにして、干渉が発生する組合せを選択の対象から除外した上で、所要通過時間Ｔi.ji.kを確定された発進待機時間ｔwi.jiに基づき確定し、確定した所要通過時間Ｔi.ji.kを利用した経路選択を実行する。即ち、所要時間Ｔgi.jiの平均値Ｔm.j1.j2.….jnが次の式
【数７】
【数８】
【００３３】
このようにして決定された行列Ｔt又はその各行成分たるＮ次元ベクトルＴtiを、区画内に存する各車両において求め又は管制局から各車両に送信し、車両操縦者に知らしめ又は車両走行制御系に制御指令として与えることにより、その区画内における車両交通を最適化でき、エネルギー効率の改善等も達成できる。また、行列Ｔt又はその各行成分たるＮ次元ベクトルＴtiには各車両の発進待機時間ｔwi.jiに関する情報が含まれているため、未発進の車両については更に発進待機時間ｔwi.jiの調整乃至制御を行い車両交通の最適化、エネルギー効率の改善等に利用することができる。更に、通過台数の多い枝の車速を増大させる処理によって区画全体での交通量を（渋滞なしに）増大させることができ、発進待機時間ｔwi.jiの長い車両が多く通行する枝の車速を増大させることによって或いは区画全体での発進待機時間が平均的に見て短くなるよう各枝の車速を決定することによって、待機による不満を緩和すると共に交通量を増大させることができる。
【００３４】
（３）車両対車両の無線通信を利用した実施形態
本発明の実施形態には、道路交通システムをその適用対象とする実施形態と、軌道式交通システムをその適用対象とする実施形態とがある。また、道路交通システムをその適用対象とする実施形態には、車両対車両の無線通信を利用する実施形態と、無線による車両管制を行う実施形態と、これら車両対車両の無線通信及び無線による車両管制を併用する実施形態とがあり得る。以下、道路交通システムにおいて車両対車両の無線通信を利用する実施形態、道路交通システムにおいて無線による車両管制を行う実施形態（車両対車両の無線通信及び無線による車両管制を併用する実施形態を含む）、軌道式交通システムをその適用対象とする実施形態の順に説明する。
【００３５】
まず、図７に示されているように道路上を各車両が走行する道路交通システムにおいて本発明を実施する際には、各車両に無線通信機能を有する移動体装置を搭載しておき、車両対車両及び／又は車両対管制局の無線通信を行う。管制局を設けずもっぱら車両対車両の無線通信にて本発明を実施しようとする際には、各移動体装置を図８乃至図１１に示される構成とすればよい。
【００３６】
まず、図８に示される第１実施形態の移動体装置は、自車位置車速目的地送信部１０及び他車位置車速目的地受信部１２を有している。自車位置車速目的地送信部１０は、自車の乗員が目的地入力部（例えばキーパッドや音声入力装置）１４を操作して入力する目的地や、位置車速検出部（例えば航法装置や速度センサ）１６にて検出される自車の現在位置及び車速を、共用器１８を介しアンテナ２０から無線送信する。他車位置車速目的地受信部１２は、他車に搭載されている移動体装置から無線送信された情報即ち当該他車の目的地、現在位置及び車速を示す情報を、共用器１８を介しアンテナ２０により受信する。これらの機能部材の動作によって、自車及び他車双方に関し、その目的地、現在位置及び車速を示す情報が収集される。通信制御部２１は、自車位置車速目的地送信部１０及び他車位置車速目的地受信部１２による無線通信を、車両と車両とを無線接続する回線において情報同士の衝突が生じないよう、また情報の受信が誤りなく行われるよう、制御する。この制御には、従来公知の移動無線通信の技術を利用できる。
【００３７】
収集された情報は、経路ベクトル作成部２２において前述のＮ次元ベクトルＴi.jiの作成に用いられ、作成されたベクトルＴi.jiは、経路行列作成部２４においてｎ行Ｎ列行列Ｔcの作成に用いられる（数１参照）。更に、走行中／未発進判別部２６は、位置車速検出部１６や他車位置車速目的地受信部１２により得られた情報のうち車速に関する情報に基づき、各車両毎にその車両が走行中かそれとも未発進かを判別する。経路ベクトル作成部２２では、その結果に応じ発進待機時間ｔwi.jiを０（走行中の場合）又は未知数（未発進の場合）として扱って、ベクトルＴi.jiを作成する。また、各枝において採るべき車速については、数３に従い決定し、その結果をベクトルＴi.jiの作成に用いる。更に、所要時間演算部２８は、ベクトルＴi.jiに基づき、各車両がそれぞれその目的地に到達するのに要する時間Ｔgi.jiを演算する。但し、現在時刻ｔ1において未発進の車両の発進待機時間ｔwi.jiは未知数のままとする。
【００３８】
経路干渉除去部３０は、Ｎc通り（数２参照）存する行列Ｔcのうち、交差点における経路干渉が生じうる経路組合せを示すものを、各車両が最終的に採るべき経路を示す経路パターンの候補から、はずす。即ち、数５に示したように、複数の車両が同時に又は相前後して同一の交差点を通過する経路組合せを示すもののうち、その交差点の通過パターンが禁止通過パターン（図４参照）に該当するものを、候補から除外する。その際、経路干渉除去部３０は、数６に示したように、未発進の車両について各経路候補毎に発進待機時間ｔwi.jiを決定する。所要時間最適化部３２は、所要時間演算部２８にて得られた所要時間Ｔgi.ji中の未知数部分に経路干渉除去部３０にて得られた発進待機時間ｔwi.jiを代入して所要時間Ｔgi.jiを決め、この所要時間Ｔgi.jiを用いて数７に示す演算を行う。所要時間最適化部３２は、更に、所要時間Ｔgi.jiの平均値Ｔm.j1.j2....jnが最小値Ｔminに等しくなるものを、この段階では一般に複数通り存する行列Ｔcの中から選択する。これによって、数８に示される行列Ｔtが得られる。
【００３９】
従って、得られた行列Ｔtのうち少なくとも自車の経路（発進待機時間を含む）に関する情報例えば経由すべき交差点を示す地図や各交差点の推奨（予定）通過時刻を、車両に搭載されている経路時刻表示部（例えば小型ＣＲＴやＬＣＤ等の表示装置）３４の画面上に表示して車両操縦者に最適な経路を示唆することができる。また、車両の駆動系統、制動系統、操舵系統等の動作を制御する車両走行制御部３６に同様の情報を供給し、車両の（半）自動運転を行うようにしてもよい。なお、図中破線で示されているように、車両の（半）自動運転を行う際には、位置車速検出部１６にて検出された現在位置や車速を利用できる。本実施形態によれば、交差点での経路干渉がないよう各車両の経路及び発進待機時間を制御できる。また、管制局が不要であるためインフラストラクチャコストが発生しない。加えて、加減速ができるだけ生じないようベクトルＴi.jiを決めているため、交通システム全体でのエネルギ効率がよくなる。ガソリン車等を使用しているときには、エミッションも少なくなる。
【００４０】
図９に示される第２実施形態の移動体装置においては、経路ベクトル作成部２２において使用する車速即ち各枝において採るべき車速を、交通量や発進待機時間に応じて設定すべく、交通量適応車速設定部３８及び待機時間適応車速設定部４０を設けている。交通量適応車速設定部３８は数４中のＦ項を、待機時間適応車速設定部４０はＧ項及びＨ項を、行列Ｔtに基づき求め、その結果により車速ｖ0k(k+1)を調整する。このようにすることにより、本実施形態においては、多少の加減速を許容する代わりに交通量の多い枝の車速を速める、発進待機時間の長い車両が多く通過する枝の車速を速める、区画全体で見て発進待機時間の平均値が長くなりそうなときに各枝の車速を速める、といった処理が可能になるため、エネルギ効率をある程度維持しながら交通量を多くしまた発進待機時間を短くすることが可能になる。更に、設定される車速ｖ0k(k+1)を経路時刻表示部３４に供給することにより、現在の交通状況下における各枝での推奨乃至予定車速を乗員に知らしめることができ、また車両走行制御部３６に供給することにより、車両走行制御部３６が加減速をできるだけ抑えながらその車速を実現するといった処理が可能になる。
【００４１】
図１０に示される第３実施形態の移動体装置においては、各車両の目的地、現在位置及び車速に代え各車両の経路を無線通信に供している。即ち、この実施形態では、自車経路送信部４２及び他車経路受信部４４が設けられており、各車両の自車経路送信部４２がその共用器１８を介しそのアンテナ２０から自車の経路を示す情報を送信し、車両と車両との間に設けられている無線通信回線にて伝送される情報を、他の車両の他車経路受信部４４がその共用器１８を介しそのアンテナ２０にて受信する。自車経路送信部４２から送信する情報は、第１実施形態と同様の手順にて得た行列Ｔtのうち自車の経路を示すベクトル（発進待機時間含む）である。他車経路受信部４４にて受信する情報は、他車において決定された当該他車の経路を示すｎ次元ベクトルＴtiであり、経路行列作成部２４に供給される。経路行列作成部２４では、行列Ｔcを作成する際に、次の式
【数９】
【００４２】
このようにしているため、本実施形態によれば、行列Ｔcの個数が数２に示される個数から次の式
【数１０】
【００４３】
（４）無線による車両管制を行う実施形態
次に、図１２に示すように、ある広がりを有する区画（覆域）をカバーする管制局を設け、車両対車両の無線通信に代え或いはこれと共に、車両対管制局の無線通信を行う道路交通システムにも、本発明を適用できる。その際、図８〜図１１に示した第１〜第４実施形態における移動体装置と同様の構成の移動体装置を、各車両に搭載し、管制局に設ける管制局装置は図１３に示される構成（第５実施形態）又は図１４に示される構成（第６実施形態）とすることが、可能である。
【００４４】
まず、第５実施形態は、第１及び／又は第２実施形態における移動体装置と同様の構成を有する移動体装置を各車両に搭載し、各管制局に設ける管制局装置を図１３に示される構成とした実施形態であり、本実施形態に係る管制局装置は、位置車速目的地送信部４６及び位置車速目的地受信部４８を有している。位置車速目的地受信部４８は、自局のサービス区画（覆域）内に存する車両から車両と管制局とを接続する無線通信回線に送出される情報を、アンテナ５０にて共用器５２を介し受信する。受信した情報は、位置車速目的地送信部４６から共用器５２を介しアンテナ５０にて車両と管制局との間の無線通信回線に送出される。通信制御部５４は、位置車速目的地送信部４６及び位置車速目的地受信部４８による通信動作を制御する。このように、各車両から無線送信される情報即ちその車両の目的地、現在位置及び車速に関する情報を管制局から再輻射しているため、同一管制局の覆域内に存しながらも直接の無線通信はできないような状況下におかれた複数台の車両の間でも、それぞれその目的地、現在位置及び車速に関する情報を伝送しあうことができる。なお、車両対車両の無線通信回線と車両対管制局の無線通信回線は同一の回線であってもよいし別々の回線であってもよい。本実施形態における移動体装置の自車位置車速目的地送信部１０及び他車位置車速目的地受信部１２は、両回線にアクセスする。
【００４５】
また、本実施形態に係る管制局装置は、自局の覆域内に存する車両の現在位置及び車速を例えば路側の位置センサにて検出する位置車速検出部５５を有している。無線不使用車両抽出部５６は、位置車速検出部５５にて検出された車両の現在位置と、位置車速目的地受信部４８にて受信した各車両の現在位置とを比較することにより、自局の覆域内に存する車両のうち現在車両管制局間の無線通信回線を利用していない車両、例えば移動体装置を搭載していない車両や搭載している移動体装置を動作させていない車両を特定し、特定した車両の位置及び車速（位置車速検出部５５の出力）を目的地推定部５８に供給する。目的地推定部５８は、無線不使用車両抽出部５６にて特定された車両の位置を時系列的に監視することにより及び／又はその車両の車速に基づき、その車両の将来の動向を推定し、その結果得られその車両の目的地を示す情報を、位置車速目的地送信部４６に供給する。位置車速目的地送信部４６は、位置車速目的地受信部４８からの情報と共にこの情報を車両管制局間無線通信回線に送出し、移動体装置の他車位置車速目的地受信部１２はこれを受信して経路ベクトル作成部２２等に供給する。従って、本実施形態においては、自車の目的地、現在位置、車速等の情報を無線送信しない車両の動向をも考慮に入れて、サービス区画内の車両交通を制御及び最適化できる。
【００４６】
更に、本実施形態に係る管制局装置は、図１２に示される局間有線リンク６０に接続するためのインタフェース６２を有している。他方、他局区画進入判別部６４は、位置車速目的地受信部４８にて受信した情報及び位置車速検出部５５〜目的地推定部５８にて得られた情報に基づき、現時点で自局の覆域内に存する車両の中から、近い将来他局の覆域内に進入するであろう車両を検出する。越境情報送信部６６は、他局区画進入判別部６４にて検出した車両に関する情報を、越境情報として他の管制局に送信すべく、インタフェース６２を介し局間有線リンク６０に送出する。越境情報としては、例えば進入元の区画或いはこれをカバーする管制局（自局）を特定する情報、進入先の区画或いはこれをカバーする管制局を特定する情報、進入する車両の目的地、現在位置若しくは車速、或いはこれらから推定した越境時刻等を送信する。越境情報受信部６８は、他局の越境情報送信部６６により局間有線リンク６０に送出された越境情報をインタフェース６２を介し受信し、自局区画進入判別部７０は、受信した越境情報に基づき自局の覆域内にまもなく進入する車両を検出する。自局区画進入判別部７０は、検出した車両に係る越境情報に基づきその車両の目的地、現在位置及び車速に関する情報を作成し、位置車速目的地送信部４６はこれを前述の情報と共に各車両に送信する。移動体装置の他車位置車速目的地受信部１２はこれを受信して経路ベクトル作成部２２等に供給する。従って、本実施形態においては、自車が現在属している区画とは別の区画に存する車両の動向をも考慮に入れて、サービス区画内の車両交通を制御及び最適化できる。
【００４７】
なお、通信制御部５４は、越境情報送信部６６及び越境情報受信部６８における通信動作も制御する。また、図１２に示される管制局配置では複数の管制局により重複してカバーされる地域も存するが、この地域に存する車両については、いずれの管制局による管制を受けるのかを、例えば無線受信状態に応じ車両側で決めるようにしてもよいし、同一の管制局による管制をできるだけ長く続けるよう車両側で決めるようにしてもよいし、或いは、越境情報中の越境時刻にて管制権を管制局間で委譲するようにしてもよい。
【００４８】
次に、第６実施形態は、第１及び／又は第２実施形態における移動体装置と同様の構成を有する移動体装置を各車両に搭載し、各管制局に設ける管制局装置を図１４に示される構成とした実施形態であり、本実施形態に係る管制局装置は、経路送信部７２及び経路受信部７４を有している。経路送信部７２及び経路受信部７４の機能は第５実施形態における位置車速目的地送信部４６及び位置車速目的地受信部４８と同様である。但し、送受信する情報が各車両の経路を示す情報である点が相違している。また、目的地経路推定部７６の機能は、目的地のみでなく経路をも推定する点を除けば、目的地推定部５８のそれと同様である。その他の部材の機能も、取り扱う情報が経路に関する情報を含む点を除けば、第５実施形態中の対応する部材と同様である。通信制御部５４は、経路送信部７２、経路受信部７４、越境情報送信部６６及び越境情報受信部６８の動作による通信動作を制御する。従って、本実施形態においては、第５実施形態と同様の利点を、経路情報を無線送受信するシステムにおいて享受できる。更に、経路情報を含む越境情報を送受信しているため、現在ある管制局の覆域（進入元）内に存する車両が他の管制局の覆域（進入先）内で採るべき経路を進入元に係る管制局で決め、その結果を越境情報の一部として進入先の管制局に送り、進入先の管制局又はその覆域内に存する車両にて経路干渉の有無を判別し、その結果を進入元の管制局に送り返して経路を調整することも、可能である。
【００４９】
第７実施形態は、第５及び第６実施形態においては移動体装置側に設けられていた演算処理機能のうち経路行列作成以後の処理を管制局に移した実施形態であり、各車両に搭載される移動体装置を図１５に示される構成とし、管制局に設けられる管制局装置を図１６に示される構成とした実施形態である。この実施形態において通信制御部２１の制御対象とされているのは、経路ベクトル作成部２２や所要時間演算部２８にて得られる情報即ち自車の経路の候補に関する情報を無線送信する自車経路候補送信部７８の動作や、管制局にて決定された情報即ち自車の経路に関する情報を無線受信する自車経路受信部８０の動作である。また、通信制御部５４の制御対象とされているのは、経路行列作成部２４〜所要時間最適化部３２にて得られる情報即ち自局の覆域内に存する車両が採るべき経路に関する情報を無線送信する経路指令送信部８２の動作や、各車両から無線送信される情報即ちその車両の経路の候補に関する情報を受信する経路候補受信部８４の動作である。このようにすると、各車両における演算処理の負担が軽くなる。
【００５０】
また、第８実施形態は、第５及び第６実施形態において移動体装置側に設けられていた演算処理機能のうち目的地の入力や自車の現在位置及び車速の検出に関する処理を除く部分を管制局に移した実施形態であり、第９実施形態は管制局装置に更に交通量適応車速設定部３８及び待機時間適応車速設定部４０を追加した実施形態である。これらの実施形態においては、例えば図１７に示されるような構成を有する移動体装置を各車両に搭載する。また、第８実施形態においては図１８に示されるようなまた第９実施形態においては図１９に示されるような構成を有する管制局装置を、各管制局に設ける。このように、経路を決定するための演算処理の大部分を管制局装置において提供することにより、各移動体装置の構成を簡素化することができる。
【００５１】
また、これら第８及び第９実施形態においては、管制局装置に位置車速不送信車両抽出部８６を設けている。位置車速不送信車両抽出部８６は、位置車速目的地受信部４８により受信されている情報に基づき、自車の目的地に関する情報は無線送信しているものの自車の現在位置や車速に関する情報は無線送信していない車両、すなわち位置車速不送信車両を抽出する。他方、この種の車両は自車の目的地に関しては車両管制局間無線通信回線を利用しているから、無線不使用車両抽出部５６においては、車両管制局間無線通信回線を使用している車両として抽出される。目的地経路推定部７６は、無線不使用車両抽出部５６において車両対管制局の無線通信回線を使用している車両であると判別されており、かつ位置車速不送信車両抽出部８６において位置車速不送信車両であると判定されている車両について、位置車速検出部５５において検出された現在位置及び車速と位置車速目的地受信部４８において受信された目的地とに基づき、その経路を推定する。この推定の結果は、経路ベクトル作成部２２に供給される。
【００５２】
従って、これら第８及び第９実施形態においては、移動体装置の構成を、図１７に示される構成に比べ更に簡素化された構成とすることも、可能になる。例えば、図２０に示されるように、図１７に示される構成中の位置車速検出部１６を廃止し更に自車位置速度目的地送信部１０に代えて目的地送信部８８を設けた構成とすることも可能である。目的地送信部８８は、通信制御部２１の制御の下、目的地入力部１４により入力された目的地に関する情報を管制局へと無線送信する。このような構成を採用可能になるのは、管制局装置において位置車速送信車両を抽出しその経路を推定しているためである。更に進んで、図２１に示されるように、目的地入力部１４及び目的地送信部８８を廃止した構成を採用することも可能である。このような簡素化された構成の移動体装置を使用することが可能になるのは、各管制局装置において、無線不使用車両を抽出しその経路を推定するようにしているためである。従って、これら第８及び第９実施形態においては、移動体装置の構成の簡素化を更に進めることが可能になる。
【００５３】
（５）軌道式車両交通システムに係る実施形態
更に、本発明は、軌道上を各車両が走行する軌道式車両交通システムにも、適用することができる。その場合、システム全体の構成は、例えば図２２に示される構成（第１０実施形態）あるいは図２３に示される構成（第１１実施形態）になる。これらの実施形態においては、各所に分岐を有する軌道上を車両を走行している。更に、この軌道に沿って駅が設けられており、各軌道には、この駅への引き込み線を設けるための分岐が設けられている。加えて、各駅には、利用者が配車を要求するためのリクエスト端末９０が設けられており、リクエスト端末９０は、管制局（厳密には管制局装置）に有線又は無線の回線を通じて接続されている。
【００５４】
図２２に示される第１０実施形態では、リクエスト端末９０からの要求に応じ管制局装置が各分岐点のスケジューラ９２に車両の通過時刻や通過する車両を特定する情報を記録し、各スケジューラ９２が対応する分岐点の動作を制御する。また、図２３に示される第１１実施形態では、リクエスト端末９０からの要求に応じ管制局６０が各車両にその経路を指令する。なお、各管制局装置は、軌道に沿って設けた位置車速センサを利用して、あるいは各車両との無線通信を利用して、各車両の現在位置や車速を検出する。
【００５５】
図２４及び図２５に、これら第１０及び第１１実施形態において使用可能な管制局装置の構成を示す。これらの図に示されているように、第１０及び第１１実施形態における管制局装置は、第８及び第９実施形態における管制局装置とほぼ同様の構成とすることができる。ただし、軌道式交通システムに適用しているため、各車両に対してその経路を指令する装置や、各車両の現在位置及び車速を入力する手段や、各利用者の目的地を受信する手段については、変形が必要である。
【００５６】
（６）補遺
以上の説明では、適用対象となる交通システムが純粋な道路交通システムである実施形態と、純粋な軌道式交通システムである実施形態とを述べた。しかしながら、本発明は、道路と軌道とが混在する交通システムにおいて道路上の移動体及び軌道上の移動体の双方の交通を制御する形態にて実施することもできる。更には、入り組んだ回廊乃至通路を有する建築物の中等で人間や車両を案内するシステムにも適用できる。また、車両対車両又は車両対管制局の無線通信に際し電波を用いる実施形態を記載したが、可能な場合には光等他種の搬送波を用いてもよい。また、管制局にアンテナを設けて車両管制局間無線通信を行う実施形態を示したが、道路や軌道に沿って各所に無線機を配置しておきこの無線機を管制局に有線又は無線接続するようにしてもよい。この無線機は、サインポストや漏れ同軸ケーブル等にて実現できる。更に、管制局を複数設ける実施形態を示したが、管制局は１個でもよい。管制局間の通信は、有線回線でなく無線回線を利用して行ってもよい。また、車両乗員に経路等を知らしめる手段として表示装置を用いたが、音響出力装置や音声合成装置を利用してもよい。更に、各交差点にて経路干渉が生じないような行列Ｔcが必ず存在するとして説明したが、そのような行列Ｔcが存在しない場合への対処として、経路干渉の発生頻度が低い行列Ｔcを選ぶ手順を設けてもよい。経路干渉の発生頻度は、経路干渉が発生する交差点の個数、経路干渉に関わる車両の台数等により評価できる。また、経路干渉が発生する交差点の周辺における車両の台数が最も少なくなる行列Ｔcを選ぶようにしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の道路又は軌道が各所にて交差している区画に関し、その区画内に存する各移動体が今後とりうる経路の組合せを求め、求めた組合せ即ち経路パターンの候補の中から、経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じない候補を選択し、選択した候補を以て上記区画内にて各移動体が採るべき経路を示す経路パターンとするようにしたため、交差点での待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等を防止することができる。
【００５８】
また、経路干渉が生じない候補が複数存する場合に目的地への到達に要する時間の平均値を各候補それぞれに関し求め、求めた平均値が比較的小さい候補を選択することにより、目的地への到達の遅延を更に確実に回避できる。
【００５９】
更に、上記経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じないよう、現時点で未発進の制御対象移動体についてかつ各候補毎に発進までの待機時間を決定するようにすれば、交差点での待機、停止／発進の繰返しひいては目的地への到達の遅延やエネルギ効率・エミッションの劣化等がより生じにくくなる。
【００６０】
また、上記区画内に存する移動体のうち少なくとも制御対象移動体に関しその現在位置を検出し、上記区画内に存する移動体に関しその目的地を検出し、検出された現在位置及び目的地並びに各道路若しくは軌道で採るべき速度に基づき、上記区画内に存する各移動体の経路を求めるようにすれば、これら現在位置、目的地及び採るべき速度の与え方を工夫することにより、更に付加的な作用効果が得られる。例えば、決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に交通量が比較的多くなると認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する、決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に比較的発進待機時間の長い移動体が比較的多く通過するであろうと認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する、決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合における発進待機時間の平均値が比較的長くなると認められるときに各道路又は軌道における上記速度を増大させる、といった処理が可能になり、その結果として、区画全体での交通量を増大させる、区画全体での交通量を増大させると共に発進までの待機時間を抑える、発進までの待機時間を抑え多数の移動体が発進を待たないで済むようにする、といった効果が生じる。更に、制御対象外移動体に関してもその現在位置を検出しまた目的地を推定するようにすれば、制御対象外移動体に関しても、その目的地の推定を通じて、経路パターンの決定に反映させることができる。
【００６１】
また、上記区画外に存する移動体のうち上記区画に進入することが予想される越境進入移動体に関しその予想される経路を示す情報を入力し、越境進入移動体の経路をも上記組合せに含めるようにすれば、例えば、複数の区画にそれぞれ管制局を設けた交通制御システムにおいて、複数の区画に分かれているにも関わらず、各移動体が本発明に係る交通制御を好適に受けることが可能になる。特に、上記区画をカバーする管制局と他の区画をカバーする他の管制局との間に管制局間通信回線を設け、この管制局間通信回線を介し越境進入移動体の予想される経路を示す情報を入力し越境退出移動体の予想される経路を示す情報を当該他の管制局に供給するようにすれば、管制局間通信という比較的簡素な方法で上述の効果を実現できる。
【００６２】
また、上記区画内に存する制御対象移動体同士の間に移動体間通信回線を設け、制御対象移動体同士でこの移動体間通信回線を介し情報を授受しながら、上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行するようにすれば、管制局を設ける必要がないためインフラストラクチャのコストが発生しない。更に、各移動体における処理に際しては、他の移動体の決定された経路を利用できるため、演算処理量が少なくて済む。また、移動体間で伝送すべき情報は、現在位置や目的地或いは決定された経路パターンのうち自己の経路に関する部分といった少ない量の情報であるから、移動体間通信回線の混雑も生じにくい。
【００６３】
また、上記区画内に存する制御対象移動体と上記区画をカバーする移動体との間に移動体管制局間通信回線を設け、制御対象移動体と管制局との間でこの移動体管制局間通信回線を介情報を授受しながら、上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を共同で実行するようにすれば、各移動体における演算処理量を低減できる。
【００６４】
また、上記区画内には上記制御対象移動体が移動するための軌道を、軌道沿いには利用者が乗降するための駅を、軌道の交差点にはその分岐連結操作を司るスケジューラを、それぞれ設け、上記区画をカバーする管制局が、駅に存する利用者からの要求に応じ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行し、決定した経路パターンに従い上記スケジューラに対応する交差点の分岐連結操作を指示するようすにするか制御対象移動体の走行を制御するようにすれば、多数の交差点（分岐点）を有し不特定多数の利用者が利用する軌道式交通システムにおいても、本発明の効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 交差点と枝の関係を示す概念図である。
【図２】 任意の車両が採りうる一般に複数の経路を示す空間図である。
【図３】 経路の干渉が生じないような交差点通過パターン即ち許容通過パターンを示す図であり、特に（ａ）は対向通行、（ｂ）及び（ｃ）は直進対左折、（ｄ）〜（ｆ）は左折対左折、（ｇ）は左折対右折の許容通過パターンを示す図である。
【図４】 経路の干渉が生じるような交差点通過パターン即ち禁止通過パターンを示す図であり、特に（ａ）は交差、（ｂ）は直進対左折、（ｃ）〜（ｅ）は直進対右折、（ｆ）及び（ｇ）は左折対右折、（ｈ）〜（ｊ）は右折対右折の禁止通過パターンを示す図である。
【図５】 走行中の車両に関する経路選択論理を示す概念図である。
【図６】 発進待機中の車両に関する経路選択論理を示す概念図である。
【図７】 車両対車両の無線通信を利用した実施形態のシステム構成を示す図である。
【図８】 本発明の第１及び第５実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】 本発明の第２及び第５実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１０】 本発明の第３及び第６実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１１】 本発明の第４及び第６実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１２】 道路上を走行する車両に対する無線管制を利用した実施形態のシステム構成を示す図である。
【図１３】 本発明の第５実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１４】 本発明の第６実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１５】 本発明の第７実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１６】 本発明の第８実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】 本発明の第９及び第１０実施形態における車載装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１８】 本発明の第９実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】 本発明の第１０実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２０】 本発明の第９及び第１０実施形態における車載装置の機能構成の他の例を示すブロック図である。
【図２１】 本発明の第９及び第１０実施形態における車載装置の機能構成の他の例を示すブロック図である。
【図２２】 軌道式交通システムにおける実施形態のシステム構成を示す図である。
【図２３】 軌道式交通システムにおける実施形態のシステム構成の他の例を示す図である。
【図２４】 本発明の第１１及び第１２実施形態における管制局装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２５】 本発明の第１１及び第１２実施形態における管制局装置の機能構成の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 自車位置車速目的地送信部、１２ 他車位置車速目的地受信部、１４ 目的地入力部、１６，５５ 位置車速検出部、２２ 経路ベクトル作成部、２４経路行列作成部、２６ 走行中／未発進判別部、２８ 所要時間演算部、３０経路干渉除去部、３２ 所要時間最適化部、３４ 経路時刻表示部、３６ 車両走行制御部、３８ 交通量適応車速設定部、４０ 待機時間適応車速設定部、４２ 自車経路送信部、４４ 他車経路受信部、４６ 位置車速目的地送信部、４８ 位置車速目的地受信部、５６ 無線不使用車両抽出部、５８ 目的地推定部、６０ 局間有線リンク、６２ インタフェース、６４ 他局区画進入判別部、６６ 越境情報送信部、６８ 越境情報受信部、７０ 自局区画進入判別部、７２ 経路送信部、７４ 経路受信部、７６ 目的地経路推定部、７８ 自車経路候補送信部、８０ 自車経路受信部、８２ 経路指令送信部、８４ 経路候補受信部、８６ 位置車速不送信車両抽出部、８８ 目的地送信部、９０ リクエスト端末、９２ スケジューラ。
Claims (27)
- 各移動体に搭載され、複数の道路又は軌道が各所にて交差している区画に関し、その区画内の自他を含む各移動体からの情報により各移動体が今後取りうる経路を予測し、自己の移動体の経路を制御する移動体交通制御システムの移動体装置において、
その区画内に存する各移動体の移動体装置から得られる移動体の情報に基づいて、その区画内に存する各移動体が今後とりうる経路の組合せを求め、求めた組合せを経路パターンの候補とする経路候補決定手段と、
上記候補が複数存する場合に、同一の交差点を同時に通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉及び同一の交差点を相前後して通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じない候補を選択する経路決定手段と、
を備え、選択された候補を以て、上記区画内にて自己の移動体が採るべき経路を指示する経路パターンとすることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項１記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
経路干渉が生じない候補が複数存する場合に、上記区画内に存する移動体がそれぞれその目的地に到達するのに要する時間の平均値を各候補それぞれに関し求め、求めた平均値が比較的小さい候補を選択することにより、上記区画内にて各移動体が採るべき経路を示す経路パターンを決定する平均所要時間判別手段を備えることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項１又は２記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
上記経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じないよう、上記区画内に存する移動体のうち決定された経路パターンに従う制御対象移動体であって現時点で未発進のものについて、かつ各候補毎に、発進までの待機時間を決定する待機時間決定手段を備えることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項１〜３の何れかに記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
上記区画内に存する移動体のうち、少なくとも、決定された経路パターンに従う制御対象移動体に関し、その現在位置を検出する位置検出手段と、
上記区画内に存する移動体に関し、その目的地を各移動体の乗員による入力にて又はその移動体の挙動に基づく推定にて検出する目的地検出手段と、
検出された現在位置及び目的地並びに各道路若しくは軌道で採るべき速度に基づき、上記区画内に存する各移動体の経路を求める経路算出手段と、
を備え、求めた経路を利用して上記経路候補決定手段が上記組合せを求めることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項４記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に交通量が比較的多くなると認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する交通量適応型速度設定手段、
決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に比較的発進待機時間の長い移動体が比較的多く通過するであろうと認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する待機時間適応型個別速度設定手段、及び
決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合における発進待機時間の平均値が比較的長くなると認められるときに各道路又は軌道における上記速度を増大させる待機時間適応型速度設定手段
のうち少なくとも一つを備えることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項４又は５に記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
上記区画内に存する制御対象移動体の移動体装置同士の間に移動体間通信回線が設けられており、
各移動体装置が、上記移動体間通信回線を介し他の移動体装置から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理を実行しこの処理の中間結果乃至結果の一部を上記移動体間通信回線を介し他の制御対象移動体に送信することを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 各移動体に搭載され、複数の道路又は軌道が各所にて交差している区画に関し、その区画を管制する管制局を介して供給される各移動体からの情報により各移動体が今後取りうる経路を予測し、自己の移動体の経路を制御する移動体交通制御システムの移動体装置において、
管制局を介して、その区画内に存する各移動体の移動体装置から得られる各移動体の情報に基づいて、その区画内に存する各移動体が今後とりうる経路の組合せを求め、求めた組合せを経路パターンの候補とする経路候補決定手段と、
上記候補が複数存する場合に、同一の交差点を同時に通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉及び同一の交差点を相前後して通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じない候補を選択する経路決定手段と、
を備え、選択された候補を以て、上記区画内にて自己の移動体が採るべき経路を指示する経路パターンとすることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項７記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
経路干渉が生じない候補が複数存する場合に、上記区画内に存する移動体がそれぞれその目的地に到達するのに要する時間の平均値を各候補それぞれに関し求め、求めた平均値が比較的小さい候補を選択することにより、上記区画内にて各移動体が採るべき経路を示す経路パターンを決定する平均所要時間判別手段を備えることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項７又は８に記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
上記経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じないよう、上記区画内に存する移動体のうち決定された経路パターンに従う制御対象移動体であって現時点で未発進のものについて、かつ各候補毎に、発進までの待機時間を決定する待機時間決定手段を備えることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項７〜９の何れかに記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
上記区画内に存する移動体のうち、少なくとも、決定された経路パターンに従う制御対象移動体に関し、その現在位置を検出する位置検出手段と、
上記区画内に存する移動体に関し、その目的地を各移動体の乗員による入力にて又はその移動体の挙動に基づく推定にて検出する目的地検出手段と、
検出された現在位置及び目的地並びに各道路若しくは軌道で採るべき速度に基づき、上記区画内に存する各移動体の経路を求める経路算出手段と、
を備え、求めた経路を利用して上記経路候補決定手段が上記組合せを求めることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項１０記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に交通量が比較的多くなると認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する交通量適応型速度設定手段、
決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に比較的発進待機時間の長い移動体が比較的多く通過するであろうと認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する待機時間適応型個別速度設定手段、及び
決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合における発進待機時間の平均値が比較的長くなると認められるときに各道路又は軌道における上記速度を増大させる待機時間適応型速度設定手段
のうち少なくとも一つを備えることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項１０又は１１記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
管制局には、
上記区画内に存する移動体のうち、決定された経路パターンに従わない制御対象外移動体に関しても、その現在位置を検出する上記位置検出手段と、
上記区画内に存する移動体のうち制御対象移動体についてはその乗員による入力にて、制御対象外移動体についてはその移動体の挙動に基づく推定にて、その目的地を検出する上記目的地検出手段と、が備えられ、
上記移動体装置は、管制局から提供される情報に基づいて、制御対象外移動体の経路をも上記組合せに含めることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項１０〜１２の何れかに記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
管制局から提供され、上記区画外に存する移動体のうち、上記区画に進入することが予想される越境進入移動体に関し、その予想される経路を示す情報を入力する越境進入移動体算入手段を備え、越境進入移動体の経路をも上記組合せに含めることを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項１０〜１３の何れかに記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
上記区画内に存する制御対象移動体の移動体装置と上記区画をカバーする管制局との間に移動体管制局間通信回線が設けられており、
各制御対象移動体の移動体装置が、上記移動体管制局間通信回線を介し管制局から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち一部を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部を上記移動体管制局間通信回線を介し管制局に送信し、
管制局が、上記移動体管制局間通信回線を介し制御対象移動体の移動体装置から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち残りの部分を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部を上記移動体管制局間通信回線を介し制御対象移動体の移動体装置に送信することを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 複数の道路又は軌道が各所にて交差している区画に関し、その区画内に存する各移動体が採るべき経路を制御する移動体交通制御システムの管制局において、
各移動体に搭載された移動体装置からの情報に基づいて、その区画内に存する各移動体が今後とりうる経路の組合せを求め、求めた組合せを経路パターンの候補とする経路候補決定手段と、
上記候補が複数存する場合に、同一の交差点を同時に通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉及び同一の交差点を相前後して通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じない候補を選択する経路決定手段と、
を備え、選択された候補を以て、上記区画内にて各移動体が採るべき経路を指示する経路パターンとすることを特徴とする移動体交通制御システムの管制局。 - 請求項１５記載の移動体交通制御システムの管制局において、
経路干渉が生じない候補が複数存する場合に、上記区画内に存する移動体がそれぞれその目的地に到達するのに要する時間の平均値を各候補それぞれに関し求め、求めた平均値が比較的小さい候補を選択することにより、上記区画内にて各移動体が採るべき経路を示す経路パターンを決定する平均所要時間判別手段を備えることを特徴とする移動体交通制御システムの管制局。 - 請求項１５又は１６記載の移動体交通制御システムの管制局において、
上記経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じないよう、上記区画内に存する移動体のうち決定された経路パターンに従う制御対象移動体であって現時点で未発進のものについて、かつ各候補毎に、発進までの待機時間を決定する待機時間決定手段を備えることを特徴とする移動体交通制御システムの管制局。 - 請求項１５〜１７の何れかに記載の移動体交通制御システムの管制局において、
上記区画内に存する移動体のうち、少なくとも、決定された経路パターンに従う制御対象移動体に関し、その現在位置を検出する位置検出手段と、
上記区画内に存する移動体に関し、その目的地を各移動体の乗員による入力にて又はその移動体の挙動に基づく推定にて検出する目的地検出手段と、
検出された現在位置及び目的地並びに各道路若しくは軌道で採るべき速度に基づき、上記区画内に存する各移動体の経路を求める経路算出手段と、
を備え、求めた経路を利用して上記経路候補決定手段が上記組合せを求めることを特徴とする移動体交通制御システムの管制局。 - 請求項１８記載の移動体交通制御システムの管制局において、
決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に交通量が比較的多くなると認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する交通量適応型速度設定手段、
決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合に比較的発進待機時間の長い移動体が比較的多く通過するであろうと認められる道路又は軌道に関して上記速度を比較的大きな値に設定する待機時間適応型個別速度設定手段、及び
決定された経路パターンに従い各移動体が移動した場合における発進待機時間の平均値が比較的長くなると認められるときに各道路又は軌道における上記速度を増大させる待機時間適応型速度設定手段
のうち少なくとも一つを備えることを特徴とする移動体交通制御システムの管制局。 - 請求項１８又は１９記載の移動体交通制御システムの管制局において、
上記区画内に存する移動体のうち、決定された経路パターンに従わない制御対象外移動体に関しても、その現在位置を検出する上記位置検出手段と、
上記区画内に存する移動体のうち制御対象移動体についてはその乗員による入力にて、制御対象外移動体についてはその移動体の挙動に基づく推定にて、その目的地を検出する上記目的地検出手段と、
を備え、制御対象外移動体の経路をも上記組合せに含めることを特徴とする移動体交通制御システムの管制局。 - 請求項１８〜２０の何れか記載の移動体交通制御システムの管制局において、
上記区画外に存する移動体のうち、上記区画に進入することが予想される越境進入移動体に関し、その予想される経路を示す情報を入力する越境進入移動体算入手段を備え、越境進入移動体の経路をも上記組合せに含めることを特徴とする移動体交通制御システムの管制局。 - 請求項２１記載の移動体交通制御システムの管制局において、
上記区画をカバーする管制局と他の区画をカバーする他の管制局との間に管制局間通信回線が設けられており、
越境進入移動体算入手段が、上記管制局間通信回線を介し、越境進入移動体の予想される経路を示す情報を入力する一方で、上記区画内に存する移動体のうち上記他の区画に進入することが予想される越境退出移動体の予想される経路を示す情報を上記他の管制局に供給することを特徴とする移動体交通制御システムの管制局。 - 請求項１８〜２２の何れかに記載の移動体交通制御システムの管制局において、
上記区画内に存する制御対象移動体の移動体装置と上記区画をカバーする管制局との間に移動体管制局間通信回線が設けられており、
各制御対象移動体の移動体装置が、上記移動体管制局間通信回線を介し管制局から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち一部を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部を上記移動体管制局間通信回線を介し管制局に送信し、
管制局が、上記移動体管制局間通信回線を介し制御対象移動体の移動体装置から受信した情報を利用しつつ上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち残りの部分を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部を上記移動体管制局間通信回線を介し制御対象移動体の移動体装置に送信することを特徴とする移動体交通制御システムの管制局。 - 複数の道路又は軌道が各所にて交差している区画に関し、上記区画内に存する制御対象移動体に設けられる移動体装置と、上記区画を管制し、各移動体装置と移動体管制局間通信回線で接続される管制局と、からなり、その区画内に存する各移動体の採るべき経路を制御する移動体交通制御システムにおいて、
上記区画内に存する移動体のうち、少なくとも、決定された経路パターンに従う制御対象移動体に関し、その現在位置を検出する位置検出手段と、
上記区画内に存する移動体に関し、その目的地を各移動体の乗員による入力にて又はその移動体の挙動に基づく推定にて検出する目的地検出手段と、
検出された現在位置及び目的地並びに各道路若しくは軌道で採るべき速度に基づき、上記区画内に存する各移動体の経路を求める経路算出手段と、
その区画内に存する各移動体が今後とりうる経路の組合せを求め、求めた組合せを経路パターンの候補とする経路候補決定手段と、
上記候補が複数存する場合に、同一の交差点を同時に通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉及び同一の交差点を相前後して通過する他の移動体の経路をよぎるという経路干渉がいずれの移動体についてもまたいずれの交差点においても生じない候補を選択し、選択された候補を以て、上記区画内にて各移動体が採るべき経路を指示する経路パターンとする経路決定手段と、を備え、
上記移動体装置が、上記移動体管制局間通信回線を介し管制局から受信した情報を利用しつつ、上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち一部を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部を上記移動体管制局間通信回線を介し管制局に送信し、
上記管制局が、上記移動体管制局間通信回線を介し移動体装置から受信した情報を利用しつつ、上記位置検出手段、上記目的地検出手段、上記経路算出手段、上記経路候補決定手段及び上記経路決定手段に係る処理のうち残りの部分を実行し、この処理の中間結果乃至結果の一部を上記移動体管制局間通信回線を介し移動体装置に送信することを特徴とする移動体交通制御システム。 - 請求項１〜１４の何れかに記載の移動体交通制御システムの移動体装置において、
上記移動体は車両であり、複数の道路が各所にて交差している区画内の車両の採るべき経路を制御することを特徴とする移動体交通制御システムの移動体装置。 - 請求項１５〜２３の何れかに記載の移動体交通制御システムの管制局において、
上記移動体は車両であり、複数の道路が各所にて交差している区画内の車両の採るべき経路を制御することを特徴とする移動体交通制御システムの管制局。 - 請求項２４に記載の移動体交通制御システムにおいて、
上記移動体は車両であり、複数の道路が各所にて交差している区画内の車両の採るべき経路を制御することを特徴とする移動体交通制御システム。
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