JP5407955B2 - 渋滞判定装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、交差点付近に存在する車両による渋滞要因を判定する渋滞判定装置及び該渋滞判定装置を実現するためのコンピュータプログラムに関する。

交差点では、処理容量が低下することで渋滞が発生する。そして、交差点での処理容量の最適化を図るために種々の信号制御方法が行われている。

交差点の各流入路に対してどのような時間比率で交通権を与えるかは、通常、交差点への流入交通量に応じて決定される。ここで、交通権のことを現示、時間比率のことをスプリットという。スプリットは、信号灯器の表示サイクル１回分の時間における各現示の青時間の比率に相当する。スプリットは、各信号灯器の灯色切替タイミングの決定に用いられる。通常、スプリットは、負荷率比配分等のアルゴリズムによって決定される。

負荷率比配分方式は、流入台数、待ち行列及び飽和交通流率から得られる負荷率を現示毎に求め、負荷率の比に応じてスプリットを配分するアルゴリズムであり、このようなアルゴリズムを用いた信号制御システムが開示されている（特許文献１参照）。

特開２００８−２７０２４号公報

特許文献１のような従来の信号制御システムにあっては、交差点への流入台数を計測するため、通常は、交差点の上流地点に車両感知器を設置しておき、車両感知器で感知した信号に基づいて流入台数を計測している。しかし、横断歩道を歩行する歩行者と左折車両との交錯による左折渋滞が発生している場合、青信号時間を長くしても、左折車両の歩行者待ちにより左折の処理容量は増加せず、却って無駄な青信号時間が増大し、渋滞に拍車をかけるという問題があった。また、車両感知器で計測した計測結果だけでは、渋滞の要因が歩行者と左折車両との交錯であるのかどうかを判別することができなかった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、交差点付近に存在する車両による渋滞要因を判定することができる渋滞判定装置及び該渋滞判定装置を実現するためのコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

第１発明に係る渋滞判定装置は、交差点付近に存在する車両による渋滞要因を判定する渋滞判定装置において、車両の走行状態に関する車両情報を取得する車両情報取得手段と、該車両情報取得手段で取得した車両情報に基づいて左折車両を判定する車両判定手段と、該車両判定手段で判定した左折車両の歩行者青信号での速度が、歩行者赤信号での速度より遅い場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する渋滞判定手段とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る渋滞判定装置は、第１発明において、前記渋滞判定手段で左折渋滞と判定した場合、歩行者赤信号時間を延長する信号制御手段を備えることを特徴とする。

第３発明に係る渋滞判定装置は、第２発明において、前記信号制御手段は、歩行者青信号時間が最小保証時間となるように構成してあることを特徴とする。

第４発明に係る渋滞判定装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記車両判定手段で判定した左折車両の交差点流出領域での渋滞を判定する流出領域渋滞判定手段を備え、前記渋滞判定手段は、前記流出領域渋滞判定手段で渋滞がないと判定した場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定するように構成してあることを特徴とする。

第５発明に係る渋滞判定装置は、第４発明において、前記流出領域渋滞判定手段は、前記交差点流出領域での左折車両の速度が、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度より速い場合、前記交差点流出領域での渋滞がないと判定するように構成してあることを特徴とする。

第６発明に係る渋滞判定装置は、第１発明乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記車両判定手段で判定した左折車両の停止位置が、交差点より上流側の所定位置より上流にある場合、前記渋滞判定手段の判定処理を起動する起動手段を備えることを特徴とする。

第７発明に係る渋滞判定装置は、第１発明乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記車両判定手段で判定した左折車両の歩行者青信号での速度が速度閾値より遅い場合、前記渋滞判定手段の判定処理を起動する起動手段を備えることを特徴とする。

第８発明に係る渋滞判定装置は、第１発明乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記渋滞判定手段は、前記車両判定手段で判定した左折車両の歩行者青信号での速度と歩行者赤信号での速度との差分が第１閾値以上である場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定するように構成してあることを特徴とする。

第９発明に係る渋滞判定装置は、第１発明乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記渋滞判定手段は、前記車両判定手段で判定した左折車両の歩行者青信号での速度が第２閾値以下であり、左折車両の歩行者赤信号での速度が前記第２閾値より大きい第３閾値以上である場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定するように構成してあることを特徴とする。

第１０発明に係る渋滞判定装置は、第５発明において、前記流出領域渋滞判定手段は、前記交差点流出領域での左折車両の速度と、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度との差分が第４閾値以上である場合、前記交差点流出領域での渋滞がないと判定するように構成してあることを特徴とする。

第１１発明に係る渋滞判定装置は、第５発明において、前記流出領域渋滞判定手段は、前記交差点流出領域での左折車両の速度が第５閾値以上であり、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度が前記第５閾値より小さい第６閾値以下である場合、前記交差点流出領域での渋滞がないと判定するように構成してあることを特徴とする。

第１２発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、交差点付近に存在する車両による渋滞要因を判定するステップを実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、車両の走行状態に関する車両情報に基づいて左折車両を判定するステップと、該判定ステップで判定した左折車両の歩行者青信号での速度が、歩行者赤信号での速度より遅い場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定するステップとを実行させることを特徴とする。

第１発明及び第１２発明にあっては、車両の走行状態に関する車両情報を取得する。車両情報の取得は、例えば、車車間通信により車両間で送受信されている車両情報を取得することができる。車両情報は、例えば、車両固有の識別子である車両ＩＤ、車両の位置及び速度、ウインカースイッチの状態（左又は右ウインカーのオン／オフ）、アクセルの状態（アクセルのオン／オフ）、ブレーキの状態（ブレーキのオン／オフ）などである。取得した車両情報に基づいて左折車両を判定する。左折車両の判定は、ウインカースイッチの状態により判定してもよく、あるいは予め交差点付近の道路情報を記憶しておき、左折専用車線に存在する車両を左折車両と判定することもできる。また、交差点付近の車両の走行軌跡（所定時間毎又は所定距離毎の複数の車両位置）に基づいて、車両が流入路からどの流出路に走行したかを判定し、左折方向の流出路に走行した車両を左折車両と判定することもできる。

歩行者用灯器の歩行者青信号での左折車両の速度が、歩行者赤信号での速度より遅い場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する。歩行者青信号は、歩行者青点滅信号を含んでもよい。歩行者青信号で歩行者が横断歩道を横断している場合、左折車両は歩行者の横断を優先させるべく停止又は比較的遅い速度で走行することになる。また、歩行者赤信号では、歩行者が横断歩道を横断していないので、左折車両が歩行者の横断を待つ必要はなく比較的速い速度で左折することができる。従って、左折車両の歩行者青信号での速度が、歩行者赤信号での速度より遅い場合、左折車両は歩行者の横断を待っていると判定することができ、渋滞の要因が左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定することができる。

第２発明にあっては、左折渋滞と判定した場合、歩行者赤信号時間を延長する。歩行者赤信号時間を延長することにより、左折車両が歩行者待ちをすることなく交差点を通過することができ、無駄な青信号時間が発生することなく、渋滞の早期解消を図ることができる。

第３発明にあっては、歩行者青信号時間が最小保証時間となる。最小保証時間は、横断する道路の幅員を歩行者の歩行速度で除算して算出される値以上の時間である。横断歩道を横断する歩行者の歩行速度は１ｍ／ｓとし、例えば、道路の幅員が１０ｍであれば、最小保証時間は１０秒以上とすることができる。これにより、左折渋滞を解消しつつ歩行者の安全を確保することができる。

第４発明にあっては、左折車両の交差点流出領域での渋滞を判定し、渋滞がないと判定した場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する。交差点流出領域は、左折車両が交差点を通過して進入する交差側の道路の領域であって、例えば、交差点から所定の距離（例えば、交差点から２０ｍ）内の領域とすることができる。交差点の流出先で渋滞（先詰まり）が発生しているか否かを判定し、渋滞が発生していないことを左折渋滞の条件とすることにより、渋滞の要因から先詰まりを除外した状態で渋滞要因を判定することができ、精度良く渋滞要因を判定することができる。

第５発明にあっては、交差点流出領域での左折車両の速度が、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度より速い場合、交差点流出領域での渋滞がないと判定する。交差点流入領域は、例えば、左折車両が交差点を進入する道路の領域であって、交差点から所定の距離（例えば、交差点から２０ｍ）内の領域とすることができる。交差点流入領域において渋滞中の左折車両は停止しているか、あるいは左折車両の速度は比較的遅いのに対し、交差点流出領域で渋滞（先詰まり）がない場合には、交差点流出領域で比較的速い速度で走行できるので、交差点流出領域での左折車両の速度が、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度より速い場合、交差点流出領域での渋滞（先詰まり）はないと判定することができる。

第６発明にあっては、左折車両の停止位置が、交差点より上流側の所定位置より上流にある場合、渋滞判定の処理を起動する。所定位置は、例えば、飽和交通流率、青信号時間（直進用及び右折用を含む）及び平均車頭間隔を積算した値とすることができる。ここで、飽和交通流率は、常時青信号であった場合に、１車線・１時間当たりに最大で流れる交通量であり、一般的に２秒に１台程度である。これにより、信号灯器の１回の青信号時間の間に交差点を流出することができる台数を超えた台数の車両が交差点の上流側にあるときに渋滞が発生していると判定し渋滞要因の判定処理を起動することができるので、渋滞時にだけ渋滞要因の判定処理を行うことができ、処理労力を低減することができる。

第７発明にあっては、左折車両の歩行者青信号での速度が速度閾値（例えば、５ｋｍ／ｈ）より遅い場合、渋滞判定処理を起動する。歩行者用灯器が歩行者青信号のときに左折車両の速度が遅いのは、左折車両が横断歩道を横断中の歩行者待ちをするため停止又は徐行している可能性があるため、渋滞判定処理を起動する。これにより、渋滞時にだけ渋滞要因の判定処理を行うことができ、処理労力を低減することができる。

第８発明にあっては、左折車両の歩行者青信号での速度と歩行者赤信号での速度との差分が第１閾値以上である場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する。例えば、歩行者赤信号での左折車両の速度と歩行者青信号での左折車両の速度との速度差が第１閾値である速度閾値Ｖｔｈ１（例えば、５ｋｍ／ｈ）以上である場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する。これにより、渋滞の要因が左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定することができる。

第９発明にあっては、左折車両の歩行者青信号での速度が第２閾値以下であり、左折車両の歩行者赤信号での速度が第３閾値以上である場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する。ここで、第２閾値＜第３閾値とする。例えば、歩行者赤信号での左折車両の速度が第３閾値である速度閾値Ｖｔｈ３（例えば、１０ｋｍ／ｈ）以上（速く）であり、歩行者青信号での左折車両の速度が第２閾値である速度閾値Ｖｔｈ２（例えば、５ｋｍ／ｈ）以下（遅い）である場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する。これにより、渋滞の要因が左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定することができる。

第１０発明にあっては、交差点流出領域での左折車両の速度と、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度との差分が第４閾値以上である場合、交差点流出領域での渋滞がないと判定する。交差点流入領域は、例えば、左折車両が交差点を進入する道路の領域であって、交差点から所定の距離（例えば、交差点から２０ｍ）内の領域とすることができる。交差点流入領域において渋滞中の左折車両は停止しているか、あるいは左折車両の速度は比較的遅いのに対し、交差点流出領域で渋滞（先詰まり）がない場合には、交差点流出領域で比較的速い速度で走行できるので、交差点流出領域での左折車両の速度と、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度との差分が第４閾値以上となる場合、交差点流出領域での渋滞（先詰まり）はないと判定することができる。

第１１発明にあっては、交差点流出領域での左折車両の速度が第５閾値以上であり、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度が第６閾値以下である場合、交差点流出領域での渋滞がないと判定する。ここで、第５閾値＞第６閾値とする。交差点流入領域は、例えば、左折車両が交差点を進入する道路の領域であって、交差点から所定の距離（例えば、交差点から２０ｍ）内の領域とすることができる。交差点流入領域において渋滞中の左折車両は停止しているか、あるいは左折車両の速度は比較的遅いのに対し、交差点流出領域で渋滞（先詰まり）がない場合には、交差点流出領域で比較的速い速度で走行できるので、交差点流出領域での左折車両の速度が第５閾値以上であり、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度が第５閾値より大きい第６閾値以下である場合、交差点流出領域での渋滞（先詰まり）はないと判定することができる。

本発明によれば、交差点付近に存在する車両による渋滞要因が左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定することができる。

本実施の形態に係る渋滞判定装置による交差点の渋滞要因判定の模式図である。 車車間通信の一例を示す説明図である。 本実施の形態の渋滞判定装置により渋滞判定を行う交差点の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る渋滞判定装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の渋滞判定装置による左折渋滞判定の一例を示す模式図である。 本実施の形態の渋滞判定装置による左折渋滞判定の一例を示す模式図である。 本実施の形態の渋滞判定装置による左折渋滞判定の他の例を示す模式図である。 本実施の形態の渋滞判定装置の渋滞判定処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態に係る渋滞判定装置１０による交差点の渋滞要因判定の模式図である。渋滞判定装置１０は、交差点を含む所要の範囲の通信領域Ｓ内を走行する車両同士が行う車車間通信により送受信される車両情報を取得することにより、交差点の渋滞要因を判定する。渋滞判定装置１０は、渋滞要因が左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞であると判定した場合、歩行者灯器の歩行者赤信号を延長することにより、左折車両と歩行者との交錯を防止して渋滞解消を図る。

図２は車車間通信の一例を示す説明図である。車車間通信では、車両の前方又は後方を走行する周辺車両との間で車両情報の送受信を行うことができる。車両情報は、車両の走行状態に関する情報であり、例えば、車両固有の識別子である車両ＩＤ、車両の位置及び速度、ウインカースイッチの状態（左又は右ウインカーのオン／オフ）、アクセル状態（アクセルのオン／オフ）、ブレーキ状態（ブレーキのオン／オフ）などの情報を含む。

図３は本実施の形態の渋滞判定装置１０により渋滞判定を行う交差点の一例を示す模式図である。図３に示すように、交差点には車両用の信号灯器１を設けてある。交差点に交差する道路上の上流側には、渋滞が発生しているか否かを判定するための基準としての所定地点Ａを設けている。所定地点Ａは、例えば、飽和交通流率、信号灯器１の青信号時間及び平均車頭間隔をそれぞれ積算した値とすることができる。ここで、飽和交通流率は、常時青信号であった場合に、１車線・１時間当たりに最大で流れる交通量であり、一般的に２秒に１台程度である。

交差点に進入する道路には交差点流入領域Ｂを設けてある。交差点流入領域Ｂは、例えば、交差点から所定の距離（例えば、２０ｍ程度）の範囲内の領域である。交差点流入領域Ｂを通過した左折車両が交差点で左折して進入する道路には、交差点流出領域Ｃを設けてある。交差点流出領域Ｃは、交差点から所定の距離（例えば、２０ｍ程度）の範囲内の領域である。交差点流出領域Ｃは、交差点を左折した左折車両が交差点の流出先で渋滞（先詰まり）しているか否かを判定するための領域である。

交差点付近には、横断歩道３を設けてあり、横断歩道３に対して歩行者用灯器２を設置してある。歩行者用灯器２は、歩行者青信号（ＰＧ）、歩行者青点滅信号（ＰＦ）、歩行者赤信号（ＰＲ）で１サイクルを構成している。なお、車両用の信号灯器１の青信号時間は、歩行者青信号時間、歩行者青点滅信号時間及び歩行者赤信号時間で構成されている。なお、図３の例では、簡略化のため、交差点に交差する４つの道路のうち１つの道路を走行する左折車両に対応させて、車両用信号灯器１、交差点流入領域Ｂ、交差点流出領域Ｃ、歩行者用灯器２、横断歩道３などを例示しているが、かかる構成に限定されるものではなく、交差する各道路についても同様の構成とすることができる。また、図３の例では、直進車線と左折車線とが共通の車線であるが、左折専用車線を設けた構成でもよい。

図４は本実施の形態に係る渋滞判定装置１０の構成の一例を示すブロック図である。渋滞判定装置１０は、装置全体を制御するための制御部１１、通信部１２、車両の走行状態を判定する車両判定部１３、渋滞要因を判定する渋滞判定部１４、歩行者用灯器２の灯色表示時間を調整するための信号制御部１５、渋滞判定部１４の処理を起動する起動部１６、流出領域渋滞判定部１７、交差点付近の位置情報を含む道路情報を記憶する記憶部１８などを備える。

交通信号制御機が渋滞判定装置１０であってもよい。すなわち、本実施の形態の渋滞判定装置１０は、交通信号制御機そのものである。あるいは、交通信号制御機に対して指令を与える上位装置である中央の信号制御装置が渋滞判定装置１０であってもよい。すなわち、本実施の形態の渋滞判定装置１０は、中央の信号制御装置であってもよい。

通信部１２は、車両の走行状態に関する車両情報を取得する車両情報取得手段としての機能を有する。通信部１２は、例えば、中域通信としてＵＨＦ帯における無線通信機能を備える。なお、ＵＨＦ帯に限定されるものではなく、ＶＨＦ帯における通信機能、無線ＬＡＮなどの通信機能を備えるものでもよい。通信部１２は、図１に例示した通信領域Ｓ内に存在する車両同士の車車間通信で送受信される車両情報を取得（受信）する。通信部１２が取得する車両情報は、例えば、車両固有の識別子である車両ＩＤ、車両の位置及び速度、ウインカースイッチの状態（左又は右ウインカーのオン／オフ）、アクセル状態（アクセルのオン／オフ）、ブレーキ状態（ブレーキのオン／オフ）などの情報である。

車両判定部１３は、通信部１２で取得した車両情報に基づいて、交差点に向かう車両が左折車両であるか否かを判定する車両判定手段としての機能を有する。左折車両であるか否かの判定は、例えば、左ウインカーがオンである車両を左折車両と判定することができる。また、左折専用車線が設けられている場合には、左折車両であるか否かの判定は、交差点付近の道路地図を参照して、車両の位置が左折専用車線にあるか否かによっても判定することができる。また、車両判定部１３は、交差点付近の車両の走行軌跡（所定時間毎又は所定距離毎の複数の車両位置）に基づいて、車両が流入路からどの流出路に走行したかを判定し、左折方向の流出路に走行した車両を左折車両と判定することもできる。

渋滞判定部１４は、車両判定部１３で判定した左折車両の歩行者青信号（歩行者青点滅信号を含んでもよい）での速度が、歩行者赤信号での速度より遅い場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する渋滞判定手段としての機能を有する。

起動部１６は、渋滞判定部１４による渋滞判定処理を起動する起動手段としての機能を有する。以下、交差点における左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞の判定方法及び渋滞判定処理の起動条件について説明する。

図５及び図６は本実施の形態の渋滞判定装置１０による左折渋滞判定の一例を示す模式図である。図５は歩行者用灯器２が歩行者青信号（ＰＧ）又は歩行者青点滅信号（ＰＦ）である場合を示し、図６は歩行者用灯器２が歩行者赤信号（ＰＲ）である場合を示す。また、図５、図６において、模様を付した車両は左折車両であり、模様のない車両は直進車両を表す。

左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞であるか否かの判定は、歩行者用灯器２の歩行者青信号（ＰＧ、ＰＦ）での左折車両の速度が、歩行者赤信号（ＰＲ）での速度より遅い場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する。図５に示すように、歩行者用灯器２が歩行者青信号（ＰＧ又はＰＦ）で歩行者が横断歩道を横断している場合、左折車両２０３は歩行者の横断を優先させるべく停止又は比較的遅い速度で走行することになる。一方、図６に示すように、歩行者用灯器２が歩行者赤信号（ＰＲ）では、歩行者が横断歩道を横断していないので、左折車両２０４、２０５が歩行者の横断を待つ必要はなく比較的速い速度で左折することができる。従って、左折車両の歩行者青信号（歩行者青点滅信号を含んでもよい）での速度が、歩行者赤信号での速度より遅い場合、左折車両は歩行者の横断を待っていると判定することができ、渋滞の要因が左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定することができる。なお、歩行者青信号での左折車両と、歩行者赤信号での左折車両とは、異なる車両でもよく、あるいは同一の車両であってもよい。

上述の例では、歩行者との交錯による左折渋滞の判定条件として、左折車両の歩行者青信号（歩行者青点滅信号を含んでもよい）での速度が、歩行者赤信号での速度より遅い場合としたが、かかる判定条件には、次の条件も含む。例えば、歩行者赤信号での左折車両の速度と歩行者青信号での左折車両の速度との速度差が第１閾値としての速度閾値Ｖｔｈ１（例えば、５ｋｍ／ｈ）以上とすることができる。また、別の条件として、歩行者赤信号での左折車両の速度が第３閾値としての速度閾値Ｖｔｈ３（例えば、１０ｋｍ／ｈ）以上（速く）であり、歩行者青信号での左折車両の速度が第２閾値としての速度閾値Ｖｔｈ２（例えば、５ｋｍ／ｈ）以下（遅い）とすることもできる。ここで、第２閾値＜第３閾値とする。

また、歩行者との交錯による左折渋滞の判定条件として、左折車両の歩行者青信号（歩行者青点滅信号を含んでもよい）での速度が、歩行者赤信号での速度より遅い場合との条件に、次の第２条件を加味することも可能である。すなわち、左折車両の交差点流出領域Ｃでの渋滞を判定し、渋滞がないと判定した場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する。

流出領域渋滞判定部１７は、左折車両の交差点流出領域での渋滞を判定する流出領域渋滞判定手段として機能を有する。交差点の流出先で渋滞（先詰まり）が発生しているか否かを判定し、渋滞が発生していないことを左折渋滞の条件とすることにより、渋滞の要因から先詰まりを除外した状態で渋滞要因を判定することができ、精度良く渋滞要因を判定することができる。

流出領域渋滞判定部１７は、交差点流出領域Ｃでの左折車両の速度が、左折前の交差点流入領域Ｂでの左折車両の速度より速い場合、交差点流出領域Ｃでの渋滞がないと判定する。図６に示すように、交差点流入領域Ｂにおいて渋滞中の左折車両２０２は停止しているか、あるいは左折車両２０４の速度は比較的遅いのに対し、交差点流出領域Ｃで渋滞（先詰まり）がない場合には、交差点流出領域Ｃでは左折車両２０５は比較的速い速度で走行できるので、交差点流出領域Ｃでの左折車両の速度が、左折前の交差点流入領域Ｂでの左折車両の速度より速くなる場合、交差点流出領域Ｃでの渋滞（先詰まり）はないと判定することができる。

また、別の方法として、流出領域渋滞判定部１７は、交差点流出領域Ｃでの左折車両の速度と、左折前の交差点流入領域Ｂでの左折車両の速度との差分が第４閾値としての速度閾値Ｖｔｈ４（例えば、５ｋｍ／ｈ）以上である場合、交差点流出領域Ｃでの渋滞がないと判定する。図６に示すように、交差点流入領域Ｂにおいて渋滞中の左折車両２０２は停止しているか、あるいは左折車両２０４の速度は比較的遅いのに対し、交差点流出領域Ｃで渋滞（先詰まり）がない場合には、交差点流出領域Ｃでは左折車両２０５は比較的速い速度で走行できるので、交差点流出領域Ｃでの左折車両の速度と、左折前の交差点流入領域Ｂでの左折車両の速度との差分が第４閾値としての速度閾値Ｖｔｈ４以上となる場合、交差点流出領域Ｃでの渋滞（先詰まり）はないと判定することができる。

さらに、別の方法として、流出領域渋滞判定部１７は、交差点流出領域Ｃでの左折車両の速度が第５閾値としての速度閾値Ｖｔｈ５（例えば、１０ｋｍ／ｈ）以上であり、左折前の交差点流入領域Ｂでの左折車両の速度が第６閾値としての速度閾値Ｖｔｈ６（例えば、５ｋｍ／ｈ）以下である場合、交差点流出領域Ｃでの渋滞がないと判定する。ここで、第５閾値＞第６閾値とする。図６に示すように、交差点流入領域Ｂにおいて渋滞中の左折車両２０２は停止しているか、あるいは左折車両２０４の速度は比較的遅いのに対し、交差点流出領域Ｃで渋滞（先詰まり）がない場合には、交差点流出領域Ｃでは左折車両２０５は比較的速い速度で走行できるので、交差点流出領域Ｃでの左折車両の速度が第５閾値としての速度閾値Ｖｔｈ５以上であり、左折前の交差点流入領域Ｂでの左折車両の速度が第６閾値としての速度閾値Ｖｔｈ６以下である場合、交差点流出領域Ｃでの渋滞（先詰まり）はないと判定することができる。

次に、渋滞判定処理の起動条件について説明する。起動部１６は、車両判定部１３で判定した左折車両の停止位置が、交差点より上流側の所定位置Ａより上流にある場合、渋滞判定の処理を起動する。図５及び図６の例では、停止中の左折車両２０１が所定地点Ａより上流側に存在しているので、渋滞判定部１４による渋滞判定処理が行われる。これにより、信号灯器の１回の青信号時間の間に交差点を流出することができる台数を超えた台数の車両が交差点の上流側に停止しているときに渋滞が発生していると判定し渋滞要因の判定処理を起動することができるので、渋滞時にだけ渋滞要因の判定処理を行うことができ、処理労力を低減することができる。

また、別の起動条件を設けることもできる。すなわち、起動部１６は、左折車両の歩行者青信号での速度が速度閾値（例えば、５ｋｍ／ｈ）より遅い場合、渋滞判定処理を起動する。歩行者用灯器２が歩行者青信号のときに左折車両の速度が遅いのは、左折車両が横断歩道を横断中の歩行者待ちをするため停止又は徐行している可能性があるため、渋滞判定処理を起動する。これにより、渋滞時にだけ渋滞要因の判定処理を行うことができ、処理労力を低減することができる。

図７は本実施の形態の渋滞判定装置１０による左折渋滞判定の他の例を示す模式図である。図７の例は、交差点で左折した左折車両２０６が、交差点流出領域Ｃで渋滞している場合を示す。このような場合、歩行者用灯器２の歩行者赤信号時間を延長しても、左折先の道路で渋滞しているため、交差点での歩行者との交錯による左折渋滞を解消することができない。そこで、図７の例で示すような状態、すなわち、左折車両が交差点を左折して交差点流出領域Ｃで渋滞している場合には、渋滞判定部１４による渋滞判定処理を行わないようにする。

信号制御部１５は、渋滞判定部１４で左折渋滞と判定した場合、歩行者用灯器２の歩行者赤信号時間を延長する信号制御手段としての機能を有する。歩行者との交錯による左折渋滞が渋滞の要因であると判明した場合に歩行者灯器２の歩行者赤信号時間を延長することにより、無駄な青信号時間が発生することなく、渋滞の早期解消を図ることができる。

また、信号制御部１５は、歩行者青信号時間が最小保証時間となるように歩行者用灯器２を制御してもよい。最小保証時間は、横断する道路の幅員を歩行者の歩行速度で除算して算出される値以上の時間である。横断歩道を横断する歩行者の歩行速度は１ｍ／ｓとし、例えば、道路の幅員が１０ｍであれば、最小保証時間は１０秒以上とすることができる。これにより、左折渋滞を解消しつつ歩行者の安全を確保することができる。

次に、本実施の形態の渋滞判定装置１０の動作について説明する。図８は本実施の形態の渋滞判定装置１０の渋滞判定処理の手順を示すフローチャートである。制御部１１が渋滞判定装置１０内の各部を制御するので、以下では、制御部１１が処理を行うものとして説明する。

制御部１１は、通信領域Ｓ内の車両から走行状態に関する車両情報を取得し（Ｓ１１）、取得した車両情報に基づいて、左折車両を判定する（Ｓ１２）。制御部１１は、左折車両の停止位置が所定地点Ａより上流にあるか否かを判定し（Ｓ１３）、停止位置が所定地点Ａより上流にない場合（Ｓ１３でＮＯ）、渋滞要因の判定を行う必要がないとして、ステップＳ１１以降の処理を続ける。

右折車両の停止位置が所定地点Ａより上流にある場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、制御部１１は、歩行者青信号時の左折車両の速度が速度閾値より遅いか否かを判定する（Ｓ１４）。歩行者青信号時の左折車両の速度が速度閾値より遅くない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御部１１は、左折車両が横断歩道を横断中の歩行者待ちをすることなく円滑に交差点を左折しているとして、渋滞要因の判定を行うことなくステップＳ１１以降の処理を続ける。

歩行者青信号時の左折車両の速度が速度閾値より遅い場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、制御部１１は、左折車両が横断歩道を横断中の歩行者待ちをするため停止又は徐行している可能性があるとして、渋滞要因を判定すべく、左折車両の歩行者青信号時の速度が歩行者赤信号時の速度より遅いか否かを判定する（Ｓ１５）。

左折車両の歩行者青信号時の速度が歩行者赤信号時の速度より遅い場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、制御部１１は、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞が発生しているとして、歩行者赤信号時間を延長する（Ｓ１６）。左折車両の歩行者青信号時の速度が歩行者赤信号時の速度より遅くない場合（Ｓ１５でＮＯ）、制御部１１は、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞ではないとして、ステップＳ１６の処理を行わずに後述のステップＳ１７の処理を行う。

制御部１１は、処理を終了するか否かを判定し（Ｓ１７）、処理を終了しない場合（Ｓ１７でＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を繰り返し、処理を終了すると判定した場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、処理を終了する。

上述の処理手順では、ステップＳ１３及びステップＳ１４における判定がいずれもＹＥＳの場合に、渋滞判定処理を行うが、これに限定されるものではなく、ステップＳ１４の処理を省略することもできる。

渋滞判定装置１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭなどを備えた汎用コンピュータを用いて実現することもできる。すなわち、図８に示すような処理手順を定めたプログラムコードをコンピュータに備えられたＲＡＭにロードし、プログラムコードをＣＰＵで実行することにより、コンピュータ上で渋滞判定装置を実現することができる。

上述の実施の形態で、交差点流出領域Ｃで渋滞が発生している場合、渋滞判定装置１０が、交差点流出領域Ｃの下流側の交差点における渋滞要因を判定した結果を用いて、下流側の交差点の青信号時間を延長して、交差点流出領域Ｃでの渋滞を解消させるようにすることもできる。

上述の実施の形態において、渋滞判定の処理は、交差点の車両用の信号灯器１の灯色の表示時間、切替タイミングなどの信号情報を取得しておき、信号灯器１の灯色の切替タイミングに同期させて行うこともできる。例えば、交差点の信号灯器１の灯色が青信号（右折用の青信号も含む）である時間帯において、渋滞判定を行ってもよい。これにより、青信号の時間帯における渋滞を解消することができる。また、複数のサイクルを含む所定の時間の間、繰り返し渋滞判定を行って、左折渋滞が繰り返し継続する場合に、歩行者用灯器２の歩行者赤信号時間を延長するようにしてもよい。これにより、過渡的な左折渋滞を除外して歩行者用の灯色時間が頻繁に変化することによる車両用の信号灯器１の灯色時間も頻繁に変化する事態を抑制しつつ、慢性的な左折渋滞を解消させることができる。

上述の実施の形態では、渋滞判定装置１０は、交通信号制御機又は中央の信号制御装置であったが、これに限定されるものではない。例えば、渋滞判定装置１０を交通信号制御機又は信号制御装置と別の装置とし、渋滞判定装置１０が交通信号制御機又は信号制御装置に歩行者赤信号時間の延長の指示を出力し、交通信号制御機又は信号制御装置がこの指示に従って歩行者赤信号時間を延長してもよい。

開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１１ 制御部
１２ 通信部（車両情報取得手段）
１３ 車両判定部（車両判定手段）
１４ 渋滞判定部（渋滞判定手段）
１５ 信号制御部（信号制御手段）
１６ 起動部（起動手段）
１７ 流出領域渋滞判定部（流出領域渋滞判定手段）
１８ 記憶部

Claims (12)

1. 交差点付近に存在する車両による渋滞要因を判定する渋滞判定装置において、
   車両の走行状態に関する車両情報を取得する車両情報取得手段と、
   該車両情報取得手段で取得した車両情報に基づいて左折車両を判定する車両判定手段と、
   該車両判定手段で判定した左折車両の歩行者青信号での速度が、歩行者赤信号での速度より遅い場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定する渋滞判定手段と
   を備えることを特徴とする渋滞判定装置。
2. 前記渋滞判定手段で左折渋滞と判定した場合、歩行者赤信号時間を延長する信号制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の渋滞判定装置。
3. 前記信号制御手段は、
   歩行者青信号時間が最小保証時間となるように構成してあることを特徴とする請求項２に記載の渋滞判定装置。
4. 前記車両判定手段で判定した左折車両の交差点流出領域での渋滞を判定する流出領域渋滞判定手段を備え、
   前記渋滞判定手段は、
   前記流出領域渋滞判定手段で渋滞がないと判定した場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
5. 前記流出領域渋滞判定手段は、
   前記交差点流出領域での左折車両の速度が、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度より速い場合、前記交差点流出領域での渋滞がないと判定するように構成してあることを特徴とする請求項４に記載の渋滞判定装置。
6. 前記車両判定手段で判定した左折車両の停止位置が、交差点より上流側の所定位置より上流にある場合、前記渋滞判定手段の判定処理を起動する起動手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
7. 前記車両判定手段で判定した左折車両の歩行者青信号での速度が速度閾値より遅い場合、前記渋滞判定手段の判定処理を起動する起動手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
8. 前記渋滞判定手段は、
   前記車両判定手段で判定した左折車両の歩行者青信号での速度と歩行者赤信号での速度との差分が第１閾値以上である場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
9. 前記渋滞判定手段は、
   前記車両判定手段で判定した左折車両の歩行者青信号での速度が第２閾値以下であり、左折車両の歩行者赤信号での速度が前記第２閾値より大きい第３閾値以上である場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
10. 前記流出領域渋滞判定手段は、
    前記交差点流出領域での左折車両の速度と、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度との差分が第４閾値以上である場合、前記交差点流出領域での渋滞がないと判定するように構成してあることを特徴とする請求項５に記載の渋滞判定装置。
11. 前記流出領域渋滞判定手段は、
    前記交差点流出領域での左折車両の速度が第５閾値以上であり、左折前の交差点流入領域での左折車両の速度が前記第５閾値より小さい第６閾値以下である場合、前記交差点流出領域での渋滞がないと判定するように構成してあることを特徴とする請求項５に記載の渋滞判定装置。
12. コンピュータに、交差点付近に存在する車両による渋滞要因を判定するステップを実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、
    コンピュータに、
    車両の走行状態に関する車両情報に基づいて左折車両を判定するステップと、
    該判定ステップで判定した左折車両の歩行者青信号での速度が、歩行者赤信号での速度より遅い場合、左折車両と歩行者との交錯による左折渋滞と判定するステップと
    を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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