JP5729028B2 - 信号制御装置、コンピュータプログラム及び信号制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、交差点の信号灯器を制御するための信号制御装置、該信号制御装置を実現するためのコンピュータプログラム及び信号制御方法に関する。

交通信号の信号制御方式を信号制御パラメータ（例えば、サイクル長、スプリット、オフセット等）の設定方式の視点で大別すると、時間帯に応じて信号制御パラメータを設定する定周期制御と、交通状況に応じて信号制御パラメータを設定する交通感応制御の２通りある（非特許文献１参照）。

「改訂 交通信号の手引き」、社団法人 交通工学研究会 編集・発行、２００６年７月

従来の定周期制御では、道路網の変化、周辺施設の変化等によって交通状況が変化した場合、交通状況の変化に追従した適切な信号制御を行うことができないという問題がある。例えば，右折の交通量に対して右折に対する青時間が不足すると、右折車両の待ち行列が右折レーンを越えて延伸して直進車線を閉塞し、直進車線の交通処理能力を低下させてしまう。一方、右折感応制御などの交通感応制御では、交差点からの特定の流出方向に対して交通状況の変化に追従した信号制御を行うことができるものの、交通状況を計測するための車両感知器を設置する必要があるため莫大な設備費用を必要とする点で問題があり、交通感応制御を実施していない交差点も多数存在する。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、交差点からの特定の流出方向に対する適切な信号制御を実現することができる信号制御装置、該信号制御装置を実現するためのコンピュータプログラム及び信号制御方法を提供することを目的とする。

第１発明に係る信号制御装置は、交差点からの特定の流出方向に対して他の流出方向とは独立に通行許可を付与する信号灯器を制御するための信号制御装置において、前記特定の流出方向へ進行した車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて、前記特定の流出方向への流出が円滑であるか否かを判定する円滑度判定手段と、前記交差点に流入する流入路の交通量が所定値以下であるか否かを判定する交通量判定手段と、前記円滑度判定手段で流出が円滑でないと判定した場合に、前記交通量判定手段で交通量が所定値以下であると判定したときに、前記特定の流出方向に対する青時間を延長する青時間設定手段とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る信号制御装置は、第１発明において、前記円滑度判定手段は、前記特定の流出方向へ進行した車両の停止位置、旅行時間又は停止回数に基づいて、流出が円滑であるか否かを判定するように構成してあることを特徴とする。

第３発明に係る信号制御装置は、第１発明又は第２発明において、前記交差点を流出する流出路が渋滞しているか否かを判定する渋滞判定手段を備え、前記青時間設定手段は、前記渋滞判定手段で渋滞していないと判定した場合、青時間を延長するように構成してあることを特徴とする。

第４発明に係る信号制御装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記青時間設定手段は、前記円滑度判定手段により前記特定の流出方向への流出が円滑でないと判定した場合に、該特定の流出方向への流出が円滑になったときは、青時間を短縮するように構成してあることを特徴とする。

第５発明に係る信号制御装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記青時間設定手段は、青時間を延長した場合、延長時点から所定時間経過後に青時間を短縮するように構成してあることを特徴とする。

第６発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、交差点からの特定の流出方向に対して他の流出方向とは独立に通行許可を付与する信号灯器を制御させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、前記特定の流出方向へ進行した車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて、前記特定の流出方向への流出が円滑であるか否かを判定する円滑度判定手段と、前記交差点に流入する流入路の交通量が所定値以下であるか否かを判定する交通量判定手段と、流出が円滑でないと判定した場合に、前記交通量が所定値以下であると判定したときに、前記特定の流出方向に対する青時間を延長させる青時間設定手段として機能させることを特徴とする。

第７発明に係る信号制御方法は、交差点からの特定の流出方向に対して他の流出方向とは独立に通行許可を付与する信号灯器を制御するための信号制御装置による信号制御方法において、前記特定の流出方向へ進行した車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて、前記特定の流出方向への流出が円滑であるか否かを円滑度判定手段が判定するステップと、前記交差点に流入する流入路の交通量が所定値以下であるか否かを交通量判定手段が判定するステップと、流出が円滑でないと判定された場合に、前記交通量が所定値以下であると判定されたときに、前記特定の流出方向に対する青時間を青時間設定手段が延長させるステップとを含むことを特徴とする。

第１発明、第６発明及び第７発明にあっては、特定の流出方向へ進行した車両の位置及び位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて、当該特定の流出方向への流出が円滑であるか否かを判定する。特定の流出方向とは、他の流出方向とは独立に同一の方向からの流入車両に対して通行許可を付与する流出方向であり、例えば、右折青矢を備えた交差点の右折方向である。なお、特定の流出方向は、右折方向に限らず左折方向も含むことができる。プローブ情報は、例えば、路上装置を介して車載装置から取得することができ、所定の周期（例えば、１秒）毎の車両の位置及び時刻、車載装置（車両）の識別コードなどを含む。

取得したプローブ情報に基づいて、特定の流出方向への流出が円滑であるか否かを判定し、流出が円滑でないと判定した場合、特定の流出方向に対する青時間を延長する。特定の流出方向への流出が円滑であるか否かは、取得したプローブ情報から特定の流出方向へ走行した車両のプローブ情報を抽出し、当該車両がどの程度円滑に交差点を通過することができたか否かで判定する。円滑度の判定には、例えば、車両の停止位置が交差点からどの程度離れていたか、車両の旅行時間がどの程度であったか、あるいは車両が交差点を通過するまでの間にどの程度停止を繰り返したかなどの交通指標を使用することができる。

プローブ情報に基づいて特定の流出方向の流出の円滑度合を判定し、円滑な流出が行われていない場合には、特定の流出方向の通行を許可するための青時間を延長するので、車両感知器などの交通感応制御に必要な設備を交差点毎に設けることなく、交通状況の変化に対応して、交差点からの特定の流出方向に対する適切な信号制御を実現することができる。
また、交差点に流入する流入路の交通量を取得する。交差点の流入路の上流地点に、例えば、車両感知器等を備えている場合、当該流入路の交通量を取得する。交通量は、例えば、単位時間当たりの車両の通過台数である。そして、取得した交通量が所定値（例えば、飽和流率×全流出方向の青時間の和／サイクル長）以下である場合に、青時間を延長する。流入路の交通量が所定値を超える場合には、交差点へ流入する車両（例えば、直進車両など）の台数が多いので、特定の流出方向の青時間だけを延長するよりも、むしろ直進方向の青時間を延長する必要がある。したがって、特定の流出方向の青時間だけを延長したとしても、交通状況の改善は望めないので、青時間の延長を行わない。これにより、適切な信号制御を実現することができる。

第２発明にあっては、特定の流出方向へ進行した車両の停止位置、旅行時間又は停止回数に基づいて流出が円滑であるか否かを判定する。流出が円滑であるか否かの判定に車両停止位置を用いる場合、取得したプローブ情報から車両の停止位置（例えば、交差点からの距離でもよい）を求め、停止位置と交差点との距離が閾値以上である場合、特定の流出方向へ流出する車両の前方には信号待ち等の車両が多く存在するので、流出の円滑度合は良くない（悪い）と判定することができる。

また、車両の旅行時間を用いる場合、取得したプローブ情報から車両の旅行時間（例えば、交差点の流入路の上流側の地点と特定の流出方向の道路の交差点付近の地点との間の道路区間を通過するのに要した時間）を求め、旅行時間が閾値以上である場合、特定の流出方向へ流出する車両の前方には信号待ち等の車両が多く存在するので、流出の円滑度合は良くない（悪い）と判定することができる。

また、車両の停止回数を用いる場合、取得したプローブ情報から車両の停止回数（例えば、交差点の流入路の上流側から特定の流出方向の道路の交差点付近の地点まで走行する間に停止した回数）を求め、停止回数が閾値以上である場合、特定の流出方向へ流出する車両の前方には信号待ち等の車両が多く存在するので、流出の円滑度合は良くない（悪い）と判定することができる。

第３発明にあっては、交差点を流出する流出路（例えば、右折方向の流出路、直進方向の流出路など）が渋滞しているか否かを判定する。渋滞しているか否かの判定は、流出方向の道路に車両感知器等が設置されている場合には、車両感知器等で計測した交通量に基づいて判定することができる。また、車両感知器等が設置されていない場合には、当該流出方向へ流出した車両のプローブ情報に基づいて判定することができる。そして、渋滞していないと判定した場合に、青時間を延長する。交差点を流出する流出路が渋滞している場合には、当該道路の下流側の交差点の青時間を延長する必要がある。したがって、特定の流出方向の青時間だけを延長したとしても、交通状況の改善は望めないので、青時間の延長を行わない。これにより、適切な信号制御を実現することができる。

第４発明にあっては、特定の流出方向への流出が円滑でないと判定した場合に、当該特定の流出方向への流出が円滑になったときは、青時間を短縮する。例えば、延長前の青時間に戻す。これにより、特定の流出方向に対して過度の青時間を付与することを防止することができ、適切な信号制御を実現することができる

第５発明にあっては、青時間を延長した場合、延長時点から所定時間経過後に青時間を短縮する。例えば、延長前の青時間に戻す。所定時間は、例えば、信号サイクルで２〜３サイクル相当の時間とすることができる。青時間を延長したままの状態を長時間継続することにより、特定の流出方向に対して過度の青時間を付与する事態を抑制し、青時間延長の結果を所定時間後に見極めて、流出が円滑であれば当初設定された信号制御パラメータを用いて信号制御を行うことができ、また未だ流出が円滑でない場合には、再度青時間を延長すればよいので、適切な信号制御を実現することができる。

本発明によれば、交差点からの特定の流出方向に対する適切な信号制御を実現することができる。

本実施の形態の信号制御装置を含む信号制御システムの概要を示す模式図である。 本実施の形態の信号制御装置の構成の一例を示す説明図である。 交差点の右折方向の円滑度合の様子の一例を示す模式図である。 車両の停止位置に基づく特定の流出方向の流出の円滑度合を判定する方法の一例を示す説明図である。 車両の旅行時間に基づく特定の流出方向の流出の円滑度合を判定する方法の一例を示す説明図である。 本実施の形態の信号制御装置による円滑度合の判定条件と判定結果の一例を示す説明図である。 交差点の右折方向の円滑度合の様子の他の例を示す模式図である。 交差点の右折方向の円滑度合の様子の他の例を示す模式図である。 本実施の形態の信号制御装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る信号制御装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の信号制御装置を含む信号制御システムの概要を示す模式図である。図１に示すように、信号制御システムは、信号制御装置１００、交通信号制御機１、信号灯器２、路上装置３などを備える。

交差点２０には４つの流入路２１〜２４が流入し、各流入路２１〜２４に対する信号灯器２を設置してある。交通信号制御機１は、各信号灯器２の灯色の切り替えを制御する。路上装置３は、交差点２０の各流出地点近傍に設置してある。

車両１０には、車載装置５が搭載されている。車載装置５は、所定の周期（例えば、１秒毎）に時刻、車両１０の位置を走行軌跡情報として蓄積する。車載装置５を搭載した車両１０が路上装置３の通信領域を通過する際、車載装置５は、蓄積した走行軌跡情報及び車載装置５（車両１０）を識別する識別コードなどをプローブ情報として路上装置３へ送信する。車両走行軌跡として、所定の周期毎の時刻、車両の位置の代わりに、車両の速度が所定の閾値（例えば、時速５ｋｍ／ｈ）以下になった停止、あるいは車両の向きが所定の閾値（例えば、５度）以上変化した方向変動などのイベントが発生した時刻と位置とを蓄積してもよい。

路上装置３は、光ビーコン、電波ビーコン、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication：専用狭域通信）などの局所通信装置であり、車両１０の車載装置５との間で情報の送受信を行う。路上装置３は、車載装置５との間で通信を行うための通信部３ａ、通信部３ａを制御する通信制御部３ｂなどを備える。路上装置３は、車載装置５からプローブ情報を受信し、受信したプローブ情報を信号制御装置１００へ送信する。

路上装置３は、携帯電話の通信装置でもよく、その場合、交差点の流出地点近傍に設置する必要は無い。また、路上装置３は、車載装置から所定の周期毎の時刻及び車両の位置をプローブ情報として受信し、受信したプローブ情報を車両の停止又は車両の移動方向の変動などのイベントが発生した時刻と位置とを含む情報に加工した上で、信号制御装置１００へ送信してもよい。

信号制御装置１００は、路上装置３から送信されたプローブ情報を受信（取得）する。信号制御装置１００は、受信したプローブ情報を用いて、特定の流出方向への車両の流出が円滑であるか否かを判定する。特定の流出方向とは、他の流出方向とは独立に同一の方向からの流入車両に対して通行許可を付与する流出方向であり、例えば、右折青矢を備えた交差点の右折方向である。本実施の形態では、特定の流出方向を右折方向として説明する。なお、特定の流出方向は、右折方向に限らず左折方向又は直進方向も含むことができる。

信号制御装置１００は、特定の流出方向への流出が円滑でないと判定した場合、特定の流出方向に対する青時間を延長すべく信号情報（信号パラメータ）を設定する。信号制御装置１００は、自身で設定した信号情報（信号パラメータ）を交通信号制御機１へ送信する。交通信号制御機１は、信号制御装置１００が送信した信号情報を受信し、受信した信号情報を用いて信号灯器２の灯色の切り替えを制御する。なお、信号制御装置１００を交通信号制御機１に内蔵する構成としてもよい。

図２は本実施の形態の信号制御装置１００の構成の一例を示す説明図である。図２に示すように、信号制御装置１００は、制御部１０１、通信部１０２、円滑度判定部１０３、交通量判定部１０７、渋滞判定部１０８、信号情報設定部１０９、プローブ情報及び信号情報などを記憶する記憶部１１０などを備える。

円滑度判定部１０３は、停止位置算出部１０４、旅行時間算出部１０５、停止回数算出部１０６などを備える。

通信部１０２は、路上装置３及び交通信号制御機１との間で情報の送受信（通信）を行う。例えば、通信部１０２は、路上装置３から車両１０のプローブ情報を受信する。また、通信部１０２は、交差点２０の流入路の上流地点（例えば、交差点２０から数百ｍ上流の地点）、交差点２０の流出路の下流地点（例えば、交差点２０と隣り合う別の交差点との間の道路上の地点）に設置された車両感知器（不図示）から計測データを受信する。車両感知器は、例えば、超音波式の車両感知器であり、単位時間当たりの交通量又は占有率などを計測することができる。

円滑度判定部１０３は、特定の流出方向への流出が円滑であるか否かを判定する円滑度判定手段としての機能を有する。特定の流出方向（例えば、右折方向）への流出が円滑であるか否かは、取得したプローブ情報から特定の流出方向へ走行した車両のプローブ情報を抽出し、当該車両がどの程度円滑に交差点を通過することができたか否かで判定する。円滑度の判定には、例えば、車両の停止位置が交差点からどの程度は離れていたか、車両の旅行時間がどの程度であったか、あるいは車両が交差点を通過するまでの間にどの程度停止を繰り返したかなどの交通指標を使用することができる。なお、円滑度の判定方法の詳細は後述する。

信号情報設定部１０９は、特定の流出方向に対する青時間を延長する青時間設定手段としての機能を有する。信号情報設定部１０９は、円滑度判定部１０３で右折方向の流出が円滑でないと判定された場合、制御部１０１の制御の下、右折方向の通行を許可するための青時間を延長すべく信号制御パラメータを設定する。具体的には、右折矢の時間を所要の時間だけ延長するように信号制御パラメータを設定する。なお、右折矢の延長は、信号サイクルの数サイクル分継続してもよく、あるいは右折方向への流出が円滑な状態に戻るまで継続してもよい。

このように、プローブ情報に基づいて特定の流出方向（例えば、右折方向）の流出の円滑度合を判定し、円滑な流出が行われていない場合には、特定の流出方向の通行を許可するための青時間を延長するので、車両感知器などの交通感応制御に必要な設備を交差点毎に設けることなく、交通状況の変化に対応して、交差点からの特定の流出方向に対する適切な信号制御を実現することができる。

図３は交差点の右折方向の円滑度合の様子の一例を示す模式図である。図３に示すように、交差点２０の流入路から右折方向へ流出する車両が多数存在する場合には、右折方向への流出は円滑ではない。例えば、車両が交差点から遠い地点で停止する場合、車両が交差点を右折して通過するまでの時間（旅行時間）が長くなる場合、あるいは交差点へ向かって走行する途中で停止する回数が増える場合がある。そこで、車両の停止位置、旅行時間、停止回数などの指標を用いることで、車両が交差点を右折するのがどの程度円滑であったかを判定することができる。以下、円滑度合の判定について具体的に説明する。

停止位置算出部１０４は、取得されたプローブ情報から交差点を右折方向へ流出した車両の停止位置（例えば、交差点２０からの距離でもよい）を算出する。円滑度判定部１０３は、停止位置と交差点との距離Ｅが閾値Ｔｄ以上である場合、特定の流出方向（例えば、右折方向）へ流出する車両の前方には信号待ち等の車両が多く存在するので、流出の円滑度合は良くない（悪い）と判定する。

図４は車両１０の停止位置に基づく特定の流出方向の流出の円滑度合を判定する方法の一例を示す説明図である。図４（Ａ）に示すように、交差点から右折方向へ流出した車両のプローブ情報から、当該車両の交差点から停止位置までの距離Ｅが閾値Ｔｄ以上である場合、右折方向への流出が円滑でないと判定する。閾値Ｔｄは、例えば、右折方向へ流出可能な青時間（例えば、直左青、右折矢などの合計時間）をＧ、交差点への流入路の飽和交通流率をｓ、平均車頭間隔をｈとするとＴｄ＝ｓ×ｈ×Ｇとすることができる。すなわち、車両の停止位置の交差点からの距離Ｅが、１サイクル分の右折可能時間の間に通過することができる車両台数に対応する距離以上であれば、右折方向への流出が円滑でないと判定する。

また、図４（Ｂ）に示すように、交差点から車両の停止位置までの距離Ｅが閾値Ｔｄ未満である場合、右折方向への流出が円滑であると判定する。このように、右折車両のプローブ情報を抽出し、右折車両の停止位置を求めることにより、右折方向への流出が円滑であるか否かを判定することができ、右折車両を計測するための車両感知器の設置が不要になる。

旅行時間算出部１０５は、取得されたプローブ情報から、交差点を右折方向へ流出した車両の旅行時間（例えば、交差点の流入路の上流側の地点と特定の流出方向の道路の交差点付近の地点との間の道路区間を通過するのに要した時間）を算出する。円滑度判定部１０３は、旅行時間Ｔが閾値Ｔｈ以上である場合、右折方向へ流出する車両の前方には信号待ち等の車両が多く存在するので、流出の円滑度合は良くない（悪い）と判定する。

図５は車両１０の旅行時間に基づく特定の流出方向の流出の円滑度合を判定する方法の一例を示す説明図である。交差点２０の流入路２１の地点Ａと、交差点２０の右折方向の流出路３１の地点Ｂとの間を道路区間Ｌ２１とする。地点Ａは、例えば、交差点２０から２００ｍ〜３００ｍ程度の地点とすることができるが、これに限定されるものではない。また、地点Ｂは、交差点２０から１０ｍ程度の地点とすることができるが、これに限定されるものではなく、交差点２０の停止線の位置でもよい。

旅行時間算出部１０５は、右折方向へ流出した車両のプローブ情報に基づいて、道路区間Ｌ２１を通過するのに要した旅行時間を算出する。旅行時間算出部１０５は、算出した旅行時間と基準旅行時間との差分時間Ｔを求める。

円滑度判定部１０３は、旅行時間の差分時間Ｔが閾値Ｔｈ以上である場合、右折方向への流出が円滑でないと判定する。閾値Ｔｈは、例えば、信号灯器２の略１サイクル長である。略サイクル長とは、例えば、１サイクル長±１０％程度の時間長である。旅行時間の差分時間Ｔが略１サイクル長より大きいか否かを判定することにより、２回の信号待ちを検出することができ、右折方向への流出が円滑であるか否かを精度良く判定することができる。

また、円滑度判定部１０３は、旅行時間の差分時間Ｔが閾値Ｔｈ未満である場合、右折方向への流出が円滑であると判定する。

停止回数算出部１０６は、取得されたプローブ情報から、交差点を右折方向へ流出した車両の停止回数Ｃ（例えば、交差点の流入路の上流側から右折方向の流出路の交差点付近の地点まで走行する間に停止した回数）を算出する。円滑度判定部１０３は、停止回数Ｃが閾値Ｔｃ以上である場合、右折方向へ流出する車両の前方には信号待ち等の車両が多く存在するので、流出の円滑度合は良くない（悪い）と判定し、停止回数Ｃが閾値Ｔｃ未満である場合、右折方向の流出の円滑度合は良いと判定する。

閾値Ｔｃは、停止回数を求める道路区間の長さに応じて適宜設定することができる。例えば、停止回数を求める道路区間の始点が交差点の上流側であって、通常の速度で走行する車両が信号サイクルの１サイクル程度の時間で交差点まで到達することができる地点である場合、閾値Ｔｃを２とすることができる。すなわち、１回の停止は、信号サイクルの途中の赤信号で停止したものであり、２回以上停止した場合には、信号待ち等の車両が多く存在し、右折方向の流出が円滑ではないと考えられる。

図６は本実施の形態の信号制御装置１００による円滑度合の判定条件と判定結果の一例を示す説明図である。図６に示すように、流出が円滑であるか否かの判定に車両の停止位置Ｅを用いる場合、停止位置Ｅ（交差点との距離）が閾値Ｔｄ以上である場合、円滑度は悪いと判定し、停止位置Ｅが閾値Ｔｄ未満である場合、円滑度は良いと判定する。

また、旅行時間、より具体的には、旅行時間の差分時間Ｔが閾値Ｔｈ以上である場合、円滑度は悪いと判定し、旅行時間の差分時間Ｔが閾値Ｔｈ未満である場合、円滑度は良いと判定する。また、停止回数Ｃが閾値Ｔｃ以上である場合、円滑度は悪いと判定し、停止回数Ｃが閾値Ｔｃ未満である場合、円滑度は良いと判定する。

なお、円滑度の判定には、停止位置、旅行時間又は停止回数のいずれを用いてもよく、あるいは組み合わせて判定することもできる。すなわち、円滑度判定部１０３は、停止位置算出部１０４、旅行時間算出部１０５、停止回数算出部１０６のいずれか１つを具備すればよい。

交通量判定部１０７は、交差点に流入する流入路の交通量が所定値以下であるか否かを判定する交通量判定手段としての機能を有する。交通量は、例えば、単位時間当たりの車両の通過台数である。そして、制御部１０１は、流入路の交通量が所定値（例えば、飽和流率×全流出方向の青時間の和／サイクル長）以下である場合に、信号情報設定部１０９に対して右折矢の時間を延長させる。すなわち、信号情報設定部１０９は、右折方向の流出が円滑でない場合に、交差点に流入する流入路の交通量が所定値（例えば、飽和流率×全流出方向の青時間の和／サイクル長）以下であるときは、青時間を延長する。

流入路の交通量が所定値を超える場合には、交差点へ流入する車両（例えば、直進車両など）の台数が多いので、特定の流出方向の青時間だけを延長するよりも、むしろ直進方向の青時間を延長する必要がある。したがって、右折方向の青時間だけを延長したとしても、交通状況の改善は望めないので、青時間の延長を行わない。これにより、適切な信号制御を実現することができる。

図７は交差点の右折方向の円滑度合の様子の他の例を示す模式図である。図７に示すように、交差点２０の流入路を走行する車両（右折車両だけでなく直進車両も含む）が多い場合（すなわち、流入路の交通量が所定値を超える場合）、右折方向の右折矢の時間だけを延長するよりも、むしろ直進方向の青時間を延長する必要がある。そこで、図７に示すような場合には、青時間の延長を行わない。

渋滞判定部１０８は、交差点を流出する流出路（例えば、右折方向の流出路、直進方向の流出路など）が渋滞しているか否かを判定する渋滞判定手段としての機能を有する。渋滞判定部１０８は、流出方向の道路に車両感知器等が設置されている場合には、車両感知器等で計測した交通量に基づいて渋滞か否かを判定する。また、車両感知器等が設置されていない場合には、渋滞判定部１０８は、右折方向へ流出した車両のプローブ情報に基づいて渋滞か否かを判定する。

そして、制御部１０１は、渋滞判定部１０８で渋滞していないと判定した場合に、信号情報設定部１０９に対して右折矢の時間を延長させる。すなわち、信号情報設定部１０９は、右折方向の流出が円滑でない場合に、交差点を流出する流出路（例えば、右折方向の流出路、直進方向の流出路など）が渋滞していないときは、青時間を延長する。

例えば、右折方向の道路が渋滞している場合には、当該道路の下流側の交差点の青時間を延長する必要がある。したがって、右折方向の青時間だけを延長したとしても、交通状況の改善は望めないので、青時間の延長を行わない。これにより、適切な信号制御を実現することができる。

図８は交差点の右折方向の円滑度合の様子の他の例を示す模式図である。図８に示すように、交差点２０の右折方向の道路が渋滞している場合、右折方向の右折矢の時間だけを延長するよりも、むしろ右折方向の下流側の交差点の青時間を延長する必要がある。そこで、図８に示すような場合には、青時間の延長を行わない。なお、流出方向が直進方向の場合も同様である。

制御部１０１は、右折方向への流出が円滑でないと判定した場合に、当該右折方向への流出が円滑になったときは、信号情報設定部１０９に対して右折矢の時間を短縮する。例えば、延長前の青時間に戻すように指示する。なお、延長前の青時間に戻さなくても延長した青時間を短縮すればよい。これにより、右折方向に対して過度の青時間を付与することを防止することができ、適切な信号制御を実現することができる。

また、制御部１０１は、信号情報設定部１０９により右折矢の時間を延長した場合、延長時点から所定時間経過後に右折矢の時間を短縮するよう信号情報設定部１０９に指示する。例えば、延長前の青時間に戻すように指示する。なお、延長前の青時間に戻さなくても延長した青時間を短縮すればよい。所定時間は、例えば、信号サイクルで２〜３サイクル相当の時間とすることができる。右折矢の時間を延長したままの状態を長時間継続することにより、右折方向に対して過度の青時間を付与する事態を抑制し、青時間延長の結果を所定時間後に見極めて、流出が円滑であれば当初設定された信号制御パラメータを用いて信号制御を行うことができ、また未だ流出が円滑でない場合には、再度青時間を延長すればよいので、適切な信号制御を実現することができる。

次に、本実施の形態の信号制御装置１００の動作について説明する。図９は本実施の形態の信号制御装置１００の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施の形態の信号制御装置１００は、所定時間（例えば、５分、１０分など時間）、車両のプローブ情報を取得し、取得後、右折方向への流出が円滑であるか否かを判定し、円滑でない場合には右折矢の時間を延長する。右折矢の時間の延長後、信号サイクルの数サイクル程度（例えば、５分、１０分程度）の間、延長した右折矢時間で信号制御を行う。

制御部１０１は、車両のプローブ情報を取得し（Ｓ１１）、交差点の流入路、流出路（例えば、右折方向又は直進方向の道路）の交通量を取得する（Ｓ１２）。なお、右折方向又は直進方向の流出路の交通量は、車両感知器の計測データでもよく、あるいは右折車両又は直進車両のプローブ情報でもよい。

制御部１０１は、流入路の交通量が所定値以下であるか否かを判定し（Ｓ１３）、交通量が所定値以下である場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、右折流出路が渋滞しているか否かを判定する（Ｓ１４）。

右折流出路が渋滞していない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御部１０１は、右折車両の停止位置を算出し（Ｓ１５）、算出した停止位置Ｅが閾値Ｔｄ以上であるか否かを判定する（Ｓ１６）。停止位置Ｅが閾値Ｔｄ以上である場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、制御部１０１は、右折現示の青時間（右折矢の時間）を延長する（Ｓ１７）。

制御部１０１は、所定時間（例えば、信号数サイクル程度の時間）経過したか否かを判定し（Ｓ１８）、所定時間経過していない場合（Ｓ１８でＮＯ）、ステップＳ１８の処理を続ける。所定時間経過した場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、制御部１０１は、右折現示の青時間を元に戻し（Ｓ１９）、処理を終了する。

停止位置Ｅが閾値Ｔｄ未満である場合（Ｓ１６でＮＯ）、制御部１０１は、右折現示の青時間を維持し（Ｓ２０）、処理を終了する。流入路の交通量が所定値を超える場合（Ｓ１３でＮＯ）、あるいは、右折流出路が渋滞している場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、制御部１０１は、処理を終了する。

上述の処理手順において、ステップＳ１８の所定時間経過を判定する処理の代わりに、停止位置Ｅが閾値Ｔｄ未満になったか否かを判定し、停止位置Ｅが閾値Ｔｄ未満になった場合に右折現示の青時間を元に戻すようにしてもよい。

上述の処理手順において、停止位置を算出する代わりに、旅行時間又は停止回数を算出して右折現示の青時間を延長するようにしてもよい。

上述の図９に例示する処理では、流入路の交通量が所定値以下でない場合、あるいは右折流出路が渋滞している場合には、停止位置が閾値以上であるか否かの判定を行わない構成となっているが、これに限定されるものではなく、円滑度判定を常に行った上で、交通量の判定、あるいは渋滞の判定を行う構成とすることもできる。

上述の実施の形態では、特定の流出方向として右折方向の場合について説明したが、特定の流出方向は、左折方向又は直進方向であってもよい。

本実施の形態の信号制御装置１００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９に示すような各処理手順を定めたコンピュータプログラムをコンピュータに備えられたＲＡＭにロードし、コンピュータプログラムをＣＰＵで実行することにより、コンピュータ上で信号制装置１００を実現することができる。

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。

１ 交通信号制御機
２ 信号灯器
３ 路上装置
５ 車載装置
１０１ 制御部
１０２ 通信部
１０３ 円滑度判定部（円滑度判定手段）
１０４ 停止位置算出部
１０５ 旅行時間算出部
１０６ 停止回数算出部
１０７ 交通量判定部（交通量判定手段）
１０８ 渋滞判定部（渋滞判定手段）
１０９ 信号情報設定部（青時間設定手段）
１１０ 記憶部

Claims (7)

1. 交差点からの特定の流出方向に対して他の流出方向とは独立に通行許可を付与する信号灯器を制御するための信号制御装置において、
   前記特定の流出方向へ進行した車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて、前記特定の流出方向への流出が円滑であるか否かを判定する円滑度判定手段と、
   前記交差点に流入する流入路の交通量が所定値以下であるか否かを判定する交通量判定手段と、
   前記円滑度判定手段で流出が円滑でないと判定した場合に、前記交通量判定手段で交通量が所定値以下であると判定したときに、前記特定の流出方向に対する青時間を延長する青時間設定手段と
   を備えることを特徴とする信号制御装置。
2. 前記円滑度判定手段は、
   前記特定の流出方向へ進行した車両の停止位置、旅行時間又は停止回数に基づいて、流出が円滑であるか否かを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に記載の信号制御装置。
3. 前記交差点を流出する流出路が渋滞しているか否かを判定する渋滞判定手段を備え、
   前記青時間設定手段は、
   前記渋滞判定手段で渋滞していないと判定した場合、青時間を延長するように構成してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の信号制御装置。
4. 前記青時間設定手段は、
   前記円滑度判定手段により前記特定の流出方向への流出が円滑でないと判定した場合に、該特定の流出方向への流出が円滑になったときは、青時間を短縮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項に記載の信号制御装置。
5. 前記青時間設定手段は、
   青時間を延長した場合、延長時点から所定時間経過後に青時間を短縮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項に記載の信号制御装置。
6. コンピュータに、交差点からの特定の流出方向に対して他の流出方向とは独立に通行許可を付与する信号灯器を制御させるためのコンピュータプログラムにおいて、
   コンピュータを、
   前記特定の流出方向へ進行した車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて、前記特定の流出方向への流出が円滑であるか否かを判定する円滑度判定手段と、
   前記交差点に流入する流入路の交通量が所定値以下であるか否かを判定する交通量判定手段と、
   流出が円滑でないと判定した場合に、前記交通量が所定値以下であると判定したときに、前記特定の流出方向に対する青時間を延長させる青時間設定手段と
   して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
7. 交差点からの特定の流出方向に対して他の流出方向とは独立に通行許可を付与する信号灯器を制御するための信号制御装置による信号制御方法において、
   前記特定の流出方向へ進行した車両の位置及び該位置を通過する時刻を含むプローブ情報に基づいて、前記特定の流出方向への流出が円滑であるか否かを円滑度判定手段が判定するステップと、
   前記交差点に流入する流入路の交通量が所定値以下であるか否かを交通量判定手段が判定するステップと、
   流出が円滑でないと判定された場合に、前記交通量が所定値以下であると判定されたときに、前記特定の流出方向に対する青時間を青時間設定手段が延長させるステップと
   を含むことを特徴とする信号制御方法。

Images