JP5979270B2 - 交通信号制御システム及び交通信号制御装置 - Google Patents
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Description
電気自動車は騒音が小さく、NOxやCO2などの大気汚染物質の排出量が少ないことから、電気自動車の割合が大きい場合は、道路区間を走行する車両の走行速度が大きくなっても、周辺に与える騒音や大気汚染物質排出の影響が小さい。従って、電気自動車の割合が大きい場合は、前記第2速度制御を選択する。
一方、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンを動力源とする車両など、電気自動車以外の車両(以下、「非電気自動車」という)は騒音が大きく、NOxやCO2などの大気汚染物質の排出量が多いことから、非電気自動車の割合が大きい場合、すなわち、電気自動車の割合が小さい場合には、車両の走行速度が大きくなると、周辺に与える騒音や大気汚染物質排出の影響が大きい。従って、電気自動車の割合が小さい場合は、前記第1速度制御を選択する。
このように、電気自動車の特徴を活かした適切な交通信号制御を行うことができる。
これにより、複数の制御方法が頻繁に切り替わることに起因した運転者の混乱を防止することができる。
これにより、前記第1速度制御及び前記第2速度制御を有効に行うことができる。
図1は、本発明の実施形態に係る交通信号制御システムの概要を示す模式図である。交通信号制御システムは、交通信号制御装置1、交通信号制御機2、路側通信装置3、速度制限標識4などを含む。
交通信号制御装置1は、交通管制センター内に設置されており、各交差点IS(図1では、交差点ISA、ISB、ISC、ISD、ISE、ISF)に設置された交通信号制御機2(図1では、交通信号制御機2A、2B、2C、2D、2E、2F)と電話回線などの通信回線で接続されている。なお、交通信号制御装置1は、交通管制センター内に設置されず、道路上に設置されていても良い。
また、交通信号制御装置1は、道路R1の下り方向(交差点ISAから交差点ISFに向かう方向)の各交差点間と、道路R1の上り方向(交差点ISFから交差点ISAに向かう方向)の各交差点間に設置された路側通信装置3(図1では、路側通信装置3AB、3BC、3CD、3DE、3EF、3FE、3ED、3DC、3CB、3BA)と電話回線などの通信回線で接続されている。
また、交通信号制御装置1は、道路R1の下り方向の各交差点間と、道路R1の上り方向の各交差点間の道路脇に設置された速度制限標識4(図1では、速度制限標識4AB、4BC、4CD、4DE、4EF、4FE、4ED、4DC、4CB、4BA)と電話回線などの通信回線で接続されている。
道路区間RSEC1に含まれる交差点ISA乃至ISFのうち、交差点ISA、交差点ISDは重要交差点であり、交差点ISB、交差点ISC、交差点ISE、交差点ISFは一般交差点である。
重要交差点、一般交差点の各用語の定義は下記の通りである。
・ 重要交差点:普段から負荷率が大きくボトルネックになることが多い交差点のことを重要交差点といい、一般に、幹線・準幹線道路相互の交差点がこれに該当する。
・ 一般交差点:重要交差点に比べて従道路の交通需要が少なく、例えば単に横断歩行者の青時間を確保すればよいような交差点のことを一般交差点という。
交通信号制御機2は、交通信号制御装置1から後述する信号制御指令情報を受信し、この信号制御指令情報に基づいて交差点に設置された信号灯器(不図示)の各信号灯の点灯、消灯及び点滅を制御する。
路側通信装置3は、光ビーコン、無線LAN、DSRC(Dedicated Short Range Communication)等の狭域通信を行う装置であって、通信エリア(不図示)内を通過する車両に搭載された車載装置と通信し、その車両の種別(電気自動車か否か)を取得するとともに、通信した車両の台数(交通量)を測定し、その結果を交通信号制御装置1に送信する。
なお、電気自動車とは、電動機を動力源とする車両のことをいい、電動機のみを動力源とする狭義の意味での電気自動車(EV)、電動機とガソリンエンジンなどのように、電動機を含む複数の動力源を備える車両であるハイブリッド電気自動車(HEV)を含む概念である。
速度制限標識4は、LEDにより制限速度を可変に表示することができる標識であり、交通信号制御装置1から後述する表示制限速度の情報を受信して、その表示制限速度を表示する。
図2は交通信号制御装置の構成を示すブロック図である。交通信号制御装置1は、演算部101、記憶部102、送受信部103、時計部104などを備える。
演算部101は、1又は複数のコンピュータから構成されており、装置全体の制御を行う。また、演算部101は、後述する制御方法選択処理などの各種の演算処理を行う。これらの各種の演算処理は、CD−ROMやハードディスクなどの所定の記憶媒体に記録されたコンピュータプログラムを、演算部101のコンピュータが実行することにより行われる。
送受信部103は、路側通信装置3から各車両の種別の情報及び交通量の情報などを受信する。
また、送受信部103は、信号制御パラメータを含む信号制御指令情報を交通信号制御機2に送信し、表示制限速度の情報を速度制限標識4に送信する。
時計部104は、時刻情報を取得する。
一方、演算部101は、第2速度制御を選択した場合には、第2の速度に基づく系統制御が行えるように、第2信号制御パラメータSPM2を設定する。
・ サイクル長:信号灯色の表示が一巡することを1サイクルといい、1サイクルの所要時間をサイクル長という。
・ スプリット:交差点の各流入路に対して与えられる通行権を現示といい、1サイクルに占める各現示の時間比率をスプリットという。
・ オフセット:系統制御において、各交通信号機制御機の1サイクルの開始時点にもたせるずれをオフセットという。
縦軸に沿った実線が各交通信号制御機2A乃至2Fにおける道路R1の車両に対する赤時間を示しており、この実線と隣接する縦軸に沿った実線の間の空白部分が各交通信号制御機2A乃至2Fにおける道路R1の車両に対する青時間を示している。
また、図3における斜めの実線SBU1−1と斜めの実線SBU2−1の間の領域、図4における斜めの実線SBU1−2と斜めの実線SBU2−2の間の領域は、それぞれ上り方向のスルーバンドであり、上り方向に進行する車両が交差点ISF乃至交差点ISAを信号待ち時間なしで通過できる時間帯である。
従って、図3では、道路区間RSEC1を下り方向に走行する車両は、第1の速度で走行すると、交差点ISA乃至交差点ISFのすべてを青信号で通過することができ、同道路区間を上り方向に走行する車両は、第1の速度で走行すると、交差点ISF乃至交差点ISAのすべてを青信号で通過することができる。
一方、図4では、道路区間RSEC1を下り方向に走行する車両は、第2の速度で走行すると、交差点ISA乃至交差点ISFのすべてを青信号で通過することができ、同道路区間を上り方向に走行する車両は、第2の速度で走行すると、交差点ISF乃至交差点ISAのすべてを青信号で通過することができる。
そして、演算部101は、第1信号制御パラメータSPM1又は第2信号制御パラメータSPM2を含む信号制御指令情報を道路区間RSEC1の各交差点ISA乃至ISFに設置された各交通信号制御機2A乃至2Fに、送受信部103を介して送信する。
図5は、制御方法選択処理の手順を示すフローチャートである。演算部101は、制御選択処理を所定の周期(例えば、5分間)毎に実行する。
所定の時間帯に含まれていないと判定した場合には(ステップS01においてNO)、演算部101はステップS11以降の処理を実行する。
例えば、交差点ISAと交差点ISBの下り方向においては、路側通信装置3ABから収集した車両ごとの種別(電気自動車か否か)の情報から電気自動車の台数を算出し、これを路側通信装置3ABから収集した交通量で除することで、電気自動車の割合を算出する。
直近の所定数の周期の期間すべてにおいて、少なくとも1つが上記割合閾値を超えていると判定した場合には(ステップS03においてYES)、演算部101はステップS11以降の処理を実行する。
一方、直近の所定数の周期の期間すべてにおいて、少なくとも1つが上記割合閾値を超えないと判定した場合、すなわち、直近の所定数の周期の期間すべてにおいて、道路区間RSEC1の各交差点間の下り方向及び上り方向についてステップS02で算出した割合のすべてが上記割合閾値未満になると判定した場合には(ステップS03においてNO)、演算部101はステップS04以降の処理を実行する。
これまでの制御方法が第1速度制御であると判定した場合には(ステップS11においてYES)、ステップS12以降の処理を実行する。
一方、これまでの制御方法が第1速度制御でないと判定した場合には(ステップS11においてNO)、演算部101は、道路区間RSEC1の交通の制御方法として、第2速度制御を選択する(ステップS13)。電気自動車は騒音が小さく、NOxやCO2などの大気汚染物質の排出量が少ないことから、電気自動車の割合が大きい場合は、道路区間を走行する車両の走行速度が大きくなっても、周辺に与える騒音や大気汚染物質排出の影響が小さい。従って、電気自動車の割合が大きい場合は、第2速度制御を選択する。
第1速度制御を時間閾値以上継続していると判定した場合には(ステップS12においてYES)、演算部101は、道路区間RSEC1の交通の制御方法として、第2速度制御を選択する(ステップS13)。
一方、第1速度制御を時間閾値以上継続していないと判定した場合には(ステップS12においてNO)、演算部101は、道路区間RSEC1の交通の制御方法として、第1速度制御を選択する(ステップS06)。
このように、第1速度制御を選択すると、その後に電気自動車の割合が大きくなっても、第1速度制御を所定時間以上継続してからしか、第2速度制御を選択しないようにしているので、第1速度制御と第2速度制御とが頻繁に切り替わることに起因した運転者の混乱を防止することができる。
これまでの制御方法が第2速度制御であると判定した場合には(ステップS04においてYES)、ステップS05以降の処理を実行する。
一方、これまでの制御方法が第2速度制御でないと判定した場合には(ステップS04においてNO)、演算部101は、道路区間RSEC1の交通の制御方法として、第1速度制御を選択する(ステップS06)。ガソリンエンジンやディーゼルエンジンを動力源とする車両などの非電気自動車は騒音が大きく、NOxやCO2などの大気汚染物質の排出量が多いことから、非電気自動車の割合が大きい場合、すなわち、電気自動車の割合が小さい場合には、車両の走行速度が大きくなると、周辺に与える騒音や大気汚染物質排出の影響が大きい。従って、電気自動車の割合が小さい場合は、第1速度制御を選択する。
第2速度制御を時間閾値以上継続していると判定した場合には(ステップS05においてYES)、演算部101は、道路区間RSEC1の交通の制御方法として、第1速度制御を選択する(ステップS06)。
一方、第2速度制御を時間閾値以上継続していないと判定した場合には(ステップS05においてNO)、演算部101は、道路区間RSEC1の交通の制御方法として、第2速度制御を選択する(ステップS13)。
このように、第2速度制御を選択すると、その後に電気自動車の割合が小さくなっても、第2速度制御を所定時間以上継続してからしか、第1速度制御を選択しないようにしているので、第1速度制御と第2速度制御とが頻繁に切り替わることに起因した運転者の混乱を防止することができる。
次いで、交通信号制御装置1は、設定した信号制御パラメータに基づく信号制御指令情報を作成し、道路区間RSEC1に設置された交通信号制御機2A乃至2Fに送信する。
次いで、交通信号制御装置1は、設定した表示制限速度の情報を道路区間RSEC1に設置された速度制限標識4に送信する。
2、2A、2B、2C、2D、2E、2F 交通信号制御機
3、3AB、3BC、3CD、3DE、3EF、3FE、3ED、3DC、3CB、3BA 路側通信装置
4、4AB、4BC、4CD、4DE、4EF、4FE、4ED、4DC、4CB、4BA 速度制限標識
IS、ISA、ISB、ISC、ISD、ISE、ISF 交差点
R1 道路、 RSEC1 道路区間
Claims (5)
- 信号灯器が設置された交差点を複数含む道路区間における交通を制御する交通信号制御システムであって、
前記道路区間を走行する、電動機を動力源とする車両の台数に基づく値を含む交通情報を取得する交通情報取得手段と、
前記交通情報取得手段が取得した交通情報に基づいて、前記道路区間を車両が第1の速度で走行するように交通を制御する第1速度制御と、前記道路区間を車両が第1の速度よりも大きい第2の速度で走行するように交通を制御する第2速度制御とを含む複数の制御方法のうち、いずれか1つの制御方法を選択する選択手段と、
前記複数の交差点に設置された信号灯器を制御する信号制御手段とを備え、
前記交通情報には、前記道路区間を走行する全車両の台数に対する、前記電動機を動力源とする車両の台数の割合が含まれ、
前記信号制御手段は、前記選択手段により選択した制御方法に基づいて制御するように構成されており、
前記選択手段は、前記割合が所定の閾値を超える場合には、前記第2速度制御を選択するように構成されている、交通信号制御システム。 - 前記選択手段が前記複数の制御方法のうち、いずれか1つの制御方法を選択した場合、前記信号制御手段は、所定時間以上、前記選択手段が選択した制御方法に基づいて制御するように構成されている、
請求項1に記載の交通信号制御システム。 - 信号灯器が設置された交差点を複数含む道路区間における交通を制御する交通信号制御システムであって、
前記道路区間を走行する、電動機を動力源とする車両の台数に基づく値を含む交通情報を取得する交通情報取得手段と、
前記交通情報取得手段が取得した交通情報に基づいて、前記道路区間を車両が第1の速度で走行するように交通を制御する第1速度制御と、前記道路区間を車両が第1の速度よりも大きい第2の速度で走行するように交通を制御する第2速度制御とを含む複数の制御方法のうち、いずれか1つの制御方法を選択する選択手段と、
前記複数の交差点に設置された信号灯器を制御する信号制御手段と、
前記道路区間を走行する車両に対して規制速度を表示するための表示手段とを備え、
前記選択手段が前記第1速度制御を選択した場合、前記表示手段は規制速度として第1の速度に基づく速度を表示し、前記選択手段が前記第2速度制御を選択した場合、前記表示手段は規制速度として第2の速度に基づく速度を表示するように構成されている、
交通信号制御システム。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の交通信号制御システムに用いられ、前記選択手段を備えた交通信号制御装置であって、
前記選択手段により選択した制御方法に基づいて、前記複数の交差点に設置された信号灯器を制御する複数の交通信号制御機のそれぞれに対する信号制御指令情報を作成する制御指令作成手段を備える、
交通信号制御装置。 - 前記制御指令作成手段は、前記選択手段が前記第1速度制御を選択した場合、前記第1の速度に基づくオフセットを設定し、前記選択手段が前記第2速度制御を選択した場合、前記第2の速度に基づくオフセットを設定し、設定したオフセットを含む信号制御パラメータに基づく信号制御指令情報を作成する、
請求項4に記載の交通信号制御装置。
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