JP6421580B2 - 交通信号制御装置、コンピュータプログラム、及び交通信号制御方法 - Google Patents
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Description
このように列をなして走行する車両群が交差点に近づいて来たときに上記バス優先制御が行われた場合、以下のような問題が生じるおそれがある。すなわち、交差点において青信号表示時間を延長することで、車両群の先頭車両が交差点を通過することができても、先頭車両に後続して走行する後続車両が青信号表示の延長時間内に交差点を通過することができずに停止してしまい、車両群が分断されるおそれがある。
本発明は、このような実情に鑑み、複数の公共車両が列をなして走行する車両群を分断させることなく優先制御を行えるようにすることを目的とする。
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)本発明の実施形態に係る交通信号制御装置は、公共車両の交差点への接近に応じて当該交差点の所定の信号表示時間を延長又は短縮する優先制御を行う交通信号制御装置であって、複数の前記公共車両が列をなして走行する車両群の最後尾車両の位置情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した最後尾車両の位置情報に基づいて、前記車両群を構成する前記公共車両全体に対する前記優先制御である車両群優先制御を実行可能な制御部と、を備えている。
この場合、制御部は、車両群の最後尾車両が青信号表示時間の延長限度時間内に交差点を通過できると判定した場合に、青信号表示時間を延長するため、車両群は交差点を迅速に通過することができる。
この場合、車両群が交差点を通過した後に早めに赤信号に切り替えることができるため、優先制御によって車両群の進行方向と交差する方向の交通流に影響が生じるのを抑えることができる。
この場合、車両群の最後尾車両が交差点を通過するタイミングを容易に求めることができる。
この場合、制御部は、青信号表示時間を短縮、又は車両群の先頭車両が交差点を通過できないタイミングで青信号表示を打ち切ることで、車両群の先頭車両を交差点で停止させることができるため、車両群を分断させることなく交差点で停止させることができる。また、車両群の進行方向の信号を早めに赤信号に切り替えることができるため、車両群の赤信号による停止時間を短縮することができる。これにより、車両群は交差点を迅速に通過することができる。
この場合、車両群の赤信号による停止時間をさらに短縮することができるため、車両群は交差点をさらに迅速に通過することができる。
この場合、車両群の先頭車両は、交差点で停止するべきことを迅速に把握できる。
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
<システムの全体構成>
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道路平面図である。
図1に示すように、本実施形態の交通信号制御システムは、交通信号制御機1、信号灯器2a,2b、路側通信機3、中央装置4、及び路線バス等のバス(公共車両)5に搭載された車載装置6などを含んでいる。
なお、図1に示す十字路交差点(以下、単に「交差点」という。)Cの車線数等は一例であって、交差点Cの構造は図1のものに限定されるものではない。また、以下の説明では、便宜上、交差点Cにおいて交差する道路のうち、南北方向の道路を「主道路」とし、東西方向の道路を「従道路」とする。
中央装置4は、自身の管轄エリア内にある複数の交差点Cの交通信号制御機1とローカルエリアネットワーク(LAN)を構成している。従って、中央装置4は、交通信号制御機1とそれぞれ双方向通信可能であり、交通信号制御機1は他の交差点の同制御機1とも双方向通信可能である。なお、中央装置4は、交通管制センターではなく、道路上に設置してもよい。
すなわち、中央装置4は、所定周期(例えば、1分や1サイクル)ごとに各種の路側センサから取得した情報に基づいて、必要な交通情報を当該所定周期ごとに算出し、算出した交通情報に基づいて信号制御パラメータ(スプリット、サイクル長及びオフセット等)を設定する交通感応制御を行うことができる。
また、中央装置4は、交差点Cでの端末感応制御の許否を含む制御種別情報を、管轄エリア内の各交通信号制御機1に通知している。
交通信号制御機1は路側通信機3とも通信回線で繋がっている。
なお、路側通信機3は、光ビーコン、電波ビーコン又はFM方式等の通信装置やその他の通信手段によって行うこともできる。
前記先頭車両情報には、例えば、車両群7の先頭車両の車両IDが含まれている。また、前記台数情報には、車両群7を構成する車両台数、又は車両群7において自車両よりも前方を走行している前方車両の合計台数(車群内前走車数)などが含まれている。
また、車載装置6は、他のバス5等の車両に搭載された車載装置6との間で、無線で送受信する通信機能を有する。
図2は、交通信号制御機1の内部構成を示す機能ブロック図である。
図2に示すように、本実施形態の交通信号制御機1は、制御部101、灯器駆動部102、通信部103、及び記憶部104を内部に含んでいる。制御部101は、1又は複数のマイクロコンピュータから構成され、内部バスを介して灯器駆動部102、通信部103及び記憶部104と接続されている。制御部101はこれらのハードウェア各部の動作を制御する。
通信部103は、バス5や一般車両のプローブ情報を、路側通信機3からほぼリアルタイム(例えば、0.1〜1.0秒周期)で受信している。
図3は、中央装置4の内部構成を示す機能ブロック図である。
図3に示すように、本実施形態の中央装置4は、制御部401、通信部(取得部)402及び記憶部403を含んでいる。
制御部401は、ワークステーション(WS)やパーソナルコンピュータ(PC)等よりなり、交通信号制御機1、路側通信機3等からの各種の交通情報の収集・処理(演算)・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。制御部401は、内部バスを介して上記ハードウェア各部と繋がっており、これら各部の動作も制御する。
また、通信部402は、自装置が行う交通感応制御(中央感応制御)に必要な、路側通信機3が取得したバス5のプローブ情報等を交通信号制御機1から受信し、信号制御指令や制御種別情報などを交通信号制御機1に送信する。
なお、中央装置4の通信部402は、路側通信機3が取得したバス5のプローブ情報等を交通信号制御機1を介して受信しているが、路側通信機3と直接通信を行うことによって前記プローブ情報等を受信しても良い。
制御部401は、前記優先制御として、1台のバス5が交差点Cを迅速に通過するように信号表示時間を制御する「通常優先制御」と、上記車両群7が交差点Cを迅速に通過するように、車両群7の最後尾車両の位置を考慮して信号表示時間を制御する「車両群優先制御」とを行う。
図4は、中央装置4の制御部401が実行する処理内容を示すフローチャートである。
中央装置4において、制御部401は、路側通信機3からプローブ情報を取得すると(ステップS1)、そのプローブ情報の送信元である車両がバス車両(バス5)であるか否かの判定を行う(ステップS2)。この判定は、プローブ情報に含まれる車種情報等に基づいて行われる。
ステップS2の判定結果が肯定的である場合、制御部401は、バス5がCACCによって走行しているか否かの判定を行う(ステップS3)。この判定は、例えば、プローブ情報に含まれる車間制御情報の制御状態情報に基づいて行われる。
なお、前記判定は、車両群7の先頭車両および最後尾車両の車間制御情報に車両状態情報が含まれる場合には、この車両状態情報に基づいて行うこともできる。車両状態情報には、車両の速度、方位および加速度など車両の走行状態を示す情報が含まれている。
ステップS3の判定結果が肯定的である場合、制御部401は車両群優先制御を実行する(ステップS5)。
図5は、制御部401が実行する通常優先制御の処理内容を示すフローチャートである。以下、図5を参照しつつ、制御部401が実行する通常優先制御の処理手順について説明する。
なお、ここでは、図1に示すように、主道路の北側から1台のバス5が交差点Cを南側に直進して通過する場合について説明する。
具体的には、制御部401は、プローブ情報に含まれるバス5の位置情報及び速度情報から、バス5が現時点から交差点Cを通過するまでの交差点通過時間を算出し、この交差点通過時間と階梯情報とに基づいて、バス5が交差点Cを前記青信号表示時間内に通過することができるか否かの判定を行う。
ステップS21の判定結果が否定的である場合、制御部401は、上記交差点通過時間と階梯情報とに基づいて、信号灯器2aの青信号表示時間をその延長限度時間内で延長した場合に、バス5が交差点Cを通過することができるか否かの判定を行う(ステップS22)。
ステップS22の判定結果が否定的である場合、制御部401は、交差点Cで主道路と交差する従道路が混雑しているか否かの判定を行う(ステップS24)。この判定は、公知の技術を用いて行うことができる。例えば、従道路を走行している車両から取得したプローブ情報に含まれる速度情報が所定の速度未満であれば従道路が混雑していると判定し、所定の速度以上であれば従道路は混在していないと判定する。
ステップS24の判定結果が肯定的である場合、制御部401は、従道路の交通流に影響が生じないように、従道路の信号灯器2bの青信号表示時間を短縮することなく、処理を終了する。
図6は、制御部401が実行する車両群優先制御の処理内容を示すフローチャートである。以下、図6を参照しつつ、制御部401が実行する車両群優先制御の処理手順について説明する。
なお、ここでは、図1に示すように、主道路の南側から3台のバス5A〜5Cで構成される車両群7が交差点Cを北側に直進して通過する場合について説明する。以下、車両群7の先頭を走行するバス5を「先頭車両5A」、車両群7の最後尾を走行するバス5を「最後尾車両5C」、先頭車両5Aと最後尾車両5Cとの間を走行するバス5を「中間車両5B」とする。
本実施形態の制御部401は、例えば最後尾車両5Cの後端位置を推定する。最後尾車両5Cの後端位置は、先頭車両5Aのプローブ情報に含まれる位置情報と、先頭車両5Aの後端から最後尾車両5Cの後端までの距離Dとによって推定することができる。
D=(n−1)L+(n−1)S
本実施形態では、車両台数n=3であるため、車両Lを9m、車間距離Sを1mとすると、上記式により、距離Dは(3−1)×9+(3−1)×1=20mとなる。
具体的には、制御部401は、ステップS41で推定された最後尾車両5Cの位置と、交差点Cの位置とに基づいて、最後尾車両5Cの位置から交差点Cまでの距離を算出する。そして、制御部401は、算出した距離と、先頭車両5Aの速度情報(=最後尾車両5Cの速度)とによって、最後尾車両5Cが現時点から交差点Cを通過するまでの交差点通過時間を算出する。これにより、制御部401は、算出した交差点通過時間と階梯情報とに基づいて、最後尾車両5Cが交差点Cを前記青信号表示時間内に通過することができるか否かの判定を行うことができる。
ステップS42の判定結果が否定的である場合、制御部401は、上記交差点通過時間と階梯情報とに基づいて、信号灯器2aの青信号表示時間をその延長限度時間内で延長した場合に、最後尾車両5Cが交差点Cを通過することができるか否かの判定を行う(ステップS43)。
その後、制御部401は、最後尾車両5Cが交差点Cを通過したタイミングで、信号灯器2aの青信号表示を打ち切る(ステップS45)。最後尾車両5Cが交差点Cを通過するタイミングは、例えば、ステップS42で算出された交差点通過時間が経過したか否かによって判定することができる。
したがって、本実施形態では、最後尾車両5Cが交差点Cを通過したか否かのタイミングを、先頭車両5Aの位置情報及び速度情報と、車両群7の台数情報と、交差点Cの位置とに基づいて求めることができる。
通信部402は、前記指令に従って、交通信号制御機1及び路側通信機3を介して、先頭車両5Aに交差点Cでの停止を指示する情報を無線送信する。先頭車両5Aの車載装置6は、路側通信機3から取得した情報を、例えば、車載ディスプレイに表示、又は車載スピーカにより音声案内する。
以上、本実施形態によれば、制御部401は、複数のバス5が列をなして走行する車両群7の最後尾車両5Cの位置を考慮して、信号表示時間を延長又は短縮する優先制御を行うため、車両群7を分断させることなく優先制御を行うことができる。
また、車両群7の最後尾車両5Cが青信号表示時間の延長限度時間内に交差点Cを通過できると判定した場合、青信号表示時間を延長するため、車両群7は交差点Cを迅速に通過することができる。
なお、今回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、上記した意味ではなく、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。
例えば、上記実施形態では、公共車両としてバスを例示しているが、緊急車両などの他の公共車両にも適用することができる。
また、上記実施形態では、列をなして走行する車両群として、CACCにより列をなして走行する車両群7を例示しているが、CACCよりも短い車間距離で隊列走行する車両群7にも適用することができる。
例えば、路側通信機3は、車両から取得したプローブ情報に含まれる制御状態情報(CACCにより走行している状態であること特定可能な情報)に基づいて、CACCの車両群7を構成する複数の車両を特定することができる。そして、路側通信機3は、この車両群7を構成する各車両から取得したプローブ情報に含まれる位置情報を比較することで、最も上流側に位置する位置情報と、最も下流側に位置する位置情報を特定することができる。これにより、路側通信機3は、前者の位置情報と共にプローブ情報に含まれる車両IDの車両を先頭車両として、後者の位置情報と共にプローブ情報に含まれる車両IDの車両を最後尾車両として特定することができる。
したがって、中央装置4の制御部401は、路側通信機3から上記のように先頭車両および最後尾車両が特定された情報を取得することで、車両群優先制御を行うことができる。
2a 信号灯器
2b 信号灯器
3 路側通信機
4 中央装置
5 バス(公共車両)
5A 先頭車両
5B 中間車両
5C 最後尾車両
6 車載装置
7 車両群
101 制御部
102 灯器駆動部
103 通信部
104 記憶部
401 制御部
402 通信部(取得部)
403 記憶部
C 交差点
D 距離
L 車長
n 車両台数
S 車間距離
Claims (7)
- 公共車両の交差点への接近に応じて当該交差点の所定の信号表示時間を延長又は短縮する優先制御を行う交通信号制御装置であって、
複数の前記公共車両が列をなして走行する車両群の最後尾車両の位置情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した最後尾車両の位置情報に基づいて、前記車両群を構成する前記公共車両全体に対する前記優先制御である車両群優先制御を実行可能な制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車両群の進行方向における青信号表示時間の延長限度時間内に前記最後尾車両が前記交差点を通過できるか否かを判定し、その判定結果が否定的である場合、前記車両群の先頭車両に対して前記交差点での停止を指示するための指令を出力し、前記車両群優先制御として、前記青信号表示時間を短縮、又は前記先頭車両が前記交差点を通過できないタイミングで前記進行方向の青信号表示を打ち切る交通信号制御装置。 - 前記制御部は、前記車両群の進行方向における青信号表示時間の延長限度時間内に前記最後尾車両が前記交差点を通過できるか否かを判定し、その判定結果が肯定的である場合、前記車両群優先制御として、前記青信号表示時間を延長する請求項1に記載の交通信号制御装置。
- 前記制御部は、前記最後尾車両が前記交差点を通過するタイミングで前記進行方向の青信号表示を打ち切る請求項2に記載の交通信号制御装置。
- 前記取得部は、前記先頭車両の位置情報及び速度情報と、前記車両群を構成する車両台数を特定可能な台数情報とを取得可能であり、
前記制御部は、前記取得部が取得した前記先頭車両の位置情報及び速度情報と、前記台数情報と、前記交差点の位置とに基づいて、前記最後尾車両が前記交差点を通過するタイミングを求める請求項3に記載の交通信号制御装置。 - 前記制御部は、前記車両群優先制御として、さらに前記車両群の進行方向の赤信号表示時間を短縮する請求項1に記載の交通信号制御装置。
- 公共車両の交差点への接近に応じて当該交差点の所定の信号表示時間を延長又は短縮する優先制御をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、複数の前記公共車両が列をなして走行する車両群の最後尾車両の位置情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した最後尾車両の位置情報に基づいて、前記車両群を構成する前記公共車両全体に対する前記優先制御である車両群優先制御を実行可能な制御部として機能させ、
前記制御部は、前記車両群の進行方向における青信号表示時間の延長限度時間内に前記最後尾車両が前記交差点を通過できるか否かを判定し、その判定結果が否定的である場合、前記車両群の先頭車両に対して前記交差点での停止を指示するための指令を出力し、前記車両群優先制御として、前記青信号表示時間を短縮、又は前記先頭車両が前記交差点を通過できないタイミングで前記進行方向の青信号表示を打ち切るコンピュータプログラム。 - 公共車両の交差点への接近に応じて当該交差点の所定の信号表示時間を延長又は短縮する優先制御を行うための交通信号制御方法であって、
複数の前記公共車両が列をなして走行する車両群の最後尾車両の位置情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した最後尾車両の位置情報に基づいて、前記車両群を構成する前記公共車両全体に対する前記優先制御である車両群優先制御を実行する制御ステップと、を含み、
前記制御ステップでは、前記車両群の進行方向における青信号表示時間の延長限度時間内に前記最後尾車両が前記交差点を通過できるか否かを判定し、その判定結果が否定的である場合、前記車両群の先頭車両に対して前記交差点での停止を指示するための指令を出力し、前記車両群優先制御として、前記青信号表示時間を短縮、又は前記先頭車両が前記交差点を通過できないタイミングで前記進行方向の青信号表示を打ち切る交通信号制御方法。
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