JPH0991588A

JPH0991588A - 車の旅行時間計測装置

Info

Publication number: JPH0991588A
Application number: JP26646495A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Inoue; 健士井上; Takayoshi Yokota; 孝義横田; Kazuya Takahashi; 一哉高橋; Kenichiro Yamane; 憲一郎山根; Toru Nagai; 徹永井; Yoshiki Kobayashi; 小林　　芳樹
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【目的】車の流入、流出のある場合でも、車の対応を
現実の対応に近付け、車の旅行時間の誤差を少なくする
ことにある。【構成】自動車交通流の監視、管制に利用する車の旅
行時間を計測するに当って、車の存在の有無を示すデー
タを送出する上流感知機及び下流感知機と、前記データ
を元にそれぞれの感知機下に到着した時刻と通過時間を
求めると共に、それぞれの車長と速度を推定する上流車
長推定装置及び下流車長推定装置と、それぞれの車の車
長と到着時間の時間履歴を記憶する上流車群記憶部及び
下流車群記憶部と、前記記憶の内容より車群を切り出
し、その車群についてダイナミックプログラミングパタ
ーンマッチング（ＤＰ法）を適用して車の対応を決め、
それぞれ対応する車ごとの到着時間の差を旅行時間の推
定値として出力するＤＰ処理部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路及び道路網におけ
る自動車交通流の監視、管制に利用する車の旅行時間計
測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、旅行時間測定装置としては、特
願平６−１４６００７号に示される車群照合装置及び実
走行旅行時間計測装置がある。この装置の旅行時間測定
方法は、道路に設けられた車の長さを計測する車両感知
器から、車両感知器を通過した車の車長と当該車到着時
間を計測する。そして、以下に述べる線形相関による方
法により、２地点の感知器を通過した車の対応を付け
る。まず、現在通過した車を先頭とする予め設定したＭ
台の通過車両の車長を到着時間の新しい順に並べたもの
を車群とし、下流側の車群を基準として、上流側を現在
通過した車を先頭とするＭ台の車群０、上流側をｎ台前
に通過した車を先頭とする車群ｎ（ｎ＝１,…,Ｎ）とを
比較する（Ｎは予め設定した台数）。その比較の基準と
して２つの車群について、車の順番に１台毎の車長の差
の絶対値を計算し、その車群の全部の車について総和を
取った値とする（この値を評価関数と呼ぶ。）。そして
評価関数が一番小さくなる上流側の車群番号を取り出し
（この番号をｊとする）、現在下流を通過した車は上流
側をｊ台前に上流を通過した車とみなす。そして、その
２つの車の到着時刻の差を旅行時間の推定値とする方法
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例は、以下の
問題点を有する。即ち、上記従来例では、車群の照合に
上流側と下流側の車の対応を１対１にする線形相関を利
用している。このため、車群が崩れずに次に地点に到着
するならば、上記の線形相関による車の対応を元にした
旅行時間の推定値は真の旅行時間と一致する。しかし、
実際には区間に脇道があり、例えば５分当り数台から十
数台の車の流入出があるので、上記の線形相関による旅
行時間の推定値は、真の値とかけ離れてしまうという欠
点がある。また、上記従来例には、流入流出の車の割合
を計算して車の渋滞情報を推測し、この結果を車の旅行
時間の推定に利用する点についての配慮がなされていな
い。

【０００４】本発明の目的は、車の流入、流出のある場
合でも、車の対応を現実の対応に近付け、車の旅行時間
の誤差を少なくするに好適な車の旅行時間計測装置を提
供することにある。また、本発明の他の目的は、車の流
入、流出がある場合の流入流出の割合を算出し、精度の
高い車の旅行時間計測装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、車の存在の
有無を示すデータを送出する上流感知器及び下流感知器
と、前記データを元にそれぞれの感知器下に到着した時
刻と通過時間を求めると共に、それぞれの車長と速度を
推定する上流車長推定装置及び下流車長推定装置と、そ
れぞれの車の車長と到着時間の時間履歴を記憶する上流
車群記憶部及び下流車群記憶部と、前記記憶の内容より
車群を切り出し、その車群についてダイナミックプログ
ラミングパターンマッチング（以下、ＤＰ法と記す。）
を適用して車の対応を決め、それぞれ対応する車ごとの
到着時間の差を旅行時間の推定値として出力するＤＰ処
理部を設けることによって、達成される。また、上記他
の目的は、車の存在の有無を示すデータを送出する上流
感知器及び下流感知器と、前記データを元にそれぞれの
感知器下に到着した時刻と通過時間を求めると共に、そ
れぞれの車長と速度を推定する上流車長推定装置及び下
流車長推定装置と、それぞれの車の車長と到着時間の時
間履歴を記憶する上流車群記憶部及び下流車群記憶部
と、前記記憶の内容より車群を切り出し、その車群につ
いてＤＰ法を適用して車の対応を決めたとき、２地点間
の車の対応が取れない車を流入出とみなし、車の流入
率、流出率を求めることによって、達成される。

【０００６】

【作用】本発明は、車の旅行時間を推定するに当たっ
て、ＤＰ法を適用して、車の流入出、即ち車の挿入、ま
たは抜けがある場合についても、うまく車の対応付けを
行うため、車群の照合が高精度化し、この結果、ほぼ車
１台ごとの旅行時間を高精度に推定することが可能とな
る。また、ある特定の２台の車の旅行時間の計測結果を
利用する場合、その特定の２台の間の全ての車の旅行時
間を高精度に推定することが可能になる。また、上流ま
たは下流に一定時間に到着した車に対してＤＰ法を適用
することにより、車の渋滞状態を推測でき、その結果を
未来（渋滞解消後）の車の旅行時間の推定に利用するこ
とがでる。この結果、本発明によって推定する車の旅行
時間を利用することは、信号制御や交通管制に対して極
めて有効となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例を示す車の旅行時間計
測装置の構成図である。ここで、この旅行時間計測装置
は、２地点の存在型車両感知器からの車の存在の信号を
受取り、その信号を元に２地点間の車の旅行時間を計測
する機能を持つ。図１において、旅行時間計測装置は、
パソコン、ワークステーション、大型計算機、またはそ
の組み合わせにより実現され、上流感知器１１、上流車
種推定装置１２、上流車群記憶部１３、下流感知器１
４、下流車種推定装置１５、下流車群記憶部１６、ＤＰ
処理部１７から構成する。ここで、まず、上流感知器１
１及び下流感知器１４から送出する車の存在の有無を示
すデータは、それぞれ上流車長推定装置１２及び下流車
長推定装置１５に入力され、車長を推定する。次に、そ
れぞれの車種の時間履歴を上流車群記憶部１３及び下流
車群記憶部１６に記憶する。続いて、ＤＰ処理部１７に
おいて、上流車群記憶部１３と下流車群記憶部１６の内
容より車群を切り出し、その車群についてＤＰ法を適用
し、車の対応を決め、それぞれ対応する車の到着時間の
差を旅行時間の推定値として出力する。ここで、ＤＰ法
の適用法については後述する。

【０００８】次に、各部、装置の詳細な構成、処理及び
機能について説明する。上流感知器１１は、存在型感知
器であり、感知器下に車が存在するならばＯＮ、車が存
在しなければＯＦＦの信号を上流車長推定装置１２に出
力する。下流感知器１４は、上流感知器１１と同様に存
在型感知器であり、感知器下に車が存在するならばＯ
Ｎ、車が存在しなければＯＦＦの信号を下流車長推定装
置１５に出力する。ここで、存在型感知器には超音波感
知器や光波を利用した感知器がある。

【０００９】上流車長推定装置１２は、上流感知器１１
から送られる感知器下の車のＯＮ，ＯＦＦ信号を元に、
感知器下に車が到着した時刻と通過時間を求め、次に車
の車種（ここでは小型，中型，大型をいう。以下、同
様）、速度を推定し、下流車群記憶部１６へ出力する。
下流車長推定装置１５は、上流車長推定装置１２と同
様、下流感知器１４から送られる感知器下の車のＯＮ，
ＯＦＦ信号を元に、感知器下に車が到着した時刻と通過
時間を求め、次に車の車長、速度を計測し、下流車群記
憶部１６へ出力する。ここで、車長推定装置の原理を図
２を用いて説明する。この原理は、現在通過した車の速
度が１台前の車の速度に追従する性質を利用し、小型，
中型，大型の３つの車種に対応する車長を予め用意し
（例えば、それぞれの長さを５ｍ，１０ｍ，１５ｍと設
定する。また、大型、小型の２種類でも良い。）、それ
ぞれの車長に対応する速度を当該車の通過時間より求
め、その３つの速度のうち、１台前の車の速度に近い速
度となる車長を選択することにある。この構成は、図２
に示すように、車の通過時間と速度の初期値を入力し、
繰り返し計算をすることにより車種（小型，中型，大
型）と速度を推定する。次に、この処理の概要を図３を
用い説明する。まず、推定速度ｖの初期値を１台前に通
過した車の速度とする。次にステップ３１で、推定速度
ｖを元に図２の大型仮設４０１，中型仮設４０２，小型
仮設４０３において、ぞれぞれ大型，中型，小型車だっ
た場合の通過時間に変換する。次にステップ３２で、車
種選択４０４において実際の通過時間と３種類の車長の
場合の通過時間を比較し、誤差が一番小さい車長を選び
出す。例えば推定速度ｖが４０ｋｍ／ｈであったとし、
実際の車の通過時間が１０００ｍｓｅｃであったとす
る。このとき、大型，中型，小型車だった場合の通過時
間は、それぞれ１３５０ｍｓｅｃ，９００ｍｓｅｃ，４
５０ｍｓｅｃとなり、この場合中型車が選択される。次
にステップ３３で、推定速度変更部４０５において選ん
だ車種の通過時間が実際の通過時間に近くなるように推
定速度ｖの修正を行う。この修正例として（数１）があ
る。

【数１】ｖ←ｖ＋ε×（選択された車長の通過時間―車
の通過時間） ε：正定数（ε＜＜１）ここで、εを０．０１とすると、新しいｖは、４０ｋｍ
／ｈ＋（９００ｍｓｅｃ−１０００ｍｓｅｃ）×０．０
１＝３９ｋｍ／ｈとなる。そして、ステップ３１からス
テップ３３までを、速度の更新量に変化が見られなくな
る収束状態になるまで、繰り返す。また、ステップ３４
の収束状態になったとき、本車長推定装置は、この最終
結果の速度と車長を出力する。例えば、上記の例の場合
には、最終結果は速度３６ｋｍ／ｈであり、車長は１０
ｍ（中型車）となる。以上により、車長がわかる。この
装置として、特願平５−２８６４３７号に見られる車両
感知装置がある。ここで、上流車長推定装置１２と上流
感知器１１、または下流車長推定装置１４と下流感知器
１５は、速度と通過時間を検出できるセンサ、例えば、
超音波や電波のドプラー効果を利用したセンサや、２組
の存在型感知器を車の進行方向に数ｍ離して設置し、そ
の間の通過時間から速度を求めるセンサに置き換えもよ
い（このセンサとしては、交通工学ハンドブック，ｐ
ｐ．８６３（社）交通工学研究会（１９９１−１２）
に見られる。）。また、超音波を用い、通過する車両の
車高の変化を読み取り、車種別に記憶してあるデータと
比較して車種を判別し、その車種の平均車長と車の通過
時間により車速を求める車速計測方法を利用しても良い
（特開昭５８−２０００号公報に記載されている。）。

【０００９】上流車群記憶部１３は、上流車長推定装置
１２からの車長のデータと到着時刻を記録する。この記
録例として図４に示す。ここで、上流車群記憶部１３
は、一定時間分通過した車の車長と通過時刻を記憶す
る。ここで、時刻１２時４４分３２秒に上流の感知器に
車長５ｍの車が到着したとする。このとき車長の５ｍを
記録（４１）し、到着時刻１２：４４：３２を記録（４
２）する。下流車群記憶部１６は、上流車群記憶部１３
と同様、下流車長推定装置１５からの車長のデータと到
着時刻を記録する。

【００１０】ＤＰ処理部は、図５に示す処理を行う。ま
ず、ステップ５１で、上流車群記憶部１３に記憶されて
いる上流の通過車の到着時刻と車長の履歴と、下流車群
記憶部１６に記憶されている下流の通過車の到着時刻と
車長の履歴から、車の対応をつける範囲の車群を切り出
す。次に、ステップ５２で、切り出した上流の車群と下
流の車群の各車の対応付けをＤＰ法により行う。最後に
ステップ５３で対応する車の到着時刻の差を推定旅行時
間として出力する。

【００１１】ここで、ステップ５１の車群の切り出しの
処理について、図６を用いて説明する。まず、下流側の
車群を、下流に到着した車の約ｔ₁分前から現在までの
車群６１とする。次に、下流側、上流側の２つの感知器
より求めた車の存在と、非存在の時間の割合である占有
率より、推定平均旅行時間ｔ_wを求める（この求め方に
ついては後述する。）。そして、上流側の車群を、上流
側では、車のｔ₁＋ｔ_w分前からｔ_w分前までの時間範囲
の車群６２とする。ここで、上流側の車群６２をＰと
し、下流側の車群６１をＱとする。このＰ、Ｑは（数
２）に示す配列である。

【数２】Ｐ＝｛ｐ₁，ｐ₂，…，ｐ_n｝ｎ：上流側の車群に含まれる車数ｐ_i＝（ｌ_i，Ｔ_i）：上流車群の先頭からｉ番目の車の
車長と到着時間を示す配列ｉ＝１，…，ｎＱ＝｛ｑ₁，ｑ₂，…，ｑ_m｝ｍ：上流側の車群に含まれる車数ｑ_i＝（ｌ_i，Ｔ_i）：下流車群の先頭からｉ番目の車
の、車長と到着時間を示す配列ｉ＝１，…，ｍなお、この切り出し方法としては、後述する方法もあ
る。

【００１２】次に、ステップ５２の車の対応付けについ
て説明する。この対応付けはＤＰ法を使用する。ここ
で、ＤＰ法とは、２つの照合するパターン（ここでは、
車群）と、２つのパターンの１つ毎の要素を入力値とし
て正の実数（無限大を含む。）の値を帰す関数（以下、
ノルムと呼ぶ。）を用意し、２つのパターンの要素の対
応を決め（ここでは、２つの車群からそれぞれ選んだ２
台の車の対応）、更に各々の対応する全要素について、
ノルムの和を求める方法である。本適用としては、予め
切り出した上流側と下流側の２つの車群を用意する。ま
た、ＤＰ法には、ノルムが必要となるため、このノルム
を以下の（数３）のように定義する。

【数３】｜上流側の車の車長―下流側の車の車長｜ｔ_min＜ｘ＜ｔ_max ノルム＝｛ ∞ ｏｔｈｅｒｘ：上流側の車の到着時間と下流側の車の到着時間の差即ち、２台の車の到着時刻の差により、計算する行程時
間が予め設定した最小行程時間と最大行程時間に収まっ
ているなるば、車長の差の絶対値をノルムの値とし、そ
れ以外ならば、無限大をノルムの値とする。ここで、上
流の車群のｉ番目の車と下流の車群のｊ番目のノルムを
‖ｐ_i，ｑ_j‖と表現する。このノルムは真の意味でのノ
ルムとはならないが、旅行時間を目標範囲内に収める働
きをする。ここで、ｔ_minは区間での最小行程時間を示
し（区間距離を法定速度で割ったものとする。）、ｔ
_maxは区間での最大行程時間を示す（推定平均旅行時間
ｔ_wの区間内にある信号機で待たされる最大の時間を加
えたものとする。）。ＤＰ法では、次の（数４）を最小
にする働きを有する。

【数４】 σ（ｋ）：ｋ番目に対応の付く上流側の車の番号 τ（ｋ）：ｋ番目に対応の付く下流側の車の番号 σ（１）＝τ（１）＝１，σ（Ｌ）＝ｎ，τ（Ｌ）＝ｍＬ：対応の付く車の数この（数４）を最小にする意味は、対応する車の車長が
同じで、かつ対応する車の行程時間が現実範囲に収まる
ような車の対応がσとτになることである。このＤＰ法
の簡単な対応例を説明する。仮定として、車の対応が
（数４）を最小にしているならば、車の対応の初めのＮ
台の対応も最小であるとする。この仮定を利用し、ま
ず、下流側の車群の先頭の車に対し、上流側の車群の先
頭の車と、その先頭の車から予め定めた数台前までの
車、上流側の車群の先頭の車に対し、下流側の先頭の
車、その先頭の車から予め定めた数台前までの車につい
て、それぞれノルムを計算する。このノルムの値の小さ
な車を選び（もし、同じものが２つあるならば、できる
だけ先頭に近いもの）、下流側の車群の先頭の車に対応
する上流側に車とする（ここでの対応が下流側が先頭よ
りｊ台前の車、上流側が先頭よりｋ台前の車とする。
ｊ，ｋ＝０，１，２）。次に、下流側の車群の先頭より
ｊ＋１台目の車に対して、上流側の車群の先頭よりｋ＋
１台目と、その車から予め定めた数台前までの車と、上
流側の車群の先頭よりｋ＋１台目の車に対し、下流側の
先頭よりｊ＋１台目の車と、その車から予め定めた数台
前までの車とについてノルムをとり、これらのノルムの
値の小さな車を選び（もし、同じものが２つあるなら
ば、できるだけ先頭に近いもの）、下流側の車群の先頭
の車に対応する上流側に車とする。このようにして、以
下順次車の対応を求めていき、下流側か上流側の車群の
最後の車にたどりつくまで対応を求める。

【００１３】ここで、具体的な例を図７を用いて説明す
る。図７（ａ）は、実際の車の移動とする。そこで、図
７（ｂ）を参照しながら、各々のノルムを求める。下流
の車群の先頭の車７１と上流の車群の先頭の車７４のノ
ルムは、０となる。下流の車群の先頭の車７１と上流の
車群の先頭から２番目の車７５のノルムは、５となる。
下流の車群の先頭の車７１と上流の車群の先頭から３番
目の車７６のノルムは、０となる。下流の車群の先頭か
ら２番目の車７２と上流の車群の先頭の車７４のノルム
は、５となる。下流の車群の先頭から３番目の車７３と
上流の車群の先頭の車７４のノルムは、０となる。この
ため、ノルムが０に近く、かつできるだけ先頭に近い車
の対応は、下流の先頭の車７１と上流の先頭の車７４で
ある。以下同じような操作を行うと、次の対応は、下流
から２番目の車７２と上流からの２番目の車７５とな
る。このような結果として図７（ｂ）に示す対応とな
る。ここで真の対応とは、７７と７８の車が違ってい
る。しかし、全体的には車の対応は比較的正しい。以上
の説明は概念的な原理であり、具体的なアルゴリズムは
後述する。

【００１４】次に、ステップ５３の車の旅行時間の計算
例を説明する。ここで、下流の７１の車の到着時間が１
２：３２：０５であり、上流の７４の車の到着時間が１
２：３０：５０であるとする。このとき７１の車の推定
旅行時間を７５秒とする。なお、本実施例では、図５の
ステップ５１で切り出した下流の車群６１についての旅
行時間が求められた後、そのすべての車の旅行時間を出
力するわけではなく、例えば、下流の車群のうち、途中
のｔ_a分である６３の部分の車についてのみ、下流の到
着時刻と推定旅行時間を出力する。これは、推定平均旅
行時間ｔ_wに誤差があるため、初めと終わりの車の対応
がはずれている可能性があるためである。この場合、次
の旅行時間を求めるタイミングは現在の旅行時間を計算
し終えた後、ｔ_a分後とする。ここでｔ₁の決め方として
は、例えば、感知器からの集計時間が通常５分単位であ
ることにより、ｔ₁を１５分とし、ｔ_aを途中の５分とす
る方法がある。

【００１５】このように、本実施例は、ＤＰ法を適用す
ることにより、車の流入出、即ち車の挿入、または抜け
がある場合についても、うまく車の対応付けを行うこと
ができ、車群の照合が高精度化し、この結果、車１台ご
との旅行時間を高精度に推定することが可能となる。

【００１６】ここで、推定平均旅行時間ｔ_wを計算する
方法を説明する（但し、この推定平均旅行時間ｔ_wは、
誤差が大きく、また、１台毎の車の旅行時間でないた
め、本発明の推定旅行時間とは異なる。）。まず、感知
器より一定時間内での車の存在する時間と、存在してい
ない時間の比により、時間平均の占有率を計算する。こ
の占有率と、感知器の地点の付近における平均速度は通
常図８で示される関係となる（この関係は予め調査して
おく。）。この関係を利用し、区間旅行時間を推定す
る。具体的には、上流側感知器における占有率により、
その地点の平均速度が図８により求められる。また、下
流側感知器でも同様に平均速度が求められる。この２つ
の平均速度の平均値をｖとする。この２つの感知器間の
距離をｖで割った値が推定平均旅行時間ｔ_wとなる。

【００１７】次に、本発明の他の実施例を説明する。本
実施例は、図５のステップ５１の車群の切り出し方法が
異なり、その他は図１の実施例と同様である。本実施例
では、ある特定の２台の車の旅行時間が解かっていると
きには、その２台を始点と終点とし、その間の車群につ
いてＤＰ法をかける。その結果により、その特定の２台
の間の全ての車の旅行時間を推定する。まず、ある特定
の２台の車の旅行時間を計測する方法を図９を用いて説
明する。図９において、車に積んだ車載器とビーコンと
言われる道路に設置された通信器の間で、当該車がビー
コンの下に来たときには、車のＩＤ番号がビーコンに送
られる。ここで、車載器を積んだ車９５が上流側ビーコ
ン９２の下に到着したとき、その車のＩＤがビーコン９
２に送られる。次にその車９５が下流側ビーコン９４の
下に到着したとき、この車のＩＤはビーコン９４に送ら
れる。このＩＤの情報はビーコン間の通信回線９７を通
じて通信される。この情報により、下流側に車載器を積
んだ車が到着したときの到着時間と旅行時間が計測でき
る。そこで、車載器を積んだ２台の車が通過すれば、そ
れぞれ特定の２台の車の旅行時間が計測できることにな
る。ここで、ビーコンの設置されている場所と存在型感
知器の設置されている場所は同じか、またはビーコンに
存在型感知器の機能が含まれているか、またはビーコン
に車長、速度を計測する機能があるものとする。

【００１８】次に、車群の切り出しについて図１０を用
い説明する。まず、ある時刻１０３に車載器を積んだ搭
載車ｂが下流側感知器に到着したとする。この車が上流
側感知器を通過した時刻を１０４とする。また、搭載車
ｂより前に下流側を通過した、車載器を積んだ車を搭載
車ａとする。この搭載車ａが下流側感知器を通過した時
刻１０５から時刻１０３までの車群を下流側の車群１０
１とする。また、この搭載車ａが上流側感知器を通過し
た時刻１０６から時刻１０４までの車群を上流側の車群
１０２とする。この２つの車群１０１と１０２について
図１の実施例と同様にＤＰ法を適用し、車の対応を決
め、推定旅行時間を決める。この場合、その車群の車ご
との推定旅行時間の結果を全て出力する。ここで、次に
旅行時間を推定するタイミングは、次に搭載車を積んだ
車が上流側感知器と下流側感知器を通過した時とする。
本実施例では、推定平均旅行時間ｔ_wを使用せずに、あ
る特定の２台の車の旅行時間の計測結果を利用するの
で、その特定の２台の間の全ての車の旅行時間を高精度
に推定することができる。

【００１９】更に、本発明の他の実施例として、車の流
入率と流出率の算出について説明する。本実施例は、図
５の車群切り出し（ステップ５１）後、車の対応付けを
行う（ステップ５２）ことによって得た結果を利用する
ことに特徴がある。まず、流出率の計算について説明す
る。上流に一定時間に到着した車の台数をＸ台とする。
この車の中で、ＤＰ処理を実行し、下流との対応のとれ
た車の台数をｙ台とする。このときの流出をＸ−ｙ台と
見做し、流出率を（Ｘ−ｙ）／Ｘとする。次に、流入率
の計算について説明する。下流に一定時間に到着した車
の台数をＹ台とする。この車の中で、ＤＰ処理を実行
し、上流との対応のとれた車の台数をｘ台とする。この
ときの流入をＹ−ｘ台と見做し、流入率を（Ｙ−ｘ）／
Ｙとする。本実施例では、上流または下流に一定時間に
到着した車対してＤＰ処理を実行することにより、車の
渋滞状態を推測でき、その結果を未来（渋滞解消後）の
車の旅行時間の推定に利用することができる。

【００２０】ここで、本発明に適用するＤＰ法の具体的
なアルゴリズムの一例について説明する。このアルゴリ
ズムは図１１に示す。図１１において、ｇ〔ｉ〕〔ｊ〕
は実数の配列であり、比較用に使用する（ｉ＝０，…，
ｎ、ｊ＝０，…，ｍ）。また、ｄｅｌｔ〔ｉ〕〔ｊ〕は
２次元ベクトルの配列であり、Ｐ、Ｑの対応を示す（ｉ
＝０，…，ｎ、ｊ＝０，…，ｍ）。ｒ〔ｋ〕，ｒｒ
〔ｉ〕もまた２次元ベクトルの配列であり、作業用に使
用する。σ〔ｉ〕、τ〔ｊ〕はそれぞれ上流下流の車の
対応を示す。変数Ｌは対応する車の数に当たる。ステッ
プ１１０、１１１で車群の先頭についてのノルムを計算
する。次に、ステップ１１２で車の対応の候補の計算を
行う。最後に、ステップ１１３で２台に対応する車を除
外する。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車の旅行時間を推定するに当たって、車長を高精度に推
定すると共に、ＤＰ法を適用して、車の流入出、即ち車
の挿入、または抜けがある場合についても、うまく車の
対応付けを行うことができ、車群の照合が高精度化し、
この結果、ほぼ車１台ごとの旅行時間を高精度に推定す
ることが可能となり、信号制御や交通管制に対して極め
て有効である。また、本発明によれば、ある特定の２台
の車の旅行時間の計測結果を利用する場合、その特定の
２台の間の全ての車の旅行時間を高精度に推定すること
が可能になるので、特に、信号制御や交通管制に対して
極めて有効となる。また、本発明によれば、上流または
下流に一定時間に到着した車に対してＤＰ法を適用する
ことにより、車の渋滞状態を推測でき、その結果を未来
（渋滞解消後）の車の旅行時間の推定に利用することが
でき、信号制御や交通管制に対して極めて有効となる。
また、本発明によれば、車の存在の有無を存在型車両感
知器である光波、超音波感知器を利用して感知すること
ができるので、従来のカメラによるナンバープレート照
合方式に比べ、コスト的に有利である。また、存在型感
知器を利用し、ある地点における車の存在する時間の割
合の平均値を用い、その値よりある区間の平均推定速度
を求め、その速度より平均旅行時間を求める従来方式に
比べ、本発明では、ほぼ車１台ごとに旅行時間を計測で
きるという利点があり、また、精度も高いので、従来方
式が有する平均的な旅行時間しか求めることができない
こと及び測定誤差が大きいという欠点を解消することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す車の旅行時間計測装置
の構成図

【図２】車長推定装置の構成図

【図３】車長推定装置の処理の流れ図

【図４】車群記憶部の記憶例

【図５】ＤＰ処理部のの処理の流れ図

【図６】車群の切り出し説明図

【図７】車群の移動と車対応の説明図

【図８】占有率と速度の関係図

【図９】特定２台の旅行時間を計測する説明図

【図１０】車載器がある場合の車群の切り出し説明図

【図１１】ＤＰ法のアルゴリズムの具体例

【符号の説明】

１１上流感知器１２上流車種推定装置１３上流車群記憶部１４下流感知器１５下流車種推定装置１６下流車群記憶部１７ＤＰ処理部４０１大型仮設４０２中型仮設４０３小型仮設４０４車種選択４０５推定速度変更部４０６推定速度記憶部９１，９３存在型感知器９２，９４ビーコン９７通信回線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山根憲一郎茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者永井徹茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者小林芳樹茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】道路及び道路網における自動車交通流の
監視、管制に利用する車の旅行時間を計測するに当っ
て、車の存在の有無を示すデータを送出する上流感知器
及び下流感知器と、前記データを元にそれぞれの感知器
下に到着した時刻と通過時間を求めると共に、それぞれ
の車長と速度を推定する上流車長推定装置及び下流車長
推定装置と、それぞれの車の車長と到着時間の時間履歴
を記憶する上流車群記憶部及び下流車群記憶部と、前記
記憶の内容より車群を切り出し、その車群についてダイ
ナミックプログラミングパターンマッチング（ＤＰ法）
を適用して車の対応を決め、それぞれ対応する車ごとの
到着時間の差を旅行時間の推定値として出力するＤＰ処
理部を設けることを特徴とする車の旅行時間計測装置。
【請求項２】請求項１において、車長の推定は、予め
数種類の車長を仮定し、それぞれの車長に対応する速度
を当該車の通過時間より求め、この通過時間から求めら
れる各々の速度の候補より１台前に通過した車の車速度
に近い車長を推定して求めることを特徴とする車の旅行
時間計測装置。
【請求項３】請求項１において、ダイナミックプログ
ラミングパターンマッチング（ＤＰ法）は、上流側と下
流側の２箇所の車群より部分的な車群を切り出したと
き、この２箇所の車の到着時間の差である行程時間が最
小行程時間と最大行程時間の間にあるならば、車の車長
の差の絶対値を帰し、それ以外ならば無限大の値を帰す
関数であるノルムを用意し、１台づつの車の対応の探索
の際に、対応する車の候補を数台分用意し、ノルムが小
さくなるように動的に対応する車を探索することを特徴
とする車の旅行時間計測装置。
【請求項４】請求項１または請求項３において、車群
の切り出しは、下流側では、下流側に到着した車の予め
定めた所定時刻前から現在までの時間範囲を下流側の車
群とし、上流側では、下流側、上流側の２つの感知器よ
り求めた車の占有率より推定平均旅行時間を算出し、下
流側の車群の時間範囲より前記推定平均旅行時間分をシ
フトした時間範囲を上流側の車群とすることを特徴とす
る車の旅行時間計測装置。
【請求項５】請求項４において、切り出した車群にダ
イナミックプログラミングパターンマッチング（ＤＰ
法）を適用して対応した車のうち、中間の区間のみを取
り出し、その取り出した区間の車ごとの推定旅行時間を
出力することを特徴とする車の旅行時間計測装置。
【請求項６】請求項１または請求項３において、車群
の切り出しは、車載器を搭載した車とビーコンを付加し
た感知器との間で双方向通信を行い、車載器を搭載した
車についてのみ旅行時間を計測し、現在下流側感知器を
通過した車載器を搭載した車の時刻を始点とし、１台前
に下流側感知器を通過した車載器を搭載した車の時刻を
終点とする時間範囲を下流側の車群とし、その２台の車
が上流側を通過した各々時刻を上流側の車群とすること
を特徴とする車の旅行時間計測装置。
【請求項７】道路及び道路網における自動車交通流の
監視、管制に利用する車の旅行時間を計測するに当っ
て、車の存在の有無を示すデータを送出する上流感知器
及び下流感知器と、前記データを元にそれぞれの感知器
下に到着した時刻と通過時間を求めると共に、それぞれ
の車長と速度を推定する上流車長推定装置及び下流車長
推定装置と、それぞれの車の車長と到着時間の時間履歴
を記憶する上流車群記憶部及び下流車群記憶部と、前記
記憶の内容より車群を切り出し、その車群についてダイ
ナミックプログラミングパターンマッチング（ＤＰ法）
を適用して車の対応を決めたとき、２地点間の車の対応
が取れない車を流入出とみなし、車の流入率、流出率を
求めることを特徴とする車の旅行時間計測装置。
【請求項８】請求項７において、車の流出率は、上流
側に一定時間に到着した車の台数をＸ台とし、この車の
中でＤＰ処理を実行したとき、下流との対応がとれた車
の台数をｙ台とすると、（Ｘ−ｙ）／Ｘとして表し、車
の流入率は、下流側に一定時間に到着した車の台数をＹ
台とし、この車の中でＤＰ処理を実行したとき、上流と
の対応がとれた車の台数をｘ台とすると、（Ｙ−ｘ）／
Ｙとして表すことを特徴とする車の旅行時間計測装置。