JPH10111999A - 路線バス検出方法、路線バス検出装置、路線バス優先制御方法及び交通管制システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】路線バスを地上設備から簡単且つ確実に検知す
る。その検出情報から遅延を検出し、優先制御による路
線バスの定時性を確保する。 【解決手段】カメラ３に、画像型車両感知器を利用し、
周期的に監視エリア４を撮影して車両の正面画像を取り
込む。車両が路線バスの場合、画像には行先方向幕５１
が含まれる。路線バス情報処理部１０は、入力画像の濃
淡パターンに対し、行先方向幕テンプレートによるマッ
チングを行ない、画像中の行先方向幕をサーチする。行
先方向幕が検出された場合は、特徴量によって系統番号
を抽出し、検出時刻を付加して、交通管制装置２に送信
する。路線バス優先制御部２０は、系統毎のタイムテー
ブルを参照し、受信した系統番号の検出時刻から遅延時
間を算出し、遅延時間が一定以上の場合、あるいは遅延
系統に優先指定がある場合に、該当系統の路線の信号を
最適制御して、当該バスの遅延の回復に努める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、路線バスの検知方
式とそれによる交通管制方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の路線バスの運行管理方法は、特開
昭５７−９４８９９号、特開昭５８−３５６６４号等に
記載のように、バスに自己の識別信号を発信する無線設
備を搭載し、交差点などでの受信設備を介して、バスの
識別信号とその受信時刻、受信地域を含む受信情報を交
通管制センタに集めて、遅延の程度や運行経路の交通状
態などを把握している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の無線方式による
バス検知の方法は確実ではあるが、バスが系統や路線を
変更する度に車載設備のデータ変更が必要になり、管理
に手間がかかるために実用上の不便が多い。また、車載
設備と路上設備を必要とするためにシステム価格が高く
ついた。

【０００４】最近は車番認識による通行車両の識別が実
用化されている。しかし、専用の高精度カメラが必要で
システム価格が高い。また、車番からは路線バスの運行
経路となる系統の特定が困難で、同一のバスが行先方向
幕によって系統を変更しながら運行する場合の管理がで
きない。

【０００５】本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑
み、近年設置台数が増加している安価な画像形車両感知
器を利用して路線バスを簡単、確実に検知する方法と装
置、それを基に路線バスの定時性を確保する優先制御方
法とその交通管制システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、運行経路の
所定地点に設定された監視エリアの画像を、周期的に取
り込んで路線バスを検出する方法において、取り込み画
像の濃淡パターンに対して、路線バスの行先方向幕を濃
淡パターンで模擬した行先方向幕テンプレートでパター
ンマッチングを行ない、その相関値がしきい値以上とな
る該当領域が存在をするときに、路線バス検出情報を出
力することにより達成される。

【０００７】さらに、該当領域を切り出し、数字の特徴
量抽出によって前記行先方向幕の系統番号を認識し、該
当系統番号と検出時刻を含む路線バス検出情報を出力す
ることにより、当該路線バスの精度の高い検出と運行状
態の把握を可能にする。

【０００８】上記目的は、運行経路に設けたカメラと画
像処理装置を有する路上設備によって路線バスを検出す
る装置において、前記運行経路の所定地点に設定された
監視エリアに進入する車両の正面の画像を撮影可能に前
記カメラを配置し、前記画像処理装置に、路線バスの行
先方向幕を濃淡パターンで模擬した行先方向幕テンプレ
ートと、前記カメラによる取込み画像をＡ／Ｄ変換した
濃淡パターンに対し、前記テンプレートによってパター
ンマッチングを行ない、その相関値がしきい値以上とな
る領域を切り出し、該当領域の特徴量抽出によって前記
行先方向幕の系統番号を認識する路線バス検出手段を備
えることにより達成される。

【０００９】前記カメラには、前記監視エリアを全体的
に撮影する、低価格の画像型車両感知器を用いる。

【００１０】上記他の目的は、路線バスの定時性を確保
するための路線バス優先制御方法において、運行経路の
所定地点に設定された監視エリアの画像を周期的に取り
込み、路線バスの行先方向幕を模擬したテンプレートに
よるパターンマッチングによって、取込み画像中の行先
方向幕の領域を切り出し、その領域の特徴量抽出によっ
て系統番号を検出し、該当系統番号とその検出時刻を基
に、路線バスの系統番号毎に設定されているタイムテー
ブルを参照して該当バスの遅延時間を算出し、前記遅延
時間に対して定時性を回復するように、該当運行経路の
信号機の最適制御を行なうことにより達成される。

【００１１】また、優先制御の系統番号を指定している
優先系統テーブルを参照し、所定以上の遅延時間のある
系統番号に優先指定がなされている場合には、該当運行
経路の信号機の最適制御を行なうことを特徴とする。

【００１２】さらに、上記他の目的は、複数の運行経路
に路線バスを検出する路上設備と、各路上設備からの路
線バス検出情報を受信して路線バスの運行を制御する交
通管制装置を備える交通管制システムにおいて、前記路
上設備は、前記運行経路の１つまたは複数の地点に設定
された監視エリア毎に、エリアに進入する車両の正面の
画像を撮影可能に配置したカメラと、路線バスの行先方
向幕を模擬した行先方向幕テンプレートとのマッチング
によって前記カメラによる取込み画像から該当領域を切
り出し、その特徴量抽出によって前記行先方向幕内の系
統番号を認識する路線バス検出手段及び、検出された系
統番号、検出時刻及び検出地点を含む路線バス検出情報
の送信手段を備え、前記交通管制装置は、系統毎に各地
点の通過予定時刻を設定したタイムテーブルと、複数の
系統の一部を優先指定した優先系統テーブルと、各路上
設備から一定期間に送信される前記路線バス検出情報を
受信する入力手段と、前記タイムテーブルを参照して受
信した路線バス検出情報から順次、遅延時間を算出しそ
の系統番号と共に記憶する手段と、前記優先系統テーブ
ルを参照し遅延の発生している系統番号の中で優先指定
のある系統を選択する優先系統決定手段と、選択された
系統の該当運行経路の信号機に対し前記遅延時間を減少
する最適信号制御案を決定する制御信号出力手段を備え
ることにより達成される。

【００１３】前記優先系統決定手段は、遅延の発生して
いる系統番号が複数あるときに、前記遅延時間の最大の
系統又は、前記優先指定の優先度が最も高い系統を選択
することを特徴とする。

【００１４】本発明によれば、カメラの取り込み画像か
ら行先方向幕ないしその系統番号検出するので、路線バ
スを確実に検出できる。また、路線バスが方向幕により
系統変更を行なっても、車両とは無関係に検出できるの
で、系統毎の運行管理に好敵となる。

【００１５】本発明によれば、予め特定の系統に優先指
定を行ない、優先指定のある系統の路線バスに遅延が発
生した場合に、その路線の信号機の進行方向の青時間を
長くするなどによって、遅れを取り戻すので、例えばタ
ーミナル駅に向かう系統の路線バスの定時制回復を優先
制御でき、公共交通機関としての路線バスの信頼性と利
便性を向上できる。

【００１６】さらに、路線バスの行先方向幕はバス上部
に設けられ、通常のナンバープレートに比べて十分に大
きいので、路上の交通流監視に普及しつつある画像型車
両感知器をそのまま利用でき、本発明の路線バス検出装
置とそれを各所に備える路線バス優先制御の交通管制シ
ステムを低価格で実現できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
従って詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例によ
る路線バス交通管制システムの概略を示す機能ブロック
図である。本交通管制システムは、カメラ３と路線バス
情報処理部１０を有し、路線バス検出装置を構成する路
上設備１と、路線バス優先制御部２０をもつ交通管制装
置２からなる。交通管制装置２は交通管制センタに配置
されている。

【００１８】図２に、路上設備の配置を示す。カメラ３
はバス優先レーン等の路上に沿った監視エリア４の撮影
が可能となるように、信号機や歩道橋などに設置され
る。カメラ３は監視エリア４の全体を撮影範囲とする通
常の画像型車両感知器で、エリア４内に進入する車両５
の正面画像を次々と撮影し、近傍に配置されている路線
バス情報処理部１０に入力する。車両５が路線バスの場
合は、その正面画像に行先方向幕５１が含まれている。
路線バス情報処理部１０は、入力画像を画像処理して路
線バスを検知すると、当該地上装置を送信元とする路線
バス検出情報を、無線等によって交通管制センタに送信
する。

【００１９】図３は、路線バス情報処理部の構成図であ
る。路線バス情報処理部１０は、カメラ３からのアナロ
グの入力画像をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器
１１と、デジタルの入力画像を記憶する画像メモリ１２
と、行先方向幕テンプレートを保持するテンプレートメ
モリ１３と、画像メモリ１２内のデジタルデータと行先
方向幕テンプレートとの濃淡パターンマッチングによっ
て行先方向幕が認識できるとき、入力画像を路線バスと
して検知する路線バス検出部１４と、その行先方向幕の
画像から路線バスの系統番号を認識する系統認識部１５
と、この系統番号と検出時刻を交通管制センタに送出す
る路線バス情報出力部１６と、これら全体の動作を制御
する制御部１７を有している。

【００２０】なお、画像メモリ１２は、Ａ／Ｄ変換器１
１より出力される濃淡画像情報を記憶する濃淡画像メモ
リを有している。同様に、テンプレートメモリ１３は、
テンプレートとなる濃淡画像情報を記憶する濃淡画像メ
モリを有している。

【００２１】図４に、取込み映像から系統番号が出力さ
れるまでの処理の流れを示す。路線バス検出部１４で
は、カメラ３から一定周期で取り込み、画像メモリ１２
に記憶している取込み映像（イ）中の行先方向幕５１を
含む指定領域に対し、登録されている行先方向幕テンプ
レート１３１（ロ）によるパターンマッチングを行な
い、行先方向幕５１をサーチする。

【００２２】行先方向幕テンプレート１３１は、行先方
向幕５１の実サイズを指定領域に対応させた矩形枠の濃
淡パターンであり、淡色背景の中に系統番号や行先の文
字成分である濃色部分が一定値以上（または下限値から
上限値の所定範囲）含まれたパターンとなっている。テ
ンプレート１３１では、系統番号や行き先はパターンと
して扱われるため、文字としての意味は持たない。

【００２３】パターンマッチングの結果、指定領域の中
に行先方向幕テンプレート１３１との相関値がしきい値
以上になる該当部分、すなわち行先方向幕５１が認識さ
れると（ハ）、該当部分の画像データ１００を含んだ路
線バス検出信号を出力する。一方、しきい値以上になる
該当部分が検出されなければ、その取込み画像は路線バ
ス以外の車両であり、以後の処理は行なわれない。

【００２４】系統認識部１５では、行先方向幕５１に該
当する画像データ１００から（ニ）、数字の特徴量抽出
処理手順（ホ）に従って数字の抽出、すなわち行先方向
幕内の系統番号を認識する（ヘ）。数字の特徴量抽出
は、例えば、左から右にくいこむ穴が２つあれば．．．
数字の３、縦長の大きな穴が１つあれば．．．数字の０
などと認識する。数字が認識されると、それを系統番号
とし、検出時刻を含めた路線バス検出情報として交通管
制センタに出力する（ト）。

【００２５】図５は、交通管制装置の路線バス優先制御
部の構成図である。路線バス優先制御部２０は、路線バ
スタイムテーブル２１と、路線バス検出情報を受けとる
路線バス情報入力部２２と、路線バスタイムテーブル２
１を参照して受信した路線バス検出情報の遅延時間を算
出する遅延時間算出部２３と、遅延バス情報を一時的に
退避しておく遅延バス情報退避テーブル２４と、ターミ
ナル駅方向への系統など、路線バスの特定の系統に優先
系統を設定しておく優先系統テーブル２５と、遅延して
いる複数の路線バスの系統のうち、最も緊急性の高い系
統を決定する優先系統決定部２６と、その優先系統の路
線に最適な信号制御案を決定する信号制御案決定部２７
と、その信号制御案を図示していない信号機制御装置に
出力する信号制御出力部２８と、全体の動作を制御する
制御部２９を有している。

【００２６】遅延時間算出部２３では、路線バス情報処
理部１０から受信した路線バスの系統番号と検出時刻及
び検出地点（送信元名から抽出）を基に、路線バスタイ
ムテーブル２１から、該当バスの該当地点の通過予定時
刻を算出し、検出時刻との比較によって該当バスの遅延
時間を算出する。さらに、許容誤差以上の遅延があるバ
スについて、系統番号と遅延時間を遅延バス情報退避テ
ーブル部２４に格納する。

【００２７】優先系統決定部２６では、遅延バス情報退
避テーブル部２４に格納されている遅延バス情報のう
ち、遅延時間の大きい順に優先系統テーブル２５に指定
されている系統かチエックし、優先指定のある最大遅延
時間のバスの系統を優先系統に決定する。

【００２８】信号制御案決定部２７では、優先系統決定
部２６で決定されたバス系統に対し、該当バスの進行方
向の青信号時間を所定の比率で伸長するなど、該当遅延
バスの定時性の回復に最適な信号制御案を決定する。

【００２９】例えば、遅延している路線バスがターミナ
ル駅行きの場合、それが系統番号とタイムテーブルから
検知される。ターミナル駅行きの系統には高い優先度が
設定されているので、当該系統にある信号機に対し遅延
時間に応じた優先制御が行なわれ、ターミナル駅で乗り
継ぐ乗客の不安や不便を解消する。

【００３０】次に、上述した路線バス情報処理部による
路線バス検出方法と、路線バス優先制御部による路線バ
ス優先制御方法について、その処理手順を説明する。

【００３１】図６は、路線バス検出方法の処理フローを
示したものである。まず、一定周期で撮影される監視エ
リアの画像を取り込む（ステップＡ）。次に、取り込み
画像に対し、行先方向幕テンプレートによるパターンマ
ッチングを行ない、相関値を算出する（ステップＢ）。
相関値がしきい値以上となる所定領域があるか判定し
（ステップＣ）、相関値がしきい値以上となる所定領域
が存在すれば、その領域を切り出す（ステップＤ）。

【００３２】次に、切り出した所定領域に対し数字の特
徴量抽出による、系統番号の数値認識を行なう（ステッ
プＥ）。行先方向幕５１の系統番号は、一般に算用数字
で描かれている。次に、系統番号が認識できたか判定し
（ステップＦ）、認識されていれば、その系統番号と路
線バスの検出時刻を出力する（ステップＧ）。

【００３３】このように、地上設備１を備えるだけで、
監視画像象から路線バスの行先方向幕をサーチし、路線
バスの検出が可能になる。従って、路線バスがその行先
方向幕を変更して異なる系統を運行する場合にも、デー
タを一切変更することなく検出できる。さらに、行先方
向幕中の系統番号を認識するので、検出精度が高くなる
だけでなく、系統番号に基づく路線バスの運行状態の把
握が可能になる。

【００３４】図７、図８は、路線バス優先制御方法の処
理フローを示したものである。まず、複数の路上設備か
ら一定期間内の路線バス検出情報を取り込む（ステップ
Ｈ）。その１つの情報に含まれている系統番号に相応す
るタイムテーブルを取り出す（ステップＩ）。次に、路
線バス検出情報に含まれている検出地点と検出時刻か
ら、タイムテーブルの時刻との時間差を算出し（ステッ
プＪ）、遅延の有無を判定し（ステップＫ）、遅延の発
生しているバスの遅延バス情報をテーブルに退避する
（ステップＬ）。以上の処理を、路線バス検出情報数の
分繰り返す。

【００３５】次に、退避テーブルに格納されている遅延
バス情報の中から遅延時間最大のものを抽出し（ステッ
プＭ）、該当系統の路線バスの遅れを取り戻すのに最適
な制御信号案を作成し（ステップＮ）、信号機の制御信
号として出力する（ステップＯ）。

【００３６】図８は、ステップＭ，Ｎの処理の変形例を
示している。ここでは、退避テーブルに格納されている
遅延バス情報のうち、優先系統にテーブルに指定されて
いる系統と一致する路線バスを抽出し（ステップＰ）、
優先系統に一致した遅延バス情報から遅延時間最大の系
統を抽出し、その系統の路線上の信号制御案を作成する
（ステップＱ）。

【００３７】なお、優先系統を最大１．０の優先度によ
ってランク付けし、遅延時間を予想最大遅延時間を１．
０として正規化し、優先度と正規化された遅延時間によ
る加重平均値が最大のもの、あるいは遅延時間が所定値
を超えている系統の中から優先度の最大のものを、優先
系統に決定したりすることもできる。さらに、同一系統
における複数地点からの遅延発生件数を考慮して、遅延
の程度を路線別に評価して優先系統を決定する方法もあ
る。

【００３８】

【発明の効果】本発明の路線バス検出方法によれば、監
視エリアの画像から行先方向幕を認識して、簡単に路線
バスを検出することができる。さらに、行先方向幕の系
統番号を認識するので、検出精度が極めて高く、路線バ
スが異なる系統を運行しても一切の変更なしに路線バス
の特定が可能になる。

【００３９】本発明の路線バス検出は、比較的寸法が大
きく位置も特定しやすい行先方向幕の切り出しによって
実現できるので、普及している低価格の画像型車両感知
器を監視カメラに利用できる利点がある。また、従来の
ような車載装置を必要としないので、システム価格を低
減でき、使い勝手もよい。

【００４０】本発明の路線バス優先制御方式によれば、
各路線の要所々々に配置される路上設備から、系統番
号、検出時刻及び検出地点を含む路線バス検出情報を受
信し、予め系統毎に定めているタイムテーブルと系統の
優先指定テーブルを参照し、路線バスの遅延が検出され
且つ、その系統が優先指定されている場合に、該当系統
の路線にある信号機を最適制御して当該バスの遅延の回
復に努めるので、ターミナル行きなど特に定時性の確保
が強く要求される系統の運行を適正に管理できる効果が
ある。これによって、路線バスの公共交通機関としての
信頼性を向上でき、利用客の増加も期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による路線バス優先交通管
制システムの全体構成図。

【図２】図１のシステムにおける路上設備（路線バス検
出装置）の配置を示すフィールド説明図。

【図３】一実施例による路線バス情報処理部の構成を示
す機能ブロック図。

【図４】路線バス情報処理部における取り込み映像の遷
移の流れを示す説明図。

【図５】一実施例による路線バス優先制御部の構成を示
す機能ブロック図。

【図６】本発明の路線バス検出方法の一実施例を示すフ
ローチャート。

【図７】本発明の路線バス優先制御方法の一実施例を示
すフローチャート。

【図８】図７の変形例を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…路上設備（路線バス検出装置）、２…交通管制装
置、３…カメラ、４…監視エリア、５…車両、１０…路
線バス情報処理部、１１…Ａ／Ｄ変換器、１２…画像メ
モリ、１３…テンプレートメモリ、１４…路線バス検出
部、１５…系統認識部、１６…路線バス情報出力部、１
７…制御部、２０…路線バス優先制御部、２１…路線バ
スタイムテーブル、２２…路線バス情報入力部、２３…
遅延時間算出部、２４…遅延バス情報退避テーブル、２
５…優先系統テーブル、２６…優先系統決定部、２７…
信号制御案決定部、２８…信号制御出力部、２９…制御
部、５１…行先方向幕、１３１…行先方向幕テンプレー
ト。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運行経路の所定地点に設定された監視エ
   リアの画像を、周期的に取り込んで路線バスを検出する
   方法において、 取り込み画像の濃淡パターンに対して、路線バスの行先
   方向幕を濃淡パターンで模擬した行先方向幕テンプレー
   トでパターンマッチングを行ない、その相関値がしきい
   値以上となる領域が存在するとき、路線バス検出情報を
   出力することを特徴とする路線バス検出方法。
2. 【請求項２】 運行経路の所定地点に設定された監視エ
   リアの画像を、周期的に取り込んで路線バスを検出する
   方法において、 取り込み画像の濃淡パターンに対して、路線バスの行先
   方向幕を濃淡パターンで模擬した行先方向幕テンプレー
   トでパターンマッチングを行ない、その相関値がしきい
   値以上となる領域が存在するとき該当領域を切り出し、
   数字の特徴量抽出によって前記行先方向幕の系統番号を
   認識し、該当系統番号と検出時刻を含む路線バス検出情
   報を出力することを特徴とする路線バス検出方法。
3. 【請求項３】 運行経路に設けたカメラと画像処理装置
   を有する路上設備によって路線バスを検出する装置にお
   いて、 前記運行経路の所定地点に設定された監視エリアに進入
   する車両の正面の画像を撮影可能に前記カメラを配置
   し、 前記画像処理装置に、路線バスの行先方向幕を濃淡パタ
   ーンで模擬した行先方向幕テンプレートと、前記カメラ
   による取込み画像をＡ／Ｄ変換した濃淡パターンに対
   し、前記テンプレートによってパターンマッチングを行
   ない、その相関値がしきい値以上となる領域を切り出
   し、該当領域の特徴量抽出によって前記行先方向幕の系
   統番号を認識する路線バス検出手段を備えることを特徴
   とする路線バス検出装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記カメラは、前記監視エリアを全体的に撮影する画像
   型車両感知器を用いる路線バス検出装置。
5. 【請求項５】 路線バスの定時性を確保するための路線
   バス優先制御方法において、 運行経路の所定地点に設定された監視エリアの画像を周
   期的に取り込み、路線バスの行先方向幕を模擬したテン
   プレートによるパターンマッチングによって、取込み画
   像中の行先方向幕の領域を切り出し、その領域の特徴量
   抽出によって系統番号を検出し、 該当系統番号とその検出時刻を基に、路線バスの系統番
   号毎に設定されているタイムテーブルを参照して該当バ
   スの遅延時間を算出し、 前記遅延時間に対して定時性を回復するように、該当運
   行経路の信号機の最適制御を行なうことを特徴とする路
   線バス優先制御方法。
6. 【請求項６】 請求項５において、 優先制御の系統番号を指定している優先系統テーブルを
   参照し、所定以上の遅延時間のある系統番号に優先指定
   がなされている場合には、該当運行経路の信号機の最適
   制御を行なうことを特徴とする路線バス優先制御方法。
7. 【請求項７】 複数の運行経路に路線バスを検出する路
   上設備と、各路上設備からの路線バス検出情報を受信し
   て路線バスの運行を制御する交通管制装置を備えるシス
   テムにおいて、 前記路上設備は、前記運行経路の１つまたは複数の地点
   に設定された監視エリア毎に、エリアに進入する車両の
   正面の画像を撮影可能に配置したカメラと、路線バスの
   行先方向幕を模擬した行先方向幕テンプレートとのマッ
   チングによって前記カメラによる取込み画像から該当領
   域を切り出し、その特徴量抽出によって前記行先方向幕
   内の系統番号を認識する路線バス検出手段及び、検出さ
   れた系統番号、検出時刻及び検出地点を含む路線バス検
   出情報の送信手段を備え、 前記交通管制装置は、系統毎に各地点の通過予定時刻を
   設定したタイムテーブルと、複数の系統の一部を優先指
   定した優先系統テーブルと、各路上設備から一定期間に
   送信される前記路線バス検出情報を受信する入力手段
   と、前記タイムテーブルを参照して受信した路線バス検
   出情報から順次、遅延時間を算出しその系統番号と共に
   記憶する手段と、前記優先系統テーブルを参照し遅延の
   発生している系統番号の中で優先指定のある系統を選択
   する優先系統決定手段と、選択された系統の該当運行経
   路の信号機に対し前記遅延時間を減少する最適信号制御
   案を決定する制御信号出力手段を備え、 優先指定のある系統の路線バスの定時性を回復するよう
   に運行管理することを特徴とする交通管制システム。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記優先系統決定手段は、遅延の発生している系統番号
   が複数あるときに、前記遅延時間の最大の系統又は、前
   記優先指定の優先度が最も高い系統を選択することを特
   徴とする交通管制システム。