JPS5953600B2 - 交通信号渋滞制御方式及び渋滞検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、通常時の交通量はほとんど時間帯によって
決まっているが、観光シーズン等の特定日、時に交通量
が著しく増えて車輌が渋滞する路線の交差点の信号を交
通状況に応じた信号制御により交通渋滞を緩和するよう
にした交通信号制御方式に使用する道路交通渋滞検出装
置に関する。

通常時の交通量はほとんど時間帯によって決まっている
が、日、祭日および観光シーズン等の特定日、時に交通
量が著しく増えて車輌が渋滞する路線では、通常時は、
単純多段系統式の信号制御で充分対応できる。

しかしながら、日、祭日および観光シーズン等の特定限
時には、一時的に交通量が増加し、車輌が渋滞するので
、ドライバーのイライラ運転、追突事故などの交通事故
を起したり、排気ガス、騒音などの交通公害を増大させ
るだけでなく、燃料などの経費が増えるなどの問題が多
い。

そこで、従来幹線など重要な交差点の信号を、交通量に
よって制御パラメータを変更させるようにした交通信号
制御方式としては、コンピュータによる交通管制システ
ムや自動感応系信号が開発されている。

しかし上記の方式ではコンピュータを設置したり、各端
末制御機にも自動感応用制御機を設置したりしなければ
ならない。

また、自動感応より簡単な交通流感応と呼ばれる制御方
式もあるが、やはり交通量を計算して周期やパターンを
変更する中央処理装置が必要となり、いずれも人指りな
装置であり設備費が莫大である等の問題がある。

このため上記の交通管制システムや、自動感応系統や交
通流感応の装置は、交通量が多い幹線動路の重要な交差
点や市街地の交差点で交通量が常に大巾に変化する場所
に適しており、日、祭日および観光シーズンなど極く限
られた特定な日、時に交通量が著しく増加する短い系統
路線の交通信号制御方式としては不向きである。

そこで通常は単純多段系統式の信号制御で対応できる路
線又は幹線道路でも、日、祭日又は観光シーズン等の特
定日、時に交通量が増えて車輌が渋滞する交差点の信号
を交通渋滞の状況に応じた信号制御により渋滞している
路線の交通渋滞を緩和するように構成した交通信号制御
方式が考えられる。

この発明は、上述した事情にもとづいてなされたもので
あり、上述の交通信号制御方式に使用する道路交通渋滞
検出装置を提供するものである。

以下、この発明による実施例を添付した図面を参照して
具体的に説明する。

第１図ａはこの発明の説明に供する路線において、代表
交差点の状況を示す平面図であり、図において、符号Ｍ
は特定１時に車輌Ｃの渋滞が発生する道路であり、例え
ば道路Ｍの上り車線をＭａ、下り車線をＭｂとする。

また、ｍは道路Ｍと代表交差点Ｎで直交する道路である
。

代表交差点Ｎには道路Ｍの車輌用信号Ｐ゛、道路ｍの車
輌用信号Ｑと道路ｍを横断する歩行者用信号Ｐｍおよび
道路ｍを横断する歩行者用信号ＱＭがそれぞれ設置され
ている。

上記信号は第３図ａに示すように、例えば１信号周期を
１０階梯とし、歩行者信号Ｐｍは１階梯が青Ｇ、２階梯
が点滅、３階梯から１０階梯までが赤Ｒとなり、車輌信
号Ｐは１階梯から３階梯までが青Ｇ、４階梯が黄Ｙ、５
階梯から１０階梯までが赤Ｒとなり、歩行者信号ＱＭは
６階梯が青Ｇ、７階梯が点滅、８階梯から５階梯までが
赤Ｒとなり、また車輌信号Ｑは６階梯から８階梯までが
青Ｇ、９階梯が黄Ｙ、１０階梯から５階梯までが赤Ｒと
なっている。

単純多段有線系統親機Ａは路線の代表交差点に設置され
て、代表交差点の信号現示階梯を刻んで代表交差点の信
号灯器を制御すると同時に歩行者信号Ｐｍの点滅開始時
に立上り、歩行者信号ＱＭの点滅開始時に立下る系統周
期信号を複数の単純多段有線系統子機Ｂに送出する。

そして、単純多段有線系統子機Ｂは路線の代表交差点以
外の交差点に設置されて該系統周期信号を受け、その立
上り点及び立下り点から所定のオフセット時間後に歩行
者信号Ｐｍの点滅及び歩行者信号ＱＭの点滅開始を行な
い、これらの開始信号に基づく所定の信号パターンで設
置された交差点の信号点灯器を制御する。

上記代表交差点Ｎにおける車輌Ｃは進行方向の青信号Ｐ
Ｇにより流れており、信号が変る直前にはほとんど交差
点Ｎ間には溜らない。

しかし渋滞時には車輌Ｃの量が増え、車速が遅くなって
青信号ＰＧの終了前でも交差点Ｎ間に車輌Ｃが溜まり、
上り車線Ｍａの手前側交差点近辺まで車速の遅い車輌Ｃ
の列ができてしまう。

そこで上記単純多段系統親機Ａと同子機Ｂととからなる
単純多段有線系統交通信号制御器に車輌Ｃの渋滞を検出
する道路交通渋滞検出装置を付設し、該道路交通渋滞検
出装置からの渋滞検出信号を上記単純多段系統親機Ａが
受けて通常の現示の渋滞側の青信号ＰＧ待時間第３図ａ
）に１階梯を加えて青信号ＰＧ待時間伸ばすと共に１信
号周期を長くシ（従って全階梯は１０階梯から１１階梯
となる）、それに伴って立上り時間が１階梯分だけ遅れ
た系統周期信号が、単純多段系統子機Ｂに送出され（第
３図ｂ）、これにより単純多段系統交通信号制御器の青
信号ＰＧを制御するようにする。

第２図はこの発明による道路交通渋滞検出装置の回路図
であり、渋滞した車速の遅い車輌Ｃを感知する超音波式
等による感知器１ａを上り車線Ｍａの交差点Ｎの後方の
所定位置に設置する。

感知器１ａからの信号は、ナンド回路２ａ、を介してカ
ウンター３ａ、のりセット入力に接続されている。

上記ナンド回路２ａには信号発生装置４からのチェック
階梯ＣＨ（１信号周期中に１回出るパルス）が入力して
おり、カウンター３ａには信号発生装置４からの１秒毎
の基準信号であるクロック信号ＣＬが人力している。

上記チェック階梯ＣＨは感知器１ａの感知時間を計数す
る階梯で、渋滞方向の車輌Ｃが通過する交差点Ｎにおい
て、歩行者信号Ｐｍの青点滅信号終了時点から発生し、
そのパルス時間は通常６〜ＩＯ秒とする。

すなわち、通常は渋滞方向の歩行者信号Ｐｍが赤Ｒにな
ってから、その方向の車輌Ｃの信号が黄Ｙになるまでの
階梯とする。

（第３図参照）上記カウンター３ａからは、タロツク
信号ＣＬがあらかじめ設定した計数値に達する（この実
施例では３秒）とフリップフロップ５ａをセットし、こ
のフリップフロップ 号のＱを“１゛信号としこれを感知記憶信号として出力
する。

上記感知記憶信号はアップダウンカウンター８に入力す
る。

一方このアップダウンカウンター８には信号発生装置４
からの記憶階梯ＣＭが入力している。

記憶階梯ＣＭは前記チェック階梯終了後に引続いて発生
する１発のパルスで、感知記憶回数を計数させる信号で
あり、この信号が入力しているときにフリップフロップ
５ａからの感知記憶信号が入力していればアップダウン
カウンター８のアップダウン入力が°゛１“信号となり
カウンタ−を１つ加算し、逆に感知記憶信号がなければ
アップダウンカウンター８のアップダウン入力が°“０
“信号となりカウンターを１つ減算するものであり、通
常は渋滞を検出する方向の車輌Ｃの黄信号Ｙの階梯とす
る。

（第３図す参照）アップダウンカウンター８はアップ
ダウン入力が“１“の時加算を、°０“の時減算を行う
構成となっている。

一方上記フリップフロップ５ａには感知記憶信号をリセ
ットするためのリセット信号Ｒ３が信号発生装置４から
入力しており、感知記憶を計数した後のタイミングを得
てリセットするようになっているものであり、通常は渋
滞検出をする方向の車輌Ｃの信号が赤Ｒのときの階梯と
し、記憶階梯ＣＭの終了後引続いて発生する１発のパル
スである。

上記アップダウンカウンター８であらかじめ設定した渋
滞検出回数（この実施例では３回）迄感知記憶信号が計
数されるとフリップフロップ９がセットされて、渋滞検
出信号として出力される。

この渋滞検出信号が出力されると、それ以降の感知記憶
信号によるアップカウントと共にアンド回路１０を介し
て、アップダウンカウンター８の計数禁止入力端子ＣＫ
、ＥＮＡに入力し、アップカウントを停止する。

上記渋滞検出信号により、渋滞方向の青信号ＰＧが制御
されるが、逆に渋滞が解消されて、アップダウンカウン
ター８がダウンカウントされて渋滞検出回数が「０」に
戻るとアンド回路１１を介してフリップフロップ９にリ
セットする信号が入力するので、渋滞検出信号が解消さ
れる。

また、渋滞検出信号が出力されたとき、この信号を一定
時間保持したいときはスイッチＪ３を開成してロックタ
イマー１２を作動させる。

このとき、渋滞検出信号はロックタイマー１２の計時終
了信号が出るまでは、アップダウンカウンター８がダウ
ンカウントされて渋滞検出回数が「０」を検出しても、
アンド回路１１が構成されず、従ってフリップフロップ
９にリセット信号が入力されないので、出力されたよ・
の状態を保持する。

そしてロックタイマー１２の計数終了信号が出ると、ア
ップダウンカウンター８の設定した渋滞検出回数が「０
」になったときにアンド回路１１の入力が形成されてフ
リップフロップ９がリセットされるので渋滞検出信号は
解消される。

使用する感知器が超音波式等感知範囲の狭い感知器の場
合には渋滞時に感知範囲が車輌間にはまりこみ渋滞であ
るにかかわらず感知信号を出力しないこと等があるため
感知器を車輌の進行方向にそって複数設置して渋滞感知
の精度を上げることは適宜用いられることであり、２台
の感知器１ａ及び１ｂを設置した場合には感知器１ａ及
び凹すは渋滞状況によって適宜使い分けするものであり
、感知器１ａ及び１ｂを両方同時に作動させ、雨感知器
１ａ及び１ｂが感知している時間を計時してカウンター
３ａ及び３ｂを共に作動させる場合にスイッチＪ１を閉
成するようになっている。

またＪｌの開成時には感知器１ａ、ｌｂを別個に作動さ
せカウンター３ａ及び３ｂを別々に動作させ得るように
なっている。

フリップフロップ５ａ及び５ｂの出力信号はアンド回路
６及びオア回路７にそれぞれ入力する。

ここでスイッチＪ２は、スイッチＪ１を開成して感知器
１ａと感知器１ｂの感知時間を別々に計時させたときに
、すなわち感知器１ａの感知時間と、感知器１ｂの感知
時間の両方が感知記憶した時渋滞計数入力としたいとき
にアンド回路６側ａに接続する。

また、スイッチＪ２は感知器１ａ及び１ｂのどちらかが
感知記憶した時に渋滞計数入力としたい時にオア回路７
側すに接続する。

次に、上記渋滞検出装置を設けた単純多段系統親機の系
統周期信号・バタン信号送出装置付交通信号制御器は、
渋滞検出信号を受けると第３図すないし第４図に示すご
とく、渋滞検出方向の車輌Ｃの青時間帯に階梯を１階梯
プラスして青時間を長くすると共に系統周期を伸ばして
渋滞周期とする。

すなわちその回路構成は第４図に示すごとく、渋滞検出
信号が無いときはインバータ１３の入力は「０」でその
出力は「１」信号となり、２階梯ではアンド回路１４の
入力が形成されるのでスキップ信号が出力され２階梯を
スキップして動作する。

系統周期信号は歩行者信号Ｐｍの点滅信号が始まる時点
でオン、オフの切換を行うように作成されるため２階梯
がスキップして動作した場合は系統周期信号の立上りは
第３図すの点線の部分より始まり渋滞周期でない通常の
周期で動作する。

（第３図ａ）一方、渋滞検出信号が入力するとインバー
タ１３の出力は「０」になるので゛、アンド回路１４か
らのスキップ信号は出力されず、そのため系統周期信号
・バタン信号送出装置付交通信号制御機は、２階梯をス
キップせず動作するため、第３図すに示すごとく渋滞検
出方向の歩行者信号Ｐｍの点滅信号の発生をその分遅延
させるので、それに伴って車輌用信号の青Ｇ時間は、２
階梯の時間だけ長くなり、系統周期もその分のび渋滞周
期となる。

この場合に系統周期信号は第３図すの実線の時点で始ま
り渋滞周期となる。

以上のように構成された道路交通渋滞検出装置の作動に
ついて説明する。

第５図は渋滞検出時のタイムチャートであり、第６図は
渋滞解消時のタイムチャートをそれぞれ示したものであ
る。

この実施例は道路Ｍの上り車線Ｍａが渋滞し、感知器１
ａ及び１ｂが車輌Ｃの渋滞時間を感知している状態であ
る。

ナンド回路２ａ及び２ｂからは、チェック階梯ＣＨ以外
の時間帯とチェック階梯ＣＨで、かつ感知器１ａ及び１
ｂに感知が無いときにリセット信号がカウンター３ａ及
び３ｂのリセット端子に入力してカウンター３ａ及び３
ｂをリセットしておく。

またカウンター３ａ及び３ｂには常時クロック信号ＣＬ
からの計数クロック信号が入力しているので、チェック
階梯ＣＨにおいて感知器１ａ及び１ｂの感知時間をカウ
ンター３ａ及び３ｂでカラン１へする。

すなわち、チェック階梯ＣＨで感知器１ａ及び１ｂに感
知があるときのみナンド回路２ａ及び２ｂが開いて、カ
ウンター３ａ及び３ｂのリセットを解除して計時可能と
し、そのとき計数クロック信号によりカウンターが計時
を始める。

計時終了以前に感知器１ａ及び１ｂからの感知信号がな
くなれば、再びリセット信号が入力して計時が「０」に
戻る。

そこで、例えは勿つンター３ａ及び３ｂの設定時間を３
秒に設定しておき計数クロック信号が計時開始して、設
定値に到達するとフリップフロップ５ａ及び５ｂがセッ
トされ感知信号が感知記憶として記・ｌ意されて出力す
る。

次にフリップフロップ５ａと５ｂの両方に感知記憶があ
った時が渋滞しているときであるとした場合にはスイッ
チＪ２がａ側に閉成されているので、フリップフロップ
５ａ及び５ｂの両方の出力信号が出たときのみ、アンド
回路６からアップダウンカウンター８にアップカウンタ
ー信号が入力する。

また、上記フリップフロップ５ａと５ｂのどちらかに感
知記憶があった時に渋滞しているときであるとした場合
には、スイッチＪ２がｂ側に接続されているので、フリ
ップフロップ５ａか５ｂのどちらかの出力信号かで゛た
ときのみ、オア回路７からアップダウンカウンター８に
アップカウンター信号が入力する。

従って、上記カウンター３ａ及び３ｂに設定する感知時
間は必らずしも同一ではなく、感知器１ａ及び１ｂの設
置場所によって適宜選択的に設定できるものである。

次にアップダウンカウンター８には記憶階梯ＣＭが接続
されており、記憶階梯の信号が入力するとアップダウン
カウンター８は前記したアンド回路６又はオア回路７か
らのアップカウンター信号を受けて渋滞回数１回を計数
し、次いでフリップフロップ５ａ及び５ｂにはリセット
階梯Ｒ３からのリセット信号が入力して、フリップフロ
ップ５ａ及び５ｂをリセットし初期状態に戻すと共に渋
滞回数が１回アップカウンターに計数記憶される。

これを−サイクルとして、次のチェック階梯ＣＨで感知
器１ａ及び１ｂの感知時間がカウンター３ａ及び３ｂに
設定した設定時間まで感知が続かなければ、フリップフ
ロップ５ａ及び５ｂがセットされないので゛その出力信
号は出す、従ってアンド回路６又はオア回路７からアッ
プダウンカウンター８に出力信号が出ないので゛アップ
ダウンカウンター８にはダウンカウンタ−信号が加わり
、渋滞回数が１回減算される。

しかしながら渋滞が継続しており、感知器１ａ及び１ｂ
で感知が続けば前述したサイクルを繰り返し、アップダ
ウンカウンター８の渋滞回数を１回ずつ加算し、あらか
じめ設定した設定回数例えば実施例のごとく３回迄計数
され、フリップフロップ９がセットされて渋滞検出信号
が記憶されて出力される。

上記渋滞検出信号が出力されると、それ以後のアップカ
ウントはアンド回路１０の出力によりアップダウンカウ
ンター８の計数禁止入力端子ＣＫ、ＥＮＡに加わりアッ
プカウントは停止し、上記渋滞検出信号により渋滞方向
の車輌Ｃの青時間帯に階梯を１階梯プラスして青時間を
長くするように、交通信号機の系統周期を制御するもの
である。

以上のように、この発明は渋滞する道路の代表交差点で
通常時の車輌は停滞しないが、特定日時における渋滞時
には車輌が渋滞して車速が遅くなる位置に感知器を設置
し、この感知器が感知している時間を渋滞検出階梯で、
計数し、その感知時間があらかじめ設定した時間以上で
あればそれを記憶し、上記感知器の感知記憶を渋滞感知
出力として出力し、１信号周期に１回のチェック階梯で
その渋滞感知出力があれば加算計数し、又なければ減算
計数し、その加算計数の回数が設定回数に到達したとき
、路線渋滞状態と判断して渋滞検出を記憶して信号を出
力し、又感知器の計時終了出力がなく減算計数して前記
加算計数して設定回数が「０」になれば路線渋滞解消し
たものと判断して渋滞検出の記憶をリセットして精算す
るようにし、上記渋滞検出を記憶して出力されるとロッ
クタイマーを計時させて、そのタイマーの設定時間中は
渋滞検出記憶信号を出しつづけ、ロックタイマー計時終
了信号と前記設定回数が「０」になっている信号とで、
渋滞検出の記憶をリセットし、出力を解除するように構
成した道路交通渋滞検出装置である。

このように本発明による道路交通渋滞制御装置は既設の
単純多段系統に付加することによって渋滞時の交通信号
を制御できるものであって、自動感応式系統を設置する
ほどでもない路線で、しかも日祭日、観光シーズン等の
特定日時のみ渋滞する代表交差点に簡単に設置して、渋
滞周期制御を行なうことができ、装置が小型でかつ設備
費が僅少で済み、しかも交通渋滞緩和に対し著大な効果
を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは、この発明の説明と供する道路状態及び感知
器の設置を示す平面図、第１図すは同単純多段有線系統
交通信号制御機の設置を示す平面図、第２図は、この発
明による道路交通渋滞検出装置の回路図、第３図ａ及び
ｂはそれぞれ通常の１信号周期と渋滞時の１信号周期の
各信号説明図、第４図は、渋滞検出時に信号の周期を延
長させる回路図、第５図は渋滞検出時のタイムチャート
、第６図は、渋滞解消時のタイムチャー１・である。 ｌａ、ｌｂ・・・感知器、２ａ、２ｂ・・・アンド回路
、３ａ、３ｂ・・・カウンター、５ａ、５ｂ・・・フリ
ップフロップ、６・・・アンド回路、７・・・オア回路
、８・・・アップダウンカウンター、９・・・フリップ
フロップ クタイマ、１３・・・インバータ、１４・・・アンド回
路、Ａ・・・単純多段有線系統親機、Ｂ・・・単純多段
有線系統子機、Ｊｌ，Ｊ２，Ｊ３・・・スイッチ、Ｃ・
・・車輌、Ｎ・・・交差点、Ｍ， ｍ・・・道路、Ｐ，
Ｑ・・・車輌用信号、Ｐｍ，ＱＭ・・・歩行者用信号
、ＣＨ・・・チェック階梯、ＣＬ・・・クロック信号、
ＣＭ・・・記憶階梯、ＲＳ・・・リセット階梯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 渋滞する路線の代表交差点の流入側で車輌が停滞し
   て遅くなる位置に設置した感知器と、該感知器が感知し
   ている時間を１信号周期中のチェック階梯で計数するカ
   ウンターと、上記感知時間がカウンターの設定時間以上
   であればそれを記憶するフリップフロップと、該フリッ
   プフロップの感知記憶を渋滞感知出力として出力する回
   路と、該渋滞感知出力が１のときカウンターを１つ加算
   するとともにその出力がＯのときカウンターを１つ減算
   するアップダウンカウンターと、該アップダウンカウン
   ターの計数回数が設定回数になれば路線渋滞と判断して
   渋滞検出を記憶して出力するフリップフロップとを備え
   たことを特徴とする道路交通渋滞検出装置。