JPS6048800B2 - 道路交通流制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は道路交通流制御方式に関し、特に車両に対し
、その現地点から目的地点までの最適な径路情報を与え
交通流の円滑な制御をはかる方式に関するものてある。

都市の道路網における交通流の円滑化をはかるための一
手段として径路誘導システムがある。これは各車両をそ
の目的地まで交通状況に応じた最適径路に誘導するもの
である。このようなシステムでは各車両の最適径路をオ
ンラインで求め、各交差点でこの径路に沿う最適進路が
運転者に通知されるのが一般的である。しかるに、事故
、その他の突発的な渋滞等が径路上に発生したため車両
が迂回させられた場合に、運転者はその理由を知．るこ
とができず不安に陥いる可能性がある。そのため運転者
へ最適径路と共に目的地までの主要径路上の交通混雑状
況を教えることが望ましい。しかるに大きな道路網上で
任意の出発点と目的地の組合せに対する主要径路を決定
し、その径路上の！交通混雑状況を判定するというデー
タ処理を計算機プログラムで行なおうとすると計算時間
がぼう大になるという難点があつた。この発明の目的は
、道路網内を走行する車両に与えるべきその道路網の混
雑状況に応じた、そのく車両の現地点から目的地点まで
の最適な径路情報を高速に求めうる道路交通流制御方式
を提供することにある。

この発明の特徴とするところは、道路網の所定地点に設
置された地上装置と、中央処理装置と、車両に搭載され
た車載装置とを有し、前記車載装置は、車両が前記地点
を通過する際に、その地点の地上装置からその地点個有
に割当てられた地侭コードを受信し、それを予め運転者
が前記車載装置にセットした目的地点の地点コードと共
に前記中央処理装置に送信する手段と、前記中央処理装
置から送られてきた径路誘導情報を受信し、それを運転
者に知らせる伝達手段とからなり、また前フ記中央処理
装置は、前記道路網内の各地点間の予め与えられた走行
所要時間と混雑状況データとから、前記車載装置より送
られてきた地点コードの通過地点より目的地点に至る最
短時間径路を探索する少なくとも１つの混雑状況判定手
段と、前記門混雑状況判定手段の出力を前記径路誘導情
報として前記車載装置に送信する手段とからなることに
ある。

以下、図を参照して説明する。

第１図はこの発明の全体構成を概略的に示すもヨのであ
るが、図において、１は地点コード発信装置を示し、道
路網の所定地点に設置され、夫々の地点に個有に割振ら
れた地点コードを、道路に埋設された地上アンテナ２を
介して、当該地点を通過する車両３に送信する。

車両３には後述する車載装置が搭載され、前記地点コー
ドを受信すると共に、所定の情報を、車上アンテナ４を
介して、中央処理装置５へ送信する。６は中央処理装置
５に設けられたアンテナである。

中央処理装置５は、車両３より受けた情報を基に、所定
の処理を施し、車両３を目的地点まで最適径路て導くた
めの誘導情報として車両３に送信する。車両３はそれを
受信し、車載装置の伝達装置でその情報を運転者に伝達
する。第２図は前記車載装置の構成を示す。

図において、７は地上アンテナ２を介して地点コード発
信装置１から送られる地点コードを受信するためのアン
テナ（第１図では図示されていない）を示し、８はその
ための受信器を示す。９はレジスタで、受信した地点コ
ードを貯えるものである。

なお、このレジスタ９に貯えられる地点コードは常に車
両３の現在地を示す地点コードであつて、この地点が後
述する最短時間径路探索のための出発地点コードとなる
。したがつて、このレジスタ９を出発地点コードレジス
タという。１０は目的地点コードレジスタで、運転者が
予め目的地として設定した地点の地点コードを貯えるも
のである。

これら２つのレジスタ９，１０に貯えられた地点コード
は送信器１１により車上アンテナ４を介して中央処理装
置５に送信される。また、中央処理装置５から送られて
きた情報は車上アンテナ４を介して受信器１２により受
信され、伝達装置１３によつて運転者に伝達される。第
３図は中央処理装置５の構成例を示すものてある。

図において、１４は受信器で、アンテナ６を介し、車両
３から送られてくる出発地点コードと目的地点コードと
を受信する。受信された一組の地点コードは、一旦、受
信バッファレジスタ１５に貯えられる。１６は分配器、
１７は混雑状況判定装置を示すものてある。

混雑状況判定装置１７は、詳細は後述するが、前述の受
信した一組の地点コードを基に出発地点より目的地点ま
での最短時間径路を、その間の混雑度を考慮しつつ探索
するものてある。また、かかる判定装置１７は道路網の
規模、その道路網内でのサービス車両の量等に応じて、
並列に運転しうる複数個のものが用意される。したがつ
て、受信した地点データは、一旦、受信バッファレジス
タ１５に貯えられ、分配器１６により、空いている混雑
状況判定装置１７に送られる。そのとき、空いている混
雑状況判定装置１７がなければ、受信された地点データ
は受信バッファレジスタ１５で待機することになる。上
記最短時間径路探索のため、混雑状況判定装置１７には
、アークコスト設定装置１８より、道路網内のすべての
隣接する地点間の走行所要時 ヨ間が与えられている。
この地点間の走行所要時間の計測にいおては、既に各種
の手段が提案されているので、ここでは詳述しない。上
記混雑状況判定装置１７ての結果は、順次、送信バッフ
ァレジスタ１９に貯えられ、送信器２０によりアンテナ
６を介して車両３へ伝達される。

また、混雑状況判定装置１７での処理を終えた車両から
の受信データは受信バッファレジスタ１５から順次消去
される。車両３に伝達すべき信号は、走行径路中の各地
点毎に右折、左折、直進 フと云つた指示や文字や図形
で前記伝達装置１３に表示せしめる形式の信号でもよい
が、図示実施例のごとく、音声合成装置２１を設け、混
雑状況判定装置１７の出力を音声ガイダンスにして車両
３に伝達するようにしてもよい。この場合、運転者には
伝達装置１３から、例えば、「××方面は事故による渋
滞のため、〇〇方面に迂回して下さい」と云つたように
音声による指示がなされることになる。さて次に、前記
混雑状況判定装置１７につにて説明する。

第４図ａに示すごとき道路網モデルを考える。図におい
て、Ａ−Ｉは道路網中に設定された、例えば、交差点等
の地点（ノード）を示し、これらの夫々には、第１図に
関連して述べたごとく、地点コード発信装置１および地
上アンテナ２が設置される。また、各地点間を結ふ線（
アーク）は道路区間を意味し、各道路区間には、その間
を走行するに要する時間（アークコスト）が与えられる
。図においては、各アークの両端ノードを示すアルファ
ベット記号の小文字をもつてアークコストが示されてい
る。第４図ｂは上記のごとき形状の道路網に適用される
混雑状況判定装置１７の構成を示す。

図において、２５は入出力装置、２６は制御回路を示す
。２７Ａ〜２７１は地点モジュールを示し、これらは、
夫々、第４図ａの地点Ａ−Ｉに対応する。

これらの地点モジュール間は太線で示すトリップ信号線
２８で接続されている。さらに、各地点モジュール２７
Ａ〜２７１には、同期信号線２９を介して、クロックパ
ルス発生回路３０より所定周期のクロックパルスが与え
られている。また、各地点モジュール２７Ａ〜２７１は
、入出力信号線３１を介して、入出力装置２５と信号の
授受をおこなう。この信号のなかには、前述のアークコ
スト設定装置１８から与えられ、各地点モジュール２７
Ａ〜２７１にアークコストをセットするための信号や、
各地点モジュール２７Ａ〜２７Ｉから読み出し、最短時
間径路情報として前記の送信バッファレジスタ１９に送
るための信号などが含まれる。前記地点モジュールの構
成は第５図に示すごときである。

図において、３２はアークモジュールを示し、１つの地
点モジュール内には予め複数のアークモジュール３２が
用意される。それらのアークモジュール３２はすべて同
じ構成であるので、図においては、１つのアークモジュ
ール３２についてのみ具体的構成が示されている。これ
らのアークモジュール３２の夫々は、それに接続されて
いるトリップ信号線２８と共に、当該地点モジュール２
７Ａ〜２７１の対応する地点Ａ−ーＩに接続されたアー
クに一対一に対応する。アークモジュール３２内におい
て、３３，３４はアークコストレジスタを示し、対応す
るアークのアークコストが入出力装置２５より線３１を
介してセットされる。

このうち、レジスタ３３には対応するアーク（すなわち
道路区間）を走行するのに要する標準的な走行所要時間
（アークコスト）が、またレジスタ３４には同じアーク
の時々 ″刻々変化するアークコストが、夫々、貯えら
れる。レジスタ３４のアークコストの更新は、例えば、
ル分、３吟あるいは印分毎におこなわれる。３５はフラ
グを示し、レジスタ３３，３４の内容が零になつたとき
セットされ、出力信号を出す。

３６は混雑度レジスタで、対応するアークを示すコード
とそのアークの混雑度レジスタが蓄積されている。

混雑度データは、当該アークの交通状況が正常のとき「
０．ｊ，小渋滞が生じているとき「１」、大渋滞のとき
「２」、事故が発生しているとき「３」のごとく選定さ
れる。そして、このデータも、所定の時間間隔で、ある
いは適宜に、入出力装置２５により線３１を介して更新
される。３７はゲートを示す。

さらに、３８は到着検出回路を示し、目的地点−に対応
する地点モジュールにおけるもののみオン状態とされ、
他はすべてオフ状態に保たれる。

到着検出回路３８がオン状態にあると、伝播されてきた
信号はそこで阻止される。３９は目的地点レジスタ、４
０は出発地点レジスタで、夫々、当該．地点モジュール
の対応する地点の地点コードが予め貯えられており、線
３１を介して、目的地点コード、出発地点コードが送ら
れてきたとき、それが予め貯えられている前記地点コー
ドと一致したときに出力信号を出す。

４１はゲート、４３，４！４，４５はオア回路を示すも
のてある。

次に、上述のごとき混雑状況判定装置１７の動１作につ
いて説明する。

初めに、入出力装置２５により初期設定がおこなわれる
。

まず、既述したように、すべての地点−．Ｉモジュール
２７Ａ〜２７１の対応するアークモジ コユール３２内
のレジスタ３３に標準アークコストｊが、またレジスタ
３４に最短時間径路探索をおこ ．なわんとする時間帯
におけるアークコストが、夫々、格納される。次に、す
べての地点モジュール２７Ａ〜２７Ｉのゲート４１が開
、またすべてのアークモジュール３２のゲート３７が閉
とされ、レジスタ３５がリセットされる。また、目的地
改に対応する１つの地点モジュールの到着検出回路３８
のみをオン状態とし、他をすべてオフ状態とする。これ
は、入出力装置２５より、各地点モジュール２７Ａ〜２
７Ｉに付されたアドレスを指定しておこなうことができ
る。以上の準備の後、第１のステップとして、最短時間
径路の探索を開始する。

まず、入出力装置２５から信号線３１を通して出発地点
の地点コードが各地点モジュール２７Ａ〜２７１に送ら
れる。

この入力信号で与えられた地ヴコードと内部にたくわえ
られた地改コードが一致したレジスタ４０のみ出力がオ
ンとなる。その信号がオア回路４５を経て、出発地点に
対応する地点モジュールからトリップ信号として出力さ
れる。このトリップ信号はトリップ信号線２８を通つて
下流のアークモジュール３２に伝播する。下流モジュー
ル３２に到着したトリップ信号はそこのアークコストレ
ジスタ３３を起動する。起動されたレジスタ３３の内容
は、クロックパルス発生回路３０から線２９を通して送
られたクロックパルスによつて１ずつ減算される。そし
てそのレジスタ３３の内容が零となつたとき、フラグ３
５がセットされる。地点モジュールの中のフラグ３５が
１つでもセットされると、その信号がオア回路４３を介
してゲート４１に与えられ、それを閉じる。ゲート４１
が閉じられると、その後、当該地点モジュールでは、線
２９からのクロックパルスを受付けなくなる。また、フ
ラグ３５がセットされると、ゲート３７が開かれると同
時に、オア回路４３を介して到着検出回路３８へ信号が
伝わる。もし、到着検出回路３８がオフ状態であれば、
その信号がトリップ信号として、オア回路４５、線２８
を通してさらに下流に接続されたアークモジュール３２
に伝播する。このようにして次々とトリップ信号の遅延
と伝播が行なわれ、トリップ信号は目的地に対応した地
点モジュールに到着する。

前述のごとく、この地点モジュールの到着検出回路３８
はオン状態である。ここでトリップ信号は停止し、下流
側へ伝えられなくなる。また到着検出回路３８が到着検
出信号を発し、それが線３１を通り、入出力装置２５を
経て制御回路２６に伝えられる。制御回路２６はクロッ
クパルス発生回路３０を停止する。このあとトリップ信
号の伝播は行なわれない。以上により与えられた出発地
点と目的地点を結ぶ、標準アークコストを用いた最短時
間径路、すなわち主要径路が求められたことになる。次
に、第２のステップとして、上記で探索された主要径路
上の交通混雑状況が調べられる。

前述の最短時間径路探索処理の終了後、入出力装置２５
から線３１を通して目的地点の地点コードが各地点モジ
ュール２７Ａ〜２７１に送られる。各地点モジュールの
目的地点レジスタ３９のうち、前記の入力信号で与えら
れた地点コードとその内部にたくわえられた地点コード
が一致したもののみ出力がオンとなる。その出力信号は
当該地点モジュールの各アークモジュール３２内のゲー
ト３７に伝わる。これらのアークモジュール３２のうち
唯一のゲート３７、すなわち求められた最短時間径路上
にあるアークに対応するアークモジュール３２のゲート
３７のみが開となつており、上記出力信号はそこを通過
してレジスタ３６に伝わる。これにより、レジスタ３６
の内容、すなわち当該アークを示すコードと混雑度デー
タが線３１を通つて入出力装置２５へ読出される。ゲー
ト３７を通過した信号は、さらに線２８を通つて上流側
に接続されたアークモジュール３２に伝播する。こうし
てレジスタ３６の内容の読出しと信号の伝播をくり返し
て、信号が出発地点に対応する地点モジュールに到達す
ると、そこのゲート３７はいず１れも閉じられているの
で、それ以上伝播しなくなる。入出力装置２５では順次
読み出されたレジスタ３６の内容から、出発地点より目
的地点へ到る最短時間径路、すなわち主要径路の経由地
点とそこでの交通混雑状況を検出することができる。以
上の２つのステップの処理で求めた主要径路上に渋滞個
所が検出されたならば、再び第１ステップの準備と同様
に全地点モジュール２７Ａ〜２７１のゲート４１を開、
すべてのアークモジュール３２のゲート３７を閉とする
。さらにレジスタ フ３５をリセットし、目的地に対応
する１つの地点モジュールの到着検出回路３８のみをオ
ン状態とし他のすべてをオフ状態とする。そののち第３
のステップとして、それを迂回する径路が探索される。
この第３のステップの処理は、ほとんど第１のステップ
の処理と同じようにして、出発地点から目的地改へ到る
径路を探索するものである。但し、このステップにおい
ては、各アークモジュール３２のアークコストレジスタ
としてはレジスタ３４が使用される。混雑状況判定装置
１７は上述のように動作するが、もし、第２のステップ
において渋滞個所が検出されなければ、第３ステップの
処理を実行することなく、第１のステップで探索された
径路情報が前述の受信バッファレジスタ１９に送られ、
既述のごとく、車両３に伝送される。

また、第２のステップで渋滞個所が検出されたならば、
第３のステップの処理を実行し、その結果を受信バッフ
ァレジスタ１９に送る。以上説明したごとく、この発明
によれば、主要径路上に渋滞個所が検出されれば、その
状況が運転者に知られるため、運転者の不安を軽減する
ことができ、また径路探索、混雑状況判定がほとんどハ
ードウェアでおこなわれるため、上記径路探策、混雑状
況判定の処理をきわめて速くおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の全体構成を示すための図、第２図は
第１図示構成における車載装置の構成例を示す図、第３
図は同じく中央処理装置の構成例を示す図、第４図ａお
よびｂは前記中央処理装置における混雑状況判定装置を
説明するための図とその構成例を示す図、第５図は第４
図示混雑状況判定装置の地点モジュールの構成例を示す
図である。 １ ・・・・・・地点コード発信装置、２ ・・・・・
・地上アンテナ、５ ・・・・・・中央処理装置、７
・・・・・・アンテナ、８，１２および１４・・・・・
・受信器、９ ・・・・・・出発地点コードレジスタ、
１０・・・・・・目的地点コードレジスタ、１１および
２０・・・・・・送信器、１３・・・・・・伝達装置、
１５・・・・・・受信バッファレジスタ、１６・・・・
・・分配器、１７・・・・・・混雑状況判定装置、１８
・・・・・・アークコスト設定装置、１９・・・・・・
送信バッファレジスタ、２１・・・・・・音声合成装置
、２５・・・・・・入出力装置、２６・・・・・・制御
装置、２７Ａ〜２７１・・・・・・地点モジュール、３
０・・・・・・クロックパルス発生装置、３２・・・・
・・アークモジュール、３３および３４・・・・・・ア
ークコストレジスタ、３５・・・・・・フラグ、３６・
・・・・・混雑度レジスタ、３７および４１・・・・・
・ゲート、３８・・・・・・到着検出回路、３９・・・
・・・目的地点レジスタ、４０・・・・・・出発地点レ
ジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 道路網の所定位置に設置された地上位置と、中央処
   理装置と、車両に搭載れた車載装置とを有し、前記車載
   装置は、車両が前記地点を通過する際に、その地点の地
   上装置からその地点固有に割当てられた地上コードを受
   信し、それを予め運転者が前記車載装置にセットした目
   的地点の地点コードと共に前記中央処理装置に送信する
   手段と、前記中央処理装置から送られてきた径路誘導情
   報を受信し、それを運転者に知らせる伝達手段とからな
   り、また前記中央処理装置は、前記道路網内の各地点間
   の予め与えられた走行所要時間と混雑状況データとから
   、前記車載装置より送られてきた地点コードを通過地点
   より目的地点に至る最短時間径路を探索した該径路の混
   雑状況を判定し、判定の結果、該径路上に渋滞個所がな
   い場合には探索された最短時間経路を出力し、渋滞個所
   がある場合には該個所と該個所を迂回した径路とを出力
   する少なくとも１つの混雑状況判定定手段と、前記混雑
   状況判定手段の出力を前記径路誘導情報として前記車載
   装置に送信する手段とからなり、前記混雑状況判定手段
   は、前記道路網内の地点に対応しかつそれらの地点間を
   結ぶ道路区間と対応するように接続された複数の地上モ
   ジュールと、これらの地上モジュールとの間で信号の授
   受をおこなう入出力装置とからなり、前記地点モジュー
   ルの各々は当該地点をその一端とする道路区間に対応す
   る複数のアークモジュールを有し、各アークモジュール
   は当該道路区間を走行するに要する標準的な走行所要時
   間を貯える第１のレジスタと、前記当該道路区間の現実
   の走行所要時間を貯える第２のレジスタと、前記当該道
   路区間の混雑状況データを貯える第３のレジスタとを有
   し、次のステップで前記径路誘導情報を得ることを特徴
   とする道路交通流制御方式：（１）前記車両が前記地点
   を通過する際に受信した地点コードに対応する地点モジ
   ュール（出発地点モジュール）よりトリップ信号を発生
   せしめ、それを下流側のアークモジュールに伝播させ、
   そのトリップ信号を受信したアークモジュールでは、そ
   のトリップ信号を前記第１のレジスタに貯えられた時間
   だけ遅延せしめた後、さらに下流側のアークモジュール
   に伝播させるごとくして、前記トリップ信号を順次伝播
   させ、前記車載装置より受信した地点コードの目的地点
   に対応する地点モジュールに到着したならば、伝播を停
   止する。 次に、（２）前記目的地点に対応する地点モジュールよ
   りトリップ信号を発生せしめ、このトリップ信号を前記
   ステップ（１）でトリップ信号がその伝播に際して経由
   してきたアークモジュールを逆方向に辿らしめ、このト
   リップ信号が前記経由アークモジユールに到達するごと
   に、そのアークモジュール中の前記第３のレジスタの内
   容を前記入出力装置に読み出しながら順次伝播させ、そ
   のトリップ信号が前記出発地点モジュールに到着したな
   らば、その伝播を停止する。 （３）もし、前記ステップ（２）において、渋滞道路区
   間が検出されたならば、前記出発地点モジュールより、
   再度、トリップ信号を発生せしめ、それを下流側のアー
   クモジュールに伝播させ、そのトリップ信号を受信した
   アークモジュールでは、そのトリップ信号を前記第２の
   レジスタに貯えられた時間だけ遅延せしめた後、さらに
   下流側のアークモジュールに伝播させるごとくして、前
   記トリップ信号を順次伝播させ、前記目的地点に対応す
   る地点モジュールに到着したならば、その伝播を停止さ
   せる。