(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の運行経路を定刻通りに走行することが求められる公共車両に搭載される車載装置と、
前記車載装置から送信されるアップリンク情報に基づいて、道路に設置された信号灯器を制御する交通信号制御手段とを備える交通信号制御システムであって、
前記車載装置は、前記アップリンク情報に、前記公共車両の搭乗者数と、前記公共車両が定刻に対してどの程度の運行遅延が生じているかを示す遅延時間とを格納させるものであり、
前記交通信号制御手段は、前記搭乗者数と前記遅延時間とから搭乗者の総遅延時間を算出し、当該総遅延時間が所定の閾値を超えた場合に、前記公共車両を優先的に通過させるように前記信号灯器を制御すること
を特徴とする交通信号制御システム。
【請求項２】
第一の道路と第二の道路とを含む少なくとも２本の道路が交差する交差点に設置された信号灯器を制御する交通信号制御手段と、
前記交差点を含む所定の運行経路を定刻通りに走行することが求められる第一の公共車両に搭載される第一の車載装置と、第二の公共車両に搭載される第二の車載装置と、を備える交通信号制御システムであって、
前記第一の公共車両は前記第一の道路上を前記交差点に向かって走行するものであり、
前記第二の公共車両は前記第二の道路上を前記交差点に向かって走行するものであり、
前記第一及び第二の車載装置は、前記自己の搭載されている公共車両の搭乗者数と、前記自己の搭載されている公共車両が定刻に対してどの程度の運行遅延が生じているかを示す遅延時間とを格納したアップリンク情報を送信する機能を備えており、
前記交通信号制御手段は、前記第一の車載装置及び第二の車載装置から送信された前記アップリンク情報に含まれる搭乗者数と前記遅延時間とから前記第一及び第二の公共車両それぞれの搭乗者の総遅延時間を算出し、当該総遅延時間と所定の閾値との比較結果に応じて、いずれの公共車両を優先的に通過させるかを決定し、その決定結果に応じて前記信号灯器を制御すること
を特徴とする交通信号制御システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の交通信号制御手段を備え、前記交差点近傍に設置される交通信号制御機。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の交通信号制御手段を備える中央装置。
【請求項５】
コンピュータを請求項３の交通信号制御機又は請求項４の中央装置の交通信号制御手段として動作させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交差点等においてバス等の公共車両を優先的に走行させる交通信号制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、バス等の公共車両が走行する路線上の交差点では、公共車両が接近していることを検知した時点で、例えば、公共車両の走行方向の信号表示が青信号であれば、その青信号の表示時間を延長するように、赤信号であれば、その赤信号の表示時間を短縮するように制御する（当該赤信号の短縮により交差側道路の青信号が短縮される）、という公共車両優先の信号制御システムであるＰＴＰＳ（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ  Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｓｙｓｔｅｍ）が運用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このＰＴＰＳでは、公共車両の接近を交差点上流に設置された光ビーコンによって検知することが多い。交差点上流に設置された光ビーコンとの路車間通信において、バスは自己の車両ＩＤを格納したアップリンク情報を光ビーコンに対して送信する。当該車両ＩＤには、アップリンク情報を送信した車両が公共車両であることを示す情報が含まれており、当該車両ＩＤを格納したアップリンクを受信することで交通信号制御システムは公共車両の接近を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３０５１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＴＰＳは、交通需要に応じて適切に割り当てた各信号灯色の時間を公共車両のみの都合で変更する方法であるため、優先的に交差点を通過させた公共車両の接近方向と交差する方向の道路に対して十分な青信号時間を割り当てることができずに渋滞を引き起こすケースがある、といった一定の不利益が存在する。
ただ、公共車両の運行状態によっては、この不利益に配慮して、必ずしも優先的に走行させなくても良いケースもあると考えられる。
【０００６】
また、互いに交差する２本の道路の各方向から同時に公共車両が接近してきた場合には、赤信号の短縮ではなく青信号の延長を優先する、というのが従来までの一般的な運用となっているため、公共車両の接近が検知された時点で青信号が表示されている方向の公共車両の走行が優先される（現時点で表示している青信号を延長する）。
このような複数の公共車両が異なる方向から接近する場合にも、各公共車両の運行状態によっては赤信号の短縮を優先すべきケースもあると考えられる。
【０００７】
つまり、ＰＴＰＳの利便性をより一層高めるためには、運用方法を固定的なものとせずに柔軟にした方が望ましい。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、優先制御の対象となる公共車両の運行状態等に応じて柔軟に運用することが可能な交通信号制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の発明にかかる交通信号制御システムは、所定の運行経路を定刻通りに走行することが求められる公共車両に搭載される車載装置と、前記車載装置から送信されるアップリンク情報に基づいて道路に設置された信号灯器を制御する交通信号制御手段とを備えており、前記車載装置は、前記アップリンク情報に、前記公共車両の搭乗者数に関する搭乗者状況情報と、前記公共車両が定刻に対してどの程度の運行遅延が生じているかを示す遅延時間に関する遅延状況情報とを格納させるものであり、前記交通信号制御手段は、前記搭乗者状況情報に含まれる搭乗者数の大きさと遅延状況情報に含まれる遅延時間の大きさとの関係性に基づいて、当該公共車両を優先的に通過させるか否かを決定し、その決定結果に応じて前記信号灯器を制御する。
なお、前記搭乗者状況情報には搭乗者の人数の大きさを複数段階で表す搭乗者数レベルのいずれかを示すレベルを含めることができ、前記遅延状況情報には遅延時間の大きさを複数段階で表す遅延時間レベルのいずれかを示すレベルを含めることができ、前記交通信号制御手段は、前記搭乗者数レベルと前記遅延時間レベルの双方のレベルに応じて決定される前記公共車両を優先する制御を行うか否かの決定結果に応じて前記信号灯器を制御するようにしても良い。
【０００９】
本発明によれば、従来のＰＴＰＳのように、どのような運行状態の公共車両であっても優先的に通過させるように交通信号制御を行うのではなく、その公共車両の搭乗者や運行遅延等の状況に関する情報に基づいて制御するため、例えば、遅延なく走行しているような公共車両が接近してきた場合には、優先的に通過させるような制御を行わない、といった運用の高度化を実現することが可能となる。
運用の柔軟性を高めることで、公共車両の定刻運行を支援しつつ、交通流全体に対する影響を必要限度にとどめることが可能となる。
なお、ここにいう、公共車両を優先的に通過させる交通信号制御とは、従来までのＰＴＰＳ等と同様に、当該公共車両に対する青信号を基準時間よりも延長して信号待ちすることなく通過させたり、当該公共車両に対する赤信号を基準時間よりも短縮して信号待ち時間を小さくしたりする制御方法を意味する。
【００１０】
また、第一の発明にかかる交通信号制御システムの他の形態では、所定の運行経路を定刻通りに走行することが求められる公共車両に搭載される車載装置と、前記車載装置から送信されるアップリンク情報に基づいて、道路に設置された信号灯器を制御する交通信号制御手段とを備えており、前記車載装置は、前記アップリンク情報に、前記公共車両の搭乗者数と、前記公共車両が定刻に対してどの程度の運行遅延が生じているかを示す遅延時間とを格納させるものであり、前記交通信号制御手段は、前記搭乗者数と前記遅延時間とから搭乗者の総遅延時間を算出し、当該総遅延時間が所定の閾値を超えた場合に、前記公共車両を優先的に通過させるように前記信号灯器を制御する（請求項１）。
【００１１】
公共車両の遅延によって利用者が受ける影響を搭乗者の総遅延時間として算出し、当該総遅延時間を指標として用いることで、公共車両の遅延による影響の大きさを定量的に把握することが可能となり、当該公共車両を優先的に通過させるべきか否かの判断の妥当性が高まる。
【００１２】
また、第二の発明にかかる交通信号制御システムは、第一の道路と第二の道路とを含む少なくとも２本の道路が交差する交差点に設置された信号灯器を制御する交通信号制御手段と、前記交差点を含む所定の運行経路を定刻通りに走行することが求められる第一の公共車両に搭載される第一の車載装置と、第二の公共車両に搭載される第二の車載装置と、を備えており、前記第一の公共車両は前記第一の道路上を前記交差点に向かって走行するものであり、前記第二の公共車両は前記第二の道路上を前記交差点に向かって走行するものであり、前記第一及び第二の車載装置は、自己の搭載されている公共車両の搭乗者数と、前記自己の搭載されている公共車両が定刻に対してどの程度の運行遅延が生じているかを示す遅延時間とを格納したアップリンク情報を送信する機能を備えており、前記交通信号制御手段は、前記第一の車載装置及び第二の車載装置から送信された前記アップリンク情報に含まれる搭乗者数と前記遅延時間とから前記第一及び第二の公共車両それぞれの搭乗者の総遅延時間を算出し、当該総遅延時間と所定の閾値との比較結果に応じて、いずれの公共車両を優先的に通過させるかを決定し、その決定結果に応じて前記信号灯器を制御する（請求項２）。
【００１３】
この第二の交通信号制御システムによれば、互いに交差する道路上をほぼ同時に接近してきた公共車両について、いずれの公共車両を優先して通過させるべきか、を各公共車両の運行状態に応じて適切に判断できるようになるため、従来のように、常に青信号の延長動作を実行する場合に比べて、より一層適切な公共車両の運行支援を行うことが可能になる。
【００１４】
なお、これらの交通信号制御システムにおける交通信号制御手段を、交差点近傍に設置した交通信号制御機に備えさせると大変有用である（請求項３）。
交通信号制御手段は、例えば路上に設置した交通信号制御機以外の装置や中央装置に持たせることもできる（請求項４）。また、交通信号制御機や中央装置に搭載され、これらの装置を交通信号制御手段として動作させるためのプログラム（請求項５）も大変有用である。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の交通信号制御システムや交通信号制御機によれば、公共車両の運行状態に応じて適切に交通信号制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る交通信号制御システムの概要を示す模式図である。
【図２】交通信号制御機１ａの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】路上通信装置２１の通信制御装置２１ｂの構成の一例を示すブロック図である。
【図４】信号制御指令情報のフォーマットを示す図である。
【図５】信号制御プランの一例を示す図である。
【図６】車両に搭載されている車載装置３１の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】ＰＴＰＳの実行の有無についての条件マトリクス表の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
〔システムの全体構成〕
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明に係る交通信号制御システムの概要を示す模式図である。
交通信号制御システムは、交通信号機１（交通信号制御機１ａと複数の車両用信号灯器１ｂ、１ｃ等で構成）、光ビーコン等の路上通信装置２１（通信アンテナ部２１ａと通信制御装置２１ｂで構成）及び路上通信装置２２（通信アンテナ部２２ａと通信制御装置２２ｂで構成）、バスＢ１とバスＢ２に搭載された車載装置３１と３２、中央装置４、ルータ５等を含む。中央装置４は、交通信号機１の制御に関する指示を行う機能や、車両に対して提供する交通情報の生成・送信等を行う機能を備えた装置であり、交通管制センター内に設置されている。なお、中央装置４は、交通管制センター内に設置されず、道路上に設置されていても良い。
中央装置４は、複数の交差点のそれぞれに設置された交通信号機と電話回線などの通信回線やルータ５等の通信装置を介して接続されている。交通信号機１は、道路Ｒ１と道路Ｒ２の交差点Ａに流入する複数の道路のそれぞれに設置された路上通信装置２１および２２と電話回線などの通信回線を介して接続されている。
【００１８】
交通信号機１は、複数の信号灯器を制御する機能を備えており、道路Ｒ１を交差点Ａに向かって走行する車両に対する通行権は車両用信号灯器１ｂによって、道路Ｒ２を交差点Ａに向かって走行する車両に対する通行権は車両用信号灯器１ｃによって、それぞれ表示する。
交通信号制御機１ａは、中央装置４から交通情報や信号灯器の制御に関する指示である信号制御指令を受信する機能を備えており、指示に応じて信号灯器１ｂ等の各信号灯器の点灯、消灯及び点滅を制御する。
なお、交差点Ａに横断歩道がある場合には、交通信号制御機１ａに別途歩行者用の信号灯器が接続されることもある。
【００１９】
図２は交通信号制御機１ａの構成を示すブロック図である。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ている。制御部１０１には、内部バス等を介して灯器駆動部１０２、通信部１０３、記憶部１０４が接続されており、制御部１０１は、これらのハードウエア各部の動作を制御する。また、制御部１０１は、後述する公共車両優先制御を実行する機能を備えている。
【００２０】
灯器駆動部１０２は、半導体リレー（図示せず）を備え、制御部１０１から入力された信号灯器出力指令に基づいて、複数の信号灯器１ｂ、１ｃ等の青色灯、黄色灯、赤色灯それぞれに対応して各色の信号灯に供給される交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）又は直流電圧をオン／オフする。
通信部１０３は、中央装置４との間の通信を行うための中央通信部１０３１を備えており、中央装置４から交通情報や信号制御指令等を受信することができる。また、通信部１０３は端末通信部１０３２を備えており、受信した前記交通情報を路上通信装置２１等へ送信したり、路上通信装置２１等から送られてくる車載装置に関する情報等を受信したりすることができる。
記憶部１０４は、受信した交通情報、信号制御指令や車載装置に関する情報、各階梯と各現示との関係を表す定数などの各種定数の情報などを記憶している。
【００２１】
路上通信装置２１および２２は、それぞれ互いに交差する道路Ｒ１及びＲ２に設けられており、交差点Ａへの流入側車線を走行する車両と通信可能なように設置されている。この路上通信装置としては、例えば、光ビーコン、電波ビーコン、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ：  専用狭域通信）、ＷＡＶＥ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ  ｉｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）やＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ａｃｃｅｓｓ）等の通信方式に対応する無線通信装置等であり、車載装置との間で各種情報を無線通信する機能を備えている。
【００２２】
図３は路上通信装置２１の通信制御装置２１ｂの構成を示すブロック図である。なお、通信制御装置２２ｂも通信制御装置２１ｂと同じ構成と機能を備えている。
制御部２０１は、１又は複数のマイクロコンピュータから構成されている。制御部２０１は、内部バス等を介して接続された信号通信部２０３等のハードウエア各部の動作を制御する。
記憶部２０２には、当該路上通信装置２１から交差点Ａまでの距離や勾配等に関する道路形状情報や交差点Ａを含む地域の情報等が予め記憶されている。なお、これらの情報は、予め記憶されている構成に限定されず、中央装置４等から取得して記憶する構成であっても良い。
【００２３】
信号通信部２０３は、中央装置４から交通信号機１を経由して交通情報を受信し、路車間通信部２０４がこれらの情報を通信アンテナ部２１ａを介して車載装置に送信する機能を備えている。
また、路車間通信部２０４が車載装置から受信したアップリンク情報等の車載装置に関する情報は、信号通信部２０３によって交通信号制御機１ａ等に対して送信される。
【００２４】
中央装置４は、所定の周期で交通情報や信号制御指令を複数の交通信号機に送信する。図４は信号制御指令のフォーマットを示す図である。図４において、スプリット１は現示１のスプリットを、スプリット６は現示６のスプリットを示している。なお、本フォーマットの詳細については、社団法人新交通管理システム協会（以下、ＵＴＭＳ協会）から発行されている規格書に記載されている。
なお、路上通信装置２１や２２は交通信号制御機１ａを経由して中央装置４と通信する構成でなくても良く、ルータ５や通信回線等により交通信号制御機１ａを経由せずに中央装置４と通信することもできる。
【００２５】
バスＢ１には車載装置３１が搭載されており、路上通信装置２１との間で各種情報を無線通信する。車載装置３１を搭載したバスＢ１は、路上通信装置２１の通信領域Ｑ１（図１の道路Ｒ１上の斜線部分）を通過する際に、路上通信装置２１との間で無線通信を行い、自己の車両ＩＤに関する情報を含むアップリンク情報を送信すると共に交通情報を受信する。
バスＢ２についても同様に車載装置３２を搭載しており、路上通信装置２２の通信領域Ｑ２（図１の道路Ｒ２上の斜線部分）を通過する際に、路上通信装置２２との間で無線通信を行い、自己の車両ＩＤに関する情報を含むアップリンク情報を送信すると共に交通情報を受信することができるようになっている。
【００２６】
〔従来のＰＴＰＳによる信号制御方法〕
以下に、バスＢ１やＢ２からアップリンク情報を受信した場合における、従来までのＰＴＰＳによる交通信号制御方法について説明する。
【００２７】
交通信号制御機１ａの制御部１０１は、信号の１サイクル（信号表示が一巡する期間）を複数の階梯に分割し、１サイクルの開始時点で、その時点までに受信した信号制御指令のうち最後に受信した信号制御指令に基づいて、各階梯において表示する信号灯色とその継続時間を決定する。
前記階梯は、例えば、図１の交差点Ａであれば、道路Ｒ１に対して通行権を表示する車両用信号灯器１ｂが青信号である状態を「１Ｇ」として第１階梯と定義し、車両用信号灯器１ｂが黄信号である状態を「１Ｙ」として第２階梯と定義し、その後、車両用信号灯器１ｂと１ｃの双方が赤信号となる状態を「１ＡＲ」として第３階梯と定義する。
同様に、道路Ｒ２に対して通行権を表示する車両用信号灯器１ｃが青信号である状態を「２Ｇ」として第４階梯と定義し、車両用信号灯器１ｃが黄信号である状態を「２Ｙ」として第５階梯と定義し、その後、車両用信号灯器１ｂと１ｃの双方が赤信号となる状態を「２ＡＲ」として第６階梯と定義する。この６つの階梯で交差点Ａの１サイクルを構成する。
なお、車両用信号灯器に加えて歩行者用信号灯器が設置されている場合には、車両用信号灯器が青信号である階梯「１Ｇ」や「２Ｇ」を、歩行者用信号灯器の表示（青点滅等）に応じて複数の階梯に分割する（例えば、「１Ｇ」を「１ＰＧ」、「１ＰＦ」および「１ＰＲ」の３つに分割する等）ことができる。
【００２８】
交通信号制御機１ａの制御部１０１は、中央装置４から受信した信号制御指令に従って、この６つの階梯にそれぞれ何秒ずつ割り当てるか、を決定する。
図５は、各階梯に何秒割り当てるか、を決定した直後の信号制御プランの様子を示すものであり、道路Ｒ１には５０秒の青時間を、道路Ｒ２には３０秒の青時間を割り当てている。
【００２９】
ＰＴＰＳのような信号制御方法は、一般的に「地点感応制御」と呼ばれており、この地点感応制御では、車両感知器から取得する車両感知信号や路上通信装置２１等から取得する車載装置に関する情報等を活用して、１サイクルの開始時点において決定された前記信号制御プランの１又は複数の階梯の秒数を適切な秒数に変更する。
なお、この地点感応制御には、ＰＴＰＳの他にも、右折車線に設置した車両感知器からの車両感知信号に応じて右折青矢印信号の表示時間を適切に変更する右折感応制御や、歩行者を感知するセンサーからの情報に応じて歩行者用信号灯器の青信号の表示時間を適切に変更する歩行者感応制御等がある。
【００３０】
ＰＴＰＳでは、バスＢ１等の送信するアップリンク情報に基づいて、バスが交差点Ａに接近していることを検知し、これに応じて車両用信号灯器の表示時間を適宜変更する。この表示時間の変更には、青信号の延長動作と赤信号の短縮動作（交差側の青信号の短縮動作）とがある。
この延長動作や短縮動作は、中央装置４からの信号制御指令によって、変更可能な階梯と時間範囲を指定される。
例えば、第１階梯でＰＴＰＳを行うことが許可され、その範囲は−１０秒から＋１０秒である（最大で１０秒の延長又は短縮ができる）、といった指示が信号制御指令に格納されている。この地点感応制御の指示を考慮して、作成された前記信号制御プランの階梯「１Ｇ」の割当時間は５０秒を基準として、４０〜６０秒の範囲で適切に変更される。この４０秒〜６０秒の時間範囲を感応幅という。
【００３１】
この場合、路上通信装置２１および２２から、バスの車両ＩＤを含むアップリンク情報を受信しなければ、階梯「１Ｇ」は基準時間である５０秒で終了され、次の階梯「１Ｙ」に進む（すなわち、車両用信号灯器１ｂが黄色信号に変化する）。
もし、路上通信装置２１からバスＢ１の車両ＩＤを含むアップリンク情報を受信したら、当該バスＢ１が交差点Ａの手前の停止線に到達するまでの所要時間を決定し（通常は時間帯に応じて設定されている）、バスＢ１が停止線に到達するまでに十分な時間分だけ、車両用信号灯器１ｂの青信号を延長する。
例えば、バスＢ１が交差点Ａの手前の停止線に到着するのが、階梯「１Ｇ」が開始してから５５秒経過後である、と算出されれば、その時点で、階梯「１Ｇ」の割当て時間を５秒延長して５５秒に変更する。
この延長動作により、バスＢ１は交差点Ａでの信号待ちを強いられることなく、通過することが可能になる。
【００３２】
一方、路上通信装置２２からバスＢ２の車両ＩＤを含むアップリンク情報を受信したら、当該バスＢ２が交差点Ａの手前の停止線に到達するまでの所要時間を決定し、バスＢ２が停止線到達後に信号待ちしなければいけない、と判断されれば、その信号待ち時間ができるだけ短くなるように、車両用信号灯器１ｂの青信号を短縮する（すなわち、車両用信号灯器１ｃの赤信号を短縮する）。
例えば、バスＢ２が交差点Ａの手前の停止線に到着するのが、階梯「１Ｇ」が開始してから２０秒経過後である、と算出された場合、当該バスＢ２は道路Ｒ２に青信号が表示されるまで（第４階梯の「２Ｇ」が開始されるまで）４５秒信号待ちしなければいけない。「１Ｇ」の残り時間が３０秒であり、その後の「１Ｙ」と「１ＡＲ」の時間も合計すると、信号待ち時間の合計が４５秒になるためである。
この場合、信号待ち時間を短縮するために、階梯「１Ｇ」の割当て時間を１０秒短縮して４０秒に変更する。この短縮動作により、バスＢ２の交差点Ａでの信号待ち時間を１０秒短くすることが可能になる。
【００３３】
なお、路上通信装置２１および２２の双方からバスＢ１およびＢ２の車両ＩＤを含むアップリンク情報を受信した場合には、バスＢ１に対する階梯「１Ｇ」の青信号延長動作が優先的に実行される。
バスＢ１に対する延長動作を優先的に実行した場合、バスＢ２の信号待ち時間は最大でも１０秒増大するだけで済むが、もし、バスＢ２に対する短縮動作を優先的に実行した場合には、バスＢ１が交差点Ａを通過できずに概ね１サイクルに相当する時間分だけ信号待ちをしなければいけなくなるためである。
このように、延長動作によってバスＢ２がロスする時間よりも、短縮動作によってバスＢ１がロスする時間の方が大きいため、延長動作が優先的に実行される仕組みになっている。
【００３４】
〔本発明のＰＴＰＳによる交通信号制御方法〕
以上のような従来のＰＴＰＳでは、例えば、バスＢ１の乗客がほとんどいない上に、運行予定時刻に対する遅延がない状態であっても、バスＢ１の走行を優先するように動作することになる。
バスＢ１の走行を支援するために階梯「１Ｇ」を５秒延長すると、交差側の道路Ｒ２における車両の信号待ち時間が５秒長くなるため、道路Ｒ２における交通流に悪影響を与えることになる。この信号待ち時間の増大は、たかだか１回程度であれば影響は小さいが、道路Ｒ１をバスが頻繁に走行する場合には、度重なる延長動作によって道路Ｒ２の交通流に対して大きな影響を与え、道路Ｒ２において渋滞が発生する可能性がある。
そこで、本発明では、以下のようにＰＴＰＳに新たな機能を追加し、柔軟性の高い運用を可能とする。
【００３５】
まず、バスＢ１およびＢ２に搭載される車載装置３１および３２に、バス停を通過する際に当該バス停を通過すべき予定時刻との間にどの程度の遅延が生じているかを検知する機能を持たせる。
図６は、本発明にかかる車載装置３１の構成を示すブロック図である。なお、車載装置３２も同様の構成である。
【００３６】
〔車載装置３１および３２の構成〕
車載制御部３０１は、１又は複数のマイクロコンピュータから構成されている。車載制御部３０１は、内部バス等を介して接続された車載通信制御部３０３等のハードウエア各部の動作を制御する。
記憶部３０２にはバスＢ１の車両ＩＤや各バス停を通過する予定時刻のリストが予め記憶されており、車載制御部３０１は、この車両ＩＤを含むアップリンク情報を作成する。そして、車載通信制御部３０３は作成された当該アップリンク情報を路上通信装置２１に送信する。
【００３７】
また、ＧＰＳ受信部３０５によって、バスの現在位置と現在時刻を把握することができるようになっており、バス停の通過予定時刻と予め記憶している前記予定時刻リストとを比較することによって、車載制御部３０１は、バスの運行予定に対してどれくらいの遅延時間が生じているかを計算することができる。
この遅延時間は算出されるたびに随時記憶部３０２に記憶され、前記アップリンク情報に格納され、路上通信装置２１に対して送信される。
【００３８】
また、バスＢ１には乗客数をカウントする乗客数検知センサー３Ａが別途搭載されており、バスＢ１に乗車している乗客数を検知することができる。
乗客数を検知する乗客数検知センサー３Ａとしては、例えば、バスの乗車口と降車口のそれぞれに通過人数を感知する感知部を備えておき、乗降人数の差し引きによって乗車人数を検知するという乗降者数検知タイプのものや、社内を撮影可能な１又は複数のカメラ部を備えておき、当該カメラの画像を処理することで社内の人数をカウントする画像処理タイプのものや、バスの乗客スペースの重量を検知する重量検知部を備えておき、重量検知部で検知される重量から乗客スペース自体の重量を差し引いた上で、平均的な人間の体重（例えば６５キログラム）で除算して人数を推定する重量推定タイプのもの等を採用することができる。
【００３９】
センサー情報受信部３０４では、随時乗客数検知センサー３Ａから乗客数の情報を取得し、取得した情報を記憶部３０２に記憶する。この乗客数に関する情報は車載制御部３０１によって読み出され、車両ＩＤ等と共に前記アップリンク情報に格納され、路上通信装置２１に対して送信される。
【００４０】
〔交通信号制御機１ａの動作〕
既述のような車載装置３１等から送信されるアップリンク情報を受信することにより、交通信号制御機１ａは、単にバスが交差点Ａに接近してきた、ということだけではなく、そのバスの乗客数や定刻からの遅延時間を取得することができるようになる。
そこで、本発明の交通信号制御システムでは、このアップリンク情報で得たバスの運行状態に関する情報を活用して、ＰＴＰＳを以下のように高度化する。
【００４１】
端末通信部１０３２が、路上通信装置２１又は２２経由でバスのアップリンク情報を受信したら、そのアップリンク情報を記憶部１０４に保存すると共に、制御部１０１がそのアップリンク情報からバスの乗客数と遅延時間を取得し、乗客数と遅延時間を乗算して当該バスの総遅延時間を算出する。
例えば、乗客数が１０人で遅延時間が３分の場合、総遅延時間は３０分となる。
高度化されたＰＴＰＳでは、この総遅延時間に基づいてＰＴＰＳにおける信号制御方法を決定する。
【００４２】
道路Ｒ１上を走行するバスＢ１から受信したアップリンク情報に基づいて算出されるバスＢ１の総遅延時間が予め記憶している所定の閾値（例えば２０分）よりも大きい場合には、ＰＴＰＳによって当該バスＢ１の通行を支援すべく、車両用信号灯器１ｂの青信号（第１階梯「１Ｇ」）の延長もしくは赤信号（第４階梯「２Ｇ」）の短縮を実行する。
【００４３】
例えば、図５のように信号制御プランが決定され、第１階梯「１Ｇ」において最大１０秒の延長が許容されるＰＴＰＳの実行が許可されている場合を考える。
青信号表示中（第１階梯「１Ｇ」の実行中）にバスＢ１からアップリンク情報を受信し、バスＢ１が第１階梯「１Ｇ」の実行開始から５５秒の時点で交差点Ａを通過すると予想される場合、その総遅延時間が所定の閾値（例えば２０分）よりも大きい（例えば３０分）のであれば、ＰＴＰＳを実行して、第１階梯「１Ｇ」の表示時間を基準時間の５０秒よりも５秒延長する。
一方、装置縁時間が所定の閾値（例えば２０分）よりも小さい（例えば５分）のであれば、ＰＴＰＳを実行せずに、第１階梯１Ｇの表示時間を基準時間の５０秒のままとする。
【００４４】
このように、バスから取得するアップリンク情報に基づいて算出されるバスの総遅延時間に基づいてＰＴＰＳを実行するか否かを決定することで、無条件でＰＴＰＳを実行する場合に比べて、ＰＴＰＳによる交通流への影響を必要限度にとどめることが可能となる。
なお、上記では、所定の閾値との比較をしているが、総遅延時間がゼロの場合以外はＰＴＰＳを実行する、という風にしてもよい。
また、総じて乗客数が少ない時間帯（例えば通勤や通学での利用客が多い路線バスにおける昼間の時間帯等）にのみ、総遅延時間に基づくＰＴＰＳの実行有無の判断を行うようにしても良い。
また、例えば総遅延時間が所定の閾値よりも小さい場合であっても、遅延時間自体が大きい場合（例えば遅延時間が１０分を超える場合）には、ＰＴＰＳを実行する、といった方法でも良い。つまり、総遅延時間に加えて、遅延時間にも閾値を設け、遅延時間が当該閾値を超えるか否かをＰＴＰＳの実行の有無の判断に用いる、という方法である。
【００４５】
このような総遅延時間を用いる方法を、互いに交差する道路から同時にバスが接近してきた場合に用いるとさらに効果的である。
既述のように、第１階梯「１Ｇ」において、道路Ｒ１上を交差点Ａに接近するバスＢ１の走行を優先するための延長動作と、道路Ｒ２上を交差点Ａに接近するバスＢ２の走行を優先するための短縮動作とが行われる場合、バスＢ１とＢ２が同時に接近した場合には、従来までのＰＴＰＳであれば無条件で延長動作を行っていたが、本発明では総遅延時間を用いて、延長動作と短縮動作のうちいずれを行うべきかを決定することができる。
【００４６】
例えば、第１階梯「１Ｇ」を実行中にバスＢ１とＢ２が同時に接近したとする。
バスＢ１は第１階梯「１Ｇ」の実行開始から５５秒後に交差点Ａに到着すると予想され、バスＢ２は第１階梯「１Ｇ」の実行開始から３０秒後に交差点Ａに到着すると予想されたとすると、従来であればバスＢ１の走行を優先して延長動作を適用し、第１階梯「１Ｇ」の表示時間を５５秒に変更していた。
本発明では、バスＢ１およびＢ２の総遅延時間を考慮して決定する。
例えば、バスＢ１の総遅延時間は所定の閾値を超えていないが、バスＢ２の総遅延時間は所定の閾値を超えている、という場合には、バスＢ２の走行を優先して短縮動作を実行する。つまり、バスＢ２の信号待ち時間を短縮すべく、第１階梯「１Ｇ」の表示時間を１０秒短縮して４０秒に変更する。
このように、バスが遅延することによって利用客が受ける影響に鑑みて、その影響が大きい場合にＰＴＰＳを実行する、という動作をすることで、バスの利便性を向上すると共にＰＴＰＳによるバス以外の交通流への影響を必要限度にとどめることができるようになる。
【００４７】
なお、バスＢ１とＢ２の双方が総遅延時間が閾値を超えている場合や双方とも超えない場合には、従来と同様に延長動作を実行することが望ましい。
また、総遅延時間の閾値は、路線の重要度等に応じて道路毎に異なる値に設定しても良いし、交差点毎に異なる値としても良い。また、同じ交差点の同じ道路であっても、時間帯や日種等に応じて複数の閾値を切り替えて用いても良い。
【００４８】
以上の実施形態において、例えば、交通信号制御機１ａと路上通信装置２１や２２との間の通信は無線通信でも有線通信でもよく、情報のやりとりを中継する情報中継装置が１つ又は複数これらの装置の間に設けられている構成でも良い。
【００４９】
また、上述の実施の形態においては、交通信号制御機１ａと路上通信装置２１等は別々の筐体に収められている構成であったが、これに限定されるものではなく、交通信号制御機１ａと路上通信装置２１等が１つの筐体に収められている構成であっても良い。この場合、交通信号制御機１ａと路上通信装置２１等の間の情報のやり取りは、有線、無線、内部バス等のいずれを用いたものでも良い。
【００５０】
なお、この実施形態例では、交通信号制御機１ａの制御部１０１においてＰＴＰＳの動作方法を決定しているが、中央装置４で決定するようにしてもよい。
すなわち、路上通信装置２１や２２経由で中央装置４がバスＢ１等のアップリンク情報を受信し、当該アップリンク情報から算出される総遅延時間等を用いて、ＰＴＰＳを実行すべきか否かや、延長や短縮のいずれの動作を行うべきか等を決定し、その決定結果に応じて交通信号制御機１ａにＰＴＰＳについての指示を与える、という方法を用いても良い。
また、中央装置４以外の他の路上装置（例えば前記情報中継装置等）においてこれらの処理を実行するようにしても良い。
【００５１】
また、車載装置がアップリンク情報に含める乗客数や遅延時間は、具体的な数値でない場合があっても良く、例えば、複数のレベルで表すといった方法でも良い。例えば、乗客数については、「ほとんどいない」「少ない」「標準」「多い」「非常に多い」といった５段階等で表現することができ、また、遅延時間についても、「定刻より早い」「定刻通り」「定刻より少し遅れている」「定刻より遅れている」「定刻よりかなり遅れている」「定刻より大幅に遅れている」といった複数の段階で表現することができる。
そして、例えばＰＴＰＳを動作させる条件として、乗客数と遅延時間の各レベルをそれぞれ横軸と縦軸に設定した図７のようなマトリクス表を用意しておき、どの条件であればＰＴＰＳを実行しどの条件なら実行しないのかを設定する、という方法を用いることもできる。
【００５２】
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説明ではなくて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およ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。
【符号の説明】
【００５３】
１  交通信号機、
１ａ、交通信号制御機
１ｂ、１ｃ  信号灯器
１０１  制御部
１０２  灯器駆動部
１０３  通信部
１０３１  中央通信部、  １０３２  端末通信部
１０４  記憶部
２１、２２  路上通信装置
２１ａ、２２ａ  通信アンテナ部
２１ｂ、２２ｂ  通信制御装置
２０１  制御部
２０２  記憶部
２０３  信号通信部
２０４  路車間通信部
３１、３２  車載装置
３０１  車載制御部
３０２  記憶部
３０３  車載通信制御部
３０４  センサー情報受信部
３０５  ＧＰＳ受信部
３Ａ  乗客数検知センサー
４  中央装置、  ５  ルータ
Ａ  交差点
Ｂ１、Ｂ２  バス
Ｑ１、Ｑ２  通信領域
Ｒ１、Ｒ２  道路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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