(57)【要約】【課題】交差点の信号制御において、各流入路の車群に応じた赤時間の最適化を図ること。【解決手段】交通信号制御システム１では、交差点の信号制御を行う信号制御機５０が、交通量や占有率、時間帯等に応じて制御パターンを変更するといった交通感応制御を行うとともに、ある流入路の車両及び歩行者がともに赤表示となる所定の赤短縮階梯（階梯１，６）において、車群の有無に応じて、当該階梯の時間（標準時間）を短縮する。【選択図】図１
2014191729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の流入路を走行する車群の先頭及び末尾が所定の検出位置を通過したことを示す検出情報を用いて、当該交差点の信号階梯を歩進制御する交通信号制御装置であって、
前記一の流入路に係る信号が赤表示となる期間中に前記車群の先頭が当該交差点に到着するか否かを前記検出情報に基づき判定することを、当該期間中の位置の階梯中に行う判定手段と、
前記一の階梯中に前記判定手段により到着すると判定され、且つ、当該一の階梯の初期時間を経過した場合に、当該一の階梯を打ち切る第１の短縮制御手段と、
を備えた交通信号制御装置。
【請求項２】
当該交差点において前記一の流入路に交差する他の流入路を走行する車両を感知する感知器の感知結果に基づいて、当該他の流入路における滞留台数を推定する滞留台数推定手段と、
前記一の階梯中に前記滞留台数が所定台数以上となり、且つ、前記初期時間を経過した場合に、当該一の階梯を打ち切る第２の短縮制御手段と、
を備えた請求項１に記載の交通信号制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交差点の信号階梯を歩進制御する交通信号制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点における交通信号制御の１つとして、交通量の変動に対応するため、車両用や歩行者用の感知器を設置し、その感知結果に応じて各現示の表示時間を変更する感応制御がある。この感応制御の一種として、複数の車両で構成される車群を検出し、車群の検出に応じて青時間を延長する車群感応制御が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４１２７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に示すような従来の車群感応制御は、主道路のみの車群を対象とした制御であり、従道路の車群については考慮していない。また、主道路の車群が赤信号現示で停止するか否かに応じて青信号現示の表示時間を延長する制御であり、赤信号現示の表示時間については考慮していなかった。本発明は、上記事情に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための第１の発明は、
一の流入路を走行する車群の先頭及び末尾が所定の検出位置を通過したことを示す検出情報を用いて、当該交差点の信号階梯を歩進制御する交通信号制御装置（例えば、図１の信号制御機５０）であって、
前記一の流入路に係る信号が赤表示となる期間中に前記車群の先頭が当該交差点に到着するか否かを前記検出情報に基づき判定することを、当該期間中の一の階梯中に行う判定手段（例えば、図３の車群感応制御部２４１）と、
前記一の階梯中に前記判定手段により到着すると判定され、且つ、当該一の階梯の初期時間を経過した場合に、当該一の階梯を打ち切る第１の短縮制御手段（例えば、図３の車群感応制御部２４１；図５のステップＢ７：ＹＥＳ〜ステップＢ９：ＹＥＳ）と、
を備えた交通信号制御装置である。
【０００６】
この第１の発明によれば、交差点の信号階梯を歩進制御する交通信号制御装置では、一の流入路に係る信号が赤表示となる期間中の一の階梯中に、この期間中に車群の先頭が交差点に到着するか否かが判定され、到着すると判定された場合、初期時間を経過するとこの一の階梯が打ち切られる。これにより、一の流入路の信号が赤表示の期間中に車群が到着する場合には、初期時間を確保しつつ、赤表示の期間中の一の階梯の表示時間を短縮することで青表示への移行を早め、車群の赤表示での停止の回避あるいは停止時間の短縮を図り、交差点のスムーズな車両通行を促すことができる。
【０００７】
また、第２の発明として、第１の発明の交通信号制御装置であって、
当該交差点において前記一の流入路に交差する他の流入路を走行する車両を感知する感知器の感知結果に基づいて、当該他の流入路における滞留台数を推定する滞留台数推定手段（例えば、図３の滞留台数計測部２１０）と、
前記一の階梯中に前記滞留台数が所定台数以上となり、且つ、前記初期時間を経過した場合に、当該一の階梯を打ち切る第２の短縮制御手段（例えば、図３の車群感応制御部２４１；図５のステップＢ１：ＮＯ〜ステップＢ９：ＹＥＳ）と、
を備えた交通信号制御装置を構成しても良い。
【０００８】
この第２の発明によれば、他の流入路における滞留台数が所定台数以上の場合には、一の階梯の表示時間が初期時間に短縮される。所定台数は１台としてもよいし、３台等としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】交通信号制御システムの全体構成図。
【図２】現示階梯表の一例。
【図３】信号制御機の機能構成図。
【図４】信号制御処理のフローチャート。
【図５】信号制御処理中に実行される赤短縮処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［全体構成］
図１は、本実施形態の交通信号制御システム１の設置例である。図１によれば、交通信号制御システム１は、車両用信号灯器１０と、歩行者用信号灯器２０と、車両感知器３０と、車群感知器４０と、信号制御機５０とを備えて構成される。車両用信号灯器１０、歩行者用信号灯器２０、車両感知器３０及び車群感知器４０それぞれと、信号制御機５０とは、無線通信或いは有線通信によって通信可能に接続されている。
【００１１】
また、この交通信号制御システム１が設置される交差点は、２つの流入路を有する主道路と、２つの流入路を有する従道路とが交差する十字交差点であり、主道路及び従道路を横切るように横断歩道３が設置されている。
【００１２】
車両用信号灯器１０は、路側に設置された柱等の上部に、各流入路の車両交通に対面するように設置されている。歩行者用信号灯器２０は、横断歩道３の両端の路側に設置された柱等の上部に、各流入路の歩行者交通に対面するように設置されている。これらの車両用信号灯器１０及び歩行者用信号灯器２０それぞれの灯色の表示は、信号制御機５０によって制御される。
【００１３】
車両感知器３０は、路側に設置された柱の上部に、各流入路を上方から俯瞰する位置に設置されており、感知対象の流入路における所定の検出位置を通過する車両の有無を感知する。この車両感知器３０は、超音波式や光学式、画像式等の公知の感知器を利用できる。
【００１４】
車群感知器４０は、路側に設置された柱の上部に、流入路を上方から俯瞰するように設置されており、感知対象の流入路における所定の検出位置を通過する車群の有無を感知する。この車群感知器４０は、所定の検出位置を通過する車両の有無を感知する車両感知器を有しており、この車両感知器の感知信号から、車両間隔或いは車頭間隔が所定値以下の車両の集合を１つの車群として検出する。車群感知器４０の感知信号は、例えば、車群が存在しない場合をＬレベル（感知無し）、車群が存在する場合、車群の先頭車両から最後尾車両までをＨレベル（感知有り）とする信号とすることができる。すなわち、先頭車両が検出位置に位置してから最後尾車両が通過するまでの間がＨレベルの信号となる。
【００１５】
これらの車両感知器３０及び車群感知器４０それぞれの感知信号は、随時、信号制御機５０へ出力される。なお、車両感知器３０と車群感知器４０とは別体の装置であるとするが、一体の装置として構成しても良い。この場合、車両感知器を有し、この車両感知器からの車両感知信号を出力するとともに、この車両感知信号をもとに車群を判定して車群感知信号を出力する。
【００１６】
信号制御機５０は、例えば、何れかの車両用信号灯器１０が取り付けられた柱の下方やその近傍に設置され、自交差点の交通信号全体を制御する。本実施形態では、例えば図２に示す現示階梯表に従って、主道路と従道路とに交互に通行権を与える２現示方式の信号制御を行う。
【００１７】
図２は、本実施形態における現示階梯表である。この現示階梯表によれば、交差点の交通信号制御として、主道路の交通（車両及び歩行者）に通行権を与える主道路現示１φと、従道路の交通（車両及び歩行者）に通行権を与える従道路現示２φとを交互に表示するように定められている。詳細には、主道路現示１φは、主道路車両青（階梯１）、主道路歩行者青点滅（階梯２）、主道路歩行者赤（階梯３）、主道路車両黄（階梯４）、全赤（階梯５）の５つの階梯で構成され、従道路現示２φは、従道路車両青（階梯６）、従道路歩行者青点滅（階梯７）、従道路歩行者赤（階梯８）、従道路車両黄（階梯９）、全赤（階梯１０）の５つの階梯で構成される。
【００１８】
［機能構成］
図３は、信号制御機５０の機能構成図である。図３によれば、信号制御機５０は、操作部１１０と、表示部１２０と、通信部１３０と、計時部１４０と、処理部２００と、記憶部３００とを備えて構成される。
【００１９】
操作部１１０は、例えばボタンスイッチやタッチパネル等の入力装置で実現され、信号制御機５０の管理者の操作に応じた操作信号を処理部２００に出力する。表示部１２０は、例えばＬＣＤ等の表示装置で実現され、処理部２００からの表示信号に従った各種表示を行う。なお、操作部１１０や表示部１２０は、信号制御機５０の筐体内に収められており、歩行者等の一般人が操作・視認することはできない。
【００２０】
通信部１３０は、例えば有線或いは無線通信装置で実現され、外部装置（主に、他の信号制御機５０）との間で有線通信或いは無線通信を行う。計時部１４０は、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間を計時し、計時した現在時刻や経過時間を処理部２００に出力する。
【００２１】
処理部２００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部３００に記憶されたプログラムやデータ、車両感知器３０や車群感知器４０からの感知信号等に基づいて、信号制御機５０を構成する各部への指示やデータ転送を行い、信号制御機５０の全体制御を行う。本実施形態では、処理部２００は、滞留台数計測部２１０と、飽和判定部２２０と、交通感応制御部２３０と、信号表示制御部２４０とを有し、信号制御プログラム３１０に従った信号制御処理（図４参照）を行う。
【００２２】
滞留台数計測部２１０は、車両感知器３０からの感知信号に基づいて、自交差点の滞留台数を計測する。具体的には、自交差点への各流入路について、当該流入路に設置された車両感知器３０の感知信号が「感知有り」となる毎に、車両が１台到着したとして滞留台数を「１台」増加させ、当該流入路の車両青の表示期間では、所定秒数（例えば、２秒）が経過する毎に、車両が１台流出したと推定して滞留台数を「１台」減少させる。
【００２３】
飽和判定部２２０は、滞留台数計測部２１０によって計測された滞留台数をもとに、自交差点における飽和（渋滞）の発生を判定する。例えば、各流入路それぞれの滞留台数の合計台数が飽和とみなす所定台数以上である場合に、自交差点に飽和が発生したと判定する。
【００２４】
交通感応制御部２３０は、自交差点における車両の交通量や占有率に応じて制御パターンを選択する。制御パターンは、信号制御サイクル長や、現示階梯における各階梯（ステップ）の表示時間（スプリット）、オフセット等を定めたデータであり、交通量や占有率、曜日、時間帯等の選択条件と対応付けて、制御パターン群３３０として格納されている。交通量や占有率は、車両感知器３０の感知結果から求めることができる。また、制御パターンの選択は、例えば、朝や夕方といった時刻として定められる所定の変更タイミングにおいて行う。
【００２５】
信号表示制御部２４０は、図２に一例を示す現示階梯表３２０に従って、交通感応制御部２３０によって選択された制御パターンにて定められた表示秒数（標準秒数）が経過する毎に階梯を進める歩進制御を行って、車両用信号灯器１０及び歩行者用信号灯器２０の点灯／滅灯を制御する。
【００２６】
また、信号表示制御部２４０は、車群感応制御部２４１を有する。車群感応制御部２４１は、赤時間の短縮対象として定められた階梯（赤短縮階梯）について、自交差点に接近する車群に応じて、交通感応制御部２３０によって選択された制御パターンで定められる表示時間（以下、「標準時間」という）を短縮する赤短縮制御を行う。
【００２７】
赤短縮階梯は、当該方路の車両及び歩行者がともに赤表示であるとともに、他方路の車両及び歩行者がともに青表示の階梯である。例えば、図２に示す現示階梯表では、主道路の車両及び歩行者がともに赤表示となるとともに、従道路の車両及び歩行者がともに青表示となる「階梯６」と、従道路の車両及び歩行者がともに赤表示となるとともに、主道路の車両及び歩行者がともに青表示となる「階梯１」とが赤短縮階梯となる。
【００２８】
赤短縮制御では、赤短縮階梯において赤表示となる流入路に設置された車群感知器４０の感知信号から、自交差点に接近している車群の有無を判定する。車群が有る場合には、その車群が赤表示期間内に交差点に到着するか否かを判定する。ここで赤表示期間は、当該階梯と、当該階梯に続く車両赤表示の階梯の期間である。例えば、図２に示す現示階梯表では、赤短縮階梯が「階梯６」ならば、この「階梯６」から「階梯１０」までの期間が赤表示期間であり、赤短縮階梯が「階梯１」ならば、この「階梯１」から「階梯５」までの期間が赤表示期間である。
【００２９】
具体的には、車群感知器４０の検出位置から停止線までの距離Ｌと想定する車両速度Ｖとから、車両が車群感知器４０の検出位置から停止線まで走行するのに要する予想到着時間Ｔｓを算出する。そして、算出した予想到着時間Ｔｓと、赤表示期間の残り時間とを比較することで、車群が赤表示期間内に交差点に到着する否かを判定する。すなわち、予想到着時間Ｔｓが赤表示期間の残り時間以下ならば到着すると判定し、予想到着時間Ｔｓが赤表示期間の残り時間より大きいならば到着しないと判定する。
【００３０】
ここで、赤表示期間の残り時間は、車群感知信号が「感知有り」となった時点での赤表示期間の残り時間である。つまり、図２に示す現示階梯表では、赤短縮階梯が「階梯６」ならば、この階梯６の残りの表示時間（標準時間）と、「階梯７〜１０」それぞれの表示時間（標準時間）との合計となり、赤短縮階梯が「階梯１」ならば、この階梯１の残りの表示時間（標準時間）と、「階梯２〜５」それぞれの表示時間（標準時間）との合計となる。そして、車群が赤表示中に交差点に到着すると判定したならば、当該階梯の表示時間（赤時間）を、所定の初期赤時間に短縮する。一方、赤表示中に交差点に到着しないと判定したならば、当該階梯の表示時間を標準時間のままとする。
【００３１】
なお、交差する方路の滞留台数が所定の閾値台数以上の場合には、車群の有無に関わらず、当該階梯の表示時間（赤時間）を、所定の初期赤時間に短縮する。ここで、初期赤時間は、必ず保証されなくてはならない最小の赤表示の時間であり、標準時間より所定時間だけ短い時間として定められる。
【００３２】
記憶部３００は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部２００が信号制御機５０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、記憶部３００の作業領域として用いられ、処理部２００が各種プログラムに従って実行した演算結果が一時的に格納される。本実施形態では、信号制御プログラム３１０と、現示階梯表３２０と、制御パターン群３３０とが記憶される。
【００３３】
［処理の流れ］
図４は、信号制御処理の流れを説明するフローチャートである。同図によれば、信号制御処理では、交通感応制御部２３０が、制御パターンの変更タイミングであるか否かを判断し、変更タイミングならば（ステップＡ１：ＹＥＳ）、現在の交通量や占有率等に応じて制御パターンを選択する（ステップＡ３）。そして、信号表示制御部２４０が、選択された制御パターンに従った信号制御を行う（ステップＡ５）。
【００３４】
信号制御では、現示階梯表３２０に従って、選択された制御パターンにて定められた表示秒数（標準秒数）が経過する毎に階梯を進める歩進制御を行うが、飽和判定部２２０によって、自交差点の飽和（近飽和或いは過飽和）が判定されておらず（ステップＡ７：ＮＯ）、且つ、実行する階梯が定められた赤短縮階梯となったならば（ステップＡ９：ＹＥＳ）、車群感応制御部２４１が赤短縮処理を行う（ステップＡ１１）。以上の処理を行うと、ステップＡ１に戻り、同様の処理を繰り返す。自交差点の飽和が判定されている場合には（ステップＡ７：ＹＥＳ）、赤短縮階梯であったとしても赤短縮処理の実行は抑止される。
【００３５】
図５は、車群感応制御における赤短縮処理のフローチャートである。同図によれば、車群感応制御部２４１は、先ず、当該階梯において赤表示となる方路（対象方路）に交差する方路の滞留台数を、所定の閾値と比較する。そして、滞留台数が閾値台数未満ならば（ステップＢ１：ＹＥＳ）、対象方路に設置された車群感知器４０からの車群感知信号をもとに、自交差点に接近している車群の有無を判定する。
【００３６】
その結果、車群が有るならば（ステップＢ３：ＹＥＳ）、この車群の予想到着時間Ｔｓを算出する（ステップＢ５）。また、車群感知信号が「感知有り」となった時点からの赤表示期間の残り時間を算出し、算出した予想到着時刻Ｔｓと赤表示期間の残り時間とを比較する。そして、予想着時間Ｔｓが赤表示期間の残り時間以下ならば（ステップＢ７：ＹＥＳ）、当該階梯の開始から初期赤時間が経過した時点で（ステップＢ９：ＹＥＳ）、当該階梯を終了して次の階梯に進める（ステップＢ１５）。一方、予想到着時間Ｔｓが赤表示期間の残り時間より長いならば（ステップＢ７：ＮＯ）、当該階梯の開始から標準時間が経過した時点で（ステップＢ１１：ＹＥＳ）、当該階梯を終了して次の階梯に進める（ステップＢ１５）。
【００３７】
また、車群が無いならば（ステップＢ３：ＮＯ）、当該階梯の開始から所定の標準時間が経過した時点で（ステップＢ１３：ＹＥＳ）、当該階梯を終了して次の階梯に進める（ステップＢ１５）。
【００３８】
また、交差方路の滞留台数が閾値台数以上ならば（ステップＢ１：ＮＯ）、当該階梯の開始から初期赤時間が経過した後（ステップＢ９：ＹＥＳ）、当該階梯を終了して次の階梯に進む（ステップＢ１５）。
【００３９】
［作用効果］
このように、本実施形態の交通信号制御システム１では、交差点の信号制御を行う信号制御機５０が、交通量や占有率、時間帯等に応じて制御パターンを変更するといった交通感応制御を行うとともに、ある流入路の車両及び歩行者がともに赤表示となる所定の赤短縮階梯（階梯１，６）において、車群の有無に応じて、当該階梯の時間（標準時間）を短縮する。これにより、交差点を構成する各流入路（主道路及び従道路）について、車群の有無に応じた赤時間の短縮を行うことができる、
【００４０】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００４１】
（Ａ）車群感知
例えば、車群感知器４０を設置せず、信号制御機５０において車群感知を行うこととしても良い。すなわち、車両感知器３０の感知信号から、各車両車間距離或いは車頭距離が所定距離以下となる複数の車両を１つの車群と判定し、先頭車両の通過から末尾車両の通過までを車群有りと判定する。
【００４２】
（Ｂ）交差点
また、上述の実施形態では十字交差点としたが、丁字交差点など、これ以外の形状の交差点についても同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  交通信号制御システム
１０  車両用信号灯器、２０  歩行者用信号灯器
３０  車両感知器、４０  車群感知器
５０  信号制御機
１１０  操作部、１２０  表示部、１３０  通信部、１４０  計時部
２００  処理部
２１０  滞留台数計測部、２２０  飽和判定部、２３０  交通感応制御部
２４０  信号表示制御部、２４１  車群感応制御部
３００  記憶部
３１０  信号制御プログラム
３２０  現示階梯表、３３０  制御パターン群
【図１】
2014191729.tif 000003
【図２】
2014191729.tif 000004
【図３】
2014191729.tif 000005
【図４】
2014191729.tif 000006
【図５】
2014191729.tif 000007