(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各車両の有料道路流入・流出場所、流入・流出時刻等のデータを収集する料金所システムと、
この料金所システムで収集されたデータを順次保存するデータ保存手段と、
前記各流入・流出場所を挟んで区間を形成するごとく配置される車両感知器によって計測される少なくとも密度データを順次保存する感知器データ保存手段と、
この感知器データ保存手段に保存される各区間の密度データを用いて、各区間の密度比を演算する区間密度比演算手段と、
前記料金所システムで収集された収集データから得られる各流入・流出場所の流入・流出車両台数および前記データ保存手段に保存されたデータから所定時間刻み毎の車両存在台数を求め、この車両存在台数と前記各区間の密度比データとから前記各区間毎の車両存在台数を求める区間毎車両存在台数演算手段と、
この演算手段から得られる各区間毎の車両存在台数と前記区間毎密度データとから交通流を解析する区間毎交通流解析手段と
を備えたことを特徴とする交通流解析システム。
【請求項２】
各車両の有料道路流入・流出場所、流入・流出時刻、車両識別データを収集する料金所システムと、
この料金所システムで収集される各車両の識別データおよび流入・流出時刻から各車両の走行所要時間を求める走行所要時間演算手段と、
前記料金所システムで収集されたデータおよび前記走行所要時間を順次保存するデータ保存手段と、
このデータ保存手段に保存されたデータをもとに、各車両の走行所要時間および走行距離から各車両の平均速度を求める平均速度演算手段と、
前記データ保存手段に保存されたデータと前記平均速度演算手段で求められた各車両の平均速度を用いて、平均速度で移動したときの一定時間刻み毎の各車両の存在位置を計算し、有料道路上の車両存在台数を求める平均速度使用車両存在台数演算手段と、
この平均速度使用車両存在台数演算手段で求めた所定時間刻み毎の車両存在台数をもとに、有料道路上の交通流を解析する平均速度使用交通流解析手段と
を備えたことを特徴とする交通流解析システム。
【請求項３】
各車両の有料道路流入・流出場所、流入・流出時刻、車両識別データを収集する料金所システムと、
この料金所システムで収集される車両識別データおよび各車両の流入・流出時刻から各車両の走行所要時間を求める走行所要時間演算手段と、
前記料金所システムで収集されたデータおよび前記走行所要時間を順次保存するデータ保存手段と、
前記各流入・流出場所を挟んで区間を形成するごとく配置される車両感知器によって計測される少なくとも平均速度データを順次保存する感知器データ保存手段と、
前記走行所要時間演算手段によって前記車両識別データのもとに求められた対象車両の走行所要時間と予め知り得る距離とを用いて、前記車両流入場所から目的地となる流出場所までの全体の平均速度を演算する第1の処理ステップと、前記対象車両の車両流入場所を通過する時刻をスタートとし、所定時間刻み毎に前記車両感知器から得られる各区間の平均速度を求める第２の処理ステップと、この第２の処理ステップによって求めた各区間の平均速度の合計から平均を求めた後、当該各区間の平均速度の平均からのずれの割合を求める第３の処理ステップと、この第３の処理ステップで求めたずれの割合と前記第1の処理ステップで求めた全体の平均速度とから前記対象車両の各区間平均速度を求める第４の処理ステップとを有し、対象とする各車両の区間毎平均速度を求める各車両区間毎平均速度演算手段と、
この演算手段で求めた各車両の区間毎平均速度と前記データ保存手段の保存データとから平均速度を利用した所定時間毎の車両存在台数を演算する平均速度使用車両存在台数演算手段と、
前記各車両区間毎平均速度演算手段で求めた各車両の区間毎平均速度と前記平均速度使用車両存在台数演算手段で求めた所定時間毎の車両存在台数とを用いて、所定時間毎の交通流を解析する平均速度使用交通流解析手段と
を備えたことを特徴とする交通流解析システム。
【請求項４】
前記車両存在台数演算手段は、前記料金所システムにて各車両の流入・流出場所、流入・流出時刻の他、車種別データを収集した場合、
この車種別データを用いて車種別に関連する車両存在台数を求め、
前記交通流解析手段は、前記車種別の車両存在台数を用いて、車種別に関連する交通流を解析することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の交通流解析システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の交通流解析システムであって、
予め渋滞解析の指標が定められ、この指標に基づいて前記交通流解析手段で解析された交通流解析結果から渋滞長、渋滞時間を表す渋滞状況を解析する渋滞状況解析手段を設けたことを特徴とする交通流解析システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路交通管制システム等に利用される交通流解析システムに係り、特に有料道路に設置される料金所システム等から取得される情報を用いて交通流状況を解析する交通流解析システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、道路交通管制システムにおいて、有料道路上での交通流の解析結果は、渋滞状況に関する情報を作成したり、或いは渋滞状況の対策検討などに利用されており、さらに交通流の予測、交通流シミュレーションなどに利用することも可能である。
【０００３】
ところで、従来、交通量，密度等の交通流状況の解析は、対象とする道路，つまり有料道路を複数の区間に分割するとともに、各区間ごとに車両感知器を設置し、これら車両感知器の出力データから各区間の平均的な交通量，密度，平均速度などを解析している例が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、以上のような交通流の解析方法は、車両感知器の出力データをもとに交通流の状況をマクロ的にとらえているので、交通流の状況を大雑把に把握する場合に役立つが、精度の向上という観点からは未だ改善の余地が残されている。しかも、この解析方法は、予め各区間に車両感知器が設置されている場合に交通流の解析が可能であって、車両感知器の設置されていない有料道路，或いはある区間では交通流の解析用データを得ることが困難であり、交通流の解析ができない。
【０００５】
また、交通流の状況を精度よく把握する場合、実際に何台かの車両を走行させて参照となる詳細なデータを採取し状況把握に役立てることが考えられるが、データ収集に手間がかかり、かつ、オンラインでデータを収集できない問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両感知器を設置せずに料金所データを利用し、交通流を解析する交通流解析システムを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、車両感知器を組合せることにより、高精度に交通流を解析する交通流解析システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）  上記課題を解決するために、本発明に係わる交通流解析システムは、各車両の有料道路流入・流出場所、流入・流出時刻等のデータを収集する料金所システムと、この料金所システムで収集されたデータを順次保存するデータ保存手段と、前記各流入・流出場所を挟んで区間を形成するごとく配置される車両感知器によって計測される少なくとも密度データを順次保存する感知器データ保存手段と、この感知器データ保存手段に保存される各区間の密度データを用いて、各区間の密度比を演算する区間密度比演算手段と、前記料金所システムで収集された収集データから得られる各流入・流出場所の流入・流出車両台数および前記データ保存手段に保存されたデータから所定時間刻み毎の車両存在台数を求め、この車両存在台数と前記各区間の密度比データとから前記各区間毎の車両存在台数を求める区間毎車両存在台数演算手段と、この演算手段から得られる各区間毎の車両存在台数と区間毎密度データとから交通流を解析する区間毎交通流解析手段とを備えた構成である。
【０００９】
この発明は、以上のような手段を講じたことにより、料金所システムによって各車両の流入・流出場所、流入・流出時刻などの料金所データを収集した後、データ保存手段に保存する。また、各流入・流出場所を挟んだ区間に車両感知器を配置し、これら車両感知器により計測される密度データを順次保存する。そして、区間密度比演算手段では、保存された各区間の密度データを用いて、各区間の密度比を演算する。しかる後、区間毎車両存在台数演算手段にて、データ保存手段に保存される各流入・流出場所の流入・流出車両台数および流入・流出時刻等から有料道路上の所定時間刻み毎の車両存在台数を求めた後、この車両存在台数と前記各区間の密度比データとから各区間毎の車両存在台数を求めて区間毎交通流解析手段に送出する。この区間毎交通流解析手段では、各区間毎の車両存在台数をもとに、予め把握される区間長などを用いて、区間毎の密度、料金所の流入出交通量を解析することができる。
【００１２】
（２）  また、本発明に係わる交通流解析システムは、各車両の有料道路流入・流出場所、流入・流出時刻、車両識別データを収集する料金所システムと、この料金所システムで収集される各車両の識別データおよび流入・流出時刻から各車両の走行所要時間を求める走行所要時間演算手段と、料金所システムで収集されたデータおよび前記走行所要時間を順次保存するデータ保存手段と、このデータ保存手段に保存されたデータをもとに、各車両の走行所要時間および走行距離から各車両の平均速度を求める平均速度演算手段と、前記データ保存手段に保存されたデータと前記平均速度演算手段で求められた各車両の平均速度を用いて、平均速度で移動したときの一定時間刻み毎の各車両の存在位置を計算し、有料道路上の車両存在台数を求める平均速度使用車両存在台数演算手段と、この平均速度使用車両存在台数演算手段で求めた所定時間刻み毎の車両存在台数をもとに、有料道路上の交通流を解析する平均速度使用交通流解析手段とを備えた構成である。
【００１３】
本発明は、以上のような手段を講じたことにより、データ保存手段には、料金所システムで収集されるデータの他、収集データである流入・流出場所の流入・流出時刻から求めた各車両の走行所要時間を保存した後、平均速度演算手段にて、各車両の走行所要時間および走行距離から各車両の平均速度を求めて車両存在台数演算手段に送出する。
【００１４】
この車両存在台数演算手段では、各車両の平均速度を用いて、各車両の所定時間毎の存在位置を演算した後、さらに各区間について所定時間毎の存在台数を求めた後、交通流解析手段に送出する。この交通流解析手段では、所定時間刻み毎の車両存在台数と区間長とから密度を求め、また各区間に存在する車両の平均速度から区間の平均速度を求めることができる。
【００１５】
（３）  さらに、本発明に係る交通流解析システムは、前記（１）および（２）に記載する料金所システム、走行所要時間演算手段、データ保存手段および感知器データ保存手段の他、前記走行所要時間演算手段によって前記車両識別データのもとに求められた対象車両の走行所要時間と予め知り得る距離とを用いて、前記車両流入場所から目的地となる流出場所までの全体の平均速度を演算する第1の処理ステップと、前記対象車両の狩猟流入場所を通過する時刻をスタートとし、所定時間刻み毎に前記車両感知器から得られる各区間の平均速度を求める第２の処理ステップと、この第２の処理ステップによって求めた各区間の平均速度の合計から平均を求めた後、当該各区間の平均速度の平均からのずれの割合を求める第３の処理ステップと、この第３の処理ステップで求めたずれの割合と前記第1の処理ステップで求めた全体の平均速度とから前記対象車両の各区間平均速度を求める第４の処理ステップとを有し、対象とする各車両の区間毎平均速度を求める各車両区間毎平均速度演算手段と、この演算手段で求めた各車両の区間毎平均速度と前記データ保存手段の保存データとから平均速度を利用した所定時間毎の車両存在台数を演算する平均速度使用車両存在台数演算手段と、前記各車両区間毎平均速度演算手段で求めた各車両の区間毎平均速度と前記平均速度使用車両存在台数演算手段で求めた所定時間毎の車両存在台数とを用いて、所定時間毎の交通流を解析する平均速度使用交通流解析手段とを備えた構成である。
【００１６】
この発明は、以上のような手段を講じたことにより、データ保存手段に保存されたデータと前記感知器データ保存手段の平均速度データとを用いて、各車両の区間毎平均速度を求めた後、車両台数演算手段にて、各車両の区間毎平均速度と前記データ保存手段の保存データとから平均速度を利用した所定時間毎に各区間に存在する車両存在台数を演算し、交通流解析手段に送出する。この交通流解析手段では、各区間の存在台数と各区間長とから密度を演算し、さらに各区間に存在する車両の平均速度から区間の平均速度を演算し、これら密度、区間の平均速度を解析結果とする。
【００１７】
なお、前記車両存在台数演算手段としては、前記料金所システムにおいて各車両の流入・流出場所、流入・流出時刻の他、車種別データを収集した場合、
前記（１）〜（３）の処理の中に車種別データを取り込んで、所定時間刻み毎の車両存在台数、各区間毎の車両存在台数、平均速度を使用した所定時間刻み毎の車両存在台数等を求め、これを交通流解析手段に送出することにより、より精度の高い交通流を解析可能である。
【００１８】
さらに、前記交通流解析手段の出力側に、予め渋滞解析の指標が定められ、この指標に基づいて前記交通流解析手段で解析された交通流解析結果から渋滞長、渋滞時間を表す渋滞状況を解析する渋滞状況解析手段を設けることにより、例えば渋滞長や渋滞時間帯を解析でき、適切な交通流予測結果が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係わる交通流解析システムの一実施の形態を示す構成図である。
【００２２】
一般に、有料道路１上の適宜な場所にそれぞれ料金計算に必要なデータを取り込む料金所２ａ，２ｂ，…が設置され、これら料金所２ａ，２ｂ，…には伝送ラインまたは無線を介して料金所システム３が接続されている。
【００２３】
各料金所２ａ，２ｂ，…は、通行券或いはプリペイドカード等から料金計算に必要なデータ例えば各車両の流入・流出場所（例えばインター名）、車両入・出力時刻、車種データその他の契約データ（以下、料金所データと総称する）を読取るカードリーダまたは同等の機能をもつ端末、またはノンストップで料金収受するＥＴＣの導入の場合には同じく料金計算に必要な口座番号その他前述する種々の契約データ，つまり料金所データを読取る受信端末が設置され、更に必要に応じて各料金所ごとの流入・流出車両台数をカウントするカウンタ等が設けられている。
【００２４】
さらに、料金所２ａ，２ｂ，…には、車両番号を読取るカメラ、或いは車両から送信される車両番号を受信する受信手段を設け、車両番号を取得して料金所システム３に送信するので、この車両番号も料金所データに含むものとする。
【００２５】
前記料金所システム３は、通行券，カード等による料金収受システム、ノンストップ自動料金収受システム等を含む機能をもったシステムであって、各料金所２ａ，２ｂ，…から随時または所定周期ごとに送信されてくる流入・流出車両台数を含む料金所データを収集し、また各料金所２ａ，２ｂ，…にカウンタを備えていない場合には各料金所から送られてくる料金所データから流入車両台数および流出車両台数をカウントするカウンタ等が設けられている。なお、カウンタは、料金所、料金所システム或いは後記する料金所データ保存手段の何れかに設けるものとする。
【００２６】
この料金所システム３には、当該料金所システム３にて得られる料金所データのもとに各車両の走行時間を演算する走行所要時間演算手段４、料金所システム３で収集された車両流入・流出場所、車両入・出力時刻、車種データ、などの料金所データ、流入・流出車両台数および各料金所間車両走行時間を順次取り込んで保存蓄積する料金所データ保存手段５、蓄積された料金所データおよび流入・流出車両台数を用いて、有料道路上に存在する車両の台数を演算する車両存在台数演算手段６および有料道路上の車両存在台数その他各料金所間車両走行時間をもとに、有料道路上の交通流（交通量，密度等）を解析する交通流解析手段７が
次に、以上のようなシステムの動作について説明する。
【００２７】
料金所システム３は、各料金所２ａ，２ｂ，…から送信されてくる各車両ごとの料金所データを入手し、走行所要時間演算手段４および料金所データ保存手段５に送出する。
【００２８】
この走行所要時間演算手段４は、各々の車両の走行所要時間を演算するものであって、種々の演算方法があるが、その中でも最も簡単な演算方法としては次のようにして求める。
【００２９】
走行所要時間＝出口料金所（インター）通過時刻−入口料金所（インター）通過時間
この走行所要時間は、車両番号等から同一の車両を判断し上式に従って求めるものであって、各料金所間ごとに求めた複数車両の走行所要時間を平均化することにより、高精度に各料金所間の走行所要時間を求めることが可能である。
【００３０】
一方、料金所データ保存手段５は、各料金所・各車両ごとの料金所データ、各料金所ごとの流入・流出車両台数および各料金所間の走行所要時間データを順次保存する。料金所システム３に代えて料金所データ保存手段５にカウンタを設け、流入・流出車両台数をカウントしてもよい。ここで、保存とは、ファイルへの保存であり、ある程度の量（例えば１日分）のデータを保存することを意味する。
【００３１】
以上のようにして各種のデータを保存した後、車両存在台数演算手段６は、保存されたある程度の量のデータを利用し、有料道路全体に存在する車両の台数を演算する。ここでは、説明の便宜上，ある一定時間経過ごとに車両が有料道路上に何台存在するかを演算する場合を考える。車両存在台数の演算は、車両が有料道路上に１台も存在しない状態から開始するのが望ましい。なぜならば、既に有料道路に車両が存在する状態で演算を開始すれば、既に存在する台数分だけ誤差となって現れる為である。よって、理想的には、利用開始日と同時に演算を開始することが有効である。
【００３２】
この車両存在台数は、ある一定時間毎の料金所毎の流入車両台数と流出車両台数とに基づいて、流入車両台数から流出車両台数を差し引くことにより、求めることができる。つまり、以下の式から求める。
【００３３】
Ｅ（ｔ＋Δｔ）＝Ｅ（ｔ）＋ΣＥＩｊ（ｔ）−ΣＥＯｊ（ｔ）  …  （１）
但し、Ｅ（ｔ）：時刻ｔの車両存在台数
ΣＥＩｊ（ｔ）：ｔ〜Δｔ間に料金所ｊを流入した流入車両台数
ΣＥＯｊ（ｔ）：ｔ〜Δｔ間に料金所ｊを流出した流出車両台数
Δｔ：予め定める一定時間刻み
Σ：全料金所のトータル値
そこで、交通流解析手段７は、車両存在台数演算手段６による演算結果の他、料金所データ保存手段５に保存されるデータを用いて、各料金所の流入出交通量、有料道路全体の車両存在台数および予め有料道路の長さから有料道路の交通密度等の交通流解析結果を求めることができ、さらに各料金所間の走行所要時間を交通流解析結果に含めることもできる。
【００３４】
従って、以上のような実施の形態によれば、各料金所２ａ，２ｂ，…から得られる料金所データを蓄積し、これら蓄積されたデータを利用することにより、車両感知器を設置せずに料金所毎の車両流入出交通量の他、一定時間刻みごとの有料道路全体の交通密度を演算でき、交通流予測や交通流シミュレーションにも有効に利用可能である。
【００３５】
図２は図１に示す交通流解析システムの変形例を示す構成図である。なお、同図において図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、以下、特に異なる部分について説明する。
【００３６】
このシステムは、図１に示すように車種を区別せずに車両存在台数を演算するものでなく、車種別に車両存在台数を演算する例であって、図１に示す車両存在台数演算手段６および交通流解析手段７に代えて、車種別車両存在台数演算手段６ａおよび車種別交通流解析手段７ａを設けたことにあり、他の構成部分は図１と同様の構成である。
【００３７】
この車種別車両台数演算手段６ａは、料金所データ保存手段５に保存されている料金所データから料金所，車種別の流入車両台数および流出車両台数を用いて、前記（１）式に基づいて有料道路上の車種別車両存在台数を演算する機能をもっている。
【００３８】
前記車種別交通流解析手段７ａは、各料金所ごとの流入・流出車両台数、有料道路上の車種別車両存在台数および有料道路の距離等を用いて、有料道路上の車種別交通流（交通量，密度等）を解析する機能をもっている。
【００３９】
以下、図２に示すシステムの動作について説明する。
【００４０】
料金所データ保存手段５は、図１と同様に各料金所を流入・流出する各車両ごとの料金所データ、各料金所間の走行所要時間を順次保存し、さらに料金所・車種ごとの流入車両台数・流出車両台数を計数し、同様に保存する。
【００４１】
以上のようにして所要とするデータを保存蓄積した後、車種別車両存在台数演算手段６ａは、車種別に分類し、車種別の車両存在台数を求める。具体的な車両存在台数の演算は、車種別のデータを利用するのみであって、演算方法は上述する車両存在台数演算手段６と同様の方法を用いて求める。車種の分類としては、大型車、普通車，二輪車，中型車などがあげられる。
【００４２】
しかる後、車種別交通流解析手段７ａでは、車種別のデータを利用し、上述する交通流解析手段７と同様な解析方法を用いて、各料金所の車種別流入出交通量および車種別の交通密度を求める。
【００４３】
従って、以上のような実施の形態によれば、図１に示すシステムと同様な効果を奏する他、車種別の交通流解析結果を得ることができ、かつ、必要に応じて各料金所間の時々刻々の車両所要時間を出力することができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
図３は本発明に係る交通流解析システムの他の実施形態を示す構成図である。なお、同図において図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、以下、特に異なる部分について説明する。
【００４５】
このシステムは、隣接する料金所の例えば中間位置にそれぞれ必要な数だけ設置され、区間ごとの車両通過台数，密度、平均速度を求める車両感知器１１ａ，１１ｂ，…と、各区間車両感知器１１ａ，１１ｂ，…で計測される区間毎の車両通過台数，密度、平均速度等の車両感知器データを保存する車両感知器データ保存手段１２と、前記料金所データ保存手段５の料金所データから得られる各料金所の流入車両台数、流出車両台数と車両感知器データ保存手段１２に保存される車両感知器データとを用いて、区間毎車両存在台数を演算する区間毎車両存在台数演算手段１３と、区間毎交通流解析手段１４とが設けられている。
【００４６】
次に、以上のようなシステムの動作について説明する。
【００４７】
走行所要時間演算手段４および料金所データ保存手段５の動作は図１と同様であるので、ここでは省略する。走行車両は有料道路上の所要場所に設置される車両感知器１１ａ，１１ｂ，…で感知され、ここで区間毎の車両通過台数である交通量、所定時間当りの車両通過台数に基づき密度、更に必要に応じて各車両の平均速度を求め、車両感知器データ保存手段１２に保存する。この保存はファイル等にある程度の量のデータ（例えば１日分）を保存する。各車両感知器１１ａ，１１ｂ，…には勢力範囲があり、その結果、車両感知器データは該当勢力範囲を代表するデータである。一般に、勢力範囲とは、隣接する車両感知器との中間地点から反対側に隣接する車両感知器との中間地点までである。よって、かかる勢力範囲を区間と考えることができる。
【００４８】
そこで、区間毎車両存在台数演算手段１３は、料金所データ保存手段５に保存される各料金所の流入・流出車両台数と車両感知器データ保存手段１２に保存される車両感知器データとを用いて、区間毎の車両存在台数を演算する。この演算方法は、車両感知器データの密度を利用することにより、区間毎の車両存在台数を容易に演算できる。
【００４９】
ここでは、車両感知器の勢力範囲を区間と考えると、車両感知器データの密度から各区間の密度が把握できるが、この密度データはマクロな値であり、個々の車両を考慮した値ではないので、当該密度データを直接使用しない。つまり、当該密度データを用いて、各区間の密度比を演算し、有料道路全体の車両存在台数をもとに、各区間の車両存在台数を求める。有料道路全体の車両存在台数は図１に示すシステムで説明したように各料金所の流入・流出車両台数から各料金所の車両存在台数を求めた後、全料金所について加算すれば求めることができる。
【００５０】
今、有料道路全体の車両存在台数をＥａｌｌとし、車両感知器から得られる区間ｊの密度データをＤｊとすると、有料道路がｎ区間で形成されているとき、区間ｊの車両存在台数Ｅｊは下記の式で求められる。
【００５１】
【数１】
0003556536.tif 000002
【００５２】
さらに、区間毎交通流解析手段１４は、区間毎の密度、料金所ごとの流入・出交通量、必要に応じて走行所要時間等の交通流解析結果を求める。区間毎の密度は、区間毎車両存在台数演算手段１３で求めた区間毎の車両存在台数を該当区間の距離で除することにより区間毎の密度を求めることができる。
【００５３】
従って、以上のような実施の形態によれば、図１に示すシステムの効果の他に、車両感知器のデータを使用することにより、高精度に区間毎の交通流を解析できる。
【００５４】
図４は図３に示す交通流解析システムの変形例を示す構成図である。なお、同図において図１，図３と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、以下、特に異なる部分について説明する。
【００５５】
このシステムは、区間毎の車両存在台数を演算するものでなく、区間毎車種別に車両存在台数を演算する例であって、図３に示す区間毎車両存在台数演算手段１３および区間毎交通流解析手段１４に代えて、区間毎に車種別の車両存在台数を求める区間毎車種別車両存在台数演算手段１３ａおよび区間毎に車種別の交通流を解析する区間毎車種別交通流解析手段１４ａを設けた例であり、他の構成部分は図１、図３と同様であるので、ここでは該当図の説明に譲る。
【００５６】
以上のようなシステムの動作について説明する。
【００５７】
各構成要素である料金所システム３、走行所要時間演算手段４、料金所データ保存手段５、各車両感知器１１ａ，１１ｂ，…および車両感知器データ保存手段１２の動作については、図１，図３と同様である。
【００５８】
前記区間毎車種別車両台数演算手段１３ａは、料金所データ保存手段５と車両感知器データ保存手段１２にそれぞれ保存されているデータを用いて、区間毎に車種別車両存在台数を演算する。区間毎の車種別車両存在台数の求め方は、図３に示すシステムで説明した前記（２）式の区間毎車両存在台数に関し、車種別に演算すればよい。なお、車種別の有料道路全体の車両存在台数は、各料金所の料金所データから得られる車種別の流入・流出車両台数から各料金所の車種別車両存在台数が求まるので、これを全料金所について加算すれば求めることができる。
【００５９】
さらに、区間毎車種別交通流解析手段１４ａは、区間毎車種別の密度および料金所の流入出交通量を求める。区間毎車種別の密度は、演算手段１３ａで求めた区間毎の車種別車両存在台数を区間長で除算して求める。
【００６０】
従って、以上のような実施の形態によれば、図３に示すシステムと同様の効果を奏する他、車種別データを用いることにより、区間毎に車種別の交通流を解析できる。
【００６１】
（第３の実施の形態）
図５は本発明に係る交通流解析システムの他の実施形態を示す構成図である。なお、同図において図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、以下、特に異なる部分について説明する。
【００６２】
このシステムは、図１と同様に料金所システム３、走行所要時間演算手段４および料金所データ保存手段５が設けられ、さらに料金所データ保存手段５に保存されるデータをもとに各車両の平均速度を求める各車両平均速度演算手段２１と、この各車両の平均速度と料金所データ保存手段５に保存されるデータとから平均速度の車両存在台数を求める平均速度使用車両存在台数演算手段２２と、平均速度使用交通流解析手段２３が設けられている。
【００６３】
次に、以上のようなシステムの動作について説明する。
【００６４】
料金所システム３、走行所要時間演算手段４および料金所データ保存手段５の動作は図１に示すシステムと同様であるので、以下、異なる部分について説明する。
【００６５】
各車両平均速度演算手段２１は、料金所データ保存手段５に保存されるデータをもとに、各車両の平均速度を求める。具体的には、予め知り得る走行距離を走行所要時間演算手段４で求められる走行所要時間で除算することにより各車両の平均速度を求めた後、平均速度使用車両存在台数演算手段２２および平均速度使用交通流解析手段２３に送出する。なお、各車両の平均速度を求めることは、入力料金所から出口料金所までの路線を、どの程度の平均速度で走行したかを把握することができる。
【００６６】
前記平均速度使用車両存在台数演算手段２２は、各車両の平均速度を受け取ると、当該各車両平均速度と料金所データ保存手段５に保存されるデータを用いて、一定時間刻み毎に平均速度で走行する車両存在台数を演算する。最も簡単な計算方法は、各車両が料金所入力時刻からある一定時間刻み毎に前記各車両平均速度演算手段２１で求めた平均速度で移動すると考え、一定時間刻み毎の車両の位置を計算することにより、道路上の存在台数を求める方法がある。つまり、この演算は、道路上の全車両について実施し、一定時間刻み毎の車両の存在位置を求め、その結果から道路上の存在台数を求める方法である。具体的には、
ステップ１：各車両に関し、平均速度を用いて、一定時間刻み毎の有料道路上の存在位置を求める。
【００６７】
ステップ２：有料道路を複数の区間に分け、一定時間刻み毎に各区間の存在台数を求める。なお、ステップ２における複数の区間に分割する例としては、ある料金所から隣の料金所までを１つの区間とする。
【００６８】
前記平均速度使用交通流解析手段２３は、各車両の平均速度と平均速度使用車両存在台数演算手段２２で演算された一定時間刻み毎の車両存在台数とをもとに、一定時間刻み毎の交通流解析を行う。
【００６９】
解析例としては、各区間の存在台数と区間長とから密度を求め、また各区間に存在する車両の平均速度から該当区間の平均速度を求める。
【００７０】
従って、以上のような実施の形態によれば、図１に示すシステムの効果に加え、各車両の平均速度を利用することにより、一定時間刻み毎の区間単位の交通流を解析可能である。
【００７１】
図６は図５に示す交通流解析システムの変形例を示す構成図である。なお、同図において図１，図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、特に異なる部分について説明する。
【００７２】
このシステムは、図５に示す各車両平均速度演算手段２１の出力側に、一定時間刻み毎の車種別車両存在台数を演算する平均速度使用車種別車両存在台数演算手段２２ａと、一定時間刻み毎の車種別交通流解析を行う平均速度使用車種別交通流解析手段２２ｂとが設けられている。
【００７３】
次に、以上のようなシステムの動作について説明する。
【００７４】
料金所システム３、走行所要時間演算手段４、料金所データ保存手段５および各車両平均速度演算手段２１の動作は図１および図５に示すシステムと同様であるので、該当図の説明に譲り、以下、特に異なる部分の動作について説明する。
【００７５】
平均速度使用車種別車両存在台数演算手段２２ａでは、料金所データ保存手段５で保存されたデータと各車両平均速度演算手段２１で求めた各車両の平均速度とを用いて、一定時間刻み毎の車種別車両存在台数を求める。この車種別車両存在台数の演算は、図５に示すシステムにおける車両存在台数演算方法に関し、車種別のデータを用いて演算する。
【００７６】
平均速度使用車種別交通流解析手段２３ａは、一定時間刻み毎の車種別車両存在台数をもとに、一定時間刻み毎の車種別交通流解析を行う。なお、一定時間刻み毎の車種別交通流解析は、図５に示すシステムの交通流解析を車種別データに対して行うことにより得るものである。
【００７７】
従って、以上のような実施の形態によれば、図５に示すシステムの効果を奏する他、車種別データを使用することにより、一定時間刻み毎に任意の区間単位での車種別の交通流解析が可能である。
【００７８】
（第４の実施の形態）
図７は本発明に係る交通流解析システムの他の実施形態を示す構成図である。なお、同図において図１，図３，図４と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、以下、特に異なる部分について説明する。
【００７９】
このシステムは、図１，図３，図４と同様に、料金所システム３、走行所要時間演算手段４、料金所データ保存手段５、車両感知器１１ａ，１１ｂ，…および車両感知器データ保存手段１２の他、個々の車両の区間単位平均速度を求める各車両区間毎平均速度演算手段２４と、平均速度を利用した時刻毎の車両存在台数を演算する平均速度使用車両存在台数演算手段２２′と、平均速度使用交通流解析手段２３′とが設けられている。
【００８０】
以下、図７に示すシステムの動作について説明する。
【００８１】
料金所システム３、走行所要時間演算手段４、料金所データ保存手段５、車両感知器１１ａ，１１ｂ，…および車両感知器データ保存手段１２の動作は図１，図３で説明した通りであるので、当該図の説明に譲り、以下、新たな構成要素について説明する。
【００８２】
先ず、各車両区間毎平均速度演算手段２４は、料金所データ保存手段５に保存されるデータと車両感知器データ保存手段１２に保存されるデータとを用いて、各車両の区間単位平均速度を演算するものであり、具体的にはある対象車両Ａに関し、ステップをもって説明する。但し、ここで区間とは車両感知器の勢力範囲を意味する。
【００８３】
ステップ１：走行所要時間演算手段４で求めた対象車両Ａの走行所要時間と予め知り得る走行距離とを用いて、車両流入場所であるる出発地点から車両流出場所である目標地点までの平均速度Ｖａを演算する。
【００８４】
ステップ２：対象車両Ａが入力料金所を通過した時刻Ｔｓをスタートとし、所定時間刻みΔｔ毎に車両感知器から得られる区間１〜区間ｊの平均速度Ｖ１（Ｔｓ）〜Ｖｊ（Ｔｅ）を求める。平均速度の求め方は、時刻ｔの対象車両Ａの場合、先ず、対象車両Ａが時刻ｔの時点で存在する位置（区間ｍ）の車両感知器からの平均速度を求める。ここで、求められる平均速度を時刻ｔの区間ｍの平均速度Ｖｍ（ｔ）とする。次に、ここで得られる平均速度と一定時間刻みΔｔとから、対象車両が一定時間刻みΔｔの間にどれだけ進むかを演算する。引き続き、次の時刻（ｔ＋Δｔ）の車両位置を演算し、対象車両が出口料金所を通過するまで繰り返す。図８は対象車両が各区間を通過する状況を表わしている。このような演算方法は、車両感知器の計測結果がマクロであるので、ステップ２で求めた平均速度を合計し平均をとった値と、ステップ１で求めた平均速度Ｖａとは多少異なる場合があるので、ステップ３にて割合に変換して利用する。
【００８５】
ステップ３：Ｖ１（Ｔｓ）〜Ｖｊ（Ｔｅ）を合計し、平均を求めた後、各速度の平均からのずれを割合で求める。
【００８６】
Ｖａｖｅ    ＝Ｖ１（Ｔｓ）＋…＋Ｖｊ（Ｔｅ）
Ｒ１（Ｔｓ）＝Ｖ１（Ｔｓ）／Ｖａｖｅ
Ｒ２（Ｔｓ＋Δｔ）＝Ｖ２（Ｔｓ＋Δｔ）／Ｖａｖｅ
・
・
・
Ｒｊ（Ｔｅ）＝Ｖｊ（Ｔｅ）／Ｖａｖｅ
Ｒ１〜Ｒｊは、渋滞などの影響によって平均的な走行時間からずれている割合を示す。
【００８７】
ステップ４：ステップ３の演算により求めたずれの割合とステップ１で演算された全体の平均速度とから、各区間の平均速度Ｖｓｅｃ１（Ｔｓ）〜Ｖｓｅｃｊ（Ｔｅ）を求める。
【００８８】
Ｖｓｅｃ１（Ｔｓ）＝Ｖａ×Ｒ１（Ｔｓ）
Ｖｓｅｃ２（Ｔｓ＋Δｔ）＝Ｖａ×Ｒ２（Ｔｓ＋Δｔ）
Ｖｓｅｃ３（Ｔｓ＋２×Δｔ）＝Ｖａ×Ｒ２（Ｔｓ＋２×Δｔ）
・
・
・
Ｖｓｅｃｊ（Ｔｅ）＝Ｖａ×Ｒｊ（Ｔｅ）
ここで、対象車両Ａの各区間の平均速度は、一定時間刻みΔｔ毎に求めるために、対象車両Ａが同一区間内にいる場合には一定時間分の平均速度が求まることになる。例えば一定時間刻みが５分で、区間３を通過するのに１２分かかる場合には、Ｖｓｅｃ３（ｔ）、Ｖｓｅｃ３（ｔ＋５）、Ｖｓｅｃ３（ｔ＋１０）が求まる。
【００８９】
以上のような手順により、ステップ１の全体の平均速度を満たしながら、各区間毎の渋滞などの影響を考慮した区間平均速度の演算が可能である。
【００９０】
次に、平均速度使用車両存在台数演算手段２２′は、各車両区間毎平均速度演算手段２４にて演算された各車両の区間毎平均速度と料金所データ保存手段５にて保存されているデータとを用いて、平均速度を利用した一定時間刻み毎の車両存在台数を演算するもので、以下、ステップにて説明する。
【００９１】
ステップ１：各車両の出発地点からの走行奇跡を一定時間刻みΔｔ毎に演算する。演算方法としては、以下の（ａ）〜（ｄ）にて実施する。但し、対象車両Ａが時刻ｔに出発し、一定時間刻み（刻み時間）はΔｔとする。
【００９２】
（ａ）  車両位置を入力料金所（Ｌｓ）とし、時刻を出発時刻ｔとする。なお、初期値として路線位置Ｌｐ（ｔ）とする。
【００９３】
（ｂ）  対象車両Ａが時刻ｔに走行している路線位置Ｌｐ（ｔ）に対応した区間１の区間毎平均速度Ｖ１（ｔ）を用いて、一定時間刻みΔｔの間に走行する距離Ｌｒを求める。Ｌｒ＝Ｖ１（ｔ）×Δｔ
（ｃ）  次に、対象車両の現在の路線位置Ｌｐ（ｔ）に前記（ｂ）にて求めた走行距離Ｌｒを加え、一定時間刻みΔｔ後の車両の路線位置Ｌｐ（ｔ＋Δｔ）を求める。
【００９４】
（ｄ）  前記（ｂ）、（ｃ）の処理を繰り返し演算して走行距離を求め、一定時間刻み毎の各車両の路線位置Ｌｐ（ｔ）を演算する。これを車両が出口料金所を通過するまで行う。
【００９５】
ステップ２：ステップ１の結果を用いて、一定時間刻みΔｔ毎に各区間に存在する車両存在台数を演算する。
【００９６】
引き続き、平均速度使用交通流解析手段２３′は、各車両区間毎平均速度演算手段２４で求めた各車両の区間毎平均速度および平均速度使用車両存在台数演算手段２２′で求めた一定時間刻み毎の各区間の車両存在台数をもとに、一定時間毎の交通流を解析する。この交通流の解析は、例えば各区間の存在台数と区間長とから密度を演算したり、各区間に存在する車両の平均速度から区間の平均速度を演算するなどである。
【００９７】
従って、以上のような実施の形態によれば、図３に示すシステムと同様な効果を奏する他、一定時間毎に任意の区間単位での交通流を解析可能である。また、車両感知器のデータを利用し、路線内の部分的な渋滞も考慮しているので、より精度の高い交通流の解析結果を得ることができる。
【００９８】
図９は図７に示す交通流解析システムの変形例を示す構成図である。なお、同図において図１，図７と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、特に異なる部分について説明する。
【００９９】
このシステムは、図７に示す平均速度使用車両存在台数演算手段２２′と平均速度使用交通流解析手段２３′とに代えて、車種別に平均速度使用車両存在台数を求める平均速度使用車種別車両存在台数演算手段２２ａ′と車種別に平均速度使用の交通流を解析する平均速度使用車種別交通流解析手段２３ａ′とが設けられている。
【０１００】
次に、以上のようなシステムの動作について説明する。
【０１０１】
料金所システム３、走行所要時間演算手段４、料金所データ保存手段５、車両感知器１１ａ，１１ｂ，…および車両感知器データ保存手段１２の動作は図１，図３で説明した通りであるので、当該図の説明に譲り、以下、新たな構成要素について説明する。
【０１０２】
各車両区間毎平均速度演算手段２４にて、例えば図７に示すステップ１〜ステップ４に従って各車両に関し各区間毎の渋滞などを考慮した区間平均速度を求めた後、平均速度使用車種別車両存在台数演算手段２２ａ′および平均速度使用車種別交通流解析手段２３ａ′に送出する。
【０１０３】
ここで、平均速度使用車種別車両存在台数演算手段２２ａ′は、区間平均速度を利用し、一定時間刻み毎の車種別車両存在台数を演算する。この車種別の車両存在台数の演算は、料金所データ保存手段５に保存される車種別データおよび図７に示すシステムの説明で用いた車両存在台数演算方法を用いて演算を実施し、車種別の車両存在台数を求める。
【０１０４】
最後に、平均速度使用車種別交通流解析手段２３ａ′は、各車両区間毎平均速度演算手段２４で求めた各車両の区間毎平均速度および平均速度使用車種別車両存在台数演算手段２２ａ′で求めた一定時間刻み毎の各区間の車種別車両存在台数をもとに、所定時間毎に車種別交通流を解析する。車種別の交通流解析は、車種別データを利用し、図７に示すシステムで説明した交通流解析を実施することによって求めることができる。
【０１０５】
従って、以上のような実施の形態によれば、図７に示すシステムにより得られる効果の他、車種別データを利用して一定時間毎に任意の区間単位での車種別の交通流を解析できる。
【０１０６】
（第５の実施の形態）
図１０は本発明に係る交通流解析システムの他の実施形態を示す機能ブロック図である。
【０１０７】
この実施の形態例は、各図に示すシステムの最終段である交通流解析手段７，７ａ，１４，１４ａ，２３，２３ａ，２３′，２３ａ′の出力側に交通流の解析の一種である渋滞状況解析手段２５を設け、車両の渋滞状況を解析する。
【０１０８】
各交通流解析手段では、前述するように対象路線の交通量，密度，平均速度などの交通流を解析しているが、この交通流の解析結果を用いて、渋滞状況を解析する。この渋滞状況の解析のうち、最も簡単な解析方法は、渋滞長の解析や渋滞時間の解析などが挙げられる。この場合には、予め以下のような渋滞解析の指標を決定し、この指標に基づいて交通流の解析結果から渋滞長、渋滞時間を解析する。
【０１０９】
＊  渋滞時間の例：平均速度を利用する場合
渋滞…平均速度が２０［ｋｍ／ｈ］未満のとき、
混雑…平均速度が２０［ｋｍ／ｈ］以上４０［ｋｍ／ｈ］未満のとき
やや混在…平均速度が４０［ｋｍ／ｈ］以上６０［ｋｍ／ｈ］未満のとき
自由流…平均速度が６０［ｋｍ／ｈ］以上のとき
よって、有料道路または各区間ごとに平均速度が得られれば、容易に渋滞長や渋滞時間を解析できる。その他、交通量，密度などからも求めることが可能である。
【０１１０】
従って、以上のような実施の形態によれば、対象道路の渋滞状況を解析することができる。
【０１１９】
なお、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【０１２０】
上記実施の形態では、料金所システムは車両の出入りする料金所から料金所データの収集する方法を想定しているが、例えばサービスエリアやパーキングエリアの出入り口に設置すれば、サービスエリアやパーキングエリアの利用状況も解析できる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、車両感知器を設置せずに料金所データを利用し、流入出交通流および有料道路の密度等交通流を解析でき、車両感知器を設置しない如何なる区間または有料道路でも、確実に交通流を解析できる。
【０１２２】
また、本発明は、車両感知器を組合せることにより、各区間ごとの交通流の状況を把握でき、精度の高い交通流解析を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る交通流解析システムの一実施の形態を示す構成図。
【図２】車種別データを用いて、車種別の交通流解析を行う図１に示すシステムの変形例を示す構成図。
【図３】本発明に係る交通流解析システムの他の実施形態を示す構成図。
【図４】車種別データを用いて、車種別の交通流解析を行う図３に示すシステムの変形例を示す構成図。
【図５】本発明に係る交通流解析システムの他の実施形態を示す構成図。
【図６】車種別データを用いて、車種別の交通流解析を行う図５に示すシステムの変形例を示す構成図。
【図７】本発明に係る交通流解析システムの他の実施形態を示す構成図。
【図８】対象車両が各区間を通過する状況を示す図。
【図９】車種別データを用いて、車種別の交通流解析を行う図７に示すシステムの変形例を示す構成図。
【図１０】交通流解析手段の他の例を説明するブロック図。
【符号の説明】
１…有料道路
２ａ，２ｂ，…料金所（車両流入・流出場所）
３…料金所システム
４…走行所要時間演算手段
５…料金所データ保存手段
６，６ａ，１３，１３ａ，２２，２２ａ，２２′，２２ａ′…車両存在台数演算手段
７，７ａ，１４，１４ａ，２３，２３ａ，２３′２３ａ′…交通流解析手段
１１ａ，１１ｂ，…車両感知器
１２…車両感知器データ保存手段
２１…各車両平均速度演算手段
２４…各車両区間毎平均速度演算手段
【図１】
0003556536.tif 000003
【図２】
0003556536.tif 000004
【図３】
0003556536.tif 000005
【図４】
0003556536.tif 000006
【図５】
0003556536.tif 000007
【図６】
0003556536.tif 000008
【図７】
0003556536.tif 000009
【図８】
0003556536.tif 000010
【図９】
0003556536.tif 000011
【図１０】
0003556536.tif 000012