(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の渋滞を判定する渋滞判定装置において、
道路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含む走行情報を取得する取得手段と、
該取得手段で取得した走行情報に基づいて、前記車両の走行軌跡を特定する走行軌跡特定手段と、
前記走行情報に基づいて、前記走行軌跡特定手段で特定した走行軌跡上での前記車両の停止位置を特定する停止位置特定手段と、
前記走行情報に基づいて、前記走行軌跡特定手段で特定した走行軌跡上で隣り合う停止位置間の区間である対象区間での前記車両の速度を算出する速度算出手段と、
該速度算出手段で算出した速度及び所定の速度閾値に基づいて、前記走行軌跡特定手段で特定した走行軌跡上の前記対象区間での渋滞の有無を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする渋滞判定装置。
【請求項２】
前記対象区間の距離を算出する区間距離算出手段を備え、
前記判定手段は、
前記区間距離算出手段で算出した距離が所定の第１閾値より大きい場合、前記対象区間を渋滞区間と判定するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の渋滞判定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、
前記区間距離算出手段で算出した距離が前記第１閾値より大きい第２閾値より小さい場合、前記対象区間を渋滞区間と判定するように構成してあることを特徴とする請求項２に記載の渋滞判定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、
前記対象区間の距離が前記第１閾値より小さい場合に、前記対象区間に隣接する渋滞区間があるとき、該対象区間を渋滞区間と判定するように構成してあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の渋滞判定装置。
【請求項５】
隣接する渋滞区間が複数ある場合、最上流の渋滞区間の上流端を渋滞末尾と判定する渋滞末尾判定手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
【請求項６】
隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端を渋滞先頭と判定する渋滞先頭判定手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
【請求項７】
隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端から該下流端の下流側直近の交差点までの距離を算出する交差点距離算出手段と、
該交差点距離算出手段で算出した距離が所定の距離閾値より小さい場合、前記交差点を渋滞先頭と判定する渋滞先頭判定手段と
を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
【請求項８】
隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端から該下流端の下流側直近の交差点までの距離を算出する交差点距離算出手段と、
該交差点距離算出手段で算出した距離が所定の距離閾値より大きい場合、前記下流端の上流側直近の交差点を渋滞先頭と判定する渋滞先頭判定手段と
を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
【請求項９】
コンピュータに、道路の渋滞を判定させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
道路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含む走行情報に基づいて、前記車両の走行軌跡を特定する走行軌跡特定手段と、
前記走行情報に基づいて、特定した走行軌跡上での前記車両の停止位置を特定する停止位置特定手段と、
前記走行情報に基づいて、特定した走行軌跡上で隣り合う停止位置間の区間である対象区間での前記車両の速度を算出する速度算出手段と、
算出した速度及び所定の速度閾値に基づいて、特定した走行軌跡上の前記対象区間での渋滞の有無を判定する判定手段と
して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
道路の渋滞を判定する渋滞判定装置による渋滞判定方法において、
道路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含む走行情報を取得手段が取得するステップと、
取得された走行情報に基づいて、前記車両の走行軌跡を走行軌跡特定手段が特定するステップと、
前記走行情報に基づいて、特定された走行軌跡上での前記車両の停止位置を停止位置特定手段が特定するステップと、
前記走行情報に基づいて、特定された走行軌跡上で隣り合う停止位置間の区間である対象区間での前記車両の速度を速度算出手段が算出するステップと、
算出された速度及び所定の速度閾値に基づいて、特定された走行軌跡上の前記対象区間での渋滞の有無を判定手段が判定するステップと
を含むことを特徴とする渋滞判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の渋滞を判定する渋滞判定装置、該渋滞判定装置を実現するためのコンピュータプログラム及び渋滞判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
円滑な交通制御などの安全運転支援を実現するために、渋滞の有無、渋滞長、渋滞時の信号待ち時間などの交通情報を提供するための技術が開発されている。例えば、車両の位置と時間に関する情報を含む車両情報を収集し、車両情報から得た車速が遅い場合、すなわち渋滞時には、車両の渋滞情報を算出する渋滞情報算出単位（時間）を短く設定し、車速が速い場合、すなわち、閑散時には渋滞情報算出単位（時間）を長く設定することにより、車速に応じて最適な算出単位で渋滞情報を生成する交通情報生成システムが開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０１６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の交通情報生成システムでは、車速に応じて渋滞情報算出単位（時間）の長短を設定し、設定した渋滞情報算出単位（時間）での平均速度を求め、平均速度に応じて渋滞度を算出している。しかし、設定した時間内においては、車両が走行している時間だけでなく、車両が停止している時間も含まれるため、車両の平均速度を正確に求めることができない。このため、渋滞判定を正確に行うことができない。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、渋滞を精度よく判定することができる渋滞判定装置、該渋滞判定装置を実現するためのコンピュータプログラム及び渋滞判定方法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】
【０００６】
第１発明に係る渋滞判定装置は、道路の渋滞を判定する渋滞判定装置において、道路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含む走行情報を取得する取得手段と、該取得手段で取得した走行情報に基づいて、前記車両の走行軌跡を特定する走行軌跡特定手段と、前記走行情報に基づいて、前記走行軌跡特定手段で特定した走行軌跡上での前記車両の停止位置を特定する停止位置特定手段と、前記走行情報に基づいて、前記走行軌跡特定手段で特定した走行軌跡上で隣り合う停止位置間の区間である対象区間での前記車両の速度を算出する速度算出手段と、該速度算出手段で算出した速度及び所定の速度閾値に基づいて、前記走行軌跡特定手段で特定した走行軌跡上の前記対象区間での渋滞の有無を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係る渋滞判定装置は、第１発明において、前記対象区間の距離を算出する区間距離算出手段を備え、前記判定手段は、前記区間距離算出手段で算出した距離が所定の第１閾値より大きい場合、前記対象区間を渋滞区間と判定するように構成してあることを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係る渋滞判定装置は、第２発明において、前記判定手段は、前記区間距離算出手段で算出した距離が前記第１閾値より大きい第２閾値より小さい場合、前記対象区間を渋滞区間と判定するように構成してあることを特徴とする。
【０００９】
第４発明に係る渋滞判定装置は、第２発明又は第３発明において、前記判定手段は、前記対象区間の距離が前記第１閾値より小さい場合に、前記対象区間に隣接する渋滞区間があるとき、該対象区間を渋滞区間と判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
第５発明に係る渋滞判定装置は、第２発明乃至第４発明のいずれか１つにおいて、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最上流の渋滞区間の上流端を渋滞末尾と判定する渋滞末尾判定手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
第６発明に係る渋滞判定装置は、第２発明乃至第５発明のいずれか１つにおいて、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端を渋滞先頭と判定する渋滞先頭判定手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
第７発明に係る渋滞判定装置は、第２発明乃至第５発明のいずれか１つにおいて、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端から該下流端の下流側直近の交差点までの距離を算出する交差点距離算出手段と、該交差点距離算出手段で算出した距離が所定の距離閾値より小さい場合、前記交差点を渋滞先頭と判定する渋滞先頭判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第８発明に係る渋滞判定装置は、第２発明乃至第５発明のいずれか１つにおいて、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端から該下流端の下流側直近の交差点までの距離を算出する交差点距離算出手段と、該交差点距離算出手段で算出した距離が所定の距離閾値より大きい場合、前記下流端の上流側直近の交差点を渋滞先頭と判定する渋滞先頭判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
第９発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、道路の渋滞を判定させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、道路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含む走行情報に基づいて、前記車両の走行軌跡を特定する走行軌跡特定手段と、前記走行情報に基づいて、特定した走行軌跡上での前記車両の停止位置を特定する停止位置特定手段と、前記走行情報に基づいて、特定した走行軌跡上で隣り合う停止位置間の区間である対象区間での前記車両の速度を算出する速度算出手段と、算出した速度及び所定の速度閾値に基づいて、特定した走行軌跡上の前記対象区間での渋滞の有無を判定する判定手段として機能させることを特徴とする。
【００１５】
第１０発明に係る渋滞判定方法は、道路の渋滞を判定する渋滞判定装置による渋滞判定方法において、道路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含む走行情報を取得手段が取得するステップと、取得された走行情報に基づいて、前記車両の走行軌跡を走行軌跡特定手段が特定するステップと、前記走行情報に基づいて、特定された走行軌跡上での前記車両の停止位置を停止位置特定手段が特定するステップと、前記走行情報に基づいて、特定された走行軌跡上で隣り合う停止位置間の区間である対象区間での前記車両の速度を速度算出手段が算出するステップと、算出された速度及び所定の速度閾値に基づいて、特定された走行軌跡上の前記対象区間での渋滞の有無を判定手段が判定するステップとを含むことを特徴とする。
【００１６】
第１発明、第９発明及び第１０発明にあっては、道路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含む走行情報を取得する。走行情報は、例えば、車両に搭載された機器（例えば、車載機）で所定の周期（例えば、０．１秒〜１０秒など）毎に車両の位置及び当該位置における時刻などの情報を蓄積したものである。このような走行情報は、プローブ情報、プローブカーデータ、フローティングカーデータとも称される。走行情報は、例えば、携帯電話回線網を通じて車載機から取得してもよく、あるいは、光ビーコン、電波ビーコン、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication：専用狭域通信）などの車載機と通信可能な局所通信装置を複数設置しておき、局所通信装置を通じて取得することもできる。
【００１７】
取得した走行情報に基づいて、車両の走行軌跡を特定し、特定した走行軌跡上での当該車両の停止位置を特定する。停止位置の特定は、所定の時間（例えば、１秒〜数秒）の間、車両の位置が同じ場合、車両が停止していると判定することができ、当該位置を停止位置として特定する。走行軌跡上で隣り合う停止位置間の区間を対象区間とし、対象区間での当該車両の速度を算出する。対象区間は、隣り合う停止位置の間の区間である。車両の速度は、例えば、平均速度、最大速度、最大速度と最低速度との中間値、最大速度に所定割合（例えば、７５％）を乗算した値など種々の値を採用することができる。
【００１８】
そして、算出した速度及び所定の速度閾値に基づいて、走行軌跡上での渋滞の有無を判定する。例えば、対象区間での車両の速度（例えば、平均速度）が所定の速度閾値より小さい場合、渋滞ありと判定するとともに、当該対象区間を渋滞区間と判定する。対象区間においては、車両は停止することなく幾らかの速度で走行しているので、車両の速度が見かけ上小さくなることがなく、渋滞の有無を精度よく判定することができるとともに、対象区間が渋滞しているか否かを精度よく判定することができる。
【００１９】
第２発明にあっては、対象区間の距離を算出し、算出した距離が所定の第１閾値より大きい場合、当該対象区間を渋滞区間と判定する。第１閾値は、例えば、１０ｍ〜５０ｍ程度の値である。車両が停止した位置から次に停止する位置までの対象区間の距離が第１閾値より小さい場合には、当該対象区間での車両の速度（例えば、平均速度、最大速度）は比較的遅くなり、渋滞による停止なのか、信号による停止なのか判別がつかない。そこで、算出した距離が所定の第１閾値より小さい場合には、対象区間を渋滞区間と判定せず、算出した距離が所定の第１閾値より大きい場合に、当該対象区間を渋滞区間と判定することにより、さらに渋滞の判定の精度を高めることができる。
【００２０】
第３発明にあっては、算出した距離が第１閾値より大きい第２閾値より小さい場合、当該対象区間を渋滞区間と判定する。第２閾値は、例えば、１回の青信号（例えば、６０秒、１００秒、１２０秒など）で交差点を通過することができる車両の台数に相当する車頭間隔（車長）以上の値である。例えば、青信号時間が６０秒の場合、当該６０秒の間に交差点を通過することができる車両の台数は、２秒で１台通過できるとすると３０台となる。１台当たりの車頭間隔を７ｍとすると、青信号の間に通過することができる車両の車頭間隔は、２１０ｍ（＝３０×７）となる。第２閾値は、例えば、４００ｍ、５００ｍ、６００ｍなどの値とすることができる。
【００２１】
対象区間は、車両が停止（例えば、赤信号で停止）した位置から次に停止（次の赤信号で停止）した位置までの区間である。車両の停止が信号待ちによる場合には、１サイクルで捌ける待ち行列台数（交差点を通過することができる車両の台数）×車頭間隔（車長）が対象区間の距離の上限となると考えられる。第２閾値は、かかる上限に余裕を含ませた値である。したがって、算出した距離が第２閾値より小さい場合には、渋滞であると考えることができ、対象区間を渋滞区間と判定する。一方、交差点で信号待ちとならない場合、あるいは近接する交差点で連続して信号待ちにならない場合は、車両は停止することなく走行を続けることができるので、対象区間の距離は長くなる。すなわち、算出した距離が第２閾値より大きい場合には、渋滞ではないと考えられるので、対象区間は渋滞区間でないと判定することができる。これにより、さらに精度良く渋滞を判定することができる。
【００２２】
第４発明にあっては、対象区間の距離が第１閾値より小さい場合に、当該対象区間に隣接する渋滞区間があるとき、当該対象区間を渋滞区間と判定する。第１閾値は、対象区間が渋滞区間であるか否かを判定することが困難であることを見極めるための閾値であり、対象区間の距離が第１閾値より大きい場合には、当該対象区間を渋滞区間と判定することができる。しかし、対象区間の距離が第１閾値より小さい場合であっても、当該対象区間に隣接する区間（例えば、上流側の区間、あるいは下流側の区間の少なくとも一方）が渋滞区間であるときは、当該対象区間が渋滞区間である可能性が高い。そこで、対象区間の距離が第１閾値より小さい場合に、当該対象区間に隣接する渋滞区間があるとき、当該対象区間を渋滞区間と判定する。これにより、渋滞区間を一層精度よく判定することができる。
【００２３】
第５発明にあっては、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最上流の渋滞区間の上流端を渋滞末尾と判定する。これにより、渋滞末尾位置を精度よく求めることができる。
【００２４】
第６発明にあっては、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端を渋滞先頭と判定する。これにより、渋滞先頭位置を精度よく求めることができる。
【００２５】
第７発明にあっては、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端から当該下流端の下流側直近の交差点までの距離を算出し、算出した距離が所定の距離閾値より小さい場合、当該交差点を渋滞先頭と判定する。距離閾値は、例えば、信号待ち行列台数に相当する距離とすることができる。信号待ちで車両が停止する場合、必ずしも交差点の停止線で停止するとは限らず、車両の前方に他の停止車両が存在する場合には、交差点から上流側の地点で停止することもある。そこで、下流端（停止位置）から下流側直近の交差点までの距離が距離閾値より小さい場合には、当該交差点での信号待ちで停止していると考えられるので、当該下流側直近の交差点を渋滞先頭と判定する。これにより、渋滞先頭位置となる頻度が高く渋滞対策又は改善を要する、いわゆるボトルネック交差点を特定することができる。
【００２６】
第８発明にあっては、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端から当該下流端の下流側直近の交差点までの距離を算出し、算出した距離が所定の距離閾値より大きい場合、当該下流端の上流側直近の交差点を渋滞先頭と判定する。距離閾値は、例えば、信号待ち行列台数に相当する距離とすることができる。下流端（停止位置）から下流側直近の交差点までの距離が距離閾値より大きい場合には、当該交差点での信号待ちによる停止ではなく、他の要因（例えば、駐車車両又は停止車両を避けるため、一時停止して対向車が通り過ぎるのを待つ場合）で停止していると考えられるので、当該下流端の上流側直近の交差点を渋滞先頭と判定する。これにより、渋滞先頭位置となる頻度が高く渋滞対策又は改善を要する、いわゆるボトルネック交差点を特定することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、渋滞の有無を精度よく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態の渋滞判定装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】対象区間の一例を示す説明図である。
【図３】本実施の形態の渋滞判定装置による車両の平均速度に基づく渋滞判定方法の一例を示す説明図である。
【図４】本実施の形態の渋滞判定装置による隣接する渋滞区間を用いて対象区間の渋滞を判定する第１例を示す説明図である。
【図５】本実施の形態の渋滞判定装置による隣接する渋滞区間を用いて対象区間の渋滞を判定する第２例を示す説明図である。
【図６】本実施の形態の渋滞判定装置による渋滞末尾及び渋滞先頭の判定方法の一例を示す説明図である。
【図７】本実施の形態の渋滞判定装置による車両の最高速度に基づく渋滞判定方法の一例を示す説明図である。
【図８】本実施の形態の渋滞判定装置による渋滞判定の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る渋滞判定装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の渋滞判定装置１００の構成の一例を示すブロック図である。渋滞判定装置１００は、例えば、交通管制センタなどに設置したサーバとして構成することができる。図１に示すように、渋滞判定装置１００は、装置全体を制御する制御部１０、インタフェース部１１、走行軌跡特定部１２、停止位置特定部１３、区間距離算出部１４、記憶部１５、速度算出部１６、渋滞判定部１７、交差点距離算出部１８、渋滞末尾・先頭判定部１９などを備える。
【００３０】
インタフェース部１１は、道路を走行する車両の位置及び該位置を通過する時刻を含む走行情報を取得する取得手段としての機能を有する。走行情報は、例えば、車両に搭載された機器（例えば、車載機）で所定の周期（例えば、０．１秒〜１０秒など）毎に車両の位置及び当該位置における時刻などの情報を蓄積したものである。このような走行情報は、プローブ情報、プローブカーデータ、フローティングカーデータとも称される。
【００３１】
インタフェース部１１は、例えば、携帯電話回線網を通じて車載機から走行情報を取得してもよく、あるいは、光ビーコン、電波ビーコン、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication：専用狭域通信）などの車載機と通信可能な局所通信装置から走行情報を取得してもよい。インタフェース部１１は、取得した走行情報を記憶部１５に記憶する。
【００３２】
走行軌跡特定部１２は、車両の走行軌跡を特定する走行軌跡特定手段としての機能を有し、インタフェース部１１で取得した走行情報に基づいて、車両の走行軌跡（時刻と車両の位置をプロットした走行軌跡）を特定する。走行軌跡を特定する場合には、例えば、記憶部１５に記憶した道路地図情報を参照して、当該道路地図上で走行軌跡を特定することができる。
【００３３】
停止位置特定部１３は、走行軌跡上での車両の停止位置を特定する停止位置特定手段としての機能を有する。停止位置特定部１３は、インタフェース部１１で取得した走行情報に基づいて、特定された走行軌跡上での車両の停止位置を特定する。停止位置は、例えば、所定の時間（例えば、１秒〜数秒）の間、車両の位置が同じ場合には、車両が停止していると判定することができ、当該位置を停止位置として特定することができる。
【００３４】
区間距離算出部１４は、走行軌跡上で隣り合う停止位置の間の対象区間の距離を算出する区間距離算出手段としての機能を有する。対象区間は、隣り合う停止位置の間の区間である。
【００３５】
記憶部１５は、渋滞を判定する道路を含む道路網の道路地図情報を記憶する。道路地図情報には、道路が交差する交差点の位置、交差点間の距離などの情報も含まれる。
【００３６】
速度算出部１６は、対象区間での車両の速度を算出する速度算出手段としての機能を有する。車両の速度は、例えば、平均速度、最大速度、最大速度と最低速度との中間値、最大速度に所定割合（例えば、７５％などの割合）を乗算した値など種々の値を採用することができる。
【００３７】
渋滞判定部１７は、走行軌跡上での渋滞の有無を判定する判定手段としての機能を有する。渋滞判定部１７は、速度算出部１６で算出した速度及び所定の速度閾値に基づいて、走行軌跡上での渋滞の有無を判定する。例えば、対象区間での車両の速度（例えば、平均速度）が所定の速度閾値より小さい場合、渋滞ありと判定するとともに、当該対象区間を渋滞区間と判定する。対象区間においては、車両は停止することなく幾らかの速度で走行しているので、車両の速度が見かけ上小さくなることがなく、渋滞の有無を精度よく判定することができるとともに、対象区間が渋滞しているか否かを精度よく判定することができる。
【００３８】
交差点距離算出部１８は、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端から当該下流端の下流側直近の交差点までの距離を算出する交差点距離算出手段としての機能を有する。
【００３９】
渋滞末尾・先頭判定部１９は、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最上流の渋滞区間の上流端を渋滞末尾と判定する渋滞末尾判定手段としての機能を有する。
【００４０】
渋滞末尾・先頭判定部１９は、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端を渋滞先頭と判定する渋滞先頭判定手段としての機能を有する。
【００４１】
また、渋滞末尾・先頭判定部１９は、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端から当該下流端の下流側直近の交差点までの距離が所定の距離閾値より小さい場合、当該交差点を渋滞先頭と判定する渋滞先頭判定手段としての機能を有する。
【００４２】
また、渋滞末尾・先頭判定部１９は、隣接する渋滞区間が複数ある場合、最下流の渋滞区間の下流端から当該下流端の下流側直近の交差点までの距離が所定の距離閾値より大きい場合、当該下流端の上流側直近の交差点を渋滞先頭と判定する。
【００４３】
図２は対象区間の一例を示す説明図である。図２において、横軸は車両の走行軌跡に沿った距離を示し、縦軸は車両の速度を示す。車両の速度は、例えば、走行軌跡上で隣り合う車両の位置ｐ１、ｐ２間の距離を、位置ｐ１、ｐ２での時刻の差で除算することにより求めることができる。図２において、車両は横軸の上流側から下流側へ走行する。
【００４４】
図２に示すように、走行軌跡上で、車両の速度が０となる停止位置がＡ、Ｂ、Ｃであるとすると、対象区間は、車両の停止位置から次の停止位置までの区間であるから、位置Ａ〜Ｂ、位置Ｂ〜Ｃが対象区間となる。
【００４５】
次に、本実施の形態の渋滞判定装置１００による渋滞の有無の判定方法、及び対象区間が渋滞区間であるか否かの判定方法について説明する。
【００４６】
図３は本実施の形態の渋滞判定装置１００による車両の平均速度に基づく渋滞判定方法の一例を示す説明図である。図３Ａは、図２と同様の対象区間を例示したものである。すなわち、車両は、位置Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５で停止したとする。対象区間Ｄ１は、位置Ａ１〜Ａ２間の区間であり、対象区間Ｄ２は、位置Ａ２〜Ａ３間の区間であり、対象区間Ｄ３は、位置Ａ３〜Ａ４間の区間であり、対象区間Ｄ４は、位置Ａ４〜Ａ５間の区間である。対象区間Ｄ１、Ｄ４では、車両は加速し、その後略一定の速度で走行し、その後減速している。一方、対象区間Ｄ２、Ｄ３では、車両の速度はあまり速くなく、加減速を繰り返していることが分かる。
【００４７】
速度算出部１６は、対象区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４それぞれにおける車両の平均速度を算出する。例えば、対象区間Ｄ１での平均速度は、対象区間Ｄ１の距離を、対象区間Ｄ１の上流端Ａ１での停止時刻（より具体的には、例えば、停止時間の終了時刻）から下流端Ａ２での停止時刻（より具体的には、停止時間の開始時刻）までの時間差で除算することにより求めることができる。停止時間が比較的長く続く場合には、停止時間の終了時刻、開始時刻を用いることにより、停止中の時間を除外することができ、平均速度を精度良く算出することができる。
【００４８】
図３Ｂは、各対象区間での平均速度を表したものである。図３Ｂの例では、対象区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４それぞれの平均速度は、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４である。また、図３Ｂにおいて、Ｖｔｈは、速度閾値である。
【００４９】
渋滞判定部１７は、対象区間での車両の平均速度が所定の速度閾値Ｖｔｈより小さい場合、渋滞ありと判定するとともに、当該対象区間を渋滞区間と判定する。図３Ｂの例では、平均速度Ｖ２、Ｖ３が速度閾値Ｖｔｈより小さいので、対象区間Ｄ２、Ｄ３を渋滞区間と判定する。
【００５０】
対象区間は、隣り合う停止位置間の区間であり、対象区間においては、車両は停止することなく幾らかの速度で走行しているので、車両の速度が見かけ上小さくなることがなく、渋滞の有無を精度よく判定することができるとともに、対象区間が渋滞しているか否かを精度よく判定することができる。
【００５１】
図３の例では、対象区間での車両の平均速度に基づいて渋滞を判定する構成であったが、これに限定されるものではなく、対象区間の距離をさらに考慮することもできる。
【００５２】
例えば、区間距離算出部１４で対象区間の距離を算出し、渋滞判定部１７は、算出された距離が所定の第１閾値Ｌ１ｔｈより大きい場合、当該対象区間を渋滞区間と判定する。第１閾値は、例えば、１０ｍ〜５０ｍ程度の値である。車両が停止した位置から次に停止する位置までの対象区間の距離が第１閾値Ｌ１ｔｈより小さい場合には、当該対象区間での車両の速度（例えば、平均速度、最大速度）は比較的遅くなり、渋滞による停止なのか、信号による停止なのか判別がつかない。そこで、算出した距離が所定の第１閾値Ｌ１ｔｈより小さい場合には、対象区間を渋滞区間と判定せず、算出した距離が所定の第１閾値Ｌ１ｔｈより大きい場合に、当該対象区間を渋滞区間と判定することにより、さらに渋滞の判定の精度を高めることができる。
【００５３】
また、渋滞判定部１７は、対象区間の距離が第１閾値Ｌ１ｔｈより大きい第２閾値Ｌ２ｔｈより小さい場合、当該対象区間を渋滞区間と判定する。第２閾値Ｌ２ｔｈは、例えば、１回の青信号（例えば、６０秒、１００秒、１２０秒など）で交差点を通過することができる車両の台数に相当する車頭間隔（車長）以上の値である。例えば、青信号時間が６０秒の場合、当該６０秒の間に交差点を通過することができる車両の台数は、２秒で１台通過できるとすると３０台となる。１台当たりの車頭間隔を７ｍとすると、青信号の間に通過することができる車両の車頭間隔は、２１０ｍ（＝３０×７）となる。第２閾値Ｌ２ｔｈは、例えば、４００ｍ、５００ｍ、６００ｍなどの値とすることができる。
【００５４】
対象区間は、車両が停止（例えば、赤信号で停止）した位置から次に停止（次の赤信号で停止）した位置までの区間である。車両の停止が信号待ちによる場合には、１サイクルで捌ける待ち行列台数（交差点を通過することができる車両の台数）×車頭間隔（車長）が対象区間の距離の上限となると考えられる。第２閾値Ｌ２ｔｈは、かかる上限に余裕を含ませた値である。したがって、算出した距離が第２閾値Ｌ２ｔｈより小さい場合には、渋滞であると考えることができ、対象区間を渋滞区間と判定する。一方、交差点で信号待ちとならない場合、あるいは近接する交差点で連続して信号待ちにならない場合は、車両は停止することなく走行を続けることができるので、対象区間の距離は長くなる。すなわち、算出した距離が第２閾値Ｌ２ｔｈより大きい場合には、渋滞ではないと考えられるので、対象区間は渋滞区間でないと判定することができる。これにより、さらに精度良く渋滞を判定することができる。
【００５５】
なお、渋滞を判定する場合には、上述の第１閾値Ｌ１ｔｈを用いる判定方法、第２閾値Ｌ２ｔｈを用いる判定方法のいずれか一方を用いてもよく、あるいは両方を組み合わせてもよい。
【００５６】
次に渋滞の有無の判定が困難な対象区間の渋滞判定方法について説明する。図４は本実施の形態の渋滞判定装置１００による隣接する渋滞区間を用いて対象区間の渋滞を判定する第１例を示す説明図である。
【００５７】
図４に示すように、対象区間Ｄ２、Ｄ３での車両の平均速度Ｖ２、Ｖ３が速度閾値Ｖｔｈより小さく、対象区間Ｄ２、Ｄ３が渋滞区間であるとする。この場合に、対象区間Ｄ４が渋滞区間であるか否かを判定する。
【００５８】
渋滞判定部１７は、対象区間Ｄ４の距離Ｌ４が第１閾値Ｌ１ｔｈより小さい場合に、当該対象区間に隣接する渋滞区間があるとき（図４の例では、対象区間Ｄ４とＤ３とが隣接し、対象区間Ｄ３が渋滞区間である）、当該対象区間を渋滞区間と判定する。図４の例では、対象区間Ｄ４を渋滞区間と判定する。
【００５９】
第１閾値Ｌ１ｔｈは、対象区間が渋滞区間であるか否かを判定することが困難であることを見極めるための閾値であり、対象区間の距離が第１閾値Ｌ１ｔｈより大きい場合には、当該対象区間を渋滞区間と判定することができる。しかし、対象区間の距離が第１閾値Ｌ１ｔｈより小さい場合であっても、当該対象区間に隣接する区間（例えば、上流側の区間、あるいは下流側の区間の少なくとも一方）が渋滞区間であるときは、当該対象区間が渋滞区間である可能性が高い。そこで、対象区間の距離が第１閾値Ｌ１ｔｈより小さい場合に、当該対象区間に隣接する渋滞区間があるとき、当該対象区間を渋滞区間と判定する。これにより、渋滞区間を一層精度よく判定することができる。
【００６０】
図５は本実施の形態の渋滞判定装置１００による隣接する渋滞区間を用いて対象区間の渋滞を判定する第２例を示す説明図である。図５に示すように、対象区間Ｄ６、Ｄ８、Ｄ９での車両の平均速度Ｖ６、Ｖ８、Ｖ９が速度閾値Ｖｔｈより大きく、対象区間Ｄ６、Ｄ８、Ｄ９が渋滞区間でないとする。この場合に、対象区間Ｄ７が渋滞区間であるか否かを判定する。
【００６１】
渋滞判定部１７は、対象区間Ｄ７の距離Ｌ７が第１閾値Ｌ１ｔｈより小さい場合に、当該対象区間に隣接する渋滞区間がないとき（図５の例では、対象区間Ｄ７の上流側の対象区間Ｄ６も、下流側の対象区間Ｄ８も渋滞区間ではない）、当該対象区間を渋滞区間でないと判定する。図５の例では、対象区間Ｄ７を渋滞区間でないと判定する。これにより、渋滞であるか否かを判定することが困難な場合でも、誤って渋滞区間と判定することを回避することができる。
【００６２】
次に、渋滞末尾位置、渋滞先頭位置の判定（特定）方法について説明する。図６は本実施の形態の渋滞判定装置１００による渋滞末尾及び渋滞先頭の判定方法の一例を示す説明図である。図６は図２と同様に、横軸は車両の走行軌跡に沿った距離を示し、縦軸は車両の速度を示す。上流側から車両の停止位置をＡ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５、Ａ１６とする。また、走行軌跡上で上流側から交差点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が存在するとする。また、対象区間Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４が渋滞区間であるとする。この場合、対象区間Ｄ１２が隣接する（連続する）渋滞区間の中で最上流の渋滞区間であり、対象区間Ｄ１４が隣接する（連続する）渋滞区間の中で最下流の渋滞区間である。
【００６３】
渋滞末尾・先頭判定部１９は、隣接する渋滞区間が複数ある場合（図６の例では、対象区間Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４が隣接あるいは連続する渋滞区間である）、最上流の渋滞区間Ｄ１２の上流端Ａ１２を渋滞末尾と判定する。これにより、渋滞末尾位置を精度よく求めることができる。
【００６４】
また、渋滞末尾・先頭判定部１９は、隣接する渋滞区間が複数ある場合（図６の例では、対象区間Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４が隣接あるいは連続する渋滞区間である）、最下流の渋滞区間Ｄ１４の下流端Ａ１５から当該下流端の下流側直近の交差点Ｓ３までの距離Ｌｓを算出し、算出した距離Ｌｓが所定の距離閾値ＬＴより小さい場合、当該交差点Ｓ３を渋滞先頭と判定する。
【００６５】
距離閾値ＬＴは、例えば、信号待ち行列台数に相当する距離とすることができる。信号待ちで車両が停止する場合、必ずしも交差点の停止線で停止するとは限らず、車両の前方に他の停止車両が存在する場合には、交差点から上流側の地点で停止することもある。そこで、下流端（停止位置）から下流側直近の交差点までの距離Ｌｓが距離閾値ＬＴより小さい場合には、当該交差点での信号待ちで停止していると考えられるので、当該下流側直近の交差点を渋滞先頭と判定する。これにより、渋滞先頭位置となる頻度が高く渋滞対策又は改善を要する、いわゆるボトルネック交差点を特定することができる。
【００６６】
また、渋滞末尾・先頭判定部１９は、隣接する渋滞区間が複数ある場合（図６の例では、対象区間Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４が隣接あるいは連続する渋滞区間である）、最下流の渋滞区間Ｄ１４の下流端Ａ１５から当該下流端の下流側直近の交差点Ｓ３までの距離Ｌｓを算出し、算出した距離Ｌｓが所定の距離閾値ＬＴより大きい場合、当該下流端の上流側直近の交差点Ｓ２を渋滞先頭と判定する。
【００６７】
下流端（停止位置）から下流側直近の交差点までの距離Ｌｓが距離閾値ＬＴより大きい場合には、当該交差点での信号待ちによる停止ではなく、他の要因（例えば、駐車車両又は停止車両を避けるため、一時停止して対向車が通り過ぎるのを待つ場合）で停止していると考えられるので、当該下流端の上流側直近の交差点を渋滞先頭と判定する。これにより、渋滞先頭位置となる頻度が高く渋滞対策又は改善を要する、いわゆるボトルネック交差点を特定することができる。
【００６８】
なお、前述の例では、交差点Ｓ２又は交差点Ｓ３を渋滞先頭として、いわゆるボトルネック交差点を特定する構成であったが、ボトルネック交差点を特定せずに渋滞先頭を判定することもできる。例えば、渋滞末尾・先頭判定部１９は、隣接する渋滞区間が複数ある場合（図６の例では、対象区間Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４が隣接あるいは連続する渋滞区間である）、最下流の渋滞区間Ｄ１４の下流端Ａ１５を渋滞先頭と判定することもできる。これにより、渋滞先頭位置を精度よく求めることができる。
【００６９】
対象区間での車両の速度として、図３の例では平均速度を用いたが、車両の速度は平均速度に限定されるものではなく、平均速度以外の値を用いることもできる。
【００７０】
図７は本実施の形態の渋滞判定装置１００による車両の最高速度に基づく渋滞判定方法の一例を示す説明図である。車両は、位置Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４、Ａ２５で停止したとする。対象区間Ｄ２１は、位置Ａ２１〜Ａ２２間の区間であり、対象区間Ｄ２２は、位置Ａ２２〜Ａ２３間の区間であり、対象区間Ｄ２３は、位置Ａ２３〜Ａ２４間の区間であり、対象区間Ｄ２４は、位置Ａ２４〜Ａ２５間の区間である。
【００７１】
対象区間Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ２３、Ｄ２４での車両の最高速度は、それぞれＶ２１ｍａｘ、Ｖ２２ｍａｘ、Ｖ２３ｍａｘ、Ｖ２４ｍａｘである。また、図７において、Ｖｍａｘは、速度閾値（最高速度閾値）である。
【００７２】
渋滞判定部１７は、対象区間での車両の最高速度が所定の速度閾値Ｖｍａｘより小さい場合、渋滞ありと判定するとともに、当該対象区間を渋滞区間と判定する。図７の例では、最高速度Ｖ２２ｍａｘ、Ｖ２３ｍａｘが速度閾値Ｖｍａｘより小さいので、対象区間Ｄ２２、Ｄ２３を渋滞区間と判定する。
【００７３】
次に、本実施の形態の渋滞判定装置１００の動作について説明する。図８は本実施の形態の渋滞判定装置１００による渋滞判定の処理手順を示すフローチャートである。なお、便宜上、制御部１０を主体として図８の処理を説明する。制御部１０は、車両の走行情報（プローブ情報）を取得する（Ｓ１１）。なお、取得する走行情報は、１台の車両に限定されず、複数の車両から走行情報を取得してもよい。
【００７４】
制御部１０は、車両の走行軌跡を特定し（Ｓ１２）、車両の停止位置を特定する（Ｓ１３）。制御部１０は、対象区間の区間距離を算出し（Ｓ１４）、対象区間での車両の平均速度を算出する（Ｓ１５）。なお、車両の速度は、平均速度に限定されず、最大速度、最大速度と最低速度との中間値、最大速度に所定割合（例えば、７５％などの割合）を乗算した値など種々の値を採用することができる。
【００７５】
制御部１０は、算出した平均速度が速度閾値より小さいか否かを判定し（Ｓ１６）、平均速度が速度閾値より小さい場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、当該対象区間の区間距離が第１閾値Ｌ１ｔｈより大きく、かつ第２閾値Ｌ２ｔｈより小さいか否かを判定する（Ｓ１７）。
【００７６】
区間距離が第１閾値Ｌ１ｔｈより大きく、かつ第２閾値Ｌ２ｔｈより小さい場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、制御部１０は、渋滞ありと判定し（Ｓ１８）、当該対象区間を渋滞区間と判定し（Ｓ１９）、処理を終了する。
【００７７】
平均速度が速度閾値より小さくない場合（Ｓ１６でＮＯ）、あるいは、当該対象区間の区間距離が第１閾値Ｌ１ｔｈより大きくない、あるいは第２閾値Ｌ２ｔｈより小さくない場合（Ｓ１７でＮＯ）、制御部１０は、渋滞なしと判定し（Ｓ２０）、処理を終了する。
【００７８】
制御部１０は、上述の処理を複数の対象区間について行う。なお、ステップＳ１７の処理において、対象区間の区間距離が第１閾値Ｌ１ｔｈより大きいか、あるいは対象区間の区間距離が第２閾値Ｌ２ｔｈより小さかのいずれか一方のみを判定してもよく、ステップＳ１７の処理を省略してもよい。
【００７９】
本実施の形態の渋滞判定装置１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭなどを備えた汎用コンピュータを用いて実現することもできる。すなわち、図８に例示した各処理手順を定めたコンピュータプログラムをＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータプログラム記録媒体に記録しておき、当該記録媒体を記録媒体読取装置に挿入して、当該コンピュータプログラムをコンピュータに備えられたＲＡＭにロードし、コンピュータプログラムをＣＰＵで実行することにより、コンピュータ上で渋滞判定装置１００を実現することができる。また、図８に例示した各処理手順を定めたコンピュータプログラムをインターネット経由でダウンロードすることもできる。
【００８０】
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及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】
【００８１】
１０  制御部
１１  インタフェース部
１２  走行軌跡特定部
１３  停止位置特定部
１４  区間距離算出部
１５  記憶部
１６  速度算出部
１７  渋滞判定部
１８  交差点距離算出部
１９  渋滞末尾・先頭判定部
【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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【図８】
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